單層鋼結(jié)構(gòu)廠房

1、1 1 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計2.2.計算原理計算原理4.4.輕型門式剛架結(jié)構(gòu)輕型門式剛架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置柱柱屋架屋架吊車梁吊車梁天窗架天窗架柱間支撐柱間支撐q 屋屋蓋結(jié)構(gòu)體系：蓋結(jié)構(gòu)體系：鋼屋架鋼屋架大型屋面板結(jié)構(gòu)體系大型屋面板結(jié)構(gòu)體系鋼屋架鋼屋架檁條檁條輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系橫梁橫梁檁條檁條輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系q吊車的工作制等級與工作級別的對應(yīng)關(guān)系吊車的工作制等級與工作級別的對應(yīng)關(guān)系工作制

2、等級 輕級 中級 重級 特重級 工作級別 A1A3 A4,A5 A6,A7 A8（按照吊車使用的頻繁程度）（按照吊車使用的頻繁程度）1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置和計算單元柱網(wǎng)布置和計算單元1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置1.影響柱網(wǎng)布置因素：影響柱網(wǎng)布置因素： 1）生產(chǎn)工藝流程要求：）生產(chǎn)工藝流程要求： 2）結(jié)構(gòu)上的要求：在保證廠房具有必需的剛）結(jié)構(gòu)上的要求：在保證廠房具有必需的剛度和強度和強 度的同時，注意柱距和跨度的類別盡量少些，度的同時，注意柱距和跨度的類別盡量少些，以以 利施工。利施工。 3）經(jīng)濟要求）經(jīng)濟要求 4）模數(shù)要求：柱距）模數(shù)要求：柱距L的

3、取值的取值: 一般地，在跨度一般地，在跨度不小于不小于 30m、高度不小于、高度不小于14m、吊車額定起重量不、吊車額定起重量不小于小于 50t時，柱距取時，柱距取12m較為經(jīng)濟；參數(shù)較小的廠較為經(jīng)濟；參數(shù)較小的廠房取房取 6m柱距較為合適。如果采用輕型圍護結(jié)構(gòu)，柱距較為合適。如果采用輕型圍護結(jié)構(gòu)，則取則取 大柱距大柱距15m，18m及及24m較適宜。較適宜。柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置計算單元計算單元1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置橫向框架及其截面選擇 橫向框架梁與柱的連接形式：橫向框架梁與柱的連接形式：剛接框架：（剛接框架：（a)a)、（、（b b）橫梁與柱子的剛接連接）橫梁與柱子的剛接連

4、接鉸接框架：（鉸接框架：（c c）橫梁與柱子的鉸接連接）橫梁與柱子的鉸接連接。（a a）（b b）（c c）1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 柱腳剛接：可以削減上柱柱頂?shù)膹澗刂担?增大橫向框架的剛度。 鉸接框架：橫梁與柱子鉸接，適用于吊車起 重量不很大的輕型維護結(jié)構(gòu)。 剛接框架：橫梁與柱子剛接。適用于設(shè)有 雙層吊車，裝備硬鉤吊車等的 單跨重型廠房。1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置階梯形柱：上段柱：實腹式,格構(gòu)式。 下段柱：綴條格構(gòu)式。分離式柱：吊車肢,屋蓋肢 優(yōu)點：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計算優(yōu)點：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計算長度長度, ,兩肢分別單獨承擔(dān)荷載兩肢分別單獨承

5、擔(dān)荷載 。1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置階梯形柱的常見截面形式：雙肢格構(gòu)式柱雙肢格構(gòu)式柱階形柱的上柱階形柱的上柱起重量較小的邊柱起重量較小的邊柱起重量起重量50t50t的中柱的中柱起重量起重量50t50t的中柱的中柱起重量較大的邊柱起重量較大的邊柱特大型廠房的下柱特大型廠房的下柱1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 A6一A8級吊車的單跨廠房 柱子與基礎(chǔ)柱子與基礎(chǔ)剛性連接剛性連接 縱向剛度縱向剛度 橫向剛度橫向剛度 柱間柱間支撐支撐 屋架與柱子屋架與柱子剛性連接剛性連接 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置下層柱間支撐：柱間支撐柱間支撐q上層柱間支撐：上層柱間支撐

6、：吊車梁上部的柱間支撐吊車梁上部的柱間支撐剛性系桿剛性系桿剛性系桿剛性系桿下層柱間支撐下層柱間支撐上層柱間支撐上層柱間支撐垂直垂直支撐支撐1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置柱間支撐的布置： 1）每列柱都要設(shè)柱間支撐。 2）多跨廠房的中列柱的柱間支撐要與邊列柱的柱 間支撐布置在同一柱間。 3）下層柱間支撐一般宜布置在溫度區(qū)段的中部， 以減少縱向溫度應(yīng)力的影響。 4）上層柱間支撐除了要在下層柱間支撐布置的柱 間設(shè)置外,還應(yīng)當在每個溫度區(qū)段的兩端設(shè)置。 5）每列柱頂均要布置剛性系桿。 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 柱間支撐的作用： 1）承受并傳遞縱向水平荷載： 作用于山墻上

7、的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載、 縱向地震力等。 2）減少柱在平面外的計算長度。 3) 保證廠房的縱向剛度。1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 柱間支撐的形式：柱間支撐的形式：(a)(a)單層十字形；單層十字形；(b)(b)人字形；人字形；(c)(c)門形門形; (d); (d)雙層十字形雙層十字形下層柱間下層柱間 支撐的形式支撐的形式(a)(a)十字形；十字形； (b)(b)人字形；人字形； (c)V(c)V字形字形上層柱間上層柱間 支撐的形式支撐的形式1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置桁架是指由直桿在端部相互連接而組成的格子式結(jié)構(gòu)。桁架中的桿件大部分情況下只受軸線拉力或壓力

