第7章單層廠房結(jié)構(gòu)ppt課件

1、7.1 廠房構(gòu)造的方式和布置 7.2 廠房構(gòu)造的框架方式7.3 屋蓋構(gòu)造 7.4 框架柱設(shè)計特點7.5 輕型門式剛架構(gòu)造 7.6 吊車梁設(shè)計特點7.7 墻架體系1. 熟習(xí)單層廠房構(gòu)造方式及布置，鋼屋蓋構(gòu)造構(gòu)造和設(shè)計計算。2. 了解輕型門式剛架的構(gòu)造和設(shè)計。3. 了解吊車梁的構(gòu)造與設(shè)計。4. 掌握框架柱的設(shè)計。本章目錄根本要求第7.1節(jié) 廠房構(gòu)造的方式和布置1. 廠房構(gòu)造的組成2. 廠房構(gòu)造的設(shè)計步驟3. 柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置1.了解廠房構(gòu)造的組成2.了解廠房的設(shè)計步驟及柱網(wǎng)伸縮縫的布置本節(jié)目錄根本要求7.1.1 廠房構(gòu)造的組成(b)有檁屋蓋屋架柱間支撐檁條拉條上弦橫向支撐柱間支撐圖7.1.1

2、 廠房構(gòu)造的組成垂直支撐大型屋面板柱間支撐上弦橫向支撐天窗架屋架(a)無檁屋蓋其構(gòu)件按作用可分為： 橫向框架 由柱和屋架組成,是廠房的主要承重體系。 屋蓋構(gòu)造 承當(dāng)屋蓋荷載，包括橫向框架的橫梁、托架、中間屋架、天窗架、檁條等。 支撐體系 包括屋蓋部分的支撐和柱間支撐等，作用有二：承當(dāng)縱向程度荷載；把主要承重體系連成空間的整體構(gòu)造，保證廠房構(gòu)造必需的剛度和穩(wěn)定。 吊車梁和制動梁(或制動銜架)主要接受吊車豎向及程度荷載。 墻架 接受墻體的自重和風(fēng)荷載。 次要的構(gòu)件：梯子、走道、門窗等。在某些廠房中，還有任務(wù)平臺。7.1.2 廠房構(gòu)造的設(shè)計步驟 1規(guī)劃廠房的建筑和構(gòu)造 2靜力計算 3構(gòu)件及銜接設(shè)計

3、4繪制施工圖7.1.3 柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置 柱網(wǎng)布置 進(jìn)展柱網(wǎng)布置時，應(yīng)留意以下幾方面的問題： 滿足消費工藝的要求 滿足構(gòu)造的要求 盡能夠?qū)⒅贾迷谕坏臋M向軸線上。 符合經(jīng)濟(jì)合理的要求 確定方案時應(yīng)進(jìn)展綜合比較。 符合柱距規(guī)定要求 對廠房橫向，當(dāng)跨度L18m時，其跨度宜采用3m的倍數(shù)；當(dāng)廠房跨度L18m時，其跨度宜采用6m的倍數(shù)。對廠房縱向，以前根本柱距普通采用6m或12m，如今采用壓型鋼板作屋面和墻面資料的廠房日益廣泛，常以18m甚至24m作為根本柱距。多跨廠房的中列柱，常因工藝要求需求“拔柱。其柱距為根本柱距的倍數(shù)，最大可達(dá)48m。 圖7.1.2 柱網(wǎng)布置和溫度伸縮縫

4、(a)各列柱距相等(b)中間柱有拔柱asaaaccc計算單元2aacc計算單元aaaaaaaa插入距(a)(b) 溫度伸縮縫 設(shè)置溫度伸縮縫是為了防止產(chǎn)生過大的溫度變形和和溫度應(yīng)力。 在縱向，常采用溫度伸縮縫將廠房分成伸縮時互不影響的溫度區(qū)段。按規(guī)范規(guī)定，當(dāng)溫度區(qū)段長度不超越表7.1時，可不計算溫度應(yīng)力。表7.1 溫度區(qū)段長度值120露天構(gòu)造125100180熱車間和采暖地域的非采暖房屋150120220采暖房屋和非采暖地域的房屋柱頂為鉸接柱頂為剛接橫向溫度區(qū)段沿屋架或構(gòu)架跨度方向縱向溫度區(qū)段垂直于屋架或構(gòu)架跨度方向溫度區(qū)段長度m構(gòu)造情況 為節(jié)約鋼材也可采用單柱溫度伸縮縫，即在縱

5、向構(gòu)件(如托架、吊車梁等)支座處設(shè)置滑動支座，但構(gòu)造復(fù)雜。 當(dāng)廠房寬度較大時，也應(yīng)該按規(guī)范規(guī)定布置縱向溫度伸縮縫。 溫度伸縮縫最普通的做法是設(shè)置雙柱。即在縫的兩旁布置兩個無任何縱向構(gòu)件聯(lián)絡(luò)的橫向框架，使溫度伸縮縫的中線和定位軸線重合；在設(shè)備布置條件不允許時，可采用“插入距的方式。第7.2節(jié) 廠房構(gòu)造的框架方式1.橫向框架主要尺寸和計算簡圖2.橫向框架的荷載和內(nèi)力3.框架柱的類型4.縱向框架的柱間支撐1.了解廠房框架柱的類型及柱間支撐2.掌握橫向框架的計算本節(jié)目錄根本要求7.2.1 橫向框架主要尺寸和計算簡圖 主要尺寸 框架的主要尺寸見圖7.2.1?？蚣艿目缍龋胀ㄈ樯喜恐行木€

6、間的橫向間隔，可由下式定出：橋式吊車的跨度；式中圖7.2.1 橫向框架的主要尺寸h2h1h3H2HH1SL0LxD 車外緣和柱內(nèi)邊緣之間的必要空隙：當(dāng)?shù)踯嚻鸱至坎淮笥?00kN時，不宜小于80mm；當(dāng)?shù)踯嚻鸱至看笥诨虻扔?50kN時，不宜小于100mm；當(dāng)在吊車和柱之間需求設(shè)置平安走道時，那么D不得小于400mm；S由吊車梁軸線至上段柱軸線的間隔，應(yīng)滿足下式要求B吊車橋架懸伸長度，可由行車樣本查得；圖7.2.2 柱與吊車梁軸線 間的凈距 L0Lxh1h2BSDb1b1/2b1上段柱寬度。 S的取值：對于中型廠房普通采用0.75m或1m，重型廠房那么為1.25m甚至達(dá)2.0m。 框架由柱腳底面到

7、橫梁下弦底部的間隔:式中:h3地面至柱腳底面的間隔。中型車間約為0.8-1.0，重型車間為1.01.2；h2地面至吊車軌頂?shù)母叨?，由工藝要求定；式中?A為吊車軌道頂面至起重小車頂面之間的間隔； 100mm是為制造、安裝誤差留出的空隙； (150200)mm那么是思索屋架的撓度和下弦程度支撐角鋼的下伸等所留的空隙。 吊車梁的高度可按(1/51/12)選用，L為吊車梁的跨度，吊車軌道高度可根據(jù)吊車起分量決議。h1吊車軌頂至屋架下弦底面的間隔： 計算簡圖 通常簡化為平面框架計算。 框架計算單元應(yīng)使縱向每列柱至少有一根柱參與框架任務(wù)，同時將受力最不利的柱劃入計算單元中。 對于各列柱距均

