單層廠房結構設計

1、單層廠房結構設計第1頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.1廠房結構的形式與布置廠房結構的組成 廠房結構一般是由屋蓋結構、柱、吊車梁（或桁架）、各種支撐以及墻架等構件組成的空間體系，如圖1.1所示。這些構件按其所起作用可分為下面幾類： 橫向框架屋蓋結構支撐體系（屋蓋部分支撐和柱間支撐 作用：承載 連系）吊車梁和制動梁（或制動桁架） 墻架 廠房結構演示第2頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1屋架2托架3上弦橫向支撐4制動桁架5橫向平面框架6吊車梁7屋架豎向支撐8檁條9、10柱間支撐11框架柱12中間柱13墻架梁圖1.1廠房結構示例第3頁，共64頁，20

2、22年，5月20日，2點20分，星期二廠房結構的設計步驟確定廠房的功能：由工藝要求和建筑要求確定建筑方案。結構的設計：結構方案布置荷載的計算內(nèi)力分析構件的設計施工圖柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置 柱網(wǎng)布置滿足生產(chǎn)工藝的要求 滿足結構方面的要求 符合經(jīng)濟合理的要求 符合柱距規(guī)定要求（按廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則和建筑統(tǒng)一模數(shù)制的規(guī)定：結構構件的第4頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二統(tǒng)一化和標準化可降低制作和安裝的工作量。對廠房橫向，當廠房跨度L18m時，其跨度宜采用3m的倍數(shù)；當廠房跨度L18m時，其跨度宜采用6m的倍數(shù)。只有在生產(chǎn)工藝有特殊要求時，跨度才采用21m、27m、33m等。

3、對廠房縱向，以前基本柱距一般采用6m或12m；現(xiàn)在采用壓型鋼板作屋面和墻面材料的廠房日益廣泛，常以18m甚至24m作為基本柱距。多跨廠房的中列柱，常因工藝要求需要“拔柱”，其柱距為基本柱距的倍數(shù)，最大可達48m）。第5頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 溫度伸縮縫布置廠房平面尺寸較大時，因溫度變化使上部結構產(chǎn)生橫向和縱向的變形，使柱內(nèi)產(chǎn)生彎曲應力，并可能導致屋面和墻面破裂。因此為避免產(chǎn)生過大的溫度變形和溫度應力，應在廠房的橫向或縱向設置溫度伸縮縫。布置主要決定于廠房的縱向和橫向長度根據(jù)使用經(jīng)驗和理論分析，鋼結構設計規(guī)范規(guī)定，當溫度區(qū)段長度不超過表1.1的數(shù)值時，可不計算溫

4、度應力。 溫度伸縮縫最普遍的做法是設置雙柱。 第6頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 溫 度 區(qū) 段 長 度 值 表1.1 結構情況 溫度區(qū)段長度（m） 縱向溫度區(qū)段（垂直于屋架或構架跨度方向） 橫向溫度區(qū)段（沿屋架或構架跨度方向） 支座斜桿和支座豎桿 其他腹桿 采暖房屋和非采暖地區(qū)的房屋 220120150熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋 180100125 露天結構120第7頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.2廠房結構的框架形式 廠房的主要承重結構通常采用框架體系，困為框架體系的橫向剛度較大，且能形成矩形的內(nèi)部空間，便于橋式吊車運行，能滿足使用上

5、的要求。廠房橫向框架的柱腳一般與基礎剛接 柱頂可分為鉸接和剛接兩類 鉸接 對基礎不均勻沉陷及溫度影響敏感性小 ，節(jié)點構造容易處理 ，屋架端部不產(chǎn)生彎矩 ，下弦桿始終受拉 。柱頂鉸接時下柱的彎矩較大，廠房橫向剛度差 剛接 廠房較高，吊車的起重量大，對廠房剛度要求較高時，鋼結構的單跨廠房常采用柱頂剛接方案 第8頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.2.1橫向框架主要尺寸和計算簡圖 1.2.1.1主要尺寸 框架的主要尺寸見圖1.3所示。 框架的跨度，一般取為上部柱中心線間的橫向距離 (1.1)式中橋式吊車的跨度；S由吊車梁軸線至上段柱軸線的距離（圖1.4），應滿足下式要求： （

