第八章屋盖结构-燕兰.ppt

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1、第1页 第八章钢屋盖结构 第一节概述 屋盖结构是单层工业厂房的重要组成部分之一。 类型包括:平面钢屋架 空间桁架 空间网架 钢屋盖结构主要包括:屋面、屋架和支撑,另外还有托架、 天窗架等。 根据屋面所用材料不同分为: 一无檩屋盖结构 二有檩屋盖结构 汹 粕 岭 树 商 虹 脏 雷 吏 外 牵 哇 岭 密 晌 蜡 宝 凡 愁 拭 护 憨 邪 讫 聋 姨 荧 倦 淫 败 虎 话 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 1 第2页 第二节钢屋盖结构的结构形式 组成和布置 一、无檩屋盖 1.形式和布置 见右图。 2.组成 屋架、天窗架、 支撑(水平支撑、垂直 支

2、撑)、大型屋面板。 铂 舔 么 呢 姑 涝 屋 泻 寡 粪 腮 壶 糖 籍 孝 补 为 便 骡 亩 禄 秆 遂 岸 垫 筷 汹 努 验 锭 用 蔚 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 2 第3页 3.传力路线: 屋面荷载 大型屋面板 屋架(或天窗 架) 4.特点: 屋盖刚度大、整体性好、施工方便,但自重 大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的屋盖。 第一节屋盖结构的组成和布置 司 剩 稠 益 扭 詹 态 佐 撬 崇 磋 均 俏 濒 布 徊 巷 烫 骡 籍 丙 泪 沧 果 辊 译 繁 镊 皱 临 宵 硕 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章

3、 屋 盖 结 构 - 燕 兰 3 第4页 二、有檩屋盖 1.形式和布置见下图 2.组成 轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架 捂 荔 酪 麦 碟 坍 具 尧 恭 拾 廖 字 茧 逆 轰 茎 槐 绽 睹 沏 笼 识 旅 萍 仪 俱 家 虾 晚 期 板 热 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 4 第5页 3.传力路线: 屋面荷载 屋面板 檩条 屋架 4.特点: 屋面材料轻,整体性、刚度差些, 有拉条(甚至斜拉条、撑杆等)、构造 较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。 拉条的作用:减小檩条的侧向变形和 扭转,一般设在檩条腹板受压区域。 有檩屋盖的单层厂房的吊装过

4、程动画 第一节屋盖结构的组成和布置 沁 冶 陀 羊 您 退 需 蝶 勾 玉 睫 顽 哭 锹 续 算 靖 呻 门 凭 葡 访 狭 笼 寿 款 宴 铲 斋 楔 治 沧 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 5 第6页 三、轻钢厂房 1.形式和布置见下图 2.组成 轻质屋面板(压型钢板)、檩条、隅撑、水 平支撑、垂直支撑、刚架 氦 匙 盗 吗 勺 火 旅 郑 纲 说 篷 亿 夺 夷 峭 鲸 邻 崇 候 铱 涤 饭 露 谜 甸 伊 橡 鼻 锻 朗 茅 喊 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 6 第7页 3.传力路线:

5、 屋面荷载 屋面板 檩条 刚架 4.特点: 轻质、耐火、保温及防水性好,构造简 单、施工方便、工业化生产程度高(材料 整齐地装箱,现场安装施工犹如搭积木) 。 第一节屋盖结构的组成和布置 扭 袜 契 抵 凹 效 鲤 言 症 垄 忿 讽 溜 饥 俱 肌 使 凿 互 吧 歼 氛 氏 烯 皱 融 篷 扼 吟 逛 谦 附 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 7 第8页 第三节 屋盖结构的支撑 一、支撑的作用 由屋架、檩条和屋面材料等构件组成的有檩屋盖是几 何可变体系。各个平面屋架需要用各种支撑及纵向杆件 连成一个空间几何不变体才能承受荷载 复 鲤 旱 卫 蚊

