鋼屋架設(shè)計(jì)課件

第二章鋼屋架廠房2.1結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)布置2.2計(jì)算原理2.3鋼屋架設(shè)計(jì)內(nèi)容提示：第二章鋼屋架廠房2.1結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)布置2.2計(jì)算原理

一般說(shuō)明

屋架外形及腹桿形式

屋蓋支撐

2.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置一般說(shuō)明2.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置

重型廠房的組成：

柱、屋架、吊車梁、天窗架、支撐。（圖2-1示）

重型廠房結(jié)構(gòu)形式：

單層剛(框)架

多層剛架2.1.1一般說(shuō)明重型廠房的組成：重型廠房結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)螌觿?框)架多層柱屋架吊車梁天窗架柱間支撐柱屋架吊車梁天窗架柱間支撐

屋蓋結(jié)構(gòu)體系：鋼屋架—大型屋面板結(jié)構(gòu)體系鋼屋架—檁條—輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系橫梁—檁條—輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系吊車的工作制等級(jí)與工作級(jí)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系工作制等級(jí)

輕級(jí)

中級(jí)

重級(jí)

特重級(jí)

工作級(jí)別A1～A3A4,A5A6,A7A8（按照吊車使用的頻繁程度）屋蓋結(jié)構(gòu)體系：鋼屋架—大型屋面板結(jié)構(gòu)體系鋼屋架—檁條—輕鋼屋架設(shè)計(jì)課件鋼屋架設(shè)計(jì)課件1.影響柱網(wǎng)布置因素：

1）生產(chǎn)工藝流程要求

2）結(jié)構(gòu)上的要求：在保證廠房具有必需的剛度和強(qiáng)度的同時(shí)，注意柱距和跨度的類別盡量少些，以利施工。

3）經(jīng)濟(jì)要求：應(yīng)使總用鋼量最少。

4）模數(shù)要求：柱距L的取值:一般地，在跨度不小于

30m、高度不小于14m、吊車額定起重量不小于

50t時(shí)，柱距取12m較為經(jīng)濟(jì);參數(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)，則取大柱距15m，18m及24m較適宜。2.1.1.1柱網(wǎng)布置和計(jì)算單元2.1.1.1柱網(wǎng)布置和計(jì)算單元圖2-2柱網(wǎng)布置計(jì)算單元（拔柱時(shí)設(shè)置托梁或托架）圖2-2柱網(wǎng)布置計(jì)算單元（拔柱時(shí)設(shè)置托梁或托架）拔柱：由于工藝要求或其它原因，有時(shí)需要將柱距局部加大。如圖2．2中，在縱向軸線B與橫向軸線L相交處不設(shè)柱子，因而導(dǎo)致軸線k和m之間的柱距增大，這種情形有時(shí)形象地稱為拔柱。托架（托梁）：上承屋架，下傳柱子。拔柱：由于工藝要求或其它原因，有時(shí)需要將柱距局部加大。如圖2

托架與屋架的連接疊接：構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于施工，但托架（托梁）受扭。

平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，較常用。托架與屋架的連接平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭托梁與屋架的連接托梁與屋架的連接

2.溫度收縮縫:

超出表2-1中數(shù)值時(shí),應(yīng)考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響。通常是設(shè)置雙柱，也可通過(guò)設(shè)置滑動(dòng)支座。

結(jié)構(gòu)情況

縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構(gòu)架跨度方向)橫向溫度區(qū)段(屋架或構(gòu)架跨度方向)柱頂為剛接柱頂為鉸接采暖房屋和非采暖地區(qū)的房屋熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋露天結(jié)構(gòu)

220120150180100125120----

溫度區(qū)段長(zhǎng)度表(m)表2-12.溫度收縮縫:縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構(gòu)架跨度方鋼屋架設(shè)計(jì)課件2.1.1.2橫向框架及其截面選擇

橫向框架梁與柱的連接形式：剛接框架：（a)、（b）橫梁與柱子的剛接連接鉸接框架：（c）橫梁與柱子的鉸接連接。（a）（b）（c）2.1.1.2橫向框架及其截面選擇橫向框架梁與柱的連接

柱腳剛接：可以削減上柱柱頂?shù)膹澗刂担龃髾M向框架的剛度。鉸接框架：橫梁與柱子鉸接，適用于吊車起重量不很大的輕型維護(hù)結(jié)構(gòu)。

剛接框架：橫梁與柱子剛接。適用于設(shè)有雙層吊車，裝備硬鉤吊車等的單跨重型廠房。鋼屋架設(shè)計(jì)課件

階梯形柱：上段柱：實(shí)腹式,格構(gòu)式。下段柱：綴條格構(gòu)式。分離式柱：吊車肢,屋蓋肢

優(yōu)點(diǎn)：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度,兩肢分別單獨(dú)承擔(dān)荷載。階梯形柱：優(yōu)點(diǎn)：減小兩肢在

階梯形下柱的常見(jiàn)截面形式：

圖2-6雙肢格構(gòu)式柱階形柱的上柱起重量較小的邊柱起重量≤50t的中柱起重量＞50t的中柱起重量較大的邊柱特大型廠房的下柱階梯形下柱的常見(jiàn)截面形式：圖2-6雙肢格構(gòu)式柱階形柱的A6一A8級(jí)吊車的單跨廠房

柱子與基礎(chǔ)剛性連接

縱向剛度

橫向剛度

柱間支撐

屋架與柱子剛性連接

A6一A8級(jí)吊車的單跨廠房柱子與基礎(chǔ)剛性連接縱向剛度

雙臂肩梁：剛度大，整體性好，適宜用于柱截面寬度較大（不小于900mm)的情形。

肩梁：將各階柱段連在一起。肩梁

單臂肩梁（圖2-7a）

雙臂肩梁（圖2-7a）構(gòu)造要求：肩梁慣性矩宜大于上柱的慣性矩，其線剛度與下柱單肢線剛度之比一般宜不小于25，其高跨比可控制在0.35～0.5之間。肩梁：將各階柱段連在一起下層柱間支撐：吊車梁下部的柱間支撐2.1.1.3柱間支撐上層柱間支撐：吊車梁上部的柱間支撐剛性系桿剛性系桿下層柱間支撐上層柱間支撐垂直支撐下層柱間支撐：吊車梁下部的柱間支撐2.1.1.3柱間支撐上鋼屋架設(shè)計(jì)課件1.柱間支撐的布置：

1）每列柱都要設(shè)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，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。

5）每列柱頂均要布置剛性系桿。

1.柱間支撐的布置：2.柱間支撐的作用：

1）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、縱向地震力等。

2）減少柱在平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。

3)保證廠房的縱向剛度。2.柱間支撐的作用：3.柱間支撐的形式：(a)單層十字形；(b)人字形；(c)門形;(d)雙層十字形下層柱間支撐的形式3.柱間支撐的形式：(a)單層十字形；(b)人字形；(c)(a)十字形；(b)人字形；(c)V字形上層柱間支撐的形式(a)十字形；(b)人字形；(c)V字形桁架是指由直桿在端部相互連接而組成的格子式結(jié)構(gòu)。桁架中的桿件大部分情況下只受軸線拉力或壓力。應(yīng)力在截面上均勻分布，桁架用料經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)的自重小，易于構(gòu)成各種外形以適應(yīng)不同的用途。在工業(yè)與民用房屋建筑中，當(dāng)跨度比較大時(shí)用梁作屋蓋的承重結(jié)構(gòu)是不經(jīng)濟(jì)的，這時(shí)都要用桁架。

2.1.2屋架外形及腹桿形式2.1.2.1桁架的應(yīng)用桁架是指由直桿在端部相互連接而組成的格子式結(jié)構(gòu)。桁架中的桿件2.1.2.2桁架的外形及腹桿形式

芬克式腹桿人字式腹桿豪式腹桿人字式腹桿再分式腹桿人字式腹桿交叉式腹桿三角形屋架梯形屋架平行弦屋架2.1.2.2桁架的外形及腹桿形式芬克式腹桿人字式腹桿豪式腹2.1.2.3.確定桁架形式的原則

三角形屋架：適合于波形石棉瓦、瓦楞鐵皮,

坡度一般在1/3～1/2

梯形屋架：壓型鋼板和大型鋼筋混凝土屋面板，坡度一般在1/2～1/8

1.滿足使用要求：

2.1.2.3.確定桁架形式的原則三角形屋架：適合于波形2.受力合理：

1）弦桿：使各節(jié)間弦桿的內(nèi)力相差不太大。簡(jiǎn)支屋架外形與均布荷載下的拋物線形彎矩圖接近時(shí)，各處弦桿內(nèi)力才比較接近。2）腹桿：應(yīng)使長(zhǎng)桿受拉短桿受壓，且腹桿數(shù)量宜少，腹桿總長(zhǎng)度也應(yīng)較小。2.受力合理：2）腹桿：應(yīng)使長(zhǎng)桿受拉短桿受壓，且腹桿數(shù)

