第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2023/12/30第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件單層廠房鋼結(jié)構(gòu)是由屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁、制動(dòng)梁（或制動(dòng)桁架）、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間體系。

§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

9.1.1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成

(1)橫向框架(2)屋蓋結(jié)構(gòu)(3)支撐體系(4)吊車梁和制動(dòng)梁（或制動(dòng)桁架）(5)墻架承受墻體的自重和風(fēng)荷載。

§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成示例(a)無檁屋蓋(b)有檁屋蓋§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件9.1.2柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置一.柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置是確定單廠鋼結(jié)構(gòu)承重柱在平面上的排列進(jìn)行柱網(wǎng)布置時(shí)，應(yīng)注意以下幾方面的問題：(1)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求(2)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的要求(3)應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)合理的原則二.溫度伸縮縫溫度變化引起結(jié)構(gòu)變形，使廠房鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。溫度伸縮縫的布置。溫度伸縮縫最普遍的做法是設(shè)置雙柱?！?-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件柱網(wǎng)布置和計(jì)算單元T1§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件單層廠房的基本承重結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu)體系。橫向框架按其靜力計(jì)算模式分，有橫梁與柱鉸接和橫梁與柱剛接兩種情況。按跨度分:單跨、雙跨和多跨。9.1.3橫向框架的類型

§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件LK——橋式吊車的跨度S——由吊車梁軸線至上段柱軸線的距離B——吊車橋架懸伸長(zhǎng)度D——吊車外緣和柱內(nèi)邊緣之間的必要空隙b1——上段柱寬度。

H2H1主要尺寸：§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件柱間支撐與廠房鋼結(jié)構(gòu)框架柱相連接，作用為：(1)組成縱向構(gòu)架，保證單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向剛度；(2)承受單層廠房鋼結(jié)構(gòu)端部山墻的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應(yīng)力等，將力傳至基礎(chǔ)。(3)可作為框架柱在框架平面外的支點(diǎn)，減少計(jì)算長(zhǎng)度。柱間支撐由兩部分組成：上層支撐，下層支撐。柱間支撐按結(jié)構(gòu)形式可分為十字交叉式、八字式、門架式等。布置：溫度區(qū)段小于90m，在中央設(shè)置一道下層支撐溫度區(qū)段大于90m，在1/3點(diǎn)處各設(shè)置一道支撐

9.1.4縱向框架柱間支撐

§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上層支撐分兩層第一層，屋蓋垂直支撐第二層，屋蓋下弦至吊車梁上翼緣有下層支撐處應(yīng)有上層支撐上層支撐宜在柱的兩側(cè)布置

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件柱間支撐下層柱間支撐上層柱間支撐§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件柱間支撐計(jì)算一.支撐設(shè)計(jì)荷載計(jì)算1．縱向風(fēng)荷載2．吊車縱向水平荷載3．縱向地震作用4．保證柱子平面外穩(wěn)定的支撐力二.支撐構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算假設(shè)各連接節(jié)點(diǎn)均為鉸接按軸心受拉或受壓計(jì)算

三.支撐構(gòu)件截面驗(yàn)算1．支撐構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算2．支撐構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件§9-1單廠鋼結(jié)構(gòu)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件鋼屋架－大型屋面板結(jié)構(gòu)體系§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

無檁體系優(yōu)點(diǎn)：屋蓋橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，耐久缺點(diǎn)：屋面自重較大，抗震不利§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件鋼屋架－檁條－輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系檁條垂直支撐有檁體系

優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)件自重輕，用料省，運(yùn)輸安裝輕便缺點(diǎn)：構(gòu)件較多，構(gòu)造較復(fù)雜，吊裝次數(shù)較多§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件鋼屋蓋結(jié)構(gòu)由屋面、屋架和支撐三部分組成。鋼屋蓋結(jié)構(gòu)兩類：有檁屋蓋，無檁屋蓋．§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件屋蓋結(jié)構(gòu)布置；屋架形式的選擇；支撐布置；屋蓋荷載計(jì)算；屋架各桿內(nèi)力計(jì)算；屋架桿件截面選擇；檁條、拉條和撐桿的計(jì)算；節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)以及繪制施工圖。屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容：§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件有檁屋蓋體系§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件有檁屋蓋體系§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件一.屋架的形式適用于屋面坡度較大的有檁體系，屋面坡度i=1/3~1/2,跨度18~24m。外形接近彎矩圖，適用于屋面坡度較小的屋蓋體系，屋面坡度i=1/16~1/8,跨度可達(dá)36m。§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件人字式，再分式用于托架或支撐體系§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件屋架與柱剛接時(shí)的圖形§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件二.屋蓋支撐1）保證鋼屋蓋的空間穩(wěn)定性2）保證屋架受壓上弦桿在屋架平面外穩(wěn)定3）承受并傳遞屋架的縱向水平力4）增加房屋的整體剛度5）保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便1.屋蓋支撐作用§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐下弦縱向水平支撐垂直支撐系桿2.屋蓋支撐§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件平面屋架在其本身平面內(nèi)．由于弦桿與腹桿構(gòu)成了三角形的幾何不變鉸接體系而具有較大的剛度，但在垂直于屋架平面方向(通稱屋架平面外)，不設(shè)支撐體系的平面屋架卻不能保持其幾何不變。3.屋架支撐布置§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上圖為屋架的端視圖，當(dāng)在屋架端部?jī)晌菁荛g未設(shè)垂直支撐桁架時(shí)，雖有檁條和系桿的連系，屋架相互間仍是幾何可變的，在側(cè)向力作用下屋架會(huì)傾斜；僅當(dāng)設(shè)了垂直支撐桁架和系桿，才能保持各個(gè)屋架在平面外的幾何穩(wěn)定性。§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件圖為屋架上弦平面圖，在未設(shè)上弦平面內(nèi)的支撐桁架時(shí)，雖有檁條把各個(gè)屋架連成一片，但當(dāng)屋架上弦桿因受壓而失穩(wěn)時(shí)，整個(gè)上弦會(huì)屈曲成一個(gè)“半波”?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件如在房屋兩端的柱間內(nèi)設(shè)置上弦橫向支撐桁架，則屋架上弦將屈曲成多個(gè)“半波”，從而提高上弦桿的整體穩(wěn)定性，亦即提高了承載能力。由此可見平面桁架如無支撐系統(tǒng)從側(cè)面“扶持”，將不能發(fā)揮它的承重作用。§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件屋蓋支撐系統(tǒng)做法是：首先在屋蓋兩端的兩榀相鄰平面屋架對(duì)應(yīng)的上弦桿間、下弦桿間、端部豎桿(或斜桿)間、以及跨中某些豎桿(或斜桿）間，用水平、垂直和傾斜方向的支撐桿件互相聯(lián)系；這樣就在垂直于兩相相鄰屋架的側(cè)向形成許多水平和垂直支撐桁架(即圖中的上、下弦橫向水平支撐和端部、跨中垂直支撐)，并與兩榀相鄰屋架共同組成堅(jiān)強(qiáng)的空間桁架結(jié)構(gòu)體系?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1－111222－2上弦平面下弦平面§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件其它的屋架則用較少數(shù)量的上、下弦系桿與上述空間桁架結(jié)構(gòu)體系相連，使整個(gè)屋蓋成為具有足夠空間幾何不變性、穩(wěn)定性和剛度的屋蓋結(jié)構(gòu)體系?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件支撐根據(jù)：房屋跨度高度柱網(wǎng)布置屋蓋結(jié)構(gòu)形式荷載作用情況進(jìn)行布置§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件屋蓋支撐由以下部分組成

