《钢结构设计》课程PPT教学课件：钢结构正常使用极限状态

第1页 第六章钢结构的这正常使用极限 状态 1.正常使用极限状态的特点 了当结构或构件出现下列状态之一时,即超过了 正常使用极限状态: 1)影响正常使用或外观的变形; 2)影响正常使用或耐久性能的局部破坏; 3)影响正常使用或耐久性能的振动; 4)影响正常使用或耐久性能的其他特定状态。 超过正常使用极限状态,即构件或结构不再适 用,其常见表象见p183,共七类

第1页 第六章 钢结构的这正常使用极限 状态 1.正常使用极限状态的特点 当结构或构件出现下列状态之一时，即超过了 正常使用极限状态： 1）影响正常使用或外观的变形； 2）影响正常使用或耐久性能的局部破坏； 3）影响正常使用或耐久性能的振动； 4）影响正常使用或耐久性能的其他特定状态。 超过正常使用极限状态，即构件或结构不再适 用，其常见表象见p183，共七类

2、拉杆、压杆的刚度要求: 第2页 刚度—构件产生单位变形所需要的外荷载 刚度通过限制构件的长细比来实现。 0 [] max max 受拉构件的容许长细比 附衰3-1 承受静 或甸接 项次 承受动力荷载的结构 直接承受动力荷载的 构件名称 无吊车和有轻、中级有重级工作制吊 结 匚作制吊车的厂房 车的厂房 构 桁架的杆件 350 250 250 吊车梁或吊车椭架以下的柱间支撑 300 200 支撑(第2项和张紧的圆钢除外) 400 350

第2页 2、拉杆、压杆的刚度要求： max max 0 ( ) [ ] l i  =   刚度——构件产生单位变形所需要的外荷载 刚度通过限制构件的长细比  来实现

第3页 受压构件的容许长细比 表4-2 项次 构件名称 容许长细比 柱、桁架和天窗架构件 150 柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑 支撑(吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑除外) 200 用以减小受压构件长细比的杆件 3梁的变形限制 按正常使用荷载引起的最大挠度ν来衡量,在荷载标准值的 作用下,梁的挠度不应超过规范容许值 式中ν—一由荷载标准值(不考虑动力系数)求得的梁的最大挠度 Iv一规范容许挠度,见表5-2

第3页 受压构件的容许长细比 表 4-2 项 次 构件名称 容许长细比 柱、桁架和天窗架构件 1 柱的缀条、吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑 150 支撑（吊车梁或吊车桁架以下的柱间支撑除外） 2 用以减小受压构件长细比的杆件 200 3.梁的变形限制 按正常使用荷载引起的最大挠度v 来衡量，在荷载标准值的 梁的刚度 梁的刚度指梁在使用荷载下的挠度，属正常使用极限状态。在荷载标准值的 作用下，梁的挠度不应超过规范容许值 v  [v] （5-9） 式 中 v— —由荷载标准值（不考虑动力系数）求得的梁的最大挠度； [v]— —规范容许挠度，见表 5-2。 梁的容许挠度 表 5-2 挠度容许值 项 次 构件类别 [vT] [vQ] 1 吊车梁和吊车桁架（按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度） （1）手动吊车和单梁吊车（含悬挂吊车） （2）轻级工作制桥式吊车 （3）中级工作制桥式吊车 （4）重级工作制桥式吊车 l/500 l/800 l/1000 l/1200 2 手动或电动葫芦的轨道梁 l/400 3 有重轨（重量等于或大于 38kg/m）轨道的工作平台梁 有轻轨（重量等于或小于 24kg/m）轨道的工作平台梁 l/600 l/400 4 屋（楼）盖或桁架，工作平台梁（第 3 项除外）和平台板 （1）主梁或桁架（包括设有悬挂起重设备的梁和桁架） （2）抹灰顶棚的次梁 （3）除（1）、（2）款外的其它梁（包括楼梯梁） （4）屋盖檩条 支承无积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者 支承压型金属板、有积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者 支承其它屋面材料者 （5）平台板 l/400 l/250 l/250 l/150 l/200 l/200 l/150 l/500 l/350 l/300

