屋蓋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1屋蓋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)屋蓋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(shj)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(shj)第一頁，共69頁。二、屋蓋系統(tǒng)二、屋蓋系統(tǒng)(xtng)的組成的組成第2頁/共69頁第二頁，共69頁。支撐。復(fù)雜，剛度差，須設(shè)置省，但構(gòu)造有檁屋蓋自重輕，用料但自重大，不利抗震；簡單，施工方便，度大，整體性好，構(gòu)造比較：無檁屋蓋屋面剛屋架檁條有檁體系：屋面材料屋架無檁體系：大型屋面板第3頁/共69頁第三頁，共69頁。第4頁/共69頁第四頁，共69頁。第5頁/共69頁第五頁，共69頁。第6頁/共69頁第六頁，共69頁。第7頁/共69頁第七頁，共69頁。第8頁/共69頁第八頁，共69頁。第9頁/共69頁第九頁，共69頁。第10頁

2、/共69頁第十頁，共69頁。第11頁/共69頁第十一頁，共69頁。水平水平(shupng)支撐（橫向、縱向）：一般采用支撐（橫向、縱向）：一般采用十字交叉式十字交叉式 第12頁/共69頁第十二頁，共69頁。2）屋架跨度大，高度高、基本風(fēng)壓）屋架跨度大，高度高、基本風(fēng)壓大、抗震設(shè)防烈度高應(yīng)計(jì)算確大、抗震設(shè)防烈度高應(yīng)計(jì)算確定。計(jì)算簡圖如下：定。計(jì)算簡圖如下：第13頁/共69頁第十三頁，共69頁。 然后(rnhu)驗(yàn)算（受拉構(gòu)件）強(qiáng)度、剛度第14頁/共69頁第十四頁，共69頁。高度取跨度的對于實(shí)腹式檁條，檁條用。，用了省，目前比較常下?lián)问綑_條：受力合理的情況。適用于跨度大和荷載大工費(fèi)時(shí)，設(shè)置拉條，安

3、裝方便。好，承載力大，不必空間桁架式：整體剛度置幾道鋼箍。，應(yīng)沿跨度全長設(shè)形桁架式：整體性較差條。剛度較差，必須設(shè)置拉，用料省，但側(cè)向平面桁架式：受力明確桁架式作安裝方便實(shí)腹式：構(gòu)造簡單，制按構(gòu)件組成50/135/1T第15頁/共69頁第十五頁，共69頁。第16頁/共69頁第十六頁，共69頁。第17頁/共69頁第十七頁，共69頁。拉條：水平拉條、斜拉條、撐桿拉條：水平拉條、斜拉條、撐桿(chn n)一般情況下，對于拉條，常一般情況下，對于拉條，常采用圓鋼，直徑為采用圓鋼，直徑為8-12mm，而，而對于撐桿對于撐桿(chn n)，由于是，由于是受壓構(gòu)件，其長細(xì)比不能大于受壓構(gòu)件，其長細(xì)比不能大于

4、200，故撐桿，故撐桿(chn n)常用圓常用圓鋼外加套管或直接用角鋼。鋼外加套管或直接用角鋼。第18頁/共69頁第十八頁，共69頁。第19頁/共69頁第十九頁，共69頁。第20頁/共69頁第二十頁，共69頁。第21頁/共69頁第二十一頁，共69頁。第22頁/共69頁第二十二頁，共69頁。xyyxMqMq屋面傾斜角度。檁條跨度；包括自重）設(shè)計(jì)值；檁條承受的屋面荷載（式中：lqqllqMqllqMxyyxsin8181cos81812222第23頁/共69頁第二十三頁，共69頁。sin321281cos81812222qllqMqllqMxyyx第24頁/共69頁第二十四頁，共69頁。sin90

