屋蓋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、百度文庫(kù)讓每個(gè)人平等地捉升口我3一、屋蓋結(jié)構(gòu)組成鋼屋蓋結(jié)構(gòu)組成:屋蓋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)汁第一 Y/屋蓋結(jié)構(gòu)布置屋而板、楝條、屋架、托架.天窗架、支撐等構(gòu)件。JTt黑村；8抗艮料：卄甚恥 10-a系禦；u-ises； 12-XKftilf： B-'g5E?5£世問(wèn)水平文it： 14 一左晏說(shuō)箱*h支辱；15亠林冋支槽吊午梁無(wú)標(biāo)屋蓋托架用架16機(jī)條間掾桿用架準(zhǔn)直支掙S 父冇標(biāo)屋蓋墻架柱吊車菜H£架柱丿朮架下弦橫向支掙人前架喉H支掙天窗架橫向支撐用架乘貝支艸柱間支捋;屋架I:荻橫向支杪 Q中何屋架14標(biāo)條 柱筒支捋>瑞架柱盡架上弦橫向支檸涇樂(lè)縱向支掙屋架的跨度和間距取決于柱網(wǎng)

2、布置，柱網(wǎng)布置取決于建筑物工藝要求和經(jīng)濟(jì)要求。屋 架跨度較大：為了采光和通風(fēng)，屋蓋上常設(shè)置天窗。柱網(wǎng)間距較大，超出屋而板長(zhǎng)度：應(yīng)設(shè) 置中間屋架和柱間托架，中間屋架的荷載通過(guò)托架傳給柱（圖3-1） 0屋架與屋架之間：布置支撐，增強(qiáng)屋架的側(cè)向剛度，傳遞水平荷載和保證屋蓋體系的 整體穩(wěn)泄。二、屋蓋體系分類兩種屋蓋：無(wú)梯屋蓋和有揀屋蓋。無(wú)標(biāo)屋蓋：屋面荷載直接通過(guò)大型屋而板傳遞給屋架（圖3-2）。優(yōu)點(diǎn)：屋蓋橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便等：缺點(diǎn)：屋蓋自重大，不利于抗震，英多用于有橋式吊車的廠房屋蓋中。有梯屋蓋：當(dāng)屋面采用輕型材料如石棉瓦、瓦楞鐵、壓型鋼板和鐵絲網(wǎng)水泥槽板等時(shí)，屋而 荷載要通過(guò)梯

3、條再傳遞給屋架（圖3-3） 0優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)件重疑輕，用料省；缺點(diǎn)：屋蓋構(gòu)件數(shù)量較多，構(gòu)造較復(fù)雜，整體剛度較差。系桿屋架/圖32無(wú)梯屋蓋體系百度文郵-讓每個(gè)人平零地捉升口我第二節(jié)屋蓋支撐體系一、屋蓋支撐作用主要作用：保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)左：增強(qiáng)屋蓋的剛度：增強(qiáng)屋架的側(cè)向穩(wěn)定;承擔(dān)并傳遞屋蓋的水平荷載；便于屋蓋的安裝與施工。屋架一一屋蓋的主要承重結(jié)構(gòu)。需要用支撐連接屋架。長(zhǎng)的屋蓋結(jié)構(gòu)，在中間設(shè)置橫 向支撐。橫向支撐一一屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，減小弦桿在平而外的計(jì)算長(zhǎng)度，減小動(dòng)力荷載 作用下的屋架平而外的受迫振動(dòng)。屋蓋支撐將作用于山墻的風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載及地震作用傳遞給房屋的下部支 承結(jié)構(gòu)。鋼屋架安

4、裝:首先吊裝有橫向支撐的兩棍屋架，將支撐和揀條與之連系形成穩(wěn)左體系, 然后再吊裝其他屋架與之相連。二、屋蓋支撐布苣五種屋蓋支撐：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 撐和系桿。1. 上弦橫向水平支撐、)6匕XXr><oXXX112XXX0 <、A Ad 2J :6co-W.、垂直支撐7圖3-4屋蓋支撐布程在屋蓋體系中，一般都應(yīng)設(shè)宜屋架上弦橫向水平支撐，包括天窗架的橫向水平支撐。 上弦橫向水平支撐：布置在房屋兩端或在溫度縫區(qū)段的兩端的第一柱間或第二柱間。 橫向水平支撐的間距W60 m,房屋長(zhǎng)度60 m,還應(yīng)另加設(shè)水平支撐。2. 下弦橫向水平支撐設(shè)置條件：

