钢截面选用h型还需要设计填板是什么吗

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(1)当塑性中和轴位于混凝土受压翼板内,即Af?bcehcfc时:
(2)当塑性中和轴位于钢梁截面内即Af bcehcfc时,
组合梁在负弯矩作用下的抗弯强度计算
负弯矩作用区段,受力类似钢筋混凝土梁,混凝土开裂退出工作,拉力由翼板内配置的纵向钢筋承受: 11.3 部分抗剪连接的组合梁设计
新增。当剪力连接件的设置受构造等原因影响不能全部配置,因而不足以承受组合梁上最大弯矩点和邻近零弯矩点之间的剪跨区段内总的纵向水平剪力时,可采用部分抗剪连接设计法。由于梁的跨度愈大对连接件柔性性能要求愈高,所以用这种方法设计的组合梁其跨度不宜超过20m。
对于单跨简支梁,部分抗剪连接的抗弯强度计算方法是根据简化塑性理论按下列假定确定的: (1)在所计算截面左右两个剪跨内, 取连接件承载力设计值之和 nr
的较小者作为混凝土翼板中的剪力; (2)梁与混凝土翼板间产生相对滑移,以至混凝土翼板与钢梁 有各自的中 和轴。
为了保证部分抗剪连接的组合梁能有较好的工作性能,在任一剪跨区内,部分抗剪连接时连接件的数量不得少于按完全抗剪连接设计时该剪跨区内所需抗剪连接件总数的50%,否则将按单根钢梁计算,不考虑组合作用。
抗剪连接件必须具有一定的柔性,即理想的塑性状态,如栓钉直径d ?22mm,杆长l ?4d。此外,混凝土强度等级不能高于C40,以保证栓钉工作时全截面进入塑性状态。 11.4 抗剪连接件的计算
关于圆柱头焊钉 栓钉 的抗剪承载力,
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JTJ 283-99 港口工程钢结构设计规范 2
9& 钢& 引& 桥
9.1& 一般规定
9.1.1钢引桥宜选用平行弦桁架式或空腹拱桁式结构,亦可采用实腹板梁式结构(图9.1.1)。空腹拱桥的线型,宜采用抛物线或悬链线型。
图9.1.1& 钢引桥结构型式
(a)平行弦桁架式主梁结构;(b)空腹拱桁式主梁结构;
(c)实腹板梁式主梁结构
9.1.2在钢引桥设计中,除兼作趸船撑杆的钢引桥外,一般钢引桥应避免直接承受船舶靠泊趸船时的冲击力和系缆力等船舶荷载。
9.1.3钢引桥宜布置成双主梁型式,主梁间的中心距不得小于跨度的1/20。
9.1.4钢引桥主梁高度h应满足强度和刚度的要求,并宜符合下列规定:
&&& (1)实腹式主梁,h取( 1/12~1/18) L;
&&& (2)桁架式主梁,h取(1/8~1/15)L;
&&& (3)空腹式主梁,h取( 1/6~1/10)L。
&&& 注:L为钢引桥的计算跨度。
9.1.5钢引桥的跨度和宽度应根据码头平面布置、工艺设计和使用条件的要求确定。
9.1.6钢引桥的桥面坡度,在设计低水位时,车行道不宜陡于1:10;人行道不宜陡于1:4,当陡于1:4时,应设置活动踏步。
9.1.7钢引桥应在制作时设置纵向预拱度,其值等于结构自重力与1/2活载所产生的竖向挠度之和,起拱应做成抛物线型曲线。固定钢引桥的满铺桥面系,应设横向排水预拱度。当结构自重力与活载产生的挠度不超过跨径的1/1600时,可不设预拱度。
9.1.8当趸船纵倾使钢引桥受扭时,应验算钢引桥的抗扭强度和刚度。
9.1.9对开口下承式钢引桥,必须按附录E验算其主桁梁的受压弦杆或主梁的受压翼缘的侧向稳定性。当不能满足稳定性要求时,宜采取下列构造措施:
&&& (1)增加受压弦杆或主梁的侧向刚度;
&&& (2)增加横梁刚度;
&&& (3)在钢引桥横截面主桁梁节点的外侧增设三角支撑。
9.1.10钢引桥应设置栏杆等必要的附属设施。
9.1.11有疲劳破坏可能性的钢引桥,不得将拉杆、人行道托架和管道托架等辅助构件直接焊在主桁、主梁或桥面系的构件上,应焊在加劲肋的伸出肢上。
9.1.12& 当有动荷载作用在钢引桥上时,应分析结构的动力
