轻型钢结构技术规程介绍.ppt

轻型钢结构技术规程（DG/TJ08-2089-2012）内容简介 陈以一教授、李元齐教授同济大学,2012年9月,上海市注册结构师继续教育培训课程,主要内容,技术对象、内容和相关标准材料结构设计的基本规定作用和作用效应组合轻型框架体系房屋结构交错桁架体系房屋结构门式刚架体系房屋结构低层龙骨体系房屋结构防护、制作和安装十.结语,一、技术对象、内容 和相关标准,技术对象什么是轻型钢结构：构件特征：以热轧轻型型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、冷弯薄壁型钢以及薄柔截面构件等作为主要受力构件。（薄柔截面构件：板件宽厚比超过达到屈服强度所规定的宽厚比限值）体系代表：轻型框架体系、交错桁架体系、门式刚架体系、低层龙骨体系（低层：3层，12m；多层：9层，28m；其他高度：参考）两个优先：应优先采用定型的和标准化的构件以及标准化的节点型式；优先采用与轻型钢结构相适应或相配套的各种建筑材料。为什么要发展轻型钢结构：节材、节能、减排、可循环、提升工业化可持续发展适用地区：上海地区,一、技术对象、内容 和相关标准(续),主要内容总则、术语和符号、材料、基本规定、作用与作用效应组合四类体系：体系及结构布置、结构分析、构件、节点等低多层轻型框架体系房屋：常用，有较多补充交错桁架体系房屋：不太常用，有些特色门式刚架体系房屋：常用，有一些修正低层龙骨体系房屋：开始有些应用，有些特色防护、制作和安装附录AH,一、技术对象、内容 和相关标准(续),主要的相关标准简介 钢结构设计规范（GB50017-2003）：修编中，2012年底冷弯薄壁型钢结构技术规范（GB50018）：修编中，2013年底建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）（2006版）：2012年10月实施建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）建筑设计防火规范（GB50016-2006）：已报批钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001）：修编中，2012年底轻型钢结构住宅技术规程（JGJ209-2010）低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程（JGJ 227-2011）门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002：国标编制，报批中多高层建筑钢结构住宅技术规程（DG/TJ08-2029）高层建筑钢结构设计规程（DG/TJ 08-32）：结构体系延性类别,二、材料,主要包含的材料结构钢材：热轧钢材：Q235、Q345、Q390冷弯钢材：LQ550，Q235、Q345（S280、S350）连接材料：焊接材料、普通和高强螺栓、圆柱头焊钉、抽芯铆钉、自攻螺钉、锚栓结构用板材：压型钢板、定向刨花板（OSB板）、胶合板、纸面石膏板加气混凝土板（ALC）、纤维水泥平板、彩色涂层钢板围护材料（板材）：JC666、JC623、JC/T564、GB15762，GB/T 23932、JC/T671 性能要求：耐久性、适用性、防火性、气密性、水密性、隔音和隔热等性能、环保,二、材料（补充）,主要用于轻型钢构件连接的连接件抽芯铆钉：铆接时,铆钉钉芯由专用铆枪拉动,使铆体膨胀,起到铆接作用。自攻螺钉：自钻自攻螺钉在连接时将钻孔和攻丝两道工序合并一次完成。先用螺钉前面的钻头钻孔，接着就用螺钉进行攻丝，包括紧固连接。射钉：利用发射空包弹产生的火药燃气作为动力，打入建筑体的钉子。通常由一颗钉子加齿圈或塑料定位卡圈构成。齿圈和塑料定位卡圈的作用是把钉身固定在射钉枪的枪管中。