8、。應(yīng)力在截面上均勻分布，桁架用料經(jīng)濟，結(jié)構(gòu)的自重小，易于構(gòu)成各種外形以適應(yīng)不同的用途 。在工業(yè)與民用房屋建筑中，當跨度比較大時用梁作屋蓋的承重結(jié)構(gòu)是不經(jīng)濟的，這時都要用桁架 。屋架外形及腹桿形式屋架外形及腹桿形式1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置芬克式腹桿芬克式腹桿人字式腹桿人字式腹桿豪式腹桿豪式腹桿人字式腹桿人字式腹桿再分式腹桿再分式腹桿人字式腹桿人字式腹桿交叉式腹桿交叉式腹桿三角形屋架三角形屋架梯形屋架梯形屋架平行弦屋架平行弦屋架1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置確定桁架形式的原則 三角形屋架：適合于波形石棉瓦、瓦楞鐵皮三角形屋架：適合于波形石棉瓦、瓦楞鐵皮, , 坡度

9、一般在坡度一般在1/31/31/21/2 梯形屋架：壓型鋼板和大型鋼筋混凝土屋面板，梯形屋架：壓型鋼板和大型鋼筋混凝土屋面板，坡度一般在坡度一般在1/21/21/81/8 滿足使用要求：滿足使用要求： 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置受力合理： 1）弦桿：使各節(jié)間弦桿的內(nèi)力相差不太大 。 簡支屋架外形與均布荷載下的拋物線 形彎矩圖接近時，各處弦桿內(nèi)力才比 較接近。2 2）腹桿：應(yīng)使長桿受拉短桿受壓，且腹桿數(shù)）腹桿：應(yīng)使長桿受拉短桿受壓，且腹桿數(shù) 量宜少，腹桿總長度也應(yīng)較小。量宜少，腹桿總長度也應(yīng)較小。1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置再分式腹桿減少受壓上弦節(jié)間尺寸，避 免

10、節(jié)間的附加彎矩,也減少了上 弦桿在屋架平面內(nèi)的長細比 。交叉式腹桿主要用于可能從不同方向受力 的支撐體系。 再分式腹桿再分式腹桿交叉式腹桿交叉式腹桿 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 制造簡單及運輸與安裝方便制造簡單及運輸與安裝方便 桿件數(shù)量少，節(jié)點少，桿件尺寸劃一及節(jié)桿件數(shù)量少，節(jié)點少，桿件尺寸劃一及節(jié) 點構(gòu)造形式劃一。平行弦桁架最容易符合點構(gòu)造形式劃一。平行弦桁架最容易符合 上述要求。上述要求。 綜合技術(shù)經(jīng)濟效果好綜合技術(shù)經(jīng)濟效果好 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 跨度 L工藝及使用要求 高度 H經(jīng)濟、剛度、運輸、坡度等 各種屋架中部高度： 三角形屋架： 中部高度

11、H(1/61/4)L 梯形屋架 ： 中部高度H(1/101/6)L 端部高度H0(1.82.4m) 桁架主要尺寸的確定桁架主要尺寸的確定 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置屋蓋支撐屋蓋支撐 屋蓋上弦橫向水平支撐屋蓋上弦橫向水平支撐 屋蓋下弦橫向水平支撐屋蓋下弦橫向水平支撐 屋蓋下弦縱向水平支撐屋蓋下弦縱向水平支撐 豎向支撐豎向支撐 系桿系桿1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置屋蓋支撐作用示意圖屋蓋支撐作用示意圖 1 1）保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性。）保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性。 幾何可變體幾何可變體系屋架側(cè)傾系屋架側(cè)傾幾何不變體幾何不變體系屋架穩(wěn)定系屋架穩(wěn)定屋蓋支撐的作用屋蓋支撐

12、的作用 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 2）保證屋蓋的剛度和空間整體性 橫向水平支撐是一個水平放置(或接近水平放置)的桁架,支座是柱或垂直支撐 ?？v向水平支撐：提高屋架平面內(nèi)（橫向）抗彎剛度，使框架協(xié)同工作，形成空間整體性，減少橫向水平荷載作用下的變形。1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置 3）為弦桿提供適當?shù)膫?cè)向支承點 支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點，減小弦桿在屋架平面外的計算長度，保證受壓上弦桿的側(cè)向穩(wěn)定，并使受拉下弦保持足夠的側(cè)向剛度。 4）承擔(dān)并傳遞水平荷載 如傳遞風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載和地震荷載。 5）保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定與方便 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)

13、形式和結(jié)構(gòu)布置 各種支撐都是一個平面桁架，桁架的腹桿一般采用交叉斜桿 。屋蓋支撐的桿件及支撐的計算原則屋蓋支撐的桿件及支撐的計算原則豎腹桿：豎桿豎腹桿：豎桿弦桿：相鄰屋架弦桿兼作弦桿：相鄰屋架弦桿兼作橫向支撐桁架的弦桿橫向支撐桁架的弦桿腹桿腹桿 支撐支撐桁架桁架 斜腹桿：支撐斜腹桿：支撐1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置屋蓋支撐受力比較小，一般不進行內(nèi)力計算，桿件截面常按容許長細比來選 。拉桿單角鋼壓桿雙角鋼當支撐桁架受力較大，應(yīng)按桁架體系計算內(nèi)力，按圖示拉桿（壓桿退出工作）計算并據(jù)此選擇截面。 1.1.結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置荷載計算剛架內(nèi)力計算2.2.計算原理計算原理

14、計算單元計算單元簡化簡化單層房單層房屋結(jié)構(gòu)屋結(jié)構(gòu) 平面平面桁架桁架 2.2.計算原理計算原理 1.永久荷載（恒載）屋面恒載屋面恒載檁條自重檁條自重屋架、其它構(gòu)件自重和圍護結(jié)構(gòu)自重屋架、其它構(gòu)件自重和圍護結(jié)構(gòu)自重 2.2.可變荷載（活載）可變荷載（活載） 屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載 及吊車荷載。及吊車荷載。 3.3.施工荷載施工荷載荷載計算荷載計算2.2.計算原理計算原理為簡化計算，引入當量慣性矩將格構(gòu)式拄和屋架換算為實腹式構(gòu)件進行內(nèi)力分析。 當量慣性矩：2201122()tk A yA y剛架內(nèi)力計算剛架內(nèi)力計算 A A1 1和和A A2 2分別為

