單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,,*,第二章 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,第二章 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計,第一、二節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)組成與布置,,第三節(jié) 支撐體系,,第四、五節(jié) 橫向框架和框架柱,,第六節(jié) 普通鋼屋架,,第七節(jié) 吊車梁結(jié)構(gòu)體系,,第八節(jié) 墻架體系,,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)組成,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)組成,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,1.1、結(jié)構(gòu)組成,,鋼結(jié)構(gòu)廠房的,特點,：承載能力大，整體剛度大，穩(wěn)定性好，抗震性能好，耐

2、熱（但不耐火），制做安裝運輸方便，因此在重型廠房及大型廠房中應(yīng)用很普遍。,,需要抵抗屋面、墻面、吊車設(shè)備等各種豎向及水平荷載的作用。,,組成,：天窗架、屋架、托梁、柱、吊車梁、制動梁（桁架）、各種支撐以及墻架等構(gòu)件。,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,1.1、結(jié)構(gòu)組成,,柱＋屋架,→平面結(jié)構(gòu),,吊車梁,→連接兩個平面結(jié)構(gòu),,支撐體系,→屋蓋支撐、柱間支撐,,屋蓋,→屋架、支撐、檁條、天窗,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,1.1、結(jié)構(gòu)組成,,橫向平面框架,→柱＋橫梁（屋架）,,承受橫向水平荷載、豎向荷載→基礎(chǔ),,縱向平面框架,→柱＋吊車梁＋柱間支撐,,保證縱向剛度，承受縱向水平荷載→基礎(chǔ),,屋蓋系統(tǒng),→屋

3、架、支撐、檁條、天窗,,吊車梁、制動梁,,承受吊車梁的豎向荷載及水平荷載,,支撐,→屋蓋支撐、柱間支撐,,將單獨平面框架連成空間體系，保證其剛度,,墻架,→承受墻體的重量和風(fēng)力,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,二、單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置,,2.1、柱網(wǎng),,2.2、變形縫－溫度縫,,2.3、橫向框架,,2.4、屋蓋結(jié)構(gòu)布置,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.1、柱網(wǎng),——,主要取決于工藝要求,,柱網(wǎng),→橫向框架＋縱向框架,,柱網(wǎng)的布置需要從以下幾個方法考慮：,,（1）從工藝要求方面,：,,柱的位置應(yīng)與車間設(shè)備、機(jī)械及起重運輸設(shè)備等相協(xié)調(diào)；,,柱下基礎(chǔ)應(yīng)與地下設(shè)備（基礎(chǔ)設(shè)備）相配合；,,還需適應(yīng)生產(chǎn)過程中

4、的可能變動；,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.1、柱網(wǎng),,（2）從結(jié)構(gòu)要求方面,：,,柱列的柱間距均,為相等,的布置方式,,柱子設(shè)在同一軸線上，形成框架，保證橫向剛度；,,同時，構(gòu)件重復(fù)性大，易于構(gòu)件最大限度的定型化和標(biāo)準(zhǔn)化,,柱列的柱間距,不相等,的情況,,柱子盡量在同一軸線上，形成框架,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.1、柱網(wǎng),第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.1、柱網(wǎng),,（3）從經(jīng)濟(jì)要求方面,：,,增大柱距，吊車梁跨度增大，需增設(shè)托架，費鋼，但柱基礎(chǔ)減少，所以應(yīng)通過比較確定；,,統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化：跨度以3,m,為模數(shù)，柱距以6,m,為模數(shù),第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.2、溫度縫,,溫度變

5、化時廠房將產(chǎn)生溫度變形及溫度應(yīng)力,,按規(guī)范要求,橫向,、縱向,均應(yīng)設(shè)置溫度縫,,可以設(shè)單柱，也可以設(shè)雙柱來實現(xiàn)溫度縫構(gòu)造,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.2、溫度縫,,溫度縫設(shè)置范圍,,溫度縫一般從基礎(chǔ)頂面或地面開始,,縫寬凈距≥,30,～,60mm,,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.3、橫向框架,,廠房結(jié)構(gòu)的基本承重結(jié)構(gòu),,按跨度,：單跨、雙跨和多跨,,按靜力圖分為,：,,梁柱鉸接,,不能抵抗彎矩,,梁柱剛接,,能夠抵抗彎矩,,框架柱柱腳一般,剛性固定,于基礎(chǔ)上,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.3、橫向框架,,梁柱鉸接與剛接,,,梁柱剛接,梁柱鉸接,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.3、橫向框

6、架,,梁柱鉸接,,對基礎(chǔ)沉降有較強(qiáng)的適應(yīng)性,,安裝方便、計算簡單、受力明確,,缺點：,下段柱彎矩較大，橫向剛度差,,目前應(yīng)用廣泛,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.3、橫向框架,,梁柱剛接,,適應(yīng)于基礎(chǔ)沉降小的廠房結(jié)構(gòu),,減少下段柱的彎矩，提高橫向剛度,,下段柱截面可以減小，增加使用面積,,安裝不便、計算受力復(fù)雜,,用于橫向剛度較大、單跨重型廠房,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.3、橫向框架,,以下幾種情況應(yīng)采用梁柱剛接,,（1）設(shè)有硬鉤吊車的廠房；,,（2）設(shè)有兩層吊車的廠房；,,（3）設(shè)有軟鉤重級吊車；,,（4）高跨比,H/L≥1.5，,且跨度,L ≥24m,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.

