混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計[權(quán)威資料]

混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 ：闡述了對于現(xiàn)在常見的混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，梁柱連接方式，結(jié)構(gòu)計算三種假定及其對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)分析和相應(yīng)的構(gòu)造措施，論述了安裝過程中需特別注意的事項。 關(guān)鍵詞 ： 實腹輕鋼屋蓋 ；計算假定； 構(gòu)造措施； 安裝方式 Abstract : This paper elaborated the now common concrete column with pen-web load-bearing structure light steel roof structure, beam-column connection, structure calculation three hypotheses and their corresponding economic structure analysis and corresponding measures for construction, discusses the installation process requiring special attention. Key words solid web light-gauge steel roof structure； calculation assumption； measures； installation method TU973+.3A 一、前言 近年來，采用土建墻維護(hù)、 H 型鋼梁承重結(jié)構(gòu)的的房屋設(shè)計越來越多了，這種混凝土框排架加輕鋼屋蓋的混合結(jié)構(gòu)體系兼顧了混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)兩者的諸 多優(yōu)點(diǎn)其耐久性、使用性、經(jīng)濟(jì)性等均有不錯的表現(xiàn)，常用來建造對柱距、墻體等有特殊要求的庫房、生產(chǎn)車間等工程。結(jié)合實際工程用的應(yīng)用，談一下對這種結(jié)構(gòu)形式的認(rèn)識及設(shè)計、安裝方面的問題。 二、結(jié)構(gòu)形式 混凝土柱配實腹鋼梁，這種結(jié)構(gòu)形式超出了一般的門式鋼架輕型結(jié)構(gòu)的范疇。由于混凝土與鋼材材料的彈性模量差距大，變形不一致，因此梁柱間的連接很難做成剛性連接，一般采用鉸接連接。 輕鋼屋蓋承重結(jié)構(gòu)，可以看作是兩鉸直線拱，可以設(shè)計成不帶拉桿的兩鉸直線拱或帶拉桿的兩鉸直線拱，屋面梁可看做拱肋，混凝土 柱頂可看做拱腳。屋面梁縱向通過系桿、支撐、檁條連接，故此種形式可以看做是平面受力體系，進(jìn)行單榀計算。 對于帶拉桿的兩鉸直線拱，拱腳推力由拉桿承受，拱肋跨中彎矩減小，改善了鋼梁的受力，所需鋼梁截面可以減小，所用鋼梁較經(jīng)濟(jì)，混凝土柱不承受拱腳推力，柱及基礎(chǔ)亦較經(jīng)濟(jì)。但拱拉桿不能受壓，當(dāng)風(fēng)的作用能夠克服屋面自重作用，會出現(xiàn)屋面作用力向上的情況，這時通過柱頂設(shè)置單拉桿來抵抗梁對柱頂?shù)耐屏ψ饔?，會出現(xiàn)壓力，致使該單拉桿失效而退出工作，這時剪力還是能夠傳遞到混凝土柱，因此，對于輕鋼屋蓋，只有拱肋上有較大的懸掛 荷載而在風(fēng)吸力作用下拱拉桿仍受拉時才適宜選用帶拉桿的兩鉸直線拱，風(fēng)力大的地區(qū)，或?qū)κ褂妹烙^度有要求的時候，不宜采用帶拉桿的形式。 兩鉸直線拱的拱腳水平推力隨坡度的減小而增加，而拱腳相對位移對拱頂豎向位移的影響亦隨坡度的減小而增大，同時考慮到屋面采用金屬面板時坡度不宜太大，據(jù)此建議取坡度值 1/ 12 1/ 5。