15、格構(gòu)柱兩肢（或屋架上下兩弦）截面積分別為格構(gòu)柱兩肢（或屋架上下兩弦）截面積 y y1 1和和y y2 2格構(gòu)式柱兩肢（屋架上下兩弦）的截面形心到格構(gòu)式柱兩肢（屋架上下兩弦）的截面形心到 格構(gòu)式柱截面中性軸的距離。格構(gòu)式柱截面中性軸的距離。 k k反映剪力和幾何形反映剪力和幾何形 狀的修正系數(shù)。狀的修正系數(shù)。k=0.9 =0.9 平行弦平行弦k=0.7 =0.7 上弦坡度上弦坡度i = 0.1i = 0.1k=0.65 =0.65 上弦坡度上弦坡度i = 0.125i = 0.1252.2.計算原理計算原理屋架尺寸未定時，可按下式估算其當量慣性矩。 Mmax簡支屋架在屋面荷載作用下的跨中彎矩。

16、f 弦桿抗拉強度設(shè)計值。m ax02MhIkIkf2.2.計算原理計算原理內(nèi)力分析：依疊加原理，內(nèi)力分析只需針對幾種基本類型進行。 單跨剛架：（1）永久荷載；（2）屋面活荷載；（3）左風(fēng)（右風(fēng)荷載）；（4）吊車橫向水平荷載；（5）吊車豎向荷載。手算或電算2.2.計算原理計算原理 按照建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)使用過程中在結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，依照組合規(guī)則進行荷載效應(yīng)的組合，并取最不利組合進行設(shè)計。內(nèi)力組合原則內(nèi)力組合原則2.2.計算原理計算原理對于一般的剛對于一般的剛( (框框) )架，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，架，按承載

17、能力極限狀態(tài)設(shè)計時，構(gòu)件和連接可取下列簡化公式中的最不利值確定：構(gòu)件和連接可取下列簡化公式中的最不利值確定：S SGKGK、S SQKQK按規(guī)范規(guī)定的標準值算得的永久荷載效按規(guī)范規(guī)定的標準值算得的永久荷載效 應(yīng)和可變荷載效應(yīng)應(yīng)和可變荷載效應(yīng) G G、Q Q永久荷載分項系數(shù)和可變荷載分項系數(shù)永久荷載分項系數(shù)和可變荷載分項系數(shù)niQikQiGkGkQQGkGSSSSSS1119.02.2.計算原理計算原理maxM 內(nèi)力組合表內(nèi)力組合表2.2.計算原理計算原理 v桁架的內(nèi)力計算桁架的內(nèi)力計算鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計v桁架桿件的計算長度桁架桿件的計算長度v桿件截面型式桿件截面型式v一般構(gòu)造要求與截面選擇一

18、般構(gòu)造要求與截面選擇v桁架的節(jié)點設(shè)計桁架的節(jié)點設(shè)計1. 荷載分項系數(shù)及荷載組合系數(shù)按建筑結(jié)構(gòu)荷 載規(guī)范選取。2. 按節(jié)點荷載作用下的鉸接平面桁架分析內(nèi)力 常用的內(nèi)力分析方法有圖解法、解析法、電 算。具體分析時，可先分別計算全跨和半跨單 位節(jié)點荷載作用下的內(nèi)力，根據(jù)不同的荷載組 合，列表計算。桁架內(nèi)力計算桁架內(nèi)力計算3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 計算內(nèi)力系數(shù)計算內(nèi)力系數(shù)3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計3.節(jié)點剛性影響 節(jié)點剛性引起桿件次應(yīng)力，次應(yīng)力一般較小，不予考慮。但荷載很大的重型桁架有時需要計入次應(yīng)力的影響。4.桿件的內(nèi)力變號 屋架中部某些桿件在全跨荷載時受拉，而在半跨荷載時可能受壓。 半跨荷載

19、：活荷載、雪荷載、積灰荷載、單側(cè)施工3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計直接承受節(jié)間荷載的弦桿為壓彎構(gòu)件（直接承受節(jié)間荷載的弦桿為壓彎構(gòu)件（N N，M M）。）。 局部彎矩局部彎矩M M理論上應(yīng)按彈性支座上的連續(xù)梁計算理論上應(yīng)按彈性支座上的連續(xù)梁計算。M M0 0為將上弦節(jié)間視為簡支梁所得跨中彎矩。為將上弦節(jié)間視為簡支梁所得跨中彎矩。簡化計算：簡化計算：3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 計算長度概念：將端部有約束的壓桿化作等效的兩端鉸接的理想軸心壓桿。 (a) (b) (c) 221LEIcrP22)5 . 0(2LEIcrP22)(3LEIcrP桿端約束越強，桿件計算長度越短，臨界荷載越高桿端約束越強，

20、桿件計算長度越短，臨界荷載越高 。桁架桿件的計算長度桁架桿件的計算長度3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 影響鋼屋架桿端約束大小的因素：影響鋼屋架桿端約束大小的因素： 1 1）桿件軸力性質(zhì)）桿件軸力性質(zhì) 拉力使桿拉直，約束作用大，壓力使桿拉力使桿拉直，約束作用大，壓力使桿 件彎曲，約束作用微不足道。件彎曲，約束作用微不足道。 2 2）桿件線剛度大?。U件線剛度大小 線剛度越大，約束作用越大，反之，約線剛度越大，約束作用越大，反之，約 束作用越小。束作用越小。 3 3）與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大，）與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大， 較遠的桿件作用小。較遠的桿件作用小。 受壓弦桿和單系腹桿的