a．上弦橫向水平支撐。在相鄰兩榀桁架的上弦平面內(nèi)沿跨度全長(zhǎng)設(shè)置。

111－1222－2上弦平面§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

無論有檁和無檁體系均應(yīng)在屋架上弦平面內(nèi)設(shè)置橫向水平支撐。一般設(shè)置房屋兩端或溫度縫區(qū)段兩端的第一柱間，當(dāng)山墻采用封閉結(jié)合或與天窗配合，宜設(shè)在第二柱間。支撐與屋架用普通螺栓連接

支撐間距不宜大于60m，大于60m時(shí)應(yīng)在區(qū)段中間增加上弦橫向水平支撐?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上弦橫向水平支撐，通常采用單角鋼柔性鉸。111－1222－2上弦平面交叉斜腹桿和雙角鋼十形或T形截面受壓橫腹桿(橫腹桿型式與下面所述剛性系桿完全相同)體系。

§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件a—屋架上弦橫向水平支撐§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件b．下弦橫向水平支撐。在相鄰兩榀桁架的下弦平面內(nèi)沿跨度全長(zhǎng)設(shè)置。其桿件形式同上弦橫向水平支撐。下弦平面§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件當(dāng)屋架跨度大于18m或屋架跨度雖小于18m，但屋架下弦設(shè)有懸掛吊車;或廠房?jī)?nèi)設(shè)有橋式吊車或采用下弦彎折的屋架以及山墻抗風(fēng)柱支承于屋架下弦時(shí)。必須設(shè)下弦橫向水平支撐。與上弦橫向水平支撐布置同一柱間。

§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件一般房屋的屋蓋不設(shè)縱向水平支撐：當(dāng)房屋設(shè)有托架時(shí)，必須在托架范圍及其此端各廷伸一個(gè)柱間的下弦端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置下弦縱向水平支撐。c．下弦縱向水平支撐虛線為柔性桿；實(shí)線為剛性桿§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件對(duì)三角形屋架或某些特殊情況，縱向水平支撐也可設(shè)于上弦平面?？v向水平支撐與橫向水平支撐構(gòu)造上相同。共同組成封閉的支撐框．大大加強(qiáng)了屋蓋的縱、橫向水平剛度和整體性。設(shè)置情況:1.有硬鉤吊車，抓斗、夾鉗式和剛性料耙等特種吊車。2.設(shè)有壁行吊車或雙層吊車。3.設(shè)有5t以上鍛錘的廠房。4.屋蓋設(shè)有托架和中間屋架。5.屋架跨度=30m,軌頂標(biāo)高=15m起重噸位較大的橋式吊車（輕、中級(jí)工作制Q=30t，重級(jí)工作制Q=10t)。§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件垂直支撐即在相鄰兩榀桁架的對(duì)應(yīng)豎桿(或斜桿)間平面內(nèi)設(shè)置的作為支撐的垂直桁架。通常情況下，當(dāng)梯形屋架跨度l≤30m時(shí)在兩端和跨度中央共設(shè)三道。d.垂直支撐§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件當(dāng)l＞30m時(shí)在兩端以及跨度l／3處或天窗架側(cè)柱處共設(shè)四道。l/3l/3l/3§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件三角形屋架跨度l≤18m時(shí)在跨度中央設(shè)一道，l＞18m時(shí)在跨度1／3處或天窗架側(cè)柱處設(shè)兩道。垂直支撐的上、下弦通常用雙角鋼T形截面。屋架垂直支撐l/3l/3l/3§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件垂直支撐的腹桿體系取決于高跨尺寸和比例：中央垂直支撐的高跨比例約0.5，常用雙節(jié)間交叉受拉斜腹桿體系；兩端垂直支撐的高跨比例約0.3，常用W形腹桿體系、腹桿截面根據(jù)桿件長(zhǎng)度和受力情況(拉或壓)而采用單角鋼或雙角鋼T形截面?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件當(dāng)屋蓋有天窗架時(shí)，對(duì)天窗架也應(yīng)與屋架一樣布置天窗架上弦橫向水平支撐和垂直支撐以及相應(yīng)系桿。垂直支撐通常設(shè)于相鄰兩榀天窗架的側(cè)柱間平面內(nèi)，天窗架跨度≥12m時(shí)還設(shè)于中央豎桿間平面內(nèi)。e．天窗架支撐g—天窗架垂直支撐；d—天窗架上弦橫向水平支撐;§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件末設(shè)水平支撐的桁架，其上、下弦的側(cè)向支承點(diǎn)由系桿來保證。系桿通常設(shè)于屋架兩端以及有垂直支撐位置的上、下弦節(jié)點(diǎn)，并設(shè)于屋脊和天窗架側(cè)柱位置的上弦節(jié)點(diǎn)。f．系桿f—柔性系桿K—?jiǎng)傂韵禇U此外，對(duì)受壓的上弦，必要時(shí)也對(duì)下弦，還應(yīng)根據(jù)控制弦桿長(zhǎng)細(xì)比的要求按一定間距增設(shè)中間系桿?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件系桿的端部應(yīng)可靠地連接到上、下弦橫向水平支撐或垂直支撐的節(jié)點(diǎn)，以便屋蓋水平力能通過系桿的拉力或壓力最終傳遞到這些節(jié)點(diǎn)。系桿按受力和構(gòu)造要求可設(shè)計(jì)成柔性系桿或剛性系桿。一般跨度房屋的系桿受力很小，柔性系桿的設(shè)計(jì)可按[λ]＝350，400控制，常用單角鋼截面；剛性系桿的設(shè)計(jì)可按[λ]=200控制，常用雙角鋼十形截面。兩端與屋架可靠連固的檁條，當(dāng)其長(zhǎng)細(xì)比滿足要求時(shí)，可同時(shí)作為上弦系桿?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件在布置屋蓋支撐時(shí)尚應(yīng)考慮以下情況：

