平台钢结构设计

1、建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.1 2 平台钢结构设计 2.1 2.1 平台钢结构布置平台钢结构布置 2.2 2.2 平台铺板设计平台铺板设计 2.3 2.3 平台梁设计平台梁设计 2.4 2.4 平台柱和柱间支撑设计平台柱和柱间支撑设计 本节内容 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.2 2.1 平台钢结构布置 平台钢结构组成平台钢结构组成 柱柱 支撑支撑 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.3 工作平台梁格布置示例工作平台梁格布置示例 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级

2、2021-5-3.4 梁格形式梁格形式 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.5 梁系布置时考虑的因素 n钢梁的间距钢梁的间距要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼 板经济跨度以内；板经济跨度以内；（压型钢板组合楼板取（压型钢板组合楼板取2 23m3m） n主梁主梁应与竖向抗侧力构件直接相连；应与竖向抗侧力构件直接相连；（充分发挥（充分发挥 整体空间作用）整体空间作用） n竖向构件竖向构件纵横两个方向均应有主梁与之相连，以纵横两个方向均应有主梁与之相连，以 保证两个方向的长细比不致相差悬殊；保证两个方向的长细比不致相差悬殊； 建筑钢结构

3、设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.6 平台铺板的作用 直接承受竖向荷载的作用，直接承受竖向荷载的作用， 并将其传递给竖向构件；并将其传递给竖向构件； 起横隔作用。起横隔作用。 u满足建筑设计要求满足建筑设计要求 u较小自重较小自重 u便于施工便于施工 u有足够的整体刚度有足够的整体刚度 一般性的原则一般性的原则 平台铺板选择原则 2.2 平台铺板设计 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.7 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.8 (b) 通常的布置方案通常的布置方案 (a) 不设次梁时的布置方案不设次

4、梁时的布置方案 保证楼板和钢梁之间可靠地传递水平剪力 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.9 抗剪栓钉的布置抗剪栓钉的布置 抗剪栓钉的布置 抗剪栓钉 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.10 压型钢板与抗剪栓钉的连 接 压型钢板与抗剪栓钉的连接 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.11 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.12 2.3 平台梁设计 本节内容本节内容: : (1)(1)型钢梁的设计型钢梁的设计 (2)(2)组合梁的设计组合梁的设计 (3)(3)梁

5、的拼接、连接和支座梁的拼接、连接和支座 本章重点本章重点：梁的局部稳定和腹板加劲肋设计，型钢梁和梁的局部稳定和腹板加劲肋设计，型钢梁和 组合梁的设计。组合梁的设计。 本章难点：本章难点：如何进行梁的腹板加劲肋设计如何进行梁的腹板加劲肋设计 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.13 梁的截面形式梁的截面形式 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.14 1 1、梁的抗弯强度、梁的抗弯强度 梁的强度和刚度梁的强度和刚度 b. b.弹性阶段弹性阶段 c.c.弹塑性阶段弹塑性阶段 d.d.塑性阶段塑性阶段 梁受弯时各阶段正应力的分布情况梁

6、受弯时各阶段正应力的分布情况 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.15 1 1、梁的抗弯强度、梁的抗弯强度 f W M W M yny y xnx x 在在Mx x作用下作用下 在在Mx x和和My y作用下作用下 Mx x、My y - - 绕绕x x轴和轴和y y轴的弯矩轴的弯矩 Wnx nx、 、Wny ny - - 对对x x轴和轴和y y轴的净截面模量轴的净截面模量 x x、y y - - 截面塑性发展系数截面塑性发展系数, , 工字截面工字截面x x=1.05,=1.05,y y=1.2 =1.2 动力荷载作用动力荷载作用 x x= =y y=1.

7、0=1.0 时，工字截面时，工字截面x x=1.0 yy ft b f 235 15 235 13 1 当当 x xnx M f W 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.16 截面塑性发展系数截面塑性发展系数x x、y y值值 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.17 截面塑性发展系数截面塑性发展系数x x、y y值值 续表续表 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.18 2 2、 梁的抗剪强度梁的抗剪强度 I毛截面惯性矩；毛截面惯性矩； S中和轴以上毛截面中和轴以上毛截面 对中和轴的面积矩；对

8、中和轴的面积矩； tw 腹板厚度；腹板厚度； fv钢材的抗剪强度钢材的抗剪强度 设计值。设计值。 V计算截面沿腹板平面计算截面沿腹板平面 作用的剪力；作用的剪力； v w f It VS max max b t w max h t bh V =1.5 max ho 腹板剪应力腹板剪应力 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.19 3 3、梁的局部承压强度、梁的局部承压强度 lz z 腹板的假定压力分布长度腹板的假定压力分布长度 f lt F zw c F 集中荷载集中荷载( (动荷考虑动力系数动荷考虑动力系数) )； 系数系数, ,重级工作制吊车轮压重级工作制吊