21、計算長度受壓弦桿和單系腹桿的計算長度3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 桿件計算長度：桿件計算長度：q 桁架平面內(nèi)計算長度桁架平面內(nèi)計算長度 弦桿弦桿 支座斜桿支座斜桿 ( (節(jié)件長度）節(jié)件長度） 支座豎桿支座豎桿 中間腹桿中間腹桿 xl0llx0llx8 . 003.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 屋架桿件的計算長度屋架桿件的計算長度3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 桁架平面外計算長度 弦桿 （側(cè)向支撐點間距離） 腹桿 （節(jié)間長度 ） 單角鋼腹桿和雙角鋼十字形腹桿， 繞最小主軸彎曲時桿軸處于斜平面內(nèi)，其端部 所受約束介于屋架平面內(nèi)外的兩種情況之間。lly0lly9 . 00oyl10lly3.3.鋼屋架設(shè)計

22、鋼屋架設(shè)計平面內(nèi)計算長度平面內(nèi)計算長度:平面外計算長度：平面外計算長度：dlx0)25. 075. 0(1210NNllydl21變內(nèi)力壓桿的計算長度變內(nèi)力壓桿的計算長度3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計q 交叉腹桿中交叉點處構(gòu)造：交叉腹桿中交叉點處構(gòu)造： 1 1）兩桿不斷開。）兩桿不斷開。 2 2）一桿不斷開，另一桿斷開）一桿不斷開，另一桿斷開 用節(jié)點板拼接。用節(jié)點板拼接。交叉腹桿中壓桿的計算長度交叉腹桿中壓桿的計算長度 3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計q 桁架平面內(nèi)計算長度：桁架平面內(nèi)計算長度： 無論另一桿為拉桿或壓桿，兩桿互為支承點。無論另一桿為拉桿或壓桿，兩桿互為支承點。q 桁架平面外計算長度：

23、桁架平面外計算長度： 拉桿可作為壓桿的平面外支承點，拉桿可作為壓桿的平面外支承點， 壓桿除非受力較小且不斷開，否則不起側(cè)向支點壓桿除非受力較小且不斷開，否則不起側(cè)向支點 的作用。的作用。 GB50017GB50017規(guī)范中交叉腹桿中壓桿的平面外計算長度規(guī)范中交叉腹桿中壓桿的平面外計算長度 計算公式。計算公式。 llx5 . 003.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 桿件截面選取的原則：桿件截面選取的原則： 承載能力高，抗彎強度大，承載能力高，抗彎強度大， 便于連接，用料經(jīng)濟通常便于連接，用料經(jīng)濟通常 選用角鋼和選用角鋼和T T型鋼型鋼 等強設(shè)計：等強設(shè)計： 壓桿對截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性。壓桿對

24、截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性。)(yzyxyz單軸對稱截面繞對稱軸屈曲時考單軸對稱截面繞對稱軸屈曲時考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長細比。慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長細比。桿件截面型式桿件截面型式截面伸展截面伸展壁厚較薄壁厚較薄外表平整外表平整3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 角鋼桿件截面形式角鋼桿件截面形式3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計受壓弦桿：受壓弦桿：yyyxxxyxxyililll000022yxii有節(jié)間荷載時有節(jié)間荷載時3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計受拉弦桿受拉弦桿：xyll00支座斜腹桿及豎桿：支座斜腹桿及豎桿：xyll00yxyxii 3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 屋架構(gòu)造的一般要求屋架構(gòu)造的一般要求:

25、: 同一榀屋架中，角鋼的規(guī)格不超過同一榀屋架中，角鋼的規(guī)格不超過5 56 6種種 最小角鋼最小角鋼 L45X4 L56X36X4,L18m L45X4 L56X36X4,L18m 的小角鋼屋的小角鋼屋 架不受此限。架不受此限。 一般構(gòu)造要求與截面選擇一般構(gòu)造要求與截面選擇3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 屋架桿件中的填板。屋架桿件中的填板。 作用：保證兩角鋼共同工作。作用：保證兩角鋼共同工作。 間距：壓桿間距：壓桿 拉桿拉桿 數(shù)量：不小于數(shù)量：不小于2 2個。個。ilz40ilz803.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計任務(wù)：任務(wù)：確定節(jié)點的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點承載力的計確定節(jié)點的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點承載力

26、的計算。節(jié)點的構(gòu)造應(yīng)傳力路線明確、簡捷、制作安裝方便。算。節(jié)點的構(gòu)造應(yīng)傳力路線明確、簡捷、制作安裝方便。注意：注意：節(jié)點板只在弦桿與腹桿之間傳力，不直接參與節(jié)點板只在弦桿與腹桿之間傳力，不直接參與傳遞傳遞弦桿內(nèi)力，弦桿若在節(jié)點板處斷開，應(yīng)設(shè)置拼接角弦桿內(nèi)力，弦桿若在節(jié)點板處斷開，應(yīng)設(shè)置拼接角鋼在兩弦桿間直接傳力。鋼在兩弦桿間直接傳力。節(jié)點設(shè)計節(jié)點設(shè)計3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 節(jié)點設(shè)計的一般原則節(jié)點設(shè)計的一般原則 雙角鋼截面桿件在節(jié)點處以節(jié)點板相連，各桿雙角鋼截面桿件在節(jié)點處以節(jié)點板相連，各桿 軸線（型鋼形心軸線）匯交于節(jié)點中心。軸線（型鋼形心軸線）匯交于節(jié)點中心。 角鋼的切斷面應(yīng)與其軸線垂