單向斜桿式：

斜腹桿受拉豎腹桿受壓合理

斜腹桿受壓豎腹桿受拉不合理

單向斜桿式：斜腹桿受拉斜腹桿受壓再分式腹桿∶減少受壓上弦節(jié)間尺寸，避免節(jié)間的附加彎矩也減少了上弦桿在屋架平面內(nèi)的長(zhǎng)比。交叉式腹桿∶主要用于可能從不同方向受力的支撐體系。

再分式腹桿交叉式腹桿

再分式腹桿∶減少受壓上弦節(jié)間尺寸，避再分式腹桿交叉式腹桿3.制造簡(jiǎn)單及運(yùn)輸與安裝方便

桿件數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)少，桿件尺寸劃一及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式劃一。平行弦桁架最容易符合上述要求。

4.綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好

3.制造簡(jiǎn)單及運(yùn)輸與安裝方便

三角形屋架下弦下沉，弦桿交角增大，方便制造，屋架重心降低，提高了穩(wěn)定性。

可有效降低屋架對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的推力。根據(jù)不同的條件桁架形式可以有很多變化三角形屋架下弦下沉，弦桿交角增大，方便制造，屋架重心降低，

跨度

L—工藝及使用要求高度H—經(jīng)濟(jì)、剛度、運(yùn)輸、坡度等

各種屋架中部高度：

三角形屋架：中部高度H≈(1/6～1/4)L

梯形屋架：中部高度H≈(1/10～1/6)L

端部高度H0≈(1.8～2.1m)

2.1.2.4桁架主要尺寸的確定

2.1.2.4桁架主要尺寸的確定2.1.3屋蓋支撐

屋蓋上弦橫向水平支撐屋蓋下弦橫向水平支撐屋蓋下弦縱向水平支撐豎向支撐系桿2.1.3屋蓋支撐屋蓋上弦橫向水平支撐圖2．16屋蓋支撐作用示意圖

1.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2.1.3.1屋蓋支撐的作用

圖2．16屋蓋支撐作用示意圖幾何可變體幾何不變體2.1.

2.保證屋蓋的剛度和空間整體性

橫向水平支撐是一個(gè)水平放置(或接近水平放置)的桁架,支座是柱或垂直支撐?？v向水平支撐：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變形。2.保證屋蓋的剛度和空間整體性

3.為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支承點(diǎn)

支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，減小弦桿在屋架平面外的計(jì)算長(zhǎng)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。

4.承擔(dān)并傳遞水平荷載

如傳遞風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載和地震荷載。

5.保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便

3.為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支承點(diǎn)2.1.3.2屋蓋支撐的布置

1.上弦橫向水平支撐布置原則: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)，天窗架上弦也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。

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L0≤60m。2.1.3.2屋蓋支撐的布置1.上弦橫向水平支撐布置原則上弦橫向水平支撐布置圖上弦橫向水平支撐布置圖2.下弦橫向水平支撐布置原則：當(dāng)跨度L≥18m；設(shè)有懸掛式吊車起重量大于5噸；廠房?jī)?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。3.縱向水平支撐布置原則：廠房?jī)?nèi)設(shè)有托架，或有較大噸位的重級(jí)、中級(jí)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，空間剛度要求高時(shí)。2.下弦橫向水平支撐布置原則：3.縱向水平支撐布置原則下弦水平支撐布置圖下弦水平支撐布置圖

4.垂直支撐布置原則：所有房屋中均應(yīng)設(shè)置垂直支撐。梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度L≤24m時(shí)，僅在跨度中央設(shè)置一道。當(dāng)跨度大于上述數(shù)值時(shí)宜在跨度1／3附近或天窗架側(cè)柱外設(shè)置兩道。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。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：屋蓋支撐布置圖屋蓋支撐布置圖屋架的垂直支撐布置屋架的垂直支撐布置

5.系桿

剛性系桿：能承受拉力也能承受壓力的系桿。柔性系桿：只能承受拉力的系桿。作用：為沒(méi)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)。布置原則：在垂直支撐的平面內(nèi)一般設(shè)置上下弦系桿；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；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。5.系桿

各種支撐都是一個(gè)平面桁架，桁架的腹桿一般采用交叉斜桿。2.1.3.3屋蓋支撐的桿件及支撐的計(jì)算原則豎腹桿：豎桿弦桿：相鄰屋架弦桿兼作橫向支撐桁架的弦桿腹桿

支撐桁架

斜腹桿：支撐2.1.3.3屋蓋支撐的桿件及支撐的計(jì)算原則豎腹桿：屋蓋支撐受力比較小，一般不進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，桿件截面常按容許長(zhǎng)細(xì)比來(lái)選。拉桿——單角鋼壓桿——雙角鋼當(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（壓桿退出工作）計(jì)算并據(jù)以選擇截面。

屋蓋支撐受力比較小，一般不進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，桿件屋蓋支撐一般按簡(jiǎn)支平行弦桁架計(jì)算柱間支撐可按懸臂平行弦桁架計(jì)算支撐受力一般較小，可按剛度要求確定構(gòu)件截面交叉支撐按拉桿設(shè)計(jì)常用截面形式：角鋼/圓鋼（張緊裝置）斜腹桿與弦桿夾角30~60度

支撐體系支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)屋蓋支撐一般按簡(jiǎn)支平行弦桁架計(jì)算支撐體系支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)荷載計(jì)算剛架內(nèi)力計(jì)算

2.2計(jì)算原理2.2計(jì)算原理計(jì)算單元簡(jiǎn)化單層房屋結(jié)構(gòu)

平面桁架

計(jì)算單元簡(jiǎn)化單層房屋結(jié)構(gòu)平面1.永久荷載（恒載）屋面恒載檁條自重屋架、其它構(gòu)件自重和圍護(hù)結(jié)構(gòu)自重2.可變荷載（活載）

屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載及吊車荷載。

3.施工荷載2.2.1荷載計(jì)算屋面恒載2.可變荷載（活載）2.2.1荷載計(jì)算

風(fēng)荷載：標(biāo)準(zhǔn)值：

μz

–風(fēng)壓高度變化系數(shù)μs—體型系數(shù)βz—風(fēng)振系數(shù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk是沿垂直建筑物表面方向作用的，為方便將其投影到水平上。屋架計(jì)算單元寬b、跨度方向長(zhǎng)為h范圍內(nèi)風(fēng)荷載應(yīng)合力為：

投影到水平面上的值Po為：

風(fēng)荷載：標(biāo)準(zhǔn)值：屋架計(jì)算單元寬b、跨度方向長(zhǎng)為h為簡(jiǎn)化計(jì)算，引入當(dāng)量慣性矩將格構(gòu)式拄和屋架換算為實(shí)腹式構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)力分析。

當(dāng)量慣性矩：2.2.2Ⅴ架內(nèi)力計(jì)算

Aα和Aβ—分別為格構(gòu)柱兩肢（或屋架上下兩弦）截面積

Xα和Xβ—格構(gòu)式柱兩肢（屋架上下兩弦）的截面形心到格構(gòu)式柱截面中性軸的距離。

μ—反映剪力和幾何形狀的修正系數(shù)。μ=0.9平行弦μ=0.8上弦坡度i=0.1μ=0.7上弦坡度i=0.1252.2.2Ⅴ架內(nèi)力計(jì)算Aα和Aβ—分別為格構(gòu)柱兩肢對(duì)于屋架：其當(dāng)量慣性矩為：

h—為上下兩弦截面形心之間的距離。屋架尺寸未定時(shí)，可按下式估算其當(dāng)量慣性矩。

Mmax—簡(jiǎn)支屋架在屋面荷載作用下的跨中彎矩。

f—弦桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。對(duì)于屋架：其當(dāng)量慣性矩為：內(nèi)力分析：依疊加原理，內(nèi)力分析只需針對(duì)幾種基本類型進(jìn)行。

單跨剛架：（1）永久荷載；（2）屋面活荷載；（3）左風(fēng)（右風(fēng)荷載）；（4）吊車左（右）剎車力；（5）吊車小車靠近左（右）時(shí)的重力。手算或電算內(nèi)力分析：