通常把屋架和天窗架的所有上、下弦橫向水平支撐和各垂直支撐盡量都布置在屋蓋同一處的兩榀桁架間。支撐通常在房屋或每個(gè)溫度區(qū)段的兩端各設(shè)一道。當(dāng)其間距超過60m時(shí)再在中間增設(shè)一道或幾道?！?-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件當(dāng)橫向支撐做在端部第二開間時(shí)，端部開間的所有系桿在正反水平荷裁下可能受拉或受壓，應(yīng)按剛性系桿設(shè)計(jì)。其它系桿，即位于兩個(gè)橫向支撐間的系桿，原則上可設(shè)計(jì)成柔性系桿，水平荷載只向系桿受拉一方傳遞；但通常把其中的屋脊上弦系桿、支座下弦系扦和其它較重要系桿設(shè)計(jì)成剛性系桿。§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上、下弦橫向和縱向水平支撐的交叉斜桿通常連于屋架上、下弦桿，其橫桿則常做成與剛性系桿完全相同，連接也相同。屋蓋支撐的構(gòu)造a.上弦支撐b.下弦支撐§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件柔性系桿剛性系桿§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件柔性系桿剛性系桿支撐連接板§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件為了安裝方便，屋蓋支撐通常用M20C級(jí)螺栓與屋架連接。支撐與天窗架的連接螺栓可略減小至M16。對(duì)有較大起重量或重級(jí)工作制吊車或較大振動(dòng)設(shè)備的廠房，支撐與屋架下弦的連接除用C級(jí)安裝螺栓外還應(yīng)焊接，或改用摩擦型高強(qiáng)度螺栓。剛性系桿、柔性系桿和垂直支撐通常連于上、下弦節(jié)點(diǎn)處專門焊制的支撐連接板上，連接的做法和尺寸完全統(tǒng)一。§9-2屋蓋結(jié)構(gòu)體系

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

一.屋架的主要尺寸：

屋架跨度跨中高度端部高度

1.跨度鉸接封閉結(jié)合Lo=L-(300~400mm)鉸接非封閉結(jié)合L2.高度根據(jù)經(jīng)濟(jì)、剛度、建筑要求屋面坡度、運(yùn)輸條件§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件三角形桁架高度較大，一般取跨中高度h=(1/4~1/6)l。梯形桁架的屋面坡度較平坦，當(dāng)上弦坡度為時(shí)，跨中高度一般為?？缍却螅ɑ蛭菝婧奢d小）時(shí)取小值，跨度?。ɑ蛭菝婧奢d大）時(shí)取大值。梯形桁架的端部高度：當(dāng)桁架與柱鉸接時(shí)為1.6~2.2m，剛接時(shí)為1.8~2.4m。端彎矩大時(shí)取大值，端彎矩小時(shí)取小值?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件對(duì)跨度較大的桁架，在橫向荷載作用下將產(chǎn)生較大的撓度，有損外觀并可能影響桁架的正常使用。對(duì)跨度15m的三角形桁架和跨度超過24m的梯形、平行弦桁架，當(dāng)下弦無向上曲折時(shí)，宜采用起拱，抵消桁架受荷后產(chǎn)生的部分撓度。

起拱高度一般為其跨度的1/500左右。

當(dāng)采用圖解法求桁架桿件內(nèi)力時(shí)，圖解時(shí)可不考慮起拱高度?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1.作用于屋架上的荷載有：二.桁架的荷載和內(nèi)力屋架(包括支撐)自重；屋面恒荷載(檁條、屋面板、瓦以及屋面上的保溫層、防水層等屋面做法的重量)；活荷載；雪荷載；風(fēng)荷載和積灰荷載等?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件房屋還有吊頂(棚）重、吊掛管道重、積灰荷載由于位于水泥廠、高爐、轉(zhuǎn)爐、沖天爐等車間附近的房屋等。以上荷載通?？煽醋魇蔷加谖菝鎯A斜面積或水平投影面積上的荷載，以kN／m2計(jì)，其值可由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006版)或手冊(cè)查得，或按材料的厚度或規(guī)格算得。計(jì)算桿件內(nèi)力時(shí)應(yīng)按設(shè)計(jì)荷載，即荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件a．屋面恒荷載：應(yīng)按屋面實(shí)際做法和屋面板、檁條規(guī)格等與《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》或由材料規(guī)格、厚度算得。通常表達(dá)為按屋面傾斜面積計(jì)算的均布荷載kN／m2

b.屋架自重：屋架自重(包括支撐)可按下列近似經(jīng)驗(yàn)公式(L以m計(jì)）：屋架自重的一半作用在上弦平面，另一半作用在下弦平面。當(dāng)屋架下弦無其它荷載時(shí)，為簡(jiǎn)化可假定全部作用在上弦平面?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件c.雪荷載或屋面活荷載：屋面水平投影面上的雪荷載設(shè)計(jì)值S按下式：式中s0為房屋所在地區(qū)的基本雪壓，可由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范查得；μ為屋面積雪分布系數(shù)，一般在屋面坡度≤25?時(shí)取1，≥50?時(shí)取0。中間按直線插值；1.4為雪荷載分項(xiàng)系數(shù)。設(shè)計(jì)屋架時(shí)還要考慮屋面活荷載，與雪荷載不同時(shí)考慮，而取其中的較大者；也考慮全跨或僅左或右半跨情況。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范規(guī)定不上人屋面的活荷載。設(shè)計(jì)屋面時(shí)，活荷載應(yīng)按上述均布活荷載取。§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件d．風(fēng)荷載：作用在一般房屋和屋蓋表面上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值w按下式：風(fēng)荷載一般可不予考慮對(duì)輕型屋面、開敞式房屋或風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值大時(shí)，應(yīng)根據(jù)房屋體形、坡度情況及封閉狀況等，按荷載規(guī)范的規(guī)定計(jì)算風(fēng)荷載的作用。§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2.各種均布荷載匯集成節(jié)點(diǎn)荷載的計(jì)算式為：γi——第i種荷載分項(xiàng)系數(shù)?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

qi——沿屋面坡向作用的第i種荷載標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于沿水平投影面分布的荷載qi＝gi／cosα；S——屋架的間距；a——屋架弦桿節(jié)間水平長(zhǎng)度；3.荷載的組合屋面均布活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載等可變荷載，應(yīng)按全跨和半跨均勻分布兩種情況考慮。因?yàn)楹奢d作用于半跨時(shí)對(duì)桁架的中間斜腹桿的內(nèi)力可能產(chǎn)生不利影響。