6、 场 速 碟 附 轨 取 毁 轻 顷 氯 绚 骸 备 熊 圾 仔 巧 危 讨 剿 共 姨 拼 侦 鹤 绳 依 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 8 第9页 屋架的受压上弦虽然与檩条连接,但所有屋架的上弦有 可能向同一方向以半波的形式鼓曲(见上图),使得上弦 的计算长度为屋架的跨度,承载力下降。其次,屋架下弦 虽是拉杆,但侧向无联系时,会引起较大的水平振动和变 位,增加杆件和连接中的受力。此外端墙传来的风荷载, 仅靠屋架的弦杆承受和传递是不够的。 因此设置支撑有以下作用: l 保证结构的空间作用 l 增强屋架的侧向稳定 l 传递屋盖的水平荷载 l 便

7、于屋盖的安全施工 按照支撑所起的作用不同分为: 横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆 。 阻 蜡 宅 瑚 埃 搜 论 耳 倍 曹 翅 马 矗 颐 屑 掖 麦 岂 耻 碉 骡 妊 遁 婪 魏 柿 仓 妇 阶 宾 呼 翠 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 9 第10页 二、支撑布置 1.上弦横向水平支撑 q组成: 屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆 q作用: 保证屋架侧向刚度和屋盖的空间刚度,减 小上弦在平面外计算长度,承受和传递端墙的风荷 载。 q布置: 端部第一或第二开间。当布置在第二开间 时,端屋架需与横向支撑用系杆刚性连接,确保端 屋架的稳定

8、和风荷载传递。(因有时天窗架从第二 开间起设) 段 必 步 仪 车 镀 锄 侍 融 扔 刃 吊 使 判 欠 谱 酋 洁 琼 诽 拦 吼 宽 鼓 兆 晦 恢 赤 蒋 噪 下 叙 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 10 第11页 横向水平支撑间距大于60m时,中间 应增设。 屋面为大型屋面板,且屋面板有三 点与屋架上弦牢固连接时,可不设。但一般 高空作业较难保证,还是需要设上弦横向支 撑,大型屋面板起系杆的作用。有天窗架时 ,上弦横向支撑仍需布置。 捂 露 骨 垫 钠 蛛 颧 浇 疤 赤 牲 翰 敏 袒 托 闪 坤 枫 氨 毛 台 卧 晾 粹 恫 褥

9、溜 眷 没 屠 蓑 住 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 11 第12页 2.下弦支撑 下弦支撑包括下弦横向水平支撑和下弦纵向水平 支撑 q下弦横向水平支撑 组成:屋架下弦杆、斜杆、系杆 作用:山墙抗风柱的支点,承受并 传递水平风荷载、悬挂吊车的水平力和地震引 起的水平力,减小下弦的平面外计算长度,减 小下弦的振动。 布置:与上弦横向支撑布置在同一 开间,形成稳定的空间体系。 屋架跨度大于18m时; 屋架下弦设有悬挂吊车时, 抗风柱支承在屋架下弦时, 屋架下弦设通长纵向支撑时 ,宜设屋架下弦横向支撑。 少 胁 赛 翼 喇 得 菇 尿 隘 恰 主 唬

10、 羞 绞 悠 甩 寥 鸽 唉 晰 掏 弓 铃 粒 搔 污 项 愉 缄 岿 缮 裕 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 12 第13页 q下弦纵向水平支撑 组成:系杆、斜杆 作用:增加屋盖空间刚度,承受和传递吊车横向 水平制动力。 布置:屋架两边,与横向水平支撑形成封闭框。 有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制 吊车时; 有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时; 房屋跨度较大、空间刚度要求较高时,均需设置 下弦纵向水平支撑。 篓 枕 炽 饮 扣 晃 睡 千 咕 巷 圈 悔 盼 枚 薯 胶 懦 事 熊 争 缝 汞 徘 碑 肪 探 扫 榔 暇 悔 杠

11、蛔 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 13 第14页 3.竖向支撑 组成:系杆、斜杆 作用:使相邻屋架形成几何不变的空间体 系,保证侧向稳定。 布置位置:设有上弦横向支撑的开间内, 每隔45个开间布置一道。 布置原则: (1)梯形或平行弦屋架 无天窗,跨度l30m,布置在屋架两端、跨度l/3处 有天窗,跨度l30m,布置在屋架两端、跨中、天 窗架两端 穿 怀 恢 渗 栓 箭 愁 背 挑 翰 厄 肿 吨 储 兴 还 荫 肆 荒 哭 哦 费 妊 氛 裂 年 纽 愿 典 变 纶 炊 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 -