8、相等的廠房，只計算一個框架。對有拔柱的計算單元，普通以最大柱距作為劃分計算單元的規(guī)范，其界限可以采用柱距的中心線，也可以采用柱的軸線，如采用后者，那么對計算單元的邊柱只應(yīng)計入柱的一半剛度，作用于該柱的荷載也只計入一半。圖7.2.3 橫向框架的計算簡圖 (a)柱頂剛接(b)柱頂鉸接H1H2HL(a)H1H2HL1L2(b) 對于由格構(gòu)式橫梁和階形柱(下部柱為格構(gòu)柱)所組成的橫向框架，需求將慣性矩(對高度有變化的桁架式橫梁按平均高度計算)乘以折減系數(shù)0.9簡化成實腹式橫梁和實腹式柱。對柱頂剛接的橫向框架，當(dāng)滿足下式的條件時，可近似以為橫梁剛度為無窮大：式中橫梁在遠(yuǎn)端固定使近端A點轉(zhuǎn)動單位角時在A點

9、所需施加的力矩值；柱在A點轉(zhuǎn)動單位角時在A點所需施加的力矩值。 框架的計算跨度L(或L1、L2)取為兩上柱軸線之間的間隔。 橫向框架的計算高度H：柱頂剛接時,可取為柱腳底面至框架下弦軸線的間隔(橫梁假定為無限剛性)，或柱腳底面至橫梁端部形心的間隔(橫梁為有限剛性)；柱頂鉸接時，應(yīng)取為柱腳底面至橫梁主要支承節(jié)點間間隔。對階形柱應(yīng)以肩梁上外表作分界限將H劃分為上部柱高度H1和下部柱高度H2。 圖7.2.4 橫向框架的高度取值方法H2HH1H2HH1H2HH1H2HH1長圓孔相連(a)(b)(c)(d)7.2.2 橫向框架的荷載和內(nèi)力 荷載 作用在橫向框架上的荷載有永久荷載、可變荷載、

10、施工荷載。 永久荷載：屋蓋系統(tǒng)、柱、吊車梁系統(tǒng)、墻架、墻板及設(shè)備管道等的自重?？蓞⒖加嘘P(guān)資料、表格、公式進(jìn)展估計。 可變荷載：風(fēng)、雪荷載、積灰荷載、屋面均布活荷載、吊車荷載等?？捎珊奢d規(guī)范和吊車規(guī)格查得。 施工荷載：思索在施工中采取暫時性措施。 內(nèi)力組合分析 框架內(nèi)力分析可按構(gòu)造力學(xué)的方法進(jìn)展，也可利用計算圖表或計算機(jī)程序。 對于單跨剛架，分別以荷載規(guī)范值分析以下工況： 永久荷載； 屋面活荷載； 左或右風(fēng)荷載； 吊車左或右 剎車力； 吊車小車接近左或右時的重力。然后，按照承載才干極限形狀或正常運用極限形狀組合。最不利的內(nèi)力組合受彎構(gòu)件最多只需四種內(nèi)力組合：: : : :壓彎構(gòu)件最

11、多只需四種內(nèi)力組合：: : : : 柱與屋架剛接時，應(yīng)對橫梁的端彎矩和相應(yīng)的剪力進(jìn)展組合。最不利組合可分為四組： 使屋架下弦桿產(chǎn)生最大壓力； 使屋架上弦桿產(chǎn)生最大壓力，同時也使下弦桿產(chǎn)生最大拉力； 使腹桿產(chǎn)生最大拉力 使腹桿產(chǎn)生最大壓力 組合時思索施工情況，只思索屋面恒載所產(chǎn)生的支座端彎矩和程度力的不利作用，不思索它的有利作用。(a)MHMH(c)MHMH(b)MHMH(d)MHMH圖.3 框架柱的類型 框架柱按構(gòu)造方式可分為等截面柱、階形柱和分別式柱三大類。 等截面柱有實腹式和格構(gòu)式兩種,通常采用實腹式。等截面柱將吊車梁支于牛腿上，構(gòu)造簡單，但吊車豎向荷載偏心大，只適用于吊車

12、起分量Q150kN，或無吊車且廠房高度較小的輕型廠房中。 階形柱用鋼量比等截面柱節(jié)省。也分為實腹式和格構(gòu)式兩種。 框架柱方式見圖7.2.6 。圖7.2.6 框架柱的方式 (a)等截面實腹柱；(b)等截面格構(gòu)柱； (c)階形實腹柱；(d)階形格構(gòu)柱； (e)雙階柱;(f)分別式柱(a)H(b)H(c)室內(nèi)地面標(biāo)高柱底標(biāo)高(f)室內(nèi)地面標(biāo)高柱角底面標(biāo)高(e)H3H2H1(d) 分別式柱：由支承屋蓋構(gòu)造的屋蓋肢和支承吊車梁或吊車桁架的吊車肢所組成，兩柱肢之間用程度板相銜接。 屋蓋肢接受屋面荷載、風(fēng)荷載及吊車程度荷載，按壓彎構(gòu)件設(shè)計；吊車肢在框架平面內(nèi)的穩(wěn)定性依托連在屋蓋肢上的程度連系板保證。吊車肢僅

13、接受吊車的豎向荷載，當(dāng)?shù)踯嚵翰捎猛痪壷ё鶗r，按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計，當(dāng)采用平板支座時，仍按壓彎構(gòu)件設(shè)計。 分別式柱構(gòu)造簡單，制造和安裝比較方便，但用鋼量比階形柱多，且剛度較差，只宜用于吊車軌頂標(biāo)高低于10m、且吊車起分量Q750kN，或者相鄰兩跨吊車的軌頂標(biāo)高相差很懸殊，而低跨吊車起分量Q500kN。7.2.4 縱向框架的柱間支撐 柱間支撐的作用和布置 柱間支撐的作用為： 組成堅強(qiáng)的縱向構(gòu)架，保證廠房的縱向剛度； 接受廠房端部山墻的風(fēng)荷載、吊車縱向程度荷載及溫度應(yīng)力等，在地震區(qū)尚應(yīng)接受廠房縱向的地震力，并傳至根底。 可作為框架柱在框架平面外的支點，減少柱在框架平面外的計算長度。 柱間

14、支撐由兩部分組成：在吊車梁以上的部分稱為上層支撐。吊車梁以下部分稱為下層支撐，下層柱間支撐與柱、吊車梁在縱向組成剛性很大的懸臂桁架。為了使縱向構(gòu)件在溫度發(fā)生變化時能較自在地伸縮，下層支撐應(yīng)該設(shè)在溫度區(qū)段中部。只需當(dāng)?shù)踯囄恢酶叨囬g總長度又很短(如混鐵爐車間)時，下層支撐設(shè)在兩端才是合理的。 當(dāng)溫度區(qū)段小于90m時，在它的中央設(shè)置一道下層支撐圖7.2.7 (a) ；假設(shè)溫度區(qū)段長度超越90m，那么在它的1/3點處各設(shè)一道支撐圖7.2.7 (b) 。圖7.2.7 柱間支撐的布置(b)(a) 上層柱間支撐又分為兩層，第一層在屋架端部高度范圍內(nèi)屬于屋蓋垂直支撐。第二層在屋架下弦至吊車梁上翼緣范圍內(nèi)。

