普通鋼屋架設計PPT學習教案

1、會計學1普通鋼屋架設計普通鋼屋架設計包括荷載取值、荷載匯集與荷載組合。作用于屋蓋上的荷載包括永久荷載和可變荷載。永久荷載：屋面材料自重（屋面板、保溫隔熱、防水、檁條 等）、屋架及支撐、天窗及吊頂?shù)冉Y構的自重；可變荷載：屋面均布活荷載、屋面積灰荷載、雪載、風荷載 以及懸掛吊車荷載等。荷載取值方法： 可由已給設計資料，查相應荷載規(guī)范或者計算，得出具體的各種荷載標準值。其屋架自重（包括支撐）估算公式為： =Lwpwp)/(2mkN第1頁/共59頁系數(shù)，當屋面荷載 （輕屋蓋）時，取=0.01； 當屋面荷載 （中等屋蓋）時， 取=0.012； 當屋面荷載 （重屋蓋）時， 取=0.117/L+0.011。

2、注：當屋面坡度 時，對重屋蓋可不考慮風載；但對于輕屋蓋，應考慮負風壓的影響。 屋面活載與雪載不同時考慮，取兩者較大值。2/1mkNp 2/5 . 21mkNp 2/5 . 2mkNp030a將面荷載匯集為節(jié)點荷載saqPki荷載標準值；kqi荷載分項因數(shù)，永久荷載荷載分項因數(shù)，永久荷載1.21.2，可變荷載，可變荷載1.41.4，這里可，這里可變荷載不加組合系數(shù)。變荷載不加組合系數(shù)。 aaaaaaaassP/2PPPPPPPP/2荷載匯集荷載匯集圖圖第2頁/共59頁注：組合（1）、（2）為使用階段組合，（3）為施工階段組合。組合（1）主要控制屋架上、下弦及靠近支座處的腹桿內(nèi)力；組合（2）、（3

3、）可能會使跨中部分腹桿產(chǎn)生最大內(nèi)力或變號。 通常，對于三角形屋架，只需進行第一種荷載組合即可；但對人字形屋架需進行第一、第二兩種荷載組合；而對于梯形層架，尚應進行上述三種荷載組合。但當施工中能保證屋面板對稱布置時，梯形屋架也可只進行上述的前兩種荷載組合。 為求出屋架最不利桿力，需進行荷載組合。 對于簡支屋架一般應考慮下列三種組合：（1）全跨永久荷載+全跨可變荷載（2）全跨永久荷載+半跨可變荷載（考慮使用階段的不利情況）（3）全跨屋架、支撐及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷載（考慮施工階段的不利情況）第3頁/共59頁軸力計算方法：按節(jié)點荷載作用下的鉸接平面桁架分析內(nèi)力，屋架各桿件軸力可用圖

4、解法、數(shù)解法或矩陣位移法（電算）計算。 為計算方便和減輕工作量，一般先計算屋架分別在左半跨和右半跨單位節(jié)點荷載下桿件內(nèi)力，稱桿件內(nèi)力系數(shù)，全跨作用單位節(jié)點荷載的桿件內(nèi)力系數(shù)由兩者疊加得到。然后將桿件內(nèi)力系數(shù)分別乖以各種荷載組合下節(jié)點荷載即得各種荷載組合下的桿件內(nèi)力（常列表進行），比較各種荷載組合下的桿件內(nèi)力可得桿件的計算控制內(nèi)力。 注：有節(jié)間荷載作用的屋架，將節(jié)間荷載分配到相鄰節(jié)點并按節(jié)點荷載求解桿件軸力。第4頁/共59頁 計算內(nèi)力系數(shù)計算計算內(nèi)力系數(shù)計算第5頁/共59頁 既要考慮桿件的連續(xù)性，又要考慮節(jié)點支承的彈性位移，既要考慮桿件的連續(xù)性，又要考慮節(jié)點支承的彈性位移，一般采用一般采用簡化計

