單層房屋鋼結構經典講義

1、第七章第七章 單層房屋鋼結構單層房屋鋼結構第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計第三節(jié)第三節(jié) 門式剛架輕型房屋鋼結構設計門式剛架輕型房屋鋼結構設計第一節(jié)第一節(jié) 概述概述應應用用范范圍圍 單層工業(yè)廠房單層工業(yè)廠房大跨度公共建筑結構大跨度公共建筑結構重型廠房鋼結構和輕型門式剛架鋼結構重型廠房鋼結構和輕型門式剛架鋼結構平板網架、網殼、懸索、雜交結構（不平板網架、網殼、懸索、雜交結構（不同結構形式組合在一起的結構）等同結構形式組合在一起的結構）等第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、單層廠房鋼結構的特點和組成一、單層廠房鋼結構的特點和組成1、特點、特點 (1) 結構自重輕

2、結構自重輕, 基礎造價低?；A造價低。(2) 外形簡潔、美觀。外形簡潔、美觀。(3) 對抗震非常有利。對抗震非常有利。(4) 建造速度快，裝拆方便。建造速度快，裝拆方便。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、單層廠房鋼結構的特點和組成一、單層廠房鋼結構的特點和組成 2門式剛架鋼結構適用范圍門式剛架鋼結構適用范圍 通常用于跨度為通常用于跨度為936m（若有特殊需要，跨（若有特殊需要，跨度可進一步加大，我國已建成跨度度可進一步加大，我國已建成跨度72m的門式剛的門式剛架）；柱距為架）；柱距為4.512m；柱高為；柱高為4.59m（必要時（必要時可適當加大）；設有起重量較小吊車（可適當加大）；設有起重量較小吊車

3、（300kn)的的單層工業(yè)房屋或公共建筑（超市、娛樂體育設施、單層工業(yè)房屋或公共建筑（超市、娛樂體育設施、車站候車室、碼頭建筑等）。車站候車室、碼頭建筑等）。門式剛架單層輕型鋼結構房屋快速發(fā)展。門式剛架單層輕型鋼結構房屋快速發(fā)展。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、單層廠房鋼結構的特點和組成一、單層廠房鋼結構的特點和組成 3組成組成 一般是由屋蓋結構（屋面板、檁條、天窗、屋架一般是由屋蓋結構（屋面板、檁條、天窗、屋架或梁、托架）、柱、吊車梁（包括制動梁或制動桁架）、或梁、托架）、柱、吊車梁（包括制動梁或制動桁架）、各種支撐以及墻架等構件組成的空間體系各種支撐以及墻架等構件組成的空間體系 。 第一節(jié)第一節(jié)

4、 概述概述二、結構形式和選擇二、結構形式和選擇 廠房基本承重結構通常采用框架體系。根據橫梁與柱廠房基本承重結構通常采用框架體系。根據橫梁與柱連接的不同，框架有鉸接與剛接兩類。連接的不同，框架有鉸接與剛接兩類?？蚣軝M梁有實腹式和桁架式兩種?？蚣軝M梁有實腹式和桁架式兩種。 框架柱按其外形可分為等截面柱、階形柱和分離式柱；框架柱按其外形可分為等截面柱、階形柱和分離式柱；按柱身構造，可分為實腹柱和格構柱按柱身構造，可分為實腹柱和格構柱。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述三、柱網布置三、柱網布置 確定單層廠房鋼結構承重柱在平面上構成的縱、橫向定確定單層廠房鋼結構承重柱在平面上構成的縱、橫向定位軸線所形成的網格稱為柱

5、網布置。柱縱向定位軸線之間尺位軸線所形成的網格稱為柱網布置。柱縱向定位軸線之間尺寸為鋼結構廠房的跨度，橫向定位軸線之間的尺寸為柱距。寸為鋼結構廠房的跨度，橫向定位軸線之間的尺寸為柱距。 柱網布置應滿足生產工藝要求，柱的位置應和地上、地下柱網布置應滿足生產工藝要求，柱的位置應和地上、地下設備和工藝流程相協(xié)調，還應考慮未來生產發(fā)展和生產工藝設備和工藝流程相協(xié)調，還應考慮未來生產發(fā)展和生產工藝的更新；應盡量將柱與屋架或橫梁布置在同一橫向軸線上，的更新；應盡量將柱與屋架或橫梁布置在同一橫向軸線上，以便組成剛度較大的橫向框架。柱距大小對結構的用鋼量影以便組成剛度較大的橫向框架。柱距大小對結構的用鋼量影響

6、較大，加大柱距可減小地基處理費用和基礎造價，位于軟響較大，加大柱距可減小地基處理費用和基礎造價，位于軟弱地基上的重型廠房應采用較大柱距。加大柱距將使柱間構弱地基上的重型廠房應采用較大柱距。加大柱距將使柱間構件用材增加，經濟合理的柱網布置應實現總的經濟效應最佳。件用材增加，經濟合理的柱網布置應實現總的經濟效應最佳。采用輕型圍護結構的廠房采用采用輕型圍護結構的廠房采用12m、15m、18m 甚至更大的甚至更大的柱距較經濟。柱距較經濟。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述三、柱網布置三、柱網布置 為了降低制作和安裝工作量，柱網布置還應注意符合為了降低制作和安裝工作量，柱網布置還應注意符合標準化模數的要求，當廠房跨

7、度標準化模數的要求，當廠房跨度l18m時，跨度應以時，跨度應以3m或或為模數；當為模數；當l18m時，跨度應以時，跨度應以6m為模數，但是當工藝布為模數，但是當工藝布置和技術經濟有明顯的優(yōu)越性時，跨度也可以置和技術經濟有明顯的優(yōu)越性時，跨度也可以3m或為模數。或為模數。柱距和跨度的類別宜少，以利于施工。當工藝有特殊要求柱距和跨度的類別宜少，以利于施工。當工藝有特殊要求需局部采用大柱距時，可采取在該處抽（拔）柱，并設托需局部采用大柱距時，可采取在該處抽（拔）柱，并設托架或托梁支承屋架或屋面梁，通常設計托架或托梁簡支在架或托梁支承屋架或屋面梁，通常設計托架或托梁簡支在柱子上。柱子上。 在廠房高度方

