西北大學修建結構設計課件-單層排架

西北大學修建結構設計課件-單層排架本課件將帶您深入了解單層排架系統(tǒng)的結構設計原理、方法和實踐應用，并通過設計案例分析，幫助您掌握單層排架的實際設計過程。課程簡介1課程目標掌握單層排架系統(tǒng)的概念、特點、受力分析和設計方法。2課程內容涵蓋單層排架的結構設計流程，包括荷載分析、構件截面設計、節(jié)點設計、構造細節(jié)等。3課程重點重點講解單層排架的荷載計算、構件強度和穩(wěn)定性驗算，以及連接件的設計。4學習方式通過課堂講授、案例分析、軟件操作演示等方式進行學習。單層排架系統(tǒng)概念定義單層排架系統(tǒng)由屋架、柱和梁組成，是常見的工業(yè)廠房、倉庫、體育館等建筑結構形式。特點結構簡單、造價低廉、施工方便、空間利用率高，適合大跨度建筑。單層排架的特點結構形式簡單由屋架、柱和梁構成，結構形式簡潔明了，易于設計和施工。造價低廉由于結構形式簡單，所需材料和施工成本較低，經濟效益較好。施工方便快捷構件尺寸相對較小，便于運輸和安裝，施工周期較短?？臻g利用率高柱間距較大，可有效利用空間，滿足各種建筑功能需求。單層排架的受力分析1荷載傳遞屋面荷載傳遞至屋架，再傳遞至柱和基礎。2主要受力構件屋架、柱和梁承受著彎矩、剪力和軸力。3節(jié)點連接節(jié)點連接是結構的關鍵，需要保證連接的強度和剛度。構件截面設計1材料選擇根據荷載和使用要求選擇合適的鋼材或混凝土材料。2截面形狀根據構件的受力特點選擇合適的截面形狀，如工字鋼、矩形鋼管等。3截面尺寸根據強度和穩(wěn)定性要求，計算確定構件的截面尺寸。屋架的設計屋架類型常用類型包括三角形屋架、平行弦屋架、拱形屋架等?？缍雀鶕ㄖ臻g需求確定屋架的跨度。荷載計算計算屋架上的荷載，包括屋面荷載、雪載、風載等。穩(wěn)定性驗算確保屋架在荷載作用下能夠保持穩(wěn)定，避免失穩(wěn)。柱的設計1荷載計算計算柱上的荷載，包括屋架傳遞的荷載和自身重量。2截面選擇根據荷載大小和柱高選擇合適的截面尺寸。3強度驗算確保柱在荷載作用下能夠滿足強度要求，避免斷裂。4穩(wěn)定性驗算確保柱在荷載作用下能夠保持穩(wěn)定，避免發(fā)生屈曲。梁的設計1梁上的荷載包括屋架傳遞的荷載和自身重量。2根據荷載大小和跨度選擇合適的截面尺寸。3確保梁在荷載作用下能夠滿足強度和剛度要求。連接構件設計連接類型常見連接類型包括螺栓連接、焊接連接、鉚釘連接等。連接強度連接強度應滿足構件的受力要求。連接剛度連接剛度應滿足結構的整體剛度要求。荷載分析荷載類型建筑荷載主要包括永久荷載、變動荷載和特殊荷載。荷載計算根據規(guī)范和設計要求，計算各荷載的數值。永久荷載的確定變動荷載的確定活荷載由人員、家具、設備等引起的荷載。雪荷載由于積雪引起的荷載，主要作用于屋面。風荷載由于風力引起的荷載，主要作用于屋面和外墻。雪載的確定地區(qū)雪壓根據建筑所在地的氣候條件確定地區(qū)的雪壓值。屋面形狀根據屋面的形狀和坡度確定雪荷載系數。雪荷載計算根據地區(qū)雪壓值和雪荷載系數計算雪荷載。風載的確定1根據建筑所在地的氣候條件確定基本風壓值。2根據建筑的形狀、高度和周圍環(huán)境確定風荷載系數。3根據基本風壓值和風荷載系數計算風荷載。地震作用的確定地震烈度根據建筑所在地的地震烈度確定地震系數。結構自振周期計算結構的自振周期，用于確定地震作用的頻率。地震荷載計算根據地震系數和自振周期計算地震荷載。構件應力檢驗1應力計算根據荷載和構件截面尺寸計算構件的應力。2強度指標根據材料的強度指標確定構件的許用應力。3應力檢驗將計算的應力與許用應力進行比較，確保應力不超過許用值。屋架的變形檢查撓度計算根據荷載和構件的剛度計算屋架的撓度。撓度控制確保屋架的撓度滿足規(guī)范要求，避免變形過大影響使用。撓度控制撓度限值根據建筑類型和功能確定撓度限值。撓度驗算將計算的撓度與撓度限值進行比較，確保撓度不超過限值。約束力的檢查約束力計算計算構件之間的約束力，包括軸力、剪力和彎矩。約束力驗算確保約束力不超過連接件的承載能力。連接件的設計1根據連接類型和荷載確定連接件的尺寸和材料。2進行連接件的強度驗算，確保連接件能夠承受荷載。3進行連接件的剛度驗算，確保連接件能夠滿足結構的整體剛度要求。節(jié)點的設計節(jié)點類型常見節(jié)點類型包括剛接節(jié)點和鉸接節(jié)點。節(jié)點強度節(jié)點強度應滿足構件的受力要求。節(jié)點剛度節(jié)點剛度應滿足結構的整體剛度要求。構造細節(jié)1節(jié)點連接節(jié)點連接方式應合理，并考慮施工的方便性。2防腐措施對于鋼結構，需要采取防腐措施，延長結構的使用壽命。3排水設計屋面排水系統(tǒng)應合理，防止積水導致結構損壞。設計案例分析案例一單層鋼結構廠房的設計案例分析。案例二單層鋼結構倉庫的設計案例分析。設計注意事項規(guī)范要求嚴格遵守相關規(guī)范和標準，確保設計安全可靠。施工可行性考慮施工的方便性和可操作性，避免設計方案不可施工。驗算要求強度驗算確保構件在荷載作用下能夠滿足強度要求，避免斷裂。穩(wěn)定性驗算確保構件在荷載作用下能夠保持穩(wěn)定，避免發(fā)生屈曲。剛度驗算確保構件在荷載作用下能夠滿足剛度要求，避免變形過大影響使用。測試題及討論課程總結課程內容本課程主要講解了單層排架系統(tǒng)的結構設計原理、方法和實踐應用。設計流程掌握了單層排架的設計流程，包括荷載分析、構件截面設計、節(jié)點設計、構造細節(jié)等。設計案例通過設計案例分析，加深對單層排架設計