按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過(guò)程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，依照組合規(guī)則進(jìn)行荷載效應(yīng)的組合，并取最不利組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2.3內(nèi)力組合原則按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于一般的剛(框)架，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件和連接可取下列簡(jiǎn)化公式中的最不利值確定：SGK、SQK—按規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值算得的永久荷載效應(yīng)和可變荷載效應(yīng)

γG、γQ—永久荷載分項(xiàng)系數(shù)和可變荷載分項(xiàng)系數(shù)對(duì)于一般的剛(框)架，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件和連接可

荷載效應(yīng)組合的目的：找到最不利組合情形對(duì)構(gòu)件和連接進(jìn)行校核。分別按校核構(gòu)件中出現(xiàn)的內(nèi)力，尋求它們分別取可能的最大值時(shí)的組合進(jìn)行校核。受彎構(gòu)件：荷載效應(yīng)組合的目的：找到最不利組合情形對(duì)構(gòu)件和連接進(jìn)行校核

壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件：

內(nèi)力組合表內(nèi)力組合表

桁架的內(nèi)力計(jì)算

2.3鋼屋架設(shè)計(jì)桁架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度桿件截面型式一般構(gòu)造要求與截面選擇桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)桁架施工圖第二章鋼屋架廠房桁架的內(nèi)力計(jì)算2.3鋼屋架設(shè)計(jì)桁架桿件的1.荷載分項(xiàng)系數(shù)及荷載組合系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》選取。2.按節(jié)點(diǎn)荷載作用下的鉸接平面桁架分析內(nèi)力，常用的內(nèi)力分析方法有圖解法、解析法、電算。具體分析時(shí)，可先分別計(jì)算全跨和半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載作用下的內(nèi)力，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)算第二章鋼屋架廠房2.3.1桁架內(nèi)力計(jì)算第二章鋼屋架廠房

計(jì)算內(nèi)力系數(shù)第二章鋼屋架廠房計(jì)算內(nèi)力系數(shù)第二章鋼屋架廠房3.節(jié)點(diǎn)剛性影響

節(jié)點(diǎn)剛性引起桿件次應(yīng)力，次應(yīng)力一般較小，不予考慮。但荷載很大的重型桁架有時(shí)需要計(jì)入次應(yīng)力的影響。4.桿件的內(nèi)力變號(hào)屋架中部某些桿件在全跨荷載時(shí)受拉，而在半跨荷載時(shí)可能受壓。

半跨荷載：活荷載、雪荷載、積灰荷載、單側(cè)施工第二章鋼屋架廠房3.節(jié)點(diǎn)剛性影響第二章鋼屋架廠房5.節(jié)間荷載作用的屋架將節(jié)間荷載分配到相鄰的節(jié)點(diǎn)上，按只有節(jié)點(diǎn)荷載作用的屋架計(jì)算各桿內(nèi)力。

第二章鋼屋架廠房5.節(jié)間荷載作用的屋架第二章鋼屋架廠房直接承受節(jié)間荷載的弦桿為壓彎構(gòu)件（N，M）。局部彎矩M理論上應(yīng)按彈性支座上的連續(xù)梁計(jì)算。M0為將上弦節(jié)間視為簡(jiǎn)支梁所得跨中彎矩。簡(jiǎn)化計(jì)算：第二章鋼屋架廠房直接承受節(jié)間荷載的弦桿為壓彎構(gòu)件（N，M）。M0為將上弦節(jié)

計(jì)算長(zhǎng)度概念：將端部有約束的壓桿化作等效的兩端鉸接的理想軸心壓桿。

(a)

(b)

(c)

桿端約束越強(qiáng)，桿件計(jì)算長(zhǎng)度越短，臨界荷載越高。

2.3.2桁架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房桿端約束越強(qiáng)，桿件計(jì)算長(zhǎng)度越短，臨界荷載越高。2.31.影響鋼屋架桿端約束大小的因素：

1）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，約束作用微不足道。

2）桿件線剛度大小線剛度越大，約束作用越大，反之，約束作用越小。

3）與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大，較遠(yuǎn)的桿件作用小。

2.3.2.1受壓弦桿和單系腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房1.影響鋼屋架桿端約束大小的因素：2.3.2.1受壓弦桿

2.桿件計(jì)算長(zhǎng)度：桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度

弦桿支座斜桿(節(jié)間長(zhǎng)度）支座豎桿

中間腹桿

第二章鋼屋架廠房2.桿件計(jì)算長(zhǎng)度：第二章鋼屋架廠房

屋架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房屋架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房

桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度弦桿（側(cè)向支撐點(diǎn)間距離）

腹桿（節(jié)間長(zhǎng)度）

單角鋼腹桿和雙角鋼十字形腹桿，

繞最小主軸彎曲時(shí)桿軸處于斜平面內(nèi)，其端部所受約束介于屋架平面內(nèi)外的兩種情況之間。第二章鋼屋架廠房第二章鋼屋架廠房平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度:平面外計(jì)算長(zhǎng)度：考慮受力較小的桿件對(duì)受力大的桿件的“援助”作用。

2.3.2.2變內(nèi)力壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度:平面外計(jì)算長(zhǎng)度：考慮受力較小的桿件對(duì)受力大的

交叉腹桿中交叉點(diǎn)處構(gòu)造：

1）兩桿不斷開(kāi)。

2）一桿不斷開(kāi)，另一桿斷開(kāi)用節(jié)點(diǎn)板拼接。

2.3.2.3交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度

第二章鋼屋架廠房2.3.2.3交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房

桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：

無(wú)論另一桿為拉桿或壓桿，兩桿互為支承點(diǎn)。

桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度：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(kāi)，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計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算公式（P90，表2-4）：

第二章鋼屋架廠房桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：第二章鋼屋架廠房1）相交另一桿受壓，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷2)相交另一桿受壓，此另一桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。第二章鋼屋架廠房1）相交另一桿受壓，兩桿截面相同并在交第二章鋼屋架廠房3）相交另一桿受拉，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷。4）相交另一桿受拉，此拉桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。第二章鋼屋架廠房第二章鋼屋架廠房當(dāng)此拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。若或拉桿在桁架平面外的抗彎剛度時(shí)，式中，為節(jié)點(diǎn)之間的距離，為所計(jì)算桿內(nèi)力，為相交另一桿內(nèi)力，取絕對(duì)值。第二章鋼屋架廠房當(dāng)此拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。第二章鋼屋架容許長(zhǎng)細(xì)比，查規(guī)范（GB50017)。當(dāng)另一桿受拉，且兩桿拉壓力相同時(shí)，不論此拉桿是否中斷，壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度均為,當(dāng)另一桿受壓時(shí)，若兩桿壓力相同且不中斷，計(jì)算長(zhǎng)度為，若另一桿斷開(kāi)，則壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度將大于。剛度要求：第二章鋼屋架廠房容許長(zhǎng)細(xì)比，查規(guī)范（GB50017)。當(dāng)另一桿受拉，且兩桿拉桁架桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比桿件名稱壓桿拉桿

承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)無(wú)吊車和有輕中級(jí)工作制吊車的廠房有重級(jí)工作制吊車的廠房普通鋼屋架的桿件150350250250輕鋼屋架的主要桿件－－天窗構(gòu)件－屋蓋支撐桿件200400350－輕鋼屋架的其他桿件350桁架桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比桿件名稱壓桿拉桿承受靜力荷

桿件截面選取的原則：

承載能力高，抗彎強(qiáng)度大，便于連接，用料經(jīng)濟(jì)，通常選用角鋼和T型鋼

等強(qiáng)設(shè)計(jì)：

壓桿對(duì)截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性。單軸對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸屈曲時(shí)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比。

2.3.3桿件截面型式截面伸展壁厚較薄外表平整第二章鋼屋架廠房桿件截面選取的原則：等強(qiáng)設(shè)計(jì)：?jiǎn)屋S

角鋼桿件截面形式第二章鋼屋架廠房角鋼桿件截面形式第二章鋼屋架廠房受壓弦桿：有節(jié)間荷載時(shí)第二章鋼屋架廠房受壓弦桿：有節(jié)間荷載時(shí)第二章鋼屋架廠房受拉弦桿：支座斜腹桿及豎桿：第二章鋼屋架廠房受拉弦桿：支座斜腹桿及豎桿：第二章鋼屋架廠房其他腹桿：連接垂直支撐的豎桿：垂直支撐傳力時(shí)豎桿不致產(chǎn)生偏心，方便吊裝。第二章鋼屋架廠房其他腹桿：連接垂直支撐的豎桿：垂直支撐傳力時(shí)豎第二章鋼屋架優(yōu)點(diǎn)：耐腐蝕，經(jīng)濟(jì)性好（節(jié)省鋼材12%～15%),減少用工15%～20%。T型鋼-屋架弦桿第二章鋼屋架廠房?jī)?yōu)點(diǎn)：耐腐蝕，經(jīng)濟(jì)性好（節(jié)省鋼材12%～15%),減少用工1