8、向，吊車頂面與屋架或屋面梁底面凈距在廠房高度方向，吊車頂面與屋架或屋面梁底面凈距應不小于應不小于300mm。吊車橫向外輪廓與上柱內表面凈距應不。吊車橫向外輪廓與上柱內表面凈距應不小于小于80mm，吊車大輪的中心線與柱縱向定位軸線（上柱中，吊車大輪的中心線與柱縱向定位軸線（上柱中心線）的距離應等于心線）的距離應等于750 1000mm。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述四、廠房結構的設計步驟四、廠房結構的設計步驟確定車間的平面和高度方向的主要尺寸和控制標高，確定車間的平面和高度方向的主要尺寸和控制標高，布置柱網，確定變形縫的位置和做法；選擇主要承重布置柱網，確定變形縫的位置和做法；選擇主要承重框架的形式，并

9、確定框架的主要尺寸；布置屋蓋結構、框架的形式，并確定框架的主要尺寸；布置屋蓋結構、吊車梁結構、支撐體系及墻架體系。吊車梁結構、支撐體系及墻架體系。 按照平面框架進行分析時，需確定框架計算單元，計按照平面框架進行分析時，需確定框架計算單元，計算單元的受荷面積寬度通常取相鄰柱距的平均值。算單元的受荷面積寬度通常取相鄰柱距的平均值。 結構方案確定以后，即可按設計資料進行靜力計算、結構方案確定以后，即可按設計資料進行靜力計算、構件及連接設計，最后繪制施工圖，設計時應盡量采構件及連接設計，最后繪制施工圖，設計時應盡量采用構件及連接構造的標準圖集。用構件及連接構造的標準圖集。 返回本章第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼

10、結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計1鋼桁架的特點和應用鋼桁架的特點和應用(1) 特點特點 鋼桁架一種用材經濟、剛度較大、外形美觀鋼桁架一種用材經濟、剛度較大、外形美觀的結構形式。但是桁架的桿件和節(jié)點較多，構造較為的結構形式。但是桁架的桿件和節(jié)點較多，構造較為復雜，制造較為費工。復雜，制造較為費工。(2) 應用應用 分為空間桁架和平面桁架兩類。網架結構、分為空間桁架和平面桁架兩類。網架結構、各種塔架為空間桁架。常用的平面桁架如屋架、吊車各種塔架為空間桁架。常用的平面桁架如屋架、吊車桁架、水工結構中的鋼棧橋、鋼桁架引橋、鋼閘門中桁架、水工結構中的鋼棧橋、鋼桁架引

11、橋、鋼閘門中的桁架等。的桁架等。 第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計2、平面鋼桁架的外形和腹桿體系、平面鋼桁架的外形和腹桿體系(1) 外形外形1)滿足使用要求。滿足使用要求。3)便于制作和安裝。便于制作和安裝。2)受力合理。受力合理。4) 綜合技術經濟效果好。綜合技術經濟效果好。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計2、平面鋼桁架的外形和腹桿體系、平面鋼桁架的外形和腹桿體系 與鋼梁相仿，桁架應具有適當的中部高度與鋼梁相仿，桁架應具有適當的中部高度h和端部高和端部高度度h0。h取決于運輸界

12、限（如鐵路運輸界限高度為取決于運輸界限（如鐵路運輸界限高度為3.85m）和建筑高度要求的最大限值、剛度要求的最小限值、以及和建筑高度要求的最大限值、剛度要求的最小限值、以及使弦桿和腹桿總用鋼量最少的經濟高度。三角形屋架當跨使弦桿和腹桿總用鋼量最少的經濟高度。三角形屋架當跨度度l和屋面坡度和屋面坡度i確定后，其確定后，其h也就確定了。簡支梯形和平也就確定了。簡支梯形和平行弦桁架，通常行弦桁架，通常h=（1/6 1/10）l ,簡支梯形鋼桁架對端簡支梯形鋼桁架對端部高度部高度h0無特殊要求，但多跨簡支桁架各無特殊要求，但多跨簡支桁架各h0取值應協(xié)調一取值應協(xié)調一致，以便相鄰桁架端部處上弦表面齊平，

13、利于屋面構造。致，以便相鄰桁架端部處上弦表面齊平，利于屋面構造。當梯形鋼桁架與柱剛接時，端部有負彎矩，要求當梯形鋼桁架與柱剛接時，端部有負彎矩，要求h0具有一具有一定的高度。鋼屋架中常用定的高度。鋼屋架中常用h0=1.82.2m。(2) 腹桿體系腹桿體系 常用腹桿體系有人字式、交叉式、再分常用腹桿體系有人字式、交叉式、再分式等形式，其中人字式腹桿體系的腹桿和節(jié)點數最少，式等形式，其中人字式腹桿體系的腹桿和節(jié)點數最少，應用較廣。應用較廣。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（1）桁架支撐的作用）桁架支撐的作用 平面桁架在

14、其本身平面內具有較大的剛度，平面桁架在其本身平面內具有較大的剛度，能承受桁架平面內的各種荷載。但在垂直于桁架能承受桁架平面內的各種荷載。但在垂直于桁架平面方向（桁架平面外）不能保持其幾何不變，平面方向（桁架平面外）不能保持其幾何不變，即使桁架上弦與檁條或屋面等鉸接相連桁架仍會即使桁架上弦與檁條或屋面等鉸接相連桁架仍會側向傾倒。為了防止桁架側向傾倒破壞和改善桁側向傾倒。為了防止桁架側向傾倒破壞和改善桁架工作性能，對于平面桁架體系，必須設置支撐架工作性能，對于平面桁架體系，必須設置支撐系統(tǒng)（水工結構中也稱為聯(lián)結系）。系統(tǒng)（水工結構中也稱為聯(lián)結系）。 桁架支撐的作用主要是：桁架支撐的作用主要是：第二

