鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計某車間鋼屋架_第1頁
鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計某車間鋼屋架_第2頁
鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計某車間鋼屋架_第3頁
鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計某車間鋼屋架_第4頁
鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計某車間鋼屋架_第5頁
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文檔簡介

1、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計某車間鋼屋架第1頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.本課程的性質(zhì)和任務(wù)鋼結(jié)構(gòu)課程的實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)。 其主要任務(wù)是使學(xué)生能綜合運用所學(xué)知識分析 問題和解決問題,掌握鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法和過程,并能根據(jù)其設(shè)計結(jié)果繪制施工圖。第2頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四本課程的主要內(nèi)容和基本要求1.設(shè)計方法 根據(jù)任務(wù)書所給條件進行荷載組合,選出一組最不利的荷載進行桿件內(nèi)力計算,根據(jù)各桿件內(nèi)力進行桿件截面選擇,并進行節(jié)點設(shè)計,包括確定節(jié)點板尺寸,節(jié)點板與各連接桿件的焊縫尺寸等內(nèi)容。 第3頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四w

2、ww.2.設(shè)計成果及內(nèi)容 設(shè)計的最終成果包括半榀鋼屋架的設(shè)計計算及說明書; 繪制一張半榀鋼屋架的施工圖。第4頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四計算書內(nèi)容: 屋蓋結(jié)構(gòu)及支撐的布置圖; 鋼屋架的桿件內(nèi)力計算; 桿件截面尺寸的確定、各連接板(包括節(jié)點板、綴板等)的尺寸確定、各板件與桿件的連接焊縫計算; 主要節(jié)點的設(shè)計(包括支座節(jié)點、一般上弦節(jié)點、一般下弦節(jié)點、屋脊節(jié)點及下弦拼接節(jié)點)。第5頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.繪制一張一個運送單元的施工圖(半榀屋架),要求圖紙應(yīng)符合規(guī)范及建筑制圖標準。第6頁,共87頁,2022年,5月20日,13點

3、56分,星期四對能力培養(yǎng)的要求理論聯(lián)系實際、運用科學(xué)的研究方法分析、解決實際問題的能力和設(shè)計能力。運用本專業(yè)知識進行數(shù)據(jù)處理和工程計算的能力。依據(jù)國家有關(guān)標準繪制鋼結(jié)構(gòu)施工圖的能力,包括螺栓、焊縫及尺寸的標注等。 設(shè)計說明書和計算書的撰寫能力。 正確選擇鋼材的能力,掌握鋼結(jié)構(gòu)的計算方法及構(gòu)造要求。第7頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www. 題目:設(shè)計某車間(無吊車、無天窗、無振動設(shè)備) 設(shè)計資料. 車間柱網(wǎng)布置圖(L240m). 屋架支承于鋼筋混凝土柱頂. 屋面采用1.56m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型屋面板。(屋面板不考慮作為支撐用). 柱距6m,廠房跨度L27,30,

4、33m。. 柱網(wǎng)布置第8頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.第9頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.分組名單荷載LLL靜活A(yù)BC甲-a-b乙-a-b設(shè)計一梯形鋼屋架,A,B,C共三組,分四種不同的荷載情況,共12個題目。第10頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.第11頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.1.荷載:屋架自重(120+11L)N/M2 L屋架跨度荷載類型序號荷載名稱重量 靜載()1預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板(包括嵌縫)1400N/m22二氈三油加綠豆沙400N/m23

5、找平層厚400N/m24保溫層1000N/m25支撐重量70N/m2活載()Ab活載活載+積灰荷載700N/m21500N/m2類型考慮荷載甲-1,-2,-3,-5乙-1,-2,-3,-4,-5 2.靜載分類情況第12頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四分組學(xué)號尾數(shù)為 1,3,5,7 做A組甲(-a)學(xué)號尾數(shù)為 2,4,6 做B組甲(-a)學(xué)號尾數(shù)為 0,8,9 做A組甲(-b)鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計題目分組及要求第13頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 要 求. 每位同學(xué)務(wù)必按分組要求做,并在計算書中注明組別;. 計算書參考教材中例題,但內(nèi)力計算不再用圖