9.1.13对港区特大型钢引桥,可按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ 025)和《铁路桥涵设计规范》(JTJ 2)的有关规定执行。
9.2桥面系的构造及计算
9.2.1桥面系的桥面板宜采用钢面板,亦可采用钢筋混凝土面板和钢丝网水泥面板及木面板。
9.2.2钢面板厚度,海港引桥不宜小于6.0mm;河港引桥不宜小于4.5mm。
&9.2.3桥面系的梁格宜由纵梁和横梁组成。梁格的构造及计算应符合下列规定。
& 9.2.3.1纵梁和横梁宜采用槽钢或工字钢等轧成型钢,其高度不宜小于80mm。
& 9.2.3.2纵、横梁型钢的壁厚,海港不宜小于6.Omm;河港不宜小于4.5mm。
& 9.2.3.3桥面系宜采用复式梁格,且纵、横梁宜采用等高连接。
& 9.2.3.4梁格的纵梁和横梁宜采用等间距布置,除大的集中荷载作用外,纵梁间距宜取400~l000mm。
& 9.2.3.5梁格的纵、横梁可按附录F计算。
& 9.2.3.6当钢面板密铺在纵、横梁上时,可不进行纵、横梁的整体稳定性验算。
& 9.2.3.7端横梁应考虑在端横梁下用千斤顶顶起钢引桥的需要,千斤顶顶起重量可按钢引桥自重超载30%计算。
9.3联结系的构造及计算
9.3.1钢引桥应根据构造和使用要求,布置纵向水平联结系和横向联结系。
9.3.2纵向联结系宜采用交叉形、菱形或三角形桁架。主梁的弦杆或翼缘可兼作纵向联结系的弦杆。纵向联结系的腹杆内力应按承受水平力的桁架进行计算。
9.3.3横向联结系间距不得超过两个节间长度。上承桁梁应在支承处设置横向联结系,下承桁梁应在支承处设置桥门架,并宜在无横向联结系的节点设置隅撑。
9.3.4横向联结系应布置在主桁架竖杆或主梁的横向加劲肋的竖直平面上。
9.3.5桥门架的计算应符合下列规定:
&&& (1)按平面结构计算时,作为桥门架腿杆的主桁斜杆或竖杆,应计算其当桥门架受横向力作用时产生的轴向力和弯矩,将桥门架视为下端固定的框架进行计算。当桥门架的门楣为桁架时,其两腿的反弯点位置可近似地按式(9.3.5)确定。由风力作用使桥门架斜腿所产生的轴向力的水平分力,应计人下弦杆杆力之内。
&&& l0=&&&&&&&&&&&& (9.3.5)
式中& 10――由反弯点至下弦杆节点中心的距离(m);
&&& l――由门楣上弦杆节点中心至下弦杆节点中心的距离(m);
&&& c――由门楣在腿杆上的下节点中心至下弦杆节点中心的距离(m)。
&&& (2)有条件时,桥门架宜作为桥体结构的一部分,按空间结构计算。
9.3.6联结系杆件的截面应根据受力计算确定。当有经验时,纵平联构件截面可由构件的长细比限值确定,其限值可采用200。
9.3.7& 当动荷载较大时,不得将水平联结系的支杆或斜杆直接焊在弦杆或主梁的翼缘上。
9.4实腹板梁式主梁构造和计算
9.4.1实腹板梁式主梁宜采用变截面形式的焊接组合梁,亦可采用箱形梁。
9.4.2焊接组合梁的翼缘宜采用一层钢板制成,当采用两层钢板时,外层钢板与内层钢板厚度之比宜为0.5~1.0。当外层钢板中断时,应伸出理论截断点之外,延伸部分的焊缝长度应按该板截面强度的50%计算,并将板端沿板宽方向做成不大于1:2的斜角。
9.4.3焊接组合梁应根据腹板的计算高度h0与腹板的厚度tw之比的大小,合理设置纵向和横向加劲肋,必要时尚应设置短加劲肋(图9.4.3)。加劲肋的设置应符合下列规定:
&&& (1)当h0/tw≤80时,可不配置加劲肋;
&&& (2)当80&h0/tw≤170时,应配置横向加劲肋,并当100&h0/tw≤170时,应按第9.4.5.1款的规定进行计算;
&&& (3)当h0/tw&170时,应配置横向加劲肋和在受压区配置纵向加劲肋,必要时尚应在受压区配置短加劲肋,并应分别按第9.4.5.2款和第9.4.6条的规定进行计算;
&&& (4)梁的支承处宜设置支承加劲肋,并应按第9.4.7条的规定进行计算。
& 注:fy为钢材牌号所指屈服强度。
