【土木建筑屋蓋結(jié)構(gòu)

1、大綱要求大綱要求: :1.1.了解鋼屋蓋的種類、截面形式和應(yīng)用；了解鋼屋蓋的種類、截面形式和應(yīng)用；3.3.掌握鋼屋蓋的設(shè)計(jì)和施工圖的繪制；掌握鋼屋蓋的設(shè)計(jì)和施工圖的繪制；2.2.掌握屋蓋支撐體系的作用和布置原則；掌握屋蓋支撐體系的作用和布置原則； 普通鋼屋架設(shè)計(jì)內(nèi)容普通鋼屋架設(shè)計(jì)內(nèi)容：屋架的荷載計(jì)算；屋架的荷載計(jì)算；桿件內(nèi)力計(jì)算和組合；桿件內(nèi)力計(jì)算和組合；正確選擇桿的截面型式和確定計(jì)算長(zhǎng)度；正確選擇桿的截面型式和確定計(jì)算長(zhǎng)度；選擇截面并驗(yàn)算各桿件的承載力；選擇截面并驗(yàn)算各桿件的承載力；計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接并繪制鋼屋架施工圖。計(jì)算節(jié)點(diǎn)連接并繪制鋼屋架施工圖。鋼屋蓋的類別包括：鋼屋蓋的類別包括：概概 述述

2、平面鋼屋架平面鋼屋架空間桁架：空間桁架：http:/ 網(wǎng)架網(wǎng)架同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué),哈工大哈工大,東南東南,中南等建筑結(jié)構(gòu)中南等建筑結(jié)構(gòu),土木橋梁類土木橋梁類視頻教學(xué)課件視頻教學(xué)課件.詳詳qq的拍拍網(wǎng)的拍拍網(wǎng).http:/ 鋼屋蓋的組成鋼屋蓋的組成 鋼屋蓋由屋面、屋架鋼屋蓋由屋面、屋架和支撐組成。和支撐組成。 7.1.1 屋蓋結(jié)構(gòu)體系屋蓋結(jié)構(gòu)體系屋面板屋面板屋架屋架檁條檁條 其它：托架、天窗、其它：托架、天窗、檁條等。檁條等。 房屋橫向剛度大，整體性、耐久性房屋橫向剛度大，整體性、耐久性 好；屋面板自重大，屋蓋及下部結(jié)構(gòu)好；屋面板自重大，屋蓋及下部結(jié)構(gòu)用料多，對(duì)抗震不利。用料多，對(duì)抗震不利。 屋架

3、間距靈活，構(gòu)件重量輕、施工、屋架間距靈活，構(gòu)件重量輕、施工、安裝方便；屋蓋構(gòu)件數(shù)量多，整體剛安裝方便；屋蓋構(gòu)件數(shù)量多，整體剛度差。度差。無檁體系：無檁體系：有檁體系：有檁體系：一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板等重型屋面，將屋面板直接放在屋等重型屋面，將屋面板直接放在屋架上。架上。 常用于輕型屋面材料的情況。常用于輕型屋面材料的情況。 3.3.滿足制造、安裝和運(yùn)輸要求滿足制造、安裝和運(yùn)輸要求 構(gòu)造簡(jiǎn)單，桿件夾角構(gòu)造簡(jiǎn)單，桿件夾角30306060； 桿件與節(jié)點(diǎn)數(shù)量少；桿件與節(jié)點(diǎn)數(shù)量少； 分段制造，便于運(yùn)輸與安裝；分段制造，便于運(yùn)輸與安裝；確定屋架形式的原則：確定屋架形式

4、的原則：1.1.滿足使用要求滿足使用要求屋架外形應(yīng)與屋架外形應(yīng)與屋面材料的排水要求屋面材料的排水要求相適應(yīng)。相適應(yīng)。7.1.2 屋架的形式屋架的形式2 2. .滿足經(jīng)濟(jì)要求滿足經(jīng)濟(jì)要求 屋架外形應(yīng)盡量和屋架外形應(yīng)盡量和彎矩圖接近彎矩圖接近，使上下弦桿，使上下弦桿 內(nèi)力沿跨度方向分布較均勻，腹桿受力較小；內(nèi)力沿跨度方向分布較均勻，腹桿受力較??； 腹桿的布置宜使腹桿的布置宜使短桿受壓，長(zhǎng)桿受拉；短桿受壓，長(zhǎng)桿受拉； 荷載布置在節(jié)點(diǎn)上，減少弦桿局部受彎。荷載布置在節(jié)點(diǎn)上，減少弦桿局部受彎。 按腹桿布置方式不同有：按腹桿布置方式不同有： 芬克式芬克式 特點(diǎn)：長(zhǎng)腹桿受拉，短腹桿受壓，受力合理，應(yīng)特點(diǎn)：長(zhǎng)