6、解法,用內(nèi)力系數(shù)圖(見后附);. 圖紙可用計算機畫,為1號圖;. 計算書中應(yīng)有屋架支撐布置圖;. 課程設(shè)計成績單列,不計入鋼結(jié)構(gòu)課程成績內(nèi)第14頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.內(nèi)力計算考慮下面三種情況1. 滿載(全跨靜荷載加全跨活荷載)2. 在吊裝過程中可能出現(xiàn)的半跨屋面板荷載和半跨活荷載(活荷載400 N/m2)和全跨屋架自重。3. 在使用過程中全跨靜荷載和半跨活荷載第15頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.第16頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 鋼屋蓋的組成第17頁,共87頁,2022年,5月20日,

7、13點56分,星期四第18頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四第19頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 屋架的形式主要取決于房屋的使用要求,屋面材料及需要的屋面坡度,屋架與柱的連接方式(鉸接或剛接),屋蓋的整體剛度等。同時,屋架的外形還考慮在制造簡單的條件下盡量與彎矩圖形相接近,使弦桿的內(nèi)力差別較小。屋面坡度根據(jù)所采用的屋面材料可取為:卷材防水屋面 =1/121/8長尺壓型鋼板和夾芯板屋面 =1/201/8波形石棉瓦屋面 =1/41/2.5瓦楞鐵、短尺壓型鋼板和夾芯板屋面 =1/61/3屋架的形式第20頁,共87頁,2022年,5月20日,13點5

8、6分,星期四第21頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 普通梯形鋼屋架通常用于屋面坡度較為平緩的大型屋面板或長尺壓型鋼板的屋面,跨度一般為1536m,柱距612m,跨中經(jīng)濟高度為(1/81/10)。 和柱剛接或鉸接,且剛接可使建筑物橫向剛度提高。與柱剛接的梯形屋架,端部高度一般為(1/121/16),通常取2.02.5m;與柱鉸接的梯形屋架,端部高度1.52.0m。 跨中高度可根據(jù)端部高度和上弦坡度確定。在多跨房屋中,各跨屋架的端部高度應(yīng)盡可能相同。 第22頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 當采用大型屋面板時,為使荷載作用在節(jié)點上,上弦桿的節(jié)間長

9、度宜等于板的寬度,即1.5m或3.0m。 當采用壓型鋼板屋面時,也應(yīng)使檁條盡量布置在節(jié)點上,以免上弦桿受彎。 第23頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 對于跨度較大的梯形屋架,為了保證荷載作用于節(jié)點,并保持腹桿有適宜的角度和便于節(jié)點構(gòu)造處理,可沿屋架全長或只在屋架跨中部分布置再分式腹桿。 梯形屋架的斜腹桿一般采用人字形,其傾角宜為3060。支座斜腹桿與弦桿組成的支承節(jié)點在下弦時為下承式,在上弦時為上承式。 第24頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四平面屋架在屋架平面外的剛度屋蓋支撐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檁條屋面

10、板第25頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四第26頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 保證屋蓋的整體性,提高空間剛度 避免壓桿側(cè)向失穩(wěn),防止拉桿產(chǎn)生過大的振動。 承擔(dān)和傳遞水平荷載(如縱向和橫向風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載和地震作用等)。 保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定與方便 支撐的作用第27頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 支撐的布置 上弦橫向水平支撐一般應(yīng)設(shè)置在房屋兩端或縱向溫度區(qū)段兩端的第一柱間或第二柱間,其最大間距為60m,否則在中間應(yīng)增設(shè)一道或幾道支撐。有時可將其布置在第二個柱間,但在第一個柱間要設(shè)置剛性系桿以支持端屋架和傳遞

11、端墻風(fēng)力。 1上弦橫向水平支撐第28頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四2下弦橫向水平支撐 當屋架間距12m時,尚應(yīng)在屋架下弦設(shè)置橫向水平支撐,一般和上弦橫向水平支撐布置在同一柱間以形成空間穩(wěn)定體系的基本組成部分。 但當屋架跨度比較?。?8m)又無吊車或其他振動設(shè)備時,可不設(shè)下弦橫向水平支撐。第29頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四3縱向水平支撐 當房屋較高、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,或設(shè)有重級或大噸位的中級工作制橋式吊車等較大振動設(shè)備時,均應(yīng)在屋架端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置縱向水平支撐。 一般情況可以省掉。屋架間距12m時,通常