9、车轮压1.35,1.35,其他其他1.01.0； A 支承长度支承长度 吊车轮压取吊车轮压取50mm 50mm 梁中部梁中部 lz z = = a+5+5hy y+2+2hR R 梁梁 端端 lz z = = a+2.5+2.5hy y+ +a1 1 hR R 轨道高度轨道高度 hy y 自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离 梁的局部受压梁的局部受压 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.20 局部压应力局部压应力 (a)(a) 梁梁 端端 lz z = = a+2.5+2.5hy y+ +a1 1 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土

10、木工程土木工程09级级2021-5-3.21 梁中部梁中部 lz z = = a+5+5hy y+2+2hR R 局部压应力局部压应力 (c)(c)(b)(b) 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.22 4 4、梁在复杂应力作用下的强度计算、梁在复杂应力作用下的强度计算 f cc1 2 2 2 3 组合梁腹板计算高度边缘处组合梁腹板计算高度边缘处, ,可能同时受较大的正可能同时受较大的正 应力、剪应力和局部压应力应力、剪应力和局部压应力 、 c c 、腹板根部同一点处同时产生的应力，腹板根部同一点处同时产生的应力， 、 c c 拉为正，压为负 拉为正，压为负

11、1 1 ： ： 、 c c 同号取 同号取1.11.1， 异号取异号取1.21.2 h h W M nx x0 t1 b 复杂应力复杂应力 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.23 梁的刚度梁的刚度 Vv V - 由荷载标准值产生的最大挠度由荷载标准值产生的最大挠度 v - 梁的容许挠度梁的容许挠度 l v l v 或或 对等截面简支梁：对等截面简支梁： l v EI lM EI lq l v x k x k 10384 5 3 l 梁的跨度梁的跨度 I Ix x - - 毛截面惯性矩毛截面惯性矩 E E - - 钢材弹性模量钢材弹性模量 建筑钢结构设计建筑钢

12、结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.24 当符合下列情况之一时，梁的整体稳定可得到保证：当符合下列情况之一时，梁的整体稳定可得到保证： 1 1、有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接，、有刚性铺板密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固连接， 能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。能阻止梁受压翼缘的侧向位移时。 2 2、工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比、工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比 l1 1/ /b1 1不超过表不超过表5.25.2所规定的数值时；所规定的数值时； 3 3、箱形截面简支梁，其截面尺寸满足、箱形截面简支梁，其截面尺寸满足h/ /b0 066， 且

13、且l1 1/ /b0 095(235/95(235/fy y) )时（箱形截面的此条件时（箱形截面的此条件 很容易满足）。很容易满足）。 工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大l1 1/ /b1 1值值 y f/23513 y f/23520 y f/23516 跨中无侧向支承，荷载作用在跨中无侧向支承，荷载作用在 跨中有侧向支承，不论荷载作跨中有侧向支承，不论荷载作 用于何处用于何处 上上 翼翼 缘缘下下 翼翼 缘缘 箱形截面箱形截面 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.25 梁的整体稳定计算方法梁的整体稳定计算方法

14、 f f f W M b Ry ycr R cr x x f W M xb x Mx x绕强轴作用的最大弯矩；绕强轴作用的最大弯矩； Wx x毛截面模量；毛截面模量； b b梁的整体稳定系数。梁的整体稳定系数。 当不满足前述不必计算整体稳定条件时，应对当梁的当不满足前述不必计算整体稳定条件时，应对当梁的 整体稳定进行计算：整体稳定进行计算： 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.26 型钢梁一般可不验算剪应力；局部稳定不需验算；型钢梁一般可不验算剪应力；局部稳定不需验算； 双轴对称截面梁，稳定满足强度可不验算。双轴对称截面梁，稳定满足强度可不验算。 f M W

15、b x max f W M x b max f M W x nxnx max f W M nxx max 整体稳定： 抗弯强度：抗弯强度： 3 3 选择型钢号选择型钢号, ,查几何特征值查几何特征值, ,进行必要的验算。进行必要的验算。 1 计算计算M、V，确定钢材种类（，确定钢材种类（ f ） ） 2 计算计算Wnxnx或Wx x 2.3.1 2.3.1 型钢梁的设计型钢梁的设计 单向弯曲的梁单向弯曲的梁 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.27 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.28 1 1、截面高度、截面高度h h （