屋架構(gòu)造的一般要求

1.同一榀屋架中，角鋼的規(guī)格不超過(guò)5～6種最小角鋼L45X4或L56X36X4,L<18m的小角鋼屋架不受此限。

2.3.4一般構(gòu)造要求與截面選擇第二章鋼屋架廠房2.3.4一般構(gòu)造要求與截面選擇第二章鋼屋架廠房2.屋架桿件中的填板。作用：保證兩角鋼共同工作。

間距：壓桿拉桿

i—一個(gè)角鋼的回轉(zhuǎn)半徑。T形截面為對(duì)平行于填板形心軸；十字形截面為最小值。數(shù)量：不小于2個(gè)。第二章鋼屋架廠房2.屋架桿件中的填板。第二章鋼屋架廠房拉桿：強(qiáng)度，剛度壓桿：強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。壓彎構(gòu)件：強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。雙角鋼壓桿和軸對(duì)稱放置的單角鋼壓桿繞對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)的換算長(zhǎng)細(xì)比可以用簡(jiǎn)化公式（2-6a～2-9b)計(jì)算。

2.3.4.2桁架桿件截面選擇第二章鋼屋架廠房拉桿：強(qiáng)度，剛度2.3.4.2桁架桿件截面選擇第二章鋼第二章鋼屋架廠房第二章鋼屋架廠房任務(wù)：確定節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算。節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)傳力路線明確、簡(jiǎn)捷、制作安裝方便。注意：節(jié)點(diǎn)板只在弦桿與腹桿之間傳力，不直接參與傳遞弦桿內(nèi)力，弦桿若在節(jié)點(diǎn)板處斷開(kāi)，應(yīng)設(shè)置拼接角鋼在兩弦桿間直接傳力。

2.3.5桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第二章鋼屋架廠房任務(wù)：確定節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算。節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造1.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般原則

⑴雙角鋼截面桿件在節(jié)點(diǎn)處以節(jié)點(diǎn)板相連，各桿軸線（型鋼形心軸線）匯交于節(jié)點(diǎn)中心。

⑵角鋼的切斷面應(yīng)與其軸線垂直，需要斜切以便使節(jié)點(diǎn)緊湊時(shí)只能切肢尖。2.3.5.1雙角鋼截面桿件的節(jié)點(diǎn)第二章鋼屋架廠房2.3.5.1雙角鋼截面桿件的節(jié)點(diǎn)第二章鋼屋架廠房⑶如弦桿截面需變化，截面改變點(diǎn)應(yīng)在節(jié)點(diǎn)上。偏心力矩：-第i桿的線剛度當(dāng)偏心e＞0.05h時(shí)考慮偏心對(duì)桿件產(chǎn)生的附加彎矩：第二章鋼屋架廠房⑶如弦桿截面需變化，截面改變點(diǎn)應(yīng)在節(jié)點(diǎn)上。偏心力矩：-第i⑷節(jié)點(diǎn)板上各桿件之間的間距a:

受靜載時(shí)，受動(dòng)載時(shí)，第二章鋼屋架廠房(5)節(jié)點(diǎn)板的尺寸與形狀節(jié)點(diǎn)板形狀對(duì)焊縫受力的影響(a)正確；(b)不妥⑷節(jié)點(diǎn)板上各桿件之間的間距a:受靜載時(shí)，受動(dòng)載時(shí)，

2.節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)：

⑴形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則，如矩形、梯形

⑵梯形和平行弦屋架的節(jié)點(diǎn)半板厚度由腹桿最大內(nèi)力確定，三角形屋架節(jié)點(diǎn)半板厚度由上弦桿內(nèi)力決定。在一榀屋架中支座節(jié)點(diǎn)板厚度可以大2mm,其他節(jié)點(diǎn)板厚度相同。

第二章鋼屋架廠房2.節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)：第二章鋼屋架廠房⑶節(jié)點(diǎn)板的拉剪破壞：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

第i段破壞面的截面積第二章鋼屋架廠房⑶節(jié)點(diǎn)板的拉剪破壞：第i段的拉剪折算系數(shù)第i段破壞線與拉力軸單根腹桿的節(jié)點(diǎn)板按下式計(jì)算：節(jié)點(diǎn)板的有效寬度，當(dāng)用螺栓連接時(shí)，應(yīng)取凈寬度板件厚度，應(yīng)力擴(kuò)散角，取30°。第二章鋼屋架廠房單根腹桿的節(jié)點(diǎn)板按下式計(jì)算：節(jié)點(diǎn)板的有效寬度，當(dāng)用螺栓連接時(shí)⑵對(duì)無(wú)豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板，當(dāng)節(jié)點(diǎn)板的穩(wěn)定承載力可取為c為受壓腹桿連接肢端面中點(diǎn)沿腹桿軸線方向由試驗(yàn)研究，桁架節(jié)點(diǎn)板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定：⑴對(duì)有豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板，當(dāng)在任何情況下不得大于

，至弦桿的凈距離，t為節(jié)點(diǎn)板厚度。可不計(jì)算穩(wěn)定,否則應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。時(shí)，時(shí)，第二章鋼屋架廠房⑵對(duì)無(wú)豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板，當(dāng)節(jié)點(diǎn)板的穩(wěn)定承載力可取為c為受壓腹桿1）節(jié)點(diǎn)板邊緣與腹桿軸線之間的夾角不小于30°2）斜腹桿與弦桿夾角應(yīng)在30°～60°3）節(jié)點(diǎn)板的自由邊長(zhǎng)度與厚度之比不得大于，否則應(yīng)沿自由邊設(shè)加勁肋。用上述方法計(jì)算桁架節(jié)點(diǎn)板強(qiáng)度和穩(wěn)定的要求在任何情況下，不得大于當(dāng)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算第二章鋼屋架廠房1）節(jié)點(diǎn)板邊緣與腹桿軸線之間的夾角不小于30°，否則應(yīng)沿自由

3.節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造與計(jì)算

第二章鋼屋架廠房3.節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造與計(jì)算第二章鋼屋架廠房⑴一般節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)無(wú)集中荷載也無(wú)弦桿拼接的節(jié)點(diǎn)。①腹桿與節(jié)點(diǎn)板間的傳力--兩側(cè)角焊縫（L形圍焊縫，三面圍焊縫），按受軸心力角鋼的角焊縫計(jì)算。②弦桿與節(jié)點(diǎn)板間角焊縫只傳遞差值，按下式計(jì)算其焊縫長(zhǎng)度。第二章鋼屋架廠房⑴一般節(jié)點(diǎn)第二章鋼屋架廠房肢背焊縫：肢尖焊縫：第二章鋼屋架廠房肢背焊縫：肢尖焊縫：第二章鋼屋架廠房⑵有集中荷載的節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板伸出

槽焊縫“K”—假定只傳遞P力，按兩條角焊縫（焊腳尺寸為0.5t）計(jì)算所需的長(zhǎng)度。

“A”焊縫—傳遞弦桿兩端內(nèi)力差△N=N1-N2和偏心力矩△M=△N·e。焊縫兩端的最大合成應(yīng)力：

第二章鋼屋架廠房⑵有集中荷載的節(jié)點(diǎn)第二章鋼屋架廠房

節(jié)點(diǎn)板部分伸出

當(dāng)“A”焊縫強(qiáng)度不足時(shí)，采用節(jié)點(diǎn)板伸出方案，肢尖“A”

與肢背“B”兩條焊縫傳遞弦桿與節(jié)點(diǎn)板間內(nèi)力，

P較小，近似按只承受軸力時(shí)的肢尖和肢背的分配系數(shù)將第二章鋼屋架廠房節(jié)點(diǎn)板部分伸出P較小，近似按只承受軸力時(shí)的肢尖和肢背的分配⑶下弦跨中拼接節(jié)點(diǎn)