12、布置在屋架下弦平面。屋架間距12m時,宜布置在屋架的上弦平面內(nèi)。第30頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四第31頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 垂直支撐聯(lián)系屋架上、下弦水平支撐,并和屋架水平支撐一起形成幾何不變的屋蓋空間結(jié)構(gòu),是上弦橫向水平支撐的支承點,在屋蓋安裝過程中保證屋蓋穩(wěn)定。 屋架的垂直支撐應(yīng)與上、下弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間。4垂直支撐第32頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四第33頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四5系桿 作用:系桿能保證無橫向水平支撐的所有屋架在上弦桿平面外的穩(wěn)定和安

13、裝時屋架的穩(wěn)定,第一柱間的剛性系桿能將山墻的風(fēng)荷載傳到橫向水平支撐。 設(shè)置:在橫向支撐或垂直支撐節(jié)點處應(yīng)沿房屋通長設(shè)置系桿。在屋架上弦平面內(nèi),對無檁體系屋蓋應(yīng)在屋脊處和屋架端部處設(shè)置系桿;對有檁體系只在有縱向天窗下的屋脊處設(shè)置系桿。 系桿分剛性系桿(既能受拉也能受壓)和柔性系桿(只能承受拉力)兩種。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。 第34頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四1、房屋中每一溫度區(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)的支撐系統(tǒng)。2、所有的橫向支撐、縱向支撐和豎向支撐均應(yīng)與屋架、托架、天窗架等的桿件或檁條組成幾何

14、不變的桁架形式。3、在設(shè)置有縱向支撐的平面內(nèi)必須同時設(shè)置橫向支撐,并將二者布置為封閉型。4、傳遞風(fēng)力、吊車水平力和水平地震作用的支撐,應(yīng)能使外力由作用點盡快地傳遞到結(jié)構(gòu)的支座。5、柱距愈大或吊車工作量愈繁重,支撐的剛度應(yīng)愈大。6、在地震區(qū)應(yīng)適當增加支撐,并加強支撐節(jié)點的連接強度。 支撐布置的原則第35頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四1跨度確定 桁架的標志跨度一般是指柱網(wǎng)軸線的橫向間距,在無檁體系屋蓋中應(yīng)與大型屋面板的寬度相適應(yīng),一般以3m為模數(shù)。 桁架的計算跨度是指桁架兩端支座反力間的距離。a.當桁架簡支于鋼筋混凝土柱或磚柱上,且柱網(wǎng)采用封閉結(jié)合時,考慮桁架支座處需一

15、定的構(gòu)造尺寸,一般可取L0=L-(300400mm)(圖a);b.當桁架支承于鋼筋混凝土柱上,而柱網(wǎng)采用非封閉結(jié)合時,計算跨度等于標志跨度即L0=L(圖b);c.當桁架與鋼柱剛接時,其計算跨度取鋼柱內(nèi)側(cè)面之間的間距(圖c)。 鋼屋架設(shè)計普通梯形鋼屋架主要尺寸的確定 第36頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四第37頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四2.跨中高度 屋架的跨中高度由經(jīng)濟要求、剛度要求、運輸界限和屋面坡度等因素來確定。 根據(jù)屋架的允許撓度可決定最小高度。 最大高度則取決于運輸界限,例如鐵路運輸界限為3.85m; 屋架的經(jīng)濟高度是根據(jù)上下弦桿

16、和腹桿的總重量最小的條件確定的。 三角形屋架的中部高度主要取決于屋面坡度,當=1/21/3時,=(1/41/6)。梯形和平行弦屋架的中部高度主要取決于經(jīng)濟要求,一般取為=(1/61/10) 。第38頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四3.端部高度 是與中部高度和屋面坡度相關(guān)的。一般陡坡梯形屋架取=0.51.0m,緩坡梯形屋架取=1.82.1m。多跨廠房梯形屋架的端部高度應(yīng)力求統(tǒng)一。 第39頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四屋架的起拱要求 跨度24m的梯形屋架,當下弦無曲折時,宜起拱,拱度。起拱的方法一般是使下弦成直線彎折而將整個屋架抬高,即上、下弦