,三、结构设计的基本规定,基本方法：概率理论为基础的极限状态设计法 承重结构：承载能力极限状态、正常使用极限状态 计算中截面的考虑：结构构件的强度应按净截面计算稳定性应按毛截面计算变形和各种稳定系数除有规定者外均可按毛截面计算若在构件计算中计及板件的屈曲后强度，其受压强度应按有效净截面计算，稳定性应按有效截面计算,三、结构设计的基本规定(续),设计指标：强度设计值热轧钢材：Q235、Q345、Q390：按钢结构设计规范冷弯钢材：LQ550，Q235、Q345（S280、S350）：按冷弯薄壁型钢结构技术规范连接件破坏模式及承载力设计值抗拉、抗剪、拉剪,三、结构设计的基本规定(续),构造规定：壁厚：本规程各章的规定 用于檩条、墙梁的冷弯薄壁型钢的壁厚不宜小于1.5mm用于框架梁、柱构件的冷弯薄壁型钢的壁厚不宜小于2mm用于框架梁、柱构件的热轧或焊接型钢的壁厚不宜小于3mm 长细比：受压构件:主要构件150/其他构件200（内力小于承载力50%的腹杆）受拉构件:动力250;桁架构件350/柱间支撑300/其他支撑400受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时：250（支撑除外）,三、结构设计的基本规定(续),变形规定：一般受弯构件：表：门式刚架横梁、柱顶水平位移：表框架体系和交错桁架体系层间相对位移：条单层排架的柱顶位移：条低层龙骨体系的层间相对位移：条 注意：非地震作用下区别永久和可变荷载标准值组合；可变荷载标准值两种限值 地震作用下区别构件/结构的不同延性分类,四、作用和作用效应组合,一般规定：无大差异风荷载：保持附录C、新增特殊体型,四、作用和作用效应组合(续),地震荷载：增加结构体系延性调整系数,四、作用和作用效应组合(续),地震荷载：增加结构体系延性调整系数,截面类别：A类：指该类别截面能够形成具有足够转动能力的塑性铰；B类：指该类别截面能够达到塑性抗弯承载力，但转动能力有限；C类：指该类别截面受压边缘能够达到屈服强度，但因发生局部屈曲而无法达到塑性抗弯承载力。,截面宽厚比、轴压比、构件长细比,四、作用和作用效应组合(续),地震荷载：增加结构体系延性调整系数,截面类别：A类：指该类别截面能够形成具有足够转动能力的塑性铰；B类：指该类别截面能够达到塑性抗弯承载力，但转动能力有限；C类：指该类别截面受压边缘能够达到屈服强度，但因发生局部屈曲而无法达到塑性抗弯承载力。各类截面板件的宽厚比应符合第6章有关条文的规定：表6.3.2 塑性铰区段框架梁板件宽厚比限值 表6.4.2 框架柱板件宽厚比限值 表6.5.3-2 中心支撑板件宽厚比限值,截面宽厚比、轴压比、构件长细比,四、作用和作用效应组合(续),地震荷载：增加结构体系延性调整系数对地震作用标准值效应增减,原理：需求=地震(大震)时地面运动对结构的输入耗能能力=强度 塑性变形能力(延性)对象：以结构构件耗能为主要方式的普通钢结构框架特点：有一定延性但达不到构件塑性能力充分的程度方针：提高弹性计算的地震作用 或者 折减弹性计算时使用的构件承载力,提高系数/折减系数确定,四、作用和作用效应组合(续),地震荷载：增加结构体系延性调整系数对地震作用标准值效应增减,结构体系延性调整系数：轻钢框架：按具体情况判定，一般类：无支撑框架，柱梁部分或全部采用薄柔截面构件；支撑框架，柱梁及支撑部分或全部采用薄柔截面构件。II类：支撑框架，仅柱梁采用薄柔截面构件；设钢板剪力墙的框架，柱梁构件采用薄柔截面构件。交错桁架：I类，但桁架、梁、柱截面应满足II类结构要求门式刚架：满足构造要求：I类，否则0类龙骨体系：0类，也指无特定的抗震构造要求,四、作用和作用效应组合(续),地震荷载：增加结构体系延性调整系数,梁柱节点连接形式：,传统形式,传统改进形式,改进形式,梁端加强式,狗骨式,工厂全焊外伸段,现场腹板补焊,栓焊连接梁柱节点,四、作用和作用效应组合(续),雪荷载：考虑堆积和滑移堆积影响条 存在高低屋面时应考虑相邻较低屋面处雪的堆积影响（具体公式见条文）,四、作用和作用效应组合(续),雪荷载：考虑堆积和滑移堆积影响条 存在高低屋面、且较高屋面上积雪有可能滑移到相邻较低屋面上时，应考虑相邻较低屋面处雪的滑移堆积影响（具体公式见条文）,四、作用和作用效应组合(续),作用效应组合的规定无地震作用组合考虑雪荷载效应组合时，均布雪荷载、不均匀分布雪荷载、计及堆积影响的雪荷载和计及滑移堆积影响的雪荷载应作为独立雪荷载，不相互组合 有多遇地震作用组合罕遇地震作用下的验算：II类和III类延性的多层轻钢框架不乘结构体系延性调整系数的情况,五、轻型框架体系房屋结构,体系构成及适用范围体系构成：适用范围：1-3层低层框架体系和4-9层多层框架体系无支撑框架：主要适用于6层及以下的低多层房屋支撑框架：适用于所有层数的低多层房屋。