6、1.2）B吊車橋架懸伸長度，可由行車樣本查得；D吊車外緣和柱內(nèi)邊緣之間的必要空隙：當?shù)踯嚻鹬亓坎淮笥?00KN時，不宜小于80mm；當?shù)踯嚻鹬亓看笥诨虻扔?50KN時，不宜小于100mm；當在吊車和柱之間需要設置安全走道時，則D不得小于400mm。 上段柱寬度。S的取值：對于中型廠房一般采用0.75m或1m，重型廠房則為1.25m甚至達2.0m。 第9頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二框架由柱腳底面到橫梁下弦底部的距離：式中地面至柱腳底面的距離。 地面至吊車軌頂?shù)母叨?，由工藝要求決定； 吊車軌頂至屋架下弦底面的距離 第10頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，

7、星期二 計算簡圖單層廠房框架是由柱和屋架（橫梁）組成，各個框架之間有屋面板或檁條、托架、屋蓋支撐等縱向構件相互連接在一起，故框架實際上是空間工作的結構，應按空間工作計算才比較合理和經(jīng)濟，但由于計算較繁，工作量大，所以通常均簡化為單個的平面框架（圖1.5）來計算。橫向框架的計算簡圖 有兩種類型，分為柱頂鉸接和柱頂剛接 橫向框架的計算高度取值分為四種情況，詳見圖1.6框架的計算跨度L（或L1、L2）取為兩上柱由線之間的距離。第11頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二第12頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二第13頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20

8、分，星期二1.2.2橫向框架的荷載和內(nèi)力 1.2.2.1荷載作用在橫向框架上的荷載可分為永久荷載和可變荷載兩種。永久荷載有：屋蓋各級組織主、柱、吊車梁系統(tǒng)、墻架、墻板及設備管道和的自重。這些重量可參考有關資料、表格、公式進行估計。可變荷載有：風、雪荷載、積灰荷載、屋面均布活荷載、吊車荷載、地震荷載等。這些荷載可由荷載規(guī)范和吊車規(guī)格查得。1.2.2.2內(nèi)力分析和內(nèi)力組合框架內(nèi)力分析可按結構力學的方法進行，也可利用現(xiàn)成的圖表或計算機程序分析框架內(nèi)力。 第14頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二為了計算框架構件截面，必須將框架在各種荷載作用下所產(chǎn)生的內(nèi)力進行最不利組合。列出上、下

9、段柱的上下端截面中的彎矩M、軸向力N和剪力V。此外還包括柱腳錨固螺栓的計算內(nèi)力。每個截面必須組合出Mmax和相應的N、V；Mmax和相應的N、V；Nmax和相應的M、V。對柱腳錨栓則應組合出可能出現(xiàn)的最大拉力：即Mmax和相應的N、V；Mmax和相應的N、V。柱與屋架剛接時，應對橫梁的端彎矩和相應的剪力進行組合。最不利組合可分為四組：第一組組合使屋架下弦桿產(chǎn)生最大壓力圖1.7(a)；第二組組合使屋架上弦桿產(chǎn)生最大壓力，同時也使下弦桿產(chǎn)生最大拉力圖1.7(b)；第三、四組組合使腹桿產(chǎn)生最大拉力或最大壓力圖1.7(c)、(d)。 第15頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二在內(nèi)力

10、組合中，采用簡化規(guī)則由可變荷載效應控制的組合：當只有一個可變荷載參與組合時，組合值系數(shù)取1.0，即：恒可變荷載；當有兩個或兩個以上可變荷載參與組合時，組合值系數(shù)取0.9，即：恒0.9（可變荷載1可變荷載2）。在地震區(qū)應參照建筑抗震設計規(guī)范進行偶然組合。對單層吊車的廠房，當對采用兩臺及兩臺以上吊車的豎向和水平荷載組合時，應根據(jù)參與組合的吊車臺數(shù)及其工作制，乘以相應的折減系數(shù) 第16頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.2. 3 框架柱的類型框架柱按結構形式可分為等截面柱、階形柱和分離式柱三大類。詳見圖1.8第17頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3