15、為了傳送風(fēng)力，上層支撐需求布置在溫度區(qū)段端部。此外，在有下層支撐處也應(yīng)設(shè)置上層支撐。上層柱間支撐宜在柱的兩側(cè)設(shè)置，只需在無人孔而柱截面高度不大的情況下才可沿柱中心設(shè)置一道。下層柱間支撐應(yīng)在柱的兩個肢的平面內(nèi)成對設(shè)置；與外墻墻架有聯(lián)絡(luò)的邊列柱可僅設(shè)在內(nèi)側(cè)，但重級任務(wù)制吊車的廠房外側(cè)也同樣設(shè)置支撐。 柱間支撐的方式和組成 柱間支撐按構(gòu)造方式可分為十字交叉式、八字式、門架式等，如圖7.2.8 。 圖7.2.8 柱間支撐的方式(a)(b)(c)(d)(e) 上層柱間支撐接受端墻傳來的風(fēng)力；下層柱間支撐除接受端墻傳來的風(fēng)力以外，還接受吊車的縱向程度荷載。在同一溫度區(qū)段的同一柱列設(shè)有兩道或兩

16、道以上的柱間支撐時，那么全部縱向程度荷載(包括風(fēng)力)由該柱列一切支撐 十字交叉支撐運用最為普遍，其斜桿傾角宜為45。左右。上層支撐在柱間距大時可改用斜撐桿；下層支撐高而不寬者可以用兩個十字形，高而剛度要求嚴(yán)厲者可以占用兩個開間。 當(dāng)柱間距較大或十字撐妨礙消費空間時，可采用門架式支撐。共同接受。當(dāng)在柱的兩個肢的平面內(nèi)成對設(shè)置時，在吊車肢的平面內(nèi)設(shè)置的下層支撐，除接受吊車縱向程度荷載外，還接受與屋蓋肢下層支撐按軸線間隔分配傳來的風(fēng)力；靠墻的外肢平面內(nèi)設(shè)置的下層支撐，只接受端墻傳來的風(fēng)力與吊車肢下層支撐按軸線間隔分配受力。 交叉桿、上層斜撐桿、門形下層支撐的主要桿件普通按柔性桿(拉桿)設(shè)計，交叉桿趨

17、向于受壓的桿件不參與任務(wù)，其他的非交叉桿以及程度橫桿按壓桿設(shè)計。某些重型車間，對下層柱間支撐的剛度要求較高，往往交叉桿的兩桿均按壓桿設(shè)計。第7.3節(jié) 屋蓋構(gòu)造1.屋蓋構(gòu)造的方式2.屋蓋支撐3.簡支屋架設(shè)計4.剛接屋架框架橫梁設(shè)計特點1.了解屋蓋的方式和支撐2.掌握簡支屋架的設(shè)計本節(jié)目錄根本要求7.3.1 屋蓋的構(gòu)造方式 屋蓋構(gòu)造體系(1)無檁屋蓋 無檁屋蓋普通用于預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板等重型屋面，將屋面板直接放在屋架或天窗架上。 預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板的跨度通常采用6m，有條件時也可采用12m。當(dāng)柱距大于所采用的屋面板跨度時，可采用托架(或托梁)來支承中間屋架。 采用無檁屋蓋的廠

18、房，屋面剛度大，耐久性也高。由于大型屋面板與屋架上弦桿的焊接經(jīng)常得不到保證，只能有限地思索它的空間作用，屋蓋支撐不能取消。(2)有檁屋蓋 有檁屋蓋常用于輕型屋面資料的情況。如壓型鋼板、壓型鋁合金板、石棉瓦、瓦楞鐵皮等。 對石棉瓦和瓦楞鐵皮屋面，屋架間距通常為6m；當(dāng)柱距大于或等于12m時,那么用托架支承中間屋架。對于壓型鋼板和壓型鋁合金板屋面、屋架間距常大于或等于12m，當(dāng)屋架間距為1218m時，宜將檁條直接支承于鋼屋架上；當(dāng)屋架間距大于18m時,以縱橫方向的次桁架(或梁)來支承檁條較為適宜。 屋架的方式 屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。 屋架的外形首先取決于建

19、筑物的用途，其次應(yīng)思索用料經(jīng)濟(jì)施工方便、與其他構(gòu)件的銜接以及構(gòu)造的剛度等問題。此外，還取決于屋面資料要求的排水坡度。 在制造簡單的條件下，桁架外形應(yīng)盡能夠與其彎矩圖接近，這樣能使弦桿受力均勻，腹桿受力較小。腹桿的布置應(yīng)使內(nèi)力分布趨于合理，盡量用長桿受拉、短桿受壓，腹桿的數(shù)目宜少，總長度要短，斜腹桿的傾角普通在30。60。之間，腹桿布置時應(yīng)留意使荷載都作用在桁架的節(jié)點上(石棉瓦等輕屋面的屋架除外)，防止由于節(jié)間荷載而使弦桿接受部分彎矩，節(jié)點構(gòu)造要求簡單合理，便于制造。三角形桁架 用于陡坡屋面(i13)的有檁屋蓋體系 特點：通常與柱子只能鉸接，房屋的整體橫向剛度較低；對簡支屋架來說，外形與荷載作用

20、下的彎矩圖相差懸殊，致使這種屋架弦桿受力不均，支座處內(nèi)力較大，跨中內(nèi)力較小，弦桿的截面不能充分發(fā)揚作用；支座處上、下弦桿交角過小內(nèi)力較大，使支座節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜。三角形屋架的腹桿布置常用的幾種方式:圖7.3.1 三角形屋架的方式(a)(c)(b)(d)梯形屋架 用于屋面坡度較為平緩的無檁屋蓋體系 特點：它與簡支受彎構(gòu)件的彎矩圖形比較接近，弦桿受力較為均勻。梯形屋架與柱的銜接可以做成鉸接也可以做成剛接。剛性銜接可提高建筑物的橫向剛度。 梯形屋架的腹桿體系可采用單斜式、人字式和再分式。普通情況下，與柱剛接的屋架宜采用下承式；與柱鉸接時那么采用上承式下承式均可。圖7.3.2 梯形屋架3000300030

21、001500(a)(b)(c)(d) 人字形屋架,上、下弦可以平行;也可以有不同坡度,或者下弦有一程度段。如圖7.3.3所示。坡度常為1/201/10，屋架中部高度普通為2.02.5m，跨度大于36m時可取較大高度，但不宜超越3m。端部高度普通為跨度的1/181/12。圖7.3.3 人字形屋架和平行弦桁架(a)(c)(b)(d)(e)(f)(g) 平行弦桁架在構(gòu)造方面有突出的優(yōu)點，弦桿及腹桿分別等長、節(jié)點方式一樣、能保證桁架的桿件反復(fù)率最大，且可使節(jié)點構(gòu)造方式一致，便于制造工業(yè)化。 平行弦桁架還可用于單坡屋架、吊車制動桁架、棧橋和支撐構(gòu)件等。腹桿布置通常采用人字式，用作支撐桁架時腹桿常采用交叉

22、式。 托架、天窗架的方式 支承中間屋架的桁架稱為托架。 托架普通采用平行弦桁架，腹桿采用帶豎桿的人字形體系。直接支承于鋼筋混凝土柱上的托架常用下承式，支于鋼柱上的托架常用上承式。 托架高度應(yīng)根據(jù)所支承的屋架端部高度、剛度要求、經(jīng)濟(jì)要求以及有利于節(jié)點構(gòu)造的原那么來決議。普通取跨度的1/51/10，托架的節(jié)間長度普通為2m或3m。 當(dāng)托架跨度大于18m時，可做成雙壁式，此時，上下弦桿采用平放的H型鋼,以滿足平面外剛度要求。托架與柱的銜接通常做成鉸接，屋架與托架的銜接宜采用鉸支的平接。圖7.3.4 托架方式 (a)上承式托架；(b)下承式托架； (c)雙壁式桁架截面；(d)單壁式桁架截