§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件桁架內(nèi)力應(yīng)根據(jù)使用和施工過程中可能遇到的同時(shí)作用的最不利荷載組合情況進(jìn)行計(jì)算。不利荷載組合一般考慮下列三種情況：(1)全跨永久荷載+全跨可變荷載；(2)全跨永久荷載+半跨可變荷載；(3)全跨屋架、支撐和天窗自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷載；§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1．桿件內(nèi)力計(jì)算的原則和方法

桁架桿件內(nèi)力．一般按節(jié)點(diǎn)荷載作用下的鉸接桁架計(jì)算。這時(shí)所有桿件為軸心受力，不承受彎矩，具體計(jì)算可用圖解法、數(shù)解法、計(jì)算機(jī)法等。

2.桁架桿件的內(nèi)力計(jì)算§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件實(shí)際桁架節(jié)點(diǎn)為焊縫、鉚釘或螺栓連接，具有很大剛性，接近于剛接，各桿件將既受軸心力又受彎矩。但是，普通鋼桁架中各桿件截面高度一般都小于其長(zhǎng)度的1／15(對(duì)腹桿)和1／10(對(duì)弦桿)，抗彎剛度較小，因而在節(jié)點(diǎn)荷載作用下按剛接桁架桿算得的桿件彎矩M常比較小，而軸心力N與鉸接情況計(jì)算結(jié)果相差很小，故一般都按鉸接桁架計(jì)算。由于存在彎曲應(yīng)力，按剛接桁架計(jì)算的桿件應(yīng)力將比鉸接桁架有所增加，加大部分稱為次應(yīng)力。對(duì)于少數(shù)荷載較重的桁架，當(dāng)桿件截面高度超過其長(zhǎng)度的1／10時(shí)，次應(yīng)力?？蛇_(dá)主應(yīng)力的10％～30%。必要時(shí)可作計(jì)算。§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件(1)各桿件的軸線均居于同一平面內(nèi)且相交于節(jié)點(diǎn)中心；(2)各節(jié)點(diǎn)均視為鉸接，忽略實(shí)際節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的次應(yīng)力；(3)荷載均作用于桁架平面內(nèi)的節(jié)點(diǎn)上，因此各桿只受軸向力作用。對(duì)作用于節(jié)間處的荷載需按比例分配到相近的左、右節(jié)點(diǎn)上，但計(jì)算上弦桿時(shí)，應(yīng)考慮局部彎曲影響；屋架桿件內(nèi)力計(jì)算采用下列假定：§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件計(jì)算內(nèi)力系數(shù)1/21111/2計(jì)算出圖示半跨單位荷載作用下的內(nèi)力，稱為各桿件的內(nèi)力系數(shù)。利用內(nèi)力系數(shù)可以求出實(shí)際荷載作用下的內(nèi)力。ABCD§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件11111/21111/21111/21/21/21111/2§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件11111/21111/21111/21/21/21111/2ABCDA1B1C1D1A2B2C2D2NAB=NA1B1+NA2B2NC1D1=NA2B2NAB=NA1B1+NC1D1§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1.桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度lox

桁架按理想鉸接節(jié)點(diǎn)考慮時(shí)，各桿件兩端接近不動(dòng)餃接，桿件在衍架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度大致為lox＝l，l為桿件幾何長(zhǎng)度，即節(jié)點(diǎn)中心間距離。三.桁架桿件計(jì)算長(zhǎng)度§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件實(shí)際桁架的節(jié)點(diǎn)按近于剛接，桿件受壓失穩(wěn)將受到相鄰桿件的影響和制約。如相鄰桿件中有較多拉桿，尤其是截面粗、拉力大的拉桿時(shí)，將約束該桿失穩(wěn)時(shí)的端部轉(zhuǎn)動(dòng)(稱為嵌固作用)，從而提高其整體穩(wěn)定性而可將l乘以＜1的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)作折減?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件梯形桁架的弦桿、支座豎桿和支座斜桿，兩端相對(duì)約束較小，可偏安全地視為鉸接，在桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度可取節(jié)點(diǎn)間的軸線長(zhǎng)度，即：其它腹桿，雖然在上弦節(jié)點(diǎn)處因拉桿少，嵌固作用不大，但下弦節(jié)點(diǎn)處相連拉桿較多;且拉力大，拉桿的剛度亦大，嵌固作用較大，因此其桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度可?。?/p>

§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件a．弦桿：弦桿在桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，應(yīng)取弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離l1，即loy＝l1。弦桿側(cè)向支承點(diǎn)一般是指桁架水平支撐或垂直支撐的連接節(jié)點(diǎn)，或由這些節(jié)點(diǎn)靠系桿或檁條延伸的連接節(jié)點(diǎn)。2.桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度loy§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件無檁體系屋蓋中的上弦桿上直接放置鋼筋混凝土大型屋面板時(shí)，保證大型屋面板與上弦三點(diǎn)可靠焊接，使大型屋面板能起支撐作用，可取兩塊大型屋面板的寬度，即；若不能保證三點(diǎn)可靠焊接，則認(rèn)為大型屋面板只能起到剛性系桿作用，計(jì)算長(zhǎng)度仍取支撐點(diǎn)間的距離;§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件平面外的計(jì)算長(zhǎng)度loy桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離l1通?？蛇_(dá)桁架平面內(nèi)節(jié)間長(zhǎng)度l的2倍，各節(jié)間的軸心力常不相等。對(duì)各節(jié)間軸心壓力不相等的受壓弦桿，桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度可對(duì)l1略作折減，按下式：取≥0.5l1§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

——較大的壓力，計(jì)算時(shí)取正值；——較小的壓力或拉力,計(jì)算時(shí)壓力取正值,拉力取負(fù)值;

