钢结构设计应用常见问题-门刚.ppt

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1、专家相伴、设计梦想钢结构设计软件应用钢结构设计软件应用常见问题常见问题主讲人：王曦专家相伴、设计梦想钢结构软件应用常见问题1.钢结构软件应用常见问题-门刚2.钢结构软件应用常见问题-框架专家相伴、设计梦想门式刚架应用常见问题1.计算长度的确定2.互斥活荷载3.风荷载的取值4.吊车荷载的输入5.设计参数的确定6.端板连接节点设计7.楔形构件变化率与腹板高厚比8.混凝土柱托轻钢梁设计9.独立基础面积过大10.底层框架顶层门式刚架设计专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定1 查表法（用于柱脚铰接的刚架）多跨门刚中间为摇摆柱边柱的计算长度系数：专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定1 一阶分析法（用于柱脚

2、铰接的刚架）中间有摇摆柱时，计算长度放大系数 专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定1 二阶分析法（用于柱脚铰接的刚架）专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定适用于单层结构适用于单层结构适用于单层结构适用于单层结构考虑了结构整体抗侧移刚度考虑了结构整体抗侧移刚度考虑了结构整体抗侧移刚度考虑了结构整体抗侧移刚度考虑了摇摆柱影响、各柱轴力不同的影响考虑了摇摆柱影响、各柱轴力不同的影响考虑了摇摆柱影响、各柱轴力不同的影响考虑了摇摆柱影响、各柱轴力不同的影响考虑了柱脚约束的影响。考虑了柱脚约束的影响。考虑了柱脚约束的影响。考虑了柱脚约束的影响。柱脚铰接时，柱脚铰接时，柱

3、脚铰接时，柱脚铰接时，柱计算长度系数乘以柱计算长度系数乘以柱计算长度系数乘以柱计算长度系数乘以0.850.85；柱脚刚接时，柱脚刚接时，柱脚刚接时，柱脚刚接时，柱计算长度系数乘以柱计算长度系数乘以柱计算长度系数乘以柱计算长度系数乘以1.21.2；专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定专家相伴、设计梦想阶形柱计算长度系数确定（5.3.4条）柱顶刚接排架柱柱顶刚接排架柱柱顶铰接排架柱柱顶铰接排架柱1.计算长度的确定专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定平面内计算长度系数平面内计算长度系数用程序自动计算结果用程序自动计算结果 （-1）平面外计算长度平面外计算长度原则为侧向支撑点间的距离原则为侧向支撑点间

4、的距离屋面和檩条对上翼缘的作用屋面和檩条对上翼缘的作用隅撑的作用与设置隅撑的作用与设置取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离取最大受压翼缘侧向支撑点间的距离 （隅撑间距）（隅撑间距）专家相伴、设计梦想1.计算长度的确定多跨门式刚架，边柱的平面内计算长度系数偏大多跨门式刚架，边柱的平面内计算长度系数偏大?专家相伴、设计梦想2.互斥活荷载几种活荷载不同时发生，如何考虑？专家相伴、设计梦想2、附录附录A A风载计算风载计算；MBMA风荷载的适用范围是：房屋高度不大于风荷载的适用范围是：房屋高度不大于 18米，房屋高宽比不大于米，房屋高宽比不大于1,屋面坡度不大于屋面坡度不大于10度度 明确风荷载采用美国明

5、确风荷载采用美国MBMA的规定的规定；与荷载规范公式比较与荷载规范公式比较 与荷载规范取值计算结果比较与荷载规范取值计算结果比较3.风荷载的取值专家相伴、设计梦想3.风荷载的取值以一坡度为以一坡度为1/101/10，双坡封闭式厂房为例：，双坡封闭式厂房为例：荷载规范：荷载规范：门规：门规：柱脚柱脚铰接铰接l/h2.3,柱脚柱脚刚接刚接l/h.0,荷载规范荷载规范计算偏安全，其他情况比门规结果小计算偏安全，其他情况比门规结果小专家相伴、设计梦想4.吊车荷载的输入作用分两部分：作用分两部分：吊车梁的作用：以恒载输入吊车梁的作用：以恒载输入吊车工作的作用：吊车工作的作用：吊车荷载考虑最不利情况吊车荷