23、面；n3000n3000n3000n3000n3000n3000n3000n3000n30003200032000n3000(a)(b)(c)(d) 廠房中天窗的方式可分為縱向天窗、橫向天窗和井式天窗等。 縱向天窗的天窗架方式普通有豎桿式、三角拱式和三支點式。見圖7.3.5 。圖7.3.5 天窗架方式(a)(c)90009000600012000(b)6000600090007.3.2 屋蓋支撐 為使屋架構(gòu)造有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必需在屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)。(1)支撐的作用 保證構(gòu)造的空間整體作用； 防止壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動； 承當(dāng)和傳送程度荷載(如風(fēng)荷載、懸掛吊車程度荷載和

24、地震荷載等)； 保證構(gòu)造安裝時的穩(wěn)定與方便 圖7.3.6 屋蓋支撐作用表示圖(a)檁條或屋面板屋架下弦橫向程度支撐上弦橫向程度支撐垂直支撐(b)(2)支撐的布置 圖7.3.7 有檁屋蓋的支撐布置 (a)屋架間距為6m時；(b)屋架間距為12m時；7008006000屋架上弦平面橫向程度支撐1160m60m檁條屋架下弦平面垂直支撐系桿1-1(a)縱向程度支撐12000300060002260m60m垂直支撐檁條隔撐2-2(b) 圖7.3.8 無檁屋蓋的支撐布置 (a)屋架間距為6m無天窗架的屋蓋支撐布置時；(b)天窗未到盡端的屋蓋支撐布置；6000屋架上弦平面1212屋架下弦平面1-12-2(a

25、)6000屋架上弦平面33屋架下弦平面天窗架上弦平面3-3(b) 屋蓋支撐系統(tǒng)可分為：橫向程度支撐、縱向程度支撐、垂直支撐和系桿。 上弦橫向程度支撐 設(shè)置在屋架上弦和天窗架上弦，普通在房屋兩端或縱向溫度區(qū)段兩端。有時在山墻承重，或設(shè)有縱向天窗但此天窗又未到溫度區(qū)段盡端而退一個柱延續(xù)開時，為了與天窗支撐配合，可將屋架的橫向程度支撐布置在第二個柱間，但在第一個柱間要設(shè)置剛性系桿以支持端屋架和傳送端墻風(fēng)力。兩道橫向程度支撐間的間隔不宜大于60m，當(dāng)溫度區(qū)段長度較大時，尚應(yīng)在中部增設(shè)支撐，以符合此要求。 當(dāng)屋架間距12m時，上弦程度支撐還應(yīng)予以加強(qiáng),以保證屋蓋的剛度。下弦橫向程度支撐 當(dāng)屋架間距12m

26、時，尚應(yīng)在屋架下弦設(shè)置橫向程度支撐,但當(dāng)屋架跨度比較小(L18m)又無吊車或其他振動設(shè)備時,可不設(shè)下弦橫向程度支撐。 當(dāng)屋架間距12m時,由于在屋架下弦設(shè)置支撐不便，可不用設(shè)置下弦橫向程度支撐，但上弦支撐應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng),并運用隅撐或系桿對屋梁下弦側(cè)向加以支承。 屋架間距18m時,假設(shè)仍采用上述方案那么檁條跨度過大,此時宜設(shè)置縱向次桁架,使主桁架(屋架)與次桁架組成縱橫桁架體系,次桁架間再設(shè)置檁條或設(shè)置橫梁及檁條，同時，次桁架還對屋架下弦平面外提供支承?？v向程度支撐 當(dāng)房屋較高、跨度較大、空間剛度要求較高時，設(shè)有支承中間屋架的托架為保證托架的側(cè)向穩(wěn)定時，或設(shè)有重級或大噸位的中級任務(wù)制橋式吊車、壁行吊

27、車或有鍛錘等較大振動設(shè)備時，均應(yīng)在屋架端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置縱向程度支撐?？v向程度支撐和橫向程度支撐構(gòu)成封鎖體系將大大提高房屋的縱向剛度。 屋架間距12m時，縱向程度支撐通常布置在屋架下弦平面，但三角形屋架及端斜桿為下降式支座設(shè)在上弦處的梯形屋架和人字形屋架，也可以布置在上弦平面內(nèi)。 屋架間距12m時，縱向程度支撐宜布置在屋架的上弦平面內(nèi)。 垂直支撐(圖7.3.9) 無論有檁屋蓋或無檁屋蓋，通常均應(yīng)設(shè)置垂宜支撐。屋架的垂宜支撐應(yīng)與上、下弦橫向程度支撐設(shè)置在同一柱間。 對三角形屋架的垂直支撐，當(dāng)屋架跨度18m時，可僅在跨度中央設(shè)置一道；當(dāng)跨度18m時，宜設(shè)置兩道(在跨度1/3左右處各一道)。 對梯形屋

28、架、人字形屋架或其他端部有一定高度的多邊形屋架，必需在屋架端部設(shè)置垂宜支撐，此外尚應(yīng)按以下條件設(shè)置中部的垂宜支撐：當(dāng)屋架跨度30m時，可僅在屋架跨中布置一道垂直支撐，當(dāng)跨度30m時，那么應(yīng)在跨度l/3左右的豎桿平面內(nèi)各設(shè)一道垂直支撐；當(dāng)有天窗時，宜設(shè)置在天窗側(cè)腿的下面。假設(shè)屋架端部有托架時，就用托架等替代，不另設(shè)端部垂直支撐。 對多豎桿和三支點式天窗架，當(dāng)其寬度12m時，尚應(yīng)在中央豎桿平面內(nèi)增設(shè)一道。 圖7.3.9 垂直支撐的布置和方式6000L30m(a)L30mL12m(b)L18m(c)L18m(d)60003600(e)24003600(g)60002400(f)12000240036

29、00(h) 作用：為了支持未連支撐的平面屋架和天窗架，保證其穩(wěn)定和傳送程度力。 布置原那么：屋架上弦平面內(nèi)，對無檁體系，在屋脊處和屋架端部處；對有檁體系，在縱向天窗下的屋脊處。 屋架下弦平面內(nèi)，當(dāng)屋架間距為6m時，應(yīng)在屋架端部處、下弦桿有彎拆處、與柱剛接的屋架下弦端節(jié)間受壓但未設(shè)縱向程度支撐的節(jié)點處、跨度18m的芬克式屋架的主斜桿與下弦相交的節(jié)點處等部位設(shè)置。 系桿 設(shè)計：設(shè)計時分為剛性系桿(既能受拉又能受壓)和柔性系桿(只能受拉) 。屋架主要支承節(jié)點處的系桿，屋架上弦脊節(jié)點處的系桿均宜用剛性系桿，當(dāng)橫向程度支撐設(shè)置在房屋溫度區(qū)段端部第二個柱間時，第一個柱間的一切系桿均為剛性系桿，其他情況的系

30、桿可用柔性系桿。 當(dāng)屋架間距12m時，將程度支撐全部布置在上弦平面內(nèi)并利用檁條作為支撐體系的壓桿和系桿，而作為下弦側(cè)向支承的系桿可用支于檁條的隅撐替代。3支撐桿件的計算 支撐中的交叉斜桿以及柔性系桿按拉桿設(shè)計；非交叉斜桿、弦桿、橫桿以及剛性系桿按照壓桿設(shè)計。 對于如圖7.3.10所示的支撐桁架，通常將斜腹桿視為柔性桿件，只能受拉，不能受壓。因此,受壓桿件退出任務(wù),如圖7.3.10中虛線所示，每節(jié)間只需受拉的斜腹桿參與任務(wù)。圖7.3.10 支撐桁架桿件的內(nèi)力計算簡圖W/2WWWWWWWW/2W/2WWWWWW/2(a)(b)7.3.3 簡支屋架設(shè)計 屋架的內(nèi)力分析(1)根本假定 假