15、節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（1）桁架支撐的作用）桁架支撐的作用1）保證桁架結構的空間幾何穩(wěn)定性。）保證桁架結構的空間幾何穩(wěn)定性。2）保證桁架結構的空間剛度和空間整體性。）保證桁架結構的空間剛度和空間整體性。桁架上弦和下弦的水平支撐與桁架弦桿組成水平桁桁架上弦和下弦的水平支撐與桁架弦桿組成水平桁架，桁架端部和中部的垂直支撐則與桁架豎桿組成架，桁架端部和中部的垂直支撐則與桁架豎桿組成垂直桁架，無論豎向或縱、橫向水平荷載，都能通垂直桁架，無論豎向或縱、橫向水平荷載，都能通過一定的桁架體系把力傳向支座，有足夠的剛度和過一

16、定的桁架體系把力傳向支座，有足夠的剛度和整體性。整體性。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（1）桁架支撐的作用）桁架支撐的作用3）為桁架弦桿提供側向支撐點。）為桁架弦桿提供側向支撐點。水平和垂直支撐作為桁架弦桿的側向支承點，減水平和垂直支撐作為桁架弦桿的側向支承點，減小弦桿在桁架平面外的計算長度，提高其整體穩(wěn)小弦桿在桁架平面外的計算長度，提高其整體穩(wěn)定承載力。定承載力。 5）保證結構安裝時的穩(wěn)定且便于安裝。）保證結構安裝時的穩(wěn)定且便于安裝。4）承受并傳遞水平荷載。）承受并傳遞水平荷載。一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計

17、3、支撐設計、支撐設計（2）桁架支撐的種類和布置）桁架支撐的種類和布置1. 上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐2. 下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐3. 下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐4. 垂直（豎向）支撐垂直（豎向）支撐5. 系桿系桿12354第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（2）桁架支撐的種類和布置）桁架支撐的種類和布置1) 上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐 保證屋架側向剛度和屋蓋的空間剛度，減小上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。弦在平面外計算長度，承受和傳遞

18、端墻的風荷載。有檁體系或采用大型屋面板（無檁體系有檁體系或采用大型屋面板（無檁體系)的屋蓋中的屋蓋中都應設置上弦橫向水平支撐。上弦橫向水平支撐應都應設置上弦橫向水平支撐。上弦橫向水平支撐應設置在房屋的兩端或當有橫向伸縮縫時在溫度縫區(qū)設置在房屋的兩端或當有橫向伸縮縫時在溫度縫區(qū)段的兩端。橫向水平支撐的間距不宜超過段的兩端。橫向水平支撐的間距不宜超過60m。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（2）桁架支撐的種類和布置）桁架支撐的種類和布置2）下弦橫向水平支撐）下弦橫向水平支撐 山墻抗風柱的支點，承受并傳遞水平風荷載、山墻

19、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。當的平面外計算長度，減小下弦的振動。當l 18m，且沒有懸掛吊車和較大的振動設備時，可不設下弦且沒有懸掛吊車和較大的振動設備時，可不設下弦橫向水平支撐。其它情況均應設置下弦橫向水平支橫向水平支撐。其它情況均應設置下弦橫向水平支撐。下弦橫向水平支撐應與上弦橫向水平支撐設在撐。下弦橫向水平支撐應與上弦橫向水平支撐設在同一柱間，以形成空間穩(wěn)定體系。同一柱間，以形成空間穩(wěn)定體系。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結

20、構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（2）桁架支撐的種類和布置）桁架支撐的種類和布置3）縱向水平支撐）縱向水平支撐 增加屋蓋空間剛度，承受和傳遞吊車橫向水平增加屋蓋空間剛度，承受和傳遞吊車橫向水平制動力。設有托架、有重級、中級工作制吊車、制動力。設有托架、有重級、中級工作制吊車、鍛錘等大型振動設備，以及房屋較高、跨度較大，鍛錘等大型振動設備，以及房屋較高、跨度較大，空間剛度要求高時，均應在屋架下弦端節(jié)間設置空間剛度要求高時，均應在屋架下弦端節(jié)間設置縱向水平支撐?？v向水平支撐與橫向水平支撐形縱向水平支撐?？v向水平支撐與橫向水平支撐形成閉合框，加強屋蓋結構的整體性并提高房屋縱、成閉合框，加

21、強屋蓋結構的整體性并提高房屋縱、橫向的剛度。橫向的剛度。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（2）桁架支撐的種類和布置）桁架支撐的種類和布置4）垂直支撐）垂直支撐 使相鄰屋架形成幾何使相鄰屋架形成幾何不變的空間體系，保證側不變的空間體系，保證側向穩(wěn)定。房屋都應設置垂向穩(wěn)定。房屋都應設置垂直支撐。梯形屋架兩端都直支撐。梯形屋架兩端都應設置，托架可起垂直支應設置，托架可起垂直支撐作用。垂直支撐與上、撐作用。垂直支撐與上、下弦橫向水平支撐布置在下弦橫向水平支撐布置在同一柱間。同一柱間。（5）系桿）系桿 無橫向支撐的其它桁無橫

22、向支撐的其它桁架上下弦的側向穩(wěn)定性由架上下弦的側向穩(wěn)定性由與橫向支撐節(jié)點相連的系與橫向支撐節(jié)點相連的系桿來保證。能承受拉力也桿來保證。能承受拉力也能承受壓力的系桿，叫剛能承受壓力的系桿，叫剛性系桿；只能承受拉力的，性系桿；只能承受拉力的，叫柔性系桿。叫柔性系桿。 第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（3）桁架支撐的計算）桁架支撐的計算 支撐桿件一般受力小，可按容許長細比來選擇截面。支撐桿件一般受力小，可按容許長細比來選擇截面。 當橫向水平支撐傳遞較大的山墻風荷載時，或結構按當橫向水平支撐傳遞較大的山墻風荷載時，或結構按