§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件b．一般腹桿：一般腹桿在兩端與其它桿件相連，由于節(jié)點(diǎn)板(有時(shí)不用節(jié)點(diǎn)板)在桁架平面外幾乎沒有剛性，近乎鉸接，故取loy＝l?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件3.斜平面計(jì)算長(zhǎng)度lo

對(duì)于雙角鋼組成的十字形截面和單角鋼截面腹桿,截面主軸不在桁架平面內(nèi)，桿件可能繞截面較小主軸發(fā)生斜平面內(nèi)失穩(wěn)。此時(shí)，在桁架下弦節(jié)點(diǎn)處尚可起到一定的嵌固作用，故取腹桿斜平面的計(jì)算長(zhǎng)度?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件4.交叉腹桿計(jì)算長(zhǎng)度

a.平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度

其平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，當(dāng)按拉桿設(shè)計(jì)時(shí)，取節(jié)點(diǎn)中心間的距離l(交叉點(diǎn)不作為節(jié)點(diǎn))，當(dāng)按壓桿設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按表取用。十字交叉支撐斜桿的平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取節(jié)點(diǎn)中心到交叉點(diǎn)間的距離；b.平面外計(jì)算長(zhǎng)度§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件交叉腹桿平面外的計(jì)算長(zhǎng)度：相交的另一桿受拉，此拉桿在交叉點(diǎn)中斷，但以節(jié)點(diǎn)板搭接桿件相交情況計(jì)算長(zhǎng)度桿件類別相交的另一桿受壓，兩桿在交叉點(diǎn)均不中斷壓桿相交的另一桿受壓，此另一桿在交叉點(diǎn)中斷，但以節(jié)點(diǎn)板搭接相交的另一桿受拉，兩桿在交叉點(diǎn)均不中斷§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

N為所計(jì)算桿的內(nèi)力，N0為相交另一桿的內(nèi)力，均為絕對(duì)值。兩桿均受壓時(shí)，取N0

N，兩桿截面應(yīng)相同。5.施工階段不對(duì)稱吊裝屋面板

6.桿件容許長(zhǎng)細(xì)比

屋架上弦桿平面外計(jì)算長(zhǎng)度N2最小設(shè)計(jì)桿力N1最大設(shè)計(jì)桿力壓為正半跨長(zhǎng)度§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件桁架桿件截面型式應(yīng)根據(jù)用料經(jīng)濟(jì)、連接構(gòu)造簡(jiǎn)單和具有必要的強(qiáng)度、剛度等要求確定。一般桁架中全部或多數(shù)桿件為軸心受力桿件，應(yīng)盡量使桿件在桁架平面內(nèi)和平面外的長(zhǎng)細(xì)比相接近，這樣剛度和穩(wěn)定好而鋼材省。等穩(wěn)定原則四.桁架桿件截面選擇§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件常用截面型式見圖；普通鋼桁架中主要用雙等邊或不等邊角鋼T形截面，個(gè)別桿件用雙等邊角鋼十形截面，支撐和輕型桁架的某些桿件可用單角鋼截面。雙角鋼T形截面的回轉(zhuǎn)半徑約為ix≈0.3h，iy≈0.21b；不等邊角鋼的邊長(zhǎng)比約為1.55～1.6，由此得截面iy/ix比值大致如圖。iy/ix=1.3~1.7iy/ix=2.6~3.0iy/ix=0.75~1.1iy/ix=1.0§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1.桿件的截面形式上弦桿可采用雙不等肢角鋼短邊相并的T形截面，寬大的翼緣有利放置檁條或屋面板；較大的側(cè)向剛度也有利于運(yùn)輸和吊裝的穩(wěn)定要求。1）上弦桿墊板§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件在一般支撐布置下，loy＝2lox；為滿足λx＝λy；應(yīng)使iy＝2ix，當(dāng)有節(jié)間荷載時(shí)，為提高桿件截面平面內(nèi)抗彎能力，宜采用雙等肢角鋼或長(zhǎng)邊相并的兩不等肢角鋼T形截面。墊板§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件下弦桿可采用雙等肢角鋼或兩不等肢角鋼短肢相并的T形截面，以提高側(cè)向剛度，利于滿足運(yùn)輸、吊裝的剛度要求，且便于與支撐側(cè)面連接。下弦桿截面主要由強(qiáng)度條件決定，尚應(yīng)滿容許長(zhǎng)細(xì)比要求。2）下弦桿墊板§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件端斜腹桿可采用兩不等肢角鋼長(zhǎng)邊相并的T形截面，其計(jì)算長(zhǎng)度loy=lox=l；iy/ix=1.0。當(dāng)桿件短．或內(nèi)力小時(shí)可采用雙等肢角鋼T形截面。

4）其它腹桿其它腹桿均宜采用雙等邊角鋼T形截面；豎桿可采用雙等肢十字形截面，以利于與垂直支撐連接和防止吊裝時(shí)連接面錯(cuò)位。3）端斜腹桿§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2.節(jié)點(diǎn)板和填板普通鋼板中的應(yīng)力十分復(fù)雜，通常不作屋架雙角鋼截面的桿件，在節(jié)點(diǎn)處以節(jié)點(diǎn)扳連接。節(jié)點(diǎn)計(jì)算，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)查表確定其厚度。填板厚度同節(jié)點(diǎn)板厚度。填板厚度同節(jié)點(diǎn)板厚，寬度一般取40~60mm,長(zhǎng)度?。篢形截面比角鋼肢寬大10~15mm;十字形截面則由角鋼肢尖兩側(cè)各縮進(jìn)10~15mm。

§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件中間節(jié)點(diǎn)板均采用一種厚度，支座節(jié)點(diǎn)板由于受力大很重要，厚度比中間的增大2mm。節(jié)點(diǎn)板的厚度對(duì)于梯形普通鋼桁架等可按受力最大的腹桿內(nèi)力確定，對(duì)于三角形普通鋼桁架則按其弦桿最大內(nèi)力確定。Q235§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件填板間距l(xiāng)d，對(duì)壓桿取ld＜40i；對(duì)拉桿取ld＜80i，對(duì)T形截面i為一個(gè)角鋼對(duì)平行于墊板的自身形心軸的回轉(zhuǎn)半徑；對(duì)十字形截面．i為一個(gè)角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑。墊板數(shù)在壓桿的兩個(gè)側(cè)向固定點(diǎn)間不宜少于兩塊。T形截面比角鋼肢寬大10~15mm;十字形截面則由角鋼肢尖兩側(cè)各縮進(jìn)10~15mm。ldld§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件3.桿件截面選擇