17、同時起拱。第40頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四荷載 包括恒載、活荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、積灰荷載及懸掛荷載等。 基本假定 通常將荷載集中到節(jié)點上,并假定屋架各桿均為理想直桿,各桿軸線在同一平面內(nèi)且匯交于節(jié)點中心,各節(jié)點均為理想鉸接,忽略實際節(jié)點產(chǎn)生的次應(yīng)力。屋架的內(nèi)力分析第41頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四屋架的內(nèi)力分析 節(jié)間荷載引起的局部彎矩節(jié)間荷載作用的屋架,除把節(jié)間荷載分配到相鄰節(jié)點外,還應(yīng)計算節(jié)間荷載引起的局部彎矩。第42頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四作用在屋架上的荷載有永久荷載和可變荷載 1、永久荷載

18、包括屋面構(gòu)造層的重量、屋架和支撐的重量及天窗等結(jié)構(gòu)的自重,屋架和支撐的重量及天窗重量(按屋面水平投影面積計算,kN/m)可參考下表。 屋架和支撐的重量可按經(jīng)驗公式q=0.12+0.011kN/m2估計(為屋架的跨度,單位為m)。第43頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四名 稱跨 度屋面荷載的標準植q1.51.5q3.03.0q4.04.0q5.0屋架(包括支撐)12182430360.080.280.200.380.290.340.330.330.270

19、.290.330.350.400.390.480.320.340.380.410.460.460.52 天窗架(包括支撐)6120.040.060.170.20 檁 條-0.050.100.05- 托 架-0.050.090.060.160.20第44頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四2、可變荷載 包括屋面均布活荷載、雪荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載、懸掛吊車荷載等,其中雪荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載等應(yīng)按建筑結(jié)構(gòu)荷載

20、規(guī)范(GB50009-2001)的規(guī)定采用,積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布荷載(雪荷載和屋面均布荷載不能同時出現(xiàn)取大者)同時考慮。 按水平投影面積計算的屋面均布活荷載標準值為:不上人的屋面:對于壓型鋼板、壓型鋁合金板、石棉瓦、瓦楞鐵等輕屋面,以及平瓦屋面取0.5kN/ m2,對于鋼筋混凝土屋面取0.7 kN/m2;上人屋面:按使用要求確定,但不小于1.5 kN/m2。第45頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四(3)內(nèi)力計算與荷載組合 全跨恒載+全跨活載:即全跨永久荷載+全跨屋面活載或雪荷載(取較大值)+全跨積灰荷載+懸掛吊車荷載。 全跨恒載+半跨活載:即全跨永久荷載+半跨屋

21、面活載(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)考慮安裝時可能的半跨荷載:即屋架、支撐和天窗自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷載。 屋架上、下弦桿和靠近支座的腹桿由作用時會引起桿件的最不利內(nèi)力; 跨中附近的腹桿可能由兩種荷載組合控制。第46頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四B.中間腹桿:兩端或一端嵌固程度較大,視為彈性嵌固。lox= 0.8l(1)在桁架平面內(nèi) A.弦桿、支座斜桿、支座豎桿:本身線剛度大,但兩端節(jié)點嵌固程度較低,視為兩端鉸接桿件。 lox = l 桿件的計算長度和容許長細比 1. 桿件的計算長度 第47頁,共87頁,

22、2022年,5月20日,13點56分,星期四(2)在桁架平面外 取決于弦桿側(cè)向支承點間距離。上弦桿:無檁方案:有檁方案:能保證大型屋面板三點與上弦桿焊接時:lOy=l1(l13m)l1 兩塊屋面板寬度。檁條與支撐點交叉不連接時:lOy=l1檁條與支撐點交叉連接時:lOy=l1/2第48頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 下弦桿:取縱向水平支撐節(jié)點與系桿或系桿與系桿之間的距離。 腹桿:由于節(jié)點在平面外剛度很小,對桿件嵌固作用較小,故腹桿兩端視為鉸接,則lOy=l(2)在桁架平面外 第49頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 單面連接的單角鋼和雙角鋼組

23、成的十字形桿件,受力后有可能斜向失穩(wěn),由于兩端節(jié)點有一定的嵌固作用,故斜平面計算長度略作折減(支座斜桿和支座豎桿除外),l0=0.9l: , 但不小于0.5ll(3)腹桿在斜平面內(nèi)的計算長度第50頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 (4)其他 如桁架受壓弦桿側(cè)向支承點間的距離為兩倍節(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: 式中:Nl較大的壓力,計算時取正值; N2較小的壓力或拉力,計算時壓力取正值,拉力取負值但不小于0.5ll第51頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 確定桁架弦桿和單系腹桿的長細比時,其計算長度應(yīng)