23、空間工作計算（縱向水平支撐體系需作為柱的彈性支座）空間工作計算（縱向水平支撐體系需作為柱的彈性支座）時，支撐桿件應按桁架體系計算內力，進行截面設計。有時，支撐桿件應按桁架體系計算內力，進行截面設計。有交叉斜腹桿的支撐桁架是超靜定體系，一般常用簡化方法交叉斜腹桿的支撐桁架是超靜定體系，一般常用簡化方法進行分析?？刹捎萌嵝苑桨冈O計，腹桿只考慮拉桿參于工進行分析。可采用柔性方案設計，腹桿只考慮拉桿參于工作。如圖中用虛線表示的一組斜桿因受壓而退出工作，此作。如圖中用虛線表示的一組斜桿因受壓而退出工作，此時桁架按單斜桿體系分析。當斜桿按可以承受壓力設計時時桁架按單斜桿體系分析。當斜桿按可以承受壓力設計時

24、（剛性方案設計），可按結構力學的方法進行內力分析。（剛性方案設計），可按結構力學的方法進行內力分析。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計3、支撐設計、支撐設計（3）桁架支撐的計算）桁架支撐的計算 支撐連接的構造支撐連接的構造力求簡單，安裝方便。力求簡單，安裝方便。一般用一般用m20粗制螺栓粗制螺栓連接，桿件每端至少連接，桿件每端至少2個螺栓。個螺栓。 圓鋼作柔性支撐圓鋼作柔性支撐桿件時，采用花籃螺桿件時，采用花籃螺栓，將桿件張緊。栓，將桿件張緊。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計4、桁

25、架的內力計算、桁架的內力計算(1）計算簡圖）計算簡圖荷載、荷載分項系數、組合系數等，按荷載規(guī)范計算。荷載、荷載分項系數、組合系數等，按荷載規(guī)范計算。 永久荷載：永久荷載：屋面材料、保溫層、防水層、吊車梁、屋面材料、保溫層、防水層、吊車梁、檁條、支撐、屋架、天窗架等結構自重。檁條、支撐、屋架、天窗架等結構自重。 可變荷載：可變荷載：屋面活荷載、積灰荷載、雪荷載、風荷屋面活荷載、積灰荷載、雪荷載、風荷載、懸掛吊車荷載等。屋面活荷載與雪荷載不同時出現，載、懸掛吊車荷載等。屋面活荷載與雪荷載不同時出現，取兩者中較大值計算。取兩者中較大值計算。荷載組合：荷載組合：永久荷載永久荷載可變荷載可變荷載；永久荷

26、載永久荷載半跨可變荷載半跨可變荷載 ； 屋架、支撐和天窗架自重半跨屋面板重半跨屋面活屋架、支撐和天窗架自重半跨屋面板重半跨屋面活 荷載。荷載。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計4、桁架的內力計算、桁架的內力計算(1）計算簡圖）計算簡圖 實際鋼桁架的節(jié)點剛性大，接近于剛接。通常鋼實際鋼桁架的節(jié)點剛性大，接近于剛接。通常鋼桁架中各桿件的抗彎剛度較小，按剛接桁架算得的桿桁架中各桿件的抗彎剛度較小，按剛接桁架算得的桿件彎矩件彎矩m常較小，桿件的軸心力常較小，桿件的軸心力n與按鉸接桁架計算的與按鉸接桁架計算的結果相差不大。故一般情況都按鉸接桁架進行

27、計算。結果相差不大。故一般情況都按鉸接桁架進行計算。 對于承受較大荷載的重型鋼桁架，例如鐵路桁架對于承受較大荷載的重型鋼桁架，例如鐵路桁架橋等，當桿件截面高度超過其長度的橋等，當桿件截面高度超過其長度的1/10時，時，m引起的引起的次應力的比重逐漸增大，可達次應力的比重逐漸增大，可達1030%或以上，應按剛或以上，應按剛接桁架進行內力計算。接桁架進行內力計算。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計4、桁架的內力計算、桁架的內力計算(2）計算方法）計算方法 桁架只承受節(jié)點荷載桁架只承受節(jié)點荷載時，可用數解法（節(jié)點時，可用數解法（節(jié)點法或截面法）

28、、圖解法法或截面法）、圖解法或有限單元法按節(jié)點荷或有限單元法按節(jié)點荷載作用下的鉸接桁架計載作用下的鉸接桁架計算桿件的軸力。算桿件的軸力。 第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計4、桁架的內力計算、桁架的內力計算(2）計算方法）計算方法 有節(jié)間荷載作用的桁架，可按剛接桁架用計算機求有節(jié)間荷載作用的桁架，可按剛接桁架用計算機求解內力。也可采用簡化法，先把所有節(jié)間荷載按該段節(jié)解內力。也可采用簡化法，先把所有節(jié)間荷載按該段節(jié)間為簡支，求出支座反力，再把支座反力反向與節(jié)點荷間為簡支，求出支座反力，再把支座反力反向與節(jié)點荷載疊加，按只有節(jié)點荷載作用，計算

29、桁架各桿的軸力。載疊加，按只有節(jié)點荷載作用，計算桁架各桿的軸力。然后對有節(jié)間荷載的桿件計算局部彎矩。然后對有節(jié)間荷載的桿件計算局部彎矩。m0為將上弦節(jié)為將上弦節(jié)間視為簡支梁所得跨中彎矩，取中間節(jié)間正彎矩及節(jié)點間視為簡支梁所得跨中彎矩，取中間節(jié)間正彎矩及節(jié)點負彎矩為負彎矩為m=0.6m0，而端節(jié)間正彎矩為，而端節(jié)間正彎矩為m=0.8m0，弦桿，弦桿端節(jié)點按鉸接端節(jié)點按鉸接m = 0或取懸臂負彎矩或取懸臂負彎矩me。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計4、桁架的內力計算、桁架的內力計算(3）內力組合）內力組合 應進行內力組合對比，求出桿件的最不

30、利內力。應進行內力組合對比，求出桿件的最不利內力。受拉為主并可能受壓的桿件，如梯形桁架跨中的一受拉為主并可能受壓的桿件，如梯形桁架跨中的一些腹桿，在滿跨荷載作用時受拉，但在半跨荷載作些腹桿，在滿跨荷載作用時受拉，但在半跨荷載作用時可能受壓。其最不利內力為最大軸心拉力和可用時可能受壓。其最不利內力為最大軸心拉力和可能最大軸心壓力。對于拉（壓）彎桿件，還應考慮能最大軸心壓力。對于拉（壓）彎桿件，還應考慮最大正或負彎矩的不利組合。最大正或負彎矩的不利組合。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計5、桁架桿件的計算長度、桁架桿件的計算長度（1）桁架平面