7、4、屋蓋結(jié)構(gòu)布置,,可分為：無檁體系和有檁體系,,（1）無檁體系,,直接鋪設(shè)大型鋼筋混凝土屋面板,,有6,m、12m,兩種；,,其優(yōu)點是橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡單，施工快；,,但自重大，抗震性能不如有檁體系,,多用于對剛度要求較高的中型以上廠房,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.4、屋蓋結(jié)構(gòu)布置,,（2）有檁體系,,設(shè)置檁條，上鋪石棉瓦或壓型鋼板,,重量輕，用料省，便于運輸、安裝；,,但構(gòu)件數(shù)量多，型號多，構(gòu)造復(fù)雜，吊裝次數(shù)多，橫向剛度差,,多用于剛度要求不高的中、小型廠房,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.4、屋蓋結(jié)構(gòu)布置,,（3）易引發(fā)事故的原因：,,屋面荷載過大：積灰、積雪,,鋼材腐蝕、

8、銹蝕,,設(shè)計選型不當(dāng)，拉桿變壓桿，失穩(wěn)破壞,,節(jié)點板設(shè)計不當(dāng),第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,2.4、屋蓋結(jié)構(gòu)布置,,（3）易引發(fā)事故的原因：,,鋼材質(zhì)量不合格,,未設(shè)置屋架支撐，側(cè)向失穩(wěn),,桿件長細(xì)比過大，過早變形,,施工不良，屋面滲漏,,設(shè)計或施工不當(dāng)，桿件偏心受力過大,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,三、支撐體系,,3.1、支撐體系的作用,,3.2、屋蓋支撐,,3.3、柱間支撐,,3.4、支撐的計算和構(gòu)造,,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(1)支撐作用：,,1）保證結(jié)構(gòu)的空間作用；,,2）,增強(qiáng)屋架的側(cè)向穩(wěn)定；,,3）傳遞屋蓋的水平荷載；,,4）便于屋蓋的安裝；,第一節(jié) 單層廠

9、房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,分類：,,上、下弦橫向水平支撐;,,下弦縱向水平支撐;,,垂直（豎向）支撐和系桿等。,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,上弦橫向水平支撐（體系）,,以兩榀屋架的,上弦桿,作為支撐桁架的,弦桿,，,檁條為豎桿,，另加交叉斜桿共同組成水平桁架；,,其將兩榀屋架在水平方向聯(lián)系起來，保證了屋架的側(cè)向剛度；,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,上弦橫向水平支撐（體系）,,1)作用,,a.,傳遞山墻風(fēng)力；,,b.,減少上弦壓桿側(cè)向計算長度；,,c.,保證

10、屋架平面外穩(wěn)定,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,上弦橫向水平支撐（體系）,,2)布置原則,,a.,布置在房屋兩側(cè)或溫度縫的兩側(cè)；,,b.,可布置在房屋兩側(cè)或溫度縫兩側(cè)的第一或第二跨，若布置在第二跨，則應(yīng)在第一跨設(shè)置剛性系桿；,,c.,當(dāng)長度大于,60m,時，應(yīng)增設(shè)一道支撐；,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,上弦橫向水平支撐（體系）,,2)布置原則,,d.,屋面板采用三點焊與屋架上弦桿焊牢，原則上可不布置支撐，但考慮到現(xiàn)場施焊的質(zhì)量不能保證，仍需設(shè)置支撐,；,,e.,窗架的支撐與屋架上弦橫向支撐應(yīng)設(shè)在同一開間，且天窗

11、下的屋架上弦橫向支撐不中斷,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,下弦橫向水平支撐（體系）,,以兩榀屋架的,下弦桿,作為支撐桁架的,弦桿,，,系桿,與,交叉斜桿,為,腹桿,，共同組成水平桁架；,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,下弦橫向水平支撐（體系）,,1)作用,,a.,減少下弦平面外計算長度；,,b.,傳遞懸掛吊車水平力；,,c.,傳遞水平風(fēng)力(與抗風(fēng)柱相連，作為抗風(fēng)柱的支點),第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,下弦橫向水平支撐（體系）,,2)布置原則,,a.,屋架跨度≥18,m,

12、時,,b.,屋架下弦設(shè)有懸掛吊車，廠房內(nèi)有噸位較大的橋式吊車或有振動設(shè)備時；,,c.,端墻抗風(fēng)柱支承于屋架下弦時；,,d.,屋架下弦設(shè)有通長的縱向支撐時；,,e.,上弦設(shè)有橫向支撐的開間，下弦也須設(shè)置橫向支撐,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,下弦縱向水平支撐（體系）,,以,系桿為弦桿,，屋架,下弦桿為豎桿,；,,下弦水平支撐在橫向與縱向共同形成封閉體系，增強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)的空間剛度,,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,下弦縱向水平支撐（體系）,,1)作用,,a.,保證空間整體剛度；,,b.,保證,托架或托梁,平面外穩(wěn)定；,

13、,c.,傳遞吊車水平剎車力,,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,下弦縱向水平支撐（體系）,,2)布置原則,,a.,廠房內(nèi)設(shè)有重級工作制吊車或起重量較大的中輕級工作制吊車時,,b.,廠房排架計算考慮空間工作時；,,c.,廠房內(nèi)設(shè)有較大的振動設(shè)備時；,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,下弦縱向水平支撐（體系）,,2)布置原則,,d.,屋架下弦有縱向或橫向吊軌時,,e.,屋架跨度較大，高度較高而空間剛度要求大時；,,f.,設(shè)有托架時，在托架處局部加設(shè)下弦縱向支撐，由托架兩端各延伸一個柱間設(shè)置,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.