由于拱腳位移對于拱肋（鋼梁）的影響相當(dāng)敏感，對于不帶拉桿的人字鋼梁跨度不宜大于 24米，對于帶拉桿的人字鋼梁跨度不宜大于 30 米。 三、結(jié)構(gòu)計算 1、計算假定 坡面 鋼梁，在豎向荷載作用下，產(chǎn)生的水平推力（拱腳推力）不容忽視，根據(jù)水平推力是否作用于混凝土柱上，混凝土柱與鋼梁鉸接節(jié)點(diǎn)處一般存在三種計算假定，（ 1）、完全抗剪連接；（ 2）、完全滑移連接；（ 3）、介于二者之間的部分滑移連接。第一種連接構(gòu)造能夠把梁端的推力以剪力的形式完全傳遞給混凝土柱?；炷林侵斒芩酵屏Φ膽冶壑?，柱和基礎(chǔ)必須考慮鋼梁推力的影響，相對截面配筋要加大；對鋼梁來說混凝土柱對其提供了止推力，類似于拱腳加了拉桿，鋼梁截面較經(jīng)濟(jì)。第二種連接構(gòu)造容許梁端相對混凝土柱自由滑移，梁端的推力由于相對的滑移而釋放，作用力不傳遞給混凝土柱，混凝土柱作為不受柱頂水平力的懸臂柱，較經(jīng)濟(jì)，基礎(chǔ)也較小；對于鋼梁來說，鋼梁需承受屋面荷載，自身還需承受因拱腳位移產(chǎn)生的附加內(nèi)力，故鋼梁截面較大。第三種連接構(gòu)造容許梁端相對混凝土柱頂有一定的滑移量，梁端的推力由于相對的滑移而部分釋放，剩余作用力以剪力的形式傳遞給混凝土柱，其混凝土柱和鋼梁的經(jīng)濟(jì)性也介于上述二者假定之間。 2、計算規(guī)范的選取 此種結(jié)構(gòu)形式應(yīng)該總體建模計算，以考慮混凝土柱和鋼梁的相互作用，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算時，混凝土柱的計算應(yīng)考慮鋼梁傳遞過來的水平剪力， 并按照混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行混凝土柱的配筋設(shè)計，根據(jù)柱底力完成基礎(chǔ)的計算，并滿足排架結(jié)構(gòu)的常規(guī)做法；鋼梁應(yīng)滿足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范相關(guān)要求，由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范沒有規(guī)定變截面梁的穩(wěn)定計算，如果是變截面梁，還應(yīng)考慮鋼梁軸向力的影響和變截面梁的穩(wěn)定，可以參照門式鋼架輕鋼技術(shù)規(guī)程。由于屋面是輕鋼結(jié)構(gòu)，對鋼梁撓度不是非常敏感，參考門式鋼架輕鋼技術(shù)規(guī)程，撓度限值可以適當(dāng)放寬，建議取 L/250，并且由于梁端位移和構(gòu)件撓度產(chǎn)生的屋面坡度改變值，應(yīng)小于坡度設(shè)計值的 1/3。如果工程處于地震區(qū)，還應(yīng)該進(jìn)行地震作用計算并符合建筑抗震設(shè)計規(guī)范 的相關(guān)要求。 四、構(gòu)造措施 1、當(dāng)設(shè)計假定為完全抗剪連接時，梁的兩端為完全約束的普通鉸接節(jié)點(diǎn)，柱頂可預(yù)埋兩顆或四顆錨栓固定鋼梁，因預(yù)埋錨栓不宜承受剪力，梁的兩端應(yīng)設(shè)抗剪連接件，梁端底板設(shè)置圓孔與錨栓連接，為了方便安裝，一般設(shè)計的錨栓孔的直徑都大于錨栓直徑，為了阻止梁與錨栓之間的相對滑移，梁端墊板與梁底板之間應(yīng)該焊接。 2、當(dāng)設(shè)計假定為完全滑移連接時，梁的一端為完全約束的普通鉸接節(jié)點(diǎn)，梁端底板設(shè)置圓孔與錨栓連接，梁端墊板與梁底板之間應(yīng)該焊接；梁的另一端為沿梁跨度方向可滑移的滾軸節(jié) 點(diǎn)構(gòu)造，梁底板可設(shè)置長圓孔，長圓孔的長軸方向?qū)?yīng)梁跨度方向，長圓孔的長度尺寸不小于容許滑移距離，為保證滑移的順利進(jìn)行，梁端墊板與梁底板之間不應(yīng)焊接。此種連接梁的兩端底部都不設(shè)置抗剪連接件。 3、當(dāng)設(shè)計假定為部分抗剪連接時，梁底的構(gòu)造措施與完全滑移連接類似，但應(yīng)限制梁底板長圓孔的尺寸，符合設(shè)計的滑移量，當(dāng)滑移量達(dá)到設(shè)計容許距離時，設(shè)置止推鍵限制梁端的繼續(xù)滑移，使剩余剪力完全傳遞給柱 ,止推鍵可與預(yù)埋件焊接 ,以保證可滑移距離的精確度。 