選擇截面應(yīng)考慮要求：(1)

應(yīng)選用相同截面積下寬肢薄壁角鋼，增加截面的回轉(zhuǎn)半徑，這對(duì)壓桿尤為重要。 (2)

角鋼規(guī)格不宜小于L45×4或

L56×36×4。

有螺栓孔時(shí)，角鋼的肢寬須滿足附錄10的要求。放置屋面板時(shí)，上弦角鋼水平肢寬須滿足擱置尺寸要求。(3)

一榀桁架的角鋼規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一，宜調(diào)整到不超過5~7種。同時(shí)應(yīng)盡量避免使用同一肢寬而厚度相差不大的角鋼，同一種規(guī)格的厚度之差不宜小于2mm，以便施工時(shí)辨認(rèn)。§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件軸心受拉桿件應(yīng)按強(qiáng)度條件計(jì)算桿件需要的凈截面面積：An＝N／f；軸心受壓桿件應(yīng)按整體穩(wěn)定性條件計(jì)算桿件需要的毛截面面積：A＝N／(φA)；壓彎或拉彎桿件，當(dāng)上弦桿或下弦桿受節(jié)間荷載時(shí)，桿件同時(shí)承受軸心力和局部彎矩作用，應(yīng)按壓彎或拉彎構(gòu)件計(jì)算、通常采用試算法初步估算截面，然后再驗(yàn)算其強(qiáng)度和剛度，對(duì)壓彎構(gòu)件尚應(yīng)驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性。

4.桿件截面計(jì)算(4)桁架弦桿一般沿全跨采用等截面，但對(duì)跨度大于24m的三角形桁架和跨度大于30m的梯形桁架，可根據(jù)內(nèi)力變化改變弦桿截面，但在半跨內(nèi)只宜改變一次，且只改變肢寬而保持厚度不變，以便拼接的構(gòu)造處理?！?-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件軸心壓桿可由穩(wěn)定條件確定所需的截面面積。先假定長(zhǎng)細(xì)此λ(弦桿一般取λ=60~100，腹桿一般取λ=80~120)，由λ查，A，同時(shí)計(jì)算，選擇角鋼，根據(jù)所選用角鋼的實(shí)際截面積A，回轉(zhuǎn)半徑，按軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。不滿足，可重新計(jì)算或在原選擇的截面的基礎(chǔ)上改選角鋼驗(yàn)算。§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件內(nèi)力很小或按構(gòu)造設(shè)置的桿件，可按容許長(zhǎng)細(xì)比選擇構(gòu)件的截面。首先計(jì)算截面所需的回轉(zhuǎn)半徑：ix＝lox／[λ]，iy＝loy／[λ]，或imin＝lo／[λ]。λyz再根據(jù)所需的ix、iy、imin，查角鋼規(guī)格表選角鋼，確定截面。§9-3鋼屋架設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

一.步驟和一般原則節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)傳力明確、可靠構(gòu)造簡(jiǎn)單制造、安裝方便等§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件(1)桿件的重心線，原則上應(yīng)與桁架計(jì)算簡(jiǎn)圖中的幾何軸線重合，以避免桿件偏心受力，但為制作方便，實(shí)際焊接桁架中通常把角鋼背外表面到重心線的距離取為5mm的倍數(shù)；當(dāng)弦桿截面改變時(shí)，應(yīng)使角鋼的肢背齊平，以便于拼接和放置屋面構(gòu)件；當(dāng)節(jié)點(diǎn)板兩側(cè)角鋼因截面變化引起形心軸線錯(cuò)開時(shí)，應(yīng)取兩軸線的中線作為弦桿的共同軸線．以減少偏心影響?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件(2)在節(jié)點(diǎn)板處弦桿與腹桿，或腹桿與腹桿之間應(yīng)留有≥20mm的空隙，動(dòng)載時(shí)≥50mm以利于拼接和施焊，且避免因焊縫過于密集而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)板鋼材變脆。

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件角鋼端部的切割一般應(yīng)與軸線垂直，為了減小節(jié)點(diǎn)板尺寸，可將其一肢斜切，但不得采用將一肢完全切割的斜切。（3）節(jié)點(diǎn)板的形狀應(yīng)力求簡(jiǎn)單規(guī)整，盡量減小切割邊數(shù)．宜用矩形、有兩個(gè)直角的梯形或平行四邊形。節(jié)點(diǎn)板不許有凹角，以防產(chǎn)生嚴(yán)重的應(yīng)力集中?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

計(jì)算好的各腹桿與節(jié)點(diǎn)的連接焊縫尺寸，進(jìn)行焊縫布置并繪于圖上，而后定出節(jié)點(diǎn)板的外形。確定節(jié)點(diǎn)板外形時(shí)，要注意沿焊縫長(zhǎng)度方向應(yīng)多留約2hf的長(zhǎng)度以考慮施焊時(shí)的焊口，垂直于焊縫長(zhǎng)度方向應(yīng)留出10~15mm的焊縫位置．§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件節(jié)點(diǎn)板邊緣與桿件軸線間的夾角。不宜小于15?，且節(jié)點(diǎn)板的外形應(yīng)盡量使連接焊縫中心受力。節(jié)點(diǎn)板應(yīng)伸出上弦桿角鋼肢背10~15mm，以利施焊；也可將節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)弦桿角鋼背，稱為塞焊縫連接。第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件(4)根據(jù)已有節(jié)點(diǎn)板的尺寸，布置弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的連接焊縫。當(dāng)弦桿在節(jié)點(diǎn)處改變截面，則還應(yīng)在節(jié)點(diǎn)處設(shè)計(jì)弦桿拼接。

(5)繪制節(jié)點(diǎn)大樣，確定節(jié)點(diǎn)上需標(biāo)明的尺寸，為繪制施工詳圖時(shí)提供必要的數(shù)據(jù)?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)首先應(yīng)按各桿件的截面形式確定節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造形式，根據(jù)腹板內(nèi)力確定連接焊縫的焊腳尺寸和焊縫長(zhǎng)度，然后按所需的焊縫長(zhǎng)度和桿件之間的空隙，適當(dāng)考慮制造裝配誤差，確定節(jié)點(diǎn)板的合理形狀和尺寸。最后驗(yàn)算弦桿和節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫。二.節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造和計(jì)算