16、1 1）建筑高度：确定梁的最大高度）建筑高度：确定梁的最大高度 （2 2）刚度条件：决定梁的最小高度）刚度条件：决定梁的最小高度 hwhwh h t t t t t tww 组合梁的设计组合梁的设计 截面选择截面选择 组合梁截面组合梁截面 （3 3）经济条件：决定经济高度）经济条件：决定经济高度 maxmin hhhh s 取取50mm倍数倍数 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.29 2.2.腹板厚度腹板厚度 w t 满足抗剪强度要求满足抗剪强度要求 v ww f th V max max 2 . 1 则则 vw w fh V t max 2 . 1 （由此

17、算出的（由此算出的 很小，很薄，实际必须考虑局稳）很小，很薄，实际必须考虑局稳） w t 一般用经验公式估算一般用经验公式估算 11 w w h t 取取2mm的倍数的倍数 hwhwh h t t t t twtw b bf f 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.30 先假定宽度先假定宽度 ： hbf) 5/ 13/ 1 ( f b 则厚度则厚度t： f f b A t 应满足局稳要求，宽度取应满足局稳要求，宽度取10mm10mm的的 倍数，厚度取倍数，厚度取2mm2mm的倍数的倍数 3.3.翼缘尺寸的确定翼缘尺寸的确定 由由 ww w x f ht h W

18、 A 6 1 求得需要求得需要Af 1 1、强度、强度( (包括抗弯、抗剪、局部承压强度包括抗弯、抗剪、局部承压强度) ) 2 2、刚度、刚度( (验算全部标准荷载和仅有可变荷载标准值作用验算全部标准荷载和仅有可变荷载标准值作用) ) 3 3、整体稳定、整体稳定 4 4、局部稳定、局部稳定 截面验算截面验算 hwhwh h t t t t twtw b bf f 组合梁截面组合梁截面 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.31 梁宽改变梁宽改变 改变翼缘宽度，较窄翼缘宽度改变翼缘宽度，较窄翼缘宽度b b 应满足弯矩应满足弯矩M M1 1下的下的 强度要求，还应验

19、算该截面的腹板与翼缘交接处的折算应力。强度要求，还应验算该截面的腹板与翼缘交接处的折算应力。 对于均布荷载下的简支梁，最优截面改变处离支座对于均布荷载下的简支梁，最优截面改变处离支座1/61/6跨度。跨度。 组合梁截面沿长度的改变组合梁截面沿长度的改变 梁翼缘宽度的改变梁翼缘宽度的改变 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.32 梁翼缘宽度的改变梁翼缘宽度的改变(c)(c) 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.33 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.34 多层翼缘板的梁多层翼缘板的梁 可切断外

20、层板。可切断外层板。 梁高改变时梁高改变时 可使上翼缘保持一平面，支座处的高可使上翼缘保持一平面，支座处的高 度应满抗剪强度的要求，但不宜小于跨中高度的度应满抗剪强度的要求，但不宜小于跨中高度的1/21/2。 翼缘板的切断翼缘板的切断 变高度梁变高度梁 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.35 w fx f fI VS h 4 . 1 1 S S1 1-翼缘对中和轴的惯性矩翼缘对中和轴的惯性矩 w fx f w f fxf fI VS h f hI VS h v 4 . 1 4 . 17 . 02 1 11 1 ：所需焊缝的焊脚尺寸为 得由 面积矩。翼缘截面对

21、梁中和轴的 力为：沿梁单位长度的水平剪 1 11 11 S I VS t tI VS tv x w wx w 沿梁单位长度的水平剪力：沿梁单位长度的水平剪力： 焊接组合梁翼缘焊缝的计算焊接组合梁翼缘焊缝的计算 翼缘焊缝的水平剪力翼缘焊缝的水平剪力 w fx e fI VS h 2 1 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.36 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.37 y f tb 235 13/ y f tb 235 15/ y f tb 235 40/ 0 当采用塑性设计时当采用塑性设计时 局部稳定条件局部稳定条件: 当采用

22、弹性设计时当采用弹性设计时 箱型梁翼缘板箱型梁翼缘板 b b t t 梁受压翼缘板局稳计算采用强度准则，即保证受压翼缘梁受压翼缘板局稳计算采用强度准则，即保证受压翼缘 的局部失稳临界应力不低于钢材的屈服强度。的局部失稳临界应力不低于钢材的屈服强度。 梁截面梁截面 梁的局部稳定和腹板加劲肋设计梁的局部稳定和腹板加劲肋设计 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.38 横向加劲肋横向加劲肋：防止由：防止由剪应力剪应力和和局部压应力局部压应力引起的腹板失稳；引起的腹板失稳； 纵向加劲肋纵向加劲肋：防止由：防止由弯曲压应力弯曲压应力引起的腹板失稳，通常布引起的腹板失稳，通