&&& 图9.4.3加劲肋布置
l-横向加劲肋;2-纵向加劲肋;3-短加劲肋
9.4.4有局部压应力焊接组合梁的加劲肋布置,可按《钢结构设计规范》(GBJ 17)的有关规定执行。
9.4.5焊接组合梁腹板的纵向和横向加劲肋间距应符合下列规定。
& 9.4.5.1& 当焊接组合两的腹板仅用横向加劲肋加强对,横向加劲肋间距口应符合下列规定:
&&& (1)当≤1200时,应取间距α不超过第9.4.6条规定的最大间距;
& (2)当1200&≤1500时,α≤500h0/(-1000),当500h0/(-1000)算得的值大于第9.4.6条规定的最大间距时,应取α不超过最大间距;
& (3)当&1500时,α≤l000h0/(-500)。
&&& 注:①为梁段内最大剪力产生的腹板平均剪应力(N/mm2);
&&& ②为考虑σ影响的增大系数,按表9.4.5取值。
系数的取值&&& &&&&&&&&表9.4.5
σ( h0/l00tw)2
σ( h0/l00tw)2
σ( h0/l00tw)2
&&& 注:σ――与同一截面的腹板计算高度边缘的弯曲压应力(N/mm2),应按My1/I计算,I为梁毛截面惯性矩,yl为腹板计算高度受压边缘至中和轴的距离。
& 9.4.5.2& 当焊接组合梁的腹板同时用横向和纵向加劲肋加强时,纵向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离h1应在(0.20~0.25)h0范围内,并满足式(9.4.5)的要求。横向加劲肋间距α应按第9.4.5.1款和第9.4.6条确定,但应以h2代替h0,并取=1.0。
&&& h1≤1120tww/&&&&&&&& &&(9.4.5)
式中& σ――梁段内最大弯矩处腹板计算高度边缘的弯曲压应力(N/mm2),应按Mmaxyl/I计算。
9.4.6加劲肋的设计应符合下列规定:
&&& (1)加劲肋宜在腹板两侧成对配置,亦可单侧配置,但支承加劲肋不应单侧配置;
& &&(2)横向加劲肋的最小间距应为0.5h0,最大间距应为2 h0,当h0/tw≤100时,最大间距可采用2.5h0;
&&& (3)当在腹板两侧成对配置钢板横向加劲肋时,其截面尺寸应满足下列公式的要求:
&& bs≥+40&&&&&&&&& (9.4.6-1)
ts=&&&&&&&&&&&&& (9.4.6-2)
式中& bs――外伸宽度(mm);
&& &&&ts――厚度(mm)。
&&& (4)当在腹板一侧配置钢板横向加劲肋时,其外伸宽度应大于按公式(9.4.6-1)算得的1.2倍,厚度不应小于其外伸宽度的1/15;
&&& (5)当腹板同时用横向和纵向加劲肋加强时,横向加劲肋的截面尺寸除应符合上述规定外,其截面惯性矩IZ尚应满足式(9.4.6-3)的要求;纵向加劲肋的截面惯性矩Iy应满足式(9.4.6-4)和式 (9.4.6-5)的要求:
IZ≥3h0t3w&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& (9.4.6-3)
α/h0≤0.85时&&& Iy≥1.53h0t3w&&&&&&&&&&&&&& (9.4.6-4)
& α/h0&0.85时&&& Iy≥(2.5-0.45)()2h0t3w (9.4.6-5)
&&& (6)短加劲肋的最小间距应取0.75h1,短加劲肋外伸宽度应取横向加劲肋外伸宽度的0.7-1.0倍,厚度不应小于短加劲肋外伸宽度的1/15。
&&& 注:在腹板两侧成对配置的加劲肋,其截面惯性矩应按梁腹板中心线为轴线进行计算;在腹板一侧配置的加劲肋,其截面惯性矩应按与加劲肋相连的腹板边缘为轴线进行计算。
9.4.7焊接组合梁端支承处两侧应成对设置横向加劲肋,加劲肋的伸出肢应与梁的支承翼缘刨平顶紧或焊接。支承加劲肋的设计应符合下列规定。
& 9.4.7.1支承加劲肋的伸出肢宽厚比不应大于12。