①構(gòu)造：拼接角鋼采用與弦桿相同的規(guī)格，切去豎肢及切去直角邊棱，安裝螺栓，拼接角鋼與節(jié)點(diǎn)板各焊于不同的連接單元。⑶下弦跨中拼接節(jié)點(diǎn)②焊縫計(jì)算弦桿自身拼接焊縫（“C”焊縫），傳遞兩側(cè)弦桿內(nèi)力的較小值N,考慮到截面形心處的力與拼接角鋼兩側(cè)的焊縫近于等距，N力由兩根拼接角鋼的四條焊縫平分傳遞。弦桿和連接角鋼連接一側(cè)的焊縫長(zhǎng)度為：拼接角鋼長(zhǎng)度為第二章鋼屋架廠房②焊縫計(jì)算拼接角鋼長(zhǎng)度為第二章鋼屋架廠房?jī)?nèi)力較大一側(cè)的下弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的焊縫傳遞弦桿內(nèi)力之差△N,如△N過(guò)小則取弦桿較大內(nèi)力的15%，內(nèi)力較小一側(cè)弦桿與節(jié)點(diǎn)板間焊縫參照傳力一側(cè)采用。弦桿與節(jié)點(diǎn)板一側(cè)的焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算：第二章鋼屋架廠房?jī)?nèi)力較大一側(cè)的下弦桿與節(jié)點(diǎn)板間的焊縫傳遞弦桿內(nèi)力之差△N,如⑷上弦跨中拼接節(jié)點(diǎn)

①構(gòu)造：拼接角鋼的彎折角用熱彎形成。安裝螺栓2個(gè)。

②計(jì)算：弦桿和拼接角鋼間焊縫算法與下弦跨中節(jié)點(diǎn)相同，弦桿和節(jié)點(diǎn)板間焊縫算法與上弦節(jié)點(diǎn)相同。第二章鋼屋架廠房⑷上弦跨中拼接節(jié)點(diǎn)第二章鋼屋架廠房⑸支座節(jié)點(diǎn)

屋架與柱子的連接可以設(shè)計(jì)成鉸接或剛接。第二章鋼屋架廠房⑸支座節(jié)點(diǎn)第二章鋼屋架廠房屋架與柱的剛接：剛接節(jié)點(diǎn)連接焊縫傳遞內(nèi)力由以下兩部分組成：①屋面荷載產(chǎn)生的橫梁端反力，②橫梁端彎矩在上下弦軸線處產(chǎn)生的附加水平力、附加豎向反力，下弦處的水平力中還應(yīng)包括框架內(nèi)力組合的相應(yīng)水平剪力。第二章鋼屋架廠房屋架與柱的剛接：第二章鋼屋架廠房⑴梯形屋架支座節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板加勁肋底板錨栓加勁肋作用：提高支座節(jié)點(diǎn)的側(cè)向剛度，使支座底版受力均勻，減少底版彎矩第二章鋼屋架廠房⑴梯形屋架支座節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板加勁肋作用：第二章鋼屋架廠房支座節(jié)點(diǎn)力的傳遞路線為：

節(jié)點(diǎn)板

H形焊縫底板

屋架桿件合力RL形焊縫加勁肋

第二章鋼屋架廠房支座節(jié)點(diǎn)力的傳遞路線為：節(jié)點(diǎn)板H形焊縫底板屋架桿件L形⑵支座節(jié)點(diǎn)的計(jì)算：①底板：

底板面積：

底板厚度：按均布荷載下板的抗彎計(jì)算，將基礎(chǔ)反力看成均布荷載q,底板被節(jié)點(diǎn)板和加勁肋分成4塊兩相鄰邊支撐的板，其單位寬度的彎矩為：第二章鋼屋架廠房⑵支座節(jié)點(diǎn)的計(jì)算：底板厚度：按均布荷載下板的抗彎②加勁肋：按懸臂梁計(jì)算，固端截面的剪力固端截面彎矩③加勁肋與節(jié)點(diǎn)板間豎向焊縫L:焊縫受力：焊縫驗(yàn)算：第二章鋼屋架廠房②加勁肋：按懸臂梁計(jì)算，固端截面的剪力固端截面彎矩③加勁肋與④支座節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與支座底板的水平焊縫：傳遞全部反力R。第二章鋼屋架廠房④支座節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與支座底板的水平焊縫：第二章鋼屋架廠房

⑴在圖紙左上部繪制索引圖。對(duì)稱桁架，一半注明桿件幾何長(zhǎng)度，另一半注明桿件內(nèi)力。梯形屋架L≥24m，三角形L≥15m,應(yīng)予起拱f=L/500。⑵施工詳圖中，主要圖面用以繪制屋架的正立面圖，上下弦的平面圖，側(cè)面圖，安裝節(jié)點(diǎn)及特殊零件大樣圖，材料表。比例尺：桿件軸線為

1：20～1：30，節(jié)點(diǎn)為1：10～1：15。⑶定位尺寸：軸線至肢背的距離，節(jié)點(diǎn)中心至腹桿等桿件近端的距離，節(jié)點(diǎn)中心至節(jié)點(diǎn)板上、

2.3.6桁架節(jié)點(diǎn)施工圖第二章鋼屋架廠房2.3.6桁架節(jié)點(diǎn)施工圖第二章鋼屋架廠房

下、左、右的距離。螺孔位置要符合型鋼線距表和螺栓排列規(guī)定距離要求，焊縫應(yīng)注明尺寸。⑷各零件要進(jìn)行詳細(xì)編號(hào)，按主次、上下、左右順序進(jìn)行。⑸施工圖中的文字說(shuō)明應(yīng)包括不易用圖表達(dá)以及為了簡(jiǎn)化圖面而易于用文字集中說(shuō)明的內(nèi)容，如：鋼材標(biāo)號(hào)、焊條型號(hào)、焊縫形式和質(zhì)量等級(jí)、圖中未注明的焊縫和螺栓孔尺寸以及防腐、運(yùn)輸和加工要求。第二章鋼屋架廠房第二章鋼屋架廠房某鋼屋架施工圖某鋼屋架施工圖第二章鋼屋架廠房2.1結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)布置2.2計(jì)算原理2.3鋼屋架設(shè)計(jì)內(nèi)容提示：第二章鋼屋架廠房2.1結(jié)構(gòu)形式與結(jié)構(gòu)布置2.2計(jì)算原理

一般說(shuō)明

屋架外形及腹桿形式

屋蓋支撐

2.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置一般說(shuō)明2.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置

重型廠房的組成：

柱、屋架、吊車梁、天窗架、支撐。（圖2-1示）

重型廠房結(jié)構(gòu)形式：

單層剛(框)架

多層剛架2.1.1一般說(shuō)明重型廠房的組成：重型廠房結(jié)構(gòu)形式：?jiǎn)螌觿?框)架多層柱屋架吊車梁天窗架柱間支撐柱屋架吊車梁天窗架柱間支撐

屋蓋結(jié)構(gòu)體系：鋼屋架—大型屋面板結(jié)構(gòu)體系鋼屋架—檁條—輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系橫梁—檁條—輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系吊車的工作制等級(jí)與工作級(jí)別的對(duì)應(yīng)關(guān)系工作制等級(jí)

輕級(jí)

中級(jí)

重級(jí)

特重級(jí)

工作級(jí)別A1～A3A4,A5A6,A7A8（按照吊車使用的頻繁程度）屋蓋結(jié)構(gòu)體系：鋼屋架—大型屋面板結(jié)構(gòu)體系鋼屋架—檁條—輕鋼屋架設(shè)計(jì)課件鋼屋架設(shè)計(jì)課件1.影響柱網(wǎng)布置因素：

1）生產(chǎn)工藝流程要求

2）結(jié)構(gòu)上的要求：在保證廠房具有必需的剛度和強(qiáng)度的同時(shí)，注意柱距和跨度的類別盡量少些，以利施工。

3）經(jīng)濟(jì)要求：應(yīng)使總用鋼量最少。

4）模數(shù)要求：柱距L的取值:一般地，在跨度不小于

30m、高度不小于14m、吊車額定起重量不小于

50t時(shí)，柱距取12m較為經(jīng)濟(jì);參數(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)，則取大柱距15m，18m及24m較適宜。2.1.1.1柱網(wǎng)布置和計(jì)算單元2.1.1.1柱網(wǎng)布置和計(jì)算單元圖2-2柱網(wǎng)布置計(jì)算單元（拔柱時(shí)設(shè)置托梁或托架）圖2-2柱網(wǎng)布置計(jì)算單元（拔柱時(shí)設(shè)置托梁或托架）拔柱：由于工藝要求或其它原因，有時(shí)需要將柱距局部加大。如圖2．2中，在縱向軸線B與橫向軸線L相交處不設(shè)柱子，因而導(dǎo)致軸線k和m之間的柱距增大，這種情形有時(shí)形象地稱為拔柱。托架（托梁）：上承屋架，下傳柱子。拔柱：由于工藝要求或其它原因，有時(shí)需要將柱距局部加大。如圖2

