14钢框架的设计第八课

1、第八课钢框架设计根据失稳模式2、框架分类1、不同结构采用不同内力分析方法及截面设计方法根据水平力分担比例钢结构规范在确定框架柱的计算长度时，采取了哪些假定？（一阶分析）材料完全弹性框架只承受竖向荷载，且作用在节点上。所有柱子同时失稳。柱子失稳时，横梁对柱子弯矩按照上下柱子线刚度分配。线刚度是什么？3、计算长度系数法无侧移失稳时柱子两侧横梁转角等值反向，有侧移时等值且同向。Sb 怎么计算？由虚位移法计算如下公式4、强弱支撑的判别的经验判断：5、框架柱初选抗震等级确定：抗规长细比的限值一般根据长细比初选；考虑与梁的连接，一般截面不小于 300 x300。5、楼盖的类型。钢楼板+建筑做法（常用于夹层

2、设计、人行通道及工业）STS 对钢楼板框架的计算钢筋混凝土楼板组合楼盖与非组合楼盖注：STS 对压型钢板的施工阶段验算以及组合楼板计算问题还比较多。高钢规关于组合楼板计算的若干规定对于组合梁的验算也不全面，如缺少抗剪连接件设计，并且对于具有负弯矩的裂缝验算目前还没有。组合梁简直组合梁的计算项目板托组合梁的剪切连接件组合梁构造要求施工活荷载一般取为 1.5KN/m2,跨度 8.4m,采用钢筋混凝土楼板，混凝土板楼 100mm,使用阶段恒载 5KN/m2，活载 3.5KN/m2.则荷载计算如下：施工阶段：考虑楼板自重 27KN/m3,则恒载为 0.1x27x2.1=5.67KN/m活荷载 1.5x

3、2.1=3.15KN使用阶段：恒载：5x2.1=10.5采用 STS 工具箱进行简支组合梁的设计（次梁）活荷载 3.5x2.1=7.35KN/m钢与混凝土组合梁设计|构件：ZHL1日期：2016/04/26时间：13:36:42- 设计信息 -钢梁钢材：Q345混凝土强度等级：C30钢筋级别：级 (HRB400)连接件类型：栓钉连接件连接件型号：M16连接件材料：Q235连接件列数：2连接件长度(mm)：70连接类型：完全抗剪连接组合梁跨度(m)： 8.400钢梁截面：焊接组合H 形截面:H*B1*B2*Tw*T1*T2=450*200*200*8*12*12混凝土翼板有效宽度(mm)：210

4、0混凝土翼板厚度(mm)：100梁类型：容许挠度限值: l/400 = 21.000 (mm)考虑施工阶段的验算: 考虑验算施工阶段钢梁的稳定: 验算施工阶段恒载产生的挠度叠加到使用阶段挠度计算: 叠加(注：使用阶段的挠度计算时，会自动扣除施工阶段的恒载)- 设计依据 -1、建筑结构荷载规范（GB 50009-2012）2、钢结构设计规范（GB 50017-2003）- 截面特性计算 -1、钢梁截面特性计算A=8.2080e-003;Xc =1.0000e-001;Yc =2.2500e-001; Ix =2.8181e-004;Iy =1.6018e-005;ix =1.8529e-001;

5、iy =4.4176e-002; W1x=1.2525e-003;W2x=1.2525e-003; W1y=1.6018e-004; W2y=1.6018e-004;2、短期效应(标准组合)对应换算截面特性钢材与混凝土弹性模量比值E： 6.915换算截面积 Aeq：3.8578e-002 (m2)换算截面惯性矩 Ieq：7.9578e-004 (m4)3、长期效应(准组合)对应换算截面特性换算截面积 Aeq：2.3393e-002 (m2)换算截面惯性矩 Ieq：6.9740e-004 (m4)- 施工阶段作用与验算 -1、梁自重作用计算(仅含钢梁自重)梁自重等效均布线荷标准值(KN/m)：0

6、.6442、施工阶段钢梁作用荷载值 15.67荷载1荷载类型1荷载参数 10.00荷载参数 2荷载值 20.000.003、施工阶段钢梁上施工荷载作用荷载1荷载类型 荷载值 1荷载参数 10.00荷载参数 2荷载值 213.150.000.004、施工阶段梁上各断面内力计算结果 组合 1：1.2 恒+1.4 施工断面号：1-0.00050.346232.30541.955358.73733.564479.29525.173593.98016.7826102.7908.3917105.7270.000弯矩(kN.m)：剪力(kN)：断面号：8993.980-16.7821079.2951158.

7、7371232.30613-0.000弯矩(kN.m)： 102.790剪力(kN)： -8.391 5、施工阶段钢梁强度验算-25.173-33.564-41.955-50.346施工阶段钢部受拉作用最大弯矩(KN.m): 105.727 (组合：1;断面：7)下部受拉钢梁强度计算最大应力(N/mm2): 80.394 f=310.000稳定计算钢梁最大应力(N/mm2): 275.862 f=310.000施工阶段钢梁上作用最大剪力(KN): 50.346 (组合：1;断面：1)施工阶段钢梁上最大剪应力(N/mm2): 15.790 fv=180.0006、施工阶段钢梁挠度验算 标准组合：

8、1.0 恒+1.0 施工断面号：1-0.00039.750881.157-6.625225.50633.125974.200-13.250346.37526.5001062.607462.60719.8751146.375574.20013.2501225.506681.1576.62513-0.000783.4750.000弯矩(KN.m)：剪力(KN)：断面号：弯矩(KN.m)：剪力(KN)：-19.875-26.500-33.125-39.750施工阶段挠度计算结果:断面号：10.000810.16122.76399.13335.317107.48647.486115.31759.133