11、支撐體系平面屋架在屋架平面外的剛度和穩(wěn)定性很差，不能承受水平荷載。因此，為使屋架結構有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必須在屋架間設置支撐系統(tǒng)。 （圖1.9）。廠房支撐體系可分為屋蓋支撐和柱間支撐兩部分： 第18頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二第19頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3.1屋蓋支撐的種類和作用 1.3.1.1屋蓋支撐的種類1.3.1.2屋蓋支撐的作用保證屋蓋的整體性，提高空間剛度僅由平面桁架、檁條及屋面材料組成的屋蓋結構，是一個不穩(wěn)定的體系，如果將某些屋架在適當部位用支撐連系起來，成為穩(wěn)定的空間體系，其余屋架再由檁條或其他構件連接在這個

12、空間穩(wěn)定體系上，就保證了整個屋蓋結構的穩(wěn)定。組成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 第20頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二避免壓桿側向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動支撐可作為屋架弦桿的側向支撐點，減小弦桿出平面外的計算長度。承擔和傳遞水平荷載（如縱向和橫向風荷載、懸掛吊車水平荷載和地震作用等）保證結構安裝時的穩(wěn)定與方便屋蓋的安裝首先用支撐將兩相鄰屋架連系起來組成一個基本空間穩(wěn)定體，在此基礎上即可順序進行其他構件的安裝。第21頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3.2屋蓋支撐的布置 1.3.2.1上弦橫向支撐 （見圖1.10

13、）組成 ：屋架上弦、斜向桿件、檁條、系桿 作用： 保證屋架側向剛度和屋蓋的空間剛度，減小上弦在平面外計算長度，承受和傳遞端墻的風荷載。 布置： 端部第一或第二開間。當布置在第二開間時，端屋架需與橫向支撐用系桿剛性連接，確保端屋架的穩(wěn)定和風荷載傳遞。（有時因天窗架從第二開間起設。） 橫向支撐間距大于60m時，中間增設。 屋面為大型屋面板，且屋面板有三點與屋架上弦牢固連接時，可不設。但一般高空作業(yè)較難保證，還是設上弦橫向支撐，大型屋面板起系桿的作用。有天窗架時，上弦橫向支撐仍需布置。 第22頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3.2.2下弦橫向水平支撐（見圖1.10）組成：

14、屋架下弦桿、斜桿、系桿 作用： 山墻抗風柱的支點，承受并傳遞水平風荷載、懸掛吊車的水平力和地震引起的水平力，減小下弦的平面外計算長度，減小下弦的振動。 布置： 屋架跨度大于18m時屋架下弦設有懸掛吊車時 抗風柱支承在屋架下弦時 屋架下弦設通長縱向支撐時，宜設屋架下弦橫向支撐 第23頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 圖1.10上弦橫向水平支撐和下線橫向水平支撐第24頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3.2.3下弦縱向水平支撐（見圖1.11）組成：系桿、斜桿作用：增加屋蓋空間剛度，承受和傳遞吊車橫向水平制動力。布置：屋架兩邊，與橫向支撐形成封閉框。

15、 有重級工作制吊車或起重量較大的中、輕工作制吊車時，有振動設備、屋架下弦有吊軌、有托架時，房屋跨度較大、空間剛度要求較高時，均需設置下弦縱向水平支撐第25頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3.2.3垂直支撐（見圖1.12）組成：系桿、斜桿 作用：使相鄰屋架形成幾何不變的空間體系，保證側向穩(wěn)定。 布置位置：設有上弦橫向支撐的開間內(nèi)，每隔45個開間布置一道。 布置原則: （1）梯形或平行弦屋架 無天窗，跨度l30m，布置在屋架兩端、跨度l/3處 。 第26頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二有天窗、跨度l30m，布置在屋架兩端、跨中、天窗架兩端 。 有

16、天窗、跨度l30m，布置在屋架兩端、跨度l/3處、天窗架兩端 。 （2）三角形屋架 跨度小于18m時，布置在屋架中間 。 跨度大于18m時，一般視具體情況布置兩道 。 圖1.11下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐第27頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二圖1.12垂直支撐的布置和形式第28頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3.2.4垂直支撐作用：在無支撐的開間處，保證屋架的側向穩(wěn)定，減小弦桿的計算長度，傳遞水平荷載。 布置： 豎向支撐平面內(nèi)設通長系桿。 水平橫向支撐設在第二開間時，端屋架需與第二榀屋架用剛性系桿連接，其余設置剛性或柔性系桿均可。 屋脊