& 9.4.7.2支承加劲肋应按承受梁支座反力或固定集中荷载的轴向受压构件计算其在腹板平面外的稳定性,受压构件的截面应包括加劲肋和加劲肋每侧15tw范围内的腹板面积,其计算长度应取h0。
& 9.4.7.3梁支承加劲肋的端部应按其所承受的支座反力或固定集中荷载进行计算。当端部为刨平顶紧时,应计算其端面承压应力;当端部为焊接时,应计算其焊缝应力。
& 9.4.7.4当支承加劲肋下端按端面承压强度设计值进行计算时,应刨平顶紧,其中突缘加劲板的伸出长度不得大于其厚度的2倍。
9.4.8受弯焊接组合工字梁的受压翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比,应满足下式要求:
&&& b/t≤15&&&&&&& &&&&(9.4.8)
式中& b――腹板边至翼缘板边缘的距离(mm);
&&& t――翼缘板的厚度(mm);
&&& fy――钢材的屈服强度(N/mm2)。
&9.4.9受弯焊接箱型截面梁的局部稳定性应符合第10章的有关规定。
9.4.10焊接组合梁的横向加劲肋与翼缘板相接处应切角,斜角的宽度应取bs/3,但不应大于40mm,高度应取bs/2,但不应大于60mm,其中bs为加劲肋的宽度。
9.4.11焊接组合梁腹板的纵向拼接焊缝宜设在受压区。板梁中除交叉焊缝外,焊缝间距不宜小于10tw,且不宜小于200mm。
9.4.12横向和纵向加劲肋相交时,宜采用角焊缝焊接。
9.4.13梁的拼接应使翼缘与腹板的拼接位置错开,拼接宜选在受正应力较小的截面处。应避免与加劲肋、次梁等重合,不使焊缝密集;应采用正对接焊缝焊接,焊接时应采用引弧板。
9.5平行弦桁架式主梁构造和计算
9.5.1平行弦桁架式主梁可按平面结构进行计算。有条件时,亦可作为引桥结构的一部分,按空间结构计算,但其计算假定条件必须符合结构具体情况。当桥面横梁与主桁刚性连接时,应考虑腹杆平面外的弯应力。
9.5.2主桁的弦杆和腹杆宜采用H型钢或角钢组合截面,亦可采用槽钢或钢板组成的箱型截面。
9.5.3桁架杆件的两型钢间应设缀合填板拼合,应按实腹式杆件计算。布置密度应符合下列规定:
&& &(1)对受压杆件,其间距不得超过40rl;
&&& (2)对受拉杆件,其间距不得超过80r1;
&&& (3)每个节间内不应少于两个填板。
&&& 注:rl为单个角钢或槽钢对本身重心轴y1的回转半径。
9.5.4桁架的腹杆布置应使内力分布合理、节点构造简单、腹杆和节点数目少,宜减少杆件和节点板种类的数量。斜杆与竖杆的夹角应控制在30~60°范围内,宜采用45°。
9.5.5桁架的节间数宜为偶数。
9.5.6当主桁架按平面计算,桁架杆件截面高度h与其节点中心间长度l之比,桁梁腹杆大于1/15,桁梁弦杆大于1/10时,应计算由于节点刚性引起的次应力,并应采取构造措施。
9.5.7当主桁杆件用节点板连接时弦杆与腹杆、腹杆与腹杆之间的间隙,不宜小于20mm。
9.5.8节点板厚度和焊缝长度应根据受力计算确定。当有经验时,节点板厚度可按表9.5.8采用。
节点板厚度取值&&& &&&&&&&表9.5.8
腹杆最大内力(kN)
节点板厚度(mm)
9.6空腹拱桁式主梁构造和计算
9.6.1空腹拱桁式主梁内力宜按空间刚架计算。
9.6.2主桁的弦杆和腹杆宜采用箱形截面,当受力较小时,亦可采用H形截面。
9.6.3主桁的弦杆和腹杆宜具有相同宽度,节点构造应简单。
9.6.4主桁受压杆件的板厚应满足局部稳定要求,且不应小于10mm。
9.6.5主桁的腹杆布置应使内力分布合理,节间数宜为偶数。
9.6.6箱形截面杆件内侧宜设横隔板,增加抗扭刚度。
9.6.7空腹拱桥主桁弦杆和腹杆长细比限值应按表6.4.4的规定执行。
9.6.8主桁端斜杆与下弦杆连接处,节点板应做成弧形,减小应力集中的影响。
9.6.9主桁的节间距(竖杆间距)应根据计算比选确定,其节间距宜控制在L范围内。
9.7支&&& 座
9,7.1支座的选择应根据工程结构的重要性、引桥的设计跨度和设计荷载的特点等因素,综合分析选用。