6、载考虑最不利情况吊车荷载计算吊车荷载计算牛腿设计牛腿设计专家相伴、设计梦想4.吊车荷载的输入专家相伴、设计梦想4.吊车荷载的输入专家相伴、设计梦想4.吊车荷载的输入专家相伴、设计梦想5.设计参数的确定结构类型与验算规范，与构件修改指定规范的区别结构类型与验算规范，与构件修改指定规范的区别摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用）摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用）斜梁计算斜梁计算仅按压弯构件计算强度，和平面外稳定；仅按压弯构件计算强度，和平面外稳定；按压弯构件计算强度，和平面内、平面外稳定；按压弯构件计算强度，和平面内、平面外稳定；有侧移，无侧移框架有侧移，无侧移框架GB

7、50017无支撑，弱支撑，强支撑框架无支撑，弱支撑，强支撑框架门式刚架按有侧移结构门式刚架按有侧移结构净截面和毛截面比值净截面和毛截面比值“低延性、高弹性承载力低延性、高弹性承载力”性能设计性能设计专家相伴、设计梦想5.设计参数的确定结构类型与验算规范，与构件修改指定规范的区别结构类型与验算规范，与构件修改指定规范的区别专家相伴、设计梦想5.设计参数的确定摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用）摇摆柱设计内力放大系数（考虑铰接端实际有嵌固作用）只有在设计规范为只有在设计规范为门规门规时才需要选取时才需要选取作用：作用：在计算强度和稳定性时将轴力乘以该系数进行计算。在计算强度和稳定性时

8、将轴力乘以该系数进行计算。专家相伴、设计梦想5.设计参数的确定斜梁计算斜梁计算仅按压弯构件计算强度，和平面外稳定；仅按压弯构件计算强度，和平面外稳定；按压弯构件计算强度，和平面内、平面外稳定；按压弯构件计算强度，和平面内、平面外稳定；如果轴力比较小，公式接近于强度公式。如果轴力比较小，公式接近于强度公式。轴力较大时应该考虑轴力较大时应该考虑专家相伴、设计梦想5.设计参数的确定有侧移，无侧移桁架有侧移，无侧移桁架GB50017无支撑，弱支撑，强支撑框架无支撑，弱支撑，强支撑框架门式刚架按有侧移结构门式刚架按有侧移结构桁架的计算计算长度系数桁架的计算计算长度系数专家相伴、设计梦想5.设计参数的确定

9、“低延性、高弹性承载力低延性、高弹性承载力”性能设计性能设计对于单层钢结构厂房，当采用轻型屋盖结构，根据新对于单层钢结构厂房，当采用轻型屋盖结构，根据新的抗震规范要求，可以选择按的抗震规范要求，可以选择按“低延性、高弹性承载低延性、高弹性承载力力”性能设计，性能设计，当能满足当能满足2倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，倍多遇地震作用组合下的构件承载力要求时，构件的宽厚比控制指标按钢结构设计规范进行控制。构件的宽厚比控制指标按钢结构设计规范进行控制。专家相伴、设计梦想6.端板连接节点设计 节点类型选择节点类型选择端板厚度计算端板厚度计算节点计算方法节点计算方法反向弯矩计算反向弯矩计算连接位

10、置腹板强度计算，加连接位置腹板强度计算，加劲肋布置劲肋布置节点域计算，斜加劲肋设计节点域计算，斜加劲肋设计专家相伴、设计梦想6.端板连接节点设计专家相伴、设计梦想专家相伴、设计梦想专家相伴、设计梦想6.端板连接节点设计专家相伴、设计梦想7.楔形构件变化率与腹板高厚比当腹板高度变化小于当腹板高度变化小于60mm/m时，时，按按 来控制来控制专家相伴、设计梦想7.楔形构件变化率与腹板高厚比腹板高度变化超过腹板高度变化超过60mm/m时，根据规程时，根据规程CECS102:2002第第6.1.1条第条第6项，已经超出了规程规定的考虑受剪板腹屈曲后强度计算适用范围，这项，已经超出了规程规定的考虑受剪板