17、節(jié)點、屋架支座節(jié)點設置剛性系桿。系桿分剛性和柔性第29頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.3.3柱間支撐 1.3.3.1柱間支撐的作用柱間支撐與廠房框架柱相連接，其作用為：組成堅強的縱向構架，保證廠房的縱向剛度；承受廠房端部山墻的風荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應力等，在地震區(qū)尚應承受廠房縱向的地震力，并傳至基礎；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。1.3.3.2柱間支撐的布置位置與原則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。上層支撐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第

18、30頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 上翼緣范圍內(nèi)。為了傳遞風力，上層支撐需要布置在溫度區(qū)段端部，有下層支撐處也應設置上層支撐。 下層支撐應該設在溫度區(qū)段中部 （當?shù)踯囄恢酶叨囬g總長度又很短時下層支撐設在兩端不會產(chǎn)生很大的溫度應力，而對廠房縱向風度卻能提高很多 ）當溫度區(qū)段小于90m時，在它的中央設置一道下層支撐圖1.13(a)如果溫度區(qū)段長度超過90m，則在它的1/3點處各設一道支撐圖1.13(b)，以免傳力路程太長 第31頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.4屋蓋結構屋蓋結構體系屋蓋結構體系無檁屋蓋:無檁屋蓋一般用于預應力混凝土大型屋面板等

19、重型屋面，將屋面板直接放在屋架或天窗架上。 形式與布置:見圖1.14組成：屋架、天窗架、支撐（水平支撐、垂直支撐）、大型屋面板 傳力路線：屋面荷載 大型屋面板 屋架（或天窗架）特點：屋蓋剛度大、整體性好、施工方便，但自重大、抗震性能差?？捎糜谖菁芷露容^小的屋蓋。 第32頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 圖1.14無檁屋蓋形式與布置第33頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二有檁屋蓋形式和布置：見圖1.15組成：輕質(zhì)屋面板、檁條、拉條、支撐、屋架傳力路線：屋面荷載 屋面板 檁條 屋架特點：屋面材料輕，整體性、剛度差些，有拉條（甚至斜拉條、撐桿等）、構造較

20、復雜?？捎糜谖菁芷露容^大的屋蓋。拉條的作用:減小檁條的側向變形和扭轉，一般設在檁條腹桿受壓區(qū)域。有檁屋蓋的單層廠房的吊裝過程動畫 第34頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 圖1.15 有檁屋蓋形式與布置第35頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.4.1.2屋架的形式 確定屋架形式的原則：1.滿足使用要求：屋架外形應與屋面材料的排水要求相適應。2.滿足經(jīng)濟要求屋架外形應盡量和彎矩圖接近，使上下弦桿 內(nèi)力沿跨度方向分布較均勻，腹桿受力較小；腹桿的布置宜使短桿受壓，長桿受拉；荷載布置在節(jié)點上，減少弦桿局部受彎。3.滿足制造、安裝和運輸要求構造簡單，桿件夾角

21、3060；桿件與節(jié)點數(shù)量少；分段制造，便于運輸與安裝；第36頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。 1三角形屋架類型：芬克式： 特點：長腹桿受拉，短腹桿受壓，受力合理，應 用廣泛。第37頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二人字式：特點：桿件數(shù)量少，節(jié)點數(shù)量少，受壓桿較長，但抗震性能優(yōu)于芬克式屋架，適用于跨度小于18m的屋架。單斜式：腹桿和節(jié)點數(shù)量較多，長腹桿受拉，但夾角小，適用于下弦設置天棚的屋架。第38頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二三角形屋架的特點：外形和彎矩圖不相適應，弦桿內(nèi)力