5、13101cos913213212222qllqMqllqlqMxyyyx第25頁/共69頁第二十五頁，共69頁。 xyknyyynxxxEIlqfWMWM3845)2) 14向的撓度。，僅驗(yàn)算垂直于屋面方剛度：按彈性方法驗(yàn)算強(qiáng)度：注：注：1）一般情況下，檁條截面）一般情況下，檁條截面Iy比比IX小得多，因此要選小得多，因此要選擇合理擇合理(hl)、經(jīng)濟(jì)的截面，應(yīng)沿屋面對檁條設(shè)置拉條、經(jīng)濟(jì)的截面，應(yīng)沿屋面對檁條設(shè)置拉條以減少檁條在最小剛度平面內(nèi)的計(jì)算長度；以減少檁條在最小剛度平面內(nèi)的計(jì)算長度；2）在恒載和活載組合情況下，檁條上側(cè)受壓，由于其與）在恒載和活載組合情況下，檁條上側(cè)受壓，由于其與屋面

6、有足夠聯(lián)系，可不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定。屋面有足夠聯(lián)系，可不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定。3）在恒載與風(fēng)載組合情況下，檁條下側(cè)受壓，由于其與）在恒載與風(fēng)載組合情況下，檁條下側(cè)受壓，由于其與屋面無聯(lián)系，需驗(yàn)算整體穩(wěn)定。屋面無聯(lián)系，需驗(yàn)算整體穩(wěn)定。第26頁/共69頁第二十六頁，共69頁。第27頁/共69頁第二十七頁，共69頁。第28頁/共69頁第二十八頁，共69頁。第29頁/共69頁第二十九頁，共69頁。第30頁/共69頁第三十頁，共69頁。第31頁/共69頁第三十一頁，共69頁。第32頁/共69頁第三十二頁，共69頁。第33頁/共69頁第三十三頁，共69頁。第34頁/共69頁第三十四頁，共69頁。三、屋架的主要尺寸三

7、、屋架的主要尺寸1、跨度：由使用、跨度：由使用(shyng)和工藝要求和工藝要求確定。確定。計(jì)算跨度計(jì)算跨度=支柱軸線間距支柱軸線間距-300mm2、高度：由建筑、剛度、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)輸和、高度：由建筑、剛度、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)輸和屋面坡度等決定。屋面坡度等決定。第35頁/共69頁第三十五頁，共69頁。第36頁/共69頁第三十六頁，共69頁。第37頁/共69頁第三十七頁，共69頁。第38頁/共69頁第三十八頁，共69頁。第39頁/共69頁第三十九頁，共69頁。2 2）上弦局部彎矩）上弦局部彎矩按多跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算端節(jié)按多跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算端節(jié)間正彎矩間正彎矩M1=0.8M0,M1=0.8M0,其他節(jié)間正其他節(jié)間

8、正彎矩和節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩彎矩和節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩M2=0.6M0M2=0.6M0，其中其中M0M0為簡支梁的跨中正彎矩。為簡支梁的跨中正彎矩。第40頁/共69頁第四十頁，共69頁。第41頁/共69頁第四十一頁，共69頁。第42頁/共69頁第四十二頁，共69頁。第43頁/共69頁第四十三頁，共69頁。第44頁/共69頁第四十四頁，共69頁。第45頁/共69頁第四十五頁，共69頁。宜采用長肢相并的不等肢角鋼宜采用長肢相并的不等肢角鋼組成的組成的T T形截面。形截面。ii)ii)驗(yàn)算（壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)）：強(qiáng)度、驗(yàn)算（壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)）：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定（平面內(nèi)、平面外）、整體穩(wěn)定（平面內(nèi)、平面外）、剛度。剛度。第46頁/共

