鋼屋架設(shè)計(jì)解析

PageNo.1鋼屋架的設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)資料

荷載統(tǒng)計(jì)各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算繪制施工圖桿件及其連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)力最不利組合PageNo.2屋蓋永久荷載屋面材料、檁條、屋架、天窗架、支撐及吊頂?shù)鹊淖灾兀萆w結(jié)構(gòu)的自重估算方法前面已述。2.3.1屋架的內(nèi)力計(jì)算和效應(yīng)組合（1）屋架荷載屋面可變荷載屋面活荷載風(fēng)荷載雪荷載積灰荷載懸掛吊車或管道荷載PageNo.3（2）屋架內(nèi)力計(jì)算按荷載作用在節(jié)點(diǎn)的鉸接平面桁架進(jìn)行內(nèi)力分析，常用方法有：圖解法、解析法、電算法（結(jié)構(gòu)力學(xué)已學(xué)）。鋼屋架兩端鉸接時(shí)，多為靜定結(jié)構(gòu)，內(nèi)力計(jì)算簡單。PageNo.4

當(dāng)有節(jié)間荷載時(shí)，先把荷載分配到相鄰節(jié)點(diǎn)上，按只有節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算各桿內(nèi)力，再把局部彎矩與計(jì)算所得軸力相加來設(shè)計(jì)該桿件（按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)）。局部彎矩如下：端節(jié)間正彎矩M=0.8M0，M0=Pd/4

其他節(jié)間及支座彎矩

M=±0.6M0PageNo.5

手工計(jì)算屋架內(nèi)力時(shí)，一般先計(jì)算單位荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)，然后再乘以荷載值Pi，即可得到Pi

作用下的內(nèi)力值。（因Pi

的取值有很多，這樣計(jì)算可簡化）PageNo.6內(nèi)力系數(shù)圖幾何尺寸圖PageNo.7（3）荷載效應(yīng)組合注意事項(xiàng)：活荷載中的屋面活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，只需要取二者中的較大值即可；積灰荷載應(yīng)注意局部放大系數(shù)，且積灰荷載只與雪荷載和屋面活荷載中的較大值同時(shí)考慮；風(fēng)荷載應(yīng)注意體形系數(shù)。PageNo.8某屋架倒塌PageNo.9屋架與柱鉸接時(shí)，基本組合如下：1.2×全跨永久荷載+1.4×ψ（全跨屋面活荷載或雪荷載+全跨積灰荷載+懸掛荷載）。ψ為組合值系數(shù)，僅有一項(xiàng)可變荷載時(shí)取1.0，其他情況下取0.9。1.2×全跨永久荷載+1.4×（半跨屋面活荷載或雪荷載+半跨積灰荷載+懸掛荷載）。1.2×（全跨屋架、天窗架和支撐自重+半跨屋面板自重）+1.4×半跨屋面活荷載。1.0×全跨永久荷載+1.4×風(fēng)荷載。（只針對輕屋蓋）PageNo.10

產(chǎn)生半跨荷載的原因：活荷載、雪荷載、積灰荷載、單坡施工。注意桿件變號問題：屋架中部某些腹件在全跨荷載時(shí)受拉，而在半跨荷載時(shí)可能受壓。拉壓性質(zhì)不同，承載力相差很大，設(shè)計(jì)桿件時(shí)，兩種內(nèi)力都需要驗(yàn)算。如果各種組合下內(nèi)力同號，只取最大內(nèi)力驗(yàn)算。PageNo.11屋架內(nèi)力組合例表?xiàng)U件名稱及編號單位荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)單項(xiàng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值下內(nèi)力(kN)內(nèi)力組合值

(kN)最不利組合值(kN)全跨永久荷載可變荷載1.2全跨恒+1.4全跨活1.2全跨恒+1.4半跨活全跨半跨全跨半跨腹桿B-b-0.50-0.25-3.37-3.54-1.77-9.0-6.522-9.0D-b-5.753-4.109-38.73-40.78-29.12-103.568-87.244-103.568D-c-1.500.50-10.11-10.623.54-27.0-7.176-27.0………………………PageNo.12【例題】

例題2-1計(jì)算屋架節(jié)點(diǎn)集中荷載。例題2-2求解屋架桿件最不利內(nèi)力。PageNo.13上冊5.1已講述。2.3.2屋架桿件的計(jì)算長度PageNo.14屋架桿件的剛度要求（長細(xì)比）受壓桿件的容許長細(xì)比為150；支撐的受壓桿件為200；直接承受動(dòng)力荷載的桁架中的拉桿為250；只承受靜力荷載作用的桁架的拉桿，可僅計(jì)算在豎向平面內(nèi)的長細(xì)比，容許值為350；支撐的受拉桿為400。PageNo.152.3.3屋架桿件的截面形式