31、定節(jié)點處的一切桿件軸線在同一平面內(nèi)相交于一點(節(jié)點中心)，而且各節(jié)點均為理想鉸接。荷載集中作用于節(jié)點(屋架作用有節(jié)間荷載時，可將其分配到相鄰的兩個節(jié)點)。即簡化為桁架。2)部分彎矩的處置方法 節(jié)間荷載引起的部分彎矩，普通采用簡化計算。 當(dāng)屋架上弦桿有節(jié)間荷載作用時，上弦桿的部分彎矩可近似地采用：端節(jié)間的正彎矩取0.8M0,其他節(jié)間的正彎矩和節(jié)點負(fù)彎短(包括屋脊節(jié)點)取0.6M0，M0為將相應(yīng)弦桿節(jié)間作為單跨簡支梁求得的最大彎矩。圖7.3.11 部分彎矩作用的計算簡圖0.8M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M0(3) 荷載組合 與柱鉸接的屋架應(yīng)思索以下荷載作用

32、情況： 第一是全跨荷載：一切屋架都應(yīng)進(jìn)展全跨滿載時的內(nèi)力計算。即全跨永久荷載+全跨屋面活荷載或雪荷載(取兩者的較大值)+全跨積灰荷載+懸掛吊車荷載。有縱向天窗時，應(yīng)分別計算中間天窗處和天窗端壁處的屋架桿件內(nèi)力。 第二是半跨荷載：全跨永久荷載+半跨屋面活荷載(或半跨雪荷載)+半跨積灰荷載+懸掛吊車荷載。采用大型混凝土屋面板的屋架，尚應(yīng)思索安裝時能夠的半跨荷載：屋架及天窗架(包括支撐)自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷載。采用半跨荷載是思索到有能夠會引起腹桿內(nèi)力“變號。 第三是對輕質(zhì)屋面資料的屋架，普通應(yīng)思索負(fù)風(fēng)壓的影響。即當(dāng)屋面永久荷載(荷載分項系數(shù)取為1.0)小于負(fù)風(fēng)壓(荷載分項系數(shù)取為1.4)

33、時，屋架的受拉桿件在永久荷載與風(fēng)荷載結(jié)協(xié)作用下能夠受壓。求其內(nèi)力時，可假定屋架兩端支座的程度反力相等。普通的做法是：只需負(fù)風(fēng)壓的豎向分力大于永久荷載，即以為屋架的拉桿將反號變?yōu)閴簵U，但此壓力不大，將其長細(xì)比控制不超越250即可，不用計算風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力。 第四是輕屋面的廠房,當(dāng)?shù)踯嚻鸱至枯^大(Q300kN)應(yīng)思索按框架分析求得的柱頂程度力能否會使弦內(nèi)力添加或引起下弦內(nèi)力變號。 桿件的計算長度和允許長細(xì)比(1)桿件的計算長度 桁架平面內(nèi) 弦桿、支座斜桿和支座豎桿取 ；其他受壓腹桿，取 。桁架平面外 原那么上，屋架弦桿在平面外的計算長度，應(yīng)取側(cè)向支承點間的間隔。 上弦：有檁屋蓋中，

34、通常,檁條可視為屋架弦桿的支撐點。在無檁屋蓋中，大型屋面板能起一定的支撐作用，普通取2塊屋面板的寬度，但不大于3.0m。 下弦：視有無縱向程度支撐，取縱向程度支撐節(jié)點與系桿或系桿與系桿間的間隔。 腹桿：因節(jié)點在桁架平面外的剛度很小，對桿件沒有什么嵌固作用，故一切腹桿均取 。斜平面 支座斜桿和支座豎桿取 ，其他取 。圖7.3.12 桁架弦桿的計算長度 (a桁架桿件在桁架平面內(nèi)的計算長度； (b) 桁架桿件在桁架平面外的計算長度；lox=llox=llox=0.8l(a)l2l1(b)圖7.3.13 側(cè)向支撐點間壓力有 變化的弦桿平面外計算長度N2N1l1圖7.3.14 壓力有變化的受壓腹桿 平面

35、外計算長度(a)N2N1l1(b)N2N1l1其他 如桁架受壓弦桿側(cè)向支承點間的間隔為兩倍節(jié)間長度，且兩節(jié)間弦桿內(nèi)力不等時，該弦桿在桁架平面外的計算長度按下式計算： 但不小于0.5l1式中:較大的壓力，計算時取正值；較小的壓力或拉力，計算時壓力取正值，拉力取負(fù)值。 桁架再分式腹桿體系的受壓主斜桿見圖7.3.14(a) ，在桁架平面外的計算長度也按上式確定(受拉主斜桿仍取l1);在桁架平面內(nèi)的計算長度那么采用節(jié)點中心間間隔。 (2)桿件的允許長細(xì)比 詳細(xì)規(guī)定見軸心受力構(gòu)件一章。 桿件的截面方式 原那么上應(yīng)思索構(gòu)造簡單、施工方便、易于銜接，取材容易等要求。對軸心受壓桿件，宜使桿件對兩

36、個主軸有相近的穩(wěn)定性。 (1)單壁式屋架桿件的截面方式 通常采用由兩個角鋼組成的T形截面或十字形截面。受力較小的次要桿件可采用單角鋼。如今，很多情況可用H型鋼剖開而成的T型鋼來替代雙角鋼組成的T形截面。圖7.3.15 單壁式屋架桿件角鋼截面xxyyxxyyxxyyxxyyxxyyxxyyxxyyxxyyly=1.351.5lxly=2.62.9lxly=0.750.9lxly=1.82.1lxly=0.821.4lxly=0.450.79lx(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(2)雙壁式屋架桿件的截面方式 屋架跨度較大時，弦桿等桿件較長，單榀屋架的橫向剛度比較低。為保證安裝時屋架

37、的側(cè)向剛度,對跨度42m的屋架宜設(shè)計成雙壁式。其中由雙角鋼組成的雙壁式截面可用于弦桿和腹桿，橫放的H型鋼可用于大跨度重型雙壁式屋架的弦桿和腹桿。圖7.3.16 雙壁式屋架桿件的截面(a)(b)(c) (3)雙角鋼桿件的填板 雙角鋼組成T形或十字形截面，桿件按實腹式桿件計算。 為了保證兩個角鋼共同任務(wù)，必需每隔一定間隔在兩個角鋼間加設(shè)填板，使它們之間有可靠銜接。 圖7.3.17 桁架桿件中的填板(a)l1l11150801520l1l1111015(b) 填板的寬度：普通取5080mm；填板的長度：對T形截面應(yīng)比角鋼肢伸出1020mm，對十字形截面那么從角鋼肢尖縮進(jìn)1015mm，以便于施焊。填板

38、的厚度與桁架節(jié)點板一樣。 填板的間距：對壓桿l140i1，拉桿l180i1，在T形截面中，i1為一個角鋼對平行于填板本身形心軸的回轉(zhuǎn)半徑；在十字形截面中，i1為一個角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑，填板應(yīng)沿兩個方向交錯放置。在壓桿的桁架平面外計算長度范圍內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置兩塊填板。 桿件的截面選擇 (1)普通原那么 優(yōu)先選用肢寬而薄的板件或肢件組成截面,但受壓構(gòu)件應(yīng)滿足部分穩(wěn)定的要求。板件或肢件的最小厚度為5mm，對小跨度屋架可用到4mm。 角鋼桿件或T型鋼的懸伸肢寬不得小于45mm。直接與支撐或系桿相連的最小肢寬，應(yīng)根據(jù)銜接螺栓的直徑d而定。垂直支撐或系桿如銜接在預(yù)先焊于桁架豎腹桿及弦桿的銜接板