5、算簡化計算。 端節(jié)間的正彎矩取端節(jié)間的正彎矩取0.8 0.8 ，其他節(jié)間的正彎矩和節(jié)點負彎，其他節(jié)間的正彎矩和節(jié)點負彎矩取矩取 ， 為將相應弦桿節(jié)間作為單跨簡支梁求得的最大為將相應弦桿節(jié)間作為單跨簡支梁求得的最大彎彎矩（如下圖）。矩（如下圖）。0M06 . 0 M0M圖圖7 上弦桿的局部彎矩上弦桿的局部彎矩每節(jié)間一個集中荷載；每節(jié)間一個集中荷載； 每節(jié)間兩個集中荷載每節(jié)間兩個集中荷載 )(a)(b有節(jié)間荷載作用的屋架，應計算節(jié)間荷載引起的局部彎矩。第6頁/共59頁桿件截面設計步驟桿件截面設計步驟為：確定桿件的計算長度；確定桿件為：確定桿件的計算長度；確定桿件截面形式；選擇合適的截面尺寸；驗算桿

6、件強度、穩(wěn)定截面形式；選擇合適的截面尺寸；驗算桿件強度、穩(wěn)定和剛度。和剛度。(a) (b) (c)221LEIcrP22)5.0(2LEIcrP22)(3LEIcrP桿端約束越強，桿件計算長度越短，臨界荷載越高桿端約束越強，桿件計算長度越短，臨界荷載越高 。第7頁/共59頁影響鋼屋架桿端約束大小的因素： 1）桿件軸力性質 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）桿件連接的方式 剛性相連，約束作用越大，反之，約 束作用越小。第8頁/共59頁 根據(jù)桿件的剛度及其嵌固（約束根據(jù)桿件的剛度及其嵌固（約束

7、程度來確定桁架桿件的程度來確定桁架桿件的計算長度。計算長度。1）桁架弦桿和單系腹桿的計算長度）桁架弦桿和單系腹桿的計算長度桁架平面內(nèi)計算長度 弦桿 支座斜桿 (節(jié)件長度） 支座豎桿 中間腹桿 llx0 xl0llx8 . 00第9頁/共59頁lly0lly9 . 00oyl10lly第10頁/共59頁桁架弦桿和單系腹桿的計算長度桁架弦桿和單系腹桿的計算長度 歸納為下表歸納為下表2 2。0llll1lllll項項 次次彎曲方向彎曲方向弦弦 桿桿腹桿腹桿支座斜桿和支支座斜桿和支座豎桿座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) 0.8 0.82 2在桁架平面外在桁架平面外3 3斜平面斜平面

8、 0.9 0.9l1l第11頁/共59頁)25. 075. 0(121NNlloy15 . 0 lloy式中：式中： 較大壓力，取正號；較大壓力，取正號； 較小壓力或拉力，較小壓力或拉力， 壓力取正號，拉力取負壓力取正號，拉力取負號。號。1N2N 平面內(nèi)的計算長度仍按表2確定，但平面外應按下式確定（考慮受力較小的桿件對受力大的桿件的“援助”作用）。要求要求第12頁/共59頁交叉腹桿中交叉點處構造處理： 1）兩桿不斷開。 2）一桿不斷開，另一桿斷開，用節(jié)點板拼接。交叉腹桿中交叉點處構造示意交叉腹桿中交叉點處構造示意桁架平面內(nèi)的計算長度桁架平面內(nèi)的計算長度應取節(jié)點中心到交叉點間的距離，即應取節(jié)點中

9、心到交叉點間的距離，即llx5 . 00在桁架平面內(nèi)，在桁架平面內(nèi)，無論另一桿為拉桿或壓桿，兩桿互為支承點。無論另一桿為拉桿或壓桿，兩桿互為支承點。第13頁/共59頁在桁架平面外，在桁架平面外，拉桿可作為壓桿的平面外支承點，拉桿可作為壓桿的平面外支承點， 壓桿除非受力較小且不斷開，否則不起側向支點的作用。壓桿除非受力較小且不斷開，否則不起側向支點的作用。 在桁架平面外的計算長度應按下表的規(guī)定采用。在桁架平面外的計算長度應按下表的規(guī)定采用。 第14頁/共59頁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，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

10、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。其具體規(guī)定見表4。 壓壓 桿桿拉拉 桿桿150150承受靜力荷載或間接承受動力荷載承受靜力荷載或間接承受動力荷載直接承受直接承受動力荷載動力荷載無吊車或有輕、中級工作無吊車或有輕、中級工作制吊車制吊車有重級工作制有重級工作制吊車吊車350350250250250250第15頁/共59頁 桿件截面選取的原則：承載能力高，抗彎強度大， 便于連接，用料經(jīng)濟通常選用角鋼和T型鋼截面伸展截面伸展壁厚較薄壁厚較薄外表平整外表平整等穩(wěn)定性設計：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。)(yz