5、屋架跨度18 m；屋架跨度18 m,但屋架下弦設(shè)有懸掛吊車；廠房?jī)?nèi)設(shè)有噸位較大的橋式吊車或英他振動(dòng)設(shè)備：山墻抗風(fēng)柱支承于屋架下弦。設(shè)置位豊：下弦與上弦橫向水平支撐應(yīng)在同一柱間內(nèi)，以便形成穩(wěn)左的空間體系。3. 下弦縱向水平支撐設(shè)置條件：設(shè)有重級(jí)工作制吊車或起重噸位較大的中、輕級(jí)工作制吊車：設(shè)有鍛錘等大型振動(dòng)設(shè)備；屋架下弦設(shè)有縱向或橫向吊軌；設(shè)有支承中間屋架的托架和無(wú)柱支撐的中間屋架：房屋較高，跨度較大，空間剛度要求高。設(shè)置位宜：設(shè)在屋架下弦端節(jié)間內(nèi)，與下弦橫向水平支撐組成封閉的支撐體系，提髙 屋蓋的整體剛度。4. 垂直支撐垂直支撐作用：使相鄰兩棍屋架形成空間幾何不變體系保證側(cè)向穩(wěn)定的有效構(gòu)件。

6、設(shè)置位置： 設(shè)宜在設(shè)有上弦橫向支撐的柱間內(nèi)： 在屋架跨度方向還要根據(jù)屋架形式及跨度大小在跨中設(shè)置一道或幾道。梯形屋架：當(dāng)跨度W30 m時(shí)，應(yīng)在屋架跨中和兩端的豎桿平面內(nèi)各布置一道垂直支撐：當(dāng)跨度30 m時(shí)，無(wú)天窗時(shí)，應(yīng)在屋架跨度1/3處和兩端的豎桿平而內(nèi)各布宜一道垂直支撐，有天窗時(shí)，垂直支撐應(yīng)布置在天窗架側(cè)柱的兩側(cè)。三角形屋架：當(dāng)跨度W24 m時(shí)，應(yīng)在跨中堅(jiān)桿平而內(nèi)設(shè)宜一道垂直支撐：當(dāng)跨度24 m時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況布置兩逍垂直支撐（圖3-5）。屋架安裝時(shí)，每隔45個(gè)柱間設(shè)宜一道垂直支撐，以保持安裝穩(wěn)泄。5. 系桿系桿作用：充當(dāng)屋架上下弦的側(cè)向支撐點(diǎn)，保證無(wú)橫向支撐的英他屋架的側(cè)向穩(wěn)泄。系桿：剛

7、性系桿和柔性系桿。能承受壓力的為剛性系桿，只能承受拉力的為柔性系桿。 設(shè)宜位置：上弦平而內(nèi)，梯條和大型屋面板均可起剛性系桿作用，因而可在屋架的屋脊和支座節(jié)點(diǎn)處設(shè)置剛性系桿。下弦平而內(nèi)，可在屋架下弦的垂直支撐處設(shè)置柔性系桿。地震區(qū)應(yīng)按抗震規(guī)范的規(guī)左設(shè)置。三、屋蓋支撐的形式、計(jì)算和構(gòu)造形式：屋蓋支撐一般均為平行弦桁架形式（圖3-6） o腹桿采用十字交叉形式，一般用于上弦橫向、下弦橫向及下弦縱向水平支撐（圖3-7a） 0 縱向水平支撐桁架的節(jié)間，以組成正方形為宜，一般為6mX6m,或長(zhǎng)方形，如6mX3m.橫 向水平支撐節(jié)點(diǎn)距離為屋架上弦節(jié)點(diǎn)距離的24倍。垂直支撐的腹桿形式可根據(jù)桁架的寬髙比例確左。當(dāng)

8、寬高較接近時(shí)，可用交叉斜桿（圖3-7b）；當(dāng)高度較小時(shí)，可用V式及W式斜桿（圖3-7c, d）,弦桿與斜桿間的交角為30°飛0。百度文庫(kù)讓每個(gè)人平等地捉升口我圖3-6平行弦桁架§6 000ra)!6000 +b)/56 W1 60006000 .d)圖3-7屋蓋支撐形式桿件截而：屋蓋支撐受力較小，通?？砂慈菰S長(zhǎng)細(xì)比來(lái)選擇。交叉斜桿和柔性系桿按拉桿設(shè)汁，可采用單角鋼;非交叉斜桿、弦桿、豎桿以及剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)，可采用雙角鋼組成十字形或T形截而。當(dāng)屋架跨度較大、房屋較高且基本風(fēng)壓也較大時(shí)，桿件截而應(yīng)按桁架體系計(jì)算出的內(nèi) 力確左?？杉倭⒃谒借旒芄?jié)點(diǎn)上的集中風(fēng)力荷載作用下，交叉