9.7.2活动钢引桥支座设计应满足其在靠船时能自由移动。
9.7.3钢引桥支座可采用滚轮支座、弧面滑动支座和橡胶支座。必要时亦可选用公路或铁路所使用的构造较复杂的支座。
9.7.4& 对水平固定式钢桥,当桥的跨度小于12m时,可采用平板支座;当桥的跨度在12~24m时,可采用弧面滑动支座;当桥的跨度大于24m时,宜采用一端为弧面滑动支座,另一端为滚轮或铰轴支座的型式。
9.7.5各种型式支座的计算应符合下列规定。
& 9.7.5.1滚轮支座与平面垫板的线接触最大挤压应力应按下式计算:
&&& σmax=0.418≤2.5fy &&&&&&(9.7.5)
式中& Pl――一个轮子上的计算压力(N),该压力等于轮压标准值乘以不均匀系数1.1;
&&& b、R――分别为轮缘宽度和轮半径(mm);
&&& E――材料的弹性模量(N/mm2),对相接触的两种材料,其弹性模量不同时,应采用合成弹性模量进行计算;
&&& fy――相接触的两种材料的屈服强度较小值( N/mm2)。
& 9.7.5.2弧面滑动支座和平面垫板的线接触最大挤压应力可按式(9.7.5)计算。
9.7.5.3橡胶支座的设计可按现行有关标准的规定执行。
10& 箱形轨道梁
10.0.1& 当箱形轨道梁所承受的荷载为梁自重、固定设备及装卸机械等竖向荷载时,应按受弯构件验算强度和整体稳定性。当同时伴有风力、波浪力等水平荷载作用时,应按双向受弯构件验算强度和整体稳定性。
10.0.2箱形轨道梁的梁高宜满足下式要求:
&&& h=L& &&&&&&&&&&&(10.0.2)
式中& h――梁的高度(m);
&&& L―梁的跨度(m)。
10.0.3& 箱形轨道梁在制作时应设置预拱度,其值可取为L,起拱应做成抛物线型曲线。
10.0.4箱形轨道梁应进行抗浮、抗滑及抗倾稳定性验算,当不满足要求时应采取相应构造措施,必要时可设置受拉及侧向受压支座使其具有足够的锁定能力,并应采取构造措施防止梁端截面的扭转。两箱形轨道梁之间宜设置可靠的横向联结系结构。
10.0.5& 当箱形轨道梁截面尺寸满足≤6,且不超过95(235/fy)的数值时,可不验算整体稳定性。
&&& 注:l1为侧向支承点间的距离,支座处视为有侧向支承;b0为受压翼缘板在两腹板之间的宽度。
10.0.6受弯焊接箱形梁的局部稳定性应符合下列规定:
&&& (1)受压翼缘板在两腹板之间的宽度b0与其厚度t之比,应满足下式要求:
&&&& &&&&&&&&&&&&&(10.0.6)
&&& (2)当焊接箱形梁受压翼缘板设有纵向加劲肋时,式(10.0.6)中的b0应取为腹板与纵向加劲肋之间的翼缘板宽度。
10.0.7受压翼缘板外伸宽度与其厚度之比应符合第9.4.8条的有关规定,且在对应于横隔板位置处,上、下翼缘板外伸部分应设置支承加劲板。
10.0.8箱形轨道梁应设横隔板,其尺寸及布置应满足下列要求:
&&& (1)横隔板的厚度和宽度应满足轨道梁翼缘板和腹板局部稳定要求;
&&& (2)横隔板同时应按纵向梁的支承进行设计;
&&& (3)横隔板的最大间距应按组合梁加劲肋最大间距的有关规定执行;
&&& (4)横隔板中间宜开设人孔;
&&& (5)横隔板的上端应与上翼缘刨平顶紧,当为焊接箱形轨道梁时,宜焊接。中间横隔板的下端宜在距受拉翼缘50~1OOmm处断开,不应另加零件与受拉翼缘焊接。中间横隔板与腹板的连接焊缝,施焊时不宜在横隔板下端起落弧。当箱形轨道梁受拉翼缘与支撑相连时,不宜采用焊接。
10.0.9箱形轨道梁翼缘板和腹板内侧应设置纵向肋,纵向肋的布置及断面尺寸应满足强度及翼缘板、腹板局部稳定要求。
10.0.10在箱形轨道梁上翼缘内侧,对应于轨道位置应设置承受装卸机械集中荷载的纵向梁。
10.0.11箱形轨道梁的支座设计应按第9.7节的有关规定执行。
11& 钢& 撑& 杆
11.0.1根据停靠船舶的大小、趸船的长度和使用要求,钢撑杆的布置型式宜采用平行撑杆或叉式撑杆。