11、yxyz單軸對稱截面繞對稱軸屈曲時考慮扭轉效應的換算長細比。第16頁/共59頁T型鋼截面桿件的優(yōu)點：耐腐蝕，經(jīng)濟性好（節(jié)省鋼材12%15%)。第17頁/共59頁受壓弦桿：有節(jié)間荷載時yyyxxxyxxyililll00002yxii2第18頁/共59頁受拉弦桿：xyll00支座斜腹桿及豎桿：xyll00yxyxii 第19頁/共59頁其他腹桿：yxll008 . 0yxyxii8 . 0連接垂直支撐的豎桿：垂直支撐傳力時豎桿不致產(chǎn)生偏心，方便吊裝。第20頁/共59頁第21頁/共59頁填板的寬度：一般取5080mm；填板的長度：對T形截面應比角鋼肢伸出1520mm，對十字形截面則從角鋼肢尖縮進1

12、015mm，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 。注意：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。1140il 1180il 圖圖11填板（墊板）作用：保證兩個角鋼共同工作。第22頁/共59頁 （1）在同一榀屋架中，型鋼規(guī)格不宜太多，一般不超過56種。 （2）盡量選用肢寬而薄的型鋼，使回轉半徑較大，這對壓桿尤為重要。 （3）不得采用肢寬相同而厚度相差等于或小于 的角鋼，以免施工時產(chǎn)生混料錯誤。 （4）角鋼型號不宜小于454或56364 。 （5）直接支承大型鋼筋砼屋面板的上弦桿，其角鋼外伸寬度不宜小于 （屋面板跨度 時），保證屋面板的支承長度。 （

13、6）計算單面連接的單角鋼桿件時，鋼材的強度設計值應折減，折減系數(shù)見表6。mm2mm80m6第23頁/共59頁按軸心受力構件計算按軸心受力構件計算強度和連接時強度和連接時0.850.85按軸心受壓構件計算按軸心受壓構件計算穩(wěn)定時穩(wěn)定時等邊角鋼等邊角鋼0.6+0.0015 0.6+0.0015 ，但不大于但不大于1.01.0短邊相連的不短邊相連的不等邊角鋼等邊角鋼0.6+0.0015 0.6+0.0015 ，但不大于但不大于1.01.0長邊相連的不長邊相連的不等邊角鋼等邊角鋼0.700.70(7)對于連接支撐等的螺栓孔在節(jié)點板范圍內(nèi)，且距節(jié)點板邊緣大于100mm時（圖右），計算拉桿強度可不考慮截面

14、削弱。第24頁/共59頁對軸心受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。 對軸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。計算方法按鋼結構原理教材進行。第25頁/共59頁任務：確定節(jié)點的構造，連接焊縫及節(jié)點承載力的計算。節(jié)點的構造應傳力路線明確、簡捷、制作安裝方便。注意：節(jié)點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)點板處斷開，應設置拼接角鋼在兩弦桿間直接傳力。第26頁/共59頁 原則上，原則上，桁架應以桿件的形心線為軸線并在節(jié)點處相交桁架應以桿件的形心線為軸線并在節(jié)點處相交于一點，于一點，以避免桿件偏心受力。為了制作方便，通常取角鋼以避免桿件偏

15、心受力。為了制作方便，通常取角鋼背或背或T T型鋼背至軸線的距離為型鋼背至軸線的距離為5mm5mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。 當當弦桿截面沿高度有改變時弦桿截面沿高度有改變時，為便于拼接和放置屋面材，為便于拼接和放置屋面材料，一般將料，一般將拼接處兩側弦桿表面對齊拼接處兩側弦桿表面對齊，這時形心線必然錯開，這時形心線必然錯開，此時此時宜采用受力較大的桿件形心線為軸線宜采用受力較大的桿件形心線為軸線（指導書圖（指導書圖1212）。）。當兩側當兩側形心線偏移的距離不超過較大弦桿截面高度的形心線偏移的距離不超過較大弦桿截面高度的5%5%時，時，可不考慮此偏心影響?？刹豢紤]此偏心影響。當偏心當偏心e e0.05

