鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)

1、門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu) 概述概述 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 剛架設(shè)計(jì)剛架設(shè)計(jì) 檁條設(shè)計(jì)檁條設(shè)計(jì) 壓型鋼板設(shè)計(jì)壓型鋼板設(shè)計(jì)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB51022-20151.1 概述概述一、定義一、定義1門式剛架輕型房屋：承重結(jié)構(gòu)采用變截面或等截面實(shí)門式剛架輕型房屋：承重結(jié)構(gòu)采用變截面或等截面實(shí)腹剛架，維護(hù)系統(tǒng)采用輕型鋼屋面和輕型外墻的單層腹剛架，維護(hù)系統(tǒng)采用輕型鋼屋面和輕型外墻的單層房屋。房屋。(1)、橫向框架、橫向框架(2)、屋蓋結(jié)構(gòu)、屋蓋結(jié)構(gòu) (3)、支撐體系、支撐體系(4)、吊車梁和制動(dòng)梁、吊車梁和制動(dòng)梁(5)、墻架

2、、墻架2二、門式剛架結(jié)構(gòu)的組成二、門式剛架結(jié)構(gòu)的組成(3)、支撐體系、支撐體系 包括屋蓋部分的支撐和柱間支撐等。它一方面與柱、吊車梁等組成單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向它一方面與柱、吊車梁等組成單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向框架，承擔(dān)縱向水平荷載；另一方面又把主要承重體框架，承擔(dān)縱向水平荷載；另一方面又把主要承重體系由個(gè)別的平面結(jié)構(gòu)連成空間的整體結(jié)構(gòu)，從而保證系由個(gè)別的平面結(jié)構(gòu)連成空間的整體結(jié)構(gòu)，從而保證了單層廠房鋼結(jié)構(gòu)所必需的剛度和穩(wěn)定。了單層廠房鋼結(jié)構(gòu)所必需的剛度和穩(wěn)定。3二、門式剛架結(jié)構(gòu)的組成二、門式剛架結(jié)構(gòu)的組成l主要依據(jù)主要依據(jù)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB50018-2002）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技

3、術(shù)規(guī)范（GB51022-2015）4三、門式剛架的特點(diǎn)三、門式剛架的特點(diǎn)l適用條件適用條件 1)輕型輕型輕型屋蓋，輕型外墻2)承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)單跨和多跨實(shí)腹式門式剛架3)無吊車，Q20t橋式吊車，Q3t懸掛吊車5三、門式剛架的特點(diǎn)三、門式剛架的特點(diǎn)l受力特點(diǎn)受力特點(diǎn)構(gòu)件中板寬厚比較大，利用了板件的屈曲后強(qiáng)度屈曲后強(qiáng)度。截面特征用有效寬度有效寬度計(jì)算。6 有效寬度法有效寬度法be為有效寬度為有效寬度1）質(zhì)量輕質(zhì)量輕：用鋼量為：用鋼量為1030kg/m2,自重為砼的自重為砼的1/201/30；2）整體剛度好整體剛度好：存在蒙皮效應(yīng)：存在蒙皮效應(yīng) ；3）柱網(wǎng)布置靈活柱網(wǎng)布置靈活：柱距不受模數(shù)限制；：

4、柱距不受模數(shù)限制；4）支撐系統(tǒng)簡潔支撐系統(tǒng)簡潔：整體性可依靠檁條、隅撐保證；：整體性可依靠檁條、隅撐保證；5）綜合效益高綜合效益高：造價(jià)高于砼（材料價(jià)格），但周期短，：造價(jià)高于砼（材料價(jià)格），但周期短，投資效益高。投資效益高。7三、門式剛架的特點(diǎn)三、門式剛架的特點(diǎn)l多脊多坡多脊多坡 V.S. 單脊雙坡單脊雙坡8用鋼量大致相同，多采用單脊雙坡（金屬壓型板用鋼量大致相同，多采用單脊雙坡（金屬壓型板屋面為長坡面排水創(chuàng)造了條件，多脊多坡剛架的屋面為長坡面排水創(chuàng)造了條件，多脊多坡剛架的內(nèi)天溝容易滲漏和堆雪）內(nèi)天溝容易滲漏和堆雪）四坡雙跨四坡雙跨雙坡雙跨雙坡雙跨1.2 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

5、l盡量避免不等高剛架盡量避免不等高剛架9內(nèi)天溝的滲漏和堆雪問題更嚴(yán)重內(nèi)天溝的滲漏和堆雪問題更嚴(yán)重高低跨高低跨搖擺柱鉸接連接搖擺柱鉸接連接10l雙坡多跨剛架的中柱布置雙坡多跨剛架的中柱布置11l等截面等截面 V.S. 變截面變截面(楔形楔形) 截面尺寸估算截面尺寸估算梁梁 等截面：等截面：1/401/30跨度跨度 變截面：梁端高不宜小于變截面：梁端高不宜小于1/35跨度跨度柱柱 等截面：不小于等截面：不小于1/20柱高柱高 變截面：不宜小于變截面：不宜小于250mm12l剛架柱底鉸接剛架柱底鉸接 V.S. 剛接剛接l屋面坡度宜取屋面坡度宜取1/201/8多為鉸接支承，平板支座，設(shè)多為鉸接支承，平

6、板支座，設(shè)12對地腳螺栓對地腳螺栓剛接剛接工業(yè)廠房且有橋式吊車（宜采用等截面工業(yè)廠房且有橋式吊車（宜采用等截面柱）柱）雨水較多地區(qū)宜取大值。雨水較多地區(qū)宜取大值。 在每個(gè)溫度區(qū)段或分期建設(shè)的區(qū)段中，應(yīng)分別設(shè)置能在每個(gè)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(dú)立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。獨(dú)立構(gòu)成空間穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的支撐體系。 端部支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一或端部支撐宜設(shè)在溫度區(qū)段端部的第一或第二開間。第二開間。 在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐，在設(shè)置柱間支撐的開間，應(yīng)同時(shí)設(shè)置屋蓋橫向支撐，以構(gòu)成幾何不變體系。以構(gòu)成幾何不變體系。 剛架轉(zhuǎn)折處，應(yīng)設(shè)置通長剛性系桿，以保證面外穩(wěn)定。剛架轉(zhuǎn)

7、折處，應(yīng)設(shè)置通長剛性系桿，以保證面外穩(wěn)定。134、屋面支撐和剛性系桿的布置原則：、屋面支撐和剛性系桿的布置原則： 柱間支撐的間距：柱間支撐的間距：3045m；45 最適宜最適宜; 當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置；間支撐應(yīng)分層設(shè)置； 端部柱間支撐宜設(shè)置在端部柱間支撐宜設(shè)置在第一或第二柱間第一或第二柱間; 應(yīng)同時(shí)布置屋面支撐。應(yīng)同時(shí)布置屋面支撐。145、柱間支撐的布置原則：、柱間支撐的布置原則：無吊車時(shí)無吊車時(shí)n溫度區(qū)段90m,中央中央設(shè)置一道下層支撐。15上層支撐上層支撐下層支撐下層支撐使廠房結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)能較自由地從支撐處向兩端伸縮，使廠房結(jié)構(gòu)在溫度變化時(shí)能較自由地