23、常布 置在受压区；置在受压区； 短短 加加 劲劲 肋肋： 防止防止局部压应力局部压应力引起的失稳，布置在受压区。引起的失稳，布置在受压区。 同时设有横向和纵向加劲肋时，同时设有横向和纵向加劲肋时，断纵不断横断纵不断横。 提高梁腹板局部稳定可采取以下措施：提高梁腹板局部稳定可采取以下措施： 加大腹板厚度加大腹板厚度 不经济不经济 设置加劲肋设置加劲肋 经济有效经济有效 腹板加劲肋的类型腹板加劲肋的类型 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.39 腹板设加劲肋满足局部稳定要求腹板设加劲肋满足局部稳定要求 梁腹板加劲肋梁腹板加劲肋 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程

24、土木工程09级级2021-5-3.40 腹板加劲肋的设置原则腹板加劲肋的设置原则 (1) 可不设可不设, 有局部压应力有局部压应力 按构造设置横肋按构造设置横肋 y f tw 当 ho 235 80 / (2) 按计算设置横肋按计算设置横肋 y f tw 当 ho 235 170/ (3) 设置横肋设置横肋, 在弯矩较大区段设置在弯矩较大区段设置 纵肋纵肋,局部压应力很大的梁局部压应力很大的梁,在受在受 压区设置短加劲肋压区设置短加劲肋 (4) 支座及上翼缘有较大集中荷载处设支承加劲肋支座及上翼缘有较大集中荷载处设支承加劲肋 y f tw 当 ho 235 80 / 建筑钢结构设计建筑钢结构设

25、计土木工程土木工程09级级2021-5-3.41 1 1、仅用横向加劲肋、仅用横向加劲肋 加强的腹板加强的腹板 同时受正应力、剪应力和同时受正应力、剪应力和 边缘压应力作用。边缘压应力作用。 稳定条件：稳定条件： 1 c,cr () cr 2 cr c () 2 腹板边缘的弯曲压应力腹板边缘的弯曲压应力, ,由区格内的平均弯矩计算；由区格内的平均弯矩计算； 腹板边缘的局部压应力腹板边缘的局部压应力,c c= =F/(/(lztw) ) c c crcr 腹板平均剪应力腹板平均剪应力,=,=V/(/(hwtw ) )； 临界应力临界应力。 c,crc,crcrcr 腹板局部稳定计算腹板局部稳定计

26、算 a 0 h 设置横向加劲肋设置横向加劲肋 应力形式应力形式 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.42 腹板受压区高度腹板受压区高度 其他情况时：其他情况时： 全约束时：全约束时：当受压翼缘当受压翼缘扭转扭转受到完受到完 c h yw c b fth 235153 2 l l ywc b ft h 235177 2 l l ( () ) = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数：= =的表达式，以的表达式，以 bcrb bcrb crb cry b cr f f f /1. 125. 1 85. 075. 0125. 185.

27、 0 85. 0 2 l l l l l l l l l l l l f 应力形式应力形式 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.43 ( () ) 235 434. 541 0. 1 2 0 0 0 yw s f ah th ha l l 时：时：当当 ( () ) 235 34. 54 41 0. 1 2 0 0 0 y w s f ah th ha l l 时：时：当当 ( () ) /1. 12. 1 8. 059. 012. 18. 0 8. 0 2 svcr s v s cr s vcr s crvy scr f f f f l l l l l l

28、l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 = =时，时，当当 作为参数：作为参数：= = 的表达式的表达式, ,以以 应力形式应力形式 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.44 235/59.1828 25. 1 0 0 0 yw c f ha th ha l l 时：时：当当 ( () ) 235 /83. 14.139.1028 5. 15. 0 3 0 0 0 y w c f ha th ha l l 时：时：当当 应力形式应力形式 ( () ) /1. 12. 1 9. 079. 012. 19. 0 9. 0 2 , , , ,

29、 c crcc c crc c crc crcyccrc f f f f l l l l l l l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数：= =的表达式，以的表达式，以 c 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.45 2 2、同时用横向和纵向加劲肋加强的腹板、同时用横向和纵向加劲肋加强的腹板 (1)I 区格，高为h1： 1 c,cr1 () cr1 2 cr1 c ( ) 2 I h h1 1 h h2 2 设置横向和纵向加劲肋设置横向和纵向加劲肋 应力形式应力形式 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土