22、分布不均勻，近支座處內(nèi)力大，近跨中處小，橫向剛度小。上下弦交角小，端節(jié)點構造復雜。可將上弦或下弦改變?yōu)檎劬€形或陡坡梯形，以改善受力和節(jié)點構造。三角形屋架適用范圍：跨度小，坡度大、采用輕型屋面材料的有檁體系。2.梯形屋架類型人字式:按支座斜桿與弦桿組成的支承點在下弦或在上弦又可分為下承式和上承式兩種。第39頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 特點：腹桿總長度短，節(jié)點少。再分式特點：可避免節(jié)間直接受荷（非節(jié)點荷載）。單斜桿式特點：多數(shù)腹桿受壓，桿件數(shù)量多，總長大，應用少。第40頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二梯形屋架的特點：外形和彎矩圖比較接近，弦桿內(nèi)

23、力沿跨度分布較均勻，用料經(jīng)濟，應用廣泛。梯形屋架的適用范圍:適用于屋面坡度平緩且跨度較大時的無檁屋蓋結構。梯形屋架的屋架高度：梯形屋架的中部高度一般為（1/101/8）L，與柱剛接的梯形屋架，端部高度一般為（1/161/12）L，通常取為2.02.5m。與柱鉸接的梯形屋架，端部高度可按跨中經(jīng)濟高度和上弦坡度決定。3.人字形桁架（見圖1.16）上、下弦可以具有不同坡度或下弦有一部分水平段，以改善屋架受力情況。上、下弦可為平行，坡度為1/201/10，節(jié)點構造較為統(tǒng)一；第41頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二跨中高度一般為2.02.5m，跨度大于36m時可取較大高度但不宜超過

24、3m；端部高度一般為跨度的1/181/12。4.平行弦屋架(見圖1.16)上、下弦桿水平，桿件和節(jié)點規(guī)格化、便于制造。 屋架的外形和彎矩圖分布不接近，弦件內(nèi)力分布不均勻。 一般用于托架和支撐體系第42頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二第43頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.4.1.3托架、天窗架形式支承中間屋架的桁架稱為托架，托架一般采用平行弦桁架，其腹桿采帶去桿的人字形體系。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。托架高度應根據(jù)所支承的屋架端部高度、剛度要求、經(jīng)濟要求以及有利于節(jié)點構造的原則來決定。為了采光和通風的

25、要求，廠房中常設置天窗。天窗的形式可分為縱向開窗、橫向開窗和井式天窗等。一般采用縱向天窗。 第44頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.4.3簡支屋架設計 1.4.3.1屋架的內(nèi)力分析屋架上的荷載包括恒載、活荷載、雪荷載、風荷載、積灰荷載及懸掛荷載等。（1）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)生的次應力。（2）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，還應計算節(jié)間荷載引起的局部彎矩。第45頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期

26、二（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。 對輕質(zhì)屋面材料的屋架，一般應考慮負風壓的影響。 輕屋面的廠房，當?shù)踯嚻鹬亓浚≦300kN）應考慮按框架分析求得的柱頂水平力是否會使下弦內(nèi)力增加或引起下弦內(nèi)力變號。 第46頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.4.3.2桿件的計算長度和容許長

27、細比 1. 桿件的計算長度確定桁架弦桿和單系腹桿的長細比時，其計算長度應按表1.2規(guī)定采用。 桁架弦桿和單系腹桿的計算長度表1.2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) 2在桁架平面外 3斜平面 構件的幾何長度（節(jié)點中心間距離）； 桁架弦桿側向支承點間的距離；第47頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二(1)在桁架平面內(nèi)(見下圖)弦桿、支座斜桿、支座豎桿：本身線剛度大，且兩端相連的拉桿少，兩端節(jié)點嵌固程度較低，視為兩端鉸接桿件。 lox = l中間腹桿：兩端或一端嵌固程度較大，節(jié)點處受到拉桿的牽制作用,視為彈性嵌固。lox= 0.8l第48頁

28、，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二(2)在桁架平面外取決于弦桿側向支承點間距離。上弦桿無檁方案在無檁屋蓋中，考慮大型屋面板能起一定的支撐作用，故一般取兩塊屋面板的寬度，但不大于3.0m。 有檁方案如檁條與橫向水平支撐的交叉點用節(jié)點板焊牢圖1.17，則此檁條可視為屋架弦桿的支承點。 下弦：視有無縱向水平支撐，取縱向水平支撐節(jié)點與系桿或系桿與系桿間的距離。 腹桿：因節(jié)點在杵架平面外的剛度很小，對桿件沒有什么嵌固作用，故所有腹桿均取。第49頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二第50頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二（3）斜平面 單面連接的