27、直，需要斜切以便角鋼的切斷面應(yīng)與其軸線垂直，需要斜切以便 使節(jié)點緊湊時只能切肢尖。使節(jié)點緊湊時只能切肢尖。雙角鋼截面桿件的節(jié)點雙角鋼截面桿件的節(jié)點3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 如弦桿截面需變化，截面改變點應(yīng)在節(jié)點上。如弦桿截面需變化，截面改變點應(yīng)在節(jié)點上。iK節(jié)點板上各桿件之間的間距節(jié)點板上各桿件之間的間距a:a: iiiKKMMeNNM)(21偏心力矩：偏心力矩：- -第第i i桿的線剛度桿的線剛度iiilEIK 當偏心當偏心e e0.05h0.05h時考慮偏心對桿件產(chǎn)生的附加時考慮偏心對桿件產(chǎn)生的附加彎矩：彎矩：受靜載時受靜載時，2010a受動載時受動載時，50a3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)

28、計 2.2.節(jié)點板設(shè)計：節(jié)點板設(shè)計： 形狀簡單、規(guī)則，如矩形、梯形形狀簡單、規(guī)則，如矩形、梯形 梯形和平行弦屋架的節(jié)點板厚度由腹梯形和平行弦屋架的節(jié)點板厚度由腹 桿最大內(nèi)力確定，三角形屋架節(jié)點板桿最大內(nèi)力確定，三角形屋架節(jié)點板 厚度由上弦桿內(nèi)力決定。在一榀屋架中厚度由上弦桿內(nèi)力決定。在一榀屋架中 支座節(jié)點板厚度可以大支座節(jié)點板厚度可以大2mm,2mm,其他節(jié)點板其他節(jié)點板 厚度相同。厚度相同。 3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計節(jié)點板的拉剪破壞：節(jié)點板的拉剪破壞：fANii)(ii2cos11第第i i段的拉剪折算系數(shù)段的拉剪折算系數(shù)ii第第i i段破壞線與拉力軸線的夾角段破壞線與拉力軸線的夾角ii

29、tlA 第第i i段破壞面的截面積段破壞面的截面積3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計單根腹桿的節(jié)點板按下式計算單根腹桿的節(jié)點板按下式計算：ftbNeeb節(jié)點板的有效寬度，當用螺栓連接時，應(yīng)取凈寬度節(jié)點板的有效寬度，當用螺栓連接時，應(yīng)取凈寬度t板件厚度，板件厚度，應(yīng)力擴散角，取應(yīng)力擴散角，取3030。3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 節(jié)點的構(gòu)造與計算節(jié)點的構(gòu)造與計算 3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 一般節(jié)點一般節(jié)點 節(jié)點無集中荷載也無弦桿拼接的節(jié)點。節(jié)點無集中荷載也無弦桿拼接的節(jié)點。 腹桿與節(jié)點板間的傳力腹桿與節(jié)點板間的傳力-兩側(cè)角焊縫兩側(cè)角焊縫 （L L形圍焊縫，三面圍焊縫），按受軸形圍焊縫，三面圍焊縫）

30、，按受軸 心力角鋼的角焊縫計算。心力角鋼的角焊縫計算。 弦桿與節(jié)點板間角焊縫只傳遞差值，弦桿與節(jié)點板間角焊縫只傳遞差值， 按下式計算其焊縫長度。按下式計算其焊縫長度。3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計力分配系數(shù)角鋼肢背、肢尖焊縫內(nèi)21,KK寸肢背、肢尖焊縫焊腳尺21,ffhh角焊縫強度設(shè)計值wff21NNN11127 . 021fwffwhfhNKl肢背焊縫：肢背焊縫：肢尖焊縫：肢尖焊縫：22227 . 022fwffwhfhNKl3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計有集中荷載的節(jié)點有集中荷載的節(jié)點q節(jié)點板伸出節(jié)點板伸出 槽焊縫槽焊縫“K K”假定只傳遞假定只傳遞P P力，按兩條角焊縫力，按兩條角焊縫 （焊

31、腳尺寸為（焊腳尺寸為0.5t0.5t）計算所需的長度。）計算所需的長度。 “A A”焊縫焊縫傳遞弦桿兩端內(nèi)力差傳遞弦桿兩端內(nèi)力差N=N1-N2N=N1-N2和偏和偏 心力矩心力矩M=M=N Ne e。焊縫兩端的最大。焊縫兩端的最大 合成應(yīng)力：合成應(yīng)力： 22227 . 027 . 026)(222wffwffwtffflhNlhMf3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計q 節(jié)點板部分伸出節(jié)點板部分伸出 當當“A A”焊縫強度不足時，采用焊縫強度不足時，采用 節(jié)點板伸出方案，節(jié)點板伸出方案， 肢尖肢尖“A A” 與肢背與肢背“B B”兩條焊縫傳遞弦桿兩條焊縫傳遞弦桿 與節(jié)點板間內(nèi)力，與節(jié)點板間內(nèi)力， NP

32、NP P較小，近似按只承受軸力時較小，近似按只承受軸力時”焊縫”和“設(shè)計和驗算“分配到肢尖和肢背，以BAN的肢尖和肢背的分配系數(shù)將的肢尖和肢背的分配系數(shù)將3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計下弦跨中拼接節(jié)點下弦跨中拼接節(jié)點 構(gòu)造：拼接角鋼采用與弦桿相同的規(guī)格，構(gòu)造：拼接角鋼采用與弦桿相同的規(guī)格， 切去豎肢及切去直角邊棱，安裝螺栓，切去豎肢及切去直角邊棱，安裝螺栓， 拼接角鋼與節(jié)點板各焊于不同的連接單元拼接角鋼與節(jié)點板各焊于不同的連接單元。3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 焊縫計算焊縫計算 弦桿自身拼接焊縫（弦桿自身拼接焊縫（“C C”焊縫），傳遞兩側(cè)弦焊縫），傳遞兩側(cè)弦 桿內(nèi)力的較小值桿內(nèi)力的較小值N,N