16、h0.05h時考慮時考慮偏心對桿件產(chǎn)生的附加偏心對桿件產(chǎn)生的附加彎矩：彎矩：iiiKKMMeNM1iiilEIK 匯交于節(jié)點的各桿件線剛度之和。式中式中iK第27頁/共59頁 在屋架節(jié)點處，在屋架節(jié)點處，腹桿與弦桿腹桿與弦桿或腹桿之間焊縫的凈距或腹桿之間焊縫的凈距，不宜小于，不宜小于10mm10mm，或者桿件之間的空隙不小于，或者桿件之間的空隙不小于151520mm20mm（上右圖），以便制作，（上右圖），以便制作，且可避免焊縫過分密集，致使鋼材且可避免焊縫過分密集，致使鋼材局部變脆。局部變脆。角鋼端部的切割一般垂直于其軸線圖13a。有時為減小節(jié)點板尺寸，允許切去一肢的部分圖13b、c，但不允

17、許將一個肢完全切去而另一肢斜切圖13d。第28頁/共59頁節(jié)點板的外形應盡可能簡單而規(guī)則，宜至少有兩邊平行，一般采用矩形、平行四邊形和直角梯形等。 節(jié)點板邊緣與桿件軸線的夾角不應小于15圖14a。單斜桿與弦桿的連接應使之不出現(xiàn)連接的偏心彎矩圖14b。第29頁/共59頁節(jié)點板的平面尺寸，一般應根據(jù)桿件截面尺寸和腹桿端部焊縫長度畫出大樣圖來確定，但考慮施工誤差，宜將此平面尺寸適當放大。 節(jié)點板厚度根據(jù)腹桿最大內(nèi)力（梯形和人字形）或弦桿端節(jié)間內(nèi)力（三角形）按表7選用。梯形、人字形屋架腹桿梯形、人字形屋架腹桿最大內(nèi)力或三角形屋架最大內(nèi)力或三角形屋架弦桿端節(jié)間內(nèi)力（弦桿端節(jié)間內(nèi)力（kNkN）170170

18、17171 129029029291 151051051511 168068068681 191091091911 1129012901291291 1177017701771771 130903090中間節(jié)點板厚度（中間節(jié)點板厚度（mmmm）6 68 88 8101012121414161618182020支座節(jié)點板厚度（支座節(jié)點板厚度（mmmm）1010101012121414161618 18 20202222注：注：1. 1. 節(jié)點板鋼材為節(jié)點板鋼材為Q345Q345鋼或鋼或Q390Q390鋼、鋼、Q420Q420鋼時，節(jié)點板厚可按表中數(shù)值鋼時，節(jié)點板厚可按表中數(shù)值適當減小。適當減小。

19、 2.2.本表適用于腹桿端部用側焊縫連接的情況。本表適用于腹桿端部用側焊縫連接的情況。 3.3.無豎腹桿相連且自由邊無加勁加強的節(jié)點板，應將受壓腹桿內(nèi)力乘以無豎腹桿相連且自由邊無加勁加強的節(jié)點板，應將受壓腹桿內(nèi)力乘以1.251.25后再查表后再查表。第30頁/共59頁支承大型混凝土屋面板的上弦桿，當支承處的總集中荷載（設計值）超過表8的數(shù)值時，弦桿的伸出肢容易彎曲，應對其采用圖15的做法之一予以加強。第31頁/共59頁1）確定節(jié)點構造； （2）根據(jù)腹桿內(nèi)力確定腹桿與節(jié)點板的連接焊縫。 一般先假定焊桿尺寸 和 ，然后求焊縫計算長度 和 。1fh2fh1wl2wl肢背焊縫計算長度肢背焊縫計算長度肢

20、尖焊縫計算長度肢尖焊縫計算長度 式中：式中：N腹桿的軸力設計值；腹桿的軸力設計值； 、 角鋼肢背、肢尖焊縫受力分配系數(shù)；角鋼肢背、肢尖焊縫受力分配系數(shù)； 角焊縫強度設計值。角焊縫強度設計值。 注意注意:焊腳尺寸和焊縫長度的構造要求，單角鋼單面連接的焊焊腳尺寸和焊縫長度的構造要求，單角鋼單面連接的焊縫設計強度應乘縫設計強度應乘0.85折減系數(shù)。折減系數(shù)。wffwfhNKl1117 . 02wffwfhNKl2227 . 021K2Kwff第32頁/共59頁 （5 5）根據(jù)基本要求切斷桿件，一般應使桿件長度為）根據(jù)基本要求切斷桿件，一般應使桿件長度為 的倍數(shù)。的倍數(shù)。 （6 6）根據(jù)計算結果布置焊

