房屋钢结构复习总结Word文档格式.docx

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柱网布置比较灵活。

柱距多为6米，当采用12米柱距时，需设置托架及墙架柱。

4.变截面钢架（变：

截面高度改变，宽厚不变）

在竖向均布荷载的作用下，框架角区（梁柱节点）有较大的负弯矩，框架梁跨中有较大的正弯矩；

铰接框架柱脚弯矩为零，但刚接框架柱脚有较大的正弯矩。

在水平荷载的作用下，框架角区也有较大的弯矩，因此，有些框架在角区和框架梁跨中所用工字型截面高度较大。

5.在门式钢架结构中，焊接构件中板的最小厚度为0.3mm；

冷弯薄壁型钢构件中板的最小厚度为1.5mm；

压型钢板的最小厚度为0.4mm。

6.门式钢架又称山形门式钢架。

按跨度分为：

单跨、双跨和多跨，按屋面坡脊数分为：

单脊单坡。

单脊双坡和多脊多坡。

7.“材料集中使用”原则：

单脊双破多跨钢架，用于无桥式吊车房屋时，当钢架柱不是特别高且风荷载也不是很大时，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱，不参与抵抗侧力，截面也比较小。

边柱和梁形成钢架，承担全部抗侧力的任务（包括水平荷载和防止门架侧移失稳）。

8.等截面梁的截面高度一般取跨度的1/40~1/30，设有桥式吊车是，柱宜采用等截面构件。

截面高度不小于柱高度的1/20。

变截面者端高不宜小于跨度的1/40~1/35，中段高度则不小于跨度的1/60。

变截面柱在铰接柱脚出的截面高度不宜小于200~250mm。

9.门式钢架轻型房屋屋面坡度宜取1/20~1/8，在雨水较多的地区取其中的较大值。

10.门式钢架上可设置起重量不大于3t的悬挂起重机和起重量不大于20t的轻、中级工作制单梁或双梁桥式吊车。

超过20t，选用排架结构。

11.门式钢架轻型房屋的构件和维护结构通常刚度不大，温度应力相对较小。

纵向温度区段<

300m;

横向温度区段<

150m。

12.支撑和刚性系杆的布置：

端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。

柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取30~45m；

有吊车是不宜大于60m。

在端部支撑在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

13.可变荷载：

屋面活荷载。

压型钢板轻型屋面，屋面竖向均布或活荷载的标准值应取0.5kN/m2；

对受荷水平投影面积超过60m2的钢架结构，计算时采用的竖向均布活荷载标准值可取0.3kN/m2。

设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载，其标准时为1kN。

屋面雪荷载和积灰荷载

吊车荷载

地震作用

e：

风荷载

14.门式钢架荷载组合效应原则：

取屋面均布活荷载与雪荷载中较大值

积灰荷载与a中的较大值同时考虑

施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑

当需要考虑地震作用是，风荷载不与地震作用同时考虑

钢架内力分析，荷载效应组合有：

A1.2*永久荷载+0.9*1.4*【积灰荷载+max{屋面均布活荷载、雪荷载}】+0.9*1.4*（风荷载+吊车竖向及水平荷载）；

B：

1.0*永久荷载+1.4*风荷载

注：

A用于截面强度和构件稳定性计算。

B用于锚栓抗拉计算，其永久荷载的抗力分项系数取1.0。

15.钢架的内力和侧移计算：

对于变截面门式钢架，应采用弹性分析方法确定各种内力，只有当钢架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。

16.控制截面的内力组合：

控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面（柱两端、梁跨中和支座），内力组合主要有：

最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值

最大弯矩Mmax和同时出现的V及N的较大值

最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0.