33、,考慮到截面形心處的力與拼接考慮到截面形心處的力與拼接 角鋼兩側(cè)的焊縫近于等距，角鋼兩側(cè)的焊縫近于等距，N N力由兩根拼接角鋼力由兩根拼接角鋼 的四條焊縫平分傳遞。弦桿和連接角鋼連接一的四條焊縫平分傳遞。弦桿和連接角鋼連接一 側(cè)的焊縫長度為：側(cè)的焊縫長度為：fwffhfhNl27 . 041blL12拼接角鋼長度為拼接角鋼長度為3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計內(nèi)力較大一側(cè)的下弦桿與節(jié)點板間的焊縫傳內(nèi)力較大一側(cè)的下弦桿與節(jié)點板間的焊縫傳遞弦桿內(nèi)力之差遞弦桿內(nèi)力之差N,N,如如N N過小則取弦桿較大過小則取弦桿較大內(nèi)力的內(nèi)力的15%15%，內(nèi)力較小一側(cè)弦桿與節(jié)點板間焊，內(nèi)力較小一側(cè)弦桿與節(jié)點板間焊縫參

34、照傳力一側(cè)采用?？p參照傳力一側(cè)采用。弦桿與節(jié)點板一側(cè)的焊縫強度驗算：弦桿與節(jié)點板一側(cè)的焊縫強度驗算：wfwfflhNK7 . 0215. 0max1肢背焊縫：wfwfflhNK7 . 0215. 0max2肢尖焊縫：3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 上弦跨中拼接節(jié)點上弦跨中拼接節(jié)點 構(gòu)造：拼接角鋼的彎折角用熱彎形成。構(gòu)造：拼接角鋼的彎折角用熱彎形成。 計算：弦桿和拼接角鋼間焊縫算法與下弦跨中節(jié)點計算：弦桿和拼接角鋼間焊縫算法與下弦跨中節(jié)點 相同，弦桿和節(jié)點板間焊縫算法與上弦節(jié)點相同，弦桿和節(jié)點板間焊縫算法與上弦節(jié)點 相同。相同。3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計支座節(jié)點支座節(jié)點 屋架與柱子的連接可以設(shè)計

35、成鉸接或剛接。屋架與柱子的連接可以設(shè)計成鉸接或剛接。3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計屋架與柱的剛接：屋架與柱的剛接：剛接節(jié)點連接焊縫剛接節(jié)點連接焊縫傳遞內(nèi)力由以下兩傳遞內(nèi)力由以下兩部分組成：部分組成：屋面荷載產(chǎn)生的屋面荷載產(chǎn)生的橫梁端反力，橫梁端反力，橫梁端彎矩在上橫梁端彎矩在上下弦軸線處產(chǎn)生的下弦軸線處產(chǎn)生的附加水平力、附加附加水平力、附加豎向反力，下弦處豎向反力，下弦處的水平力中還應(yīng)包的水平力中還應(yīng)包括框架內(nèi)力組合的括框架內(nèi)力組合的相應(yīng)水平剪力。相應(yīng)水平剪力。3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計梯形屋架支座節(jié)點梯形屋架支座節(jié)點節(jié)點板節(jié)點板加勁肋加勁肋底板底板錨栓錨栓加勁肋作用：加勁肋作用：提高支座節(jié)點

36、的側(cè)向剛提高支座節(jié)點的側(cè)向剛度，使支座底板受力均度，使支座底板受力均勻，減少底板彎矩勻，減少底板彎矩3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計支座節(jié)點力的傳遞路線為：支座節(jié)點力的傳遞路線為： 節(jié)點板節(jié)點板 H H形焊縫形焊縫底底板板 屋架桿件屋架桿件合力合力R RL L形焊縫形焊縫加勁肋加勁肋 3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 支座節(jié)點的計算：支座節(jié)點的計算： 底板：底板： 底板面積：底板面積：00AfRAAAcn錨栓孔面積0A 底板厚度：按均布荷載下板的抗彎計算，將底板厚度：按均布荷載下板的抗彎計算，將 基礎(chǔ)反力看成均布荷載基礎(chǔ)反力看成均布荷載q,q,底板被節(jié)點板和加底板被節(jié)點板和加 勁肋分成勁肋分成4 4塊

37、兩相鄰邊支撐的板，其單位寬度塊兩相鄰邊支撐的板，其單位寬度 的彎矩為：的彎矩為：21qaMnARq 底板下的平均壓應(yīng)力：fMt6底板厚度：3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計加勁肋：加勁肋：按懸臂梁計算，固端截面的剪力按懸臂梁計算，固端截面的剪力4RV 固端截面彎矩固端截面彎矩eVM加勁肋與節(jié)點板間豎向焊縫加勁肋與節(jié)點板間豎向焊縫L:L:焊縫受力：焊縫受力：4RV eVMwffwffwtffflhNlhMf7 . 027 . 026)(222焊縫驗算：焊縫驗算：3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計支座節(jié)點板、加勁肋與支座底板的水平焊縫：支座節(jié)點板、加勁肋與支座底板的水平焊縫： 傳遞全部反力傳遞全部反力R R。

38、wfwffflhR7 . 0的水平焊縫總長度節(jié)點板、加勁肋與底板wl3.3.鋼屋架設(shè)計鋼屋架設(shè)計 輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與一般普通鋼結(jié)構(gòu)相比輕型門式剛架結(jié)構(gòu)與一般普通鋼結(jié)構(gòu)相比具有以下技術(shù)特征：具有以下技術(shù)特征： 1.1.結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫截面尺寸較小，可以有效地結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫截面尺寸較小，可以有效地利用建筑空間，降低房屋的高度，建筑造型美觀利用建筑空間，降低房屋的高度，建筑造型美觀。 2.2.門式剛架的剛度較好，自重輕，橫梁與柱門式剛架的剛度較好，自重輕，橫梁與柱可以組裝，為制作、運輸、安裝提供了有利條件可以組裝，為制作、運輸、安裝提供了有利條件。 3.3.屋面剛架用鋼量僅為普通鋼屋架用鋼量的屋面剛架用鋼