21、縫。）根據(jù)計算結果布置焊縫。 （7 7）適當考慮制作和裝配誤差，定出節(jié)點板外形，節(jié)點板）適當考慮制作和裝配誤差，定出節(jié)點板外形，節(jié)點板應滿足基本要求。應滿足基本要求。 （8 8）標注尺寸。桿件軸線位置，即軸線至肢背距離；節(jié)點）標注尺寸。桿件軸線位置，即軸線至肢背距離；節(jié)點中心到節(jié)點板邊的距離；桿件端部至節(jié)點中心的距離；標注焊中心到節(jié)點板邊的距離；桿件端部至節(jié)點中心的距離；標注焊縫及其尺寸?？p及其尺寸。 mm5（3）按比例畫出屋架軸線。（4）根據(jù)基本要求畫出桿件輪廓線。 （9 9）節(jié)點驗算。對不同節(jié)點）節(jié)點驗算。對不同節(jié)點驗算弦桿與節(jié)點板的焊縫；對拼驗算弦桿與節(jié)點板的焊縫；對拼接節(jié)點，計算拼接角

22、鋼長度、拼接節(jié)點，計算拼接角鋼長度、拼接焊縫，對支座節(jié)點計算支座底接焊縫，對支座節(jié)點計算支座底板、加勁肋等。板、加勁肋等。第33頁/共59頁角鋼桁架是指弦桿和腹桿均用角鋼做成的桁架。 一般節(jié)點 指節(jié)點無集中荷載和無弦桿拼接的節(jié)點，例如無懸吊荷載的屋架下弦的中間節(jié)點（圖16）。 節(jié)點板應伸出弦桿1015mm以便焊接. 腹桿與節(jié)點板的連接焊縫按受軸心力角鋼的角焊縫計算。 弦桿與節(jié)點板的連接焊縫，應考慮承受弦桿相鄰節(jié)點間內(nèi)力之差N=N2-N1，按下列公式計算其焊腳尺寸：第34頁/共59頁wfwfflNh7 . 0211wfwfflNh7 . 0222肢背焊縫肢背焊縫： 肢尖焊縫：肢尖焊縫： 式中式中

23、 、 內(nèi)力分配系數(shù)；內(nèi)力分配系數(shù)； 角焊縫強度設計值。角焊縫強度設計值。12wff通常因N很小，實際所需的焊腳尺寸可由構造要求確定，并沿節(jié)點板全長滿焊。第35頁/共59頁角鋼桁架有集中荷載的節(jié)點節(jié)點板縮進上弦角鋼背時（縮進距離不宜小于(0.5t+2)mm，也不宜大于t，t為節(jié)點板厚度）。角鋼背凹槽的塞焊縫假定只承受屋面集中荷載，按兩條角焊縫（焊腳尺寸為0.5t）計算其強度：wffwffflhQ17 . 02式中式中 Q節(jié)點集中荷載垂直于屋面的分量；節(jié)點集中荷載垂直于屋面的分量； 焊腳尺寸，取焊腳尺寸，取 ； 正面角焊縫強度增大系數(shù)。對承受靜力荷載和正面角焊縫強度增大系數(shù)。對承受靜力荷載和間接承

24、受動力荷載的屋架，間接承受動力荷載的屋架， ；對直接承受動力；對直接承受動力荷載的屋架，荷載的屋架， 。1fhfthf5 . 0122. 1f0 . 1f實際上因Q不大，可按構造滿焊。第36頁/共59頁12NNNeNM肢尖角焊縫肢尖角焊縫傳遞弦傳遞弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差 和偏心力和偏心力矩矩 。其焊縫強度按下式計算：其焊縫強度按下式計算：wfflhN27 . 02227 . 026wfflhMwfffff22式中 肢尖焊縫的焊腳尺寸。2fh第37頁/共59頁肢背焊縫： 肢尖焊縫：式中式中 、 伸出肢背的焊縫焊腳尺寸和計算長度；伸出肢背的焊縫焊腳尺寸和計算長度； 、 肢尖焊縫的焊

