钢结构施工实例计算
作者： 田娥
出版社：中国铁道出版社 2015年10月
简介：
全书共分10章,介绍钢结构项目施工过程中每个阶段的几何线形和内力状况分析计算。本书从设计实例出发,计算理论与工程实例相结合,尽量避免教科书晦涩难懂的理论推导,穿插讲解常规钢结构施工计算流程及思路。
本书以某博物馆项目、某火车站项目、某富力项目、某大厦项目的钢结构施工计算为实例,主要进行了支撑架计算、支撑卸载验算、满堂脚手架计算、QTZ50塔吊计算、吊装计算、支撑屋面吊混凝土梁计算、博物馆300t汽车吊上楼板计算、ST70/30塔吊支承平台的设计验算钢结构典型连接点的计算和设计、钢结构加固工程。讲解了常规钢结构施工计算的流程及思路。
本书讲述深入浅出,内容全面翔实,具有很强的可操作性与实用性,是一本与众不同、颇有价值的钢结构施工计算参考书,也可供相关工程技术人员参考。
【目录】
第1章 支撑架计算 …………………………………………………………………………… 1
§1.1 工程概要 …………………………………………………………………………… 1
§1.2 临时支撑设计和计算的重要性 …………………………………………………… 1
§1.3 支撑布置图和明细表 ……………………………………………………………… 2
§1.4 支撑设计 …………………………………………………………………………… 5
1.4.1 支撑的布置原则 ……………………………………………………………… 5
1.4.2 支撑的构造设计 ……………………………………………………………… 5
1.4.3 支撑的受力工况分析 ………………………………………………………… 6
1.4.4 支撑的验算主要是强度和稳定性验算 ……………………………………… 7
§1.5 支撑强度、稳定性验算 …………………………………………………………… 9
§1.6 分析模型与荷载工况 ……………………………………………………………… 9
1.6.1 采用的验算荷载 …………………………………………………………… 10
1.6.2 导荷法则 …………………………………………………………………… 10
1.6.3 构件的物理性能指标 (表1-3) …………………………………………… 11
1.6.4 支撑各杆件的和构造设计 (表1-4~表1-6) …………………………… 11
§1.7 临时支撑的模型 (图1-3) ……………………………………………………… 12
§1.8 支撑验算 ………………………………………………………………………… 12
1.8.1 支撑进行屈曲 (失稳)验算结果 ………………………………………… 13
1.8.2 支撑部分杆件截面验算结果 (表1-7) …………………………………… 17
1.8.3 格构柱整体强度和稳定性的验证 ………………………………………… 22
§1.9 地基承载力设计值 ……………………………………………………………… 23
1.9.1 地基承载力验算 …………………………………………………………… 24
1.9.2 控制内力 …………………………………………………………………… 24
1.9.3 当轴心荷载作用时 ………………………………………………………… 24
1.9.4 冲切验算 …………………………………………………………………… 24
1.9.5 剪切验算 …………………………………………………………………… 25
1.9.6 抗弯计算 …………………………………………………………………… 25
1.9.7 配筋计算 …………………………………………………………………… 26
§1.10 结论与建议 ……………………………………………………………………… 26
§1.11 现场效果图 ……………………………………………………………………… 27
第2章 支撑卸载验算 ………………………………………………………………………… 28
§2.1 工程概要 ………………………………………………………………………… 28
§2.2 卸载过程分析 …………………………………………………………………… 29
§2.3 实际卸载方案 …………………………………………………………………… 33
§2.4 卸载的技术措施 ………………………………………………………………… 34
§2.5 拆撑卸载的数值模拟 …………………………………………………………… 34
§2.6 拆撑卸载的结论 ………………………………………………………………… 39
第3章 满堂脚手架计算 ……………………………………………………………………… 41
§3.1 工程概要 ………………………………………………………………………… 41
§3.2 验算脚手架参数 ………………………………………………………………… 42
3.2.1 脚手架参数 ………………………………………………………………… 42
3.2.2 活荷载参数 ………………………………………………………………… 43
3.2.3 风荷载参数 ………………………………………………………………… 43
3.2.4 静荷载参数 ………………………………………………………………… 43
3.2.5 承重混凝土板参数 ………………………………………………………… 43
3.2.6 材料物理性能表 (表3-1) ………………………………………………… 44
§3.3 小横杆的计算 …………………………………………………………………… 44
3.3.1 均布荷载值计算 …………………………………………………………… 44
3.3.2 强度计算 …………………………………………………………………… 44
3.3.3 挠度计算 …………………………………………………………………… 45
§3.4 大横杆的计算 …………………………………………………………………… 45
3.4.1 荷载值计算 ………………………………………………………………… 45
3.4.2 强度验算 …………………………………………………………………… 45
3.4.3 挠度验算 …………………………………………………………………… 45
§3.5 扣件抗滑力的计算 ……………………………………………………………… 46
§3.6 脚手架立杆荷载计算 …………………………………………………………… 46
§3.7 立杆的稳定性计算 ……………………………………………………………… 47
§3.8 **搭设高度的计算 …………………………………………………………… 48
§3.9 混凝土板强度验算 ……………………………………………………………… 48
第4章 QTZ50塔吊计算……………………………………………………………………… 51
§4.1 塔吊基础的计算 ………………………………………………………………… 51
4.1.1 参数信息 …………………………………………………………………… 51
4.1.2 基础*小尺寸计算 ………………………………………………………… 51
4.1.3 塔吊基础承载力计算 ……………………………………………………… 51
4.1.4 地基基础承载力验算 ……………………………………………………… 52
4.1.5 受冲切承载力验算 ………………………………………………………… 53
4.1.6 承台配筋计算 ……………………………………………………………… 53
§4.2 塔吊附着计算 (两种附着杆) ………………………………………………… 54
4.2.1 支座力计算 (**种附着杆) …………………………………………… 54
4.2.2 附着杆内力计算 …………………………………………………………… 54
4.2.3 **种工况的计算 ………………………………………………………… 55
4.2.4 第二种工况的计算 ………………………………………………………… 55
4.2.5 附着杆强度验算 …………………………………………………………… 56
4.2.6 附着支座连接的计算 ……………………………………………………… 56
§4.3 支座力计算 (第二种附着杆) ………………………………………………… 57
4.3.1 附着杆内力计算 …………………………………………………………… 57
4.3.2 附着杆强度验算 …………………………………………………………… 58
4.3.3 附着支座连接的计算 ……………………………………………………… 59
4.3.4 附着设计与施工的注意事项 ……………………………………………… 59
§4.4 塔吊附着杆件支撑架的验算 …………………………………………………… 59
4.4.1 验算模型 …………………………………………………………………… 59
4.4.2 构件的材质及其物理性能指标 …………………………………………… 60
4.4.3 采用的验算荷载 …………………………………………………………… 61
4.4.4 结构分析建模的方法 ……………………………………………………… 62
4.4.5 验算的构件截面表 (表4-3) ……………………………………………… 62
4.4.6 结构计算结果 (取**道支撑,其余几道计算方法相同) …………… 62
4.4.7 结构计算结论 ……………………………………………………………… 63
§4.5 与支撑架相连的埋件锚栓的验算 ……………………………………………… 65
4.5.1 基础设计参数 ……………………………………………………………… 65
4.5.2 选用锚栓 …………………………………………………………………… 65
4.5.3 计算结果 …………………………………………………………………… 65
4.5.4 验算结果 …………………………………………………………………… 65
§4.6 支撑架与埋件的焊缝的验算 …………………………………………………… 66
4.6.1 连接件类别 ………………………………………………………………… 66
4.6.2 计算公式 …………………………………………………………………… 66
4.6.3 计算结果: ………………………………………………………………… 66
§4.7 附着杆与支撑架连接耳板的设计 ……………………………………………… 66
第5章 吊装计算 ……………………………………………………………………………… 69
§5.1 吊绳计算 ………………………………………………………………………… 69
5.1.1 钢丝绳容许拉力计算 ……………………………………………………… 69
5.1.2 钢丝绳的复合应力计算 …………………………………………………… 70
5.1.3 绳的冲击荷载计算 ………………………………………………………… 70
5.1.4 卡环计算 …………………………………………………………………… 72
5.1.5 绳卡计算 …………………………………………………………………… 72
5.1.6 吊耳的选择 ………………………………………………………………… 72
§5.2 吊装的高度和吊点的确定 ……………………………………………………… 73
§5.3 吊装的计算分析 ………………………………………………………………… 74
§5.4 吊装实图 ………………………………………………………………………… 75
第6章 支撑屋面吊混凝土梁计算 …………………………………………………………… 76
§6.1 计算方法 (一) ………………………………………………………………… 77
6.1.1 荷载下内力计算 …………………………………………………………… 77
6.1.2 正截面抗弯承载力验算 …………………………………………………… 78
6.1.3 斜截面抗剪承载力验算 …………………………………………………… 78
§6.2 计算方法 (二) ………………………………………………………………… 78
6.2.1 采用的验算荷载 …………………………………………………………… 78
6.2.2 构件的物理性能指标 (表6-1) …………………………………………… 79
6.2.3 验算结果 …………………………………………………………………… 79
6.2.4 混凝土梁截面验算结果 (表6-2) ………………………………………… 83
6.2.5 混凝土梁的配筋验算 ……………………………………………………… 83
§6.3 结论与建议 ……………………………………………………………………… 84
第7章 博物馆300t汽车吊上楼板的计算 ………………………………………………… 85
§7.1 工程概要 ………………………………………………………………………… 87
§7.2 汽车吊的参数 …………………………………………………………………… 88
7.2.1 行走时轮压荷载 …………………………………………………………… 88
7.2.2 支腿做法 …………………………………………………………………… 89
7.2.3 支腿压力荷载 ……………………………………………………………… 89
§7.3 汽车吊吊装时对脚手架加固验算 ……………………………………………… 89
§7.4 楼板局部受压验算 ……………………………………………………………… 90
7.4.1 局部受压区截面尺寸的验算 ……………………………………………… 91
7.4.2 局部受压承载力验算 ……………………………………………………… 91
§7.5 支撑脚手架基础强度验算 ……………………………………………………… 91
§7.6 加固中采取的相关措施 ………………………………………………………… 93
第8章 ST70/30塔吊支承平台的设计验算 ………………………………………………… 95
§8.1 ST70/30塔吊性能参数 (总承包提供) ……………………………………… 95
§8.2 荷载计算 ………………………………………………………………………… 96
§8.3 构件设计 ………………………………………………………………………… 96
§8.4 支撑梁的验算 …………………………………………………………………… 97
8.4.1 钢承台梁的设计 (按简支梁设计) ……………………………………… 97
8.4.2 简支梁作用与验算 ………………………………………………………… 98
8.4.3 简支梁挠度计算结果 ……………………………………………………… 99
§8.5 典型焊缝计算 …………………………………………………………………… 100
8.5.1 连接件类别 ………………………………………………………………… 100
8.5.2 计算公式 …………………………………………………………………… 100
8.5.3 计算结果 …………………………………………………………………… 100
§8.6 计算分析 ………………………………………………………………………… 101
§8.7 格构柱基础计算 ………………………………………………………………… 102
8.7.1 格构柱截面的力学特性 …………………………………………………… 102
8.7.2 格构柱的长细比计算 ……………………………………………………… 103
8.7.3 格构柱的整体稳定性计算 ………………………………………………… 103
§8.8 设计施工图 ……………………………………………………………………… 105
第9章 钢结构典型连接节点的计算和设计 ……………………………………………… 106
§9.1 柱脚锚栓设计 …………………………………………………………………… 107
§9.2 高强螺栓连接计算 ……………………………………………………………… 108
§9.3 焊缝连接计算 …………………………………………………………………… 110
9.3.1 焊缝连接中的对接焊缝实例分析 ………………………………………… 110
9.3.2 焊缝连接中的直角焊缝实例分析 ………………………………………… 111
9.3.3 焊缝连接中的不焊透的对接焊缝实例分析 ……………………………… 111
9.3.4 焊缝连接中的斜角角焊缝实例分析 ……………………………………… 112
3.计算结果 ………………………………………………………………………… 113
第10章 钢结构加固工程 …………………………………………………………………… 114
§10.1 工程概况 …………………………………………………………………… 114
§10.2 加固柱和梁的分布以及加固方法概述 ……………………………………… 114
10.2.1 需加固柱和梁的布置图 ………………………………………………… 114
10.2.2 加固柱和梁的方法 ……………………………………………………… 114
10.2.3 钢梁的加固 ……………………………………………………………… 116
10.2.4 已建斜撑的加固 ………………………………………………………… 116
§10.3 加固重难点分析 ……………………………………………………………… 117
10.3.1 负载状态下钢柱加固技术与加固前后钢柱特性对比技术 …………… 117
10.3.2 负载结构整体加固前后特性对比技术 ………………………………… 117
10.3.3 加固焊接过程对负载状态下钢梁斜撑安全性能影响分析技术 ……… 117
§10.4 数字模拟分析及监测 ………………………………………………………… 117
10.4.1 模型模拟 ………………………………………………………………… 117
10.4.2 模型分析 ………………………………………………………………… 118
§10.5 现场监测结果及分析 ………………………………………………………… 119
§10.6 总结 …………………………………………………………………………… 121
参考文献 ………………………………………………………………………………… 122