设钢板剪力墙的框架：主要适用于6层以上的房屋。,五、轻型框架体系房屋结构(续),结构体系布置要点尽可能满足标准化构配件的模数要求两个主轴方向的水平自振特性宜接近抗侧力刚度中心与水平合力中心宜接近重合支撑和剪力墙沿竖向宜连续布置结构强轴和弱轴可分别沿两个主轴方向布置，也可混合布置楼梯间宜在结构平面上对称布置宜采用压型钢板组合楼板、带预制板的叠合楼板、现浇混凝土楼板等刚性楼面结构，楼板应与框架梁牢固连接,五、轻型框架体系房屋结构(续),结构分析要点整体结构：宜按空间结构进行整体分析。结构平面规则且两个主轴方向均为无支撑（剪力墙）框架时，可在两主轴方向分别按平面结构进行分析。分析方法：可采用一阶弹性分析，必要时可进行二阶弹性分析。,五、轻型框架体系房屋结构(续),梁的设计要点梁的形式：,（a）实腹式构件截面形式,（b）工字形截面连续开孔梁,（c）工字形截面钢与混凝土组合梁,（d）钢与压型钢板混凝土组合梁,五、轻型框架体系房屋结构(续),梁的设计：宽厚比：一般截面按截面类别要求考虑，薄柔截面采用相关公式薄柔截面实腹梁强度：按“组合梁腹板考虑屈曲后强度的计算”执行蜂窝梁强度：开孔截面的最大应力、腹板水平拼缝处的剪应力、未开空截面（按实腹考虑）蜂窝梁局部稳定：考虑水平剪力引起的腹板弯曲稳定性、考虑局部压力引起的腹板受压稳定性圆形开孔梁、矩形开孔梁：等效为蜂窝孔，,五、轻型框架体系房屋结构(续),柱的设计要点柱的形式：,（a）实腹式截面,（b）矩形或圆形钢管（混凝土）,（c）异形组合柱截面,五、轻型框架体系房屋结构(续),柱的设计：宽厚比：一般截面按截面类别要求考虑，薄柔截面采用相关公式圆管柱的强度和稳定：双向弯矩的作用考虑（第、条）异形组合柱的强度和稳定：附录EE.0.1 强度E.0.2 轴心受压稳定性E.0.3 压弯稳定性E.0.4 截面几何及换算长细比“强柱弱梁”设计,五、轻型框架体系房屋结构(续),满足弱延性要求的宽厚比限值（所谓弱延性要求，即对应2%构件相对变形的构件水平承载力（抗弯承载力）不低于其极限承载能力的75%）,截面宽厚比：,五、轻型框架体系房屋结构(续),钢板剪力墙的概念,从提供结构抗侧刚度、承载力到耗能,五、轻型框架体系房屋结构(续),剪力墙的设计要点带竖缝剪力墙的形式：,（b）边缘加劲构造和连接,（a）带竖缝剪力墙墙板,五、轻型框架体系房屋结构(续),剪力墙的设计要点带竖缝剪力墙的设计要点：带竖缝剪力墙只用作抗侧力构件，不宜承担竖向荷载。结构中任一方向带竖缝剪力墙的抗剪承载力之和应低于所有柱子在该方向的塑性水平承载力之和。（保证塑形发展优先于柱子而耗能）与带竖缝剪力墙相连的上下框架梁的抗弯、抗剪承载力设计值应大于内力设计值的1.5倍。（防止与剪力墙相连的梁因剪力墙倾覆力矩传递的横向力导致强度不足）构造要求：剪力墙板的面外约束：加劲、外包混凝土等 参数范围限制：试验数据范围 连接高强螺栓设计：防止在风荷载和小震下发生滑移、产生噪音,五、轻型框架体系房屋结构(续),剪力墙的设计要点非加劲薄钢板剪力墙的形式：,五、轻型框架体系房屋结构(续),剪力墙的设计要点非加劲薄钢板剪力墙的设计要点：参考美国钢结构抗震设计规程非加劲薄钢板剪力墙周边应设置边缘构件（边缘梁、边缘柱）。内嵌钢板的跨高比应介于0.8和2.5之间。内嵌钢板的宽厚比不应超过。内嵌钢板的斜拉场倾角应介于380与450之间。内嵌钢板可以用对角线方向的等效只拉斜杆模拟，用于整体计算分析 边缘柱和梁的设计：不先于剪力墙屈服、强柱弱梁 边缘柱：边缘柱的地震作用效应应乘以放大系数后参与荷载组合 应满足强柱弱梁的验算要求 边缘梁：应按极限状态进行补充验算连接：按斜拉场极限分布拉力进行强度验算（不先于剪力墙破坏）,五、轻型框架体系房屋结构(续),节点设计要点主次梁连接节点：宜铰接，应考虑偏心连接的受力影响，可将次梁端部的剪力乘以1.3作为节点连接的剪力设计值，同时尚应考虑偏心弯矩对主梁的受力影响。