39、量僅為普通鋼屋架用鋼量的1/5-1/101/5-1/10，是一種經(jīng)濟可靠的結(jié)構(gòu)形式。，是一種經(jīng)濟可靠的結(jié)構(gòu)形式。4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房門式剛架工程實例門式剛架工程實例山墻抗風(fēng)柱山墻抗風(fēng)柱吊車梁吊車梁天窗架天窗架4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房主要承重骨架門式剛架主要承重骨架門式剛架 檁條、墻梁檁條、墻梁 冷彎薄壁型鋼冷彎薄壁型鋼 屋面、墻面屋面、墻面 壓型金屬板、彩鋼夾芯板壓型金屬板、彩鋼夾芯板 屋面及墻面保溫芯材屋面及墻面保溫芯材 聚苯乙烯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料、 聚氨酯泡沫塑料、巖棉等聚氨酯泡沫塑料、巖棉等 支撐支撐 屋面支撐、柱間支撐屋面支撐

40、、柱間支撐門式剛架結(jié)構(gòu)的組成門式剛架結(jié)構(gòu)的組成4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房門式剛架結(jié)構(gòu)的組成門式剛架結(jié)構(gòu)的組成4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房重量輕重量輕工業(yè)化程度高、施工周期短工業(yè)化程度高、施工周期短柱網(wǎng)布置靈活柱網(wǎng)布置靈活綜合經(jīng)濟效益高綜合經(jīng)濟效益高4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房1.1.門式剛架屋面體系的整體性可以依靠檁門式剛架屋面體系的整體性可以依靠檁條、隅撐來保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量條、隅撐來保證，從而減少了屋蓋支撐的數(shù)量，同時支撐多用張緊的圓鋼做成，很輕便。，同時支撐多用張緊的圓鋼做成，很輕便。門式剛架結(jié)構(gòu)性能門式剛架結(jié)構(gòu)性

41、能4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房2.2.門式剛架的梁、柱門式剛架的梁、柱多采用變截面桿件，可以多采用變截面桿件，可以節(jié)省材料。節(jié)省材料。 3.3.組成構(gòu)件的桿件較組成構(gòu)件的桿件較薄，對制作、涂裝、運輸薄，對制作、涂裝、運輸、安裝的要求高。、安裝的要求高。 4.4.構(gòu)件的抗彎剛度、構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小，結(jié)構(gòu)的抗扭剛度比較小，結(jié)構(gòu)的整體剛度也比較柔。整體剛度也比較柔。 4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房門式剛架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況門式剛架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用情況 1.1.我國門式剛架設(shè)計規(guī)程：我國門式剛架設(shè)計規(guī)程：門式剛架輕型房門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)

42、程(CECS102:2002)(CECS102:2002) 2.2.應(yīng)用范圍：輕型廠房、物流中心、大型超市應(yīng)用范圍：輕型廠房、物流中心、大型超市、體育館、展覽廳、活動房屋、加層建筑等。、體育館、展覽廳、活動房屋、加層建筑等。 3.3.應(yīng)用規(guī)模：國內(nèi)每年有幾千萬平方米的輕鋼應(yīng)用規(guī)模：國內(nèi)每年有幾千萬平方米的輕鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 建筑物竣工。建筑物竣工。4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房4.4.輕型門式剛架的適用范圍及截面形式：輕型門式剛架的適用范圍及截面形式：(1).(1).屋面荷載較小，橫向跨度為屋面荷載較小，橫向跨度為9 924m24m，柱高，柱高為為4.54.59m9m，(2).(2

43、).沒有吊車或設(shè)有中、輕級工作制吊車的廠沒有吊車或設(shè)有中、輕級工作制吊車的廠房。房。(3).(3).當廠房橫向跨度不超過當廠房橫向跨度不超過15m15m，柱高不超過，柱高不超過6m6m時，屋面剛架梁宜采用等截面剛架形式。當廠時，屋面剛架梁宜采用等截面剛架形式。當廠房橫向跨度大于房橫向跨度大于15m15m，柱高超過，柱高超過6m6m時，宜采用變時，宜采用變截面剛架形式。截面剛架形式。4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房5.5.變截面剛架與等截面剛架的對比變截面剛架與等截面剛架的對比: :柱和梁采用變截面形式時，截面形狀與內(nèi)力圖柱和梁采用變截面形式時，截面形狀與內(nèi)力圖形附合較好，受力合

44、理、節(jié)省材料。形附合較好，受力合理、節(jié)省材料。變截面剛架在構(gòu)造連接及加工制造方面不如等變截面剛架在構(gòu)造連接及加工制造方面不如等截面方便。截面方便。6.6.柱腳形式柱腳形式: : 門式剛架柱腳分為鉸接和剛接兩種連接形門式剛架柱腳分為鉸接和剛接兩種連接形式。式。4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房 剛接柱腳詳圖剛接柱腳詳圖 鉸接柱腳詳圖鉸接柱腳詳圖 剛接柱腳門式剛架剛接柱腳門式剛架 鉸接柱腳門式剛架鉸接柱腳門式剛架變截面梁變截面梁變截面梁、柱變截面梁、柱4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房加勁板加勁板地腳螺栓地腳螺栓4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房變截面變截

45、面剛架梁剛架梁 等截面等截面剛架柱剛架柱4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式 門式剛架又稱山形門式剛架。其結(jié)構(gòu)形式按跨度可分為單跨、雙跨和多跨。按屋面坡脊數(shù)可分為單坡、雙坡、多坡屋面。 結(jié)構(gòu)形式的選取考慮生產(chǎn)工藝、吊車噸位及建筑尺寸等因素單跨單坡單跨單坡單跨雙坡單跨雙坡多跨（中間搖擺柱）多跨（中間搖擺柱）高低跨高低跨雙坡雙跨雙坡雙跨門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式門式剛架的各種結(jié)構(gòu)形式多跨（梁柱剛結(jié)）多跨（梁柱剛結(jié)）四坡雙跨四坡雙跨搖擺柱搖擺柱4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房1.柱網(wǎng)布置與定位軸線 柱距：應(yīng)綜合考慮剛架跨度、荷載條件及使