11.0.2当趸船上的一个支撑点采用叉式双撑杆时,双撑杆间的夹角宜为60°;当采用单撑杆时,撑杆轴线应垂直趸船的内舷线。
11.0.3钢撑杆长度和撑杆支撑点高程可按下列原则确定:
&&& (1)设计高水位时撑杆的斜度不陡于1:6;
&&& (2)设计低水位时撑杆的斜度不陡于1:4.5。
11.0.4& 钢撑杆宜采用两个方向刚度相等的方形或圆形截面,可选用格构型结构或箱形结构,两端一段内可逐渐缩小截面。当采用格构型撑杆时,距两端各1~2m范围内应用钢板封闭成箱形截面,见图11.0.4。
图11.0.4撑杆端部示意图
11.0.5钢撑杆两端应设置拉环,用
链条分别与趸船及撑杆墩系联。
11.0.6格构式钢撑杆的缀件宜采用缀条,亦可采用缀板。
11.0.7格构式钢撑杆的构造和计算应符合第6章格构式结构的有关规定。
11.0.8钢撑杆主要承受自重力和船舶靠泊趸船时产生的挤靠力或撞击力,其强度和稳定性应按偏心受压构件计算。
11.0.9钢撑杆轴向力计算应符合现行行业标准《斜破码头及浮码头设计与施工规范》(JTJ 294)的有关规定。
11.0.10箱型截面钢撑杆构件的局部稳定应符合下列规定。
& 11.0.10.1翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比应满足第9.4.8条的要求,受压翼缘板的宽厚比应满足第10.0.6条的要求。
& 11.0.10.2腹板计算高度h0与其厚度tw之比应满足式(11.0.10-1)、式(11.0.10--2)和式(11.0.10-3)的要求。当式(11.0.10-1)和式 (11.0.10-2)右侧的值小于40时,应采用40。
0≤α0≤1.6时& h0/tw≤0.8(16α0+0.5λ+25)
&(11.0.10-1)
1.6<α0≤2.0时& h0/tw≤0.8(48α0+0.5λ-26.2)
(11.0.10-2)
σ0=(σmax-σmin)/σmax&&&&&&&&&&& (11.0.10-3)
式中& α0――腹板的应力分布不均匀系数;
&&& σmax――腹板计算高度边缘的最大压应力(N/mm2),计算时不考虑构件的稳定系数;
&&& σmin――腹板计算高度另一边缘相应的应力(N/mm2),压应力取正值,拉应力取负值;
&&& λ――构件在弯矩作用平面内的长细比。当λ&30时,取30;当λ&100时,取100。
&11.0.11格构式撑杆的布置应符合下列规定。
& 11.0.11.1根据受力要求,缀条可采用反向交替、交叉或单斜布置。
& 11.0.11.2斜缀条与杆件的夹角宜为45°或60°。
& 11.0.11.3格构式撑杆的中部和端部宜用缀板联结,其两端应做成封闭式。
& 11.0.11.4& 格构式撑杆和截面较大的箱形撑杆应设置横隔板,其间距宜取4~5m。
11.0.12撑杆两端支撑点可采用自由搁置、十字铰或球铰等型式。
12& 钢& 管& 桩
12.0.1钢管桩选用Q235钢时,应选用甲类或特类镇静钢。
12.0.2钢管桩设计应验算其使用期和施工期的强度和稳定性。
12.0.3钢管桩的设计壁厚应由有效厚度和预留腐蚀厚度两部分组成,并应按下列原则确定:
&&& (1)钢管桩有效厚度应按第12.0.2条的有关规定计算;
&&& (2)钢管桩预留腐蚀厚度可参照类似环境下钢结构的腐蚀实测数据确定,无实测数据时亦可按下式计算:
&&& =V[(1-P)t1+(t-t1)]&&& &&&&&(12.0.3)
式中& ――建筑物在设计使用年限t年内,钢管桩所需要的管壁预留单面腐蚀厚度(mm);
&&& V――钢材的单面年平均腐蚀速度(mm/年),应符合现行行业标准《港口工程桩基规范》(JTJ 254)的规定;
&&& P――采用涂层保护或阴极保护,或采用阴极保护与涂层联合防腐措施时的保护效率(%),应符合现行行业标准《港口工程桩基规范》的规定;
&&& t1――采用涂层保护或阴极保护,或采用阴极保护与涂层联合防腐措施时钢管桩的使用年限(年);
