平台钢结构设计
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σ、σc 拉为正，压为负
M x h0
Wnx h
t1
β1 ： σ、σc 同号取1.1，
异号取1.2
建筑钢结构设计
土木工程09级
b
复杂应力
2021/2/2621
梁的刚度
V≤[v] 或 v [v] ll
V -- 由荷载标准值产生的最大挠度
[v ]-- 梁的容许挠度
l – 梁的跨度
对等截面简支梁：
Mx、My --- 绕x轴和y轴的弯矩
Wnx、Wny --- 对x轴和y轴的净截面模量 γx、γy --- 截面塑性发展系数,
工字截面γx=1.05,γy=1.2
动力荷载作用 γx=γy=1.0
当 13 235 b1 15 235
fy t
fy
时，工字截面γx=1.0
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2614
满足建筑设计要求
较小自重 便于施工
一般性的原则
有足够的整体刚度
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 5
平台铺板构造 a) 花纹钢板焊接连接
b) 轻型预制钢铺板螺栓连接
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 6
c) 压型钢板钢砼复合板抗剪销连接
保证楼板和钢梁之间可靠地传递水平剪力
截面塑性发展系数γx、γy值
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2615
截面塑性发展系数γx、γy值
续表
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2616
2、 梁的抗剪强度
max
VS It w
fv
V—计算截面沿腹板平面 作用的剪力；
τ max=1.5 V
bh t
h
τ max ho
b
腹板剪应力
土木工程09级
2021/2/2619
梁中部 lz = a+5hy+2hR
(b)
建筑钢结构设计
局部压应力
土木工程09级
(c)
2021/2/2620
4、梁在复杂应力作用下的强度计算
组合梁腹板计算高度边缘处,可能同时受较大的正 应力、剪应力和局部压应力
2 c2 c 3 2 1 f
σ、σc 、τ—腹板根部同一点处同时产生的应力，
2.1 平台钢结构布置
▪ 平台钢结构组成
ⅰ）构成：板、次梁、主梁、柱、支撑； ⅱ）传力路线：
竖向荷载 板 次梁 主梁 柱
水平荷载 板 ⅲ）受力特点：
次梁
主梁
支撑
柱
a) 竖向荷载为主要荷载； b) 板有单向和双向之分，钢板常以变形控制； c) 梁分次梁、主梁，可连续或单跨； d) 柱两端常用铰接，为轴压杆。
基础
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 1
建筑钢结构设计
工作平台梁格布置示例
土木工程09级
2021/2/26 2
建筑钢结构设计
梁格形式
土木工程09级
2021/2/26 3
梁系布置时考虑的因素
钢梁的间距要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼 板经济跨度以内；（压型钢板组合楼板取2～3m）
主梁应与竖向抗侧力构件直接相连；（充分发挥 整体空间作用）
竖向构件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；
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 4
2.2 平台铺板设计
平台铺板的作用
▪ 直接承受竖向荷载的作用， 并将其传递给竖向构件；
▪ 起横隔作用。
平台铺板选择原则
梁中部 lz = a+5hy+2hR
梁 端 lz = a+2.5hy+a1 A– 支承长度 吊车轮压取50mm hR– 轨道高度
梁的局部受压
hy– 自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2618
梁 端 lz = a+2.5hy+a1
建筑钢结构设计
(a) 局部压应力
土木工程09级
2021/2/2610
2.3 平台梁设计
本节内容: (1)型钢梁的设计 (2)组合梁的设计 (3)梁的拼接、连接和支座
本章重点：梁的局部稳定和腹板加劲肋设计，型钢梁和 组合梁的设计。
本章难点：如何进行梁的腹板加劲肋设计
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2611
梁的截面形式
建筑钢结构设计
(a) 不设次梁时的布置方案
(b) 通常的布置方案
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 7
抗剪栓钉的布置
抗剪栓钉
建筑钢结构设计
抗剪栓钉的布置
土木工程09级
2021/2/26 8
