混凝土柱与钢屋面结构体系讨论

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1、2007全国轻型钢结构技术研讨会论文集混凝土柱与钢屋面结构体系讨论石朝花(美联钢结构建筑系统上海有限公司上海200233)摘要：混凝土柱与钢梁屋面结构体系作为一种结构体系，在工程中应用很多，然而在设计及安装时出现的问题也很多。本文就单跨单坡、单跨双坡、双跨双坡及设不设钢短柱的结构体系的力学模型及节点型式等进行了论述，并对设计和安装方案提出了建议，期望能够对我国这方面的设计和安装起到参考作用。关键词：混凝土柱与钢屋面结构体系弯矩图位移图平面外稳定支撑DISCUSSIoNoNCoNCRETECoLUMNANDSTEELRAF

2、TERSYSTEMShizhaohua(UnitedMetalBuildingSystemShanghaiCo．Ltd)Abstract：ConcretcollumandsteelmftersystemisappliedinmaIlyengeering．Inthispaper，as廿ucturewithsinglespanaIIdmonoslopeorsin91espananddoubleslopeormultispananddoubleslopeisdiscussed，oneproperjointsystemisc州e

3、doutalso．Keywords：COncretcOllumandsteelraftersystem，moment，denection，outofplanesability，bracing随着社会经济发展，人们对建筑要求提出了更多的要求。而轻钢结构作为一种承重结构，更以其自重轻、跨度大、工业化装配程度高、工期短、经济、绿色环保等优点，被越来越多应用在厂房及办公建筑中。随着设计软件STs等的普及，从上世纪末开始，我国轻钢行业也得到了快速的发展。由于目前我国轻钢结构还处在初期阶段，对轻钢体系实际适用范围界定并不太明确，各种

4、变种的结构均被当作轻钢结构进行设计，对计算模型选定过于简单，往往与实际受力模型有很大的差异。本文就工程中常用的一种结构形式一混凝土柱加钢梁屋面结构体系的各种计算模型进行计算比较。本文还讨论了混凝土柱加钢梁屋面体系建议节点形式，及不合理的节点可能引发的后果。1钢筋混凝土柱加钢梁屋面体系不同计算模型的力学特性1．1钢梁直接置于混凝土柱顶的计算模型比较结果计算假定：钢梁跨度：30米恒荷载：0．25kN／m2活荷载：O，30kN／m2柱距：7．5米混凝土柱高：10米钢梁断面：1000x220x8x10混凝土柱断面：600x600

5、钢梁恒荷载：0．25x7．5=l，875kN／m(不含白重)钢梁活荷载：0．30x7。5=2．25kN／m计算软件：sTAADPRO1．1．1单跨简支梁与混凝土柱加钢梁屋面体系模型(实际模型)比较图1简支梁计算模型——弯矩及位移图(模型1)一112一2007全国轻型钢结构技术研讨会论文集，F：—·●Pr———————_上———一一～．JFYl¨}⋯M1滑饵j．ifo混凝土柱些丛堕∽图2实际受力模型——弯矩及位移图(模型2)表1Ml(1(N．m)FXl(kN)FYl(kN)FX2(1斟)FY2(kN)△1(mm)模型176

6、4O．OO101．880．00101．88159模型27640．00101．880．00101．881591．1．2两跨连续梁与混凝土柱加钢梁屋面体系模型(实际模型)比较图3两跨连续梁计算模型一一弯矩及位移图(模型3)。1夕‰]⋯。巨⋯警’70M1FY2f逞趟±壁l图4实际受力模型——弯矩及位移图(模型4)表2MlM2FXlFYlFX2FY2FX3FY3△1(蝌．m)(1(N．m)(kN)(mm)模型34257631．2776．521．2776．52O．0254．4965．8模型44257620．OO76．40．0076

7、．40．O254661，1．3单跨双坡简支梁与混凝土柱加钢梁屋面体系模型(实际模型)比较图5单跨双坡梁计算模型——弯矩及位移图(模型5)●，1F×2’一一．M3M引V1图6实际受力模型——弯矩及位移图(模型6)．113．2007全国轻型钢结构技术研讨会论文集表3MlM2M3FXlFYl(kN)FX2FY2(kN)△1△2(kN．m)(kN)(mm)模型5313216731．43101．88731．43101．8868．4模型667575882．38．23101．888．23101．881607．921。2钢梁加调整钢短柱

8、置于混凝土柱顶的计算模型比较结果计算假定：钢短柱高600毫米，钢短柱截面为400x300x8x14，其余假定同2．11．2．1带短柱的单跨简支梁与混凝土柱加钢梁屋面体系模型(实际模型)比较图7带短柱单跨粱模型一一弯矩及位移图(模型7)●1M。爿年—●＼／二●-hM1‘Yqo一＼／一1fJM3M4图8实际受力模型一一弯