31、內的計算長度）桁架平面內的計算長度 鉸接節(jié)點桁架桿件在桁架平面內的計算長度鉸接節(jié)點桁架桿件在桁架平面內的計算長度l0 x應等應等于節(jié)點中心間的距離。實際桁架的節(jié)點接近于剛接，相于節(jié)點中心間的距離。實際桁架的節(jié)點接近于剛接，相鄰桿件將約束該桿件端部轉動，從而提高其整體穩(wěn)定承鄰桿件將約束該桿件端部轉動，從而提高其整體穩(wěn)定承載力。計算載力。計算l0 x 時可折減時可折減l來考慮桿端的嵌固作用。來考慮桿端的嵌固作用。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計5、桁架桿件的計算長度、桁架桿件的計算長度(2）桁架平面外的計算長度）桁架平面外的計算長度 桿件在

32、桁架平面外桿件在桁架平面外的計算長度的計算長度ly應取側向應取側向支承點間的距離。弦桿支承點間的距離。弦桿的側向支承點應是水平的側向支承點應是水平支撐、垂直支撐或相應支撐、垂直支撐或相應系桿的連接節(jié)點。腹桿系桿的連接節(jié)點。腹桿與弦桿的連接節(jié)點可認與弦桿的連接節(jié)點可認為是腹桿的側向支承點。為是腹桿的側向支承點。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計5、桁架桿件的計算長度、桁架桿件的計算長度(2）桁架平面外的計算長度）桁架平面外的計算長度 當受壓弦桿的側向支當受壓弦桿的側向支承點間距承點間距l(xiāng)1為弦桿節(jié)間長度為弦桿節(jié)間長度的兩倍，弦桿兩節(jié)間的軸的

33、兩倍，弦桿兩節(jié)間的軸心壓力心壓力n1n2，用，用n1驗算驗算弦桿平面外穩(wěn)定時如果計弦桿平面外穩(wěn)定時如果計算長度取用算長度取用l1顯然過于保守。顯然過于保守。平面外的計算長度為平面外的計算長度為121025. 075. 0nnlly且且l0y 0.5l1第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計5、桁架桿件的計算長度、桁架桿件的計算長度（2）桁架平面外的計算長度：交叉腹桿計算長度）桁架平面外的計算長度：交叉腹桿計算長度計算桿受壓：計算桿受壓：a.另一斜桿受壓，兩桿交叉但均不中斷。另一斜桿受壓，兩桿交叉但均不中斷。 2/ )/1 (00nnlln和和

34、n0分別為計算桿和斜交桿軸力分別為計算桿和斜交桿軸力b.另一斜桿受壓，此另一桿交叉點中斷，另一斜桿受壓，此另一桿交叉點中斷，c.另一斜桿受拉，兩桿相交但均不中斷，另一斜桿受拉，兩桿相交但均不中斷，d.另一斜桿受拉，此拉桿中斷但搭接，另一斜桿受拉，此拉桿中斷但搭接，計算桿受拉：計算桿受拉：因壓桿不能作為其平面外支撐點，取因壓桿不能作為其平面外支撐點，取l0=l。)12/(1020nnll2/)4/(31 00nnlllnnll5 . 0)4/(3100第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計5、桁架桿件的計算長度、桁架桿件的計算長度（3）斜平面的

35、計算長度）斜平面的計算長度 當腹桿截面為單角鋼或雙角鋼組成的十字形截當腹桿截面為單角鋼或雙角鋼組成的十字形截面時，受壓桿件將繞截面最小回轉半經面時，受壓桿件將繞截面最小回轉半經imin的軸發(fā)生的軸發(fā)生整體失穩(wěn)。桿件彎曲方向是在一斜平面內。桿件兩整體失穩(wěn)。桿件彎曲方向是在一斜平面內。桿件兩端的約束程度介于桁架平面內和平面外之間，桿件端的約束程度介于桁架平面內和平面外之間，桿件的計算長度取為前述的計算長度取為前述l0 x和和l0y的平均值，的平均值，l0= 0.9l 。交。交叉腹桿中單角鋼桿件斜平面內計算長度取節(jié)點中心叉腹桿中單角鋼桿件斜平面內計算長度取節(jié)點中心至交叉點距離。至交叉點距離。第二節(jié)第

36、二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計6、桁架桿件的截面形式、桁架桿件的截面形式 根據用料經濟、連接構造簡單和具有足夠剛度根據用料經濟、連接構造簡單和具有足夠剛度等要求確定截面形式。應盡量使（等要求確定截面形式。應盡量使（ x y）;當有當有m作作用時，應適當加大彎矩作用方向的截面高度。鋼桁用時，應適當加大彎矩作用方向的截面高度。鋼桁架常采用雙角鋼組合架常采用雙角鋼組合t形截面，少數桿件用雙角鋼組形截面，少數桿件用雙角鋼組合十字形截面。受力小的腹桿也可用單角鋼截面。合十字形截面。受力小的腹桿也可用單角鋼截面。t字鋼是一種性能優(yōu)越的截面形式。重型鋼桁架

37、常采字鋼是一種性能優(yōu)越的截面形式。重型鋼桁架常采用用h型鋼、箱形截面或兩槽鋼組合截面。型鋼、箱形截面或兩槽鋼組合截面。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計6、桁架桿件的截面形式、桁架桿件的截面形式 t字鋼做字鋼做弦弦桿和雙角鋼組桿和雙角鋼組合截面做腹桿合截面做腹桿的桁架比全角的桁架比全角鋼桁架用鋼量鋼桁架用鋼量可節(jié)省可節(jié)省1215%。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計6、桁架桿件的截面形式、桁架桿件的截面形式 薄壁鋼管各方向的回轉半徑相等，比其它型鋼回薄壁鋼管各方向的回轉半徑相等，比其