24、按下表規(guī)定采用。項 次彎曲方向弦 桿腹 桿支座斜桿和支座豎桿 其他腹桿1在桁架平面內(nèi)ll0.8 l2在桁架平面外l1ll3斜平面l0.9 ll 構(gòu)件的幾何長度(節(jié)點中心間距離);l1 桁架弦桿側(cè)向支承點間的距離;2. 桿件的容許長細比規(guī)范中對拉桿和壓桿都規(guī)定了容許長細比。 第52頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四桿件的截面形式 對軸心受壓桿件,宜使桿件對兩個主軸有相近的穩(wěn)定性,即可使兩方向的長細比接近相等。 基本上采用由兩個角鋼組成的T形截面或十字形截面形式的桿件,也可用H型鋼剖開而成的T形鋼代替雙角鋼組成的T形截面。受力較小的次要桿件可采用單角鋼。第53頁,共87頁,

25、2022年,5月20日,13點56分,星期四第54頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四當 = 時,可采用兩個等邊角鋼截面或TM截面; 上弦桿 有節(jié)間荷載時,可采用不等邊角鋼長肢相連或TN型截面。 無節(jié)間荷載時,宜采用不等邊角鋼短肢相連的截面;第55頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 通常采用不等邊角鋼短肢相連的截面,或TW型截面以滿足長細比要求。 下弦桿:第56頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 受力很小的腹桿(如再分桿等次要桿件),可采用單角鋼截面。支座斜桿:其他一般腹桿:宜采用等邊角鋼相并的截面; 連接垂直支撐的豎腹桿宜

26、采用兩個等邊角鋼組成的十字形截面;= 時,宜采用不等邊角鋼長肢相連或等邊角鋼的截面。第57頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四雙角鋼桿件的墊板:墊板的間距對壓桿l 140i 1,拉桿l 180 i 1;在T形截面中 i 1為一個角鋼對平行于填板自身形心軸的回轉(zhuǎn)半徑;在十字形截面中,填板應(yīng)沿兩個方向交錯放置,i 1為一個角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑,在壓桿的桁架平面外計算長度范圍內(nèi),至少應(yīng)設(shè)置兩塊墊板。墊板的寬度一般取5080mm;填板的長度:對T形截面應(yīng)比角鋼肢伸出1020mm,對十字形截面則從角鋼肢尖縮進1015mm。墊板的厚度與桁架節(jié)點板相同。第58頁,共87頁,2022年,5

27、月20日,13點56分,星期四由雙角鋼組成的T形或十字形截面桿件按實腹式桿件進行計算,必須每隔一定距離在兩個角鋼間加設(shè)墊板。雙角鋼桿件的墊板:第59頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四選擇截面1.一般原則(1)、應(yīng)選用肢寬而壁薄的角鋼,但最薄不能小于5mm;(2)、為了便于訂貨和制造,相近的角鋼應(yīng)盡量統(tǒng)一,同一屋架所采用的角鋼型號一般不超過67種;(3)、屋架弦桿一般采用等截面,但當跨度大寸30m時,弦桿可根據(jù)內(nèi)力的變化改變截面,半跨內(nèi)一般只改變一次。通常厚度不變而縮小肢寬,以利于拼接節(jié)點的構(gòu)造處理。(4)、普通鋼屋架的角鋼不得小于454或56364(對焊接結(jié)構(gòu))。直接與

28、支撐或系桿相連的角鋼最小肢寬應(yīng)根據(jù)連接螺栓的直徑而定:16、18、20mm時,角鋼最小肢寬分別為63、70、75mm。第60頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 軸心受拉桿件應(yīng)驗算強度和長細比要求。軸心受壓桿件和壓彎構(gòu)件要計算強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長細比。 單面連接的單角鋼桿件,在按軸心構(gòu)件計算其強度或穩(wěn)定以及連接時,鋼材和連接的強度設(shè)計值應(yīng)乘以相應(yīng)的折減系數(shù)。2. 桿件的截面驗算第61頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四1.節(jié)點設(shè)計的一般要求 以桁架桿件的形心線為軸線并在節(jié)點處相交于一點,肢背至軸線的距離為5mm的倍數(shù)。 節(jié)點處,腹桿與弦桿或腹