8、從支撐處向兩端伸縮，減小溫度變形和應(yīng)力。減小溫度變形和應(yīng)力。5、柱間支撐的布置原則：、柱間支撐的布置原則：W Wn溫度區(qū)段長度溫度區(qū)段長度超過超過90m，1/3點(diǎn)處點(diǎn)處各設(shè)一道支撐，各設(shè)一道支撐，且且支撐間距支撐間距50m，以免傳力路程太長以免傳力路程太長。165、柱間支撐的布置原則：、柱間支撐的布置原則：n短而高短而高的單層廠房鋼結(jié)構(gòu)，的單層廠房鋼結(jié)構(gòu)，下層支撐可布置下層支撐可布置在在兩端兩端。 不會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，大幅提高大幅提高廠房縱向剛度廠房縱向剛度。175、柱間支撐的布置原則：、柱間支撐的布置原則：n為傳遞風(fēng)力，上層支撐需要布置在溫度區(qū)段端部為傳遞風(fēng)力，上

9、層支撐需要布置在溫度區(qū)段端部。（柱在吊車梁以上部分的剛度小，不會(huì)產(chǎn)生過大的柱在吊車梁以上部分的剛度小，不會(huì)產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力溫度應(yīng)力）。185、柱間支撐的布置原則：、柱間支撐的布置原則：n在有下層支撐處也應(yīng)設(shè)置上層支撐在有下層支撐處也應(yīng)設(shè)置上層支撐。門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu) 概述概述 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 剛架設(shè)計(jì)剛架設(shè)計(jì) 檁條設(shè)計(jì)檁條設(shè)計(jì) 壓型鋼板設(shè)計(jì)壓型鋼板設(shè)計(jì)l均布活荷載均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值（按投影面積算）取的標(biāo)準(zhǔn)值（按投影面積算）取0.5kN/m2；投影；投影面積大于面積大于60m2,取取0.3kN/m2；l檢修集中荷載檢修集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值取標(biāo)準(zhǔn)值取1.

10、0kN或?qū)嶋H值；或?qū)嶋H值；l風(fēng)載風(fēng)載(W)：門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范(GB51022-2015) ；l溫度溫度(T)：按實(shí)際環(huán)境溫差考慮；：按實(shí)際環(huán)境溫差考慮；l吊車吊車(C)：建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50009-2012)，吊車的組合一般不超過兩臺；吊車的組合一般不超過兩臺；l地震作用地震作用(E)：按：按GB50009-2012的規(guī)定取用，不與風(fēng)荷載的規(guī)定取用，不與風(fēng)荷載作用同時(shí)考慮。作用同時(shí)考慮。201.3.1 荷載及荷載組合荷載及荷載組合 屋面屋面均布活荷載均布活荷載不與不與雪荷載雪荷載同時(shí)考慮，應(yīng)取兩者同時(shí)考慮，應(yīng)取兩者中的

11、中的較大值較大值； 積灰荷載積灰荷載應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的應(yīng)與雪荷載或屋面均布活荷載中的較大較大值同時(shí)考慮值同時(shí)考慮； 施工或檢修集中荷載施工或檢修集中荷載不與屋面材料或檁條不與屋面材料或檁條自重自重以以外的其他荷載同時(shí)考慮；外的其他荷載同時(shí)考慮； （設(shè)計(jì)屋面材料設(shè)計(jì)屋面材料/檁條時(shí)檁條時(shí)才考慮才考慮） 多臺吊車的組合應(yīng)符合多臺吊車的組合應(yīng)符合GB50009-2012的規(guī)定；的規(guī)定； 當(dāng)需要考慮地震作用時(shí)，當(dāng)需要考慮地震作用時(shí)，風(fēng)荷載不與地震作用同風(fēng)荷載不與地震作用同時(shí)考慮時(shí)考慮。 21 荷載組合原則荷載組合原則側(cè)移計(jì)算原則側(cè)移計(jì)算原則 22 變截面門式剛架柱頂側(cè)移應(yīng)采用變截面門式剛架

12、柱頂側(cè)移應(yīng)采用彈性彈性分析方法確定。分析方法確定。 計(jì)算時(shí)計(jì)算時(shí)荷載取標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載取標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)。 如果最后驗(yàn)算時(shí)剛架的如果最后驗(yàn)算時(shí)剛架的側(cè)移不滿足側(cè)移不滿足要求要求1.3.2 剛架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算剛架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算側(cè)移計(jì)算原則側(cè)移計(jì)算原則 23 如果最后驗(yàn)算時(shí)剛架的如果最后驗(yàn)算時(shí)剛架的側(cè)移不滿足側(cè)移不滿足要求，即需要采用要求，即需要采用下列措施之一進(jìn)行調(diào)整：下列措施之一進(jìn)行調(diào)整： 1、放大柱或梁的截面尺寸；、放大柱或梁的截面尺寸； 2、改鉸接柱腳為剛接柱腳；、改鉸接柱腳為剛接柱腳； 3、把多跨框架中的搖擺柱改為上端和梁剛接的節(jié)點(diǎn)連、把多跨框架中的搖擺柱改為上端

13、和梁剛接的節(jié)點(diǎn)連接形式。接形式。1.3.2 剛架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算剛架內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算計(jì)算長度計(jì)算長度241.3.3 剛架柱和梁的設(shè)計(jì)剛架柱和梁的設(shè)計(jì)l剛架梁、柱以其側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離作為平面外計(jì)剛架梁、柱以其側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離作為平面外計(jì)算長度算長度1檁條（墻梁）檁條（墻梁）2斜梁（鋼柱）斜梁（鋼柱）3隅撐隅撐梁的計(jì)算長度梁的計(jì)算長度2倍隅撐間距倍隅撐間距隅撐是隅撐是彈性支座彈性支座25l有效寬度取值：有效寬度取值：he：腹板受壓區(qū)有效寬度；：有效寬度系數(shù)；hc:腹板受壓區(qū)高度;hw:腹板高度。2.腹板的有效寬度：腹板的有效寬度： 當(dāng)腹板全部受壓時(shí)： 當(dāng)腹板部分受拉時(shí)，受拉區(qū)全部有效，受壓區(qū)有效寬

14、度為：ewhhechh2.腹板的有效寬度：腹板的有效寬度：262.腹板的有效寬度：腹板的有效寬度：l有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù)271.250.911.0(0.243)2.腹板的有效寬度：腹板的有效寬度：l反應(yīng)腹板受壓、受彎時(shí)穩(wěn)定性的參數(shù)反應(yīng)腹板受壓、受彎時(shí)穩(wěn)定性的參數(shù)wwy/28.1235 /htkf281 fR1 1.1其中21/2.腹板的有效寬度：腹板的有效寬度：l板件在正應(yīng)力下屈曲系數(shù)板件在正應(yīng)力下屈曲系數(shù)k2216(1)0.112(1)(1)k29 在進(jìn)行剛架梁、柱截面設(shè)計(jì)時(shí)，為了節(jié)省鋼材，在進(jìn)行剛架梁、柱截面設(shè)計(jì)時(shí)，為了節(jié)省鋼材，允許腹板發(fā)生局部構(gòu)件的屈曲，并利用其允許腹板發(fā)生局部構(gòu)件

15、的屈曲，并利用其屈曲后屈曲后強(qiáng)度強(qiáng)度。 303.腹板屈曲后強(qiáng)度利用：腹板屈曲后強(qiáng)度利用：n設(shè)計(jì)過程設(shè)計(jì)過程l輕型鋼結(jié)構(gòu)是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力達(dá)到鋼材屈輕型鋼結(jié)構(gòu)是以構(gòu)件邊緣最大壓應(yīng)力達(dá)到鋼材屈服點(diǎn)作為臨界狀態(tài)，沒有考慮塑性發(fā)展的影響，服點(diǎn)作為臨界狀態(tài)，沒有考慮塑性發(fā)展的影響，所以所以門式剛架一般按彈性理論設(shè)計(jì)門式剛架一般按彈性理論設(shè)計(jì)。314.剛架梁、柱構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算剛架梁、柱構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算l考慮各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取最大荷載值控考慮各種荷載組合內(nèi)力分析結(jié)果，取最大荷載值控制設(shè)計(jì)，制設(shè)計(jì)，對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算對初選截面梁柱按壓彎構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算。梁腹板應(yīng)在中柱連接處、較大固定集中

16、荷載作用處梁腹板應(yīng)在中柱連接處、較大固定集中荷載作用處和翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋。和翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋。325.梁腹板加勁肋的配置梁腹板加勁肋的配置當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度時(shí)，當(dāng)利用腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度時(shí)，橫向加勁肋間距橫向加勁肋間距a宜宜取取hw2hw例例 鋼材材質(zhì)為鋼材材質(zhì)為Q345，f=310N/mm2，fv=180N/mm2。已知。已知楔形柱小頭截面尺寸楔形柱小頭截面尺寸250 x200 x8x10，設(shè)計(jì)內(nèi)力：，設(shè)計(jì)內(nèi)力：M0=0kN.m，V0=39.6kN，N0=96.6kN ；柱大頭截面尺寸；柱大頭截面尺寸450 x200 x8x10，內(nèi)力：，內(nèi)力： M1=270kN.m，V1

17、 =39.6kN，N1 =80.4kN 。驗(yàn)算剛架柱的強(qiáng)度。驗(yàn)算剛架柱的強(qiáng)度。33yx34dVV5 . 0ddVVV5 . 0解題思路：解題思路： （1）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算 有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù) （2）楔形柱的強(qiáng)度計(jì)算）楔形柱的強(qiáng)度計(jì)算35解（解（1）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù) p k 1.250.911.0(0.243)wwy/28.1235/htkf2216(1)0.112(1)(1)k21/實(shí)際計(jì)算順序：實(shí)際計(jì)算順序： k p 有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù) 3612= N A解（解（1）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)

18、算）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算小頭截面小頭截面250 x200 x8x10， V0=39.6kN，N0=96.6kN =16.5N/mm22216(1)0.112(1)(1)kwwy/28.1235/htkfww1/28.1235/ 1.1（）htky11.1fp230 /828.14235 1.1 16.5（）0.142421622396.6 10 /5840f =310N/mm2實(shí)際計(jì)算順序：實(shí)際計(jì)算順序： k p 有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù) 21/=137解（解（1）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算小頭截面小頭截面250 x200 x8x10實(shí)際計(jì)算順序：實(shí)際計(jì)算順序： k

19、 p 有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù) 1.250.91(0.243)1.250.91=2.71(0.2430.142)1所以有效寬度系數(shù)所以有效寬度系數(shù) ，即，即小頭截面腹板全部有效。小頭截面腹板全部有效。=138解（解（1）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算大頭截面大頭截面450 x200 x8x10， M1=270kN.m，V1 =39.6kN，N1 =80.4kN 2216(1)0.112(1)(1)K222216(10.92)0.112(10.92)1-0.921N AM W=257.1N/mm236480.4 10 / 7440270 10225 24664 10f =31

20、0N/mm22N AM W36480.4 10 / 7440270 10225 24664 10=235.5N/mm221235.5 257.1 0.92 實(shí)際計(jì)算順序：實(shí)際計(jì)算順序： k p 有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù) 39解（解（1）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算）楔形柱腹板的有效寬度計(jì)算430 /828.122235 1.1 257.1（）0.447實(shí)際計(jì)算順序：實(shí)際計(jì)算順序： k p 有效寬度系數(shù)有效寬度系數(shù) 大頭截面大頭截面450 x200 x8x10， M1=270kN.m，V1 =39.6kN，N1 =80.4kN wwy/28.1235/htkfww1/28.1235/ 1.1（）ht

21、ky11.1f1.250.91(0.243)1.250.91=1.6(0.2430.447)1所以有效寬度系數(shù)所以有效寬度系數(shù) ，即，即大頭截面腹板全部有效。大頭截面腹板全部有效。=1 截面高度呈線形變化的柱，在剛架平面內(nèi)的計(jì)截面高度呈線形變化的柱，在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度應(yīng)取為算長度應(yīng)取為0HH406.變截面柱在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度變截面柱在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度 0.145100.382()1IIK0.29z1c106（）KIKiIl邊柱的計(jì)算長度應(yīng)取為邊柱的計(jì)算長度應(yīng)取為 41多跨剛架（中間柱為搖擺柱）多跨剛架（中間柱為搖擺柱）0HHl搖擺柱的計(jì)算長度系數(shù)取搖擺柱的計(jì)算長度系數(shù)取1.0。l邊

22、柱的計(jì)算長度應(yīng)取為邊柱的計(jì)算長度應(yīng)取為 42多跨剛架（中間柱為搖擺柱）多跨剛架（中間柱為搖擺柱）0HHl搖擺柱的計(jì)算長度系數(shù)取搖擺柱的計(jì)算長度系數(shù)取1.0。43引進(jìn)放大系數(shù)的原因是引進(jìn)放大系數(shù)的原因是：當(dāng)框架趨于側(cè)移或有初始當(dāng)框架趨于側(cè)移或有初始側(cè)傾時(shí)，側(cè)傾時(shí)，框架邊柱除承受自身荷載的不穩(wěn)定效應(yīng)外，框架邊柱除承受自身荷載的不穩(wěn)定效應(yīng)外，還要加上中間搖擺柱荷載效應(yīng)。還要加上中間搖擺柱荷載效應(yīng)。jjii/11.1/NhPHl斜梁的設(shè)計(jì)斜梁的設(shè)計(jì)44 斜梁和隅撐的設(shè)計(jì)斜梁和隅撐的設(shè)計(jì) 實(shí)腹式剛架斜梁在平面內(nèi)可按實(shí)腹式剛架斜梁在平面內(nèi)可按壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件計(jì)算強(qiáng)度，計(jì)算強(qiáng)度，在平面外應(yīng)按在平面外應(yīng)按壓彎

23、構(gòu)件壓彎構(gòu)件計(jì)算穩(wěn)定。計(jì)算穩(wěn)定。不計(jì)算平面內(nèi)的不計(jì)算平面內(nèi)的穩(wěn)定穩(wěn)定。n實(shí)腹式剛架斜梁的平面外計(jì)算長度，取實(shí)腹式剛架斜梁的平面外計(jì)算長度，取側(cè)向支承側(cè)向支承點(diǎn)的間距點(diǎn)的間距。當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離不。當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離不等時(shí)，應(yīng)取等時(shí)，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離最大受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離。 當(dāng)實(shí)腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時(shí)，必須在受壓翼當(dāng)實(shí)腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時(shí)，必須在受壓翼緣兩側(cè)布置隅撐與檁條相連接。緣兩側(cè)布置隅撐與檁條相連接。 45l隅撐設(shè)計(jì)隅撐設(shè)計(jì) 斜梁和隅撐的設(shè)計(jì)斜梁和隅撐的設(shè)計(jì)1檁條（墻梁）檁條（墻梁）2斜梁（鋼柱）斜梁（鋼柱）3隅撐隅撐 斜梁與柱剛

24、接節(jié)點(diǎn) 斜梁拼接節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)域設(shè)計(jì) 柱腳節(jié)點(diǎn) 鋼牛腿節(jié)點(diǎn)1.3.5 門式剛架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)門式剛架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)46n一般采用高強(qiáng)螺栓一般采用高強(qiáng)螺栓端板連接，按端板連接，按剛接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)剛接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。 斜梁與柱剛接節(jié)點(diǎn)斜梁與柱剛接節(jié)點(diǎn)端板豎放端板斜放端板平放n端板端板豎放豎放/ /平放平放/ /斜放斜放47（a）端板豎放）端板豎放端板外伸端板外伸48與斜梁端板連接的柱與斜梁端板連接的柱的翼緣部分與端板厚的翼緣部分與端板厚度相等度相等方便施工方便施工l梁柱剛接節(jié)點(diǎn)域腹板抗剪驗(yàn)算梁柱剛接節(jié)點(diǎn)域腹板抗剪驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)加厚腹板或不滿足要求時(shí)，應(yīng)加厚腹板或設(shè)置斜加勁肋設(shè)置斜加勁肋49 節(jié)點(diǎn)域設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)域設(shè)計(jì)vbc

25、 cMfd d t dbdcl梁柱剛接節(jié)點(diǎn)域腹板抗剪驗(yàn)算梁柱剛接節(jié)點(diǎn)域腹板抗剪驗(yàn)算50 節(jié)點(diǎn)域設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)域設(shè)計(jì)dbdcdbdc斜加勁肋斜加勁肋鉸接柱腳（平板支座）鉸接柱腳（平板支座）n無吊車，楔形邊柱無吊車，楔形邊柱n搖擺柱，等截面柱搖擺柱，等截面柱51柱腳節(jié)點(diǎn)柱腳節(jié)點(diǎn)剛接柱腳剛接柱腳n有吊車，等截面柱有吊車，等截面柱n大?。ù笮。↙xB）：混凝土抗壓；）：混凝土抗壓；n厚度（厚度（t）：底板受彎；）：底板受彎；l柱腳底板柱腳底板柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)52底板的計(jì)算底板的計(jì)算53cccNfLB1、底板的平面尺寸底板的平面尺寸底板面積：底板面積：Nc54角鋼，槽鋼，工字鋼等角鋼，槽鋼，工字鋼等l

26、抗剪鍵設(shè)計(jì)抗剪鍵設(shè)計(jì)柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)55 鋼牛腿節(jié)點(diǎn)鋼牛腿節(jié)點(diǎn)圍焊圍焊55VeVehH12hH 檁條的截面形式可分為檁條的截面形式可分為實(shí)腹式和桁架式實(shí)腹式和桁架式兩種。當(dāng)檁兩種。當(dāng)檁條跨度條跨度(柱距柱距)不超過不超過 9m時(shí)，時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用實(shí)腹式檁條應(yīng)優(yōu)先選用實(shí)腹式檁條。 實(shí)腹式檁條的截面形式如圖實(shí)腹式檁條的截面形式如圖1-25所示所示。 561. 4 檁條設(shè)計(jì)檁條設(shè)計(jì)1.4.1 檁條的截面形式檁條的截面形式宜采用宜采用c、e571.4.2 檁條的荷載組合檁條的荷載組合主要考慮兩種荷載組合：主要考慮兩種荷載組合：(1)1.2永久荷載永久荷載+1.4max屋面均布活荷載，雪荷載屋面均

27、布活荷載，雪荷載(2)1.2永久荷載永久荷載+1.4施工檢修集中荷載換算值施工檢修集中荷載換算值 當(dāng)需考慮當(dāng)需考慮風(fēng)吸力風(fēng)吸力對檁條的受力影響時(shí)，對檁條的受力影響時(shí)，(3)1.0永久荷載永久荷載+1.4風(fēng)吸力荷載風(fēng)吸力荷載 Y1Y1YYXX0=qxqyqY1Y1YYXXX1X1qxqyq0=-雙向受彎構(gòu)件雙向受彎構(gòu)件581.4.3 檁條的內(nèi)力分析檁條的內(nèi)力分析sincosxyqqqq0059 0時(shí)，時(shí)，qx0單向受彎構(gòu)件單向受彎構(gòu)件sincosxyqqqq00Y1Y1YYXX0=qxqyq60時(shí)，時(shí)，qx0單向受彎構(gòu)件單向受彎構(gòu)件sincosxyqqqq00Y1Y1YYXXX1X1qxqyq0

28、=-61對于選擇這兩種不同的截面類型，與屋面坡對于選擇這兩種不同的截面類型，與屋面坡度有關(guān)。當(dāng)屋面坡度比較度有關(guān)。當(dāng)屋面坡度比較平緩平緩，較小時(shí)，優(yōu)較小時(shí)，優(yōu)先選用先選用C型鋼型鋼；當(dāng)屋面坡度較；當(dāng)屋面坡度較陡陡，優(yōu)先選用，優(yōu)先選用Z型鋼型鋼。當(dāng)屋面能阻止檁條的失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)時(shí)，可按下列強(qiáng)度公式驗(yàn)算截面：強(qiáng)度計(jì)算621.4.4 檁條的截面選擇檁條的截面選擇xenxMfWxbxenxenyyMMfWW穩(wěn)定計(jì)算當(dāng)屋面不能阻止檁條的側(cè)向失穩(wěn)和扭轉(zhuǎn)時(shí)(如采用扣合式屋面板時(shí))，應(yīng)按下列穩(wěn)定公式驗(yàn)算截面：(1) 當(dāng)檁條跨度大于當(dāng)檁條跨度大于4m時(shí)，宜在檁條間跨中位置設(shè)置時(shí)，宜在檁條

29、間跨中位置設(shè)置拉條拉條/撐桿撐桿。在屋脊或檐口處設(shè)置。在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐桿斜拉條和剛性撐桿。6 構(gòu)造要求構(gòu)造要求4ml6m屋脊檐口斜拉條直拉條剛性撐桿拉條作用：防止檁條側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，提供拉條作用：防止檁條側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，提供x方向的中方向的中間支點(diǎn)。間支點(diǎn)。此此中間支點(diǎn)的力需要傳到剛度較大的構(gòu)件中間支點(diǎn)的力需要傳到剛度較大的構(gòu)件，因此需在，因此需在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐桿。屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐桿。64屋脊檐口斜拉條剛性撐桿直拉條65因此為兼顧這兩種情況，在風(fēng)荷載大的地區(qū)，在屋因此為兼顧這兩種情況，在風(fēng)荷載大的地區(qū)，在屋脊和檐口處都設(shè)斜拉條和剛性

30、撐桿。脊和檐口處都設(shè)斜拉條和剛性撐桿。屋脊檐口斜拉條剛性撐桿(1) 當(dāng)檁條跨度大于當(dāng)檁條跨度大于6m時(shí)，宜在檁條間三分點(diǎn)處各設(shè)時(shí)，宜在檁條間三分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條一道拉條/撐桿撐桿。在屋脊或檐口處設(shè)置。在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐斜拉條和剛性撐桿桿。6 構(gòu)造要求構(gòu)造要求6ml9m屋脊檐口斜拉條直拉條撐桿(1) 當(dāng)檁條跨度大于當(dāng)檁條跨度大于9m時(shí)，宜在檁條間四分點(diǎn)處各設(shè)時(shí)，宜在檁條間四分點(diǎn)處各設(shè)一道拉條一道拉條/撐桿撐桿。在屋脊或檐口處設(shè)置。在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐斜拉條和剛性撐桿桿。6 構(gòu)造要求構(gòu)造要求9ml12m屋脊檐口斜拉條直拉條撐桿L50mL/2