5、腹桿受拉，短腹桿受壓，受力合理，應(yīng) 用廣泛。用廣泛。1 1三角形屋架三角形屋架 桿件數(shù)量少，節(jié)桿件數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)數(shù)量少，受壓桿點(diǎn)數(shù)量少，受壓桿較長(zhǎng)，但抗震性能較長(zhǎng)，但抗震性能優(yōu)于芬克式屋架，優(yōu)于芬克式屋架，適用于跨度小于適用于跨度小于1818m m的屋架。的屋架。 單斜式單斜式 腹桿和節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，長(zhǎng)腹腹桿和節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，長(zhǎng)腹桿受拉，但夾角小，適用于下弦桿受拉，但夾角小，適用于下弦設(shè)置天棚的屋架。設(shè)置天棚的屋架。 人字式人字式 適用范圍：跨度小，坡度大、采用輕型屋面材料適用范圍：跨度小，坡度大、采用輕型屋面材料的有檁體系。的有檁體系。 特點(diǎn)特點(diǎn)： 外形和彎矩圖不相適應(yīng)，弦桿內(nèi)力分布不均勻，外形和

6、彎矩圖不相適應(yīng)，弦桿內(nèi)力分布不均勻，近支座處內(nèi)力大，近跨中處小，橫向剛度小。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(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜。可將上弦或下上下弦交角小，端節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜?？蓪⑸舷一蛳孪腋淖?yōu)檎劬€形或陡坡梯形，以改善受力和節(jié)點(diǎn)弦改變?yōu)檎劬€形或陡坡梯形，以改善受力和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。構(gòu)造。 按腹桿布置方式不同有：按腹桿布置方式不同有： 人字式人字式2 2梯形屋架梯形屋架特點(diǎn)：腹桿總長(zhǎng)度短，節(jié)點(diǎn)少。特點(diǎn)：腹桿總長(zhǎng)度短，節(jié)點(diǎn)少。按支座斜桿與弦按支座斜桿與弦桿組成的支承點(diǎn)桿組成的支承點(diǎn)在下弦或在上弦在下弦或在上弦又可分為下承式又可分為下承式和上承式兩種。和上承式兩種。上承式上承式下承式下承式

7、 再分式再分式特點(diǎn)：可避免節(jié)間直接受荷（非節(jié)點(diǎn)荷載）。特點(diǎn)：可避免節(jié)間直接受荷（非節(jié)點(diǎn)荷載）。 單斜桿式單斜桿式 特點(diǎn)：多數(shù)腹桿受壓，桿件數(shù)量多，總長(zhǎng)大，特點(diǎn)：多數(shù)腹桿受壓，桿件數(shù)量多，總長(zhǎng)大，應(yīng)用少。應(yīng)用少。 特點(diǎn)特點(diǎn) 外形和彎矩圖比較接近，弦桿內(nèi)力沿跨度分布較外形和彎矩圖比較接近，弦桿內(nèi)力沿跨度分布較均勻，用料經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用廣泛。均勻，用料經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用廣泛。 適用范圍適用范圍 適用于屋面坡度平緩且跨度較大時(shí)的無檁屋蓋結(jié)適用于屋面坡度平緩且跨度較大時(shí)的無檁屋蓋結(jié)構(gòu)。構(gòu)。 屋架高度屋架高度 梯形屋架的中部高度一般為（梯形屋架的中部高度一般為（1/101/101/81/8）l l，與與柱剛接的梯形屋架

8、，端部高度一般為（柱剛接的梯形屋架，端部高度一般為（1/161/161/121/12）l l，通常取為通常取為2.02.02.52.5m m。 與柱鉸接的梯形屋架，端部高度可按跨中經(jīng)濟(jì)高與柱鉸接的梯形屋架，端部高度可按跨中經(jīng)濟(jì)高度和上弦坡度決定。度和上弦坡度決定。3.3.人字形桁架人字形桁架 上、下弦可為平行，坡度為上、下弦可為平行，坡度為1/201/201/101/10，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較為，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較為統(tǒng)一；統(tǒng)一； 上、下弦可以具有不同坡度或下弦有一部分水平段，以上、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。改善屋架受力情況。 跨中高度一般為跨中高度一般為2.02.02.52.

9、5m m，跨度大于跨度大于3636m m時(shí)可取較大高時(shí)可取較大高度但不宜超過度但不宜超過3 3m m；端部高度一般為跨度的端部高度一般為跨度的1/181/181/121/12。 4. 4.平行弦屋架平行弦屋架 上、下弦桿水平，桿件和節(jié)點(diǎn)規(guī)格化、便于制造。上、下弦桿水平，桿件和節(jié)點(diǎn)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。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。一般用于托架和支撐體系。 平面屋架在屋架平面外平面屋架在屋架平面外的剛度和穩(wěn)定性很差，不的剛度和穩(wěn)定性很差，不能承受水平荷載。因此，能承受水平荷載。因此，為使屋架結(jié)構(gòu)有足夠的

10、空為使屋架結(jié)構(gòu)有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必須在間剛度和穩(wěn)定性，必須在屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)。屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)。7.2 屋蓋支撐屋蓋支撐 上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐 下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐 垂直支撐垂直支撐 系桿系桿 組成組成檁條屋面板檁條屋面板 保證屋蓋的整體性，提高空間剛度保證屋蓋的整體性，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(jié)構(gòu)，是一個(gè)不穩(wěn)定僅由平面桁架、檁條及屋面材料組成的屋蓋結(jié)構(gòu)，是一個(gè)不穩(wěn)定的體系，如果將某些屋架在適當(dāng)部位用支撐連系起來，成為穩(wěn)定的空的體系，如果將某些屋架在適當(dāng)部位用支撐連系起來，成為穩(wěn)定的空間體系，其余