9、122.763610.161130.000710.510挠度值(mm)：断面号：挠度值(mm)：最大挠度所在截面: 7计算最大挠度: 10.510(mm) 容许挠度 21.000(mm)* 施工阶段钢梁验算满足。*- 使用阶段作用与验算1、梁自重作用计算(仅含钢梁自重)梁自重等效均布线荷标准值(KN/m)：0.644-2、梁荷载1作用荷载类型1荷载值 110.50荷载参数 10.00荷载参数 2荷载值 20.000.003、梁上活载作用荷载1荷载类型1荷载值 17.35荷载参数 10.00荷载参数 2荷载值 20.000.004、梁上各断面内力计算结果 组合 1：1.2 恒+1.4 活断面号：

10、1-0.00099.3858263.77282.8219185.519-33.1283115.95066.257104156.53249.693115185.51933.1281263.7726202.91216.56413-0.0007208.7090.000弯矩(KN.m)：剪力(KN)：断面号：弯矩(KN.m)： 202.912剪力(KN)： -16.564156.532115.950-49.693-66.257-82.821-99.385 组合 2：1.35 恒+0.7*1.4 活断面号：1-0.00093.4418259.95877.8679174.423-31.1473109.01

11、462.294104147.16946.720115174.42331.1471259.9586190.77515.57313-0.0007196.2260.000弯矩(KN.m)：剪力(KN)：断面号：弯矩(KN.m)： 190.775剪力(KN)： -15.573147.169109.014-46.720-62.294-77.867-93.4415、组合剪连接件设计连接件类型：栓钉连接件连接件型号：M16连接件材料：Q235连接件列数：2连接件长度(mm)：70构造要求连接件布置最大间距(m)：0.300构造要求连接件布置最小间距(m)：0.096单个抗剪件的抗剪承载力(KN)：50.53

12、4 剪跨区段数：2区段划分坐标(m): 04.2008.400剪跨区段号：剪跨区长度(m):14.20024.200纵向剪力(KN):2544.480 2544.480计算连接件排数构造连接件排数连接件间距(m):26140.16226140.1626、组合梁局部稳定验算塑性中和轴在混凝土翼板内，钢梁全截面受拉，考虑施工阶段，按普通钢梁控制。钢梁腹板计算高厚比钢梁翼缘宽厚比H0/Tw=53.25 容许高厚比H0/Tw=66.0 B/T=8.00 容许宽厚比 B/T =12.47、组合弯矩区段强度验算混凝土抗压强度设计值 fc：14.331(N/mm2)塑性中和轴在混凝土翼板内混凝土翼板受压区高

13、度 x：84.55(mm)钢梁截面应力合力到混凝土受压区应力合力距离 y：282.73(mm)组合组合组合8、组合组合边缘受拉抗弯承载能力(KN.m)：719.394边缘受拉最大弯矩(KN.m)：208.709(组合：1;断面：7)边缘受拉抗弯承载能力满足。剪强度验算剪承载能力(KN)：613.440组合梁最大作用剪力(KN)：99.385(组合：1;断面：1)组合剪承载能力承载能力满足。9、组合梁短期效应(标准组合)挠度验算 标准组合：1.0 恒+1.0 活 (扣除施工阶段：恒荷)断面号：1-0.0008232.825995.491359.6821080.571480.5711159.682

14、595.4911232.82567弯矩(KN.m)：104.443107.42813-0.000断面号：弯矩(KN.m)： 104.443组合梁等效截面惯性矩：7.958e-004连接件平均间距(mm)：162组合梁刚度折减系数 ：0.188组合梁考虑滑移效应的折减刚度(KN.m2)：1.380e+005组合梁挠度计算结果(叠加施工阶段恒荷钢梁挠度):断面号：10.000812.28223.339911.04036.427109.04849.048116.427511.040123.339612.282130.000712.703挠度值(mm)：断面号：挠度值(mm)：最大挠度所在截面: 7计

15、算最大挠度: 12.703(mm) 容许挠度 21.000(mm)10、组合梁长期效应(准组合)挠度验算 准组合：1.0 恒+0.40*1.0 活 (扣除施工阶段：恒荷)断面号：1-0.000866.628220.940960.917338.0731051.399451.3991138.073560.9171220.940666.62813-0.000768.531弯矩(KN.m)：断面号：弯矩(KN.m)：组合梁等效截面惯性矩：6.974e-004连接件平均间距(mm)：162组合梁刚度折减系数 ：0.158组合梁考虑滑移效应的折减刚度(KN.m2)：1.241e+005组合梁挠度计算结果(

16、叠加施工阶段恒荷钢梁挠度):断面号：10.000810.68122.90499.60135.589107.86947.869115.58959.601122.904610.681130.000711.048挠度值(mm)：断面号：挠度值(mm)：最大挠度所在截面: 7计算最大挠度: 11.048(mm) 11、组合梁纵向抗剪计算容许挠度 21.000(mm)第 1 剪跨区段605.829第 2 剪跨区段605.829纵向长度上两个受剪界面的计算剪力 Vl,1 分别为(N/mm)：281.278纵向长度上两个受剪界面的计算剪力 Vl,1 分别为(N/mm)：281.278纵向长度内两个受剪界面的抗剪承载力 Vlu,1 分别为(N/mm)： 426.023纵向抗剪验算结果：第 1 剪跨区段：纵向受剪界面的计算剪力 281.278(N/mm)抗剪承载力 426.023(N/mm)横向受剪界面的计算