38、它型鋼回轉半徑大，抗扭能力強。鋼管結構的節(jié)點一般可不加轉半徑大，抗扭能力強。鋼管結構的節(jié)點一般可不加節(jié)點板，可直接焊接，構造簡單，連接方便。鋼管結節(jié)點板，可直接焊接，構造簡單，連接方便。鋼管結構比其它型鋼結構可節(jié)約鋼材達構比其它型鋼結構可節(jié)約鋼材達20%30% 。圓管繞。圓管繞流條件好，如承受風荷載或波浪壓力時，其阻力可降流條件好，如承受風荷載或波浪壓力時，其阻力可降低約低約2/3左右。鋼管端部可以密封，有利于耐大氣及海左右。鋼管端部可以密封，有利于耐大氣及海水腐蝕，管截面周長最小，所需油漆等維護費用也小。水腐蝕，管截面周長最小，所需油漆等維護費用也小。海洋工程鋼桁架構件中，圓管截面是主要形式

39、。海洋工程鋼桁架構件中，圓管截面是主要形式。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計7、桿件截面設計、桿件截面設計 桿件按第四章和第六章的方法進行設計。普通鋼桿件按第四章和第六章的方法進行設計。普通鋼桁架桿件截面設計時還應注意下列問題：桁架桿件截面設計時還應注意下列問題：選用截面的板件厚度應較薄，并注意最小截面規(guī)選用截面的板件厚度應較薄，并注意最小截面規(guī)格限制。格限制。 （1）需用螺栓與其它桿件連接的角鋼桿件，應注意所需用螺栓與其它桿件連接的角鋼桿件，應注意所能采用的螺栓最大直徑。能采用的螺栓最大直徑。（2）第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計

40、重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計7、桿件截面設計、桿件截面設計為減少拼接的設置，桁架弦桿的截面常根據弦桿為減少拼接的設置，桁架弦桿的截面常根據弦桿的最大桿力來選用。當必須設置角鋼拼接時，可的最大桿力來選用。當必須設置角鋼拼接時，可根據節(jié)間內力變化在半跨內改變截面一次，宜改根據節(jié)間內力變化在半跨內改變截面一次，宜改變角鋼的邊長而保持厚度不變，以利拼接。變角鋼的邊長而保持厚度不變，以利拼接。（3）角鋼上的螺栓孔位置若位于豎向節(jié)點板范圍以內角鋼上的螺栓孔位置若位于豎向節(jié)點板范圍以內并距豎向節(jié)點板邊緣并距豎向節(jié)點板邊緣100mm時，可考慮節(jié)點板時，可考慮節(jié)點板的補償作用，計算桿件

41、的凈截面強度時可不計孔的補償作用，計算桿件的凈截面強度時可不計孔對弦桿截面的削弱。否則應考慮其影響。對弦桿截面的削弱。否則應考慮其影響。（4）第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計7、桿件截面設計、桿件截面設計當采用雙角鋼組成的當采用雙角鋼組成的t形截面時，應選用形截面時，應選用iy/ix值與桿值與桿件的件的l0y/l0 x相近的截面，使相近的截面，使 x與與 y相接近，以獲得經相接近，以獲得經濟的截面。濟的截面。 （5）當桁架豎桿的外伸邊需與垂直支撐相連接時，則該當桁架豎桿的外伸邊需與垂直支撐相連接時，則該豎桿宜采用由雙角鋼組成的十字形截面

42、。可使垂直豎桿宜采用由雙角鋼組成的十字形截面?？墒勾怪敝螌υ撠Q桿的連接偏心為最小，豎桿位于桁架跨支撐對該豎桿的連接偏心為最小，豎桿位于桁架跨中時，在吊裝時桁架的左、右端可以任意放置。中時，在吊裝時桁架的左、右端可以任意放置。（6）第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計7、桿件截面設計、桿件截面設計單面連接的單角鋼截面，因連接偏心易使構件彎單面連接的單角鋼截面，因連接偏心易使構件彎扭失穩(wěn)，故只能用于跨度較小的桁架或桁架中受扭失穩(wěn)，故只能用于跨度較小的桁架或桁架中受力較小、長度較短的次要腹桿。力較小、長度較短的次要腹桿。 （7）為了便于備料，整

43、榀桁架所用的角鋼規(guī)格品種為了便于備料，整榀桁架所用的角鋼規(guī)格品種不宜超過不宜超過5 6 種。在選出各桿的截面規(guī)格后，種。在選出各桿的截面規(guī)格后，可進行調整，以減少規(guī)格數量。同一榀桁架中可進行調整，以減少規(guī)格數量。同一榀桁架中應避免采用邊長相同但厚度不同的角鋼。應避免采用邊長相同但厚度不同的角鋼。（8）第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（1）概述）概述 鋼桁架一般在節(jié)點處鋼桁架一般在節(jié)點處設置節(jié)點板，把交匯于設置節(jié)點板，把交匯于節(jié)點的各桿件都與節(jié)點節(jié)點的各桿件都與節(jié)點板相連接，形成桁架的板相連接，形成桁架的

44、節(jié)點，各桿件把力傳給節(jié)點，各桿件把力傳給節(jié)點板并互相平衡。節(jié)點板并互相平衡。 第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計 一般在節(jié)點處設置節(jié)點板，各桿件都與節(jié)點板一般在節(jié)點處設置節(jié)點板，各桿件都與節(jié)點板相連接。在節(jié)點處連續(xù)的桿件把兩側的內力差相連接。在節(jié)點處連續(xù)的桿件把兩側的內力差n傳給節(jié)點板，其它桿件把全部內力傳給節(jié)點板，其它桿件把全部內力n傳給節(jié)點板。傳給節(jié)點板。當桿件上作用有荷載當桿件上作用有荷載f時，則傳給節(jié)點板的力為時，則傳給節(jié)點板的力為n或或n與與f的合力的合力r。有局部彎矩的桿件則還要傳遞彎。有局部