14、2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,垂直（豎向）支撐,,形成幾何不可變體系的必要構(gòu)件，與上、下橫向水平支撐一起形成,“,盒子,”,，作為幾何不可變基本單元,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,系桿,,作為上下弦桿的側(cè)向支撐點，保證無支撐開間屋架的側(cè)向穩(wěn)定，傳遞水平力。,,剛性系桿：能承受壓力,,柔性系桿：只承受拉力,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,支撐布置原則：,,1）房屋,兩端,必須布置上、下弦橫向支撐和豎向支撐；,,2）屋架,兩邊,布置下弦縱向支撐，下弦橫向支撐與下弦縱向支撐,必須,形成封閉體系；,,3）橫向支

15、撐的間距不應(yīng)該超過60,m，,當(dāng)房屋較長時，可在中間增設(shè)上下弦橫向支撐和相應(yīng)的豎向支撐,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.2、屋蓋支撐,,(2) 屋蓋支撐布置,,支撐布置原則：,,4）豎向支撐一般布置在屋架跨中和端豎桿平面內(nèi)，當(dāng)屋架跨度大于30,m,時，則在跨中1/3處再布置兩道豎向支撐；,,5）系桿的作用：增強(qiáng)屋架側(cè)向穩(wěn)定，減少弦桿的計算長度，傳遞水平荷載。,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.3、柱間支撐,,(1) 柱間支撐的作用,,保證廠房縱向剛度,,承受縱向荷載傳遞至基礎(chǔ),,為框架柱提供平面外支撐，,減小平面外計算長度,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.3、柱間支撐,,(2) 柱間支撐的設(shè)置,

16、,廠房長度≤60,m,設(shè)一道，其形式與屋蓋支撐一樣要保證交角不小于30°,,,上層支撐,除了在溫度區(qū)段兩端用單斜桿外，其余上層支撐用交叉腹桿或其他形式。當(dāng)溫度區(qū)過長，在其中部1/3范圍內(nèi)布置兩道,,,下層支撐,用交叉腹桿最為經(jīng)濟(jì)，剛度也大,上層支撐,：吊車梁以上部分,,下層支撐,：吊車梁以下部分,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.3、柱間支撐,,(2) 柱間支撐的設(shè)置,,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.4 支撐的計算和構(gòu)造,,(1) 屋蓋支撐-（桁架）,,弦桿,：屋架的上下弦桿或者剛性系桿,,腹桿,：多用單角鋼組成十字交叉形式，斜桿與弦桿間交角為30°～60°；,,橫向水平支撐節(jié)點間的距離為屋

17、架上弦桿節(jié)間距離的2～4倍；,,從向水平支撐的寬度取屋架下弦端節(jié)點的長度，約3～6,m。,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.4 支撐的計算和構(gòu)造,,(2) 屋架支撐－（豎向支撐）,,由節(jié)間長寬比確定，采用交叉式或單斜桿式,,其截面尺寸一般由桿件的容許長細(xì)比和構(gòu)造要求確定；,,構(gòu)造盡可能簡單方便；,,剛性－單角鋼,,柔性－圓鋼,,節(jié)點板應(yīng)事先焊好，再與屋架用螺栓連接,第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系,3.5 墻架結(jié)構(gòu),,組成,：,墻架梁、墻架柱,,作用,：,傳遞作用在墻面上的風(fēng)載、承受墻身自重；,,工作方式,：,將所受荷載傳遞到墻架柱及主要橫向框架中，最后傳遞到基礎(chǔ)。,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,一、

18、橫向框架的結(jié)構(gòu)體系,,二、橫向框架的計算,,三、框架柱,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,一、橫向框架的結(jié)構(gòu)體系,,1.1 橫向框架的形式,,（1）單層單跨廠房的橫向框架,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.1 橫向框架的形式,,（1）單層單跨廠房的橫向框架,,1）鉸接框架,,多用于輕吊廠房，橫向剛度差,,適用于有地基不均勻沉降,,多采用三角形屋架,,2）剛接框架,,常用形式，橫向剛度好,,對地基不均勻沉降敏感,,多采用梯形桁架,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.1 橫向框架的形式,,（1）單層單跨廠房的橫向框架,,對于超大跨度和超高廠房,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.1 橫向框架的形式,,（2）單層多跨廠房的

19、橫向框架,,在生產(chǎn)線有橫向聯(lián)系時，多采用此種,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.1 橫向框架的形式,,（2）單層多跨廠房的橫向框架,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.1 橫向框架的形式,,（3）鋸齒形廠房的橫向框架,,有采光和通風(fēng)要求的廠房,,一面采光或通風(fēng)，另一面是屋面板,,框架式或桁架式,,（4）有橫向天窗的橫向框架,,天窗直接放在屋架上,,天窗與屋架和柱形成橫向框架,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.2 橫向框架的尺寸,,跨度：,采用6,m,的倍數(shù)，12,m、18m、24m,等,,高度：,根據(jù)工藝要求確定,,,從室內(nèi)地坪算起，到吊車軌頂標(biāo)高,,注意：吊車軌頂?shù)轿菁芟孪业膬艨崭叨葢?yīng)由吊車規(guī)格確定,第

20、四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.2 橫向框架的尺寸,,1）跨度,L，,車間縱向定位軸線間的距離,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.2 橫向框架的尺寸,,注意：柱內(nèi)邊緣與吊車橋之間應(yīng)有足夠空隙,C－,為空隙尺寸,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,1.2 橫向框架的尺寸,,2）有效高度：,H,u,－,地坪到吊車軌頂,,H,r,－,吊車軌頂算起，吊車所需高度,,250～300－考慮屋架撓度及安裝偏差預(yù)留,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,二、橫向框架的計算,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,二、橫向框架的計算,,2.1 橫向框架的計算簡圖,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.1 橫向框架的計算簡圖,,簡化,,① 橫梁簡化－－,簡化為

21、實腹式梁,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.1 橫向框架的計算簡圖,,簡化,,① 橫梁簡化－－簡化為實腹式梁,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.1 橫向框架的計算簡圖,,簡化,,② 格構(gòu)式柱簡化－－簡化為實腹式柱,,等效慣性矩：,,,,,注意,：階段式柱的軸線以上柱軸線為準(zhǔn),,柱各段荷載偏心矩仍按各段軸線計算,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.1 橫向框架的計算簡圖,,簡化,,③ 橫梁進(jìn)一步簡化－－橫梁剛度無窮大,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.1 橫向框架的計算簡圖,,簡化,,④ 柱子與基礎(chǔ)簡化－－,剛接,,地基條件好，基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角小，可認(rèn)為剛接；,,地質(zhì)條件差，基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角,不可忽略,，要考慮基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的,附