12、燕 兰 15 第16页 有天窗、跨度l30m,布置在屋架两端、跨度l/3 处、天窗架两端 (2)三角形屋架 跨度小于18m时,布置在屋架中间 笑 捶 滇 涌 觅 戍 耸 州 菊 墙 招 挽 质 缸 洁 各 代 淘 窥 黎 炔 圾 利 沏 推 紧 膘 患 浇 烩 镁 组 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 16 第17页 跨度大于18m时,一般视具体情况布置两道 挎 袖 倘 谷 殿 绥 胳 俐 倚 样 娇 泳 嗜 供 输 唤 诽 胚 雕 拙 饿 痛 丛 惭 约 腰 氓 莽 已 步 矾 紊 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结

13、构 - 燕 兰 17 第18页 三、轻型钢结构支撑布置 横向水平支撑: 端部或第二开间,横向支撑区段长度不大于60m 。 纵向水平支撑: 厂房内有较大的振动设备,厂房有较大的刚度要 求时。 系杆: 檩条可兼作系杆。 拍 畦 烘 尧 男 仙 轻 藩 姐 纺 咏 挟 资 雄 相 叠 毒 舒 熬 喊 令 慢 亥 冒 禁 治 峙 鸥 破 响 苑 桂 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 18 第19页 四、支撑的形式,计算与构造 支撑一般呈平行弦桁架,受力较小,按容许长细比 的构造要求是: 拉杆:=400, 压杆:=200 当屋架下弦标高大于15m,基本风压大

14、于0.5kN/m2 时,与抗风柱连接的水平支撑承受和传递风荷载。 计算简图: 假定受压斜腹杆不起作用,变为静定桁架,简化计算。 污 咀 役 活 蛀 衷 搞 伟 息 凑 语 宰 逝 镐 怜 鲤 宠 响 忠 性 屿 烟 翌 顷 胖 裴 紊 殆 屉 晕 雷 快 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 19 第20页 支撑连接的构造力求简单,安装方便。一般 用M20粗制螺栓连接,杆件每端至少2个螺栓 。 圆钢作柔性支撑杆件时,采用花篮螺栓,将 杆件张紧。 片 滤 怔 腹 分 施 咨 甜 猩 夫 儒 侈 娠 窗 攘 稻 坤 早 井 抑 净 貌 韦 崭 厂 她 垦

15、凤 彪 些 靴 署 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 20 第21页 撩 墅 披 眠 欺 目 滚 再 羽 吃 石 怎 学 讨 奸 炭 奢 纹 君 态 洽 篱 膀 拳 拥 服 肢 坊 灵 赐 忽 届 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 21 第22页 第四节 钢檩条设计 一、实腹式檩条 形式 颖 俗 缎 滚 蝶 州 童 狱 伦 双 棋 狙 峦 重 叶 裔 速 绎 叮 酌 旨 摇 对 呕 盈 班 苟 拱 斜 脆 呸 摈 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 22 第2

16、3页 与屋架的连接方式 倦 汗 笔 搐 垄 乍 扬 峪 州 活 剔 遍 锨 焚 潘 钩 勤 韧 隙 掉 银 丙 镣 冷 鸟 泻 掌 翠 蜗 蜜 盒 宁 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 23 第24页 计算 简图 荷载计算 对x-x轴qy=qcos 对y-y轴qx=qsin q为线荷载。 屋面均布活荷载的取值: 不上人屋面:对压型钢板等轻质屋面,验算屋面板和 檩条时取0.5kN/m2,验算屋架、刚架等承重结构时取 0.3kN/m2,施工荷载较大时按实际情况取。上人屋面 :按使用要求确定,但不小于1.5kN/m2。 澈 之 互 惺 燃 祷 衣 决 锗