等穩(wěn)定性設(shè)計(jì)：壓桿對截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性，即單軸對稱截面繞對稱軸屈曲時(shí)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長細(xì)比。

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型鋼截面伸展壁厚較薄外表平整PageNo.16常用桿件截面形式PageNo.17如何選擇截面類型？根據(jù)等穩(wěn)定及截面特性確定：上弦下弦腹桿PageNo.18受壓弦桿：不等邊角鋼短肢相連或TW型截面（無節(jié)間荷載）不等邊角鋼長肢相連或TN型截面（有節(jié)間荷載）受拉弦桿：不等邊角鋼短肢相連或TW型截面支座斜桿及豎桿：不等邊角鋼長肢相連或等邊角鋼其它腹桿：等邊角鋼T形或十字形、單角鋼P(yáng)ageNo.19角鋼桁架Pa接ge承N雁o.20可用T型鋼騎取代野雙角奶鋼，動(dòng)耐腐搞蝕，犁經(jīng)濟(jì)巷性好掛，節(jié)脹省鋼攔材12～15％。弦捐桿多采悶用TW型鋼哀，腹宅桿可屈用TM型鋼、結(jié)單角鋼砍或雙角奮鋼。也朝會(huì)采用偶圓鋼管牧、方鋼傅管、H型鋼價(jià)截面姓做屋優(yōu)架桿繳件。Pa近ge價(jià)N牽o.21H型鋼育桁架Pa矛ge烏N銜o.22圓鋼管誓桁架Pag援eN打o.23方鋼扛管桁者架Pag范eN癥o.24圓鋼墻、方營管管端桁架Pa的ge曾N比o.252.3右.4一般構(gòu)收造要求災(zāi)與截面旁選擇2.望3.竹4.柴1一般尺構(gòu)造們要求（1）桿墨件截烘面規(guī)語格同一榀么屋架中李，角鋼殊的規(guī)格鞠不超過5～6種。最蝴小角鋼藝為L4悉5X蝴4或L5掛6X模36楚X4，跨炎度<18排m的小雖角鋼嗚屋架放不受夾此限更。（2）節(jié)瓣點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)板腹厚度：棵梯形屋量架和平閣行弦屋短架由腹助桿最大玩內(nèi)力確漂定，三漸角形屋填架支座晶處的節(jié)賞點(diǎn)板的座厚度由抵上弦桿申內(nèi)力來哥決定。牽節(jié)點(diǎn)板哭的厚度稱還受到孟焊縫的郊焊腳尺燒寸hf和T型鋼腹謀板厚度盈等因素鑰的影響Pa伯ge宴N施o.26中間支節(jié)點(diǎn)剃板厚廈度可暗參照械下表愚取用記。支帥座節(jié)薪點(diǎn)板寒厚度逼可比芳中間者節(jié)點(diǎn)概板厚申度增浮大2m片m，除支筍座節(jié)點(diǎn)纏板外，教全屋架蒜取相同露厚度。中間薄節(jié)點(diǎn)已板厚綿度選籮用表周（Q2臘35鋼）Pag盒eN秩o.27（3）填蒼板填板使滴雙角鋼踐共同工概作，厚勵(lì)度同節(jié)描點(diǎn)板。憶填板的膠間距：斬對壓桿秘取lz40i，拉桿箱取lz80i。i為一個(gè)湖角鋼的旋回轉(zhuǎn)半茂徑。Pa烈ge倉N白o(hù).28在十字椅形雙角保鋼桿件許中，填疾板應(yīng)橫鹿豎交錯(cuò)恢放置。池填板應(yīng)幟比角鋼僚肢寬伸駱出（十渡字形截踢面則縮螺進(jìn)）10～15瞞mm，以象便焊儲(chǔ)接。Pag喇eN礦o.29Pa御ge進(jìn)N崗o.302.磁3.滿4.蜘2屋架桿倍件截面愉選擇先選擇坡截面，選然后進(jìn)住行驗(yàn)算飄。沒有娛節(jié)間荷祝載時(shí)，枕屬于軸貿(mào)心受力占構(gòu)件。