29、單角鋼桿件和雙角鋼組成的十字形桿件，因截面主軸不在桁架平面內(nèi)，有可能斜向失穩(wěn)，桿件兩端的節(jié)點對其兩個方向均有一定的嵌固作用。因此，斜平面計算長度略作折減，取，但支座斜桿和支座豎桿仍取其計算長度為幾何長度 。（4）其他如桁架受壓弦桿側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（圖1.18），該弦桿在桁架平面外的計算長度按下式計算： 式中N1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。第51頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二 圖1.18側向支承點間 2.桿件的容許長細比桁架桿件長細比的大小，對桿件的工作有一定的影響。若長細比太大

30、，將使桿件在自重作用下產(chǎn)生過大撓度，在運輸和安裝過程中因剛度不足而產(chǎn)生彎曲，在動力作用下還會引起較大的振動。故在鋼結構規(guī)范中對拉桿和壓桿都規(guī)定了容許長細比。第52頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.4.3.3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?；旧喜捎糜蓛蓚€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。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。當時，可采用兩個等邊角鋼截面或TM截面；無節(jié)間荷載時，宜采用不等邊角鋼短

31、肢相連的截面；第53頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二下弦桿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。支座斜桿 時，宜采用不等邊角鋼長肢相連或等邊角鋼的截面。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采用兩個等邊角鋼組成的十字形截面；受力很小的腹桿（如再分桿等次要桿件），可采用單角鋼截面。第54頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二雙角鋼桿件的填板由雙角鋼組成的T形或十字形截面桿件是按實腹式桿件進行計算的。為了保證兩個角鋼共同工作，必須每隔一定距離在兩個角鋼間加設填板，使它們之間有可靠連接。填板的寬度：一般取508

32、0mm；填板的長度：對T形截面應比角鋼肢伸出1020mm，對十字形截面則從角鋼肢尖縮進1015mm，以便于施焊。填板的厚度與桁架節(jié)點板相同。填板的間距對壓桿 ，拉桿 ；在T形截面中，i1為一個角鋼對平行于填板自身形心軸的回轉半徑；在十字形截面中，填板應沿兩個方向交錯放置，i1為一個角鋼的最小回轉半徑，在壓桿的桁架平面外計算長度范圍內(nèi)，至少應設置兩塊填板。第55頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二1.4.3.4桿件的截面選擇一般原則 應優(yōu)先選用肢寬而薄的板件或肢件組成的截面，一般板件或肢件的最小厚度為5mm。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

33、小肢寬，應根據(jù)連接螺栓的直徑d而定。屋架節(jié)點板（或T型鋼弦桿的腹板）的厚度，對單壁式屋架，可根據(jù)腹桿的最大內(nèi)力（對梯形和人字形屋架）或弦桿端節(jié)間內(nèi)力（對三角形屋架），按教材表1-4選用。跨度較大的桁架（24m）與柱鉸接時，弦桿宜根據(jù)內(nèi)力變化改變截面，半跨內(nèi)一般只改變一次。同一屋架的型鋼規(guī)格不宜太多，以便訂貨。當連接支撐等的螺栓孔在節(jié)點板范圍內(nèi)且距節(jié)點板邊緣距離100mm時，計算桿件強度可不考慮截面的削弱。第56頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二單面連接的單角鋼桿件，在按軸心構件計算其強度或穩(wěn)定以及連接時，鋼材和連接的強度設計值應乘以相應的折減系數(shù)。桿件的截面選擇 對軸心受

34、拉桿件由強度要求計算所需的面積，同時應滿足長細比要求。對由心受壓桿件和壓彎構件要計算強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長細比。 1.4.3.5鋼桁架的節(jié)點設計節(jié)點設計的一般要求 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。 第57頁，共64頁，2022年，5月20日，2點20分，星期二當弦桿截面沿長度有改變時，為全球拼接和旋轉屋面材料，一般將拼接處兩側弦桿表面對齊，這時形心線必然錯開，此時宜采用受力較大的桿件形心線為軸線。當兩側形心線偏形的距離e不超過較大弦桿截面高度的5%時，可不考慮此偏心影響。角鋼端部的切割一般垂直于其軸線。有時允許切去