45、彎矩的桿件則還要傳遞彎矩和剪力。矩和剪力。 桿件與節(jié)點板的連接通常采用焊接。螺栓連接桿件與節(jié)點板的連接通常采用焊接。螺栓連接常用于輸電線路塔架和一些可裝拆的桁架以及安裝常用于輸電線路塔架和一些可裝拆的桁架以及安裝連接與工地現場拼接。連接與工地現場拼接。（1）概述）概述第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（2）節(jié)點板的厚度）節(jié)點板的厚度 桿件在節(jié)點處都與節(jié)點板相連，傳遞內力并互相平桿件在節(jié)點處都與節(jié)點板相連，傳遞內力并互相平衡。節(jié)點板中的應力分布復雜，節(jié)點板厚度主要依據桿衡。節(jié)點板中的應力分布復雜，節(jié)點板厚度

46、主要依據桿件中的最大內力來確定。普通鋼桁架節(jié)點板的厚度可參件中的最大內力來確定。普通鋼桁架節(jié)點板的厚度可參照表照表7-2選用，但應進行強度和穩(wěn)定驗算。選用，但應進行強度和穩(wěn)定驗算。 雙角鋼雙角鋼t形或十字形截面是組合截面，為保證兩個形或十字形截面是組合截面，為保證兩個角鋼能整體共同受力應每隔一定間距在兩角鋼間放置填角鋼能整體共同受力應每隔一定間距在兩角鋼間放置填板（綴板）。填板寬度一般采用約板（綴板）。填板寬度一般采用約5080mm；與中間節(jié)；與中間節(jié)點板同厚。填板長度對點板同厚。填板長度對t形截面應伸出角鋼背和角鋼尖各形截面應伸出角鋼背和角鋼尖各1015mm，對十字形截面則從角鋼尖縮進，對十

47、字形截面則從角鋼尖縮進1015mm。角。角鋼與填板通常依構造用側面或周圍角焊縫連接。鋼與填板通常依構造用側面或周圍角焊縫連接。 第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（2）節(jié)點板的厚度）節(jié)點板的厚度 壓桿和拉桿填壓桿和拉桿填板間距應滿足構造板間距應滿足構造要求。受壓桿件的要求。受壓桿件的兩個側向支承點之兩個側向支承點之間的填板數不得少間的填板數不得少于兩個。十字形截于兩個。十字形截面一橫一豎交替布面一橫一豎交替布置置。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8

48、、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（3）節(jié)點設計的一般要求）節(jié)點設計的一般要求1）桿件的形心線理論上應與桿件軸線重合，以桿件的形心線理論上應與桿件軸線重合，以免造成偏心受力。但為了方便制造，通常將角鋼免造成偏心受力。但為了方便制造，通常將角鋼肢背至軸線的距離取為肢背至軸線的距離取為5mm的倍數的倍數, 作為角鋼的作為角鋼的定位尺寸。當弦桿截面有改變時，為方便拼接和定位尺寸。當弦桿截面有改變時，為方便拼接和安放屋面構件，應使角鋼的肢背齊平。此時應取安放屋面構件，應使角鋼的肢背齊平。此時應取兩形心線的中線作為弦桿的共同軸線，以減少因兩形心線的中線作為弦桿的共同軸線，以減少因兩個角鋼形心線錯開而產生的

49、偏心影響。兩個角鋼形心線錯開而產生的偏心影響。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（3）節(jié)點設計的一般要求）節(jié)點設計的一般要求2）節(jié)點處各桿件節(jié)點處各桿件邊緣間應留一定邊緣間應留一定間隙間隙c，以利拼接，以利拼接和施焊，并避免和施焊，并避免焊縫過分密集而焊縫過分密集而使鋼材焊接過熱使鋼材焊接過熱變脆。變脆。c按構造要按構造要求確定。求確定。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（3）節(jié)點設計的一般要求）節(jié)點設計的一般要求3

50、）角鋼的切斷面一般應與其軸線垂直，為使節(jié)角鋼的切斷面一般應與其軸線垂直，為使節(jié)點緊湊需要斜切時，只能切肢尖。節(jié)點板的形狀點緊湊需要斜切時，只能切肢尖。節(jié)點板的形狀和尺寸在繪制施工圖時決定。節(jié)點板的形狀應簡和尺寸在繪制施工圖時決定。節(jié)點板的形狀應簡單，以能充分利用材料為原則。節(jié)點板的長和寬單，以能充分利用材料為原則。節(jié)點板的長和寬宜取為宜取為10mm的倍數。的倍數。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（3）節(jié)點設計的一般要求）節(jié)點設計的一般要求4）節(jié)點板外邊緣與桿件邊線間的擴大角宜節(jié)點板外邊緣與桿件邊線間的擴

51、大角宜 15o20o，強度用足的桿件宜，強度用足的桿件宜 25o 。擴大角太小。擴大角太小會引起節(jié)點板截面過窄，致使強度不足，或引會引起節(jié)點板截面過窄，致使強度不足，或引起較大的構造和傳力上的偏心。起較大的構造和傳力上的偏心。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（3）節(jié)點設計的一般要求）節(jié)點設計的一般要求5）在屋架雙角鋼截面上弦桿上放置檁條或大型屋面板時，在屋架雙角鋼截面上弦桿上放置檁條或大型屋面板時，角鋼的水平伸出邊一般應角鋼的水平伸出邊一般應 70 90mm。角鋼應有一定厚。角鋼應有一定厚度，以免在集中

52、荷載作用下發(fā)生過大的彎曲，可參考表度，以免在集中荷載作用下發(fā)生過大的彎曲，可參考表7-3要求選用。當確有困難而不能滿足要求時，應設置豎要求選用。當確有困難而不能滿足要求時，應設置豎向加勁肋或在集中荷載范圍設置局部水平蓋板。向加勁肋或在集中荷載范圍設置局部水平蓋板。 第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算 節(jié)點設計宜結合繪制桁架施工圖進行。節(jié)點的設節(jié)點設計宜結合繪制桁架施工圖進行。節(jié)點的設計步驟為：計步驟為：按正確角度畫出交匯于該節(jié)點的各桿軸線。按正確角度畫出交匯