&&& t――被保护的钢结构设计使用年限(年)。
12.0.4钢管桩管壁计算厚度,使用期应取有效厚度;施工期可根据施工期限及腐蚀的情况,在计算厚度内计入全部或部分的预留腐蚀厚度。
12.0.5钢管桩的外径与有效厚度之比不宜大于100。当钢管桩需打人良好持力层,且沉桩困难时,其外径与有效厚度之比不宜大于70。
12.0.6钢管桩宜采用两点吊。钢管桩在吊运时,其自重力应乘以动力系数α,水平吊运α宜取1.3,吊立过程α宜取1.1。
12.0.7钢管桩桩尖应根据桩的承载力、地质状况及试桩情况,采用开口式、半封闭式或全封闭式。
12.0.8钢管桩的桩顶和桩尖可不采取加固措施。当桩尖需穿越障碍物或打入风化岩、砂砾石等坚硬土层时,可对桩顶或桩尖进行加固,必要时可设置桩靴。
12.0.9钢管桩不宜水上接桩。当必须在水上接桩时,在同一根桩上接桩不宜多于一处,接桩位置应满足下列要求:
&&& (1)宜设在内力较小处;
&&& (2)不宜设在浪溅区和水位变动区;
&&& (3)应避免设在桩身壁厚变化处。
12.0.10钢管桩的接桩构造型式可按图12.0.10选用。
12.0.11& 当桩尖位于软弱土层并进行水上接桩时,应避免产生溜桩。
12.0.12钢管桩组装时应采用对接焊缝,不得采用搭接或侧面有覆板的焊接形式。
12.0.13纵缝或环缝宜采用V型或X型坡口,并双面施焊。当双面施焊有困难时,可采用带内衬板的V型坡口单面施焊,内衬板的厚度不宜小于4mm,宽度可取30~50mm。当焊接工艺有保证时,亦可采用其它坡口形式。
12.0.14水上接桩的焊缝形式,宜采用单边V型坡口,上节桩的坡口角度宜采用45~55°,下节桩不开坡口,且钢管桩的内壁应设有内衬套或内衬环。
12.0.15钢管桩任一横截面内,纵向焊缝不得超过两条,且两条纵缝间距应大于300mm。管节组装时,相邻管节纵缝距离亦应大于1/8钢管桩周长。
12.0.16管壁厚度不等的环缝对接,当板厚差超过表12.0.16限值时,应在较厚的板上作出单面斜边。斜边坡度不应大于1:3。
环缝对接板厚差限值(mm)&&&& 表12.0.16
较薄板的厚度
最大板厚差
图12.0.10钢管桩接桩
1-上节桩;2-下节桩;3-内衬环;4-托块;5-内衬套;6-电焊
12.0.17角焊缝的最大和最小焊缝高度应符合现行行业标准《港口工程桩基规范》的有关规定。
12.0.18钢管桩的防腐蚀应符合现行行业标准《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》(JTJ 230)的有关规定。
13& 钢板桩及钢拉杆
13.0.1钢板桩可采用U型或Z型截面,当板桩墙弯矩较大时,亦可采用圆管型、H型或组合型截面。
13.0.2钢板桩型号和规格可参照附录G选取。
13.0.3钢板桩应根据环境条件、使用年限和墙体的不同部位采取合适的防腐蚀措施。对海港和河口港码头,宜降低胸墙底面标高。
13.0.4钢板桩设计应预留腐蚀厚度。
13.0.5钢板桩设计应采取工程措施减小钢板桩的锈蚀发生率。同一结构应采用同一种钢材,与钢板桩接触的其它附属金属构件宜采用与钢板桩材质相同的钢材。
13.0.6钢板桩可按压弯构件计算,其单宽强度应满足下式要求:
&&& ≤f(13.0.6)
式中& ――每米宽板桩墙轴向力标准值(kN/m);
&&& ――每米宽板桩墙最大弯矩标准值(kN?m/m);
&&& A――钢板桩的截面面积(m2/m);
&&& ――钢板桩的弹性抵抗矩(m3/m);
&&& ――综合分项系数,取1.35。
13.0.7U型钢板桩的截面惯性矩和弹性抵抗矩,应分别乘折减系数α和β。对上部设有钢筋混凝土帽梁的钢板桩墙,α取0.9,β取1.0。对其它形状钢板桩,折减值宜通过试验确定。
13.0.8焊接的组合钢板桩墙,焊缝长度不得小于200mm,焊缝间距不得大于800mm。