22、加內(nèi)力,；,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.1 橫向框架的計算簡圖,,簡化,,⑤ 框架計算跨度,L,0,與高度,,計算跨度,：兩柱軸線間距；,,計算高度,：自基礎(chǔ)頂面算起，上部需根據(jù)橫梁與柱相對剛度而定：,,橫梁剛度無窮大時，取到屋架傳遞支座反力的弦桿截面,重心,（一般為下弦桿）,,橫梁剛度有限時，取到屋架端部截面的,形心,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.1 橫向框架的計算簡圖,,簡化,,⑤ 框架計算跨度,L,0,與高度,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.2 作用在橫向框架上的荷載,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.4 框架的靜力分析,,可以采用的兩種方法：,,① 變形法：,,針對單跨對稱剛架，橫梁剛度

23、無窮大,,只有節(jié)點線位移一個未知數(shù),,,當(dāng)在屋面荷載作用下，只有角位移,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.4 框架的靜力分析,,可以采用的兩種方法：,,② 變形法與彎矩分配法聯(lián)合求解：,,針對橫梁剛度非無窮大，荷載不對稱,,既有節(jié)點線位移，又有角位移,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.5 框架內(nèi)力組合,,確定計算框架構(gòu)件截面和框架各部位連接的可能最不利內(nèi)力，主要有以下幾種：,,① 框架柱,：,可能最不利組合是使各柱段控制截面產(chǎn)生最大壓應(yīng)力，各控制截面要進(jìn)行以下組合：,,A）,正彎矩最大及相應(yīng)的軸心力和剪力；,,B）,負(fù)彎矩最大及相應(yīng)的軸心力和剪力；,,C）,軸心力最大及相應(yīng)的正彎矩和剪力；,,D）,

24、軸心力最大及相應(yīng)的負(fù)彎矩和剪力；,,注意：變階處內(nèi)力組合還用于上下柱連接計算,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,2.5 框架內(nèi)力組合,,② 計算柱與基礎(chǔ)連接的錨栓時,，最不利的內(nèi)力組合時錨栓受最大拉力，因此應(yīng)進(jìn)行4－4截面的最小軸力和相應(yīng)的最大彎矩和剪力組合,,③ 柱與屋架剛接時,，為確定連接，應(yīng)對橫梁的端彎矩和剪力進(jìn)行組合：,,④,參與組合的荷載及組合系數(shù)應(yīng)按規(guī)范取值,；,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,三、框架柱,,3.1 框架柱形式,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.1 框架柱形式,,等截面柱：,,－ 構(gòu)造簡單，適用于無吊車或起重量≤20,t,的廠房,,臺階柱：,,－ 有單階和雙階兩種,,－ 吊車梁支承

25、在柱截面改變處，荷載對截面形心的偏心較小，構(gòu)造合理，應(yīng)用廣泛,,分離式柱：,,－ 屋蓋柱與橫梁組成框架，吊車梁柱單獨設(shè)置，兩柱之間用水平板相連。水平板作用是減小兩柱肢在框架平面內(nèi)的計算長度,,－吊車梁柱只承受吊車荷載，軸心受壓,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.2 框架柱的構(gòu)造,,牛腿：,,1）等截面,,實腹柱,：,,牛腿做成工字形截面,,與牛腿相連的柱腹板用橫向加勁肋來加強(qiáng),,格構(gòu)式柱,：,,牛腿用雙槽鋼做成,,槽鋼夾住柱身，上翼緣用水平板焊接，腹板用豎向加勁肋加強(qiáng),第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.2 框架柱的構(gòu)造,,牛腿：,,1）等截面,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.2 框架柱的構(gòu)造,,牛腿：,

26、,2）臺階柱：吊車肢柱頂要焊接水平支承板，形成吊車梁平臺,,實腹柱,,格構(gòu)式柱,,上下柱拼接應(yīng)有必要的強(qiáng)度和剛度,,實腹柱：一般采用單壁式拼接,,格構(gòu)式柱：一般采用雙壁式拼接,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.2 框架柱的構(gòu)造,,牛腿：,,2）臺階柱：,,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.2 框架柱的構(gòu)造,,牛腿：,,3）分離式柱,：,,屋蓋柱肢與等截面柱一樣；,,承受屋蓋、墻架荷載和風(fēng)載，及吊車的橫向制動,,吊車柱肢上平臺構(gòu)造與臺階柱類似,,按軸心受壓單獨計算，有時需要考慮偏心,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.2 框架柱的構(gòu)造,,3）分離式柱,：,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.3 柱截面驗算,,柱內(nèi)

27、主要內(nèi)力,,軸心力,N,,,框架平面內(nèi)的彎矩,W,、,剪力,V,,,框架平面外彎矩,W,,,驗算要點：,,框架平面內(nèi)穩(wěn)定，應(yīng)取柱段的最大彎矩,M,,,驗算柱在垂直與框架平面穩(wěn)定時，取柱間支撐點或縱向桿系間的等效彎矩,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.4 柱腳構(gòu)造,,,一般設(shè)計成剛接形式,,盡可能節(jié)約材料、簡化構(gòu)造、便于施工,,幾種形式：,,等截面柱腳,,臺階柱柱腳,,分離式柱柱腳,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.4 柱腳構(gòu)造,,等截面柱腳,,實腹式,,格構(gòu)式,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.4 柱腳構(gòu)造,,臺階柱柱腳,,實腹式,,格構(gòu)式,第四節(jié) 橫向框架與框架柱,3.4 柱腳構(gòu)造,,分離式柱柱腳,,第