11、屋架再由檁條或其他構(gòu)件連接在這個(gè)空間穩(wěn)定體系上，間體系，其余屋架再由檁條或其他構(gòu)件連接在這個(gè)空間穩(wěn)定體系上，就保證了整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。就保證了整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。 避免壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動(dòng)避免壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動(dòng) 支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支撐點(diǎn)，減小弦桿出平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支撐點(diǎn)，減小弦桿出平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。 承擔(dān)和傳遞水平荷載（如縱向和橫向風(fēng)荷載、承擔(dān)和傳遞水平荷載（如縱向和橫向風(fēng)荷載、懸掛吊車水平荷載和地震作用等）。懸掛吊車水平荷載和地震作用等）。 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 屋蓋的安裝首先用支撐將兩相鄰屋

12、架連系起來組成一個(gè)基本空間穩(wěn)屋蓋的安裝首先用支撐將兩相鄰屋架連系起來組成一個(gè)基本空間穩(wěn)定體，在此基礎(chǔ)上即可順序進(jìn)行其他構(gòu)件的安裝。定體，在此基礎(chǔ)上即可順序進(jìn)行其他構(gòu)件的安裝。7.2.1 支撐的作用支撐的作用7.2.2 支撐的布置支撐的布置 上弦橫向水平支撐一般應(yīng)設(shè)置在房屋兩端或上弦橫向水平支撐一般應(yīng)設(shè)置在房屋兩端或縱向溫度區(qū)段兩端的第一柱間或第二柱間，其縱向溫度區(qū)段兩端的第一柱間或第二柱間，其最大最大間距為間距為6060m m，否則在中間應(yīng)增設(shè)一道或幾道支撐。否則在中間應(yīng)增設(shè)一道或幾道支撐。有時(shí)可將其布置在第二個(gè)柱間，但在第一個(gè)柱間要有時(shí)可將其布置在第二個(gè)柱間，但在第一個(gè)柱間要設(shè)置剛性系桿設(shè)置

13、剛性系桿以支持端屋架和傳遞端墻風(fēng)力。以支持端屋架和傳遞端墻風(fēng)力。 1 1上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐2 2下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐 當(dāng)屋架間距當(dāng)屋架間距1212m m時(shí)，尚應(yīng)在屋架下弦設(shè)置橫向水平支撐，時(shí)，尚應(yīng)在屋架下弦設(shè)置橫向水平支撐，一般和上弦橫向水平支撐布置在同一柱間以形成空間穩(wěn)定一般和上弦橫向水平支撐布置在同一柱間以形成空間穩(wěn)定體系的基本組成部分。體系的基本組成部分。 但當(dāng)屋架跨度比較?。ǖ?dāng)屋架跨度比較小（1818m m）又無吊車或其他振動(dòng)設(shè)備又無吊車或其他振動(dòng)設(shè)備時(shí)，可不設(shè)下弦橫向水平支撐。時(shí)，可不設(shè)下弦橫向水平支撐。3 3縱向水平支撐縱向水平支撐當(dāng)房屋較高、跨度較大、

14、空間當(dāng)房屋較高、跨度較大、空間剛度要求較高時(shí)，設(shè)有支承中剛度要求較高時(shí)，設(shè)有支承中間屋架的托架，或設(shè)有重級(jí)或間屋架的托架，或設(shè)有重級(jí)或大噸位的中級(jí)工作制橋式吊車大噸位的中級(jí)工作制橋式吊車等較大振動(dòng)設(shè)備時(shí)，均應(yīng)在屋等較大振動(dòng)設(shè)備時(shí)，均應(yīng)在屋架端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置縱向水平架端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置縱向水平支撐。支撐。 一般情況可以省掉。一般情況可以省掉。屋架間距屋架間距1212m m時(shí)，通常布置在時(shí)，通常布置在屋架下弦平面。屋架下弦平面。屋架間距屋架間距1212m m時(shí)，宜布置在時(shí)，宜布置在屋架的上弦平面內(nèi)。屋架的上弦平面內(nèi)。下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐 垂直支撐聯(lián)系屋垂直支撐聯(lián)系屋架上、下弦水平支撐，架

15、上、下弦水平支撐，并和屋架水平支撐一并和屋架水平支撐一起形成幾何不變的屋起形成幾何不變的屋蓋空間結(jié)構(gòu)，是上弦蓋空間結(jié)構(gòu)，是上弦橫向水平支撐的支承橫向水平支撐的支承點(diǎn)，在屋蓋安裝過程點(diǎn)，在屋蓋安裝過程中保證屋蓋穩(wěn)定。中保證屋蓋穩(wěn)定。 屋架的垂直支撐屋架的垂直支撐應(yīng)與上、下弦橫向水應(yīng)與上、下弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱平支撐設(shè)置在同一柱間。間。4 4垂直支撐垂直支撐5 5系桿系桿 作用：作用：系桿能保證無橫向水平支撐的所有屋架系桿能保證無橫向水平支撐的所有屋架在上弦桿平面外的穩(wěn)定和安裝時(shí)屋架的穩(wěn)定，第在上弦桿平面外的穩(wěn)定和安裝時(shí)屋架的穩(wěn)定，第一柱間的剛性系桿能將山墻的風(fēng)荷載傳到橫向水一柱間的剛性系桿