13.0.9钢板桩的内力计算应符合现行行业标准《板桩码头设计与施工规范》(JTJ 292)的有关规定。
13.0.10板桩码头的钢拉杆宜采用焊接质量有保证且伸长率不小于18%的钢材。
13.0.11& 钢拉杆可按轴向受拉构件设计。钢拉杆直径宜采用40~80mm,可按下式计算确定:
&&& d=&&&&&&&& (13.0.11-1)
&&& RA=ξRRalasecθ&&&&&&&&& (13.0.11-2)
式中d――拉杆直径(mm);
& RA――拉杆拉力标准值(kN);
& ――拉杆拉力分项系数,取1.35;
& △d――预留锈蚀量(mm),可采用2~3
& ξR――拉杆受力不均匀系数,预先拉紧时,可采用1.35;
& Ra――每米宽板桩墙的拉杆拉力标准值(kN/m);
& la――拉杆间距(m);
& θ――拉杆与水平面的夹角(°)。
13.0.12拉杆的间距宜采用1.5~3.0m。对单设导梁的U型和Z型钢板桩墙,应取板桩宽度的偶数倍。
13.0.13& 当钢拉杆长度大于10m时,宜采用分节组装,每节长度不宜大于10m,中间应采用紧张器连接。在靠近板桩墙和锚碇结构的两端各设一个竖向铰。当拉杆长度小于10m时,可仅在靠近板桩墙处设一个竖向铰。
13.0.14钢拉杆及其附件,在安装前应除锈并涂两道防锈漆。拉杆系统安装后,拉杆、紧张器和竖向铰应用两层沥青纤维布缠裹,垫板和螺母应涂沥青或其它防腐材料。
13.0.15海港工程钢板桩的防腐蚀应符合现行行业标准《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》(JTJ 230)的有关规定。
附录A& 格构式受压构件长细比换算
A.0.1& 双肢组合构件(图A.0.1a)换算长细比应按下列公式计算:
缀件为缀板时&&& λ0x=&&&& (A.0.1-1)
缀件为缀条时&&& λ0x=&& (A.0.1-2)
式中λ0x――格构式受压构件对x轴的换算长细比;
&&& λx――整个构件对x轴的长细比;
&&& λ1――分肢对最小刚度轴1-1的长细比。其计算长度取:焊接连接时,为相邻两缀板的净距离;螺栓连按时,为相邻两缀板边缘螺栓的距离;
&&& A――构件毛截面面积(mm2);
&&& ――构件截面中垂直于z轴的各斜缀条毛截面面积之和(mm)。
(a) &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&(b)
图A.O.1格构式组合构件截面
A.0.2& 四肢组合构件(图A.0.1b)换算长细比应按下列公式计算:
&&& 缀件为缀板时
&&& &&&&&&&&&&&&λ0x=&&&&&&&& (A.0.2-1)
&& &&&&&&&&&&&&&& λ0y=&&&&&&&&&&&& &(A.0.2-2)
缀件为缀条时
& &&&&&&&&&&&&&λ0x=&(A.0.2-3)
&&& &&&&&&&&&&&&& &&λ0y=&(A.0.2-4)
式中& λ0y――格构式受压构件对y轴的换算长细比;
&&& λy――整个构件对y轴的长细比;
&&& ――构件截面中垂直于y轴的各斜缀条毛截面面积之和(mm2)。
附录B& 轴心受压构件的稳定系数
B.0.1 Q235钢、Q345钢、Q390钢的a、b、c类截面轴心受压构件的稳定系数可按表B.0.1-1至表B.0.1-9取值。
Q235& a类截面轴心受压构件的稳定系数
Q235钢b类截面轴心受压构件的稳定系数
Q235钢c类截面轴心受压构件的稳定系数
Q345钢a类截面轴心受压构件的稳定系数
O.423 0.363
Q345钢b类截面轴心受压构件的稳定系数
Q345钢& c类截面轴心受压构件的稳定系数
Q390钢& a类截面轴心受压构件的稳定系数
Q390钢& b类截面轴心受压构件的稳定系数
Q390钢& c类截面轴心受压构件的稳定系数
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