28、六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),承受橫向彎曲荷載，把屋面荷載傳遞到下部結(jié)構(gòu),,當(dāng)荷載作用于屋架節(jié)點時，屋架所有桿件只承受軸心力作用，桿件截面上的應(yīng)力均勻分布，材料使用充分,,分類：,按受力大小，截面形式可分為三類,,1）普通鋼屋架（以角鋼為主）,,2）鋼管屋架,,3）輕型鋼屋架,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),普通鋼屋架,：,,① 截面形式為雙角鋼組成的,T,形或十字形，在桿件匯交處通過節(jié)點板相連。,,② 取材容易，構(gòu)造簡單，制造安裝方便，與支撐體系形成的結(jié)構(gòu)整體剛度大，工作性能可靠。,,③ 采用型鋼，故自重大，用鋼量多，跨度太大、太小時都不經(jīng)濟(jì)，一般適用跨度為18,m～36m。,第六節(jié) 單

29、層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),一、鋼屋架的類型和尺寸,,二、鋼屋架的計算分析,,三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,四、鋼屋架的節(jié)點設(shè)計,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),一、鋼屋架的類型和尺寸,,1.1 選型和布置原則,,（1）,基本原則,：要滿足經(jīng)濟(jì)，適用，制造、安裝方便等原則,,,從使用角度看,：其外形要與屋面材料相適應(yīng)，如采用瓦類、鐵皮等。要求坡度陡一點，利于排水，一般為1/5～1/2，當(dāng)采用卷材防水屋面時，坡度可小一些，一般為 1/12～1/8,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),一、鋼屋架的類型和尺寸,,1.1 選型和布置原則,,（1）,基本原則,：,,,從經(jīng)濟(jì)角度看,：外形應(yīng)盡量和彎矩圖相似，桿件應(yīng)

30、使短桿受壓、長桿受拉，桿件夾角30～60度，且應(yīng)使盡可能多的桿件軸心受力,,,從施工角度看,：制造安裝方便，構(gòu)造合理、簡單，節(jié)點數(shù)目少，桿件型號少，在工廠制作部分應(yīng)以運輸能力而定,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.2 鋼屋架外形,,普通鋼屋架的外形主要有四種：,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.3 鋼屋架的腹桿形式,,普通矩形鋼屋架腹桿形式主要有四種：,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.3 鋼屋架的腹桿形式,,普通三角形腹桿形式主要有兩種：,芬克式,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.3 鋼屋架的腹桿形式,,普通梯形腹桿形式主要有兩種：,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.3

31、鋼屋架的腹桿形式,,普通曲拱形腹桿形式主要有兩種：,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.4 鋼屋架的主要尺寸,,跨度,,高度,,節(jié)間寬度,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.4 鋼屋架的主要尺寸,,1）跨度（,l,）,,柱網(wǎng)軸線間距為屋架的,標(biāo)志跨度,，一般以3,m,為模數(shù)，,計算跨度,是屋架兩端支座反力的距離,,對于三角形屋架有檁屋蓋結(jié)構(gòu)，跨度尺寸靈活，不受3,m,模數(shù)限制。,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.4 鋼屋架的主要尺寸,,2）高度（,h,）,,應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)、剛度、建筑要求等確定；,,三角形屋架,：一般高度,,梯形,：上弦坡度1/12～1/8，,,跨中高度：,,,跨端高度：當(dāng)

32、與柱鉸接時為1.6～2.2,m，,剛接時為1.8～2.4,m。,,注意,：桁架高度應(yīng)小于運輸高度,3.85,m,。,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),1.4 鋼屋架的主要尺寸,,3）節(jié)間寬度,,根據(jù)屋面材料來確定的,,采用大型屋面板時，一般1.5～1.8,m；,,有檁條時，一般0.8～3.0,m,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),二、鋼屋架的計算分析,,2.1 計算假定,,,鋼屋架的節(jié)點為鉸接；,,所有桿件的軸線都在,同一平面內(nèi),，且,相交與節(jié)點的中心,；,,荷載都作用在節(jié)點上，且都在屋架平面內(nèi)；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),二、鋼屋架的計算分析,,2.2 荷載,,（1）荷載類型和組合,

33、,荷載可分為永久荷載和可變荷載；,,永久荷載,：屋面材料、檁條、支撐、屋架等的自重；,,可變荷載,：屋面活荷載、積灰荷載、雪荷載、風(fēng)荷載及吊車荷載等,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),2.2 荷載,,（1）荷載類型和組合,,屋架內(nèi)力應(yīng)根據(jù)使用過程中可能出現(xiàn)的最不利荷載組合計算，一般有三種組合,,,永久荷載＋可變荷載；,,,永久荷載＋半跨可變荷載；,,,屋架、支撐和天窗架自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷載。,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),2.2 荷載,,（1）荷載類型和組合,,屋架上、下弦桿和靠近支座的腹桿按第一種組合計算；,,跨中附近的腹桿采用第二、三種組合中可能內(nèi)力最大的；,,第六節(jié) 單

34、層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),2.2 荷載,,（2）荷載計算,,q,k,－,每平方米屋面水平投影上的標(biāo)準(zhǔn)荷載值,,a－,屋架弦桿節(jié)間的水平長度；,,s－,屋架的間距；,,γ－,荷載分項系數(shù)，永久1.2，可變1.4,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),2.2 荷載,,（2）荷載計算,,屋架及支撐自重經(jīng)驗公式：,L－,屋架的跨度,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),2.2 荷載,,（2）荷載計算,,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),2.3 內(nèi)力分析,,（1）軸向力,,可用數(shù)解法或圖解法,,（2）上弦局部彎矩,,產(chǎn)生原因：節(jié)間荷載,,當(dāng)有均布荷載時，可先按簡支梁計算彎矩,M,0,，,然后再進(jìn)行系數(shù)調(diào)整；,端節(jié)