梁柱连接节点宜采用柱贯通型，也可采用梁贯通型和隔板贯通型,(a)柱贯通型节点(b)梁贯通型节点(c)隔板贯通型节点,五、轻型框架体系房屋结构(续),节点设计要点(续)梁与柱刚性连接节点，当不考虑地震作用组合时，应按结构处于弹性受力阶段进行设计；当考虑地震作用组合时，应分别按弹性和弹塑性二阶段受力进行设计。（需验算内容见第条）工字形截面梁与柱端板连接：等强设计：依据螺栓承载力按实际受力设计：依据实际受力，因此实际受力不宜过小构造设计：加劲肋设置要求抗震设防构造：焊接要求、非熔透焊缝的应用（，第5款）支撑及柱脚：高层建筑钢结构设计规程DG/TJ08-32、多高层建筑钢结构住宅技术规程DG/TJ08-2029,六、交错桁架体系房屋结构,体系构成及适用范围体系构成：基本组成：楼板、平面桁架和柱子桁架高度与层高相同，跨度与建筑物宽度相同 两端支承在房屋纵向边柱上 在相邻轴线间，楼层板一端支承在 下一层桁架的上弦杆上，另一端 支承在上一层桁架的下弦杆上。适用范围：大空间：较大的无柱面积，便于灵活布置房间。小高层：建筑物宽度在18m范围内，层数为1520层的小高层结构,六、交错桁架体系房屋结构(续),结构体系布置要点平面布置宜采用矩形，也可布置成L形，T形、环形平面 应使结构各层的抗侧力刚度中心与水平作用合力中心接近重合，同时各层刚度中心应接近在同一竖直线上。框架宜沿建筑物纵向等柱距布置，框架数宜为奇数。,六、交错桁架体系房屋结构(续),结构体系布置要点纵向框架的支撑体系可按需设置。柱子截面的强轴宜布置在横向平面内 采用空腹式桁架时，桁架节点都应设计成刚性节点，桁架弦杆与柱的连接也应按刚性节点设计。采用混合式桁架时，桁架腹杆与弦杆的连接、桁架与柱子的连接可按铰接设计。交错桁架结构的基础形式可采用柱下独立基础。底层布置落地桁架时，基础梁可作为桁架下弦。楼板与桁架弦杆应有可靠连接，保证整个结构体系的连续性和空间协同工作。楼板宜采用压型钢板组合楼板、现浇钢筋混凝土楼板。,六、交错桁架体系房屋结构(续),结构分析要点交错桁架结构内力与位移可按弹性方法计算；采用混合式桁架的交错桁架结构横向内力与位移计算一般可不考虑二阶效应。对高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀的交错桁架结构的地震反应弹性分析可采用底部剪力法，其它情况宜采用振型分解反应谱法。交错桁架结构体系的内力及位移应采用三维空间分析或二维平面结构空间协同分析方法计算。采用二维平面结构分析时，在竖向荷载作用下可不考虑交错桁架体系中各榀框架间的协同工作，分别对体系中单榀框架分析其在竖向荷载下的内力和变形。在横向荷载作用下，不应以单榀框架作为计算模型当结构底层不设落地桁架，只设横向支撑时，底层框架柱的地震内力应乘以增大系数1.5。（柱脚不能过早出现塑性铰）,六、交错桁架体系房屋结构(续),构件设计要点桁架上、下弦杆应按连续压（拉）弯杆设计。面内计算长度取节间几何长度。桁架腹杆按轴心受力构件计算其强度、整体稳定及局部稳定。应验算楼面板在重力荷载作用下的强度、刚度，还应验算楼面板在上部桁架传来的横向水平力作用下的强度及其与桁架间的连接。楼层间每榀桁架所分担的层间剪力可由结构的空间分析确定，也可采用规程公式计算。楼面、屋面板与抗侧力桁架间的抗剪连接件可采用栓钉、槽钢、弯筋等。楼板与纵向边梁之间也应设抗剪连接件。,六、交错桁架体系房屋结构(续),节点设计要点混合式桁架腹杆与弦杆的连接宜用铰接。腹杆与弦杆可采用节点板连接，矩形管截面腹杆在端部开槽口，节点板嵌入，角焊缝连接。,六、交错桁架体系房屋结构(续),节点设计要点混合式桁架弦杆与钢柱可采用铰接或刚接构造。矩形钢管截面受拉腹杆与节点板连接的承载力设计：考虑剪切滞后的钢管净截面强度、钢管在焊缝处的剪切强度、焊缝强度、节点板强度（拉剪联合破坏）受压腹杆与节点板连接的设计尚应补充计算节点板的屈曲强度节点板应验算：节点板的剪切破坏强度应大于屈服强度节点板屈服之前不应发生净截面拉断脆性破坏防止节点板边缘屈曲：限制悬伸板的宽厚比,七、门式刚架体系房屋结构,体系构成及适用范围体系构成适用范围：单层单跨、单层多跨、无吊车或有起重量不超过5吨的悬挂吊车、起重量不超过20吨A1A5工作级别桥式吊车或起重量不超过10吨A6A7工作级别桥式吊车,七、门式刚架体系房屋结构(续),结构体系布置要点屋面坡度宜取，雨水较多地区取较大值。直立缝卷边屋面板的坡度不应小于3。外墙在抗震设防烈度不高于6度地区，可采用轻型墙板或砌体；在抗震设防烈度为7度、8度地区，宜采用轻型钢墙板或非嵌砌砌体。抗风柱与斜梁宜采用弹簧片连接，不承受屋盖传来的竖向荷载；也可采用刚架柱、斜梁和抗风柱组成的山墙墙架，抗风柱与斜梁连接应采用铰接或刚接。温度区段长度纵向不应大于300m，横向不应大于150m。各类支撑体系构件的布置：水平支撑和系杆、柱间支撑、檩条、墙梁、拉条等,七、门式刚架体系房屋结构(续),结构分析要点刚架宜按平面结构进行分析，有充分依据时可考虑屋面板应力蒙皮作用。刚架内力和位移计算宜采用一阶弹性分析方法。当刚架梁柱变形较大时，应考虑-二阶效应对其内力的影响。对由等截面实腹式构件组成的单层或两层刚架结构，可采用塑性设计。门式刚架内力计算应考虑荷载的不利分布、风荷载作用下内力出现变号的不利情况、高低跨房屋积雪漂移和檐口女儿墙处积雪堆积等不利情况。单层门式刚架可采用底部剪力法，有吊车或夹层的门式刚架可采用反应谱法。门式刚架房屋结构应进行纵向地震作用计算。,七、门式刚架体系房屋结构(续),构件设计要点与门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002基本一致有效宽度计算公式是在参考欧洲规范EC3-ENV-1993和美国钢结构规范ANSI/AISC360-05修正实腹式刚架柱在刚架平面内的计算长度修正。有夹层实腹式刚架柱的夹层下柱平面内计算长度 应按照钢结构设计规范GB50017中有侧移框架计算，而夹层上柱平面内计算长度修正。实腹式屋面檩条的强度和稳定验算、风吸力下的稳定验算初步考虑屋面对其侧向失稳、扭转、上翼缘侧移的约束情况区别计算。,七、门式刚架体系房屋结构(续),节点设计要点与门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS102:2002基本一致端板连接节点设计中端板厚度计算公式与第六章一致：等强设计：依据螺栓承载力按实际受力设计：依据实际受力，因此实际受力不宜过小,八、低层龙骨体系房屋结构,体系构成及适用范围体系构成适用范围房屋层数不宜大于3层檐口标高不宜大于10m住宅、办公楼、厂房,八、低层龙骨体系房屋结构(续),结构体系布置要点应充分考虑构件生产的工业化、标准化、规格化，便于工厂制作、运输和现场装配等，有利于成本优化和抗震设计对结构规则性的要求。建筑主体结构平面单元尺寸不宜超过如下限值：宽度为12m，长度为18m。承重墙体、楼面、以及屋面中的柱、梁等承重构件应与结构面板或斜拉支撑构件可靠连接，以便将水平和垂直荷载连续地传递到地面。抗剪墙体应布置在建筑结构的两个主轴方向，形成明确的抗风和抗震系统。在结构墙体的转角和洞口附近应布置抗拔连接件。安装时应布置足够的临时和永久支撑，以防止结构或构件失稳破坏。,八、低层龙骨体系房屋结构(续),结构体系布置要点承重构件的基材厚度不应小于0.75mm。构件形心之间的偏差不宜大于20mm。,八、低层龙骨体系房屋结构(续),结构体系布置要点开孔要求：孔边加强：腹板加劲：导梁拼接：,八、低层龙骨体系房屋结构(续),承重构件的截面形式,(a)槽形(b)卷边槽形(c)U形截面(d)角形(e)帽形,(a)工字形截面(b)箱形截面(c)抱合箱形截面,八、低层龙骨体系房屋结构(续),承重构件的截面形式,表9.2.2 受压板件的宽厚比限值,八、低层龙骨体系房屋结构(续),结构分析要点竖向荷载应由承重墙体的立柱独立承担；水平风荷载或水平地震作用应由抗剪墙体承担。可在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平荷载的作用。