31、L/2(1) 單坡長度單坡長度50m，宜在中間增加一道雙向斜拉條和，宜在中間增加一道雙向斜拉條和剛性撐桿組成的桁架結(jié)構(gòu)體系剛性撐桿組成的桁架結(jié)構(gòu)體系。6 構(gòu)造要求構(gòu)造要求雙向斜拉桿和剛性撐桿體系雙向斜拉桿和剛性撐桿體系當(dāng)墻梁當(dāng)墻梁雙側(cè)掛墻板雙側(cè)掛墻板（圖（圖a），且墻板與墻梁牢固連接），且墻板與墻梁牢固連接時(shí)，墻梁受荷不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，此時(shí)雙彎扭力矩時(shí)，墻梁受荷不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，此時(shí)雙彎扭力矩B0；當(dāng)墻梁當(dāng)墻梁單側(cè)掛墻板單側(cè)掛墻板時(shí)（圖時(shí)（圖b），由于豎向荷載和水平），由于豎向荷載和水平風(fēng)載均不通過墻梁剪切中心風(fēng)載均不通過墻梁剪切中心A，且單側(cè)掛墻板不能有，且單側(cè)掛墻板不能有效阻止墻梁

32、的扭轉(zhuǎn)，此時(shí)墻梁將產(chǎn)生雙彎扭力矩效阻止墻梁的扭轉(zhuǎn)，此時(shí)墻梁將產(chǎn)生雙彎扭力矩B。yxyqyxxqoA(a)雙側(cè)掛墻板(b)單側(cè)掛墻板xqyyAoxxqy正應(yīng)力驗(yàn)算正應(yīng)力驗(yàn)算 +yxefnxefnyMMBfWWW 剪應(yīng)力驗(yàn)算剪應(yīng)力驗(yàn)算max034xxvVfb tmax032yyvVfh t整體穩(wěn)定驗(yàn)算整體穩(wěn)定驗(yàn)算對于單側(cè)掛墻板的墻梁在風(fēng)吸力作用下，尚對于單側(cè)掛墻板的墻梁在風(fēng)吸力作用下，尚需計(jì)算其整體穩(wěn)定性。需計(jì)算其整體穩(wěn)定性。yxbxefxefyMMBfWWW 由基材、鍍層和涂層三部分組成由基材、鍍層和涂層三部分組成基材基材：0.4mm1.6mm鍍層鍍層：熱鍍鋅、熱鍍鋅鋁合金、熱鍍鋁等：熱鍍鋅、熱

33、鍍鋅鋁合金、熱鍍鋁等涂層涂層：聚酯涂料、有機(jī)硅改性聚酯涂料等：聚酯涂料、有機(jī)硅改性聚酯涂料等彩色壓型鋼板的構(gòu)成：彩色壓型鋼板的構(gòu)成：鋼板基材鍍鋅層初涂層精涂層壓型鋼板的類型及應(yīng)用：壓型鋼板的類型及應(yīng)用： 僅適用于組合樓板 按表面處理方法分 鍍鋅鋼板 彩色鍍鋅鋼板 彩色鍍鋁鋅鋼板 適用于屋面和墻面 根據(jù)波形截面不同：根據(jù)波形截面不同： 墻面板壓型鋼板低波板（75mm）屋面板波高越高，截面的抗彎剛度越大，承載力越高波高越高，截面的抗彎剛度越大，承載力越高。但高波板、中波板的裝飾效果較差。但高波板、中波板的裝飾效果較差。YX波高波距有效覆蓋寬度波高波距有效覆蓋寬度如如YX55-380-760即表示：

34、波高為即表示：波高為55mm、波距為、波距為380mm、板的有、板的有效覆蓋寬度為效覆蓋寬度為760mm的板型；的板型；壓型鋼板的厚度需另外注明。壓型鋼板的厚度需另外注明。壓型鋼板的表示方法：壓型鋼板的表示方法： YX55-380-760型型760380計(jì)算單元:采用單槽口單槽口作為計(jì)算單元1.5.2 壓型鋼板截面幾何特性壓型鋼板截面幾何特性線性元件算法線性元件算法 壓型鋼板的厚度較薄且各板段厚度相等，因此可壓型鋼板的厚度較薄且各板段厚度相等，因此可用其板厚的中線來計(jì)算截面特性。這種計(jì)算法稱用其板厚的中線來計(jì)算截面特性。這種計(jì)算法稱為線性元件算法為線性元件算法以此算得的截面特性，乘以板厚以此算

35、得的截面特性，乘以板厚t，便是單槽截面，便是單槽截面的各幾何特性值。的各幾何特性值。l 允許板件受壓屈曲：允許板件受壓屈曲：1.5.3 薄壁構(gòu)件的板件有效寬度薄壁構(gòu)件的板件有效寬度在其在其強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算公式中截面特性公式中截面特性以有效截面為準(zhǔn)以有效截面為準(zhǔn)l翼緣寬厚比較大的壓型鋼板，設(shè)置尺寸適當(dāng)?shù)囊砭墝捄癖容^大的壓型鋼板，設(shè)置尺寸適當(dāng)?shù)闹虚g中間縱向加勁肋縱向加勁肋，可以保證翼緣受壓時(shí)全部有效。，可以保證翼緣受壓時(shí)全部有效。 l加勁肋尺寸包括兩方面要求：加勁肋尺寸包括兩方面要求：24271003.66sisybIttf418isIt4es9It24es271001.83ybI

36、ttf邊加勁肋：邊加勁肋：要求要求1：中間加勁肋應(yīng)符合以下公式要求：中間加勁肋應(yīng)符合以下公式要求： 要求要求2：中間加勁肋的間距不能過大，即滿足：中間加勁肋的間距不能過大，即滿足：邊加勁肋：邊加勁肋：136 205/sbt118 205/bt1.5.4 壓型鋼板的荷載組合壓型鋼板的荷載組合計(jì)算內(nèi)力時(shí)，應(yīng)主要考慮以下兩種荷載組合：計(jì)算內(nèi)力時(shí)，應(yīng)主要考慮以下兩種荷載組合：1.2永久荷載永久荷載+1.4max屋面均布活荷載，雪荷載屋面均布活荷載，雪荷載1.2永久荷載永久荷載+1.4施工檢修集中荷載換算值施工檢修集中荷載換算值 當(dāng)需考慮風(fēng)吸力對屋面壓型鋼板的受力影響時(shí)，還當(dāng)需考慮風(fēng)吸力對屋面壓型鋼板的

37、受力影響時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行下式的荷載組合：應(yīng)進(jìn)行下式的荷載組合：1.0永久荷載永久荷載+1.4風(fēng)吸力荷載風(fēng)吸力荷載 當(dāng)按當(dāng)按單槽口單槽口截面受彎構(gòu)截面受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)屋面板時(shí)，需要件設(shè)計(jì)屋面板時(shí)，需要將作用在一個(gè)波距上的將作用在一個(gè)波距上的集中荷載折算成板寬度集中荷載折算成板寬度方向上的線荷載：方向上的線荷載： pirebFq有試驗(yàn)按試驗(yàn)，無試驗(yàn)取有試驗(yàn)按試驗(yàn)，無試驗(yàn)取0.5考慮相鄰槽口的共同工作作用考慮相鄰槽口的共同工作作用腹板與翼緣水平面之間的夾角不宜小于腹板與翼緣水平面之間的夾角不宜小于45。1.5.6 壓型鋼板的構(gòu)造規(guī)定壓型鋼板的構(gòu)造規(guī)定宜采用宜采用長尺寸板材長尺寸板材，以減少板長度方向的搭接。

38、，以減少板長度方向的搭接。 屋面壓型鋼板的長向搭接：屋面壓型鋼板的長向搭接： 應(yīng)將靠近屋脊方向的板件置于上方，應(yīng)將靠近屋脊方向的板件置于上方，搭接端必搭接端必須與支撐構(gòu)件須與支撐構(gòu)件(如檁條、墻梁等如檁條、墻梁等)有可靠的連接并有可靠的連接并設(shè)置設(shè)置防水密封膠帶防水密封膠帶，以利防水。，以利防水。壓型鋼板的壓型鋼板的搭接長度搭接長度不宜小于下列限值：不宜小于下列限值： 波高波高 70mm：350mm 波高波高 70mm：墻面：墻面： 壓型鋼板：壓型鋼板：120mm屋面屋面：1.5.6 壓型鋼板的構(gòu)造規(guī)定壓型鋼板的構(gòu)造規(guī)定坡度坡度 1/10時(shí)：時(shí)：200mm2.1 結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)形式與結(jié)

39、構(gòu)布置2.2 支撐體系支撐體系2.3 橫向框架設(shè)計(jì)橫向框架設(shè)計(jì)2.4 鋼屋架設(shè)計(jì)鋼屋架設(shè)計(jì)第二章第二章 鋼屋架廠房鋼屋架廠房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 屋蓋結(jié)構(gòu)體系：屋蓋結(jié)構(gòu)體系：無檁屋蓋體系：無檁屋蓋體系：有檁屋蓋體系：有檁屋蓋體系：預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：1.5mx6m防水卷材防水卷材常用坡度：常用坡度：1:81:12梯形屋架梯形屋架優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡單，耐久性好、：橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡單，耐久性好、構(gòu)件種類

40、少，工期短；構(gòu)件種類少，工期短；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：屋面自重大，用鋼量大、不利于抗震。：屋面自重大，用鋼量大、不利于抗震。輕型屋面材料輕型屋面材料常用坡度：常用坡度：1:21:3三角形屋架三角形屋架優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)件重量輕，用料省，運(yùn)輸安裝方便；：構(gòu)件重量輕，用料省，運(yùn)輸安裝方便；缺點(diǎn)缺點(diǎn)：屋蓋構(gòu)件數(shù)量多，構(gòu)造復(fù)雜，整體剛度差。：屋蓋構(gòu)件數(shù)量多，構(gòu)造復(fù)雜，整體剛度差。 1.影響柱網(wǎng)布置因素：影響柱網(wǎng)布置因素： 柱網(wǎng)布置與計(jì)算單元柱網(wǎng)布置與計(jì)算單元 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：）結(jié)構(gòu)上的要求：在保證廠房具有必需的剛度和強(qiáng)度的在保證廠房具有必需的剛度和強(qiáng)度的 同時(shí)，

41、注意柱距和跨度的類別盡量少，以利施工。同時(shí)，注意柱距和跨度的類別盡量少，以利施工。 3）經(jīng)濟(jì)要求：）經(jīng)濟(jì)要求：總用鋼量最少。總用鋼量最少。 4）模數(shù)要求：）模數(shù)要求：柱距柱距L的取值的取值: 一般地，在跨度一般地，在跨度30m、高度高度14m、吊車額定起重量、吊車額定起重量50t時(shí)，柱距取時(shí)，柱距取12m較為經(jīng)濟(jì)較為經(jīng)濟(jì);參參數(shù)較小的廠房取數(shù)較小的廠房取6m柱距較為合適。如果采用輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)，柱距較為合適。如果采用輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)，則取大柱距則取大柱距15m，18m及及24m較適宜。較適宜。圖圖2-2 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置計(jì)算單元計(jì)算單元（拔柱時(shí)設(shè)置托梁或托架）q 托架托架( (托梁托梁) )與屋架的

42、連接與屋架的連接疊接：疊接：構(gòu)造簡單，便于施工，但托架（托梁）受扭。構(gòu)造簡單，便于施工，但托架（托梁）受扭。平接：平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，較常用。較常用。（托架）疊接（托架）疊接q 托架托架( (托梁托梁) )與屋架的連接與屋架的連接疊接：疊接：構(gòu)造簡單，便于施工，但托架（托梁）受扭。構(gòu)造簡單，便于施工，但托架（托梁）受扭。平接：平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，較常用。較常用。（托架）平接（托架）平接p 屋蓋上弦橫向水平支撐屋蓋上弦橫向水平支撐p 屋蓋下弦橫向水平支撐屋蓋

43、下弦橫向水平支撐p 屋蓋下弦縱向水平支撐屋蓋下弦縱向水平支撐p 豎向支撐豎向支撐p 系桿系桿 屋蓋支撐屋蓋支撐 屋蓋支撐的作用屋蓋支撐的作用 不設(shè)屋蓋支撐時(shí)：不設(shè)屋蓋支撐時(shí)：l上弦有可能向同一方向以半上弦有可能向同一方向以半波形式發(fā)生平面外失穩(wěn)；波形式發(fā)生平面外失穩(wěn)；l當(dāng)側(cè)向無聯(lián)系時(shí)，會(huì)引起下當(dāng)側(cè)向無聯(lián)系時(shí)，會(huì)引起下弦較大的水平振動(dòng)和變位；弦較大的水平振動(dòng)和變位；l僅靠端部屋架的弦桿來承受僅靠端部屋架的弦桿來承受和傳遞端墻傳來的風(fēng)荷載是和傳遞端墻傳來的風(fēng)荷載是不夠的。不夠的。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)定性幾何可變體系屋架側(cè)傾幾何不變體系屋架穩(wěn)定 屋蓋支撐的作用屋蓋支撐的作

44、用屋蓋支撐作用示意圖橫向水平支撐橫向水平支撐是一個(gè)水平放置是一個(gè)水平放置( (或接近水平放置或接近水平放置) )的的桁架桁架, ,支座是柱或垂直支撐支座是柱或垂直支撐 。垂直支撐垂直支撐：屋架端部和中央的垂直支撐與屋架豎桿：屋架端部和中央的垂直支撐與屋架豎桿組成豎向桁架。組成豎向桁架。提高屋架平面內(nèi)（橫向）抗彎剛度，使框架協(xié)同工提高屋架平面內(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作，形成空間整體性，減少橫向水平荷載作用下的變形。變形。2.保證屋蓋的剛度和空間整體性保證屋蓋的剛度和空間整體性支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，減小弦桿支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)