46、用要求等因素，一般為6m，也可取7.5m、9m、或12m 跨度：一般為9-36m，以3m為模數(shù) 邊柱的外邊緣與縱向定位軸線重合 多跨中柱的中心線與縱向定位軸線重合 端部柱的中心線自橫向定位軸線向內(nèi)移600mm2.剖面布置 高度：取室內(nèi)地面至立柱軸線與橫梁軸線交點高度，宜取 4.5-9m，有橋式吊車時不大于12m門式剛架的結(jié)構(gòu)布置門式剛架的結(jié)構(gòu)布置4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房 3.檁條和墻梁的布置 檁條：應(yīng)等間距布置。在屋脊處，應(yīng)沿屋脊兩側(cè)各布置一道檁條，使得屋面板的外伸寬度不要太長(一般小于200mm)，在天溝附近應(yīng)布置一道檁條，以便于天溝的固定。確定檁條間距時，應(yīng)綜合考慮

47、屋面材料、檁條規(guī)格等因素按計算確定。 屋面檁條布置屋面檁條布置實例實例4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房屋面檁條布置實例屋面檁條布置實例4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房 墻梁：墻梁的布置，應(yīng)考慮設(shè)置門窗、挑檐、遮雨篷等構(gòu)件和圍護材料的要求。 墻梁布置實例墻梁布置實例4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房4.屋面支撐和剛性系桿的布置原則： 在每個溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置能獨立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。 在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時設(shè)置屋蓋橫向支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。 端部支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一或第二個開間。4.4.輕型門式剛架單層廠

48、房輕型門式剛架單層廠房5.柱間支撐的布置原則： 柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)房屋縱向受力情況及安裝條件確定，廠房無吊車時，宜取3045m；廠房有吊車時，宜設(shè)置在溫度區(qū)段中部，間距不大于60m 當房屋高度較大時，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置；4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房荷載及荷載組合剛架的內(nèi)力和側(cè)移計算剛架柱和梁的設(shè)計剛架設(shè)計剛架設(shè)計4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房永久荷載：包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的自重和懸掛在結(jié)構(gòu)上的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力荷載，如屋面、檁條、支撐、吊頂、墻面構(gòu)件和剛架自重等。 可變荷載：屋面活荷載 、屋面雪荷載和積灰荷載 吊車荷

49、載 、地震作用 、風(fēng)荷載。 荷載及荷載組合荷載及荷載組合4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房 荷載組合原則： 屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，應(yīng)取兩者中的較大值； 積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大值同時考慮； 施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條自重以外的其他荷載同時考慮； 多臺吊車的組合應(yīng)符合荷載規(guī)范的規(guī)定； 當需要考慮地震作用時，風(fēng)荷載不與地震作用同時考慮。 4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房內(nèi)力計算原則： 根據(jù)不同荷載組合下內(nèi)力分析結(jié)果，找出控制截面的內(nèi)力組合，控制截面位置一般在柱底、柱頂、柱牛腿連接處及梁端、梁跨中等截面?？刂平孛娴膬?nèi)力組合主要有：

50、 最大軸壓力Nmax和同時出現(xiàn)的M及V的較大值。 最大彎矩Mmax和同時出現(xiàn)的V及N的較大值。 最大負彎矩Mmax和同時出現(xiàn)的V及N的較大值。 最小軸壓力Nmin和相應(yīng)的M及V，出現(xiàn)在永久荷載和風(fēng)荷載共同作用下，當柱腳鉸接時M=0。剛架內(nèi)力和側(cè)移計算剛架內(nèi)力和側(cè)移計算4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房側(cè)移計算原則： 變截面門式剛架柱頂側(cè)移應(yīng)采用彈性分析方法確定。計算時荷載取標準值，不考慮荷載分項系數(shù)。 如果最后驗算時剛架的側(cè)移不滿足要求，即需要采用下列措施之一進行調(diào)整： 放大柱或梁的截面尺寸； 改鉸接柱腳為剛接柱腳； 把多跨框架中的搖擺柱改為上端和梁剛接的節(jié)點連接形式。4.4.輕

51、型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房梁、柱板件的寬厚比限值： 工字形截面構(gòu)件受壓翼緣板的寬厚比：工字形截面梁、柱構(gòu)件腹板的寬厚比：yftb235151ywwfth235250剛架柱和梁的設(shè)計剛架柱和梁的設(shè)計4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房剛架梁、柱構(gòu)件的強度計算剛架內(nèi)力分析在橫向均布荷載作用下，剛架彎矩圖如下剛架彎矩圖剛架彎矩圖剛架荷載計算簡圖剛架荷載計算簡圖q4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房在水平風(fēng)荷載作用下，剛架彎矩圖如下：荷載計算簡圖荷載計算簡圖 剛架彎矩圖剛架彎矩圖q4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房 輕型鋼結(jié)構(gòu)是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力達到

52、鋼材屈服點作為臨界狀態(tài)，沒有考慮塑性發(fā)展的影響，所以門式剛架一般按彈性理論設(shè)計。 考慮各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取出最大荷載值控制設(shè)計，對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進行驗算。4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房正應(yīng)力驗算：剪應(yīng)力驗算： 式中：式中： 構(gòu)件有效凈截面面積；構(gòu)件有效凈截面面積； 、 對主軸對主軸x x和和y y的有效凈截面抵抗矩；的有效凈截面抵抗矩； 、 對主軸對主軸x x和和y y的彎矩。的彎矩。efnAefnxWefnyWxMyM4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房彎矩作用平面內(nèi)：彎矩作用平面外：4.4.輕型門式剛架單層廠房輕型門式剛架單層廠房 工字形截面受彎構(gòu)件在剪力V和彎矩M 共同作用下的強度應(yīng)符合下列要求： 當 時 當 時 當截面為雙軸對稱時2110.5feufuVMMMMV0.5uuVVV0.5uVVeuMM