9、斜桿中的壓桿退出工作，僅 由拉桿受力，這樣，使原來(lái)的超靜上體系簡(jiǎn)化為靜泄體系（圖3-8）.圖中W為水平節(jié)點(diǎn) 荷載，由風(fēng)荷載或吊車荷載引起。肖點(diǎn)連接構(gòu)造：盡雖簡(jiǎn)單方便。角鋼支撐與屋架一般用C級(jí)螺栓連接，螺栓用M20*在有重級(jí)工作制吊車或有較大振動(dòng)設(shè)備的廠房，除螺栓外，還應(yīng)加安裝焊縫，焊縫長(zhǎng)度280mm,焊腳尺寸$6 mnu當(dāng)采用圓鋼作支撐時(shí)，應(yīng)用花籃螺栓預(yù)加拉力將圓鋼拉緊。9百度文嫁讓毎個(gè)人平答地捉升門我第三節(jié)楝條設(shè)訃鋼楝條一般采用單跨簡(jiǎn)支，有實(shí)腹式和桁架式兩大類。一、實(shí)腹式梯條實(shí)腹式梯條：構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造及安裝方便，常用于36m的跨度。截而形式：普通工 字鋼（因較重、不易安裝，用的不多）、角鋼（

10、用于荷載跨度小的屋蓋）、槽鋼（常用）和 Z形（為冷彎薄壁型鋼、省鋼）（圖3-9） o梯條的截而髙度取決于跨度、梯距和荷載大小 等因素，一般取橈條跨度的1/351/50。圖39實(shí)腹式棣條截而形式實(shí)腹式梯條通過(guò)梯托與屋架上弦連接，梯托用短角鋼做成，先焊在屋架上弦，屋架吊裝就位后用螺栓或焊縫與梯條連接（圖3-10） o#百度艾郵讓毎個(gè)人平竽地捉升口我11簡(jiǎn)支梯條：受力均勻，便于安裝。多跨靜泄梁或連續(xù)梁：使跨中彎矩2支座彎矩，可減少跨中彎矩。百度文w讓每個(gè)人平竽地捉升門我13圖3-10-1梯條鐵點(diǎn)布置及較的構(gòu)造垂宜于屋架坡度放置的梯條，在豎向荷載作用下，兩個(gè)主軸方向分別受到qx和qy 作用（圖3-11

11、） o按簡(jiǎn)支梁計(jì)算兩個(gè)方向彎矩為一=_qF cos a8 -8(I弓八#sin a （,2）式中q梯條承受的屋而荷載（包括自重）設(shè)計(jì)值,qy=qcos a , qx=qsina :梯條跨度;a屋而傾斜角度。橡條受彎曲的強(qiáng)度驗(yàn)算公式:了尹(3-3)式中Wnx> Wny分別為對(duì)xx軸和yy軸的凈截而模量:Yx, Yy截而塑性發(fā)展系數(shù)匚圖3-11實(shí)腹式梯條計(jì)算簡(jiǎn)圖百度文庫(kù)讓每個(gè)人平等地捉升口我21按彈性方法驗(yàn)算撓度。當(dāng)有拉條時(shí)，可只驗(yàn)算垂直于屋而坡度的撓度，當(dāng)無(wú)拉條時(shí),應(yīng)驗(yàn)算豎向總撓度。有拉條時(shí)撓度驗(yàn)算公式為(3-4)式中I X 截而對(duì)X X軸的慣性矩;一一容許撓度，對(duì)無(wú)積灰的瓦楞鐵、石棉瓦等

12、屋而為1 /150；對(duì)壓型鋼板、積灰的瓦楞鐵、石棉瓦等屋而為1 / 200：對(duì)其他屋而為1 / 200；一一梯條所承擔(dān)的屋而荷載標(biāo)準(zhǔn)值。一般情況下，梯條截而的眄比Wx小得多，因此My即使很小產(chǎn)生的截而應(yīng)力很大， 為減小Hy,應(yīng)沿屋而對(duì)揀條設(shè)宜拉桿以減少槻條在最小剛度平而內(nèi)的訃算跨度。若屋而的 連系有足夠的保證，梯條的整體穩(wěn)左不必驗(yàn)算。二、格構(gòu)梯條當(dāng)梯條的跨度較大（6 m）時(shí)，應(yīng)考慮格構(gòu)楝條。格構(gòu)梯條三種：平面梯條、T形梯條和空間梯條（圖3-12）.nr y1!圖3-12格構(gòu)槻條的形式1. 平面格構(gòu)梯條平而格構(gòu)梯條的上弦采用小角鋼或槽鋼，下弦用小角鋼或圓鋼，腹桿用圓鋼組成。這種 梯條受力明確，用