第4页 梁的容许挠度 表5-2 项次 构件类别 挠度容许值 vr][vol 吊车梁和吊车桁架(按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度) (1)手动吊车和单梁吊车(含悬挂吊车) l/500 (2)轻级工作制桥式吊车 l/800 (3)中级工作制桥式吊车 1000 (4)重级工作制桥式吊车 l1200 2手动或电动葫芦的轨道梁 l/400 有重轨(重量等于或大于38kg/m)轨道的工作平台梁 l1600 有轻轨(重量等于或小于24kg/m)轨道的工作平台梁 l/400 屋(楼)盖或桁架,工作平台梁(第3项除外)和平台板 (1)主梁或桁架(包括设有悬挂起重设备的梁和桁架 l400 l500 (2)抹灰顶棚的次梁 l250 1/350 (3)除(1)、(2)款外的其它梁(包括楼梯梁) l250 1/300 (4)屋盖檩条 支承无积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者 l/150 支承压型金属板、有积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者 l200 支承其它屋面材料者 l200 1150 (5)平台板

第4页 梁的刚度 梁的刚度指梁在使用荷载下的挠度，属正常使用极限状态。在荷载标准值的 作用下，梁的挠度不应超过规范容许值 v  [v] （5-9） 式 中 v— —由荷载标准值（不考虑动力系数）求得的梁的最大挠度； [v]— —规范容许挠度，见表 5-2。 梁的容许挠度 表 5-2 挠度容许值 项 次 构件类别 [vT] [vQ] 1 吊车梁和吊车桁架（按自重和起重量最大的一台吊车计算挠度） （1）手动吊车和单梁吊车（含悬挂吊车） （2）轻级工作制桥式吊车 （3）中级工作制桥式吊车 （4）重级工作制桥式吊车 l/500 l/800 l/1000 l/1200 2 手动或电动葫芦的轨道梁 l/400 3 有重轨（重量等于或大于 38kg/m）轨道的工作平台梁 有轻轨（重量等于或小于 24kg/m）轨道的工作平台梁 l/600 l/400 4 屋（楼）盖或桁架，工作平台梁（第 3 项除外）和平台板 （1）主梁或桁架（包括设有悬挂起重设备的梁和桁架） （2）抹灰顶棚的次梁 （3）除（1）、（2）款外的其它梁（包括楼梯梁） （4）屋盖檩条 支承无积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者 支承压型金属板、有积灰的瓦楞铁和石棉瓦屋面者 支承其它屋面材料者 （5）平台板 l/400 l/250 l/250 l/150 l/200 l/200 l/150 l/500 l/350 l/300

第5页 4钢框架的变形限制 了结构承受水平力作用时,会产生侧移(顶点位 移最大),其抵抗水平力的能力,称为抗侧移 刚度。 规范对单层厂房钢框架、排架、门式刚架和多 高层框架结构都规定了结构顶点位移限制,并 且对抗震和非抗震有不同的限制条件。见 p186有关规定。 单层房屋主要依靠山墙和横墙抵抗水平力; 多高层框架主要依靠剪力墙和支撑体系抵抗水 平力

第5页 4.钢框架的变形限制 结构承受水平力作用时，会产生侧移（顶点位 移最大），其抵抗水平力的能力，称为抗侧移 刚度。 规范对单层厂房钢框架、排架、门式刚架和多 高层框架结构都规定了结构顶点位移限制，并 且对抗震和非抗震有不同的限制条件。见 p186有关规定。 单层房屋主要依靠山墙和横墙抵抗水平力； 多高层框架主要依靠剪力墙和支撑体系抵抗水 平力

5振动的限制 第6页 震动包括: 地震引起的振动; 风振; 机械设备振动; k人群活动产生共振。 其中地震和风振主要在高层结构中考虑。 防止振动破坏的方法主要两种: 1.采取适当的隔振、防震构造措施; 2限制自振频率,防止产生共振

第6页 5.振动的限制 震动包括： 地震引起的振动； 风振； 机械设备振动； 人群活动产生共振。 其中地震和风振主要在高层结构中考虑。 防止振动破坏的方法主要两种： 1.采取适当的隔振、防震构造措施； 2.限制自振频率，防止产生共振