30、木工程09级级2021-5-3.46 腹板区格腹板区格I I的高度的高度 其他情况时：其他情况时： 全约束时：全约束时：当受压翼缘当受压翼缘扭转扭转受到完受到完 1 h yw 1 b1 fth 23564 l l yw1 b1 ft h 23575 l l 应力形式应力形式 ( () ) = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数：= =的表达式，以的表达式，以 b1cr1b1 b1cr1b1 cr1b1 cr1y b1 cr1 f f f /1. 125. 1 85. 075. 0125. 185. 0 85. 0 2 l l l l l l l l l l l

31、 l f 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.47 ( () ) 235 434. 541 0. 1 2 1 1 1 yw s1 f ah th ha l l 时：时：当当 ( () ) 235 34. 54 41 0. 1 2 1 1 1 y w s1 f ah th ha l l 时：时：当当 应力形式应力形式 ( () ) /1. 12. 1 8. 059. 012. 18. 0 8. 0 2 s1vcr1 s1 v s1 cr1 s1 vcr1 s1 cr1vy s1cr1 f f f f l l l l l l l l l l l l = =时，时，

32、当当 = =时，时，当当 = =时，时，当当 作为参数：作为参数：= = 的表达式的表达式, ,以以 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.48 腹板区格腹板区格I I的高度的高度 其他情况时：其他情况时： 全约束时：全约束时：当受压翼缘当受压翼缘扭转扭转受到完受到完 1 h yw 1 c1 fth 23540 l l yw1 c1 ft h 23556 l l 应力形式应力形式 ( () ) /1. 125. 1 85. 075. 0125. 10.85 0.85 2 , , , c1 cr1cc1 c1 c,cr1c1 c,cr1 cr1cyc1cr1c f

33、 f f f l l l l l l l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数：= =的表达式，以的表达式，以 c1 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.49 纵向加劲肋边缘的弯曲压应力；纵向加劲肋边缘的弯曲压应力； 纵向加劲肋边缘的局部压应力，纵向加劲肋边缘的局部压应力， = =0.3 ； c c2 2 腹板平均剪应力；腹板平均剪应力； I h h1 1 h h2 2 (2)II 区格，高为h2 2 ： 1 c,cr2 () cr2 2 cr c2 () 2 2 2 2 c cc c2 2 设置横向和纵

34、向加劲肋设置横向和纵向加劲肋 应力形式应力形式 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.50 腹板区格腹板区格IIII的高度的高度 2 h yw2 b2 ft h 235194 l l 应力形式应力形式 ( () ) /1. 125. 1 85. 075. 0125. 10.85 0.85 2 b2 cr2b2 b2 cr2b2 cr2 cr2 yb2cr2 f f f f l l l l l l l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数：= =的表达式，以的表达式，以 b2 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木

35、工程土木工程09级级2021-5-3.51 ( () ) 235 434. 541 0. 1 2 2 2 2 yw s2 f ah th ha l l 时：时：当当 ( () ) 235 34. 54 41 0. 1 2 2 2 2 y w s2 f ah th ha l l 时：时：当当 应力形式应力形式 ( () ) /1. 12. 1 8. 059. 012. 18. 0 8. 0 2 s2vcr2 s2 v s2 cr2 s1 vcr2 s2 cr2vy s2cr2 f f f f l l l l l l l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 = =时，时，当

36、当 作为参数：作为参数：= = 的表达式的表达式, ,以以 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.52 235/59.1828 25. 1 2 0 2 yw c2 f ha th ha l l 时：时：当当 ( () ) 235 /83. 14.139.1028 5. 15. 0 3 2 2 2 y w c2 f ha th ha l l 时：时：当当 应力形式应力形式 ( () ) /1. 12. 1 0.979. 012. 19. 0 9. 0 2 , , , , c cr2cc2 c cr2c c2 cr2c cr2cyc2cr2c f f f f l l

37、 l l l l l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数：= =的表达式，以的表达式，以 c2 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.53 （3 3）在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格）在受压翼缘与纵向加劲肋之间设有短加劲肋的区格 腹板边缘的弯曲压应力,由区格内的平均弯矩计算； 腹板边缘的局部压应力, ,c c=F/(=F/(l lz zt tww) )c c 腹板平均剪应力, = =V V/(/(h hw wt tw w ) )； 区格区格肋之间设有短加劲肋的肋之间设有短加劲肋的在受压翼缘与纵