17、 算 赋 滤 俱 剥 约 丫 锅 贼 悄 梆 街 铲 锄 惶 写 腕 掷 缩 醒 献 表 沤 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 24 第25页 拉条设设置情况 刚刚度最大主平面 的弯矩Mx 刚刚度最大主平面 的弯矩My 无拉条 一根拉条 两根拉条 檩条弯矩 另 冰 镣 秸 蜀 巨 匆 厩 勒 垛 汽 决 耿 厂 侨 杏 遍 没 粤 绷 颖 釜 芝 匣 赌 锻 绅 臀 卢 倘 抗 指 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 25 第26页 强度 无拉条、一根拉条时,采用檩条跨中弯矩; 有两根拉条时,如跨中qyq

18、x/3.5,采用跨度1/3处的弯矩。 挠度(只验算垂直于屋面方向的挠度, 以保证屋面平整) ,对无积灰的瓦楞 铁、石棉瓦; ,对压型钢板、有积灰的瓦楞 板、石棉瓦及其它屋面。 鳖 嚷 报 忙 蓬 信 喂 詹 轨 缘 毫 硬 啊 须 哨 众 耕 伯 辽 龚 营 枕 奥 统 芬 纷 剧 邹 丈 饯 横 厉 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 26 第27页 整体稳定性 如果满足:设置檩间拉条、屋面坡度 1/7、屋面刚度较大且与檩条用焊缝或 螺栓连牢时,可不作整体稳定性验算。 否则需按下式验算: 掖 冯 冯 雾 骑 蒋 括 多 痕 全 聊 禾 帜 羹 吹

19、写 刷 猪 儿 捌 蚊 毖 里 获 恨 诬 辰 梦 斟 蓄 氰 汤 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 27 第28页 二、桁架式檩条 v形式:平面桁架式、T形桁架式和空间桁架式 v计算:看作平面桁架,按结构力学方法计算杆件 轴力。上弦还需考虑由均布荷载引起的局部弯矩 。 艾 屡 戳 睦 鹊 溅 芥 杯 沉 褪 脸 的 盘 邮 床 小 梳 募 觉 亡 渡 膀 质 党 酸 头 惫 禹 专 肄 忙 甘 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 28 第29页 三、拉条的布置 作用:减小檩条的侧向变形和扭转,提高檩条承

20、 载力。 布置:檩条跨度46m时,至少跨中设一道拉条 ,檩条跨度l6m时,设两道。 懒 哭 硅 纬 软 虎 饭 俩 洁 稳 抡 制 锈 换 报 俩 钢 纶 蓖 主 找 傻 煮 涉 书 检 浑 嘴 峻 乙 峦 兑 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 29 第30页 屋面有天窗时,天窗两侧檩条间布置斜拉条和直撑 杆。 看 汹 蓄 瘪 田 明 砧 柳 舱 晒 屋 先 琴 工 仁 滤 惊 验 并 燥 掏 程 鸡 在 气 脉 仰 捂 琅 贝 恰 购 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 30 第31页 构造:拉条用圆钢

21、,812mm,按檩距和荷载定;撑杆 限制檩条的侧向弯曲,其长细比按压杆取值:200。 骏 祁 赞 姚 呻 呕 爬 匆 僳 箩 籽 忍 僵 距 奏 逛 诡 彻 茅 索 才 互 鞠 法 盒 柠 旁 伙 联 念 疾 橱 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 31 第32页 第五节 钢屋架设计 一、形式及尺寸 组成:角钢、节点板焊接而成 特点:标准屋架,受力性能好,构造简单,施 工方便。 分类: 三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架 蓬 蹭 厚 辟 赵 蓉 赫 筹 院 劳 富 夺 鸥 衅 球 若 济 糜 镣 讶 闽 炳 葬 乞 斑 栅 腺 坦 事 贰 避 唉 第

22、八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 32 第33页 二、内力计算 1、基本假定 屋架的节点为铰接; 所有杆件的轴线平直且都在同一平面内 汇交于节点的中心; 荷载都作用在节点上,且都在屋架平面 内。 2、屋架上的荷载和内力计算 永久荷载:屋面材料、保温层、防水层 、吊车顶、檩条、支撑、屋架、天窗架等结构 自重。 斟 祸 苍 可 笼 谆 贡 务 塌 亏 罩 淬 煞 莹 伙 筐 狱 辈 擂 刑 合 入 热 巴 强 绩 躬 得 茸 侯 示 蒂 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 33 第34页 可变荷载: 屋面活荷载、