托架與屋架的連接疊接：構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于施工，但托架（托梁）受扭。

平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，較常用。托架與屋架的連接平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭托梁與屋架的連接托梁與屋架的連接

2.溫度收縮縫:

超出表2-1中數(shù)值時(shí),應(yīng)考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響。通常是設(shè)置雙柱，也可通過(guò)設(shè)置滑動(dòng)支座。

結(jié)構(gòu)情況

縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構(gòu)架跨度方向)橫向溫度區(qū)段(屋架或構(gòu)架跨度方向)柱頂為剛接柱頂為鉸接采暖房屋和非采暖地區(qū)的房屋熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋露天結(jié)構(gòu)

220120150180100125120----

溫度區(qū)段長(zhǎng)度表(m)表2-12.溫度收縮縫:縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構(gòu)架跨度方鋼屋架設(shè)計(jì)課件2.1.1.2橫向框架及其截面選擇

橫向框架梁與柱的連接形式：剛接框架：（a)、（b）橫梁與柱子的剛接連接鉸接框架：（c）橫梁與柱子的鉸接連接。（a）（b）（c）2.1.1.2橫向框架及其截面選擇橫向框架梁與柱的連接

柱腳剛接：可以削減上柱柱頂?shù)膹澗刂?，增大橫向框架的剛度。鉸接框架：橫梁與柱子鉸接，適用于吊車起重量不很大的輕型維護(hù)結(jié)構(gòu)。

剛接框架：橫梁與柱子剛接。適用于設(shè)有雙層吊車，裝備硬鉤吊車等的單跨重型廠房。鋼屋架設(shè)計(jì)課件

階梯形柱：上段柱：實(shí)腹式,格構(gòu)式。下段柱：綴條格構(gòu)式。分離式柱：吊車肢,屋蓋肢

優(yōu)點(diǎn)：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度,兩肢分別單獨(dú)承擔(dān)荷載。階梯形柱：優(yōu)點(diǎn)：減小兩肢在

階梯形下柱的常見(jiàn)截面形式：

圖2-6雙肢格構(gòu)式柱階形柱的上柱起重量較小的邊柱起重量≤50t的中柱起重量＞50t的中柱起重量較大的邊柱特大型廠房的下柱階梯形下柱的常見(jiàn)截面形式：圖2-6雙肢格構(gòu)式柱階形柱的A6一A8級(jí)吊車的單跨廠房

柱子與基礎(chǔ)剛性連接

縱向剛度

橫向剛度

柱間支撐

屋架與柱子剛性連接

A6一A8級(jí)吊車的單跨廠房柱子與基礎(chǔ)剛性連接縱向剛度

雙臂肩梁：剛度大，整體性好，適宜用于柱截面寬度較大（不小于900mm)的情形。

肩梁：將各階柱段連在一起。肩梁

單臂肩梁（圖2-7a）

雙臂肩梁（圖2-7a）構(gòu)造要求：肩梁慣性矩宜大于上柱的慣性矩，其線剛度與下柱單肢線剛度之比一般宜不小于25，其高跨比可控制在0.35～0.5之間。肩梁：將各階柱段連在一起下層柱間支撐：吊車梁下部的柱間支撐2.1.1.3柱間支撐上層柱間支撐：吊車梁上部的柱間支撐剛性系桿剛性系桿下層柱間支撐上層柱間支撐垂直支撐下層柱間支撐：吊車梁下部的柱間支撐2.1.1.3柱間支撐上鋼屋架設(shè)計(jì)課件1.柱間支撐的布置：

1）每列柱都要設(shè)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，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。

5）每列柱頂均要布置剛性系桿。

1.柱間支撐的布置：2.柱間支撐的作用：

1）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、縱向地震力等。

2）減少柱在平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。

3)保證廠房的縱向剛度。2.柱間支撐的作用：3.柱間支撐的形式：(a)單層十字形；(b)人字形；(c)門形;(d)雙層十字形下層柱間支撐的形式3.柱間支撐的形式：(a)單層十字形；(b)人字形；(c)(a)十字形；(b)人字形；(c)V字形上層柱間支撐的形式(a)十字形；(b)人字形；(c)V字形桁架是指由直桿在端部相互連接而組成的格子式結(jié)構(gòu)。桁架中的桿件大部分情況下只受軸線拉力或壓力。應(yīng)力在截面上均勻分布，桁架用料經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)的自重小，易于構(gòu)成各種外形以適應(yīng)不同的用途。在工業(yè)與民用房屋建筑中，當(dāng)跨度比較大時(shí)用梁作屋蓋的承重結(jié)構(gòu)是不經(jīng)濟(jì)的，這時(shí)都要用桁架。

2.1.2屋架外形及腹桿形式2.1.2.1桁架的應(yīng)用桁架是指由直桿在端部相互連接而組成的格子式結(jié)構(gòu)。桁架中的桿件2.1.2.2桁架的外形及腹桿形式

芬克式腹桿人字式腹桿豪式腹桿人字式腹桿再分式腹桿人字式腹桿交叉式腹桿三角形屋架梯形屋架平行弦屋架2.1.2.2桁架的外形及腹桿形式芬克式腹桿人字式腹桿豪式腹2.1.2.3.確定桁架形式的原則

三角形屋架：適合于波形石棉瓦、瓦楞鐵皮,

坡度一般在1/3～1/2

梯形屋架：壓型鋼板和大型鋼筋混凝土屋面板，坡度一般在1/2～1/8

1.滿足使用要求：

2.1.2.3.確定桁架形式的原則三角形屋架：適合于波形2.受力合理：

1）弦桿：使各節(jié)間弦桿的內(nèi)力相差不太大。簡(jiǎn)支屋架外形與均布荷載下的拋物線形彎矩圖接近時(shí)，各處弦桿內(nèi)力才比較接近。2）腹桿：應(yīng)使長(zhǎng)桿受拉短桿受壓，且腹桿數(shù)量宜少，腹桿總長(zhǎng)度也應(yīng)較小。2.受力合理：2）腹桿：應(yīng)使長(zhǎng)桿受拉短桿受壓，且腹桿數(shù)

單向斜桿式：

斜腹桿受拉豎腹桿受壓合理

斜腹桿受壓豎腹桿受拉不合理

單向斜桿式：斜腹桿受拉斜腹桿受壓再分式腹桿∶減少受壓上弦節(jié)間尺寸，避免節(jié)間的附加彎矩也減少了上弦桿在屋架平面內(nèi)的長(zhǎng)比。交叉式腹桿∶主要用于可能從不同方向受力的支撐體系。

再分式腹桿交叉式腹桿

再分式腹桿∶減少受壓上弦節(jié)間尺寸，避再分式腹桿交叉式腹桿3.制造簡(jiǎn)單及運(yùn)輸與安裝方便

桿件數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)少，桿件尺寸劃一及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造形式劃一。平行弦桁架最容易符合上述要求。

4.綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好

3.制造簡(jiǎn)單及運(yùn)輸與安裝方便

三角形屋架下弦下沉，弦桿交角增大，方便制造，屋架重心降低，提高了穩(wěn)定性。

可有效降低屋架對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的推力。根據(jù)不同的條件桁架形式可以有很多變化三角形屋架下弦下沉，弦桿交角增大，方便制造，屋架重心降低，

跨度

L—工藝及使用要求高度H—經(jīng)濟(jì)、剛度、運(yùn)輸、坡度等

各種屋架中部高度：

三角形屋架：中部高度H≈(1/6～1/4)L

梯形屋架：中部高度H≈(1/10～1/6)L

端部高度H0≈(1.8～2.1m)

2.1.2.4桁架主要尺寸的確定

2.1.2.4桁架主要尺寸的確定2.1.3屋蓋支撐

屋蓋上弦橫向水平支撐屋蓋下弦橫向水平支撐屋蓋下弦縱向水平支撐豎向支撐系桿2.1.3屋蓋支撐屋蓋上弦橫向水平支撐圖2．16屋蓋支撐作用示意圖

1.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2.1.3.1屋蓋支撐的作用

圖2．16屋蓋支撐作用示意圖幾何可變體幾何不變體2.1.