39、上時，那么懸伸肢寬不受此限。 屋架節(jié)點板(或T型鋼弦桿的腹板)的厚度，可根據(jù)下表取用。 跨度較大的桁架(例如24m)與柱鉸接時，弦桿宜在半跨內(nèi)改動一次。變截面位置宜在節(jié)點處或其附近。改動截面的做法通常是變肢寬而堅持厚度不變。 同一屋架的型鋼規(guī)格不宜太多。 當(dāng)銜接支撐等的螺栓孔在節(jié)點板范圍內(nèi)且距節(jié)點板邊緣間隔100mm時，計算桿件強(qiáng)度可不思索截面的減弱。 單面銜接的單角鋼桿件，需求思索偏心的影響。 注：1、節(jié)點板鋼材為Q345鋼或Q390 鋼、Q420 鋼時，節(jié)點板厚度可按表中數(shù)值適當(dāng)減?。?2、本表適用于腹桿端部用側(cè)焊縫銜接的情況； 3、無豎腹桿相連且自在邊無加勁肋加強(qiáng)的節(jié)點板，應(yīng)將受壓腹桿內(nèi)

40、力乘以1.25后再查表。2220181614121010支座節(jié)點板厚度mm201816141210868中間節(jié)點板厚度mm17713090129117709111290681910511680291510171290170 梯形、人字形屋架腹桿最大內(nèi)力或三角形屋架弦桿端節(jié)間內(nèi)力kNQ235鋼單壁式焊接屋架節(jié)點板厚度選用表(2)桿件的截面選擇詳細(xì)計算方法見軸心受力構(gòu)件一章。 鋼桁架的節(jié)點設(shè)計 (1)節(jié)點設(shè)計的普通要求 原那么上，桁架應(yīng)以桿件的形心線為軸線并在節(jié)點處相交于一點。為了制造方便， 通常取角鋼背或T型鋼背至軸線的間隔為5mm的倍數(shù)。 當(dāng)沿長度弦桿截面有改動時，普通將拼接處兩

41、側(cè)弦桿外表對齊，此時宜采用受力較大的桿件形心線為軸線，如圖7-3-18 。當(dāng)兩側(cè)形心線偏移的間隔e不超越較大弦桿截面高度的5時，可不思索此偏心影響。 當(dāng)偏心間隔e超越上述值，或者由于其他緣由使節(jié)點處有較大偏心彎矩時,應(yīng)將此彎矩根據(jù)線剛度分配于各桿。計算公式為： 式中節(jié)點偏心彎短；所計算桿件線剛度；匯交于節(jié)點的各桿件線剛度之和。 在屋架節(jié)點處，腹桿與弦桿或腹桿與腹桿之間焊縫的凈距，不宜小于10mm;桿件之間的空隙不小于15-20mm。 圖7.3.18 弦桿軸線的偏心N1N2e(a)M=N1e(b) 角鋼端部的切割普通垂直于其軸線。有時為減小節(jié)點板尺寸，允許切去一肢的部分，但不允許將一個肢完全切去

42、而另一肢伸出的斜切。 節(jié)點板酌外形應(yīng)簡單而規(guī)那么。普通采用矩形、平行四邊形和直角梯形等。節(jié)點板邊緣與桿件軸線的夾角不應(yīng)小于15。單斜桿與弦桿的銜接應(yīng)不出現(xiàn)銜接的偏心彎矩。圖7.3.19 角鋼端部的切割不允許圖7.3.20 單斜桿與弦桿的銜接不正確正確150150 支承大型混凝土屋面板的上弦桿，當(dāng)支承處的總集中荷載(設(shè)計值)超越下表規(guī)定的數(shù)值時、弦桿的伸出肢容易彎曲，應(yīng)對其采用圖7.3.21的做法予以加強(qiáng)。圖7.3.21 上弦角鋼的加強(qiáng)t=812t=812t=812加勁肋加勁肋1001416751214551012408102578Q345、Q390Q235支撐處總集中荷載設(shè)計值KN角鋼或T型鋼

43、翼緣板厚度mm、當(dāng)鋼材為弦桿不加強(qiáng)的最大節(jié)點荷載 (2)角鋼桁架的節(jié)點設(shè)設(shè)計角鋼桁架是指弦桿和腹桿均用角鋼做成的桁架。普通節(jié)點普通節(jié)點是指無集中荷載和無弦桿拼接的節(jié)點。節(jié)點板應(yīng)伸出弦桿1015mm以便焊接。圖7.3.22 屋架下弦的中間節(jié)點1015N1N215201520 弦桿與節(jié)點板的銜接焊縫,應(yīng)思索接受弦桿相鄰節(jié)間內(nèi)力之差 ,按以下公式計算其焊腳尺寸： 肢背焊縫 肢尖焊縫 通常因N很小，實踐所需的焊腳尺寸可由構(gòu)造要求確定，并沿節(jié)點板全長滿焊。 式中內(nèi)力分配系數(shù)，可取 。角焊縫強(qiáng)度設(shè)計值。有集中荷載的節(jié)點 為便于大型屋面板或檁條銜接角鋼的放置, 常將節(jié)點板縮進(jìn)上弦角鋼背，如圖7.3.23。縮

44、進(jìn)間隔不小于(0.5t+2)mm，也不宜大于t，t為節(jié)點板厚度。角鋼背凹槽的塞焊縫可假定只接受屋面集中荷載，按下式計算其強(qiáng)度： 式中節(jié)點集中荷載垂直于屋面的分量；焊腳尺寸，取 。正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)。對接受靜力荷載和間接接受動力荷載的屋架，受動力荷載的屋架 。圖7.3.23 屋架上弦節(jié)點受集中荷載作用hf2hf2N2QN1eehf1hf2hf1hf2N2N1(a)(b)(c)(d) 實踐上因 不大，可按構(gòu)造滿焊。 弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差 ，那么由弦桿角鋼肢尖與節(jié)點板的銜接焊縫接受，計算時應(yīng)計入偏心彎矩 為角鋼肢尖至弦桿軸線間隔，按下式計算：對 ： 對 ： 式中肢尖焊縫的焊腳尺寸。驗算式為： 當(dāng)

45、節(jié)點板向上伸出不妨礙屋面構(gòu)件的放置，或因相鄰弦桿節(jié)問內(nèi)力差 較大，膠尖焊縫不滿足上式時，可將節(jié)點板部分向上伸出或全部向上伸出。此時弦桿與節(jié)點板的銜接焊縫應(yīng)按以下公式計算： 肢背焊縫 肢尖焊縫 式中:伸出肢背的焊經(jīng)焊腳尺寸和計算長度肢尖焊縫的焊腳尺寸和計算長度。弦桿的拼接及拼接節(jié)點 弦桿的拼接分為工廠拼接和工地拼接兩種。 工廠拼接的位置通常在節(jié)點范圍以外。 工地拼接的位置普通在節(jié)點處，但以拼接角鋼傳送弦桿內(nèi)力。拼接角鋼宜采用與弦桿一樣的截面，使弦桿在拼接處堅持原有的強(qiáng)度和剛度。 為了使拼接角鋼與弦桿嚴(yán)密相貼，應(yīng)將拼接角鋼的棱角鏟去，為便于施焊，還應(yīng)將拼接角鋼的豎肢切去(t+hf+5)mm，式中t