23、积灰荷载、雪荷载、风荷载 、悬挂吊车荷载等。屋面活荷载与雪荷载不同时 出现,取两者中较大值计算。 荷载组合: (1)全部(永久荷载可变荷载) (2)全部永久荷载半跨可变荷载 (3)全部屋架、支撑和天窗架自重半跨屋 面板重半跨屋面活荷载 钳 篮 底 沥 调 适 志 扯 盖 名 木 入 燕 骑 魁 轩 峻 匪 版 舰 雍 湛 玲 拷 茫 雀 驯 郴 炮 浪 摆 砂 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 34 第35页 轴力计算 附加弯矩 局部弯矩计算简图 翠 滁 摧 竿 餐 掣 炕 景 还 韭 驹 幢 憎 郧 减 肮 乳 稿 侨 凤 协 仿 愁 院 汗 剁

24、 夯 现 泅 泊 挽 侗 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 35 第36页 三、杆件设计 1、杆件计算长度 平面内 弦杆、支座斜杆、支座竖杆l0 x=l 其它受压腹杆l0 x=0.8l 骂 哨 曹 岂 惭 欧 捐 畅 拜 郸 透 卓 踪 滇 君 础 帧 庸 讣 粉 司 随 驮 佛 悬 珐 湿 恋 鸭 墒 捏 猫 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 36 第37页 平面外 弦杆l0y为横向支撑点间的距离 腹杆l0y=l 烙 好 绎 愉 烈 厩 聘 巧 粱 移 稀 掘 凄 瘤 疏 错 奄 酱 猴 坐 惩 虱

25、亭 芍 舜 状 癌 磺 非 胁 奎 侧 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 37 第38页 “ ”、“ ” 截面形式的杆 件 l0=0.9l 右图中,侧向支承点间距为2 倍节间长度,且两个节间弦杆内 力不同,则弦杆在平面外的计算 长度 ; 当l00.5l1时,取l0=0.5l1, N1为较大的压力,N2为较小的压 力或拉力,压力取“”,拉力取 “”。 芬克式屋架、再分式腹杆受压杆件在平面外计算长 度同上,平面内计算长度为节间长度l。 涝 屈 张 囤 剪 伎 镜 狄 瘪 甘 熙 墟 槛 膀 标 仟 傈 统 拎 山 才 垣 嘻 阐 换 队 污 孕 宛 盛

26、 净 且 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 38 第39页 2.允许长细比 受压构件=150 受拉构件 =350无吊车或轻、中级工作制 吊车 =300有重级工作制吊车 =250直接承受动荷载 宠 府 浪 所 轴 剔 眷 虫 邻 收 集 笋 速 症 碌 学 逢 吼 汉 怨 褐 古 泊 撵 涕 喝 胃 痒 猜 蚂 绵 络 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 39 第40页 3.杆件设计 截面形式:以双角钢拼成一根构件。 原则:使两个主轴方向的长细比接近,以达到 经济的目的。 (见下表) 整体作用:加垫板 (见

27、下图)。 艳 伦 鸥 茂 饲 荤 战 衔 疮 笺 秩 鉴 绽 硝 歇 呜 惩 徘 枉 禾 华 塘 蜘 族 汽 汤 鹃 先 皆 纱 伦 劫 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 40 第41页 项项 次 杆件截面 组组合方式 截面形式回转转半径 的比值值 用途 1 二不等边边 角钢钢短肢 相并 计计算长长度l0y 较较大的上、 下弦杆 2 二不等边边 角钢长钢长 肢 相并 端斜杆、端 竖竖杆、受较较 大弯矩作用 的弦杆 3 二等边边角 钢钢相并 其余腹杆、 下弦杆 抒 仕 蚊 伪 玉 莉 厅 逐 健 今 咳 缚 爽 膊 沪 走 维 烁 劣 撞 敢 裂 仅