38、向加劲在受压翼缘与纵向加劲）1 1 1 c,cr () cr 2 cr c () 2 设置横向、纵向加劲肋以及短加劲肋设置横向、纵向加劲肋以及短加劲肋 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.54 腹板区格腹板区格I I的高度的高度 其他情况时：其他情况时： 全约束时：全约束时：当受压翼缘当受压翼缘扭转扭转受到完受到完 1 h yw 1 b1 fth 23564 l l yw1 b1 ft h 23575 l l 设置横向、纵向加劲肋以及短加劲肋设置横向、纵向加劲肋以及短加劲肋 ( () ) = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数

39、：= =的表达式，以的表达式，以 b1cr1b1 b1cr1b1 cr1b1 cr1y b1 cr1 f f f /1. 125. 1 85. 075. 0125. 185. 0 85. 0 2 l l l l l l l l l l l l f 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.55 ( () ) 235 434. 541 0. 1 2 1 1 1 yw s1 f ah th ha l l 时：时：当当 ( () ) 235 34. 54 41 0. 1 2 1 1 1 y w s1 f ah th ha l l 时：时：当当 设置横向、纵向加劲肋以及短加

40、劲肋设置横向、纵向加劲肋以及短加劲肋 ( () ) /1. 12. 1 8. 059. 012. 18. 0 8. 0 2 s1vcr1 s1 v s1 cr1 s1 vcr1 s1 cr1vy s1cr1 f f f f l l l l l l l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 = =时，时，当当 作为参数：作为参数：= = 的表达式的表达式, ,以以 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.56 235/5. 04. 073 235/5. 04. 087 2. 1 23573 23587 2. 1 11 1 1 11 1 1 11

41、 1 1 1 1 11 y w c yw c y w c y w c f ha ta f ha ta ha f ta f ta ha l l l l l l l l 其他情况时，其他情况时， 全约束时，全约束时，当受压翼缘扭转受到完当受压翼缘扭转受到完 的区格：的区格：对对 其他情况时，其他情况时， 全约束时，全约束时，当受压翼缘扭转受到完当受压翼缘扭转受到完 的区格：的区格：对对 ( () ) /1. 125. 1 85. 075. 0125. 10.85 0.85 2 , , , c1 cr1cc1 c1 c,cr1c1 c,cr1 cr1cyc1cr1c f f f f l l l l

42、l l l l l l l l = =时，时，当当 = =时，时，当当 时，时，当当 作为参数：作为参数：= =的表达式，以的表达式，以 c1 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.57 计算时，先布置加劲肋，计算时，先布置加劲肋， 再计算各区格的平均作再计算各区格的平均作 用应力和相应的临界应用应力和相应的临界应 力，使其满足稳定条件。力，使其满足稳定条件。 项中加劲肋布置的区格项中加劲肋布置的区格计算同第计算同第 肋之间的区格肋之间的区格在受拉翼缘与纵向加劲在受拉翼缘与纵向加劲） ) )2 2( ( 2 2 设置横向、纵向加劲肋以及短加劲肋设置横向、纵向加劲

43、肋以及短加劲肋 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.58 加劲肋构造和截面尺寸加劲肋构造和截面尺寸 （1 1）双侧配置的横肋）双侧配置的横肋 bs h0 /30 +40 ts bs/15 （2 2）横向加劲肋间距）横向加劲肋间距h0 0.5h0a 2 （3 3）腹板同时设横肋和纵肋，相交处切断纵肋）腹板同时设横肋和纵肋，相交处切断纵肋, , 横肋连续横肋连续 h h0 0 z z bs ts z z （单侧增加（单侧增加20%20%） y y 加劲肋构造加劲肋构造 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.59 （4 4）加劲肋的刚

44、度）加劲肋的刚度 横向横向： 纵向纵向： 3 0 3 3)2( 12 1 W thtbtI wssz 3 0 2 00 )(45. 05 . 2( W th h a h a I y 3 0 5 .1 W thI y h h0 0 z z bs ts z z 0 85. 0ha 0 85. 0ha y y y y y y 加劲肋构造加劲肋构造 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.60 （6 6）横向加劲肋切角）横向加劲肋切角 （7 7）直接受动荷的梁）直接受动荷的梁, ,中间中间 横肋下端不应与受拉翼缘焊接横肋下端不应与受拉翼缘焊接, , 下面留下面留 有有50