46、為角鋼厚度，hf為拼接焊縫的焊腳尺寸。銜接角鋼截面的減弱，可以由節(jié)點板(拼接位置在節(jié)點處)或角鋼之間的填板(拼接位置在節(jié)點范圍外)來補(bǔ)償。 屋脊節(jié)點處的拼接角鋼，普通采用熱彎成形。當(dāng)屋面坡度較大且拼接角鋼肢較寬時，可將角鋼豎肢切口再彎折后焊成。拼接角鋼或拼接鋼板的長度，應(yīng)根據(jù)所需焊縫長度決議。圖7.3.24 拼接節(jié)點(a)鏟成弧面或斜面(b)冷彎后對焊鉆孔后切去(c)支座節(jié)點 支承于混凝土柱或砌體柱的屋架普通都是按鉸接設(shè)計，而屋架與鋼柱的銜接那么可為鉸接或剛接。 支座節(jié)點由節(jié)點扳、底板、加勁肋和錨栓組成。支座節(jié)點的傳力道路是：桁架各桿件的內(nèi)力經(jīng)過桿端焊縫傳給節(jié)點板，然后經(jīng)節(jié)點板與加勁肋之間的垂

47、直焊縫，把一部分力傳給加勁肋，再經(jīng)過節(jié)點板、加勁肋與底扳的程度焊縫把全部支座壓力傳給底板，最后傳給支座。因此，支座節(jié)點應(yīng)進(jìn)展以下計算。 支座底板的毛面積應(yīng)為： 式中支座反力；支座混凝土部分承壓強(qiáng)度設(shè)計值;錨栓孔的面積。 按計算需求的底板面積普通較小，主要根據(jù)構(gòu)造要求(錨栓孔直徑、位置以及支承的穩(wěn)定性等)確定底板的平面尺寸。 支座底板的厚度按底板下柱頂反力作用產(chǎn)生的彎矩決議，其方法與柱腳底板厚度一樣。 為使柱頂反力比較均勻，底板厚度不宜小于16mm。圖7.3.25三角形屋架的支座節(jié)點墊板底板加勁肋11節(jié)點板1-1a1b1ab加勁肋切口cR/4e圖7-3-26 人字形或梯形屋架支座節(jié)點ba底板加勁

48、肋切口c節(jié)點板e 加勁肋的高度由節(jié)點板的尺寸決議，其厚度取等于或略小于節(jié)點板的厚度。加勁肋可視為支承于節(jié)點板上的懸臂梁,一個加勁肋通常假定傳送支座反力的1/4，它與節(jié)點板的銜接焊縫接受剪力 和彎矩 并應(yīng)按下式驗算： 底板與節(jié)點板、加勁肋的銜接焊縫按接受全部支座反力計算。驗算式為:(3)T型鋼作弦桿的屋架節(jié)點 采用T型鋼作屋架弦桿，當(dāng)腹桿也用T型鋼或單角鋼時，腹桿與弦桿的銜接不需求節(jié)點板。 當(dāng)腹桿采用雙角鋼時，有時需設(shè)節(jié)點板，節(jié)點板與弦桿采用對接焊縫，此焊縫接受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差 以及內(nèi)力差產(chǎn)生的偏心矩 ，可按下式進(jìn)展計算： 式中由斜腹桿焊縫確定的節(jié)點板長度，假設(shè)無引弧板施焊時要除去弧坑；節(jié)點

49、板厚度，通常取與T型鋼腹板等厚或相差不超越1mm；對接焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計值；對接焊縫抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。 角鋼腹桿與節(jié)點板的焊縫計算同角鋼格架,由于節(jié)點板與T型鋼腹板等厚(或相差1mm)，所以腹桿可伸人T型鋼腹板(見圖7.3.27)，這樣可減小節(jié)點板尺寸。 圖7.3.27 T型鋼作弦桿的屋架節(jié)點N1N2加勁肋e 節(jié)點處板件的計算 (1) 節(jié)點處的板件在必要時應(yīng)按以下公式進(jìn)展抗撕裂計算： 式中作用于板件的拉力，第i段破壞面的截面積，當(dāng)為螺栓(或鉚釘) 銜接時取凈截面面積板件的厚度；第i破壞段的長度，應(yīng)取板件中最危險的 破壞線的長度；第i段的拉剪折算系數(shù)；第i段破壞線與拉力軸線的夾角

50、。圖7.3.28 板件的撕裂 (a焊縫銜接；(b) 螺栓鉚釘銜接；(a)l2123l3l1Nl1l2N(b)l3l1N(c) (2)角鋼桁架節(jié)點板的強(qiáng)度還可用“有效寬度法計算： 式中:板件的有效寬度，當(dāng)用螺栓(或鉚釘)銜接時，應(yīng)取凈寬度，圖中 為應(yīng)力分散角，可取為30。(a)(b)圖7.3.29 板件的有效寬度NbeNbe (3)為了保證桁架節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定性，受壓腹桿銜接肢端面中點沿腹桿軸線方向至弦桿邊緣的凈間隔c，應(yīng)滿足以下條件； 對有豎腹桿的節(jié)點板， ; 對無豎腹桿的節(jié)點板， ;且 (4)在采用上述方法計算節(jié)點板的強(qiáng)度和穩(wěn)定時，尚應(yīng)滿足以下要求： 節(jié)點板邊緣與腹桿軸線之間的

51、夾角應(yīng)不小于15。； 斜腹桿與弦桿的夾角應(yīng)在30。60。之間； 節(jié)點板的自在邊長度lf與厚度t比不得大于 否那么應(yīng)沿自在邊設(shè)加勁肋予以加強(qiáng)。7.3.4 剛接屋架框架橫梁)設(shè)計特點 與框架柱鉸接的屋架，通常忽略程度力，但當(dāng)屋面為輕屋面而柱的吊車荷載較大時，屋架弦桿的軸向力也較大，故不可忽略。 與柱剛接的屋架，其桿件的內(nèi)力可先按簡支桁架分析，支座處彎矩的化成力偶思索。如圖7.3.30。圖7.3.30 屋架支座彎矩化成力偶作用AH1H1BH1H1h0 下弦端節(jié)間能夠受壓時，長細(xì)比的控制應(yīng)按壓桿思索，即：僅在恒載與風(fēng)載結(jié)協(xié)作用下受壓時， 250。在恒載與風(fēng)載和吊車荷載結(jié)協(xié)作用下受壓時 150。假設(shè)下弦

52、桿在屋架平面內(nèi)的長細(xì)比或穩(wěn)定性不能滿足要求時，可予以加強(qiáng)。圖7.3.31 屋架下弦桿受壓時的加強(qiáng)方法 (a加撐桿；(b) 加強(qiáng)弦桿截面；(a)(b) 屋架與柱采用剛接銜接時，如圖7.3.32，可以為上弦的最大內(nèi)力由上蓋板傳送。下弦節(jié)點的銜接螺栓接受程度拉力和偏心彎矩。此處普通屬小偏心，螺栓拉力的計算方法見銜接一章。圖7.3.32 屋架與柱剛接上蓋板支托上蓋板屋架柱支撐端板H 屋架下弦節(jié)點板與支承端板的銜接焊縫受支座反力R和最大程度力H1,(拉力或壓力)以及偏心彎矩MH1e1按下式計算：正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)，當(dāng)間接接受動態(tài)荷裁時(例如屋架設(shè)有懸掛車) 當(dāng)直接接受動態(tài)荷載時， ；程度力至焊縫中心

53、的間隔。 式中 下弦節(jié)點的支承端板在程度拉力H作用下受彎，近似按嵌固于兩列螺栓間的梁式板計算，所需厚度為： 式中:一個螺栓所受的最大拉力；兩豎列螺栓的間隔；受力最大螺栓的端距加螺栓豎向間距的一半。 思索到支座反力能夠偏心，故按加大25計算。第7.4節(jié) 框架柱設(shè)計特點1.柱的計算長度2.柱的截面驗算3.肩梁的構(gòu)造和計算4.托架與柱的銜接1.了解柱與其他構(gòu)件的銜接方式2.掌握柱的構(gòu)造特點和計算方法本節(jié)目錄根本要求7.4.1 柱的計算長度 柱在框架平面內(nèi)的計算長度：與柱的方式和兩端支承情況有關(guān)。圖7.4.1 單階柱框架的失穩(wěn)N2N2N2N2NNNNN1N1N1N1l1l2l1l2H2H1abcd 等

54、截面柱：按壓彎構(gòu)件一章的單層有側(cè)移框架柱確定。階形柱，其計算長度是分段確定的。 柱在框架平面外的計算長度： 當(dāng)設(shè)有吊車梁和柱間支撐而無其他支承構(gòu)件時，上段柱的計算長度取制動構(gòu)造頂面到屋蓋縱向程度支撐或托架支座之間柱的高度；下段柱的計算長度取柱腳底面至肩梁頂面高度。7.4.2 柱的截面驗算 單階柱的上柱，普通為實腹工字形截面，選取最不利的內(nèi)力組臺，按第6章的計算方法進(jìn)展截面驗算。 階形柱的下段柱普通為格構(gòu)式壓彎構(gòu)件，需求驗算在框架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定以及屋蓋肢與吊車肢的單肢穩(wěn)定。計算單肢穩(wěn)定時，應(yīng)留意分別選取對所驗算的單肢產(chǎn)生最大壓力的內(nèi)力組合。 對格構(gòu)柱，還需按吊車肢單獨接受最大吊車垂直輪壓 行補(bǔ)

55、充驗算。此時，吊車肢接受的最大壓力為： 式中:吊車豎向荷載及吊車梁自重等所產(chǎn)生的最大計算壓 力；使吊車肢受壓的下段柱計算彎矩，其中包括 的 作用：與M相應(yīng)的內(nèi)力組合的下段柱軸向力；僅由Rmax作用對下段柱產(chǎn)生的計算彎矩,與M、N同 一截面；下柱截面重心軸至屋蓋肢重心線的間隔；下柱屋蓋肢和吊車肢重心線間的間隔。 當(dāng)?shù)踯嚵簽橥痪壷ё鶗r，其支反力沿吊車肢軸線傳送，吊車肢按接受鈾心壓力Nl計算單肢的穩(wěn)定性。 當(dāng)?shù)踯嚵簽槠桨迨街ё鶗r，尚應(yīng)思索由于相鄰兩吊車梁支座反力差(R1一R2)所產(chǎn)生的框架平面外的彎矩： My(R1一R2e My分布如圖7-4-2所示。吊車肢按實腹式壓彎桿驗算在彎矩作用平面內(nèi)(即框架

56、平面外)的穩(wěn)定。圖7.4.2 吊車肢的彎矩計算圖MyH2My12eeR2R17.4.3 肩梁的構(gòu)造和計算由上蓋板、下蓋板、腹板及墊板組成。有以下兩種：(1)單壁式肩梁(a)11124356 圖7.4.3 肩梁的受力和單壁式肩梁構(gòu)造(b)1641-11-1(c)N1M1N2M2R1R2R1R2RARBa1a(d) 單壁式肩梁的上柱內(nèi)翼緣應(yīng)開槽口插入肩梁腹板，由角焊縫銜接，其受力為：上柱下端 使絕對值最大的最不利內(nèi)力組 合中的彎矩和鈾壓力上柱兩翼緣中心間的間隔。 式中 肩梁腹板按跨度為a，受集中荷載R1的簡支梁計算。 肩梁與下柱屋蓋肢的銜接焊縫按肩梁腹板反力RA計算，肩梁與下柱吊車膚的銜接焊縫按肩

57、梁腹板反力RB計算。當(dāng)?shù)踯嚵簽橥痪壷ё鶗r應(yīng)按(Rmax+RB)計算， Rmax為吊車荷載傳給柱的最大壓力。 吊車梁為平板支座時，吊車肢加勁肋按吊車梁最大支座反力計算端面承壓應(yīng)力和銜接焊縫，加勁肋高度不宜小于500mm，其上端應(yīng)刨平頂緊蓋板。(2)雙壁式肩梁 計算方法與單壁式根本一樣，只是在計算腹板時，應(yīng)思索兩塊肢板共同受力。圖7.4.4 雙壁式肩梁構(gòu)造11l(a)NMhxx(b)1-17.4.4 托架與柱的銜接圖7.4.5 托架雙壁式支于鋼柱11(a)1-1圖7.4.6 托架單壁式支于混凝土柱2-2屋架托架22下承式屋架第7.5節(jié) 輕型門式剛架構(gòu)造1.構(gòu)造方式和布置2.作用效應(yīng)計算3.構(gòu)件設(shè)計

58、特點4.銜接和節(jié)點設(shè)計特點1.了解輕型門式剛架的方式和布置2.掌握構(gòu)件的設(shè)計本節(jié)目錄根本要求主要承重骨架門式剛架。輕型焊接H形鋼(等截面或變截面)、熱軋H形鋼(等截面)或冷彎薄壁型鋼等構(gòu)成的實腹式門式剛架或格構(gòu)式門式剛架；檁條、墻梁 冷彎薄壁型鋼 屋面、墻面 壓型金屬板、彩鋼夾芯板 屋面及墻面保溫芯材 聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、巖棉等 支撐 屋面支撐、柱間支撐門式剛架構(gòu)造的組成7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述單層輕型鋼構(gòu)造房屋的組成7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述山墻抗風(fēng)柱吊車梁天窗架7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述門式剛架構(gòu)造的特點 分量輕工業(yè)化程度高

59、、施工周期短柱網(wǎng)布置靈敏綜合經(jīng)濟(jì)效益高7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述門式剛架構(gòu)造的運用情況 1.我國門式剛架設(shè)計規(guī)程：(CECS102:2002) 2.運用范圍：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。 3.運用規(guī)模：國內(nèi)每年有一千萬平方米的輕鋼構(gòu)造 建筑物開工。7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述1.門式剛架屋面體系的整體性可以依托檁條、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。門式剛架構(gòu)造性能：7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述2.門式剛架的梁、柱多采用變截面桿件，可以節(jié)省資料。 3.組成構(gòu)件的桿件較薄，對制造、涂裝、運輸、安裝的要求

60、高。 4.構(gòu)件的抗彎剛度、抗扭剛度比較小，構(gòu)造的整體剛度也比較柔。 門式剛架構(gòu)造性能：7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述(1).屋面荷載較小，橫向跨度為924m，柱高為4.59m，(2).沒有吊車或設(shè)有中、輕級任務(wù)制吊車的廠房。(3).當(dāng)廠房橫向跨度不超越15m，柱高不超越6m時，屋面剛架梁宜采用等截面剛架方式。當(dāng)廠房橫向跨度大于15m，柱高超越6m時，宜采用變截面剛架方式。輕型門式剛架的適用范圍及截面方式：7.5.0 輕型門式剛架構(gòu)造概述輕型門式剛架的適用范圍及截面方式：5.變截面剛架與等截面剛架的對比:柱和梁采用變截面方式時，截面外形與內(nèi)力圖形附合較好，受力合理、節(jié)省資料。變截面剛架在構(gòu)造銜