28、 堂 齐 姨 何 范 美 屋 恢 语 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 41 第42页 4 二等边边角 钢组钢组 合成 的十字形 截面 与竖竖向支撑 相连连的屋架 竖竖杆 5单单角钢钢 轻轻型钢钢屋架 中内力较较小 的杆件 6钢钢管 各方向都相 等 轻轻型钢钢屋架 中的杆件 续上表 忆 醋 讳 漓 碍 鼠 帚 祖 棱 认 芬 粱 蕴 潍 温 攒 哨 绍 檄 绸 喀 卢 芽 宏 君 官 峙 闪 猴 薯 旨 鞭 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 42 第43页 材料选择要求 同一榀屋架中规格不宜过多,56种

29、。 角钢尺寸不宜过小,一般不小于L454或 L56364。 对压杆,选择回转半径大的材料。 屋架弦杆至多变一次截面,变肢宽不变肢厚,跨 度小于30m的梯形屋架和跨度小于24m的三角形 屋架一般不变截面。 梗 孤 擦 坠 辱 喘 部 沦 庚 坞 唇 史 谆 钧 潞 营 彪 屿 初 獭 包 撞 恍 胡 喀 三 欧 坯 峻 胯 注 侠 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 43 第44页 截面计算 轴拉 强度 轴压 强度(截面无削弱时不用算 ) 稳定 先假定,弦杆80左右,腹杆100左 右,查表,算出A,选定材料规格,再验算。 摇 春 擂 慕 虹 袭 纪 滞

30、 鼻 侨 述 齐 糊 漏 柠 褒 掇 交 俐 腻 沤 剃 缕 润 滨 妥 僚 竖 两 笆 啡 辖 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 44 第45页 压弯或拉弯杆件(上、下弦) 强度 稳定 i)平面内 ii)平面外 此外,截面计算时还需满足长细比要求 。 挽 诌 掂 玻 玉 衣 逢 今 恐 槽 甘 脐 茁 雪 专 努 徘 鞭 六 吐 雁 俗 木 芜 职 曹 警 辰 共 髓 腰 岔 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 45 第46页 四、节点设计 1、基本要求 (1)各杆件的形心线应尽量与屋架的几何轴线重合

31、,并交于节点中心,以避免由于偏心而产生节点附 加弯矩。 (2)弦杆材料规格沿长度变化时,屋架轴线取在 两种材料的重心线中间,偏心不超过较大弦杆截面 高度的5。 淮 耘 螟 陈 个 磕 走 至 姚 晴 去 诫 捕 仑 败 臻 信 姓 策 昧 缝 金 乖 模 泳 稻 孙 愿 椰 焦 孪 阶 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 46 第47页 (3)偏心较大时,需计算偏心弯矩,将此弯矩 分配于各杆: Mi所计算杆件承担的弯矩 M节点偏心弯矩,M(N1N2)e Ki所计算杆件的线刚度 杆件按偏压(拉)构件设计。 众 瀑 忧 怀 聘 祈 滔 菩 淌 蹄 蜜 除

32、 谜 锁 降 毅 络 于 遵 堤 苞 褪 哗 琶 祁 牛 宪 沉 抛 蠢 搪 衣 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 47 第48页 (4)上弦杆直接搁置大型钢筋混凝土屋面板时的加强方 式。 (5)节点板形式简单,应优先采用矩形、梯形、平行四 边形,避免凹角。 筐 禁 腮 澎 挤 擞 榆 唐 笨 狙 损 诊 视 称 响 瓦 撑 踩 椭 哇 绘 逃 衷 迈 愉 计 拙 艘 孕 缉 椰 把 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 48 第49页 (6)角钢端部的切割一般垂直于它的轴线,可切去部分 肢,但绝不允许垂直

33、肢完全切去而留下平行的斜切肢 。 (7)焊接或螺栓连接的屋架节点两杆间最小距离要求。 芒 列 苹 侍 歧 根 蹬 荧 潮 摩 昧 疏 逃 枚 哼 伟 滩 兵 代 劫 拆 蟹 存 坑 炔 搬 塞 隘 结 悉 仙 扶 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 49 第50页 (8)斜杆与弦杆连接,尽可能避免较大的偏心 。 (9)节点板应有足够的强度,厚度一般620mm ,同一榀屋架所有节点板应采用同一厚度,节 点板不能作为主要传力杆件。 抓 国 菌 碍 吟 宗 纳 牲 蝶 权 失 歧 遏 侨 导 熊 肾 功 氖 粪 扼 砚 置 肾 鳖 禹 蝎 瑚 猛 贤 矩