25、腳尺寸和計算長度。肢尖焊縫的焊腳尺寸和計算長度。wfwfflhQN112217 . 02)5 . 0()(wfwfflhQN222227 . 02)5 . 0()(1fh1wl2fh2wlq 節(jié)點板伸出或部分伸出 當肢尖焊縫不滿足上式要求時，可將節(jié)點板部分向上伸出圖17(c)或全部向上伸出圖17(d)。此時弦桿與節(jié)點板的連接焊縫應按下列公式計算：第38頁/共59頁工廠拼接位置通常在節(jié)點范圍以外。工地拼接位置一般在節(jié)點處。拼接角鋼傳遞弦桿內(nèi)力。拼接角鋼宜采用與弦桿相同的截面。應將拼接角鋼的應將拼接角鋼的棱角鏟去，并切去豎肢棱角鏟去，并切去豎肢。設置。設置安裝螺栓。安裝螺栓。拼接角鋼與節(jié)點板各焊于

26、不同的拼接角鋼與節(jié)點板各焊于不同的運輸運輸單元單元。第39頁/共59頁拼接角鋼的豎肢切處長度： mm，式中 t 為角鋼厚度， 為拼接焊縫的焊腳尺寸。)5(fhtfhfwfffhfhNl27 . 04式中式中 N桿件的軸心力，取節(jié)點兩側桿件的軸心力，取節(jié)點兩側 弦桿內(nèi)力的較小值。弦桿內(nèi)力的較小值。 拼接角鋼的長度拼接角鋼的長度為：為： bllf 2式中式中 b兩弦桿桿端的空隙，對于下弦拼接節(jié)點取兩弦桿桿端的空隙，對于下弦拼接節(jié)點取b=10 20mm；對于上弦屋脊拼接節(jié)點，?。粚τ谏舷椅菁蛊唇庸?jié)點，取b=3050mm。 屋脊節(jié)點處的拼接角鋼屋脊節(jié)點處的拼接角鋼，一般采用熱彎成形一般采用熱彎成形或將

27、角鋼豎肢切口或將角鋼豎肢切口再彎折后焊成（當屋面坡度較大且拼接角鋼肢較寬時）。再彎折后焊成（當屋面坡度較大且拼接角鋼肢較寬時）。拼接角鋼拼接角鋼或拼接鋼板或拼接鋼板的長度的長度，應根據(jù)所需焊縫長度決定。接頭，應根據(jù)所需焊縫長度決定。接頭一側的一側的連接焊縫長度連接焊縫長度應為：應為：第40頁/共59頁弦桿與節(jié)點板的連接焊縫，應按一般節(jié)點中的肢背、肢尖焊縫計算公式進行。注意： 的取值。取相鄰節(jié)間弦桿內(nèi)力之差或弦桿最大內(nèi)力的15%，兩者較大值。當節(jié)點處有集中荷載時，則應采用上述 值和集中荷載Q值，按角鋼桁架有集中荷載的節(jié)點計算方法驗算。N焊縫計算焊縫計算N第41頁/共59頁屋架與柱子的連接可以做成

28、鉸接或剛接。支承于混凝土柱或砌體柱的屋架一般都是按鉸接設計，而屋架與鋼柱的連接則可為鉸接或剛接。第42頁/共59頁支座節(jié)點的組成支座節(jié)點的組成：加勁肋的作用加勁肋的作用： 支座節(jié)點的構造要求支座節(jié)點的構造要求： 為便于施焊，為便于施焊，屋架下弦角鋼背與支座底板的距離屋架下弦角鋼背與支座底板的距離e（圖（圖1919、圖圖2020）不宜小于下弦角鋼伸出肢的寬度，也不宜小于）不宜小于下弦角鋼伸出肢的寬度，也不宜小于130mm130mm。屋架支座底板與柱頂用屋架支座底板與柱頂用錨栓錨栓相連，錨栓預埋于柱頂，直徑通常相連，錨栓預埋于柱頂，直徑通常為為202024mm24mm。為便于安裝時調整位置，底板上

29、的。為便于安裝時調整位置，底板上的錨栓孔徑錨栓孔徑宜為宜為錨栓直徑的錨栓直徑的2 22.52.5倍，屋架就位后再加小墊板套住錨栓并用工倍，屋架就位后再加小墊板套住錨栓并用工地焊縫與底板焊牢，地焊縫與底板焊牢，小墊板上的孔徑小墊板上的孔徑只比錨栓直徑大（只比錨栓直徑大（1 12 2）mmmm。節(jié)點板加勁肋底板錨栓提高支座節(jié)點的側向剛度，使支座底板受力均勻，減少底板彎矩第43頁/共59頁支座節(jié)點的傳力路線： 桁架各桿件的內(nèi)力通過桿端焊縫傳給節(jié)點板，然后經(jīng)節(jié)點板與加勁肋之間的垂直焊縫L ，把一部分力傳給加勁肋，再通過節(jié)點板、加勁肋與底板的水平焊縫H把全部支座壓力傳給底板，最后傳給支座。節(jié)點板 焊縫H

30、底板 屋架桿件合力R焊縫焊縫L L加勁肋 傳力路徑圖傳力路徑圖第44頁/共59頁支座底板的毛面積應為：式中式中 RR支座反力；支座反力； 支座鋼筋混凝土局部承壓強度設計值；支座鋼筋混凝土局部承壓強度設計值； 錨栓孔的面積。錨栓孔的面積。 cf0A底板短邊的長度一般不小于底板短邊的長度一般不小于200mm200mm。* * 底板的厚度底板的厚度21qaM式中式中 底板下反力的平均值，底板下反力的平均值， ； 系數(shù)，由系數(shù)，由 值按表值按表9 9查得：查得： 、 對角線長度及其中點至另一對角線的距離對角線長度及其中點至另一對角線的距離q)/(0AARq11/ab1a1b00AfRAAAcn按均布荷

31、載下板的抗彎計算，將基礎反力看成均布荷載按均布荷載下板的抗彎計算，將基礎反力看成均布荷載q,q,底底板被節(jié)點板和加勁肋分成板被節(jié)點板和加勁肋分成4 4塊兩相鄰邊支撐的板，其單位寬度塊兩相鄰邊支撐的板，其單位寬度的彎矩為：的彎矩為：第45頁/共59頁底板的厚度應為：底板的厚度應為：fMt6底板不宜太薄，底板不宜太薄，一般其厚度不宜小于一般其厚度不宜小于161620mm20mm。 2）加勁肋設計加勁肋：高度由節(jié)點板的尺寸決定，其厚度取等于或略小于節(jié)點板的厚度。按懸臂梁計算，固端截面的剪力 V=R/4，固端截面的彎矩M=Vb/4 。wffwfwfflhMlhV2227 . 0267 . 02加勁肋與

32、節(jié)點板間豎向焊縫加勁肋與節(jié)點板間豎向焊縫L:L:焊縫受力：焊縫受力： V=R/4 4 ，M=Vb/4 4 。焊縫驗算：焊縫驗算：第46頁/共59頁3 3）底板焊縫計算）底板焊縫計算支座底板與支座節(jié)點板、支座底板與支座節(jié)點板、加勁肋的連接焊縫加勁肋的連接焊縫按承受按承受全部支座反力全部支座反力R計算。計算。驗算式為：驗算式為：其中焊縫計算長度之和其中焊縫計算長度之和 cm， t和和c分別為節(jié)點板厚度和加勁肋切口寬度（圖分別為節(jié)點板厚度和加勁肋切口寬度（圖1919、圖、圖2020）。）。6)2(22ctbalwwfwfffflhR7 . 0第47頁/共59頁當腹桿也用T型鋼或單角鋼時，腹桿與弦桿直

33、接焊接(不需要節(jié)點板)；當腹桿采用雙角鋼時，有時需設節(jié)點板，節(jié)點板與弦桿采用對接焊縫，此焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差以及內(nèi)力差產(chǎn)生的偏心彎矩，可按下式進行計算： wvwftlN5 . 1wtwftlNe261wcf式中式中 由斜腹桿焊縫確定的節(jié)點板長度；由斜腹桿焊縫確定的節(jié)點板長度； 節(jié)點板厚度，通常取與節(jié)點板厚度，通常取與T T型鋼腹板等厚；型鋼腹板等厚； 對接焊縫抗剪強度設計值；對接焊縫抗剪強度設計值； 、 對接焊縫抗拉、抗壓強度設計值。對接焊縫抗拉、抗壓強度設計值。 或或wltwvfwtfwcf角鋼腹桿與節(jié)點板的焊縫計算同角鋼桁架。第48頁/共59頁當節(jié)點板厚度不滿足表7的要求時，節(jié)板件

34、在拉、剪作用下的強度，應按下列公式計算：方法1 （見圖22） fANii(/iia2cos21/1式中式中 作用于板件的拉力；作用于板件的拉力； 第第 段破壞面的截面積，當為螺栓（或鉚釘）連接時取段破壞面的截面積，當為螺栓（或鉚釘）連接時取 凈截面面積；凈截面面積； 板件的厚度；板件的厚度； 第第 破壞段的長度，應取板件中最危險的破壞線的長度（圖破壞段的長度，應取板件中最危險的破壞線的長度（圖 2222）；）； 第第 段的拉剪折算系數(shù)；段的拉剪折算系數(shù)； 第第 段破壞線與拉力軸線的夾角。段破壞線與拉力軸線的夾角。NiitlA itiliiiiai第49頁/共59頁方法方法2：有效寬度法（見圖有

35、效寬度法（見圖2323）有效寬度法計算式有效寬度法計算式：ftbNe)/(式中式中 板件的有效寬度（圖板件的有效寬度（圖2323），當用螺栓（或鉚釘），當用螺栓（或鉚釘） 連接時，應取凈寬度連接時，應取凈寬度 圖圖23 23 ； 圖中應力擴散角，可取為圖中應力擴散角，可取為3030。eb)(b第50頁/共59頁（2 2）穩(wěn)定計算）穩(wěn)定計算目的：目的：為了保證桁架節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定性。為了保證桁架節(jié)點板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定性。方法：方法：滿足下列條件，可不計算穩(wěn)定滿足下列條件，可不計算穩(wěn)定, ,否則應計算穩(wěn)定。否則應計算穩(wěn)定。對有豎腹桿或無豎腹桿但自由邊有加勁肋（圖21）的節(jié)點板

36、yftc/23515/ cyftc/23510/ tfbNe8 . 0圖圖21 無豎腹桿但自由邊有無豎腹桿但自由邊有加勁肋的節(jié)點板加勁肋的節(jié)點板對無豎腹桿且自由邊無加勁肋的節(jié)點板且且受壓腹桿連接肢端面中點沿腹桿受壓腹桿連接肢端面中點沿腹桿 軸線方向至弦桿邊緣的凈距離；軸線方向至弦桿邊緣的凈距離；注：注：在任何情況下在任何情況下 不得大于不得大于 tcyf23522t為節(jié)點板厚度為節(jié)點板厚度。注：注：在任何情況下在任何情況下 不得大于不得大于 tcyf2355 .17第51頁/共59頁（3）構造要求采用上述方法計算節(jié)點板的強度和穩(wěn)定時，應滿足下列要求： 節(jié)點板邊緣與腹桿軸線之間的夾角應不小于15

37、； 斜腹桿與弦桿的夾角應在 3060之間； 節(jié)點板的自由邊長度 與厚度 之比不得大于60 ，否則應根據(jù)構造要求沿自由邊設加勁肋予以加強。fltyf/235第52頁/共59頁屋架施工圖常按安裝單元或運送單元繪制。一般屋架可劃分為兩個或三個運送單元，但可作為一個安裝單元進行安裝。1.施工圖的主要內(nèi)容(圖24） 包括屋架單線圖（簡圖）、屋架運送單元正視圖、上弦及下弦桿俯視圖、必要數(shù)量的側視量以及若干零件大樣圖、整榀屋架的材料表及說明。2. 施工圖的布圖原則(圖24） （1）通常在圖紙左上角繪整榀屋架簡圖，簡圖比例視圖紙空隙大小而定，圖中一半注上幾何長度(mm)，另一半注上桿件的計算內(nèi)力（kN）； （2）施工圖的主要圖面用以繪制屋架的正面圖，上、下弦的平面圖，必要的側面圖和剖面圖，以及某些安裝節(jié)點或特殊零件的大樣圖。第53頁/共59頁圖圖24第54頁/共59頁3.繪圖比例 屋架施工圖通常采用兩種比例尺：桿件軸線一般為1：201：30，以免圖幅太大；節(jié)點（包括桿件截面、節(jié)點板和小零件）一般為1：101：15，可清楚地表達節(jié)點的細部構造要求。4.屋架起拱 當梯形屋架跨度 L24m或三角形屋架跨度 L15m時，應考慮起拱，其起拱高度約為