35、間,：,,其他節(jié)間,：,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.1 桿件的計算長度,,什么是計算長度,：,,由于節(jié)點具有一定剛度，阻礙桿件屈曲或轉(zhuǎn)動，桿件設(shè)計時要考慮其影響，所以提出計算長度。,,有多長？,可以自由轉(zhuǎn)動的兩端截面間距,,嵌固作用,：,,剛性阻礙（轉(zhuǎn)動、失穩(wěn)）相當(dāng)于彈性嵌固,,影響因素：拉桿,,拉桿越多，拉力和拉桿的線剛度越大，嵌固程度也越大；,?,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.1 桿件的計算長度,,平面,內(nèi),計算長度：,,平面,外,計算長度：,μ－,計算長度系數(shù)，與節(jié)點嵌固程度有關(guān),,L －,桿件實際長度,第六節(jié) 單層廠房的

36、普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.1 桿件的計算長度,,一般情況下，腹桿對弦桿起不了嵌固作用，而弦桿對腹桿起一定嵌固作用，故弦桿值要大于腹桿,,1),弦桿,,L,1,－,支撐節(jié)點間距離；,L,1,/2,－,檁距,；,→檁條不與支撐交點相連；,,→檁條與支撐交點相連,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.1 桿件的計算長度,,2) 支撐豎桿和腹桿（端斜桿）,,,,3) 其它腹桿,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.1 桿件的計算長度,,4) 中央豎桿（十字形截面，一般用于屋脊豎桿),第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計

37、,,3.1 桿件的計算長度,,5)特殊情況平面外計算長度,,屋架弦桿側(cè)向支撐點間的距離為節(jié)間長度的兩倍，且弦桿內(nèi)力不等：,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.2 截面形式,,組成,：等肢或不等肢雙角鋼組成,T,型或,＋,截面,,選取原則,：,,組合截面的兩個主軸回轉(zhuǎn)半徑與桿件在屋架平面內(nèi)和平面外的計算長度相配合，使兩個方向的長細(xì)比比較接近，可以達(dá)到材料經(jīng)濟(jì)、連接方便,；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.2 截面形式,,1）等邊角鋼相并：,,特點：,,y－y,回轉(zhuǎn)半徑大于,x－x；,,適用于腹桿，使兩個,方向,的長細(xì)比基本相等,,第六節(jié) 單

38、層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.2 截面形式,,2）不等邊角鋼，短肢相并：,,特點：,,y－y,回轉(zhuǎn)半徑大于,x－x；,,適用于上下弦桿平面外計算長度為平面內(nèi)計算長度的2～3倍時。,,i,y,=（2.6～2.9）,i,x,,l,0y,＝（2～3）,l,0x,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.2 截面形式,,3）不等邊角鋼，長肢相并：,,特點：,,y－y,回轉(zhuǎn)半徑小于,x－x；,,適用于端斜桿、端豎桿，長細(xì)比基本接近,,i,y,=（0.75～1.0）,i,x,,l,0y,＝,l,0x,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),三、鋼屋架的桿件設(shè)計,,3.2

39、 截面形式,,4）十字形截面：,,特點：,,y－y,回轉(zhuǎn)半徑等于,x－x；,,適用于中央豎桿,,i,y,＝,i,x,,l,0y,＝,l,0x,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.2 截面形式,,注意：,,角鋼相并肢間應(yīng)焊上墊板，其與節(jié)點板等厚，寬度一般取60,mm，,長度應(yīng)伸出角鋼肢15～20,mm,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,選擇原則,：,,穩(wěn)定，具有一定剛度（滿足長細(xì)比）；,,強(qiáng)度滿足要求；,,一般原則,：,,a.,選肢寬壁薄的角鋼，但須保證局部穩(wěn)定,,b.,普通屋架不小于,L45×4,或,L56×36×4,,c.,一榀屋架角鋼種類不宜過多，一般為5～6種

40、；,,d.,為節(jié)約用鋼量，對跨度大于的屋架，可根據(jù)內(nèi)力大小，在適當(dāng)節(jié)間處改變弦桿截面，但以改變一次為宜,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（1）,軸心拉桿,,強(qiáng)度驗算,N－,軸心拉力；,,A,n,－,桿件的凈截面面積；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（2）,軸心壓桿,,強(qiáng)度驗算同軸心拉桿；,,穩(wěn)定驗算為,N－,軸向壓力；,,A－,桿件的毛截面面積；,,φ,－,軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（2）,軸心壓桿,,一般步驟：,,先根據(jù)內(nèi)力和材料強(qiáng)度計算所需截面積；,,然后選擇角鋼型號；,,再進(jìn)行

41、強(qiáng)度和穩(wěn)定驗算；,例如：,,1）假定長細(xì)比（,λ）；,,2）,查,λ－,φ,表，帶入穩(wěn)定公式，求面積,A；,,3）,再根據(jù)回轉(zhuǎn)半徑 選擇角鋼型號；,,4）最后用實際,A，,回轉(zhuǎn)半徑驗算穩(wěn)定性；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（2）,軸心壓桿,,所有桿件應(yīng)滿足容許長細(xì)比要求：,雙角鋼組成,T,形截面,單角鋼或十字形截面,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（3）,偏心壓桿,,1）,存在偏心彎矩，考慮其塑性的發(fā)展,γ－,截面塑性發(fā)展系數(shù)；,,M－,弦桿中的正彎矩或支座負(fù)彎矩；,,W－,彎矩作用平面內(nèi)最大凈截面抵抗矩；,,注意：

42、此公式只適用于承受靜力荷載和間接動力荷載,,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（3）,偏心壓桿,,2）,存在偏心彎矩，不考慮其塑性的發(fā)展,γ－,截面塑性發(fā)展系數(shù)，此時＝1；,,M－,弦桿中的正彎矩或支座負(fù)彎矩；,,W－,彎矩作用平面內(nèi)最大凈截面抵抗矩；,,注意：此公式只適用于直接承受動力荷載,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（3）,偏心壓桿,,3）,穩(wěn)定驗算，需考慮彎矩平面內(nèi)和平面外,W,1x,－,彎矩作用平面內(nèi)最大受壓毛截面抵抗矩；,,N,Ex,－,歐拉臨界力；,,β,mx,－,等效彎矩系數(shù),平面內(nèi),第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.