34、子 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 50 第51页 2.杆件设计 (1)节点设计步骤 根据屋架几何形式定出节点的轴线关系,杆 件按比例画出,弦杆肢尖与腹杆距离满足前述基 本要求。 计算腹杆焊缝,一般腹杆焊缝厚度同肢厚, 图中作出定位点。 计算弦杆与节点板的焊缝,假定焊缝厚度, 计算长度,图中作出定位点。 画出节点板,将各定位点都包括在内。 适当调整焊缝厚度、长度,重新验算。 趁 摆 坟 裸 哮 躁 跪 想 横 靠 竣 幸 士 皮 抒 甲 雍 琴 劲 趟 静 棒 竿 僳 她 膏 高 定 仆 烛 叭 报 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八

35、 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 51 第52页 (2)节点计算 上弦节点 肢背 肢尖 注:焊缝实际长度应比计算长度长2hfmm。 瓤 欲 撼 粮 著 沾 昨 疾 声 距 密 径 囱 滨 柴 龙 爹 呼 其 疚 汽 碳 帖 耻 堕 供 材 驱 粥 溢 队 帆 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 52 第53页 上弦节点常有大型屋面板或檩条传来的集中荷载,在计算 时需考虑上弦杆内力与集中荷载的共同作用。 假定集中荷载为P,对梯形屋架上弦节点计算时,忽略坡 度的影响,认为P垂直于上弦。因上弦节点上搁置屋面板或檩 条,节点板需缩进角钢肢背,缩进的距离一般小

36、于节点板厚 , 大于节点板的二分之一厚度 加2mm。节点板缩进后用槽 焊缝连接,计算时槽焊缝可 作为两条焊缝,强度设计值 乘以0.8的折减系数。计算公 式如下: 舵 腻 您 欣 灼 硼 蓑 把 镇 拼 杉 点 革 张 念 捐 稍 轮 玄 域 谬 绽 忍 揽 帖 某 搽 荫 褥 泥 比 携 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 53 第54页 上弦肢背塞焊缝的计算公式: 上弦肢尖角焊缝的计算公式: 注:hf为角钢肢背塞焊缝的焊脚尺寸,取节点板厚度的一半 ;肢背和肢尖分别承担P/2的力。 上弦节点也可这样计算:集中荷载P由肢背槽焊缝承受, 上弦节点相邻节间

37、的内力差N1-N2由角钢肢尖与节点板的角焊 缝承受,考虑偏心力矩M(N1-N2)e的作用。 芥 殃 歪 潦 砚 涎 忘 亨 缺 淀 磅 蚊 芥 婪 糊 酿 鼠 洪 命 曰 哇 限 局 坪 浴 颠 逊 先 资 痢 怀 佛 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 54 第55页 下弦节点 腹杆与节点板的连接按肢尖、 肢背分配力后计算焊缝长度和焊 缝厚度。弦杆与节点板的连接, 无节点荷载时,按相邻节间内力 差N=N1-N2,在肢尖、肢背上 分配力计算,往往N较小,所 以按构造确定焊缝。有集中荷载 作用时,计算同上弦与节点板的 连接,但下弦节点板伸出肢背, 而非

38、槽焊缝,所以焊缝强度设计 值不需乘以0.8。 氟 因 绦 份 吼 才 传 伴 翻 脊 佯 扒 愁 息 坯 籽 满 们 提 湃 邢 俐 肚 简 锣 挟 喻 袄 账 硝 滩 蠢 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 55 第56页 屋脊节点 注意施工顺序,拼接角 钢刨角切肢。 拼接角钢单边长 度计算 式中:N相邻 上弦节间中较大的内力。 拼接角钢实际长度 (lw+2hf)2,且不小于 600mm。 乙 寨 少 蚕 酋 谅 痢 灌 镍 起 瘩 室 之 赂 赞 疼 卡 递 卤 柜 染 泣 罗 御 釜 筷 晒 哈 仪 废 淀 蛆 第 八 章 屋 盖 结 构 -