16、能將山墻的風(fēng)荷載傳到橫向水平支撐。平支撐。 設(shè)置：設(shè)置：在橫向支撐或垂直支撐節(jié)點(diǎn)處應(yīng)沿房屋在橫向支撐或垂直支撐節(jié)點(diǎn)處應(yīng)沿房屋通長(zhǎng)設(shè)置系桿。在屋架上弦平面內(nèi)，對(duì)無檁體系通長(zhǎng)設(shè)置系桿。在屋架上弦平面內(nèi)，對(duì)無檁體系屋蓋應(yīng)在屋脊處和屋架端部處設(shè)置系桿；對(duì)有檁屋蓋應(yīng)在屋脊處和屋架端部處設(shè)置系桿；對(duì)有檁體系只在有縱向天窗下的屋脊處設(shè)置系桿。體系只在有縱向天窗下的屋脊處設(shè)置系桿。 系桿分系桿分剛性系桿（既能受拉也能受壓）和柔性剛性系桿（既能受拉也能受壓）和柔性系桿（只能承受拉力）系桿（只能承受拉力）兩種。屋架主要支承節(jié)點(diǎn)兩種。屋架主要支承節(jié)點(diǎn)處的系桿，屋架上弦脊節(jié)點(diǎn)處的系桿均宜用剛性處的系桿，屋架上弦脊節(jié)點(diǎn)

17、處的系桿均宜用剛性系桿。系桿。 屋架支撐為平行弦桁架，其弦桿可兼作支撐桁屋架支撐為平行弦桁架，其弦桿可兼作支撐桁架的弦桿，斜腹桿一般采用十字交叉式，與弦桿的架的弦桿，斜腹桿一般采用十字交叉式，與弦桿的交角在交角在3030o o6060o o之間。通常橫向水平支撐節(jié)點(diǎn)間的之間。通常橫向水平支撐節(jié)點(diǎn)間的距離為屋架上弦節(jié)間距離的距離為屋架上弦節(jié)間距離的2 24 4倍，縱向水平支撐倍，縱向水平支撐的寬度取屋架端節(jié)間的長(zhǎng)度，一般為的寬度取屋架端節(jié)間的長(zhǎng)度，一般為6 6m m左右。左右。 支撐中的交叉斜桿以及柔性系桿按拉桿設(shè)計(jì)，支撐中的交叉斜桿以及柔性系桿按拉桿設(shè)計(jì)，通常用單角鋼做成；非交叉斜桿、弦桿、橫

18、桿以及通常用單角鋼做成；非交叉斜桿、弦桿、橫桿以及剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)，宜采用雙角鋼做成的剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)，宜采用雙角鋼做成的t t形截形截面或十字形截面，其中橫桿和剛性系桿常用十字形面或十字形截面，其中橫桿和剛性系桿常用十字形截面使在兩個(gè)方向具有等穩(wěn)定性。截面使在兩個(gè)方向具有等穩(wěn)定性。 屋蓋支撐受力較小，截面尺寸一般由桿件容許屋蓋支撐受力較小，截面尺寸一般由桿件容許長(zhǎng)細(xì)比和構(gòu)造要求決定。長(zhǎng)細(xì)比和構(gòu)造要求決定。 7.2.3 支撐的計(jì)算和構(gòu)造支撐的計(jì)算和構(gòu)造7.3 簡(jiǎn)支屋架設(shè)計(jì)簡(jiǎn)支屋架設(shè)計(jì)7.3.1 屋架的內(nèi)力分析屋架的內(nèi)力分析 屋架上的荷載包括恒載、活荷載、雪荷載、風(fēng)荷屋架上的荷載包括恒載、活

19、荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、積灰荷載及懸掛荷載等。載、積灰荷載及懸掛荷載等。 （1 1）基本假定）基本假定 通常將荷載集中到節(jié)點(diǎn)上，并假定屋架各桿均為理通常將荷載集中到節(jié)點(diǎn)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(diǎn)中心，想直桿，各桿軸線在同一平面內(nèi)且匯交于節(jié)點(diǎn)中心，各節(jié)點(diǎn)均為理想鉸接，忽略實(shí)際節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的次應(yīng)力。各節(jié)點(diǎn)均為理想鉸接，忽略實(shí)際節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的次應(yīng)力。 （2 2）節(jié)間荷載引起的局部彎矩）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)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(diǎn)外，還應(yīng)間荷載分配到相鄰節(jié)點(diǎn)外，還應(yīng)計(jì)算節(jié)間荷載引起的局部彎矩。計(jì)算節(jié)間荷載引起的局部彎矩。0.