如果計算結(jié)果強(qiáng)度及穩(wěn)定性滿足要求，只有撓度不滿足時，宜使鋼 梁加工時預(yù)起拱，經(jīng)濟(jì)效益顯著。 五、安裝 鋼梁的安裝方式，應(yīng)該符合計算假定。 1、當(dāng)計算假定為完全抗剪連接時，應(yīng)該控制鋼梁的滑移，對現(xiàn)場的尺寸控制較嚴(yán)格，安裝較麻煩。如果按照一般的鉸接做法處理，鋼梁安裝后再進(jìn)行補(bǔ)焊梁端墊板，這時兩鉸拱已產(chǎn)生較大滑移，水平推力已釋放，大撓度已形成，補(bǔ)焊墊板只能對以后的荷載有效果。正確的做法有三種，一種做法是在安裝預(yù)埋件的同時，直接與預(yù)埋件焊一個止推鍵，鋼梁安裝后直接頂緊梁端，梁底水平力直接作用在止推鍵上，由止推鍵傳給混凝土柱。一種做法是在擱置兩鉸 拱時，直接與混凝土柱頂預(yù)埋件現(xiàn)場焊牢，但這種方式對施工精度要求高，要求每榀拱安裝一步到位，事后無法進(jìn)行調(diào)整。第三種是對屋蓋梁加臨時支撐，使兩鉸直線拱在無滑移的狀態(tài)下施工安裝，待補(bǔ)焊加強(qiáng)板并且灌漿填料完全固化之后，才可撤除臨時支撐，顯然用此方法安裝非常費(fèi)時費(fèi)工。 2、當(dāng)計算假定為完全滑移連接時，由于混凝土柱不考慮鋼梁傳來的水平力的影響，并且在構(gòu)造措施上梁的一端開設(shè)較長長圓孔，尺寸控制的并不精準(zhǔn)，鋼梁容易安放，所以安裝方便。可按照一般的鉸接做法處理，注意梁端墊板應(yīng)符合構(gòu)造上的要求，即在梁的一端焊接，另 一端不焊。 3、對于部分滑移連接，在設(shè)計的允許極限滑移距離處設(shè)置止推鍵與預(yù)埋件連接，鋼梁安裝好之后對其產(chǎn)生限制滑移的作用，注意安裝時鋼梁的變形所產(chǎn)生的滑移距離不能超過設(shè)計值。 六、總結(jié) 通過以上的分析，如何選擇混凝土柱配實腹輕鋼屋蓋承重結(jié)構(gòu)的梁柱連接形式，關(guān)系到設(shè)計工程的經(jīng)濟(jì)性、施工方便性。對于具體工程還應(yīng)具體分析，比較各個計算假定的經(jīng)濟(jì)安全指標(biāo)，選用合適的計算模型，給建設(shè)方和施工方設(shè)計出合理的方案。 參考文獻(xiàn) 1.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50017-2003 2.門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 CECS 102:2002 3.魏潮文等 輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)手冊 中國建筑工業(yè)出版社 2004 4.陳友全 門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)安裝問題和解決辦法 建筑結(jié)構(gòu) 2006（ 06） 作者簡介：劉同景 2007 年畢業(yè)于山東建筑大學(xué) 現(xiàn)任菏澤生建鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司設(shè)計部結(jié)構(gòu)設(shè)計師，先后設(shè)計了多個鋼結(jié)構(gòu)工程并用于施工。 閱讀相關(guān)文檔 :水庫除險加固設(shè)計中若干問題淺析和體會 鉆孔灌注樁的施工工藝 城建檔案管理工作要突 出服務(wù)意識 水利水電工程管理淺談 公路膨脹土的判別與分類研究 高壓充填一次管柱防砂工藝技術(shù)的研究 較大直徑圓型水池結(jié)構(gòu)設(shè)計方法淺談 杭甬鐵路客運(yùn)專線某箱梁預(yù)制場地基處理方案簡述 施工企業(yè)施工管理控制淺析 三維激光掃描儀在構(gòu)建油氣田數(shù)字管網(wǎng)中的應(yīng)用 加強(qiáng)內(nèi)控制度建設(shè) ,提高企業(yè)管理水平 高壓噴射注漿法土體加固在地鐵深基坑工程的應(yīng)用