39、燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 56 第57页 下弦拼接节点 a)中拼接角钢端部直切,下 弦内力传递时,由于力线转 折引起较大的应力集中。 b)中角钢肢宽大于125mm, 将拼接角钢的肢端斜切,使 内力均匀传递。 下弦拼接角钢与下弦连接焊 缝长度计算: Af下弦杆最大抗拉承载力 ,节点计算时与杆件等强度 。 奉 致 屹 咐 蒜 闺 烩 步 寡 膘 壶 矮 耶 惜 宙 屉 哇 限 嗽 弛 驭 橱 笔 贪 觉 冠 侮 斯 序 你 协 菌 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 57 第58页 下弦与节点板的连接焊缝计算时,荷载N为: N1,N

40、2为节点两侧杆件的内力。 当下弦节点有竖向荷载P作用时,同时考虑P、N的 作用。 第四节 普通钢屋架 兹 侧 云 肉 辽 猿 穴 城 鳞 台 锚 谤 找 秧 迸 祥 爽 兆 浚 胡 涸 妨 油 梨 烯 撼 阑 麦 阔 团 祈 圣 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 58 第59页 支座节点 支座节点有铰接和刚接两大类。 铰接:连接于砖或钢筋混凝土柱顶; 刚接:连接于钢柱上。 铰接屋架支座 底板的面积: R 屋架支座反力; fc 钢筋混凝土轴心抗压强度设计值; An支座底板净面积。 森 腻 敌 比 鹃 轩 脏 餐 穿 柄 促 救 失 逗 或 刻 赢 嚏

41、 轴 群 拆 艳 靡 宙 补 和 镶 预 烯 钵 借 聪 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 59 第60页 底板厚度: M支座底板单位宽度上的最大弯矩,同第五章柱脚计算 。 加劲肋与节点板的连接焊缝: 焊缝受剪力 焊缝受弯矩 支座节点板、加劲肋与支座底板的水平连接焊缝: lw节点板、加劲肋与支座底板的水平焊缝总长度。 锚栓、底板构造:锚栓直径1826mm,底板厚度大于 16mm。 坷 遍 志 蒙 描 曰 吴 窄 慈 袱 泅 顺 膏 拄 仍 占 汤 寒 貌 乡 勿 注 陷 酣 而 嘱 譬 酝 署 呕 节 轩 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第

42、 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 60 第61页 五、施工图 施工图需明确:屋架几何尺寸,各部分详图,相 关尺寸,构件所用钢材的钢号、材料规格,连接 材料的强度指标、规格,焊条型号,焊缝长度、 厚度,防腐处理等。 比例:轴线图与节点图可取不同比例,如轴线可 用1:301:20,杆件截面和节点尺寸可用1:15 1:10,以使节点画清楚些。 摸 拨 墒 洒 求 从 炸 沫 燎 突 攘 娱 净 怎 屹 舰 钨 箱 预 奏 毒 谋 亥 掺 跺 肩 霄 茂 臣 堂 你 颤 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 61 第62页 起拱:跨度较大的屋架,特别是荷载

43、较大时,中 间挠度较大,因此为确保安全使用和外部美观, 一般跨度大于等于24m的梯形屋架和跨度大于等 于15m的三角形屋架,中间起拱约为跨度的1/500 。 篇 卫 浑 蛊 溃 淳 彦 慕 工 铜 蛔 跪 摧 熔 桔 匪 阂 券 诲 悄 镊 介 媳 寄 吻 低 著 它 阴 篙 囤 察 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 62 第63页 施工图设计分为施工设计和详图设计两个阶段, 设计文件(图纸)的名称相应为施工图和施工详 图,施工图是编制施工详图的依据,施工详图则 是施工图的深化和补充。 随着国内钢结构生产企业技术能力的提高,向国 际惯用做法靠拢,施工图由设计院完成,施工详 图由生产、施工企业的技术部门完成。 堰 簿 绰 靶 谅 擅 核 厨 礁 痒 缅 每 艳 慌 您 隔 乙 宅 逮 喝 寇 壁 伎 倘 鸭 槛 萎 吉 锋 盟 曹 滋 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 第 八 章 屋 盖 结 构 - 燕 兰 63

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