45、-100mm50-100mm缝隙。缝隙。 bs/3(40) bs/2 (60) z z 50-100 z z （5 5）大型梁，可采用以肢尖焊于腹板的角钢加劲肋，）大型梁，可采用以肢尖焊于腹板的角钢加劲肋， 其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩。其截面惯性矩不得小于相应钢板加劲肋的惯性矩。 加劲肋构造加劲肋构造 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.61 支承加劲肋的计算支承加劲肋的计算 1.1.腹板平面外的稳定性腹板平面外的稳定性( (绕绕z z轴轴):):按轴心压杆计算按轴心压杆计算 截面面积：加劲肋面积截面面积：加劲肋面积+2+2c c y f c=

46、15tw 235 计算长度：计算长度：h h0 0 F-F-集中荷载或支座反力集中荷载或支座反力 稳定系数稳定系数 由由 = = h h0 0/i/iz z 按按b b类查表类查表 iz z 绕绕z z轴的回转半径轴的回转半径 z z f A F z z c c cc c c ts F F F F z z 支承加劲肋支承加劲肋 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.62 2.2.端面承压强度端面承压强度 ce ce ce f A F A Ace端面承压面积端面承压面积 z z t 2t ts F F F F A Ace A Ace f fce钢材端面承压强度设计

47、值钢材端面承压强度设计值 3.3.支承加劲肋与腹板的连接焊缝支承加劲肋与腹板的连接焊缝 w f w f f f lh F 7. 0 支承加劲肋支承加劲肋 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.63 1200 14 14 300 10 xx y y 2 20411204 . 1302cmA () 433 45351112120298 .12230cmI x 3 73864 .61453511cmWx 3 4349306017 .604 . 130cmS m3m3m3m3 FFF 2/F 2/F 是否满足要求。是否满足要求。承加劲肋。试验算该承加劲肋。试验算该 梁梁

48、 在次梁连接处设置有支在次梁连接处设置有支手工焊。手工焊。 钢，焊条为钢，焊条为 ，钢材为，钢材为设计值设计值，标准值为标准值为 梁传来的集中荷载，梁传来的集中荷载，承受由次承受由次面简支梁，面简支梁，工作平台的主梁为等截工作平台的主梁为等截 例例11 4343系列系列, ,235235256256201201E E Q QkNkNkNkN 解解 计算截面特性计算截面特性 例例1 1图图 例例1 1图梁截面图梁截面 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.64 mkNmkg/6 . 1/16010785010204 64 主梁的自重标准值为： kNV5 .3956

49、6 . 12 . 12565 . 1 支座处剪力设计值为： 22 3 6 /215/4 .202 10738605. 1 101570 mmNfmmN W M nxx mkNM15708/126 . 12 . 1325662565 . 1 2 跨中弯矩设计值为： 22 4 33 /125/9 .37 1010453511 104349105 .395 mmNfmmN tI VS v wx 13/235134 .1014/145 y f受压翼缘宽厚比为 m3m3m3m3 FFF 2/F2/F 内力计算内力计算 强度验算强度验算 都不需验算。都不需验算。局部压应力和折算应力局部压应力和折算应力 例

50、例1 1图图 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.65 1200 14 14 300 10 xx y y 162351610300/3000/ 11 y fbl () 400500635 9 .18 104535111006. 24384 101210201445 104535111006. 2384 10126 . 15 384 45 384 5 45 9332 45 124 3 24 l v l v l mm Pl nEI n EI ql v TQ m3m3m3m3 FFF 2/F 2/F 整体稳定验算整体稳定验算 不需验算整体稳定不需验算整体稳定。 刚度

51、验算刚度验算 刚度满足要求刚度满足要求。 例例1 1图图 例例1 1图梁截面图梁截面 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.66 12010/1200/ ww th mmammhah240060025 . 0 00 ，即 足：横向加劲肋的间距应满 1200015008 1234 42和区格验算区格 1 22 crcr 验算公式为： m3m3m3m3 FFF 2/F 2/F 2 M 4 M 4 V 2 V 腹板局部稳定计算腹板局部稳定计算 肋肋应按计算配置横向加劲应按计算配置横向加劲 mmmm15001500为为则取横向加劲肋的间距则取横向加劲肋的间距 肋，肋，的

52、腹板上配置支承加劲的腹板上配置支承加劲首先应在有集中荷载处首先应在有集中荷载处 例例1 1图图 例例1 1图图 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.67 2 M 4 M 85. 078. 0 235 235 153 101200 235153 2 y wc b f th l 2 /215mmNf cr 0 . 125. 11200/1500 0 ha ()() 04. 1 235 235 1500/1200434. 541 10/1200 235 434. 541 22 0 0 y w s f ah th l ()() 2 /3 .1071258 . 004.