9、69頁第四十六頁，共69頁。B、驗(yàn)算（壓桿）：強(qiáng)度、穩(wěn)定、驗(yàn)算（壓桿）：強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度。剛度。5）腹桿）腹桿A、截面選擇、截面選擇Loy=1.25lox,而要使而要使xy，則采，則采用兩個(gè)等肢角鋼組成的用兩個(gè)等肢角鋼組成的T形截面。形截面。B、驗(yàn)算：按拉桿或壓桿設(shè)計(jì)、驗(yàn)算：按拉桿或壓桿設(shè)計(jì)第47頁/共69頁第四十七頁，共69頁。第48頁/共69頁第四十八頁，共69頁。4）屋架(wji)上弦剛度較差，須進(jìn)行加強(qiáng)處理。第49頁/共69頁第四十九頁，共69頁。6）節(jié)點(diǎn)板形狀應(yīng)簡單(jindn)而有規(guī)則，至少兩邊平行。第50頁/共69頁第五十頁，共69頁。第51頁/共69頁第五十一頁，共69頁。第5

10、2頁/共69頁第五十二頁，共69頁。wffwwffwfhNklfhNkl7 . 027 . 022111；肢尖：肢背：B B、上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫、上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫 為擱置屋面板或檁條，上弦桿的肢背與節(jié)為擱置屋面板或檁條，上弦桿的肢背與節(jié)點(diǎn)板采用塞焊縫，計(jì)算時(shí)塞焊當(dāng)作兩條角焊點(diǎn)板采用塞焊縫，計(jì)算時(shí)塞焊當(dāng)作兩條角焊縫進(jìn)行計(jì)算。對于該處連接，采用以下縫進(jìn)行計(jì)算。對于該處連接，采用以下(yxi)(yxi)兩種方式計(jì)算：兩種方式計(jì)算： 集中力集中力P P由角鋼肢背塞焊縫承擔(dān)，而內(nèi)力差由角鋼肢背塞焊縫承擔(dān)，而內(nèi)力差N1-N2N1-N2以及由此產(chǎn)生的偏心距以及由此產(chǎn)生的偏心距M=(N1-N2)eM

11、=(N1-N2)e由由角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的角焊縫承擔(dān)角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的角焊縫承擔(dān)第53頁/共69頁第五十三頁，共69頁。wfNffMfwfMfwfNfwfwffflhMlhNflhP 222/7 . 026;7 . 028 . 07 . 02上弦肢尖角焊縫：；上弦肢背塞焊：第54頁/共69頁第五十四頁，共69頁。wfwffwfwffflhNNkflhNNk221212117 . 027 . 02肢尖：；肢背： 由于弦桿的大部分軸力由角鋼傳遞，因而(yn r)焊縫僅傳遞下弦相鄰節(jié)間的內(nèi)力差，通常內(nèi)力差很小，所需焊縫按構(gòu)造要求在節(jié)點(diǎn)板范圍內(nèi)滿焊。第55頁/共69頁第五十五頁，共69頁。wfwfwfw

12、fflhPNkflhPNk12222112217 . 0222. 1/5 . 07 . 0222. 1/5 . 0肢背：肢背：第56頁/共69頁第五十六頁，共69頁。工地拼接：運(yùn)輸限制，設(shè)于節(jié)點(diǎn)(ji din)處，常常設(shè)于屋脊處。第57頁/共69頁第五十七頁，共69頁。第58頁/共69頁第五十八頁，共69頁。wfwffflhP8 . 07 . 02第59頁/共69頁第五十九頁，共69頁。第60頁/共69頁第六十頁，共69頁。A A、腹桿與節(jié)點(diǎn)、腹桿與節(jié)點(diǎn)(ji din)(ji din)板的連接板的連接第61頁/共69頁第六十一頁，共69頁。C C、拼接、拼接(pn ji)(pn ji)角鋼的連接焊縫角鋼的連接焊縫拼接拼接(pn ji)(pn ji)角鋼與下弦桿采用四條角焊縫等強(qiáng)連角鋼與下弦桿采用四條角焊縫等強(qiáng)連接。接。第62頁/共69頁第六十二頁，共69頁。座由支座節(jié)點(diǎn)板、支座底板、加勁肋和錨栓組成。支座節(jié)點(diǎn)傳力路徑：第63頁/共69頁第六十三頁，共69頁。第64頁/共69頁第六十四頁，共69頁。d、加勁肋、節(jié)點(diǎn)(ji din)板與支座底板連接焊縫計(jì)