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
土木工程09级
2021/2/26 9
建筑钢结构设计
Mx—绕强轴作用的最大弯矩； Wx—毛截面模量； φb—梁的整体稳定系数。
2、工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比
l1/b1不超过表5.2所规定的数值时；
3、箱形截面简支梁，其截面尺寸满足h/b0≤6，
且l1/b0≤95(235/fy)时（箱形截面的此条件
很容易满足）。
箱形截面
工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大l1/b1值
跨中无侧向支承，荷载作用在
上翼缘
下翼缘
建筑钢结构设计
I—毛截面惯性矩；
tw —腹板厚度；
S—中和轴以上毛截面
τ max 对中和轴的面积矩；
tw
fv—钢材的抗剪强度
设计值。
土木工程09级
2021/2/2617
3、梁的局部承压强度
c
F
twlz
f
F– 集中荷载(动荷考虑动力系数)；
ψ– 系数,重级工作制吊车轮压1.35,其他1.0；
lz– 腹板的假定压力分布长度
v 5qkl3 Mkl [v] l 384 EIx 10EIx l
Ix --- 毛截面惯性矩 E --- 钢材弹性模量
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2622
当符合下列情况之一时，梁的整体稳定可得到保证：
1、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。
跨中有侧向支承，不论荷载作 用于何处
13 235/ f y
20 235/ f y
16 235/ f y
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2623
梁的整体稳定计算方法
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：
Mx Wx
Fra Baidu bibliotek cr R
cr fy f y R
b
f
Mx f
bWx
土木工程09级
2021/2/2612
梁的强度和刚度
1、梁的抗弯强度
梁受弯时各阶段正应力的分布情况
b.弹性阶段 c.弹塑性阶段 d.塑性阶段
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2613
1、梁的抗弯强度
在Mx作用下
Mx f
xWnx
在Mx和My作用下
Mx My f
xWn x yWn y
M x h0
Wnx h
t1
β1 ： σ、σc 同号取1.1，
异号取1.2
建筑钢结构设计
土木工程09级
b
复杂应力
2021/2/2621
梁的刚度
V≤[v] 或 v [v] ll
V -- 由荷载标准值产生的最大挠度
[v ]-- 梁的容许挠度
l – 梁的跨度
对等截面简支梁：
Mx、My --- 绕x轴和y轴的弯矩
Wnx、Wny --- 对x轴和y轴的净截面模量 γx、γy --- 截面塑性发展系数,
工字截面γx=1.05,γy=1.2
动力荷载作用 γx=γy=1.0
当 13 235 b1 15 235
fy t
fy
时，工字截面γx=1.0
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2614
满足建筑设计要求
较小自重 便于施工
一般性的原则
有足够的整体刚度
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 5
平台铺板构造 a) 花纹钢板焊接连接
b) 轻型预制钢铺板螺栓连接
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 6
c) 压型钢板钢砼复合板抗剪销连接
保证楼板和钢梁之间可靠地传递水平剪力
截面塑性发展系数γx、γy值
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2615
截面塑性发展系数γx、γy值
续表
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2616
2、 梁的抗剪强度
max
VS It w
fv
V—计算截面沿腹板平面 作用的剪力；
τ max=1.5 V
bh t
h
τ max ho
b
腹板剪应力
土木工程09级
2021/2/2619
梁中部 lz = a+5hy+2hR
(b)
建筑钢结构设计
局部压应力
土木工程09级
(c)
2021/2/2620
4、梁在复杂应力作用下的强度计算
组合梁腹板计算高度边缘处,可能同时受较大的正 应力、剪应力和局部压应力
2 c2 c 3 2 1 f
σ、σc 、τ—腹板根部同一点处同时产生的应力，
2.1 平台钢结构布置
▪ 平台钢结构组成
ⅰ）构成：板、次梁、主梁、柱、支撑； ⅱ）传力路线：
