理论教育 混凝土建筑结构设计要点

混凝土建筑结构设计要点

时间:2023-09-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2.37屋架荷载组合3.计算简图和内力计算钢筋混凝土屋架是一个高次超静定桁架。所有杆的轴力按铰接桁架计算,此时外荷载集中作用在上弦节点上。当屋架受到荷载作用后,跨中产生挠度,引起节点处的杆件夹角发生变化,从而引起杆端弯矩,此弯矩被称为次弯矩。图2.40屋架扶直吊装计算简图扶直验算。

混凝土建筑结构设计要点

1.屋架高度及杆件截面尺寸

屋架是桁架结构,杆件主要受轴向拉力和压力作用,在跨度大的情况下受力比梁合理,能充分发挥材料性能。屋架高度同跨度有关,常为跨度的1/10~1/6;上弦为压杆,节间距较小,一般为3m,下弦拉杆,节间距可达4.5~6m;上弦杆截面宽≥200mm,截面高≥180mm,下弦杆截面宽200mm,截面高≥140mm,腹杆截面≥100mm×100mm;长细比受拉杆不大于40,受压杆不大于35。

2.屋架的荷载及组合

屋架上作用的荷载有恒载和活载。

恒载:屋面面层、屋面板(嵌缝)、屋架(天窗架)、屋盖支撑等自重。

活载:屋面活荷载、雪荷载、屋面积灰荷载、悬挂吊车荷载等。

屋面上的荷载不会同时作用在屋面上,荷载的组合形式有多种,从安全的角度考虑,应找出最不利的荷载组合,一般考虑图2.37中的几种。

图2.37 屋架荷载组合

3.计算简图和内力计算

钢筋混凝土屋架是一个高次超静定桁架。为简化计算,采用以下方法计算内力。

(1)上弦杆弯矩按节点为固定铰的连续梁计算,此时外荷载作用在上弦杆上。

(2)所有杆的轴力(包括上弦杆)按铰接桁架计算,此时外荷载集中作用在上弦节点上。

将上述两个内力图叠加,得屋架杆件的内力图。上弦杆有弯矩及轴力,是一个偏心受压构件,下弦杆和腹杆仅有轴力,为轴压或轴拉构件。

由于屋架的各节点并非铰接,因而屋架杆件在杆端有节点约束力存在,杆端不能自由转动。当屋架受到荷载作用后,跨中产生挠度,引起节点处的杆件夹角发生变化,从而引起杆端弯矩,此弯矩被称为次弯矩。由于此弯矩难以准确计算,且数值不大,一般可忽略,也可将计算出的杆件配筋数量放大5%~15%。图2.38为屋架计算简图。

4.截面设计及构造(www.daowen.com)

压杆计算长度,上弦杆:在屋架平面内取节间距离;在屋架平面外,当屋盖采用大型屋面板时,取3.0m;当屋盖为有檩体系时,取支撑间距离。受压腹杆:屋架平面内,取0.8l;屋架平面外,取1.0l。

上弦杆按轴压或偏心受压构件设计计算,受压腹杆按轴心受压构件设计计算,下弦杆和受拉腹杆按轴心受拉构件设计计算。

5.屋架节点构造

屋架节点详图如图2.39所示。

图2.38 屋架计算简图

图2.39 屋架节点详图

6.屋架扶直吊装验算

屋架为预制构件,需要进行扶直及吊装验算。图2.40为屋架扶直吊装计算简图。

图2.40 屋架扶直吊装计算简图

(1)扶直验算。屋架通常在工地现场平放预制,在制作养护完成后,需先将屋架扶直,此时屋架上弦杆受均布荷载和集中荷载作用,均布荷载主要是上弦杆自重,节点集中荷载考虑腹杆一半重量,两者均需考虑动力系数1.5。

(2)吊装验算。此时屋架自重均布于长度,同时考虑动力系数1.5。

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