53、于該節(jié)點的各桿軸線。 按比例畫出與各軸線相應的角鋼輪廓線，并依按比例畫出與各軸線相應的角鋼輪廓線，并依據桿件間距離要求據桿件間距離要求c，確定桿端位置。，確定桿端位置。 根據已計算出的各桿件與節(jié)點板的連接焊縫尺根據已計算出的各桿件與節(jié)點板的連接焊縫尺寸，布置焊縫，并繪于圖上。寸，布置焊縫，并繪于圖上。 確定節(jié)點板的合理形狀和尺寸。節(jié)點板應框進確定節(jié)點板的合理形狀和尺寸。節(jié)點板應框進所有焊縫。所有焊縫。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算 鋼桁架的節(jié)點主要有一般

54、節(jié)點、有集中荷載的節(jié)鋼桁架的節(jié)點主要有一般節(jié)點、有集中荷載的節(jié)點、弦桿的拼接節(jié)點和支座節(jié)點幾種類型，下面分別點、弦桿的拼接節(jié)點和支座節(jié)點幾種類型，下面分別說明其設計方法。說明其設計方法。 各腹桿與節(jié)點板連各腹桿與節(jié)點板連接的角焊縫應按第三章接的角焊縫應按第三章中角鋼連接的角焊縫計中角鋼連接的角焊縫計算算 。弦桿與節(jié)點板的連。弦桿與節(jié)點板的連接焊縫，按相鄰節(jié)間弦接焊縫，按相鄰節(jié)間弦桿的內力差桿的內力差n計算。計算。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算2）有集中荷

55、載的節(jié)點）有集中荷載的節(jié)點 承受由檁條或大型屋面板傳來的集中荷載承受由檁條或大型屋面板傳來的集中荷載p的作用。的作用。為了放置上部構件，節(jié)點板須縮入上弦角鋼背約為了放置上部構件，節(jié)點板須縮入上弦角鋼背約2/3的的深度，并用塞焊縫連接。深度，并用塞焊縫連接。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算2）有集中荷載的節(jié)點）有集中荷載的節(jié)點 塞焊縫質量一般較難保證，計算多采用近似方法，塞焊縫質量一般較難保證，計算多采用近似方法，假定其相當于兩條焊腳尺寸各為假定其相當于兩條

56、焊腳尺寸各為hf1=/2、長度為、長度為lw1的的角焊縫，且僅承受垂直于焊縫的角焊縫，且僅承受垂直于焊縫的p作用進行計算。作用進行計算。 角鋼肢尖焊縫按承受弦桿的內力差角鋼肢尖焊縫按承受弦桿的內力差n和由其產和由其產生的彎矩生的彎矩m= n e 的共同作用設計。的共同作用設計。第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算2）有集中荷載的節(jié)點）有集中荷載的節(jié)點 當當n較大，按上法計算的肢尖焊縫強度難較大，按上法計算的肢尖焊縫強度難以滿足要求時，可采用節(jié)點板部分伸出上弦角

57、鋼以滿足要求時，可采用節(jié)點板部分伸出上弦角鋼背的做法。此時肢背和肢尖角焊縫共同承受背的做法。此時肢背和肢尖角焊縫共同承受n和和p的合力的合力n 作用。作用。p往往較小，往往較小， n 作用方向與桿軸作用方向與桿軸線相差較小，可近似取線相差較小，可近似取n 沿軸線作用，按第三章沿軸線作用，按第三章中方法計算角鋼肢尖和肢背的焊縫。中方法計算角鋼肢尖和肢背的焊縫。 第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算3）弦桿的拼接節(jié)點）弦桿的拼接節(jié)點 分為工廠拼接和工地拼接。工廠拼

58、分為工廠拼接和工地拼接。工廠拼接通常設在內力較小的節(jié)間內。工地拼接通常設在內力較小的節(jié)間內。工地拼接是在桁架分段制造和運輸時的安裝接接是在桁架分段制造和運輸時的安裝接頭，弦桿拼接節(jié)點多設在跨度中央。頭，弦桿拼接節(jié)點多設在跨度中央。 為保證拼接處的強度和剛度，采用為保證拼接處的強度和剛度，采用拼接角鋼拼接。拼接角鋼截面取與弦桿拼接角鋼拼接。拼接角鋼截面取與弦桿截面相同，直角邊應切棱，角鋼豎肢切截面相同，直角邊應切棱，角鋼豎肢切肢。切棱和切肢引起的截面削弱，節(jié)點肢。切棱和切肢引起的截面削弱，節(jié)點板可以補償。屋架屋脊節(jié)點的拼接角鋼板可以補償。屋架屋脊節(jié)點的拼接角鋼應采用熱彎成型。應采用熱彎成型。第二

59、節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算3）弦桿的拼接節(jié)點）弦桿的拼接節(jié)點 拼接角鋼的長度應根據拼接焊縫的長度確定，拼接角鋼的長度應根據拼接焊縫的長度確定，一般可按被拼接處弦桿的最大內力或偏于安全地一般可按被拼接處弦桿的最大內力或偏于安全地按與弦桿等強（宜用于拉桿）計算，并假定按與弦桿等強（宜用于拉桿）計算，并假定4條拼條拼接焊縫均勻受力。接焊縫均勻受力。拼接角鋼的總長度為：拼接角鋼的總長度為：l = 2(lw + 10) + a ， a為弦桿端頭的距離。為弦桿端頭的

60、距離。 下弦取下弦取a=1020mm， 上弦取上弦取a=3050mm。wffwfhafl7 . 04第二節(jié)第二節(jié) 重型鋼結構廠房結構設計重型鋼結構廠房結構設計一、屋蓋結構設計一、屋蓋結構設計8、桁架的節(jié)點設計、桁架的節(jié)點設計（4）桁架的節(jié)點構造和計算）桁架的節(jié)點構造和計算3）弦桿的拼接節(jié)點）弦桿的拼接節(jié)點 弦桿與節(jié)點板的連接焊縫可按較大一側弦桿內弦桿與節(jié)點板的連接焊縫可按較大一側弦桿內力力n的的15%與節(jié)點兩側弦桿的內力差與節(jié)點兩側弦桿的內力差n兩者中的兩者中的較大值計算。當節(jié)點處還作用有集中荷載較大值計算。當節(jié)點處還作用有集中荷載p時，則時，則應按兩方向力共同作用計算。為了拼接節(jié)點能正應按兩