45、，減小弦桿在屋架平面外的計(jì)算長度，保證受壓上弦桿的在屋架平面外的計(jì)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。側(cè)向穩(wěn)定，并使受拉下弦保持足夠的側(cè)向剛度。3.為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支承點(diǎn)為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支承點(diǎn) 4.承擔(dān)并傳遞水平荷載承擔(dān)并傳遞水平荷載 5.保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便 在有檁條或只采用大型屋面板的屋蓋中都應(yīng)設(shè)置屋在有檁條或只采用大型屋面板的屋蓋中都應(yīng)設(shè)置屋架上弦橫向水平支撐，當(dāng)有天窗架時(shí)，天窗架上弦架上弦橫向水平支撐，當(dāng)有天窗架時(shí)，天窗架上弦也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。 在能保證大型屋面板與屋架三個(gè)焊點(diǎn)質(zhì)量時(shí)，可不在

46、能保證大型屋面板與屋架三個(gè)焊點(diǎn)質(zhì)量時(shí)，可不設(shè)上弦橫向水平支撐，否則，僅考慮大型屋面板起設(shè)上弦橫向水平支撐，否則，僅考慮大型屋面板起系桿的作用。系桿的作用。設(shè)置在房屋的兩端，一般設(shè)在第一個(gè)柱間或設(shè)在第設(shè)置在房屋的兩端，一般設(shè)在第一個(gè)柱間或設(shè)在第二個(gè)柱間，間距二個(gè)柱間，間距L060m。1.上弦橫向水平支撐布置原則上弦橫向水平支撐布置原則 屋蓋支撐的布置屋蓋支撐的布置當(dāng)跨度L18m；設(shè)有懸掛式吊車起重量大于5噸；廠房內(nèi)設(shè)有較大的振動(dòng)設(shè)備。與上弦橫向水平支撐布置在同一柱間。廠房內(nèi)設(shè)有托架，或有較大噸位的重級、中級工作制的橋式吊車；或有壁行吊車，或有鍛錘等大型振動(dòng)設(shè)備；以及當(dāng)房屋較高，跨度較大，空間剛度

47、要求高時(shí)。2.下弦橫向水平支撐布置原則下弦橫向水平支撐布置原則 3.縱向水平支撐布置原則縱向水平支撐布置原則 q所有房屋中均應(yīng)設(shè)置垂直支撐。所有房屋中均應(yīng)設(shè)置垂直支撐。 q梯形屋架在跨度梯形屋架在跨度L30m，三角形屋架在跨度，三角形屋架在跨度L18m時(shí)，時(shí)，僅在跨度中央設(shè)置一道僅在跨度中央設(shè)置一道 。當(dāng)跨度大于上述數(shù)值時(shí)宜。當(dāng)跨度大于上述數(shù)值時(shí)宜在跨度在跨度13附近或天窗架側(cè)柱外設(shè)置兩道附近或天窗架側(cè)柱外設(shè)置兩道 。q梯形屋架不分跨度大小，其兩端還應(yīng)各設(shè)置一道，當(dāng)梯形屋架不分跨度大小，其兩端還應(yīng)各設(shè)置一道，當(dāng)有托架時(shí)則由托架代替有托架時(shí)則由托架代替 。q垂直支撐與上、下弦橫向水平支撐布置在同

48、一柱間。垂直支撐與上、下弦橫向水平支撐布置在同一柱間。4.垂直支撐布置原則垂直支撐布置原則 剛性系桿：剛性系桿：能承受拉力也能承受壓力的系桿。能承受拉力也能承受壓力的系桿。柔性系桿：柔性系桿：只能承受拉力的系桿。只能承受拉力的系桿。作用：作用：為沒有參與組成空間穩(wěn)定體的屋架提供上下弦的為沒有參與組成空間穩(wěn)定體的屋架提供上下弦的側(cè)向支承點(diǎn)。側(cè)向支承點(diǎn)。布置原則：布置原則：q在垂直支撐的平面內(nèi)一般設(shè)置上下弦系桿；在垂直支撐的平面內(nèi)一般設(shè)置上下弦系桿；q屋脊節(jié)點(diǎn)及主要支承節(jié)點(diǎn)處需設(shè)置剛性系桿，天窗側(cè)屋脊節(jié)點(diǎn)及主要支承節(jié)點(diǎn)處需設(shè)置剛性系桿，天窗側(cè)柱處及下弦跨中或跨中附近設(shè)置柔性系桿；柱處及下弦跨中或跨

49、中附近設(shè)置柔性系桿；q當(dāng)屋架橫向支撐設(shè)在端部第二柱間時(shí)，第一柱間所有當(dāng)屋架橫向支撐設(shè)在端部第二柱間時(shí)，第一柱間所有系桿均應(yīng)為剛性系桿。系桿均應(yīng)為剛性系桿。5.系桿系桿240002400096000上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐96000上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐96000下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐96000下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐24000q當(dāng)支撐桁架受力較大，應(yīng)按桁架體系計(jì)算內(nèi)力，按當(dāng)支撐桁架受力較大，應(yīng)按桁架體系計(jì)算內(nèi)力，按圖示拉桿（圖示拉桿（壓桿退出工作壓桿退出工作）計(jì)算并據(jù)以選擇截面。）計(jì)算并據(jù)以選擇截面。 屋蓋支撐的桿件及支撐的計(jì)算原則屋蓋支撐的桿件及支撐的計(jì)算

50、原則F/2 F F F F F F/2具有交叉斜腹桿的支撐桁架具有交叉斜腹桿的支撐桁架q上層柱間支撐：上層柱間支撐：吊車梁上部的柱間支撐吊車梁上部的柱間支撐q下層柱間支撐：下層柱間支撐：吊車梁下部的柱間支撐吊車梁下部的柱間支撐 2.2.2 柱間支撐柱間支撐柔性系桿柔性系桿剛性系桿剛性系桿垂直支撐垂直支撐下層柱間支撐下層柱間支撐上層柱間支撐上層柱間支撐吊車梁吊車梁 1） 保證廠房的縱向剛度。保證廠房的縱向剛度。 2）承受并傳遞縱向水平荷載：）承受并傳遞縱向水平荷載： 作用于山墻上的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載、作用于山墻上的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載、 縱向地震力等?？v向地震力等。 3）減少柱在平面外

51、的計(jì)算長度。）減少柱在平面外的計(jì)算長度。 1.柱間支撐的作用：柱間支撐的作用： 2.柱間支撐的布置：柱間支撐的布置： 1）每列柱都要設(shè)）每列柱都要設(shè)柱間支撐柱間支撐。 2）多跨廠房的中列柱的柱間支撐要與邊列柱的柱）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。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，）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。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）上層柱間支撐除了要在下層柱間支撐布置的柱 間設(shè)置外間設(shè)置外,還應(yīng)當(dāng)在每個(gè)溫度區(qū)段的兩端設(shè)置。還應(yīng)當(dāng)在每個(gè)溫度區(qū)

52、段的兩端設(shè)置。 5）每列柱頂主要支承節(jié)點(diǎn)處均要布置）每列柱頂主要支承節(jié)點(diǎn)處均要布置剛性系桿剛性系桿。 2.柱間支撐的布置：柱間支撐的布置：溫度區(qū)段的長度溫度區(qū)段的長度90m僅在中部布置下層支撐有利于減小溫度應(yīng)力僅在中部布置下層支撐有利于減小溫度應(yīng)力 2.柱間支撐的布置：柱間支撐的布置：溫度區(qū)段的長度溫度區(qū)段的長度90m，在三分點(diǎn)處各設(shè)置一道下層支在三分點(diǎn)處各設(shè)置一道下層支撐，且其間距撐，且其間距60m。n短而高短而高的單層廠房鋼結(jié)構(gòu)，的單層廠房鋼結(jié)構(gòu)，下層支撐可布置下層支撐可布置在在兩端兩端。 不會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，不會(huì)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，大幅提高大幅提高廠房縱向剛度廠房縱向剛度。118 2