29、桿與腹桿之間焊縫的凈距,不宜小于10mm,或者桿件之間的空隙不小于1520mm。角鋼端部的切割一般垂直于其軸線。有時允許切去一肢的部分,但不允許將一個肢完全切去而另一肢伸出的斜切。鋼屋架的節(jié)點設(shè)計第62頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 節(jié)點板的外形應(yīng)簡單而規(guī)則,至少宜有兩邊平行,如矩形、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。 節(jié)點板的平面尺寸,一般應(yīng)根據(jù)桿件截面尺寸和腹桿端部焊縫長度畫出大樣圖來確定。第63頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.節(jié)點板鋼號Q235梯形屋架腹桿或三角形屋架弦桿最大內(nèi)力160161300

30、3015005017007019509511200Q345240241360351570570780781105010511300中間節(jié)點板厚度(mm)6810121416支座節(jié)點板厚度(mm)81012141618節(jié)點板厚度選用表 第64頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 一般節(jié)點:一般節(jié)點是指無集中荷載和無弦桿拼接的節(jié)點 2. 節(jié)點設(shè)計第65頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四肢背焊縫: 腹桿與節(jié)點板的連接焊縫按角鋼角焊縫承受軸心力方法計算。節(jié)點板應(yīng)伸出弦桿1015mm以便焊接。弦桿與節(jié)點板的連接焊縫,應(yīng)考慮承受弦桿相鄰節(jié)間內(nèi)力之差,按下式計算

31、: 通常因N很小,實際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。肢尖焊縫: 一般節(jié)點第66頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四為便于大型屋面板或檁條的放置,常將節(jié)點板縮進上弦角鋼背,縮進距離不宜小于(0.5t+2)mm,也不宜大于節(jié)點板厚度t。 有集中荷載的節(jié)點 第67頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 有集中荷載的節(jié)點 角鋼背凹槽的塞焊縫可假定只承受屋面集中荷載,按下式計算其強度:式中:P節(jié)點集中荷載垂直于屋面的分量; 焊腳尺寸,取 0.5t; 正面角焊縫強度增大系數(shù)。一般因P不大,按構(gòu)造滿焊第68頁,共87頁,2022年,5月20日,

32、13點56分,星期四 計算時應(yīng)考慮偏心彎矩MNe(e為角鋼肢尖至弦桿軸線距離),按下列公式計算: 第69頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四拼接節(jié)點(梯形屋架)第70頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四 下弦拼接節(jié)點 在下弦的拼接中,為了使拼接角鋼與原來的角鋼相緊貼,對拼接角鋼頂部要截去棱角,寬度為r(r為角鋼內(nèi)圓弧半徑);對其豎向肢應(yīng)割去t+hf+5mm(t為角鋼厚度) 第71頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四拼接角鋼尺寸的確定: 拼接角鋼與受壓弦桿的連接可按弦桿最大內(nèi)力進行計算,每邊共有4條焊縫平均承受此力,因而焊縫長度為

33、 由此可得拼接角鋼總長度為:第72頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四第73頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四梯形屋架支座第74頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四www.第75頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四屋架施工詳圖 構(gòu)件的施工詳圖是結(jié)構(gòu)設(shè)計的最后成果之一,是施工的主要依據(jù),圖中應(yīng)包括預(yù)定鋼材、制造和安裝等工序所需的一切尺寸和資料。 各種構(gòu)件的施工詳圖與結(jié)構(gòu)安裝圖等共同組成整個鋼結(jié)構(gòu)的施工圖。鋼屋架的施工詳圖中應(yīng)包括下列內(nèi)容:第76頁,共87頁,2022年,5月20日,13點56分,星期四1屋架桿件的軸線長度及起拱,桿件的內(nèi)力設(shè)計值。通常在圖紙左上角以單線繪制一屋架簡圖。左半圖上標出起拱后的桿件節(jié)點間的幾何長度(mm),右半圖上標出桿件的內(nèi)力設(shè)計值。 當屋架跨度較大時,在自重及外荷載作用下將產(chǎn)生較大的撓度,影響結(jié)構(gòu)的使用和有損建筑物的外觀,因此當跨度24m的梯形屋架和跨度15m的三角形屋架,在制作時需要起拱,起拱值約l500跨度。起拱值應(yīng)在屋架簡圖上標出來,在屋架詳圖上不必表示。第77頁,共

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