43、3 截面選擇和計算,,（3）,偏心壓桿,,3）,穩(wěn)定驗算，需考慮彎矩平面內(nèi)和平面外,φ,y,,－,彎矩作用平面外軸心受壓桿件穩(wěn)定系數(shù)；,,φ,b,－,受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)；,,η－,調(diào)整系數(shù)；箱形0.7、其他1.0,平面外,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),3.3 截面選擇和計算,,（3）,偏心壓桿,,屋架中內(nèi)力很小的腹桿和按構(gòu)造需要設(shè)置的桿件，一般可按容許長細(xì)比來選擇截面，不必驗算。,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4 鋼屋架的節(jié)點設(shè)計,,4.1,節(jié)點設(shè)計原則,,各桿件的重心線應(yīng)盡量與屋架的幾何軸線重合，并交于節(jié)點中心，以避免由于偏心而產(chǎn)生節(jié)點附加彎矩,,角鋼肢背至屋架軸線的距離取5,mm

44、,的模數(shù),,螺栓連接，以靠近桿件重心線的螺栓準(zhǔn)線為軸線；,,弦桿截面變化時，應(yīng)使兩角鋼,重心線之間的中線與屋架軸心重合,，并使肢背平齊；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.1,節(jié)點設(shè)計原則,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.1,節(jié)點設(shè)計原則,,偏心較大時，需計算偏心彎矩，將此彎矩分配于各桿,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.1,節(jié)點設(shè)計原則,,上弦桿直接擱置大型鋼筋混凝土屋面板時的加強(qiáng)方式,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.1,節(jié)點設(shè)計原則,,節(jié)點板形式簡單，應(yīng)優(yōu)先采用矩形、梯形、平行四邊形，避免凹角,,角鋼端部的切割一般垂直于它的軸線，可切去部分肢，但絕不允許垂直肢完全切去而

45、留下平行的斜切肢,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.1,節(jié)點設(shè)計原則,,焊接或螺栓連接的屋架節(jié)點兩桿間最小距離要求,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.1,節(jié)點設(shè)計原則,,斜桿與弦桿連接，盡可能避免較大的偏心,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.1,節(jié)點設(shè)計原則,,節(jié)點板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，厚度一般6～20,mm，,同一榀屋架所有節(jié)點板應(yīng)采用同一厚度（除支座處節(jié)點板比其他節(jié)點板厚2,mm），,節(jié)點板不能作為主要傳力桿件,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,主要內(nèi)容：,,確定節(jié)點構(gòu)造；,,計算焊縫；,,確定節(jié)點板形狀和尺寸；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu)

46、,4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（1）無節(jié)點荷載的下弦節(jié)點,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（1）無節(jié)點荷載的下弦節(jié)點,相鄰節(jié)間內(nèi)力差：,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（2）有集中荷載的節(jié)點,無檁屋架上弦節(jié)點,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（2）有集中荷載的節(jié)點,無檁屋架上弦節(jié)點：,△,N,作用下，肢背與節(jié)點板間的剪應(yīng)力,P,作用下，上弦桿與節(jié)點板間四條焊縫平均受力,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（2）有集中荷載的節(jié)點,有檁屋架上弦

47、節(jié)點：,假定：,,K,只承受,P；,,A,承受△,N,和偏心彎矩；,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（2）有集中荷載的節(jié)點,有檁屋架上弦節(jié)點：,,,K,承受,P,作用,,,A,承受△,N,作用,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（2）有集中荷載的節(jié)點,有檁屋架上弦節(jié)點：,,除了承受△,N、P,作用外，還要承受偏心彎矩,Pe,的作用。,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（3）弦桿的拼接節(jié)點,,兩種拼接方式：,,1）工廠拼接：,,接頭不大、受力較小,,2）工地拼接：,,接頭較大、運輸困難,

48、,拼接位置一般在節(jié)點處,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（3）弦桿的拼接節(jié)點,,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（3）弦桿的拼接節(jié)點,,連接角鋼：,,作用：傳遞弦桿的內(nèi)力；,,保證弦桿拼接處的剛度；,,先用螺栓夾緊固定，再施焊；,,選取截面應(yīng)等于被連弦桿的截面；,,需將連接角鋼的棱角切去,,其尺寸如何確定？,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（3）弦桿的拼接節(jié)點,,連接角鋼與弦桿之間的桿力由焊縫傳遞,,每條焊縫長度為：,N,max,－,拼接弦桿中的最大桿力,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋

49、架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（3）弦桿的拼接節(jié)點,,除了連接角鋼與弦桿間有傳力焊縫，弦桿與節(jié)點板間還有,連接焊縫,,對于下弦受拉，其作用是承擔(dān)由于連接角鋼被切角后降低的承載力（約15%）,k,1,－,下弦角鋼肢背上的內(nèi)力分配系數(shù),第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（3）弦桿的拼接節(jié)點,,計算完焊縫長度可以確定連接角鋼尺寸,,連接角鋼長度為,,,,考慮節(jié)點剛度，連接角鋼,L,不應(yīng)小于40～60,cm,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.2,上、下弦節(jié)點的計算和構(gòu)造,,（3）弦桿的拼接節(jié)點,,下弦受拉節(jié)點，連接角鋼宜厚于弦桿，減小節(jié)點板的受力；