20、8m00.6m00.6m00.6m00.6m00.6m00.6m00.6m0（3 3）內(nèi)力計(jì)算與荷載組合）內(nèi)力計(jì)算與荷載組合 全跨恒載全跨恒載+ +全跨活載：即全跨活載：即全跨永久荷載全跨永久荷載+ +全跨屋面活載或全跨屋面活載或雪荷載（取較大值）雪荷載（取較大值）+ +全跨積灰荷載全跨積灰荷載+ +懸掛吊車荷載。懸掛吊車荷載。 全跨恒載全跨恒載+ +半跨活載：即半跨活載：即全跨永久荷載全跨永久荷載+ +半跨屋面活載半跨屋面活載（或半跨雪荷載）（或半跨雪荷載）+ +半跨積灰荷載半跨積灰荷載+ +懸掛吊車荷載。懸掛吊車荷載。 采用大型混凝土屋面板的屋架，尚應(yīng)考慮安裝時(shí)可能的半采用大型混凝土屋面板

21、的屋架，尚應(yīng)考慮安裝時(shí)可能的半跨荷載：即跨荷載：即屋架、支撐和天窗自重屋架、支撐和天窗自重+ +半跨屋面板自重半跨屋面板自重+ +半半跨屋面活荷載?？缥菝婊詈奢d。 屋架上、下弦桿和靠近支座的腹桿由作用時(shí)屋架上、下弦桿和靠近支座的腹桿由作用時(shí)會(huì)引起桿件的最不利內(nèi)力；會(huì)引起桿件的最不利內(nèi)力； 跨中附近的腹桿可能由兩種荷載組合控制。跨中附近的腹桿可能由兩種荷載組合控制。b.b.中間腹桿：兩端中間腹桿：兩端或一端嵌固程度較或一端嵌固程度較大，視為彈性嵌固。大，視為彈性嵌固。lox= 0.8l(1)(1)在桁架平面內(nèi)在桁架平面內(nèi) a.a.弦桿、支座斜桿、支座豎桿：本身線剛度大，弦桿、支座斜桿、支座豎桿：

22、本身線剛度大，但兩端節(jié)點(diǎn)嵌固程度較低，視為兩端鉸接桿件。但兩端節(jié)點(diǎn)嵌固程度較低，視為兩端鉸接桿件。 lox = l7.3.2 桿件的計(jì)算長(zhǎng)度和容許長(zhǎng)細(xì)比桿件的計(jì)算長(zhǎng)度和容許長(zhǎng)細(xì)比 1. 1. 桿件的計(jì)算長(zhǎng)度桿件的計(jì)算長(zhǎng)度 下弦桿：下弦桿：取縱向水平支撐節(jié)點(diǎn)與系取縱向水平支撐節(jié)點(diǎn)與系桿或系桿與系桿之間的距離。桿或系桿與系桿之間的距離。 腹桿：腹桿：由于節(jié)點(diǎn)在平面外剛度很小，由于節(jié)點(diǎn)在平面外剛度很小，對(duì)桿件嵌固作用較小，故腹桿兩端視對(duì)桿件嵌固作用較小，故腹桿兩端視為鉸接，則為鉸接，則loy=l(2)(2)在桁架平面外在桁架平面外 取決于弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間距離。取決于弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間距離。上弦桿上弦桿

23、無檁方案無檁方案: :有檁方案有檁方案: :能保證大型屋面板三點(diǎn)與上弦桿焊接時(shí)能保證大型屋面板三點(diǎn)與上弦桿焊接時(shí): :loy= =l 1 1（l13m3m） l1 兩塊屋面板寬度。兩塊屋面板寬度。檁條與支撐點(diǎn)交叉不連接時(shí)：檁條與支撐點(diǎn)交叉不連接時(shí)：loy=l1檁條與支撐點(diǎn)交叉連接時(shí)：檁條與支撐點(diǎn)交叉連接時(shí)：loy=l1/2 單面連接的單角鋼和雙角鋼組成單面連接的單角鋼和雙角鋼組成的十字形桿件，受力后有可能斜向失的十字形桿件，受力后有可能斜向失穩(wěn)，由于兩端節(jié)點(diǎn)有一定的嵌固作用，穩(wěn)，由于兩端節(jié)點(diǎn)有一定的嵌固作用，故斜平面計(jì)算長(zhǎng)度略作折減故斜平面計(jì)算長(zhǎng)度略作折減( (支座斜支座斜桿和支座豎桿除外），

24、桿和支座豎桿除外），l0=0.9l(4)(4)其他其他 如桁架受壓弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的如桁架受壓弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離為兩倍節(jié)間長(zhǎng)度，且兩節(jié)間弦桿距離為兩倍節(jié)間長(zhǎng)度，且兩節(jié)間弦桿內(nèi)力不等時(shí)，該弦桿在桁架平面外的內(nèi)力不等時(shí)，該弦桿在桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度按下式計(jì)算：計(jì)算長(zhǎng)度按下式計(jì)算： ， )25. 075. 0(1210nnll 式中：式中：n nl l較大的壓力，計(jì)算時(shí)取正值；較大的壓力，計(jì)算時(shí)取正值；n n2 2較小的壓力或拉力，計(jì)算時(shí)壓力取正值，拉力取負(fù)值較小的壓力或拉力，計(jì)算時(shí)壓力取正值，拉力取負(fù)值但不小于但不小于0.50.5l ll l(3)(3)腹桿在斜平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度腹桿在斜平面內(nèi)的