53、 159. 018 . 059. 01mmNfv scr l ()()()()159. 03 .1075 .322153 .151 2222 crcr 2 . 1 8 . 0 m3m3m3m3 FFF 2/F2/F 4 V 2 V 1200015008 1234 mkNM kNV 4 .11432/36 . 12 . 132565 . 1 7 .38936 . 12 . 15 .3952 2 2 2 右侧：区格 2 4 6 1 /3 .151 10453511 600104 .1143 mmN I My x 2 3 1 /5 .32 101200 107 .389 mmN th V ww 例例

54、1 1图图 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.68 2 /215mmN cr 2 /3 .107mmN cr ()()()()190. 03 .1077 .102154 .202 2222 crcr m3m3m3m3 FFF 2/F 2/F 2 M 4 M 4 V 2 V 是满足要求的。横向加劲肋间距mm1500 1200015008 1234 mkNM kNV 1570 12866 . 12 . 12565 .3954 4 4 右侧：区格 2 4 6 1 /4 .202 10453511 600101570 mmN I My x 2 3 1 /7 .10

55、101200 10128 mmN th V ww 例例1 1图图 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.69 s b s b c cc 横向加劲肋截面： 主梁腹板两侧横向加劲肋成对布置在 m3m3m3m3 FFF 2/F 2/F mmtmm b b s s s 86 15 90 15 ，取厚度： 1200015008 1234 以减少焊接应力。 的斜角，高宽考虑加劲肋两端各切去mmmm5030 433 0 43 360112033 3 .457198 . 0 12 1 cmth cmI w z mmbmm h b ss 908040 30 1200 40 30

56、0 ，取外伸宽度： 例例1 1图图 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.70 mm f tc y w 150 235 235 1015 235 15 面的腹板宽度为：可以计入支承加劲肋截 定性劲肋在腹板平面外的稳按轴心压杆验算支承加 支承加劲肋支承加劲肋 1)1)次梁支承加劲肋次梁支承加劲肋 板加劲肋采用8902 () cm A I i cmI cmA s z z z s 2 . 3 8 .44 3 .457 3 .4571928 . 0 12 1 4 .4411528 . 092 4 3 2 为：支承加劲肋的截面特性 5 .37 2 . 3 120 0 z

57、z i h l 定： 验算在腹板平面外的稳 切角3050 s b s b c cc m3m3m3m3 FFF 2/F 2/F 1200015008 1234 例例1 1图图 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.71 mmh f 6取 mmlw1088625021200 22 3 /160/14 108867 . 04 10256 mmNfmmN w ff 焊缝： 计算加劲肋与腹板的角 例例1 1图图 300 90 150 150 150 zz 908.0 z b类截面， 2 2 3 /2155 .63 104 .44908. 0 10256 mmNf A F

58、sz () 22 3 2 /325/7 .266 960 10256 960830902 mmNfmmN A F mmA ce ce ce ce 验算端面承压强度： 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.72 300 90 150 150 150 zz 9 .15 56. 7 120 0 z z i h l 定：验算在腹板平面外的稳 981.0 z b类截面， 2 2 3 /2157 .84 1063981. 0 105 .523 mmNf A R sz 例例1 1图图 板座，加劲肋采用主梁两端采用突缘式支16300 cm A I i cmI cmA s z z

59、 z s 56. 7 63 3600 3600306 . 1 12 1 631156 . 130 43 2 为：支座加劲肋的截面特性 kNR5 .5231285 .395支座反力 ： 2)2)支座加劲肋的截面验算：支座加劲肋的截面验算： cm A I i cmI cmA s z z z s 56. 7 63 3600 3600306 . 1 12 1 631156 . 130 43 2 为：支座加劲肋的截面特性 cm A I i cmI cmA s z z z s 56. 7 63 3600 3600306 . 1 12 1 631156 . 130 43 2 为：支座加劲肋的截面特性 cm

60、A I i cmI cmA s z z z s 56. 7 63 3600 3600306 . 1 12 1 631156 . 130 43 2 为：支座加劲肋的截面特性 建筑钢结构设计建筑钢结构设计土木工程土木工程09级级2021-5-3.73 m3m3m3m3 FFF 2/F 2/F 300 90 150 150 150 zz mmhf6取 焊缝：计算加劲肋与腹板的角 为：一条角焊缝的计算长度 mmlw1188621200 22 3 /160/5 .52 118867 . 02 105 .523 mmNfmmN w ff 例例1 1图图 验算端面承压强度： 22 3 2 /325/109