50、,,連接角鋼需要彎成某一角度時，可以采用熱彎或先切肢再冷彎。,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.3,支座節(jié)點,,支撐在柱上的支座節(jié)點,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.3,支座節(jié)點,,組成：,,節(jié)點板,,支座底板,,錨栓,,加勁肋,,加強(qiáng)支座底板剛度，傳遞支座反力，增強(qiáng)節(jié)點側(cè)向剛度,,設(shè)置在支座節(jié)點中心處，使其軸線與支座反力作用線重合,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋架結(jié)構(gòu),4.3,支座節(jié)點,,構(gòu)造要求：,,下弦桿與支座底板間應(yīng)留有一定距離，不應(yīng)小于130,mm,,,底板螺栓應(yīng)預(yù)埋（或預(yù)焊）柱頂，直徑20～25,mm,,,底板螺栓孔直徑一般為螺栓直徑的2～2.5倍,第六節(jié) 單層廠房的普通鋼屋

51、架結(jié)構(gòu),4.3,支座節(jié)點,,傳力路線：,桿件內(nèi)力,節(jié)點板,支座底板,柱子,焊縫,加勁肋,所以應(yīng)計算：,,,底板,,加勁肋及其焊縫,,底板焊縫,,⑴在圖紙左上部繪制索引圖。,對稱桁架，一半注,,明桿件幾何長度，另一半注明桿件內(nèi)力。梯形,,屋架,L≥24m,，,三角形,L≥15m,,,應(yīng)予起拱,f=L/500,。,,⑵施工祥圖中，主要圖面用以繪制屋架的正立面,,圖，上下弦的平面圖，側(cè)面圖，安裝節(jié)點及特,,殊零件大樣圖，材料表。,比例尺：桿件軸線為,,,1,：,20,～,1,：,30,，節(jié)點為,1,：,10,～,1,：,15,。,,⑶定位尺寸：,軸線至肢背的距離，節(jié)點中心至,,腹桿等桿件近端的距離，

52、節(jié)點中心至節(jié)點板上、,,下、左、右的距離。螺孔位置要符合型鋼線距,,表和螺栓排列規(guī)定距離要求，焊縫應(yīng)注明尺寸。,,,節(jié)點施工圖,⑷各零件要進(jìn)行詳細(xì)編號，按主次、上下、左右順序進(jìn)行。,,,⑸施工圖中的文字說明應(yīng)包括不易用圖表達(dá)以及為了簡化圖面而易于用文字集中說明的內(nèi)容，如：鋼材標(biāo)號、焊條型號、焊縫形式和質(zhì)量等級、圖中未注明的焊縫和螺栓孔尺寸以及防腐、運輸和加工要求。,,鋼管桁架,鋼管桁架結(jié)構(gòu)是以鋼管為主要構(gòu)件的桁架結(jié)構(gòu)，其中鋼管包括無縫鋼管和焊接鋼管，把鋼管用作受力桿件比較合理,,鋼管桁架梁結(jié)構(gòu),,鋼管桁架拱結(jié)構(gòu),,鋼管剛架結(jié)構(gòu),,雜交結(jié)構(gòu),鋼管桁架,,鋼管桁架,特點,,截面材料繞中和軸較均勻分

53、布,,不用節(jié)點板，構(gòu)造簡單,,具有較大的側(cè)向剛度,,封閉截面，耐腐蝕性能良好,,對誤差及缺陷較敏感,鋼管桁架,特點,,截面材料繞中和軸較均勻分布,,不用節(jié)點板，構(gòu)造簡單,,具有較大的側(cè)向剛度,,封閉截面，耐腐蝕性能良好,,對誤差及缺陷較敏感,預(yù)應(yīng)力鋼管桁架,適用于大跨度、重荷載及超高層的結(jié)構(gòu),,適用于修復(fù)、加固,,設(shè)計時應(yīng)考慮失穩(wěn),預(yù)應(yīng)力鋼管桁架,適用于大跨度、重荷載及超高層的結(jié)構(gòu),,適用于修復(fù)、加固,,設(shè)計時應(yīng)考慮失穩(wěn),預(yù)應(yīng)力鋼管桁架,成都世紀(jì)城新國際會展中心,,九個主展館、八個連接體和正面一個環(huán)形大雨蓬（懸挑,27m,）組成半圓形輻射狀的建筑群,,11,榀空間倒三角形桁架組成，最小跨度,5

54、7m,，最大跨度,90m,，平均跨度,70.83m,,柱子采用鋼管混凝土柱，鋼管規(guī)格為,Φ700×14,，其中抗風(fēng)柱規(guī)格為,Φ650×10,，混凝土標(biāo)號為,C40,預(yù)應(yīng)力鋼管桁架,成都世紀(jì)城新國際會展中心,,主要節(jié)點用,ANSYS,軟件模擬分析,,用,Xsteel,或,AUTOCAD,軟件建立三維線框模型，然后經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，用六軸數(shù)控相貫面切割機(jī)進(jìn)行切割加工,,預(yù)應(yīng)力鋼管桁架,,預(yù)應(yīng)力鋼管桁架,,第七節(jié) 吊車梁設(shè)計,與普通梁相比，吊車梁除承受永久荷載以外，主要承受吊車移動時產(chǎn)生的動載,,驗算部分：,,強(qiáng)度驗算,,整體穩(wěn)定驗算,,剛度驗算,,翼緣與腹板的連接焊接焊縫及腹板局部穩(wěn)定驗算,,疲勞驗算,第八節(jié) 墻架體系,由橫梁、墻架柱、抗風(fēng)柱和支撐組成，用以承受墻身自重和作用在墻面上的風(fēng)荷載,,分類：,,整體式,,分離式,,布置：,,廠房柱間距≥,12m,,還應(yīng)設(shè)置墻架橫梁及拉條,,與框架柱共用一個基礎(chǔ)，中部墻架柱采用與基礎(chǔ)支承式或懸吊式,