钢结构主要荷载标准值.docx

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钢结构主要荷载标准值

钢结构主要荷载标准值（总7页）

屋架

第一节屋架设计规定

轻型钢屋架的分类：

三角形屋架、三铰拱屋架、梭形屋架、平坡梯形钢屋架

屋架跨度一般为15—30m，柱距6—12m。

三角形屋架可用于有桥式吊车的工业房屋。

对角钢屋架一般为9—18m，对薄壁角钢屋架一般为12—24m。

三铰拱屋架和梭形屋架用于无吊车的工业和民用房屋。

对三铰拱屋架一般为9—18m；对梭形屋架为9—15m，柱距为3—。

轻型梯形钢屋架的上弦坡度宜采用1/8—1/20，多数取1/10。

荷载：

一、永久荷载（恒荷载）

二、可变荷载（活荷载）

屋面均布活荷载标准值：

压型钢板屋面取m²；

太空轻质大型屋面板屋面取m²；

积灰标准值按荷载规范规定取—1kN/m²

三、偶然荷载（地震、爆炸或其他意外事故产生的荷载）

杆件截面：

选用原则

1、杆件截面尺寸应根据其不同的受力情况按第二章所列公式经计算确定。

2、压杆应优先选用回转半径较大、厚度较薄的界面规格。

但应符合截面最小厚度的构造要求。

方钢管的宽厚比不宜过大，以免出现板件有效宽厚比小于其实际宽厚比较多的不合理现象。

3、当屋面永久荷载较小而风荷载较大时，尚应演算受拉构建在永久荷载和风荷载组合作用下，是否有可能受压。

若可能受压尚应符合表—3中注1杆件容许长细比的要求。

4、当屋架跨度较大时，其下弦杆可根据内力的变化采用两种界面规格。

5、同一榀屋架中，杆件的界面规格不宜过多。

在用钢量增加不多的情况下，宜将杆件截面规格相近的加以统一。

一般来说，同一榀屋架中杆件的界面规格不宜超过6—7种。

尺寸：

角钢屋架杆件截面最小宽度不宜小于4mm；

冷弯薄壁型钢屋架杆件厚度不宜小于2mm。

第二节角钢和T型钢屋架

形式：

外形：

跨中经济高度为（1/10—1/8），端部高度通常取—2m。

屋架弦杆的节间划分：

1、对于檩距为的压型钢板屋面，屋架上弦杆的节间长度宜取一个檩距。

2、当采用×6m太空轻质大型屋面板无檩体系时，宜使上弦节间长度等于板的宽度，即上弦杆节距为。

梯形屋架的腹杆布置可归纳为人字式、单斜式和再分式三大类。

1、人字式其倾斜角宜在35—55°范围内，最好为45°左右。

檩条

第一节檩条形势及特点

实腹式檩条

普通型钢檩条

槽钢檩条

角钢檩条

组合槽钢檩条

组合Z型槽钢檩条

热轧薄壁H型钢和高频焊接薄壁H型钢檩条

冷弯薄壁型钢檩条

冷弯薄壁卷边槽钢

冷弯薄壁卷边Z型钢檩条

空腹式檩条

格构式檩条

平面行架式檩条

角钢、圆钢平面行架式檩条

冷弯薄壁型钢平面行架式檩条

T型行架式檩条

下撑式檩条

空间行架式檩条

A.檩条的界面尺寸

1、截面高度

实腹式檩条的截面高度h，一般取跨度的1/35—1/50；行架式檩条的截面高度h，一般取跨度的1/12—1/20。

2、截面宽度

实腹式檩条的截面宽度b，由截面高度h所选用的型钢规格确定；T型行架式和空间行架式檩条上弦的总宽度b，取截面总高度的1/—1/2。

3、行架式檩条的弦杆节间长度和腹杆布置

行架式檩条的上、下弦杆节间长度一般可取400—800mm。

斜腹杆与弦杆的夹角α为45°—60°。

B.檩条荷载

同屋面荷载

网架

第一节网架的特点与适用范围

网架结构自重轻，用钢量省，即适用于中小跨度，也适用于大跨度的房屋；同时也适用于各种平面形式的建筑，如：

矩形、圆形、扇形及多边形。

第二节网架的结构形式

网架按照结构体系可分为平面行架系和角锥体系。

按照支撑情况可分为周边支撑、四点支撑、多点支撑、周边支撑与多点支撑结合以及三边支撑。

周边支撑网架可分为周边支撑在柱上或周边支撑在圈梁上。

这种形式一般用于大、中型跨度的网架。

四点支撑的网架宜带悬挑，一般挑出跨度的1/4，这样可减少网架跨中的弯矩，改善其受力性能。