53、.柱間支撐的布置：柱間支撐的布置：l柱間支撐受力分析柱間支撐受力分析 柱間支撐斜桿按柱間支撐斜桿按拉桿拉桿設(shè)計(jì)，如圖所示，當(dāng)桿件受壓時(shí)設(shè)計(jì)，如圖所示，當(dāng)桿件受壓時(shí) 退出工作，另一個(gè)斜拉桿承載。退出工作，另一個(gè)斜拉桿承載。 壓桿拉桿拉桿壓桿FFFF 2.3 橫向框架設(shè)計(jì)橫向框架設(shè)計(jì)屋架最不利內(nèi)力組合屋架最不利內(nèi)力組合施工時(shí)先安裝屋面，再將屋架與柱固定。施工時(shí)先安裝屋面，再將屋架與柱固定。在屋蓋自重作用下，按簡支桁架分析內(nèi)力在屋蓋自重作用下，按簡支桁架分析內(nèi)力其他荷載作用下，按屋架和框架柱剛接分析內(nèi)力其他荷載作用下，按屋架和框架柱剛接分析內(nèi)力屋架最不利內(nèi)力組合屋架最不利內(nèi)力組合施工時(shí)先將屋架與柱固

54、定，再安裝屋面。施工時(shí)先將屋架與柱固定，再安裝屋面。所有荷載作用下均按屋架與柱剛接計(jì)算所有荷載作用下均按屋架與柱剛接計(jì)算屋架端彎矩對屋架桿件屋架端彎矩對屋架桿件的不利作用：的不利作用：使原有內(nèi)力（拉桿或壓桿）增大使原有內(nèi)力（拉桿或壓桿）增大使原有受拉桿件變成受壓使原有受拉桿件變成受壓1. 荷載分項(xiàng)系數(shù)及荷載組合系數(shù)按荷載分項(xiàng)系數(shù)及荷載組合系數(shù)按建筑結(jié)構(gòu)荷建筑結(jié)構(gòu)荷 載規(guī)范載規(guī)范選取。選取。2. 按節(jié)點(diǎn)荷載作用下的按節(jié)點(diǎn)荷載作用下的鉸接平面桁架鉸接平面桁架分析內(nèi)力，分析內(nèi)力，先分別計(jì)算先分別計(jì)算全跨全跨和和半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載作用下的內(nèi)作用下的內(nèi)力，根據(jù)不同的荷載組合，列表計(jì)算。力，

55、根據(jù)不同的荷載組合，列表計(jì)算。2.3.1 桁架內(nèi)力計(jì)算桁架內(nèi)力計(jì)算 計(jì)算內(nèi)力系數(shù)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，M）。）。 M0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(jì)算：簡化計(jì)算： 1. 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）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，壓力使桿件彎曲，約拉力使桿拉直，約束作用大，壓力使桿件彎曲，約束作用微不足道。束作用微不足道。 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

56、。束作用越小。 3）與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大，較遠(yuǎn)）與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大，較遠(yuǎn)的桿件作用小。的桿件作用小。受壓弦桿和單系腹桿的計(jì)算長度受壓弦桿和單系腹桿的計(jì)算長度 2. 桿件計(jì)算長度：桿件計(jì)算長度： xl0llx0llx8 . 00q 桁架桁架平面內(nèi)平面內(nèi)計(jì)算長度計(jì)算長度 弦桿弦桿 支座斜桿支座斜桿 (節(jié)間長度）節(jié)間長度） 支座豎桿支座豎桿 中間腹桿中間腹桿 q 桁架桁架平面外平面外計(jì)算長度計(jì)算長度 lly9 . 00lly0oyl10lly 弦桿弦桿 （側(cè)向支撐點(diǎn)間距離）（側(cè)向支撐點(diǎn)間距離） 腹桿腹桿 （節(jié)間長度（節(jié)間長度 ） 單角鋼腹桿和雙角鋼十字形腹

57、桿，單角鋼腹桿和雙角鋼十字形腹桿， 平面外平面外計(jì)算長度：計(jì)算長度：( .).yNlllN201110 750 250 5考慮受力較小的桿件對受力大的桿件的考慮受力較小的桿件對受力大的桿件的“援助援助”作用。作用。 變內(nèi)力壓桿的計(jì)算長度變內(nèi)力壓桿的計(jì)算長度q 交叉腹桿中交叉點(diǎn)處構(gòu)造：交叉腹桿中交叉點(diǎn)處構(gòu)造： 1）兩桿不斷開。）兩桿不斷開。 2）一桿不斷開，另一桿斷開）一桿不斷開，另一桿斷開 用用節(jié)點(diǎn)板拼接。節(jié)點(diǎn)板拼接。 交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長度交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長度 q 桁架桁架平面內(nèi)平面內(nèi)計(jì)算長度：計(jì)算長度：兩桿互為支承點(diǎn)兩桿互為支承點(diǎn)llx5 . 00q桁架

58、桁架平面外平面外計(jì)算長度：計(jì)算長度： 拉桿可作為壓桿的平面外支承點(diǎn)，壓桿除非受力拉桿可作為壓桿的平面外支承點(diǎn)，壓桿除非受力較小且不斷開，否則不起側(cè)向支點(diǎn)的作用。較小且不斷開，否則不起側(cè)向支點(diǎn)的作用。 GB50017規(guī)范中交叉腹桿中壓桿的平面外規(guī)范中交叉腹桿中壓桿的平面外 計(jì)算長計(jì)算長度計(jì)算公式（度計(jì)算公式（P90，表，表2-4）：）： 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(qiáng)度大，承載能力高，抗彎強(qiáng)度大，便于連接，用料經(jīng)濟(jì)，通常便于連接，用料經(jīng)濟(jì)，通常選用角鋼和選用角鋼和T T型鋼型鋼 等穩(wěn)設(shè)計(jì)：等穩(wěn)設(shè)計(jì)： 壓桿對截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性。壓桿對截面主軸具有相等或接近的

59、穩(wěn)定性。 2.3.3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)(yzyx 受壓弦桿：受壓弦桿：yxxyxxxyyylllili000022yxii不等肢角鋼不等肢角鋼短肢相并短肢相并受壓弦桿：受壓弦桿：有節(jié)間荷載時(shí)增強(qiáng)平面內(nèi)的抗彎強(qiáng)度等肢角鋼等肢角鋼相并相并不等肢角鋼不等肢角鋼長肢相并長肢相并 受拉弦桿：受拉弦桿：xyll00增大屋架平面外剛度增大屋架平面外剛度運(yùn)輸、吊裝運(yùn)輸、吊裝不等肢角鋼不等肢角鋼短肢相并短肢相并支座斜腹桿及豎桿：支座斜腹桿及豎桿：yxii00yxll不等肢角鋼不等肢角鋼長肢相并長肢相并其他腹桿：其他腹桿：1.25yxii000.8xyll等肢角鋼相并等肢角鋼相并其他腹桿：其他腹桿：連接豎向支撐的豎桿：垂直支撐傳力時(shí)豎桿不致產(chǎn)生偏心，方便吊裝。傳力不產(chǎn)生偏心，便于連接 3. 屋架桿件中的