25、計(jì)算長(zhǎng)度 確定桁架弦桿和單系腹桿的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，其計(jì)算確定桁架弦桿和單系腹桿的長(zhǎng)細(xì)比時(shí)，其計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按下表規(guī)定采用。長(zhǎng)度應(yīng)按下表規(guī)定采用。項(xiàng)項(xiàng) 次次彎曲方向彎曲方向弦弦 桿桿腹腹 桿桿支座斜桿和支座支座斜桿和支座豎桿豎桿 其他腹桿其他腹桿1 1在桁架平面內(nèi)在桁架平面內(nèi)ll0.8 l2 2在桁架平面外在桁架平面外l1ll3 3斜平面斜平面l0.9 ll 構(gòu)件的幾何長(zhǎng)度（節(jié)點(diǎn)中心間距離）；構(gòu)件的幾何長(zhǎng)度（節(jié)點(diǎn)中心間距離）；l1 桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離；桁架弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離；2. 桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比桿件的容許長(zhǎng)細(xì)比規(guī)范中對(duì)拉桿和壓桿都規(guī)定了容許長(zhǎng)細(xì)比。規(guī)范中對(duì)拉桿和壓桿都規(guī)定了容許長(zhǎng)細(xì)比。 7.

26、3.3 桿件的截面形式桿件的截面形式 對(duì)軸心受壓桿件，宜使桿件對(duì)兩個(gè)主軸有相對(duì)軸心受壓桿件，宜使桿件對(duì)兩個(gè)主軸有相近的穩(wěn)定性，即可使近的穩(wěn)定性，即可使兩方向的長(zhǎng)細(xì)比接近相等兩方向的長(zhǎng)細(xì)比接近相等。 基本上采用由兩個(gè)角鋼組成的基本上采用由兩個(gè)角鋼組成的t t形截面或十字形截面或十字形截面形式的桿件，也可用形截面形式的桿件，也可用h h型鋼剖開而成的型鋼剖開而成的t t形鋼形鋼代替雙角鋼組成的代替雙角鋼組成的t t形截面。受力較小的次要桿件形截面。受力較小的次要桿件可采用單角鋼。可采用單角鋼。 當(dāng)當(dāng) = = 時(shí)，可采用兩個(gè)等邊時(shí)，可采用兩個(gè)等邊角鋼截面或角鋼截面或tmtm截面；截面；yl0 xl0

27、 通常采用不等邊角鋼短通常采用不等邊角鋼短肢相連的截面，或肢相連的截面，或twtw型截面型截面以滿足長(zhǎng)細(xì)比要求。以滿足長(zhǎng)細(xì)比要求。v上弦桿：上弦桿： 有節(jié)間荷載時(shí)，可采用不等有節(jié)間荷載時(shí)，可采用不等邊角鋼長(zhǎng)肢相連或邊角鋼長(zhǎng)肢相連或tntn型截面。型截面。 無節(jié)間荷載時(shí)，宜采用不等無節(jié)間荷載時(shí)，宜采用不等邊角鋼短肢相連的截面；邊角鋼短肢相連的截面；v下弦桿：下弦桿： 受力很小的腹桿（如受力很小的腹桿（如再分桿等次要桿件），再分桿等次要桿件），可采用單角鋼截面。可采用單角鋼截面。v支座斜桿：支座斜桿：v其他一般腹桿：其他一般腹桿：宜采用等邊角鋼相并的截面；宜采用等邊角鋼相并的截面； 連接垂直支撐的

28、豎腹桿宜采連接垂直支撐的豎腹桿宜采用兩個(gè)等邊角鋼組成的十字形用兩個(gè)等邊角鋼組成的十字形截面；截面；= = 時(shí)，宜采用不等邊角鋼時(shí)，宜采用不等邊角鋼yl0 xl0長(zhǎng)肢相連或等邊角鋼的截面。長(zhǎng)肢相連或等邊角鋼的截面。由雙角鋼組成的由雙角鋼組成的t t形或十字形截面形或十字形截面桿件按實(shí)腹式桿件進(jìn)行計(jì)算，必須每桿件按實(shí)腹式桿件進(jìn)行計(jì)算，必須每隔一定距離在兩個(gè)角鋼間加設(shè)填板。隔一定距離在兩個(gè)角鋼間加設(shè)填板。v雙角鋼桿件的填板：雙角鋼桿件的填板： 填板的間距對(duì)壓桿填板的間距對(duì)壓桿l140i1，拉桿拉桿l180 i1；在在t t形截面中，形截面中，i1為一個(gè)角鋼對(duì)平行于填板自身形心軸的回轉(zhuǎn)半徑；在十字形為

29、一個(gè)角鋼對(duì)平行于填板自身形心軸的回轉(zhuǎn)半徑；在十字形截面中，填板應(yīng)沿兩個(gè)方向交錯(cuò)放置截面中，填板應(yīng)沿兩個(gè)方向交錯(cuò)放置，i1為一個(gè)角鋼的最小回為一個(gè)角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑，在壓桿的桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度范圍內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置轉(zhuǎn)半徑，在壓桿的桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度范圍內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置兩塊填板。兩塊填板。填板的寬度一般取填板的寬度一般取5080mm；填填板的長(zhǎng)度：對(duì)板的長(zhǎng)度：對(duì)t t形截面應(yīng)比角鋼肢形截面應(yīng)比角鋼肢伸出伸出1020mm，對(duì)十字形截面則對(duì)十字形截面則從角鋼肢尖縮進(jìn)從角鋼肢尖縮進(jìn)1015mm。填板填板的厚度與桁架節(jié)點(diǎn)板相同的厚度與桁架節(jié)點(diǎn)板相同。7.3.4 桿件的截面選擇桿件的截面選擇1.1.一般原則一般原

