大跨空间钢结构报告.ppt

大跨与空间钢结构 概 述 大跨与空间钢结构主要用于公共建筑，如大会堂、影剧院、展览馆、音乐厅、体育馆、加盖体育场、航空港等。 大跨度结构也用于工业建筑，如飞机制造厂的总装配车间、飞机库、造船厂的船体结构车间等等。这些建筑采用大跨结构是受装配机器（如船舶、飞机）的大型尺寸或工艺过程要求所决定的。 平面承重的大跨度钢结构 1 梁式结构体系 梁式结构体系一般采用简支桁架的形式，桁架 的优点是制作与安装都比较简单，其上、下弦及腹 杆仅承受拉力或压力，对支座也没有横推力。 适用跨度：40?60m，更大的跨度由于耗钢量 过大而不经济。 重点是支撑系统的布置，对保证整个结构体系 的整体刚度是非常重要的。 轴心受压构件和弯矩使自由边受拉的压弯构件， 对热轧剖分T型钢的局部稳定： 原88规范规定的宽厚比限值： 新规范规定的宽厚比限值： 计算模型为考虑翼缘与腹板完全嵌固，取屈曲系数为1.28，不近合理，需试验验证。 （b）腹板受剪屈曲后的强度计算利用了张力场概念，使极限剪力大于屈曲剪力。精确确定张力场剪力值需要算出张力场宽度，比较复杂，为简化计算采用了相当于下限的近似公式。 （c）利用腹板屈曲后强度，即使hw/tw很大，只要腹板的抗剪承载力不低于构件的实际最大剪力，一般不再考虑设置加劲肋。 檩条的构造处理——加隅撑* 5 构件设计的特点 （1）斜梁轴力较大，一般按压弯构件设计，须满足强度、整体稳定、局部稳定的要求。工字形截面的腹板也可按考虑屈曲后强度进行设计，但最大高厚比不宜大于250。 工字形截面构件腹板考虑屈曲后强度的设计特点： （a）条款不适用于吊车梁，因有关资料不充分，多次反复屈曲可能导致腹板边缘出现疲劳裂纹。 （d）利用腹板屈曲后强度后，构件的抗弯及抗压承载力有所降低，此时应按有效宽度计算截面特性，受压区的有效宽度取: 当截面全部受压时：he=?hw 当截面部分受拉时：he=?hc 有效宽度系数?，与板件局部稳定的临界应力 有关， ?以通用高厚比 作为参数，分为三个阶段，完全弹性、完全塑性及弹塑性，即： 当 时， (a) 当 (b) 当 (c) (e) 腹板屈曲后的抗剪承载力Vd，应为屈曲剪力与张力场剪力之和，用下列公式计算： 当λw? 0.8时 Vd=hwtwfv (a) 当0.8λw1.4时： Vd=hwtwfv[1-0.64(λw-0.8)] (b) 当λw?1.4时： Vd=hwtwfv(1-0.275λw ) (c) 式中 λw——用于抗剪计算的腹板通用高厚比。 （f）工字形截面受弯构件在剪力和弯矩作用下的强度，借用了欧洲规范EC3的基本计算式： 当V ?0.5 Vd时, M?Me (a) 当0.5VdV ? Vd时, (b) Mf —梁两翼缘所承担的弯矩，对双轴对称截面梁 Mf=Af( hw·+t)f（Af为一个翼缘截面积）； Me—构件有效截面所承担的弯矩，Me=We f 。 （g）工字形截面压弯构件在剪力、弯矩和轴力共同作用下的强度，采用以下基本计算式： 当V?0.5 Vd时, M?Me -N We/ Ae (a) 当0.5Vd?V Vd时, (b) —兼受压力时梁两翼缘所承担的弯矩，对双轴 对称截面梁， =Af ( hw·+t)(f - N/A )； Ae —构件的有效截面面积。 （h）考虑腹板屈曲后强度的加劲肋设计 梁腹板利用屈曲后强度时，其中间加劲肋除承受集中荷载和翼缘转折外，还承受张力场产生的