每个主轴方向的水平荷载应由该方向抗剪墙体承担，可根据其抗剪刚度大小按比例分配，并应考虑门窗洞口对墙体抗剪刚度的削弱作用。各墙体承担的水平剪力设计值按刚度分配（假定楼屋面无限刚）构件应按下列规定进行验算：楼面梁应按承受楼面竖向荷载的受弯构件验算其强度和刚度；墙体立柱应按压弯构件验算其强度、稳定性及刚度；屋架构件应按屋面荷载的效应，验算其强度、稳定性及刚度。,八、低层龙骨体系房屋结构(续),结构分析要点多遇地震作用应按现行上海市工程建设规范建筑抗震设计规程DGJ08-9的有关规定确定。水平地震作用效应的计算可采用底部剪力法。作用在抗剪墙体单位长度上的水平剪力设计值可按下式计算：水平荷载作用下，低层龙骨体系房屋结构的层间位移与层高之比可按下式计算：,八、低层龙骨体系房屋结构(续),表9.3.6 抗剪墙体的抗剪刚度K kN/(m.rad),八、低层龙骨体系房屋结构(续),结构分析要点在风荷载作用下，抗剪墙体单位计算长度上的剪力（kN/m）应符合下式的要求：多遇地震作用下抗剪墙体单位计算长度上的剪力（kN/m）应符合下式的要求：,八、低层龙骨体系房屋结构(续),表9.3.7 抗剪墙体单位长度的抗剪承载力设计值Rsh（kN/m）,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点基本构件（龙骨）设计：考虑畸变屈曲影响（参考澳洲、北美规范）轴心受压畸变屈曲承载力：第1款 卷边槽形截面绕对称轴受弯：第1款 组合截面：轴压：第2款；受弯：第2款 压（拉）弯构件：相关公式，中间加劲板件,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点基本构件（龙骨）设计：不需要考虑畸变屈曲影响的情况 1 构件受压翼缘有可靠的限制畸变屈曲变形的约束；2 构件自由长度小于构件畸变屈曲半波长；3 构件截面采取了其他有效抑制畸变屈曲发生的措施。,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点楼面结构：楼面梁应按受弯构件验算强度、整体稳定性、以及支座处腹板的局部稳定性。当楼面梁的上翼缘与结构面板通过螺钉可靠连接，且楼面梁间的刚性撑杆和钢带支撑的布置符合本规程第条的构造规定时，梁的整体稳定可不验算。当楼面梁支承处布置了腹板承压加劲件时，楼面梁腹板的局部稳定性可不验算。,图9.5.1 楼面结构面板安装,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点楼面结构：,图9.5.3-1 梁与基础连接 图9.5.3-2 梁与承重外墙连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点楼面结构：,图9.5.3-3 悬臂梁与基础连接 图9.5.3-4 悬臂梁与外承重墙连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点楼面结构：,图9.5.3-5 梁与基础用木槛连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点楼面结构：,图9.5.4-1 悬臂双梁与外承重墙连接 图梁搭接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点楼面结构：,图梁下翼缘钢带支撑图 图交叉钢带支撑,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点楼面结构：,图9.5.6-1 楼板开洞 图9.5.6-2 楼板洞口连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点屋面结构：屋架形式,（a）桁架屋架（b）斜梁屋架图9.6.1-1 屋架形式,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点屋面结构：屋架设计计算屋架各杆件内力时，可假定上下弦杆为连续杆，端部为铰接；腹杆与上下弦杆连接为铰接。在屋架平面外，当屋架上弦杆铺设结构面板时，上弦杆计算长度可取连接螺钉间距的2倍；当采用檩条约束时，上弦杆计算长度可取檩条间的距离；当屋架腹杆无纵向通长撑杆时，计算长度可取节点间距离；当设有撑杆时，计算长度可取节点到屋架腹杆与撑杆连接点间的距离；当屋架下弦杆铺设结构面板时，下弦杆计算长度可取弦杆螺钉连接间距的2倍；当采用纵向撑杆时，下弦杆计算长度可取侧向不动点间的距离。当屋架腹杆与弦杆采用槽形截面并背靠背连接时，设计腹杆时应考虑面外偏心距的影响，按绕弱轴的压（拉）弯构件计算，偏心距取腹杆背到形心的距离。,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点屋面结构：,(a)切角连接(b)节点板连接图9.6.4-1 腹杆与弦杆连接,图9.6.4-2 腹杆与弦杆连接的加强,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点屋面结构：,(a)直接连接(b)连接板卷边加强(c)连接板设置加强件图9.6.4-3 屋架屋脊节点,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点屋面结构：,图9.6.4-4 桁架支座节点,图9.6.4-5 斜梁屋脊节点,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点屋面结构：,图9.6.4-6 屋架与顶导梁连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点屋面结构：,图9.6.4-7 桁架与山墙连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点墙体结构：,图9.7.1-1 墙体结构系统示意图,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点墙体结构：,图9.7.1-2 抗剪墙连接件布置,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点承重墙体结构的设计：承重墙体立柱应按第条压弯构件的相关规定进行强度和整体稳定计算，强度计算时可不考虑墙体结构面板的作用。整体稳定计算时宜考虑墙体面板和支撑的支持作用，采用计算长度系数修正。承重墙体立柱还应对螺钉之间的立柱段，按轴心受压杆进行绕截面弱轴的稳定性验算。当墙体两侧有结构面板时，立柱段的计算长度l0y取2s，s为连接螺钉的间距。非承重墙体的立柱承受垂直墙面的横向风荷载时，按本规程第条受弯构件的相关规定进行强度和变形验算，计算时可不考虑墙体面板的影响。,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点墙体结构：,(a)墙体L形连接(b)墙体L形连接(c)墙体T形连接(d)墙体面板水平接缝图9.7.5 墙体与墙体的连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点墙体结构：,(a)两面钢带拉条和刚性撑杆(b)一面钢带拉条、一面墙面板和刚性撑杆图9.7.8 墙体支撑,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点墙体结构：,图9.7.9 墙体与基础的连接,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点墙体结构：,（a）条形连接件（b）抗拔连接件图9.7.10-1 上、下层外抗剪墙体抗倾覆连接示意图,八、低层龙骨体系房屋结构(续),构件及节点设计要点墙体结构：,图9.7.10-2 上、下层内部抗剪墙体与抗拔锚栓连接示意图,九、防护、制作和安装,防腐要求及设计要点适用于位于乡村、市区和工业区、沿海地区的微侵蚀性、弱侵蚀性、中等侵蚀性大气环境下的轻型钢结构防腐与防火保护设计。应按结构构件的重要性、大气环境侵蚀性分类和防护层设计使用年限确定合理的防腐涂装设计方案。除临时建筑的轻型钢结构外，轻型钢结构防护层设计使用年限不应低于5年；使用中难以维护的轻型钢结构，防护层设计使用年限不应低于10年。大气环境分类不低于中等侵蚀性时，轻型钢结构的主要受力构件不宜采用冷弯薄壁型钢。低层龙骨体系型钢结构构件宜采用热浸镀锌防腐。配套使用的自攻螺钉等紧固件宜采用涂镀锌工艺防腐，涂镀锌层厚度为10m。漆膜厚度、镀锌量,九、防护、制作和安装(续),防火要求及设计要点对于室外环境的钢结构，可不考虑防火防护。（有特殊要求除外）应根据钢结构构件的耐火极限等要求，确定防火涂层的形式、性能及厚度要求。防火涂料施工、采用板材外包防火构造的要求。受振动作用的梁等钢结构构件,应对防火厚型涂层或外包构造采取必要的构造补强措施。,九、防护、制作和安装(续),制作要求：原材料构件加工要求构件精度控制构件焊缝涂装工程,钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）轻型钢结构制作及安装验收规程（DG/TJ08-101）,九、防护、制作和安装(续),安装要求对热轧构件和冷弯构件的一般规定门式刚架体系钢结构的安装和校正轻型框架和交错桁架体系钢结构的安装和校正低层龙骨体系钢结构的安装和校正连接：高强螺栓、焊接及其他紧固件次结构和围护系统的安装竣工验收,钢结构工程施工质量验收规范（GB50205）轻型钢结构制作及安装验收规程（DG/TJ08-101）,十、结语,其他需要说明的地方附录A：考虑冷弯效应的强度设计值的计算方法 仅针对2-6mm冷弯型钢，同GB50018-2002附录B：确定螺钉材料抗剪强度设计值的标准试验 承载力的确定基于概率论和可靠度分析（）附录C 双坡及单坡屋面房屋的风荷载体型系数 经比较分析，与当前美国规范相当。附录D 梁柱节点的典型形式 报批中的高钢规和钢结构设计规范有新形式,十、结语(续),规范进一步的工作材料方面：高强钢、冷轧板的应用、厚壁冷弯型钢抗震设计：基于结构体系延性类别的抗震设计思路的落实、冷弯型钢抗震设计、新型剪力墙、减震耗能构件的应用抗风设计：基于有效风荷载的结构构件、连接和墙体抗风设计檩条设计：考虑屋面板实际约束刚度影响的檩条承载力设计方法设计可靠度分析：新材料、连接、墙板等工程实践的进一步反馈 意见,附录、思考题（是非题）,轻型钢框架体系宜按空间结构进行整体分析。结构平面规则且两个主轴方向均为无支撑（剪力墙）框架时，可在两个主轴方向分别按平面结构进行分析。带竖缝钢板剪力墙一般既可作抗侧力构件、也可承担竖向荷载。交错桁架钢结构体系的内力及位移应采用三维空间分析或二维平面结构空间协同分析方法计算。轻型门式刚架内力和位移计算宜采用一阶弹性分析方法。当刚架梁柱变形较大时，应考虑P-二阶效应对其内力的影响。低层龙骨钢结构体系房屋适用层数不宜大于3层、檐口标高不宜大于10m的房屋。,附录、思考题（选择题）,以下受力构件中，不优先作为轻型钢结构的主要受力构件的有：(a)热轧轻型型钢(b)冷弯薄壁型钢(c)薄柔截面构件(d)窄翼缘厚壁H型钢框架体系和交错桁架体系结构在罕遇地震作用下（按弹塑性计算）的层间相对位移与层高的比值不应大于：(a)1/400(b)1/250(c)1/100(d)1/50无支撑的轻型钢框架体系主要适用于：(a)3层及以下低层房屋(b)6层及以下低多层房屋(c)6层以上房屋(d)12层及以下房屋,附录、思考题（选择题）,以下关于实腹式屋面檩条设计的说法，哪一项是不正确的？(a)在竖向荷载作用下，檩条的内力计算应按双向受弯构件考虑。(b)实腹式屋面檩条的强度计算应考虑屋面对檩条侧向失稳和扭转的约束水平影响。(c)采用拉条的檩条下翼缘在风吸力荷载组合下受压时，宜在檩条下翼缘约1/3腹板高度范围内增设檩间拉条。(d)当檩条兼做撑杆时，由此产生的轴向力在檩条的设计时可以忽略。关于低层龙骨体系的结构设计，以下观点哪一项是不正确的？(a)雪荷载应该考虑其在屋面不同高度处的滑移堆积影响。(b)竖向荷载应由承重墙体的立柱独立承担；水平风荷载或水平地震作用应由抗剪墙体承担。(c)无充分的抗震构造措施时，结构体系延性调整系数应取1.85。(d)开口截面构件任何情况下必须考虑畸变屈曲对构件承载力的影响。,谢谢大家！,