13、料省。下弦為拋物式梯條，中間節(jié)間必須設(shè)置斜桿，以防止梯條上弦在不對(duì)稱荷載作用下產(chǎn)生 過(guò)大的局部拱曲。平而格構(gòu)梯條側(cè)向剛度較差，必須設(shè)置拉條以減少側(cè)向彎矩。圖3-12-1平而格構(gòu)梯條2. T形格構(gòu)梯條T形格構(gòu)穗條:側(cè)向剛度較大，屋蓋可不設(shè)拉條。應(yīng)沿跨度全長(zhǎng)設(shè)置幾道鋼T形格構(gòu)梯條由于上弦桿和腹桿不在同一平而，整體性較差, 箍，跨度為34n）時(shí)設(shè)3道，跨度為46m時(shí)設(shè)4道*鋼箍直徑dlO mm的圓鋼。為固左腹桿平而與上弦平而，在上弦平而應(yīng)設(shè)置綴板或斜綴條。1? /上戲腺桿/ /L£P/XZVf -U-240007*圖3-12-2 T形格構(gòu)楝條3. 空間格構(gòu)梯條空間格構(gòu)梯條（圖3-12c）是

14、由三個(gè)平而桁架組成的空間結(jié)構(gòu)，穗條橫截而為三角 形。這種梯條側(cè)向剛度好，不必設(shè)置拉條，安裝方便，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)，適用于跨度較大和荷載 較大的情況。格構(gòu)梯條的右間劃分可根據(jù)訃算確定，一般取4060 cm,梯條的髙度一般為跨度的 1/121/18, T形格構(gòu)揀條和空間格構(gòu)梯條上弦寬度為截而高度的1/1. 51/2. 0。腹 桿與弦桿交角為40o"60ot 45o最好。圖3-12-3空間格構(gòu)梯條4 格構(gòu)櫟條的計(jì)算平而格構(gòu)揀條可按靜左的平而桁架計(jì)算，齊節(jié)點(diǎn)均假定為較接。汁算時(shí)，將上弦的均布 荷載換算成節(jié)點(diǎn)荷載，結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算桿件軸力，一般只需計(jì)算最大內(nèi)力，即跨中上、下 弦桿內(nèi)力和支座處的腹桿內(nèi)

15、力。上弦節(jié)間還應(yīng)汁算由節(jié)間均布荷載引起的局部彎矩：在梯條平面內(nèi)簡(jiǎn)化計(jì)算:M= 一flji2 =一CL r 10 10(3-5)式中，a為上弦節(jié)間長(zhǎng)度。在穗條平而外，當(dāng)有拉條時(shí).拉條處的彎矩為叫嗚"X扣;5(3-6)式中，b為拉條間距。中部節(jié)間設(shè)置斜桿的下?lián)问教輻l中，上弦軸向力為:(3-6-1)式中，h格構(gòu)穗條高度。下曲弦中的內(nèi)力為：Sheas 卩(3-6-2) 式中，B曲弦端部的傾角。平而格構(gòu)槻條的豎桿和斜桿的內(nèi)力一般很小，可按允許長(zhǎng)細(xì)比選擇截而。T形格構(gòu)槻條近似地將上弦兩個(gè)角鋼集中到腹桿平而內(nèi)后按平面格構(gòu)汁算內(nèi)力。(3-7)空間格構(gòu)穗條將空間桁架分解為高度等于hl和h2的兩柿平而桁

16、架進(jìn)行計(jì)算，兩棉桁 架的荷載分別為ql和q2,其值可根據(jù)總荷載按剛度進(jìn)行分配（圖3-13 ）:圖3 13空間格構(gòu)梯條的訃算簡(jiǎn)圖上弦單肢角鋼的彎矩近似汁算為Mx = q =丄qcr sin a10 10My = qxa2(3-10)式中，&為上弦節(jié)間長(zhǎng)度。下弦內(nèi)力等于兩棍平而桁架算得的下弦內(nèi)力之和。上弦按雙向壓彎驗(yàn)算其強(qiáng)度，同時(shí)按雙向壓彎構(gòu)件公式驗(yàn)算其整體穩(wěn)左。下弦按軸心受拉驗(yàn) 算其強(qiáng)度。三、梯條的拉條槻條側(cè)向剛度小，為了給梯條提供側(cè)向中間支承.減小梯條沿屋而坡度方向的跨度， 減少揀條在施工和使用階段的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，除了側(cè)向剛度較大的空間桁架式標(biāo)條和T 形桁架式梯條以外，在實(shí)腹式橡條和平而格構(gòu)楝條之間需設(shè)置拉條。拉條的布置原則：（1）梯條跨度為46m時(shí)，至少在跨中布置一道拉條（圖3-14）,跨度大于6m 時(shí)宜布置兩道拉條（圖3-15）。屋架屋架圖3-15斜拉條和直撐桿的布置（2）當(dāng)梯條間距較密時(shí)，斜拉條角度偏小，不能保證緊張作用.可改斜拉條為桁架;骨A,'1-V7、 丿 拉條/