钢结构交错桁架楼板计算分析处理.pdf

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1、第40卷第7期建筑技术开发Vo1．40，No．72013年7月BuildingTechniqueDevelopmentJu1．2013钢结构交错桁架楼板计算分析处理王涛(中煤科工集团武汉设计研究院，武汉430070)[摘要]目前，我国在对钢结构交错桁架结构体系进行计算分析时，常将楼板简化为刚性楼板进行计算，这是一种近似的方法。利用有限元计算软件SAP2000、ETABS和PKPM分别对以钢结构交错桁架体系进行计算和比较分析，得出在应用结构分析软件进行钢结构交错桁架结构体系计算时，楼板使用哪种假定更合理。【关键词]钢结构；交错桁架；楼板；有限元

2、[中图分类号]TU391[文献标志码]A[文章编号]1001-523X(2013)07—0008—031概述层，纵向的钢柱间距是6m，纵向共有12榀桁架，进钢结构交错桁架体系是一种比较典型的复杂结深为15m，结构的平面图见图1。构，目前，对钢结构交错桁架进行整体分析时，要将’楼板假定做是刚性楼板，然后进行计算和分析。将一g一目__一__目n富LLl目宣目LL2一目-宣-LLI目量楼板假定为刚性楼板是一种近似的处理方式，它和JLL2鲁卜．n柔性楼板是有区别的。对于混凝土建筑空间结构分。_‘。KL1’’KL1’’KL1。。KL1’。KLr’KLl

3、。’KL1。。KL1。’KL1KLl。．6000．6000．6000．6000．6O00．6000．60006000．6000．6000析，采用刚性楼板的假定就能够满足结构计算结果的精度要求，但是对于钢结构交错桁架来说，其楼板图1结构平面的传力相对于一般建筑结构来说比较特殊，采用刚性楼板的假定时不能保证结构受力会正确反映楼板荷载取值如下：楼面的活荷载值是2kN／m，附承受剪力的特点，进而影响整个交错桁架体系受力加的楼面恒载值是1．0kN／m，屋面的活荷载值是分析的精确性。中国工程建设协会推荐制定的《交1．5kN／m，基本风压值取为0．35kN

4、／m，场地的抗错桁架体系技术规范》中推荐的行业标准是利用三震设防烈度是6度，地震设计基本加速度值是0．05g，维的空间分析方法对交错桁架结构进行整体计算和地面粗糙度是B类。设计地震分组是第一组，场地类分析。别是c类。结构为不落地桁架的构造形式的交错桁目前，常用的用于交错桁架结构体系建模计算架体系，在第一层及顶层没有桁架的地方分别设置有支撑和吊杆，这样可以增加楼板和屋面板的刚度的有限元软件有SAP2000、ETABS、ANSYS等，本文结合我国现行的规范《建筑结构荷载规范》、《钢结和稳定性。2．1侧向荷载的取值计算构设计规范》、《民用高层钢结构

5、技术规程》，对某钢为了分析楼板对侧向荷载的传递能力，仅考虑结构交错桁架结构进行受力分析，与ETABS、结构在y方向风荷载的作用下受力变形情况，把第PKPM、SAP2000等软件的计算结果进行比较，分析四榀桁架作为研究分析对象，风荷载取值参照《建在钢结构交错桁架结构体系进行计算分析时，采用筑结构荷载规范》(GB50009—2001)的相关公式刚性楼板的假定能否满足结构精度的要求，得出在进行：应用结构分析软件进行钢结构交错桁架结构体系计WK=卢z／zs／xz。算时，楼板使用哪种单元模拟更好。式中：为风荷载标准值，JB为高度z处的风振系2工程计算概

6、况数值，肛为风荷载的体型系数值，为风压高度变有钢结构交错桁架结构体系层高是2．7m，21化系数值，W为基本风压值，取为0．35kN／m。2．2材料定义收稿日期：2o13—04—15作者简介：王涛(1981一)，男，湖北武汉市人，毕业于中国矿业大学，本在本次结构计算分析中，使用混凝土的强度等科学历，工程师，现从事建筑结构设计工作。级为C30，钢材的等级为Q235。材料属性见表1。第4O卷王涛：钢结构交错桁架楼板计算分析处理第7期表1材料属性表2。本次计算分析，在手算时，将楼板假定为刚性板，密度／弹性模量／热膨胀忽略平面内的剪切变形及弯曲变形，软

7、件计算时分别材料泊松比(kg／m)MPa系数将楼板假定为柔性楼板和刚性楼板，分别计算。同时，C30混凝土2700300000．21．0×10一为使计算结果真实反映结构在荷载作用下抗剪的性Q235钢7850206oooO．31．2×10一能，对结构平面外刚度修正，取修正系数为0．01。表2不同软件对楼板假定的模拟和处理2．3杆件截面选型楼板假定PKPMETABSSAP2000钢结构交错桁架结构体系当中，钢结构横向桁架柔性楼板弹性板板壳单元模拟板壳单元模拟要求具有比较大的抗侧向刚度，纵向采用纯框架结刚性楼板刚性板楼层的自由度约束刚性横隔构，抗侧向

8、刚度比较低，为加强结构的纵向抗侧向刚4钢桁架结构体系分析度，柱子的强轴平行桁架布置。根据以往的结构计算利用PKPM、ETABS和SAP2000软件对结构进结果，当水