桁架桿件與節(jié)點(diǎn)板間的連接，通常采用角焊縫連接形式，對(duì)角鋼桿件一般采用角鋼背和角鋼尖部位的側(cè)焊縫連接；必要時(shí)也可采用三面圍焊縫連接。節(jié)點(diǎn)板的尺寸應(yīng)能保證所需角焊縫的布置要求?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1.上弦節(jié)點(diǎn)1）上弦節(jié)點(diǎn)中腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫長(zhǎng)度肢背

肢尖

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2）有檁屋蓋中的桁架上弦節(jié)點(diǎn)上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的焊縫除承受弦桿節(jié)點(diǎn)相鄰節(jié)間的內(nèi)力差外，還承受由檁條傳給上弦桿節(jié)點(diǎn)荷載。檁托的存在，節(jié)點(diǎn)板無法伸出角鋼背，縮進(jìn)在計(jì)算上弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫時(shí)，考慮上弦桿內(nèi)力差與集中荷載的共同作用。對(duì)焊縫的計(jì)算：§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件(a)肢背的焊縫承受節(jié)點(diǎn)荷載P。焊縫按兩條為節(jié)點(diǎn)板厚度）的角焊縫計(jì)算，屋面傾角為，角焊縫的下列計(jì)算公式得出：

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件式中，是豎向節(jié)點(diǎn)荷載對(duì)焊縫長(zhǎng)度中點(diǎn)的偏心距所引起的力矩,是考慮到焊縫的質(zhì)量不易保證，而將角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值降低20%。當(dāng)荷載P對(duì)槽焊縫長(zhǎng)度中點(diǎn)的偏心距較小可略去不計(jì)時(shí)；當(dāng)為梯形桁架、屋面坡度為1/12時(shí)，，簡(jiǎn)化為§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件(b)肢尖的焊縫弦桿角鋼肢尖的兩條角焊縫承擔(dān)和由于與肢尖焊縫的偏心距e而產(chǎn)生的。由此可確定肢尖焊縫所需的焊腳尺寸，計(jì)算公式為

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的焊縫除承受弦桿節(jié)點(diǎn)相鄰節(jié)間的內(nèi)力差，還承受節(jié)點(diǎn)荷載。在計(jì)算上弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫時(shí)，考慮上弦桿內(nèi)力差與集中荷載的共同作用。無檁屋架的上弦節(jié)點(diǎn)。無檁屋架上弦桿一般坡度較小，節(jié)點(diǎn)承受大型屋面板傳來的集中荷載Q和弦桿的內(nèi)力差ΔN的作用，且Q與ΔN接近垂直作用，因一般情況下，焊縫長(zhǎng)且偏心小，故Q的偏心影響可忽略。3）大型屋面板屋蓋上弦節(jié)點(diǎn)（坡度小）§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件節(jié)點(diǎn)板伸出弦桿角鋼背10～15mm?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2.下弦節(jié)點(diǎn)1）下弦節(jié)點(diǎn)腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算

與上弦節(jié)點(diǎn)相同

2）弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫,a)當(dāng)節(jié)點(diǎn)上無外荷載時(shí),僅承受下弦相鄰節(jié)間的內(nèi)力差,一般較小,焊腳尺寸由構(gòu)造要求而定。

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件b)當(dāng)節(jié)點(diǎn)上有集中荷載作用時(shí),下弦肢背與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按下式計(jì)算

下弦肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按下式計(jì)算§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件3.屋脊拼接節(jié)點(diǎn)

屋架一般在工廠制成兩半，工地拼接后再安裝就位。工廠制造時(shí)節(jié)點(diǎn)板和中央豎桿屬于左半桁架，焊縫在車間施焊；節(jié)點(diǎn)板與右方桿件的焊縫為工地施焊，稱為安裝焊縫?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件屋架弦桿的拼接有工廠拼接和工地拼接兩種。弦桿的拼接一般用連接角鋼。拼接時(shí)通過安裝螺栓定位和夾緊所連接的弦桿然后再施焊。Δ＝t＋hf＋5mm§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件連接角鋼為便于施焊須鏟去角鋼背棱角，并采用與被連接件相同的截面，連接角鋼的豎肢應(yīng)切去寬度為Δ＝t＋hf＋5mm，t為連接角鋼的厚度．hf為拼接角焊縫厚度。割棱切肢引起的截面削弱不宜超過原截面的15％，并由節(jié)點(diǎn)板和填板補(bǔ)償。Δ＝t＋hf＋5mm§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1）上弦桿與拼接角鋼連接的計(jì)算:拼接角鋼為獨(dú)立零件，左、右兩半屋架工地拼接后，再將拼接角鋼與左右兩半榀屋架的弦桿焊接。為便于安裝就位．節(jié)點(diǎn)板與右方腹桿間應(yīng)設(shè)一個(gè)安裝螺接連接；拼接角鋼應(yīng)與左、右弦桿間設(shè)2個(gè)安裝螺栓固定夾緊?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2）上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間連接計(jì)算對(duì)一般上弦拼接節(jié)點(diǎn)，上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的連接焊縫可根據(jù)集中力Q計(jì)算；對(duì)于脊節(jié)點(diǎn)處，則需承受接頭兩側(cè)弦桿的豎向分力及節(jié)點(diǎn)荷裁Q的合力?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件計(jì)算上弦與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫時(shí)。假定節(jié)點(diǎn)荷載由上弦角鋼肢背處的焊縫承受,按計(jì)算。上弦角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按上弦內(nèi)力的15%計(jì)算,并考慮此力產(chǎn)生的彎矩?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間連接焊縫的計(jì)算節(jié)點(diǎn)處上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的連接焊縫共有8條焊縫，每條焊縫的長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：上弦桿的水平分力，應(yīng)由拼接角鋼傳遞D=Q－2Nsinα為豎桿中內(nèi)力§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件4.下弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)

下弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)的連接與工作原理同上弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)。

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1）下弦桿與節(jié)點(diǎn)板間連接的焊縫計(jì)算

節(jié)點(diǎn)板與每側(cè)下弦桿角鋼間的焊縫計(jì)算，內(nèi)力較大一側(cè)弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接，按兩側(cè)下弦較大內(nèi)力15%和節(jié)點(diǎn)兩側(cè)弦桿內(nèi)力差ΔN＝Nl—N2的較大值計(jì)算：k—為角鋼肢背或角鋼尖內(nèi)力分配系數(shù)kl或k2，查表定。下弦桿與節(jié)點(diǎn)板間連接的焊縫計(jì)算