11、腹屈曲后强度计算适用范围，这时程序按时程序按不考虑利用受剪板幅屈曲后强度不考虑利用受剪板幅屈曲后强度来控制腹板高厚比。来控制腹板高厚比。专家相伴、设计梦想7.楔形构件变化率与腹板高厚比解决方法解决方法（1）调整构件端部高度，对于梁还可以调整变截面长度，）调整构件端部高度，对于梁还可以调整变截面长度，尽量不超过尽量不超过60mm/m的要求。的要求。（2）通过设置构件腹板横向加劲肋，这样可以提高，不考）通过设置构件腹板横向加劲肋，这样可以提高，不考虑屈曲后强度的容许高厚比也可以提高。虑屈曲后强度的容许高厚比也可以提高。（3）不建议增加腹板厚度来满足的方法，这样用钢量增加）不建议增加腹板厚度来满足的

12、方法，这样用钢量增加可能较多。可能较多。专家相伴、设计梦想8.混凝土柱托轻钢梁设计专家相伴、设计梦想8.混凝土柱托轻钢梁设计专家相伴、设计梦想8.混凝土柱托轻钢梁设计没有整体计算没有整体计算没有考虑斜梁产生的水平推力，导致柱、柱下基础设计偏小。没有考虑斜梁产生的水平推力，导致柱、柱下基础设计偏小。梁支座处按照固定铰计算，钢梁轴力偏大，挠度偏小梁支座处按照固定铰计算，钢梁轴力偏大，挠度偏小整体计算，混凝土柱顶支座设置不合理整体计算，混凝土柱顶支座设置不合理支座与柱顶支承面间的滑移量支座与柱顶支承面间的滑移量构造要求不符合计算模型构造要求不符合计算模型设计拉杆，但忽略拉杆受压时的情况设计拉杆，但忽

13、略拉杆受压时的情况软件处理方法软件处理方法专家相伴、设计梦想8.混凝土柱托轻钢梁设计专家相伴、设计梦想8.混凝土柱托轻钢梁设计专家相伴、设计梦想9.独立基础面积过大门刚独立基础计算，基础底面积很大，到底是什么原因造成的？该如何处理？专家相伴、设计梦想9.独立基础面积过大软件默认不允许出现零应力区：专家相伴、设计梦想9.独立基础面积过大机械工业厂房结构设计规范允许15%的零应力区专家相伴、设计梦想10.底层框架顶层门式刚架设计二维分析、三维分析？二维分析、三维分析？二维分析与三维分析差异的二维分析与三维分析差异的主要主要原因。原因。专家相伴、设计梦想10.底层框架顶层门式刚架设计顶层可参考门式刚

14、架规程顶层可参考门式刚架规程风荷载计算风荷载计算屋面风吸力（可能控制设计）屋面风吸力（可能控制设计）特殊风荷载特殊风荷载修改荷载组合修改荷载组合构件计算长度系数构件计算长度系数局部振动问题的解决局部振动问题的解决节点设计与施工图节点设计与施工图专家相伴、设计梦想10.底层框架顶层门式刚架设计（1）风荷载差异大。1）风荷载值差异大。SATWE中缺省考虑风振系数，而门式刚架三维设计时没有考虑风振系数。该系数影响比较大，可以在SATWE设计参数中选择不考虑风振系数，这时风荷载大小值一致；2）风荷载作用点不同。门式刚架三维设计时风载是沿柱均匀分布的，而SATWE中简化荷载作用在每层顶部位置，即柱顶位置

15、。（2）长度系数的确定的不同，尤其是厂房纵向，如果设置支撑，可以人为修改柱纵向计算长度系数，如果单层厂房支撑从柱底支撑到柱顶，纵向计算长度系数可以修改为1.0。（3）空间整体刚度、楼板的影响，SATWE三维分析是真正的三维有限元分析，受整体刚度、楼板的影响。门式刚架三维设计实际还是分两个方向分别二维单榀计算，没有考虑楼板的作用。（4）SATWE三维分析时，必须输入柱间支撑、屋面支撑，屋面支撑中间系杆应通长设置，否则可能大量出现局部振动，导致地震分析不正确。（5）模拟施工的影响，SATWE三维分析时，可以考虑模拟施工的计算，不同的模拟施工方式，对恒荷载计算结果影响较大。二维单榀分析中，恒荷载是按一次加载计算的。