竖向荷载 板 次梁 主梁 柱
水平荷载 板 ⅲ）受力特点：
次梁
主梁
支撑
柱
a) 竖向荷载为主要荷载； b) 板有单向和双向之分，钢板常以变形控制； c) 梁分次梁、主梁，可连续或单跨； d) 柱两端常用铰接，为轴压杆。
基础
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 1
建筑钢结构设计
工作平台梁格布置示例
土木工程09级
2021/2/26 2
建筑钢结构设计
梁格形式
土木工程09级
2021/2/26 3
梁系布置时考虑的因素
钢梁的间距要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼 板经济跨度以内；（压型钢板组合楼板取2～3m）
主梁应与竖向抗侧力构件直接相连；（充分发挥 整体空间作用）
竖向构件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；
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 4
2.2 平台铺板设计
平台铺板的作用
▪ 直接承受竖向荷载的作用， 并将其传递给竖向构件；
▪ 起横隔作用。
平台铺板选择原则
梁中部 lz = a+5hy+2hR
梁 端 lz = a+2.5hy+a1 A– 支承长度 吊车轮压取50mm hR– 轨道高度
梁的局部受压
hy– 自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2618
梁 端 lz = a+2.5hy+a1
建筑钢结构设计
(a) 局部压应力
土木工程09级
2021/2/2610
2.3 平台梁设计
本节内容: (1)型钢梁的设计 (2)组合梁的设计 (3)梁的拼接、连接和支座
本章重点：梁的局部稳定和腹板加劲肋设计，型钢梁和 组合梁的设计。
本章难点：如何进行梁的腹板加劲肋设计
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2611
梁的截面形式
建筑钢结构设计
(a) 不设次梁时的布置方案
(b) 通常的布置方案
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/26 7
抗剪栓钉的布置
抗剪栓钉
建筑钢结构设计
抗剪栓钉的布置
土木工程09级
2021/2/26 8
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
土木工程09级
2021/2/26 9
建筑钢结构设计
Mx—绕强轴作用的最大弯矩； Wx—毛截面模量； φb—梁的整体稳定系数。
2、工字形截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度之比
l1/b1不超过表5.2所规定的数值时；
3、箱形截面简支梁，其截面尺寸满足h/b0≤6，
且l1/b0≤95(235/fy)时（箱形截面的此条件
很容易满足）。
箱形截面
工字形截面简支梁不需计算整体稳定性的最大l1/b1值
跨中无侧向支承，荷载作用在
上翼缘
下翼缘
建筑钢结构设计
I—毛截面惯性矩；
tw —腹板厚度；
S—中和轴以上毛截面
τ max 对中和轴的面积矩；
tw
fv—钢材的抗剪强度
设计值。
土木工程09级
2021/2/2617
3、梁的局部承压强度
c
F
twlz
f
F– 集中荷载(动荷考虑动力系数)；
ψ– 系数,重级工作制吊车轮压1.35,其他1.0；
lz– 腹板的假定压力分布长度
v 5qkl3 Mkl [v] l 384 EIx 10EIx l
Ix --- 毛截面惯性矩 E --- 钢材弹性模量
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2622
当符合下列情况之一时，梁的整体稳定可得到保证：
1、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。
跨中有侧向支承，不论荷载作 用于何处
13 235/ f y
20 235/ f y
16 235/ f y
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2623
梁的整体稳定计算方法
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：
Mx Wx
Fra Baidu bibliotek cr R
cr fy f y R
b
f
Mx f
bWx
土木工程09级
2021/2/2612
梁的强度和刚度
1、梁的抗弯强度
梁受弯时各阶段正应力的分布情况
b.弹性阶段 c.弹塑性阶段 d.塑性阶段
建筑钢结构设计
土木工程09级
2021/2/2613
1、梁的抗弯强度
在Mx作用下
Mx f
xWnx
在Mx和My作用下
Mx My f
xWn x yWn y