30、則應(yīng)優(yōu)先選用肢寬而薄的板件或肢件組成的截面，應(yīng)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一般板件或肢件的最小厚度為5 5mmmm。角鋼桿件或角鋼桿件或t t型鋼的懸伸肢寬不得小于型鋼的懸伸肢寬不得小于4545mmmm。直接與支撐或系桿相連的最小肢寬，應(yīng)根據(jù)連接螺直接與支撐或系桿相連的最小肢寬，應(yīng)根據(jù)連接螺栓的直徑栓的直徑d d而定而定。屋架節(jié)點(diǎn)板（或屋架節(jié)點(diǎn)板（或t t型鋼弦桿的腹板）的厚度，型鋼弦桿的腹板）的厚度，對(duì)單壁式屋架，可根據(jù)腹桿的最大內(nèi)力（對(duì)梯形和對(duì)單壁式屋架，可根據(jù)腹桿的最大內(nèi)力（對(duì)梯形和人字形屋架）或弦桿端節(jié)間內(nèi)力（對(duì)三角形屋架），人字形屋架）或弦桿端節(jié)

31、間內(nèi)力（對(duì)三角形屋架），按教材表按教材表7-37-3選用。選用?？缍容^大的桁架（跨度較大的桁架（2424m m）與柱鉸接時(shí)，弦桿與柱鉸接時(shí)，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。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)格不宜同一屋架的型鋼規(guī)格不宜太多，以便訂貨。太多，以便訂貨。當(dāng)連接支撐等的螺栓孔在當(dāng)連接支撐等的螺栓孔在節(jié)點(diǎn)板范圍內(nèi)且距節(jié)點(diǎn)板邊緣節(jié)點(diǎn)板范圍內(nèi)且距節(jié)點(diǎn)板邊緣距離距離100100mmmm時(shí)，計(jì)算桿件強(qiáng)時(shí)，計(jì)算桿件強(qiáng)度可不考慮截面的削弱。度可不考慮截面的削弱。軸心受拉桿件應(yīng)驗(yàn)算軸心受拉桿件應(yīng)驗(yàn)算強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比要求。強(qiáng)度和長(zhǎng)細(xì)比要求。軸心受軸心受壓桿件和

32、壓彎構(gòu)件要計(jì)算壓桿件和壓彎構(gòu)件要計(jì)算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定和長(zhǎng)細(xì)比。穩(wěn)定和長(zhǎng)細(xì)比。 單面連接的單角鋼桿件，在按軸心構(gòu)件計(jì)算其單面連接的單角鋼桿件，在按軸心構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度或穩(wěn)定以及連接時(shí)，鋼材和連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值強(qiáng)度或穩(wěn)定以及連接時(shí)，鋼材和連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以相應(yīng)的折減系數(shù)。應(yīng)乘以相應(yīng)的折減系數(shù)。2. 桿件的截面選擇桿件的截面選擇7.3.5 鋼桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)鋼桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般要求節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般要求 以桁架桿件的形心線以桁架桿件的形心線為軸線并在節(jié)點(diǎn)處相交于為軸線并在節(jié)點(diǎn)處相交于一點(diǎn)，肢背至軸線的距離一點(diǎn)，肢背至軸線的距離為為5 5mmmm的倍數(shù)。的倍數(shù)。 節(jié)

33、點(diǎn)處，腹桿與弦桿或腹桿與腹桿之間焊縫的節(jié)點(diǎn)處，腹桿與弦桿或腹桿與腹桿之間焊縫的凈距，不宜小于凈距，不宜小于1010mmmm，或者桿件之間的空隙不小于或者桿件之間的空隙不小于15152020mmmm。 角鋼端部的切割一般垂直于其軸線。有時(shí)允許角鋼端部的切割一般垂直于其軸線。有時(shí)允許切去一肢的部分，但不允許將一個(gè)肢完全切去而另切去一肢的部分，但不允許將一個(gè)肢完全切去而另一肢伸出的斜切。一肢伸出的斜切。 節(jié)點(diǎn)板的外形應(yīng)簡(jiǎn)單而規(guī)節(jié)點(diǎn)板的外形應(yīng)簡(jiǎn)單而規(guī)則，至少宜有兩邊平行，如矩則，至少宜有兩邊平行，如矩形、平行四邊形和直角梯形等。形、平行四邊形和直角梯形等。節(jié)點(diǎn)板邊緣與桿件軸線的夾角節(jié)點(diǎn)板邊緣與桿件軸線