多点支撑的网架可根据使用功能布置支点，一半多用于厂房、仓库和展览厅等建筑。

点支撑网架受力最大的一般是柱帽部分，设计施工时应注意柱帽的处理。

周边支撑与点支撑相结合的网架多用于厂房结构。

三点支撑网架则多用于机库或船体装配车间等，一般在自由边处加设反梁或设置托梁。

1、平面行架系网架

（1）两向正交正放网架

（2）两向正交斜放网架

（3）三向网架

2、角锥体网架

（1）四角锥体网架

1）正放四角锥网架

2）斜放四角锥网架

3）正放抽空四角锥网架

4）星形四角锥网架

5）棋盘形四角锥网架

（2）三角锥体网架

1）有三角锥体组成

2）抽空三角锥网架

3）蜂窝形三角锥网架

第三节网架结构形式选择

1、平面形状为正方形或接近正方形的周边支撑网架，宜选用斜放四角锥网架、棋盘形四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交斜放网架、两向正交正放网架或正放四角锥网架。

对中、小跨度，也可选用星形四角锥网架。

2、平面形状为矩形的周边支撑网架，当其边长比大于时，宜选用两向正交正放网架、正放四角锥网架或正放抽空四角锥网架；当边长比小于2时，也可采用斜放四角锥网架。

3、平面形状为矩形，采用多点支撑的网架，可选用正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、两向正交正放网架。

对周边支撑与点支撑相结合的网架，还可选用两向正交斜放网架和斜放四角锥网架。

4、平面形状为矩形，三边支撑一边开口的网架可按上述1进行选型，其开口边可采用增加网架层数或适当增加网架高度等办法，网架开口边必须形成竖直或倾斜的边行架。

5、平面形状为六边形及圆形且周边支撑的网架，可选用三向网架、三角锥网架或抽空三角锥网架。

当跨度较小时，也可选用蜂窝形三角锥网。

第三节网架主要尺寸的确定

1、网格尺寸

一般情况下，当网架跨度L2（短跨）<30M时，网格尺寸a=（1/6—1/12）L2；30m≤L2≤60M时，a=（1/10—1/16）L2；L2＞60m时；a=（1/12—1/20）L2。

同时应符合下表中的要求。

网架形式

混凝土屋面体系

刚檩条屋面体系

网格数

跨高比

网格数

跨高比

两向正交正放网架、正放四角锥网架、正放抽空四角锥网架

（2—4）+

10—14

（6—8）+

（13—17）

两向正交斜放网架、棋盘形四角锥网架、斜放四角锥网架、星形四角锥网架

（6—8）+

注：

1、L2位网架短向跨度，单位为m。

2、当跨度小于18m时，网格数可适当减少。

网架的允许挠度不应超过：

屋盖L2/250；楼盖L2/300。

吊车梁

组成和类型

吊车梁系统通常由吊车梁、制动结构、辅助行架及支撑等组成。

吊车梁可分为实腹式和空腹式。

实腹式吊车梁有型钢梁、组合工字形梁、Y型两及箱形梁等形式。

吊车荷载

1、吊车梁一般应按两台吊车进行设计，当有可靠依据时亦可按一台吊车设计。

2、吊车梁承受的吊车竖向和横向荷载，有工艺设计人员提供的吊车起重量和吊车工作级别，按起重机械制造厂提供的产品标准进行计算。

（1）吊车竖向荷载标准值为吊车的最大轮压Pmax。

（2）吊车横向水平荷载标准值H，应取横行小车重量与额定起重量之合的百分数，并乘以重力加速度。

悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算。

手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。

3、吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压Pmax之合的10%采用；该荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨道方向一致，即：

Hz=∑Pmax

4、计算吊车梁由竖向荷载产生的弯矩和剪力时，应考虑吊车梁及轨道等重量，可近似简化为将求得的弯矩和剪力值乘以表中的自重影响系数βw.

5、计算吊车梁的强度、稳定以及连接的强度时，应采用荷载设计值，荷载分型系数γＱ=。

计算疲劳和正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。

吊车梁自重影响系数βw

系数

跨度（m）

6

12

15

≥18

βw

挠度容许值

吊车梁的挠度应按最大一台吊车的荷载标准值（不考虑动力系数）进行计算，其值不应超过表中规定的数值。

构件类别

容许挠度值

构件类别

容许挠度值

手动或电动葫芦的轨道梁

l/400

中级工作制桥式吊车

l/1000

手动吊车和单梁吊车（含悬挂吊车）

l/500

重级工作制桥式吊车

l/1200

轻级工作值桥式吊车

l/800

悬挂式吊车梁

悬挂式吊车梁的吊车荷载一般按一台，或根据吊车梁的形式（双跨或三跨）按实际台数设计。

轨道梁一般也只考虑一台单轨吊车或电动葫芦的作用，并简化为一个集中荷载作用在梁上，梁的自重则按均布荷载计算。

1、计算吊车梁及其连接的强度时，吊车竖向荷载应乘以动力系数。

对电动单梁式吊车或电动葫芦动力系数为，对手动吊车的动力系数可取1。

2、悬挂吊车的水平荷载应由支撑系统承受，可不计算。

手动吊车及电动葫芦可不考虑水平荷载。

3、对直接作用有吊车轮压的轨道梁，在计算强度、稳定性和挠度时，钢材的强度设计值和截面惯性矩应乘以的磨损折减系数。

4、梁的挠度不应超过《轻钢结构设计手册》P179表6-4规定的数值。

当轨道梁为悬臂时，悬臂端的挠度值不应超过悬臂长度的1/200。

通常采用双螺帽固定，连接在工字钢页面上是应增设斜垫板或采用其他构造措施。

普通螺栓的直径不宜小于16mm，螺栓数量一般按构造要求每边两个，实际使用的螺栓直径和数量应按计算确定。

计算适合在于制作范丽君安作用在连接间的一侧考虑，螺栓的抗剪强度设计值应乘以的折减系数。

轨道梁的拼接位置宜设在距支座1/3—1/4跨度的范围内，腹板拼接宜采用对接焊缝，焊接后应在吊车轮行使范围内将焊缝表面抹平。

上、下翼缘宜采用拼接盖板。

门式钢架

门式钢架结构特点：

1、门式钢架与屋架结构相比，构件的截面高度较小，可以降低房屋的高度，从而有效的利用建筑空间，减小建筑体积，在建筑造型上也较简洁美观。

2、在多跨建筑中可做成一个屋脊的大双坡屋面，，为长坡面排水创造了条件。

设置中间柱可减小横梁的跨度，，从而降低造价。

中间柱可采用钢管制作的上下铰接摇摆柱，占空间小。

3、可采用轻型屋面，不仅可减小梁、柱截面，基础也相应减小。

4、钢架可采用变截面，截面与弯矩成正比；变截面时可根据需要改变横梁的高度，或腹板的厚度及翼缘的宽度。

5、竖向荷载通常设计的控制荷载。

但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载的作用不应忽视。

在轻型屋面门式钢架中，地震作用一般不起控制作用。

6、支撑可做得较轻便，将其直接或用节点板与钢架连接。

在非抗震区也可采用张紧的圆钢。

7、结构构件可全部在工厂制作，工业化程度高。

构建单元可根据运输条件划分，单元之间在现场用螺栓或焊接相连，安装方便快速，土建施工量小。

适用范围

门式钢架通常用于跨度9—36m、柱距6—9m、平均柱高—12m，设有较小起重量吊车的单层工业房屋或公共建筑（超市、娱乐体育设施、车站候车室、码头建筑）。

设置桥式吊车时，属于A1—A5轻、中级工作制吊车；起重量不大于20t；设置悬挂吊车时起重量不大于3t。

钢架的结构形式按构件体系分，又实腹式与格构式；按截面形式分，有等截面和变截面；按结构选材分，有普通型钢、薄壁型钢、钢管或钢板焊接成的。

实腹式钢架的截面一般为工字形；格构式钢架的截面为矩形或三角形。

钢架截面尺寸

实腹式钢架斜梁的截面高度h，一般取跨度的1/30—1/45；格构式钢架斜梁的截面高度h，一般取跨度的1/15—1/25。

钢架荷载

永久荷载

可变荷载：

屋面均布活荷载标准值取m²，但当仅有一个可变荷载，且投影面积超过60m²，对瓦楞铁、压型钢板等轻型屋面取m²，而对于混凝土瓦、水泥瓦等瓦屋面及发泡水泥复合板（太空板）屋面仍取m²。

荷载组合

通常按以下三种情况考虑：

1、屋面永久荷载+屋面可变荷载；

2、屋面永久荷载+风荷载

3、屋面永久荷载+（风荷载+屋面可变荷载）

当风荷载较大时，尚应演算在风吸力作用下，永久荷载与风荷载组合截面应力反号的情况，此时永久荷载的分享系数取1。

对于有吊车的房屋，还应考虑吊车荷载的组合。

钢架梁的竖向挠度限制

屋该情况

挠度限制

仅支撑压型钢板屋面和檩条（承受活荷载或雪荷载）

l/180

尚有吊顶

l/240

有吊顶且抹灰

l/360

钢架柱顶侧移限制

吊车情况

其他情况

柱顶侧移限制

无吊车

采用压型钢板等轻型钢墙板时

采用砖墙时

H/75

H/100

有桥式吊车

吊车有驾驶室操作式

吊车由地面操作时

H/400

H/180

板端及其连节节点应符合下列要求：

1、端板连接应按所受最大内力设计；当内力较小时，应按能承受不小于较小被连接截面承载力的一半设计。

2、钢架构件的连接应采用高强度螺栓，可采用承压型或摩擦型连接。

高强度螺栓直径可根据需要选用，通常采用M16—M30螺栓。

当端板连接只承受轴向力和弯矩，或剪力小于其抗滑移承载力（按抗滑移系数为计算）时，端板表面可不做专门处理。

3、端板连接螺栓应成对对称布置，在受拉翼缘和受压翼缘的内外两侧均应布置，并宜使每个翼缘的螺栓群中心与翼缘的中心重合或接近。

为此，应采用将端板伸出截面高度范围以外的外伸式连接。

当螺栓群的力臂足够大（如在端板斜放时）或受力较小时（如某些斜梁拼接），也可采用将螺栓全部设在截面高度范围内的端板平齐式连接。

4、螺栓中心至翼缘板表面的距离，应满足拧紧螺栓时的施工要求，不宜小于35mm。

螺栓端距不应小于2倍的螺栓孔径。

5、受压翼缘的螺栓不宜少于两排。

当受拉翼缘两侧各设一排螺栓尚不能满足承载力要求时，可在翼缘内侧增设螺栓，其间距可取75mm，且不小于3倍螺栓孔径。

6、与斜梁端板连接的柱翼缘部分应与端板等厚度。

当端板上两对螺栓的最大间距大于400mm时，应在端板的中部增设一对螺栓。

墙架构件的构造

稀铺面板条的条宽多为100—150mm，沿高度方向铺设，竖缝宽约为100mm。

面板宽度宜选用900mm（800—1000mm），长度宜选用1800mm（1500—2000mm）。

面板与纵梁及次梁多数采用拉铆钉相连，联结点的距离为300—500mm。

多数为300mm左右。