2.保證屋蓋的剛度和空間整體性

橫向水平支撐是一個(gè)水平放置(或接近水平放置)的桁架,支座是柱或垂直支撐?？v向水平支撐：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變形。2.保證屋蓋的剛度和空間整體性

3.為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支承點(diǎn)

支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，減小弦桿在屋架平面外的計(jì)算長(zhǎng)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。

4.承擔(dān)并傳遞水平荷載

如傳遞風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載和地震荷載。

5.保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便

3.為弦桿提供適當(dāng)?shù)膫?cè)向支承點(diǎn)2.1.3.2屋蓋支撐的布置

1.上弦橫向水平支撐布置原則: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)，天窗架上弦也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。

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L0≤60m。2.1.3.2屋蓋支撐的布置1.上弦橫向水平支撐布置原則上弦橫向水平支撐布置圖上弦橫向水平支撐布置圖2.下弦橫向水平支撐布置原則：當(dāng)跨度L≥18m；設(shè)有懸掛式吊車起重量大于5噸；廠房?jī)?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。3.縱向水平支撐布置原則：廠房?jī)?nèi)設(shè)有托架，或有較大噸位的重級(jí)、中級(jí)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，空間剛度要求高時(shí)。2.下弦橫向水平支撐布置原則：3.縱向水平支撐布置原則下弦水平支撐布置圖下弦水平支撐布置圖

4.垂直支撐布置原則：所有房屋中均應(yīng)設(shè)置垂直支撐。梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度L≤24m時(shí)，僅在跨度中央設(shè)置一道。當(dāng)跨度大于上述數(shù)值時(shí)宜在跨度1／3附近或天窗架側(cè)柱外設(shè)置兩道。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。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：屋蓋支撐布置圖屋蓋支撐布置圖屋架的垂直支撐布置屋架的垂直支撐布置

5.系桿

剛性系桿：能承受拉力也能承受壓力的系桿。柔性系桿：只能承受拉力的系桿。作用：為沒(méi)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)。布置原則：在垂直支撐的平面內(nèi)一般設(shè)置上下弦系桿；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；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。5.系桿

各種支撐都是一個(gè)平面桁架，桁架的腹桿一般采用交叉斜桿。2.1.3.3屋蓋支撐的桿件及支撐的計(jì)算原則豎腹桿：豎桿弦桿：相鄰屋架弦桿兼作橫向支撐桁架的弦桿腹桿

支撐桁架

斜腹桿：支撐2.1.3.3屋蓋支撐的桿件及支撐的計(jì)算原則豎腹桿：屋蓋支撐受力比較小，一般不進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，桿件截面常按容許長(zhǎng)細(xì)比來(lái)選。拉桿——單角鋼壓桿——雙角鋼當(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（壓桿退出工作）計(jì)算并據(jù)以選擇截面。

屋蓋支撐受力比較小，一般不進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，桿件屋蓋支撐一般按簡(jiǎn)支平行弦桁架計(jì)算柱間支撐可按懸臂平行弦桁架計(jì)算支撐受力一般較小，可按剛度要求確定構(gòu)件截面交叉支撐按拉桿設(shè)計(jì)常用截面形式：角鋼/圓鋼（張緊裝置）斜腹桿與弦桿夾角30~60度

支撐體系支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)屋蓋支撐一般按簡(jiǎn)支平行弦桁架計(jì)算支撐體系支撐構(gòu)件的設(shè)計(jì)荷載計(jì)算剛架內(nèi)力計(jì)算

2.2計(jì)算原理2.2計(jì)算原理計(jì)算單元簡(jiǎn)化單層房屋結(jié)構(gòu)

平面桁架

計(jì)算單元簡(jiǎn)化單層房屋結(jié)構(gòu)平面1.永久荷載（恒載）屋面恒載檁條自重屋架、其它構(gòu)件自重和圍護(hù)結(jié)構(gòu)自重2.可變荷載（活載）

屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、風(fēng)荷載及吊車荷載。

3.施工荷載2.2.1荷載計(jì)算屋面恒載2.可變荷載（活載）2.2.1荷載計(jì)算

風(fēng)荷載：標(biāo)準(zhǔn)值：

μz

–風(fēng)壓高度變化系數(shù)μs—體型系數(shù)βz—風(fēng)振系數(shù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk是沿垂直建筑物表面方向作用的，為方便將其投影到水平上。屋架計(jì)算單元寬b、跨度方向長(zhǎng)為h范圍內(nèi)風(fēng)荷載應(yīng)合力為：

投影到水平面上的值Po為：

風(fēng)荷載：標(biāo)準(zhǔn)值：屋架計(jì)算單元寬b、跨度方向長(zhǎng)為h為簡(jiǎn)化計(jì)算，引入當(dāng)量慣性矩將格構(gòu)式拄和屋架換算為實(shí)腹式構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)力分析。

當(dāng)量慣性矩：2.2.2Ⅴ架內(nèi)力計(jì)算

Aα和Aβ—分別為格構(gòu)柱兩肢（或屋架上下兩弦）截面積

Xα和Xβ—格構(gòu)式柱兩肢（屋架上下兩弦）的截面形心到格構(gòu)式柱截面中性軸的距離。

μ—反映剪力和幾何形狀的修正系數(shù)。μ=0.9平行弦μ=0.8上弦坡度i=0.1μ=0.7上弦坡度i=0.1252.2.2Ⅴ架內(nèi)力計(jì)算Aα和Aβ—分別為格構(gòu)柱兩肢對(duì)于屋架：其當(dāng)量慣性矩為：

h—為上下兩弦截面形心之間的距離。屋架尺寸未定時(shí)，可按下式估算其當(dāng)量慣性矩。

Mmax—簡(jiǎn)支屋架在屋面荷載作用下的跨中彎矩。

f—弦桿抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。對(duì)于屋架：其當(dāng)量慣性矩為：內(nèi)力分析：依疊加原理，內(nèi)力分析只需針對(duì)幾種基本類型進(jìn)行。

單跨剛架：（1）永久荷載；（2）屋面活荷載；（3）左風(fēng)（右風(fēng)荷載）；（4）吊車左（右）剎車力；（5）吊車小車靠近左（右）時(shí)的重力。手算或電算內(nèi)力分析：

按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)使用過(guò)程中在結(jié)構(gòu)上可能同時(shí)出現(xiàn)的荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，依照組合規(guī)則進(jìn)行荷載效應(yīng)的組合，并取最不利組合進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.2.3內(nèi)力組合原則按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)的規(guī)定，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于一般的剛(框)架，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件和連接可取下列簡(jiǎn)化公式中的最不利值確定：SGK、SQK—按規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值算得的永久荷載效應(yīng)和可變荷載效應(yīng)

γG、γQ—永久荷載分項(xiàng)系數(shù)和可變荷載分項(xiàng)系數(shù)對(duì)于一般的剛(框)架，按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，構(gòu)件和連接可

荷載效應(yīng)組合的目的：找到最不利組合情形對(duì)構(gòu)件和連接進(jìn)行校核。分別按校核構(gòu)件中出現(xiàn)的內(nèi)力，尋求它們分別取可能的最大值時(shí)的組合進(jìn)行校核。受彎構(gòu)件：荷載效應(yīng)組合的目的：找到最不利組合情形對(duì)構(gòu)件和連接進(jìn)行校核

壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件：

內(nèi)力組合表內(nèi)力組合表

桁架的內(nèi)力計(jì)算

2.3鋼屋架設(shè)計(jì)桁架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度桿件截面型式一般構(gòu)造要求與截面選擇桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)桁架施工圖第二章鋼屋架廠房桁架的內(nèi)力計(jì)算2.3鋼屋架設(shè)計(jì)桁架桿件的1.荷載分項(xiàng)系數(shù)及荷載組合系數(shù)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》選取。2.按節(jié)點(diǎn)荷載作用下的鉸接平面桁架分析內(nèi)力，常用的內(nèi)力分析方法有圖解法、解析法、電算。具體分析時(shí)，可先分別計(jì)算全跨和半跨單位節(jié)點(diǎn)荷載作用下的內(nèi)力，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)算第二章鋼屋架廠房2.3.1桁架內(nèi)力計(jì)算第二章鋼屋架廠房

計(jì)算內(nèi)力系數(shù)第二章鋼屋架廠房計(jì)算內(nèi)力系數(shù)第二章鋼屋架廠房3.節(jié)點(diǎn)剛性影響

節(jié)點(diǎn)剛性引起桿件次應(yīng)力，次應(yīng)力一般較小，不予考慮。但荷載很大的重型桁架有時(shí)需要計(jì)入次應(yīng)力的影響。4.桿件的內(nèi)力變號(hào)屋架中部某些桿件在全跨荷載時(shí)受拉，而在半跨荷載時(shí)可能受壓。