強(qiáng)度驗(yàn)算穩(wěn)定性驗(yàn)算（只對受壓）承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)：剛度驗(yàn)算（長細(xì)比）整體穩(wěn)定驗(yàn)算局部穩(wěn)定驗(yàn)算軸心備受壓調(diào)構(gòu)件：強(qiáng)鋒度、虹整體蚊穩(wěn)定校、局揚(yáng)部穩(wěn)乓定、咳剛度恥驗(yàn)算樹。軸心受餅拉構(gòu)件：強(qiáng)度姜、剛度心驗(yàn)算。Pag潛eN午o.31單角擊鋼、撤雙角曲鋼組員合截胡面、姑剖分T型鋼零都屬償于單惡軸對螺稱截葡面，襯可能廢繞非焦對稱講軸彎省曲屈毫曲，債也可草能繞常對稱園軸彎侮扭屈但曲，廚因此現(xiàn)，除循了需饞要計(jì)違算繞x、y軸的購長細(xì)警比外阻，需燙要計(jì)止算彎扭屈勁曲換算匆長細(xì)比。除了漂可按貪上冊怪方法阻計(jì)算堆換算挖長細(xì)杠比外激，規(guī)能范還棚提供倚了雙爸角鋼般組合T形截面脈換算長蠅細(xì)比的葡簡化計(jì)族算方法穗（見教沈材）Pag螞eN礙o.32選出激桿件樸截面賺后，第可以彈用列損表的倉形式挺逐個(gè)輛驗(yàn)算溪，以煮便檢燈查。Pa突ge助N濃o.33【例題】例題2-基3三角付形屋截架下奇弦桿查的設(shè)芽計(jì)。Pag銅eN互o.34【例題】例題2-4梯形咸形屋鈴架上抵弦桿鞭的設(shè)革計(jì)。Pa捉ge談N肝o.35【例題】例題2-5梯形險(xiǎn)形屋激架上攻弦壓坐彎桿蛇的設(shè)系計(jì)。Pa姓ge兼N闊o.362.3鑰.5屋架趣節(jié)點(diǎn)千設(shè)計(jì)志和施俱工圖節(jié)點(diǎn)放設(shè)計(jì)退的任時(shí)務(wù)：確定傍節(jié)點(diǎn)通的構(gòu)窯造、龜連接植焊縫第及節(jié)樓點(diǎn)承攔載力他的計(jì)劍算。斑節(jié)點(diǎn)削的構(gòu)可造應(yīng)木傳力墓路線疤明確稍、簡底捷、篩制作斃安裝警方便類。節(jié)點(diǎn)設(shè)昏計(jì)見上恐冊第7章7.1發(fā)3節(jié)，不在再細(xì)述抗。注意床：節(jié)點(diǎn)爸板只加在弦晚?xiàng)U與準(zhǔn)腹桿鵝之間當(dāng)傳力劃，不革直接紡參與屋傳遞攔弦桿翅內(nèi)力情，弦茫桿若炮在節(jié)鴿點(diǎn)板滲處斷黨開，臺(tái)應(yīng)設(shè)睬置拼融接角勿鋼在豆兩弦眾桿間泰直接寧傳力詠。Pa渣ge骨N逢o.37節(jié)點(diǎn)設(shè)抬計(jì)步驟央：確定肆節(jié)點(diǎn)貫力畫出縱大樣胃圖（跪節(jié)點(diǎn)待板形浸狀、交平面泊尺寸京和桿雕件相專對位層置）進(jìn)行色節(jié)點(diǎn)聲板的帽設(shè)計(jì)進(jìn)行節(jié)業(yè)點(diǎn)連接殃計(jì)算屋架童節(jié)點(diǎn)早類型蘋：一般節(jié)烤點(diǎn)（無處集中荷損載也無部弦桿拼段接的節(jié)縫點(diǎn)）有集中帳荷載的保節(jié)點(diǎn)下弦跨嶺中拼接溜節(jié)點(diǎn)上弦碗跨中臉拼接午節(jié)點(diǎn)支座節(jié)遭點(diǎn)Pag朵eN雷o(hù).38屋架街施工發(fā)圖（見樓附錄控的折眼頁附考圖）（1）圖宣紙左柴上角秋繪桁強(qiáng)架簡雨圖：對稱約桁架京：一休半注池明桿礎(chǔ)件幾茄何長央度(m西m)，另握一半偽注明爆桿件勁內(nèi)力(N或kN)；桁架謝跨度庫較大其時(shí)(梯形蹦屋架L24m，三角撞形屋架L15爺m)應(yīng)予倦起拱折（L/島50棉0），在抽簡圖中輔畫出。Pa果ge搶N昌o.39（2）屋架爐施工詳解圖：正面圖餐，上、歌下弦的鼠平面圖缸，必要缸的側(cè)面冶圖，以系及某些家安裝節(jié)濱點(diǎn)或特粉殊零件菊的大樣賭圖；施工算圖還口應(yīng)有謙材料栗表；兩種拐比例凡尺繪壘制：賢桿件援軸線—般為1:2行0～1:3柳0，節(jié)地點(diǎn)一草般為1:拐10～1:1致5。要全饒部注吩明各綁零件誕的型允號和匙尺寸續(xù)，包蒜括其洲加工鞋尺寸麻、零途件定楚位尺克寸、司孔洞完的位碌