當(dāng)兩側(cè)弦桿內(nèi)力相等，即ΔN＝0時(shí)，按兩弦桿較大內(nèi)力的15％，即0.15Nmax計(jì)算:§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2）下弦拼接角鋼與弦桿的連接計(jì)算拼接角鋼與下弦桿角鋼間共有4條角焊縫，承擔(dān)節(jié)點(diǎn)兩側(cè)內(nèi)力設(shè)計(jì)值。對(duì)軸心拉桿的拼接，按截面的抗拉強(qiáng)度承載力進(jìn)行連接計(jì)算。認(rèn)為平均受力。由連接焊縫的需要可求出拼接角鋼的總長(zhǎng)度為§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

支座節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)板、加勁助、支座底板和錨栓等部件。加勁肋設(shè)在支座節(jié)點(diǎn)中心處，用來加強(qiáng)支座底板剛度，減小底扳彎矩，均勻傳遞支座反力并增強(qiáng)支座節(jié)點(diǎn)板的側(cè)向剛度；5.鉸接支座節(jié)點(diǎn)：§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件支座底板的作用是增加支座節(jié)點(diǎn)與混凝土柱頂?shù)慕佑|面積，把節(jié)點(diǎn)板和加勁肋傳來的支座反力均勻地傳遞到柱頂上；錨栓應(yīng)預(yù)理于柱頂，一般取直徑d＝20~24mm。§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件為了安裝時(shí)便于調(diào)整屋架支座位置，底板上的錨栓孔直徑取錨栓直徑的2.0~2.5倍，并開成開口的橢圓豁孔。墊板厚度與底板相同，孔徑稍大于錨栓直徑1～2mm，屋架安裝就位．并經(jīng)調(diào)整正確后，將墊板與底板焊牢?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1）支座底板的計(jì)算a)支座反力驗(yàn)算柱頂混凝土的抗壓強(qiáng)度

<N/mm2b)底板的厚度t兩支承邊之間的對(duì)角線長(zhǎng)度

系數(shù)

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2)加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算：加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算。偏安全地假定一個(gè)加勁肋的受力為桁架支座反力的四分之一。3）節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與底板的連接焊縫計(jì)算設(shè)焊縫傳遞全部支座反力R，每塊加勁肋各傳R/4，節(jié)點(diǎn)板傳遞R/2?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件繪制施工圖的主要步驟和要求：鋼結(jié)構(gòu)施工圖包括構(gòu)件布置圖、構(gòu)件圖及總說明等。構(gòu)件布置圖是表達(dá)各類構(gòu)件位置的整體圖形。主要用于鋼結(jié)構(gòu)的安裝，也是結(jié)構(gòu)制作的依據(jù)。a)在圖中適當(dāng)位置以小比例繪出屋架簡(jiǎn)圖，注明屋架的幾何尺寸、計(jì)算桿力和起拱要求；b)根據(jù)屋架的幾何尺寸繪出屋架桿件的軸線，桿件軸線比例一般為1：20～1：30；c)根據(jù)所選定的桿件截面繪出截面寬度；§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件d)根據(jù)在節(jié)點(diǎn)上近端距離要求截?cái)鄺U件，按照桿端焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度繪出節(jié)點(diǎn)板。節(jié)點(diǎn)板的尺寸大小應(yīng)滿足焊縫長(zhǎng)度和施工安裝誤差。桿件截面寬度及節(jié)點(diǎn)板尺寸所用比例尺要比軸線擴(kuò)大一倍，一般為1：10～1：15。e)繪制屋架上、下弦桿的平面圖、剖面圖、側(cè)視圖、節(jié)點(diǎn)和零件大樣詳圖。在上下弦桿平面及有關(guān)剖面圖上要把屋架與支撐連接的栓孔位置標(biāo)注清楚。

對(duì)于連支撐與不連支撐的屋架可用一張施工圖表示，只需在圖中注明哪些編號(hào)的屋架有此栓孔或無此栓孔即可；§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件f)標(biāo)注尺寸，包括注明所有板件及桿件的定位尺寸、孔洞位置及對(duì)工廠加工、工地施工的所有要求，定位尺寸主要指桿件軸線至角鋼背的距離（以5mm為模數(shù)），節(jié)點(diǎn)中心至桿件的近端距離，節(jié)點(diǎn)中心至節(jié)點(diǎn)板上、下和左、右邊緣的距離；零件的輪廓尺寸要盡量取整，為10mm的模數(shù)。要注意區(qū)別注明拼接節(jié)點(diǎn)上的工廠焊縫和工地焊縫。g)編制材料表及說明?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件1.上弦節(jié)點(diǎn)腹桿與節(jié)點(diǎn)板肢背

肢尖

節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件大型屋面板屋蓋上弦節(jié)點(diǎn)上弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的焊縫除承受弦桿節(jié)點(diǎn)相鄰節(jié)間的內(nèi)力差，還承受節(jié)點(diǎn)荷載。忽略坡度，偏心距。無檁屋架上弦桿一般坡度較小，節(jié)點(diǎn)承受大型屋面板傳來的集中荷載Q和弦桿的內(nèi)力差ΔN的作用，Q與ΔN接近垂直作用，焊縫長(zhǎng)且偏心小，故Q的偏心影響可忽略。§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件節(jié)點(diǎn)板伸出弦桿角鋼背10～15mm?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件2.下弦節(jié)點(diǎn)腹桿與節(jié)點(diǎn)板

與上弦節(jié)點(diǎn)相同弦桿與節(jié)點(diǎn)板

當(dāng)節(jié)點(diǎn)上無外荷載時(shí),僅承受下弦相鄰節(jié)間的內(nèi)力差,一般較小,焊腳尺寸由構(gòu)造要求而定?！?-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件工廠拼接和工地拼接拼接角鋼連接角鋼的豎肢應(yīng)切去寬度為Δ＝t＋hf＋5mm，t為連接角鋼的厚度．hf為拼接角焊縫厚度。3.

屋脊拼接節(jié)點(diǎn)

上弦桿與拼接角鋼：§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件上弦桿與節(jié)點(diǎn)板共8條焊縫，每條長(zhǎng)度可按下式計(jì)算：mm)+弦桿桿端空隙

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件4.下弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)

§9-4節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件下弦桿與節(jié)點(diǎn)板

按兩