半跨荷載：活荷載、雪荷載、積灰荷載、單側(cè)施工第二章鋼屋架廠房3.節(jié)點(diǎn)剛性影響第二章鋼屋架廠房5.節(jié)間荷載作用的屋架將節(jié)間荷載分配到相鄰的節(jié)點(diǎn)上，按只有節(jié)點(diǎn)荷載作用的屋架計(jì)算各桿內(nèi)力。

第二章鋼屋架廠房5.節(jié)間荷載作用的屋架第二章鋼屋架廠房直接承受節(jié)間荷載的弦桿為壓彎構(gòu)件（N，M）。局部彎矩M理論上應(yīng)按彈性支座上的連續(xù)梁計(jì)算。M0為將上弦節(jié)間視為簡(jiǎn)支梁所得跨中彎矩。簡(jiǎn)化計(jì)算：第二章鋼屋架廠房直接承受節(jié)間荷載的弦桿為壓彎構(gòu)件（N，M）。M0為將上弦節(jié)

計(jì)算長(zhǎng)度概念：將端部有約束的壓桿化作等效的兩端鉸接的理想軸心壓桿。

(a)

(b)

(c)

桿端約束越強(qiáng)，桿件計(jì)算長(zhǎng)度越短，臨界荷載越高。

2.3.2桁架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房桿端約束越強(qiáng)，桿件計(jì)算長(zhǎng)度越短，臨界荷載越高。2.31.影響鋼屋架桿端約束大小的因素：

1）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，約束作用微不足道。

2）桿件線剛度大小線剛度越大，約束作用越大，反之，約束作用越小。

3）與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大，較遠(yuǎn)的桿件作用小。

2.3.2.1受壓弦桿和單系腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房1.影響鋼屋架桿端約束大小的因素：2.3.2.1受壓弦桿

2.桿件計(jì)算長(zhǎng)度：桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度

弦桿支座斜桿(節(jié)間長(zhǎng)度）支座豎桿

中間腹桿

第二章鋼屋架廠房2.桿件計(jì)算長(zhǎng)度：第二章鋼屋架廠房

屋架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房屋架桿件的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房

桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度弦桿（側(cè)向支撐點(diǎn)間距離）

腹桿（節(jié)間長(zhǎng)度）

單角鋼腹桿和雙角鋼十字形腹桿，

繞最小主軸彎曲時(shí)桿軸處于斜平面內(nèi)，其端部所受約束介于屋架平面內(nèi)外的兩種情況之間。第二章鋼屋架廠房第二章鋼屋架廠房平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度:平面外計(jì)算長(zhǎng)度：考慮受力較小的桿件對(duì)受力大的桿件的“援助”作用。

2.3.2.2變內(nèi)力壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度:平面外計(jì)算長(zhǎng)度：考慮受力較小的桿件對(duì)受力大的

交叉腹桿中交叉點(diǎn)處構(gòu)造：

1）兩桿不斷開(kāi)。

2）一桿不斷開(kāi)，另一桿斷開(kāi)用節(jié)點(diǎn)板拼接。

2.3.2.3交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度

第二章鋼屋架廠房2.3.2.3交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度第二章鋼屋架廠房

桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：

無(wú)論另一桿為拉桿或壓桿，兩桿互為支承點(diǎn)。

桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度：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(kāi)，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計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算公式（P90，表2-4）：

第二章鋼屋架廠房桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：第二章鋼屋架廠房1）相交另一桿受壓，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷2)相交另一桿受壓，此另一桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。第二章鋼屋架廠房1）相交另一桿受壓，兩桿截面相同并在交第二章鋼屋架廠房3）相交另一桿受拉，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷。4）相交另一桿受拉，此拉桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。第二章鋼屋架廠房第二章鋼屋架廠房當(dāng)此拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。若或拉桿在桁架平面外的抗彎剛度時(shí)，式中，為節(jié)點(diǎn)之間的距離，為所計(jì)算桿內(nèi)力，為相交另一桿內(nèi)力，取絕對(duì)值。第二章鋼屋架廠房當(dāng)此拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。第二章鋼屋架容許長(zhǎng)細(xì)比，查規(guī)范（GB50017)。當(dāng)另一桿受拉，且兩桿拉壓力相同時(shí)，不論此拉桿是否中斷，壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度均為,當(dāng)另一桿受壓時(shí)，若兩桿壓力相同且不中斷，計(jì)算長(zhǎng)度為，若另一桿斷開(kāi)，則壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度將大于。剛度要求：第二章鋼屋架廠房容許長(zhǎng)細(xì)比，查規(guī)范（GB50017)。當(dāng)另一桿受拉，且兩桿拉桁架桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比桿件名稱壓桿拉桿

承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)無(wú)吊車和有輕中級(jí)工作制吊車的廠房有重級(jí)工作制吊車的廠房普通鋼屋架的桿件150350250250輕鋼屋架的主要桿件－－天窗構(gòu)件－屋蓋支撐桿件200400350－輕鋼屋架的其他桿件350桁架桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比桿件名稱壓桿拉桿承受靜力荷

桿件截面選取的原則：

承載能力高，抗彎強(qiáng)度大，便于連接，用料經(jīng)濟(jì)，通常選用角鋼和T型鋼

等強(qiáng)設(shè)計(jì)：

壓桿對(duì)截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性。單軸對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸屈曲時(shí)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比。

2.3.3桿件截面型式截面伸展壁厚較薄外表平整第二章鋼屋架廠房桿件截面選取的原則：等強(qiáng)設(shè)計(jì)：?jiǎn)屋S

角鋼桿件截面形式第二章鋼屋架廠房角鋼桿件截面形式第二章鋼屋架廠房受壓弦桿：有節(jié)間荷載時(shí)第二章鋼屋架廠房受壓弦桿：有節(jié)間荷載時(shí)第二章鋼屋架廠房受拉弦桿：支座斜腹桿及豎桿：第二章鋼屋架廠房受拉弦桿：支座斜腹桿及豎桿：第二章鋼屋架廠房其他腹桿：連接垂直支撐的豎桿：垂直支撐傳力時(shí)豎桿不致產(chǎn)生偏心，方便吊裝。第二章鋼屋架廠房其他腹桿：連接垂直支撐的豎桿：垂直支撐傳力時(shí)豎第二章鋼屋架優(yōu)點(diǎn)：耐腐蝕，經(jīng)濟(jì)性好（節(jié)省鋼材12%～15%),減少用工15%～20%。T型鋼-屋架弦桿第二章鋼屋架廠房?jī)?yōu)點(diǎn)：耐腐蝕，經(jīng)濟(jì)性好（節(jié)省鋼材12%～15%),減少用工1

屋架構(gòu)造的一般要求

1.同一榀屋架中，角鋼的規(guī)格不超過(guò)5～6種最小角鋼L45X4或L56X36X4,L<18m的小角鋼屋架不受此限。

2.3.4一般構(gòu)造要求與截面選擇第二章鋼屋架廠房2.3.4一般構(gòu)造要求與截面選擇第二章鋼屋架廠房2.屋架桿件中的填板。作用：保證兩角鋼共同工作。

間距：壓桿拉桿

i—一個(gè)角鋼的回轉(zhuǎn)半徑。T形截面為對(duì)平行于填板形心軸；十字形截面為最小值。數(shù)量：不小于2個(gè)。第二章鋼屋架廠房2.屋架桿件中的填板。第二章鋼屋架廠房拉桿：強(qiáng)度，剛度壓桿：強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。壓彎構(gòu)件：強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。雙角鋼壓桿和軸對(duì)稱放置的單角鋼壓桿繞對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)的換算長(zhǎng)細(xì)比可以用簡(jiǎn)化公式（2-6a～2-9b)計(jì)算。

2.3.4.2桁架桿件截面選擇第二章鋼屋架廠房拉桿：強(qiáng)度，剛度2.3.4.2桁架桿件截面選擇第二章鋼第二章鋼屋架廠房第二章鋼屋架廠房任務(wù)：確定節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算。節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)傳力路線明確、簡(jiǎn)捷、制作安裝方便。注意：節(jié)點(diǎn)板只在弦桿與腹桿之間傳力，不直接參與傳遞弦桿內(nèi)力，弦桿若在節(jié)點(diǎn)板處斷開(kāi)，應(yīng)設(shè)置拼接角鋼在兩弦桿間直接傳力。

2.3.5桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)第二章鋼屋架廠房任務(wù)：確定節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算。