17.侧移验算：

钢架的侧移不满足要求，需要采用下列措施之一进行调整：

放大柱或（和）梁的截面尺寸，改铰接柱为刚接柱脚；

把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。

18.梁腹板加劲肋的配置：

稳定性验算，计算长度取腹板高度hw，截面取加劲肋全部和其两侧各15tw235/fy宽度范围内的腹板面积，按两端铰接轴心受压构件计算。

19.斜梁和隅撑的设计

（1）斜梁的设计：

当斜梁坡度不超过1:

5时，应轴力很小可按压弯构件计算其强度和钢架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。

实腹式钢架斜梁的平面外计算长度，取侧向支承点的间距。

当斜梁两翼缘侧向支承点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。

斜梁不需要计算整体稳定性的侧向支承点间的最大长度，可取受压翼缘宽度的16√235/fy倍。

侧向支承点由檩条（或刚性系杆）配合支撑体系来提供。

（2）隅撑设计：

实腹式钢架斜梁的两端为负弯矩区，下翼缘在该处受压。

为了保证梁的整体稳定，常有必要在受压翼缘两侧布置隅撑作为斜梁的侧向支承，隅撑的另一端连接在檩条上。

檩条时支撑体系的组成部分，能对隅撑提供不动的支承点。

隅撑间距不应大于所撑梁受压翼缘宽度的16√235/fy倍。

20.钢架斜梁与柱的连接及斜梁间的拼接：

端板竖放，端板斜放，端板平放，斜梁拼接。

21.柱脚：

门式钢架的柱脚，一般采用平板式铰接柱脚，当有桥式吊车或钢架侧向刚度过弱时，则应采用刚接柱脚。

铰接柱脚传力：

柱——角焊缝——底板——基础——地基

钢架柱脚传力：

柱——角焊缝——靴梁（隔板、肋板）——底板——基础——地基（主要）；

含上。

22.压型钢板原板的钢板基厚度通常为0.4~1.6mm。

压型钢板基板的材料有Q215和Q235钢，工程多用Q235—A钢。

23.压型钢板的荷载组合（也是檩条荷载组合）：

a:

1.2*永久荷载+1.4*max{屋面均布活荷载，雪荷载}

b：

1.2*永久荷载+1.4*施工检修集中荷载换算值

c：

1.0*永久荷载+1.4*风吸力荷载

24.压型钢板的挠度限值：

屋面板，屋面坡度<

1/20时1/250;

否则1/200

b:

墙板1/150

25.檩条设计

26：

拉条：

当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置拉条。

当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分点处各设置一道拉条。

作用：

防止檩条侧向变形和扭转，并且提供x轴方向的中间支点。

此中间支点的力需要传到刚度较大的构件，为此，需要在屋脊或檐口处设置斜拉条和刚性撑杆。

当风吸力超过屋面永久荷载时，横向力的指向和相反。

此时Z形钢檩条的斜拉条需要设置在屋脊处，而卷边槽钢檩条则需设在屋檐处。

因此，为了兼顾两种情况，在风荷载大的地区或是在屋檐和屋脊处都设置斜拉条，或是把横拉条和斜拉条都做成可以既承拉力又承压力的刚性杆。

第2章钢屋架设计

27.吊车梁设计

28.吊车梁承受桥式吊车三个方向荷载作用：

吊车的竖向荷载P，横向水平荷载（刹车及卡轨力）T和纵向水平荷载（刹车力）TL（沿吊车轨道方向，通过吊车梁传给柱间支撑，一般不考虑）

29.吊车最大轮压：

吊车的竖向标准荷载为吊车的最大轮压标准值Pk，max，计算吊车梁的强度时，应乘以荷载分项系数γQ=1.4，还应考虑吊车的动力作用，乘以动力系数。

工作级别为A1~A5的软钩吊车，动力系数取1.05，A6~A8的吊车，动力系数取1.1。

Pk，max=1.4αPk，max

30吊车横向水平力：

吊车的工作级别为A6~A8时，吊车运行时的摆动引起的水平力比刹车力更为不利。

T=α1Pk，max（一般软钩吊车取0.1,硬钩取0.2）

其他情况

T=1.4gξ（Q+Q´

）/n

（1.4为荷载分项系数，Q额定起重量，Q´

小车重量，n为桥式吊车的总轮数）

软钩吊车：

Q不大于10t，取ξ=12%；

Q为15~50t，取ξ=10%；

Q不小于75t，取ξ=8%；

硬钩吊车：

取ξ=20%。

31.吊车梁的截面组成

a：

加强上翼缘。

对于吊车额定起重量Q小于等于30t，跨度l小于等于6m，工作级别为A1~A5的吊车梁，用来承受吊车的横向水平力。

设置制动梁或制动桁架。

当吊车额定起重量和吊车梁跨度再大时，用以承受横向水平荷载，它的制动梁由吊车梁上翼缘、钢板和槽钢组成。

当柱宽度小于等于1.2m时，常用制动梁；

超过1.2m时，宜采用制动桁架。

为了增强吊车梁和制动结构的整体刚度和抗扭性能，对边列柱上的吊车梁，宜在外侧设置辅助桁架cd，同时在吊车梁下翼缘和辅助桁架的下弦之间设置水平支撑。

也可在靠近梁两端1/4~1/3的范围内各设置一道垂直支撑ce。

（垂直支撑对增强梁的整体刚度有利，但在吊车梁竖向挠度影响下，易破坏。

）

32.吊车梁疲劳验算：

吊车梁在吊车荷载的反复作用（必为动荷载：

竖向荷载和水平荷载）下，可能产生疲劳破坏（影响因素：

产生拉应力的应力幅和次数）。

因此，应选用合适的钢材标号（Q235AF）和冲击韧性（与质量等级有关，A<

B）。

一般对A6~A8级吊车梁进行疲劳验算，验算的部位有受拉翼缘的连接焊缝处，受拉区加劲肋的端部和受拉翼缘与支撑连接处的主体金属，还需验算连接的角焊缝。

33.论述受压区出现疲劳的原因：

钢轨位置的偏移使上翼缘受扭，翼缘连接焊缝和邻近的腹板受弯及剪，水平卡轨力也有同样的效应。

钢轨接头处轨面不平加剧这种效应。

故A6~A8级吊车梁在受压翼缘的连接焊缝和邻近的腹板出现疲劳裂纹。

措施：

用抗扭性能好的钢轨和防松动的连接把它和吊车梁相连，采用焊接长轨，在受压翼缘和腹板之间采用疲劳性能好的对接与角接组合的焊缝，还可以采用加厚上部腹板或在两侧增设斜板。

第3章大跨屋盖结构

34.大跨钢结构分：

平面结构体系和空间结构体系。

平面结构体系：

梁式结构（平面桁架、空间桁架），平面钢架和拱式结构；

空间结构体系：

平板网架体系，网壳结构，大部分悬索结构，斜拉结构，张拉整体结构等。

（画概念图）

35．平板网架：

由杆件按一定规律组成的结构。

网壳结构：

由杆件按一定规律组成的曲面结构，分单层及双层两大类。

悬索结构：

一系列高强度钢索按一定规律组成的一种张力结构。

36.网架按弦杆层数分为：

双层网架和三层网架。

双层网架由上弦、下弦和腹杆组成；

三层由上弦、下弦、上腹杆和下腹杆组成。

37．网架的支承方式有：

周边支承、点支承、周边支承与点支承相结合，两边和三边等。

在工业厂房的扩建端、飞机库、船体车间、剧院舞台口等不允许在网架的一边或两边设柱子时，需将网架设计成三边支承一边自由或两边支承两边自由的形式。

对于这种网架应采取设置边桁架，局部加大杆件截面或局部三层网架等措施加强其开口边的刚度。

第4章多层及高层房屋结构

38.以12层（高度40m）为界，>

40m内力以水平作用为主，<

40m内力以竖向荷载为主。

（低层小于等于3层；

多层3层~40m；

高层40m~100m；

超高>

100m）

39.多层房屋的结构类型：

纯框架体系（固结）、柱—支撑体系（铰接）和框—支撑体系（其一为固结，另一为铰接）。

高层除上述结构体系外，还可采用双重体系（纯框架和支撑体系，即在梁与柱刚性连接的框架中加设斜撑）