34、的夾角不應(yīng)小于不應(yīng)小于1515。2. 角鋼桁架角鋼桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì) 一般節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)是指無集中荷載和一般節(jié)點(diǎn)是指無集中荷載和無弦桿拼接的節(jié)點(diǎn)無弦桿拼接的節(jié)點(diǎn) 節(jié)點(diǎn)板的平面尺寸，一般應(yīng)節(jié)點(diǎn)板的平面尺寸，一般應(yīng)根據(jù)桿件截面尺寸和腹桿端部根據(jù)桿件截面尺寸和腹桿端部焊縫長(zhǎng)度畫出大樣圖來確定。焊縫長(zhǎng)度畫出大樣圖來確定。12nnn :式式中中肢背焊縫：肢背焊縫： 1fhwfwflnk7 . 021 腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫按角鋼角焊縫承焊縫按角鋼角焊縫承受軸心力方法計(jì)算。受軸心力方法計(jì)算。節(jié)點(diǎn)板應(yīng)伸出弦桿節(jié)點(diǎn)板應(yīng)伸出弦桿10101515mmmm以便焊接。以便焊接。弦桿與節(jié)點(diǎn)

35、板的弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，應(yīng)考連接焊縫，應(yīng)考慮承受弦桿相鄰慮承受弦桿相鄰節(jié)間內(nèi)力之差，節(jié)間內(nèi)力之差，按下式計(jì)算按下式計(jì)算: : 通常因通常因nn很小，實(shí)際所需的焊腳尺寸可由構(gòu)造要求確定，很小，實(shí)際所需的焊腳尺寸可由構(gòu)造要求確定，并沿節(jié)點(diǎn)板全長(zhǎng)滿焊。并沿節(jié)點(diǎn)板全長(zhǎng)滿焊。2fhwfwflnk7 . 022 肢尖焊縫：肢尖焊縫： 為便于大型屋面板或檁條的放置，常將節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)上弦角鋼為便于大型屋面板或檁條的放置，常將節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)上弦角鋼背，縮進(jìn)距離不宜小于背，縮進(jìn)距離不宜小于( (0.5t+2)mmmm，也不宜大于節(jié)點(diǎn)板厚度也不宜大于節(jié)點(diǎn)板厚度t。wffwffflhq 17 . 02 角鋼桁架有集中荷

36、載的節(jié)角鋼桁架有集中荷載的節(jié)點(diǎn)點(diǎn) 角鋼背凹槽的塞焊縫可假定只承受角鋼背凹槽的塞焊縫可假定只承受屋面集中荷載，按下式計(jì)算其強(qiáng)度：屋面集中荷載，按下式計(jì)算其強(qiáng)度：式中：式中：q 節(jié)點(diǎn)集中荷載垂直于屋面的分量；節(jié)點(diǎn)集中荷載垂直于屋面的分量； 焊腳尺寸，取焊腳尺寸，取 0.5t； 正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)。一般因正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)。一般因q不大，按構(gòu)造滿焊不大，按構(gòu)造滿焊1fhf 1fh 計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮偏心彎矩計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮偏心彎矩m mnne（e e為角鋼肢尖至弦桿軸為角鋼肢尖至弦桿軸線距離），按下列公式計(jì)算：線距離），按下列公式計(jì)算： :n 對(duì)對(duì)wfflhn27 . 02 227 . 026wffl

37、hmm :對(duì)對(duì)wfffff 22 :驗(yàn)驗(yàn)算算式式為為2fh式中式中 肢尖焊縫的焊腳尺寸。肢尖焊縫的焊腳尺寸。 弦桿角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊弦桿角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差12nnn 當(dāng)節(jié)點(diǎn)板向上伸出不妨礙屋面構(gòu)件的放置，或因相鄰弦桿當(dāng)節(jié)點(diǎn)板向上伸出不妨礙屋面構(gòu)件的放置，或因相鄰弦桿節(jié)間內(nèi)力差節(jié)間內(nèi)力差nn較大，肢尖焊縫不滿足強(qiáng)度要求時(shí)，可將節(jié)較大，肢尖焊縫不滿足強(qiáng)度要求時(shí)，可將節(jié)點(diǎn)板部分向上伸出或全部向上伸出。點(diǎn)板部分向上伸出或全部向上伸出。此時(shí)弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫應(yīng)按下列公式計(jì)算：此時(shí)弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫應(yīng)按下列公式計(jì)算： 肢背焊縫：肢背焊

38、縫：wfwfflhqnk 112217 . 02)5 . 0()( 肢尖焊縫：肢尖焊縫：wfwfflhqnk 222227 . 02)5 . 0()( 式中：式中： 、 伸出肢背的焊縫伸出肢背的焊縫焊腳尺寸和計(jì)算焊腳尺寸和計(jì)算長(zhǎng)度；長(zhǎng)度； 1fh1wl肚松衯宸&愮鐝d)? $?d悡!餯怉 扈鋹a 嘬貑 d?噡1/2001騫寸15鏈?-crm鍦氱敤.files/imgr_logo.gif 冣杁9/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-crm鍦氱敤.files/logo.gif 冟?a/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-crm鍦敤.files/logo_compute.gif 冡?疘1/e

39、rp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/ 9/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/0830.gif冧塖阇8/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/4-2.gif 冨篰飁/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/imgr_logo.gif 冨杁9/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/logo.gif 冦旿?a/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/logo_compute.gif 冧?疘4/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰erp.files/ /erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰erp.files/0830.gif 冪阇?/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰erp.files/biaoshi.gif 冭賏?;/erp鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰erp.files/