T單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋

第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋1.單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的組成2.單層廠房結(jié)構(gòu)的布置3.支撐體系4.廠房橫向框架的計算5.廠房柱的構(gòu)造和計算6.普通鋼屋架7.吊車梁的設(shè)計8.墻架體系11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋1.單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的組成橫向框架屋蓋結(jié)構(gòu)支撐體系吊車梁墻架11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用鋼材指標(biāo)輕型：35～80kg/m2中型：70～200kg/m2重型：170～400kg/m211/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…1柱網(wǎng)布置工藝：生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)：簡單、同一、模數(shù)經(jīng)濟：柱距的影響地址條件：山地等11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…2變形縫…1伸縮縫考慮溫度影響劃分溫度區(qū)段縫寬：≧30～60mm中距c：1.0m,1.5-2m雙排柱單排柱：長圓螺栓孔、滾軸連接11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…3變形縫…2防震縫考慮抗震要求平、立面布置復(fù)雜高度、剛度相差大縫寬：根據(jù)抗震設(shè)防烈度和建筑物高度確定11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…4變形縫…3沉降縫地基差別較大相鄰部分高度、荷載和結(jié)構(gòu)形式差別較大縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)全部分開縫寬：根據(jù)地基情況和建筑物高度確定11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋屋蓋結(jié)構(gòu)的布置和體系鋼屋蓋由屋面、屋架和支撐組成。屋蓋結(jié)構(gòu)體系其它：托架、天窗、檁條等。2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…511/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系

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)用料多，對抗震不利。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，整體剛度差。無檁體系：有檁體系：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架上。常用于輕型屋面材料的情況。11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋3.支撐體系…1平面屋架在屋架平面外的剛度和穩(wěn)定性很差，不能承受水平荷載。因此，為使屋架結(jié)構(gòu)有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必須在屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)。上弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐下弦縱向水平支撐垂直支撐系桿組成檁條屋面板11/27/2022昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章章單單層層廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普普通鋼鋼屋蓋蓋3.支撐體體系…2保證屋屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)的的幾何何穩(wěn)定定性保證屋屋蓋的的整體體性，，提高高空間間剛度度避免壓壓桿側(cè)側(cè)向失失穩(wěn)，，防止止拉桿桿產(chǎn)生生過大大的振振動承擔(dān)和傳遞遞水平荷載載（如縱向向和橫向風(fēng)風(fēng)荷載、懸懸掛吊車水水平荷載和和地震作用用等）保證結(jié)構(gòu)安安裝時的穩(wěn)穩(wěn)定與方便便支撐的作用用11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋3.支撐體系…3支撐的布置置上弦橫向水水平支撐11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋3.支撐體系…4支撐的布置置下弦橫向水水平支撐11/24/2022昆明明理理工工大大學(xué)學(xué)建建工工學(xué)學(xué)院院土土木木系系第二二章章單單層層廠廠房房結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和普普通通鋼鋼屋屋蓋蓋3.支撐撐體體系系…5支撐撐的的布布置置縱向向水水平平支支撐撐下弦縱向水平支撐當(dāng)房房屋屋較較高高、、跨跨度度較較大大、、空空間間剛剛度度要要求求較較高高時時，，設(shè)設(shè)有有支支承承中中間間屋屋架架的的托托架架，，或或設(shè)設(shè)有有重重級級或或大大噸噸位位的的中中級級工工作作制制橋橋式式吊吊車車等等較較大大振振動動設(shè)設(shè)備備時時，，均均應(yīng)應(yīng)在在屋屋架架端端節(jié)節(jié)間間平平面面內(nèi)內(nèi)設(shè)設(shè)置置縱縱向向水水平平支支撐撐。。11/24/2022昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系第二章單單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普通鋼屋屋蓋3.支撐體系…6支撐的布置屋架的垂直支支撐應(yīng)與上、、下弦橫向水水平支撐設(shè)置置在同一柱間間。垂直支撐11/24/2022昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系第二章單單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普通鋼屋屋蓋3.支撐體系…7支撐的布置系桿剛性系桿（既既能受拉也能能受壓）柔性系桿（只只能承受拉力力）11/24/2022昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系第二章單單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普通鋼屋屋蓋3.支撐體系…8支撐的布置柱間支撐保證整體穩(wěn)定定和縱向剛度度承受縱向力提供柱平面外外支承點11/24/2022昆明理理工大大學(xué)建建工學(xué)學(xué)院土土木系系11/24/2022昆明理理工大大學(xué)建建工學(xué)學(xué)院土土木系系第二章章單單層層廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普普通鋼鋼屋蓋蓋4.廠房橫橫向框框架…1橫向框框架形形式梁與柱柱：：鉸鉸接（（排架架），，剛接接（剛剛架））柱與基基礎(chǔ)：：一般般剛接接11/24/2022昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系第二章單單層層廠房結(jié)結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋屋蓋4.廠房橫向向框架…2橫梁與框框架柱的的形式梁：實實腹式，，桁架式式柱：等截截面，階階形柱，，分離式式柱11/24/2022昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系第二章單單層層廠房結(jié)結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋屋蓋4.廠房橫向向框架…3橫向框架架計算簡簡介計算簡圖圖：平面面框架荷載：永永久荷載載，可變變荷載內(nèi)力設(shè)計計：結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)應(yīng)力設(shè)計計：控制制截面最最不利內(nèi)內(nèi)力組合合，截面面選擇，，連接計計算11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋5.廠房柱的構(gòu)構(gòu)造和計算算簡介柱的截面形形式柱身的構(gòu)造造柱截面驗算算11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋6.普通鋼屋架架…1屋架的形式式和主要尺尺寸三角形屋架架，梯形屋屋架，平行行弦屋架；；跨度，跨中中高度，端端部高度；；11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋6.普通鋼屋架架…2屋架桿件的的內(nèi)力計算算屋架上的荷荷載包括恒恒載、活荷荷載、雪荷荷載、風(fēng)荷荷載、積灰灰荷載及懸懸掛荷載等等?；炯俣ㄍǔ⒑奢d載集中到節(jié)節(jié)點上，并并假定屋架架各桿均為為理想直桿桿，各桿軸軸線在同一一平面內(nèi)且且匯交于節(jié)節(jié)點中心，，各節(jié)點均均為理想鉸鉸接，忽略略實際節(jié)點點產(chǎn)生的次次應(yīng)力。11/24/2022昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系內(nèi)力計算與荷荷載組合①全跨恒載+全跨活載：即即全跨永久荷載載+全跨屋面活載載或雪荷載（（取較大值））+全跨積灰荷載載+懸掛吊車荷載載。②全跨恒載+半跨活載：即即全跨永久荷載載+半跨屋面活載載（或半跨雪雪荷載）+半跨積灰荷載載+懸掛吊車荷載載。③采用大型混凝凝土屋面板的的屋架，尚應(yīng)應(yīng)考慮安裝時時可能的半跨跨荷載：即屋架、支撐和和天窗自重+半跨屋面板自自重+半跨屋面活荷荷載。屋架上、下弦弦桿和靠近支支座的腹桿由由①作用時會引起起桿件的最不不利內(nèi)力；跨中附近的腹腹桿可能由②③兩種荷載組合合控制。11/24/2022昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系B.中間腹桿：兩兩端或一端嵌嵌固程度較大大，視為彈性性嵌固。lox=0.8l(1)在桁架平面內(nèi)內(nèi)A.弦桿、支座斜斜桿、支座豎豎桿：本身線線剛度大，但但兩端節(jié)點嵌嵌固程度較低低，視為兩端端鉸接桿件。。lox=l桿件的計算長長度和容許長長細比桿件的計算長長度11/24/2022昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系下弦桿：取縱向水平平支撐節(jié)點與與系桿或系桿桿與系桿之間間的距離。腹桿：由于節(jié)點在在平面外剛度度很小，對桿桿件嵌固作用用較小，故腹腹桿兩端視為為鉸接，則lOy=l在桁架平面外外取決于弦桿側(cè)側(cè)向支承點間間距離。上弦桿無檁方案:有檁方案:能保證大型屋屋面板三點與與上弦桿焊接接時:lOy=l11（l11≤3m）l11—兩塊屋面板寬寬度。檁條與支撐點點交叉不連接接時：lOy=l1檁條與支撐點點交叉連接時時：lOy=l1/211/24/2022昆明理理工大大學(xué)建建工學(xué)學(xué)院土土木系系單面連連接的的單角角鋼和和雙角角鋼組組成的的十字字形桿桿件，，受力力后有有可能能斜向向失穩(wěn)穩(wěn)，由由于兩兩端節(jié)節(jié)點有有一定定的嵌嵌固作作用，，故斜斜平面面計算算長度度略作作折減減(支座斜斜桿和和支座座豎桿桿除外外），，l0=0.9l其他如桁架架受壓壓弦桿桿側(cè)向向支承承點間間的距距離為為兩倍倍節(jié)間間長度度，且且兩節(jié)節(jié)間弦弦桿內(nèi)內(nèi)力不不等時時，該該弦桿桿在桁桁架平平面外外的計計算長長度按按下式式計算算：，式中：：Nl——較大的的壓力力，計計算時時取正正值；；N2——較小的的壓力力或拉拉力，，計算算時壓壓力取取正值值，拉拉力取取負(fù)值值但不小小于0.5ll腹桿在在斜平平面內(nèi)內(nèi)的計計算長長度11/24/2022昆明明理理工工大大學(xué)學(xué)建建工工學(xué)學(xué)院院土土木木系系確定定桁桁架架弦弦桿桿和和單單系系腹腹桿桿的的長長細細比比時時，，其其計計算算長長度度應(yīng)應(yīng)按按下下表表規(guī)規(guī)定定采采用用。。項次彎曲方向弦桿腹桿支座斜桿和支座豎桿其他腹桿1在桁架平面內(nèi)ll0.8l2在桁架平面外l1ll3斜平面－l0.9ll—構(gòu)件件的的幾幾何何長長度度（（節(jié)節(jié)點點中中心心間間距距離離））；；l1—桁架架弦弦桿桿側(cè)側(cè)向向支支承承點點間間的的距距離離；；桿件件的的容容許許長長細細比比規(guī)范范中中對對拉拉桿桿和和壓壓桿桿都都規(guī)規(guī)定定了了容容許許長長細細比比。。11/24/2022昆明明理理工工大大學(xué)學(xué)建建工工學(xué)學(xué)院院土土木木系系桿件件的的截截面面形形式式對軸心心受受壓壓桿桿件件，宜使使桿桿件件對對兩兩個個主主軸軸有有相相近近的的穩(wěn)穩(wěn)定定性性，，即即可可使使兩兩方方向向的的長長細細比比接接近近相相等等。基本本上上采采用用由由兩兩個個角角鋼鋼組組成成的的T形截截面面或或十十字字形形截截面面形形式式的的桿桿件件，，也也可可用用H型鋼鋼剖剖開開而而成成的的T形鋼鋼代代替替雙雙角角鋼鋼組組成成的的T形截截面面。。受受力力較較小小的的次次要要桿桿件件可可采采用用單單角角鋼鋼。。11/24/2022昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系當(dāng)l0x=l0y時，可采采用兩個個等邊角角鋼截面面或TM截面；通常采用用不等邊邊角鋼短短肢相連連的截面面，或TW型截面以以滿足長長細比要要求。上弦桿：：有節(jié)間荷荷載時，，可采用用不等邊邊角鋼長長肢相連連或TN型截面。。無節(jié)間荷荷載時，，宜采用用不等邊邊角鋼短短肢相連連的截面面；下弦桿：：11/24/2022昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系受力很小小的腹桿桿（如再再分桿等等次要桿桿件），，可采用用單角鋼鋼截面。。支座斜桿桿：其他一般般腹桿：：宜采用等等邊角鋼鋼相并的的截面；；連接垂直直支撐的的豎腹桿桿宜采用用兩個等等邊角鋼鋼組成的的十字形形截面；；當(dāng)l0x=l0y時，宜采用用不等邊邊角鋼長肢相連連或等邊邊角鋼的的截面。。11/24/2022昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系由雙角鋼組成成的T形或十字形截截面桿件按實實腹式桿件進進行計算，必必須每隔一定定距離在兩個個角鋼間加設(shè)設(shè)填板。雙角鋼桿件的的填板：填板的間距對對壓桿l1≤40i1，拉桿l1≤80i1；在T形截面中，，i1為一個角鋼鋼對平行于于填板自身身形心軸的的回轉(zhuǎn)半徑徑；在十字字形截面中中，填板應(yīng)應(yīng)沿兩個方方向交錯放放置，i1為一個角鋼鋼的最小回回轉(zhuǎn)半徑，，在壓桿的的桁架平面面外計算長長度范圍內(nèi)內(nèi)，至少應(yīng)應(yīng)設(shè)置兩塊塊填板。填板的寬度度一般取50～80mm；填板的長度度：對T形截面應(yīng)比比角鋼肢伸伸出10～20mm，對十字形截截面則從角角鋼肢尖縮縮進10～15mm。填板的厚度度與桁架節(jié)節(jié)點板相同同。11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系桿件的截面面選擇一般原則①應(yīng)優(yōu)先選用用肢寬而薄薄的板件或或肢件組成成的截面，，一般板件件或肢件的的最小厚度度為5mm。②角鋼桿件或或T型鋼的懸伸伸肢寬不得得小于45mm。直接與支撐撐或系桿相相連的最小小肢寬，應(yīng)應(yīng)根據(jù)連接接螺栓的直直徑d而定。③屋架節(jié)點板板（或T型鋼弦桿的的腹板）的的厚度，對對單壁式屋屋架，可根根據(jù)腹桿的的最大內(nèi)力力（對梯形形和人字形形屋架）或或弦桿端節(jié)節(jié)間內(nèi)力（（對三角形形屋架），，按相關(guān)規(guī)規(guī)范選用。。④跨度較大的的桁架（≥24m）與柱鉸接時時，弦桿宜宜根據(jù)內(nèi)力力變化改變變截面，半半跨內(nèi)一般般只改變一一次。11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系⑤同一屋架的的型鋼規(guī)格格不宜太多多，以便訂訂貨。⑥當(dāng)連接支撐撐等的螺栓栓孔在節(jié)點點板范圍內(nèi)內(nèi)且距節(jié)點點板邊緣距距離≥100mm時，計算桿桿件強度可可不考慮截截面的削弱弱。軸心受拉桿桿件應(yīng)驗算算強度和長長細比要求求。軸心受受壓桿件和和壓彎構(gòu)件件要計算強強度、整體體穩(wěn)定、局局部穩(wěn)定和和長細比。。⑦單面連接的的單角鋼桿桿件，在按按軸心構(gòu)件件計算其強強度或穩(wěn)定定以及連接接時，鋼材材和連接的的強度設(shè)計計值應(yīng)乘以以相應(yīng)的折折減系數(shù)。。桿件的截面面選擇11/24/2022昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系鋼桁架的節(jié)節(jié)點設(shè)計節(jié)點設(shè)計的的一般要求求①以桁架桿件件的形心線線為軸線并并在節(jié)點處處相交于一一點，肢背背至軸線的的距離為5mm的倍數(shù)。②節(jié)點處，腹腹桿與弦桿桿或腹桿與與腹桿之間間焊縫的凈凈距，不宜宜小于10mm，或者桿件之之間的空隙隙不小于15～20mm。③角鋼端部的的切割一般般垂直于其其軸線。有有時允許切切去一肢的的部分，但但不允許將將一個肢完完全切去而而另一肢伸伸出的斜切切。11/24/2022昆明明理理工工大大學(xué)學(xué)建建工工學(xué)學(xué)院院土土木木系系④節(jié)點點板板的的外外形形應(yīng)應(yīng)簡簡單單而而規(guī)規(guī)則則，，至至少少宜宜有有兩兩邊邊平平行行，，如如矩矩形形、、平平行行四四邊邊形形和和直直角角梯梯形形等等。。節(jié)節(jié)點點板板邊邊緣緣與與桿桿件件軸軸線線的的夾夾角角不不應(yīng)應(yīng)小小于于15°°。角鋼鋼桁桁架架的節(jié)節(jié)點點設(shè)設(shè)計計①一般般節(jié)節(jié)點點一般般節(jié)節(jié)點點是是指指無無集集中中荷荷載載和和無無弦弦桿桿拼拼接接的的節(jié)節(jié)點點節(jié)點點板板的的平平面面尺尺寸寸，，一一般般應(yīng)應(yīng)根根據(jù)據(jù)桿桿件件截截面面尺尺寸寸和和腹腹桿桿端端部部焊焊縫縫長長度度畫畫出出大大樣樣圖圖來來確確定定。。11/24/2022昆明明理理工工大大學(xué)學(xué)建建工工學(xué)學(xué)院院土土木木系系肢背焊縫：≥腹桿桿與與節(jié)節(jié)點點板板的的連連接接焊焊縫縫按按角角鋼鋼角角焊焊縫縫承承受受軸軸心心力力方方法法計計算算。。節(jié)點點板板應(yīng)應(yīng)伸伸出出弦弦桿桿10～～15mm以便便焊焊接接。。弦桿桿與與節(jié)節(jié)點點板板的的連連接接焊焊縫縫，，應(yīng)應(yīng)考考慮慮承承受受弦弦桿桿相相鄰鄰節(jié)節(jié)間間內(nèi)內(nèi)力力之之差差，，按按下下式式計計算算:通常常因因ΔN很小小，，實實際際所所需需的的焊焊腳腳尺尺寸寸可可由由構(gòu)構(gòu)造造要要求求確確定定，，并并沿沿節(jié)節(jié)點點板板全全長長滿滿焊焊。。肢尖焊縫：≥式中中，，ΔN=N2-N111/24/2022昆明明理理工工大大學(xué)學(xué)建建工工學(xué)學(xué)院院土土木木系系為便便于于大大型型屋屋面面板板或或檁檁條條的的放放置置，，常常將將節(jié)節(jié)點點板板縮縮進進上上弦弦角角鋼鋼背背，，縮縮進進距距離離不不宜宜小小于于(0.5t+2)mm，，也不不宜宜大大于于節(jié)節(jié)點點板板厚厚度度t。②角鋼鋼桁桁架架有有集集中中荷荷載載的的節(jié)節(jié)點點角鋼鋼背背凹凹槽槽的的塞塞焊焊縫縫可可假假定定只只承承受受屋屋面面集集中中荷荷載載，，按按下下式式計計算算其其強強度度：：式中中：：Q—節(jié)點點集集中中荷荷載載垂垂直直于于屋屋面面的的分分量量；；hf1———焊腳腳尺尺寸寸，，取取hf1＝0.5t；βf———正面面角角焊焊縫縫強強度度增增大大系系數(shù)數(shù)。。一一般般因因Q不大大，，按按構(gòu)構(gòu)造造滿滿焊焊11/24/2022昆明明理理工工大大學(xué)學(xué)建建工工學(xué)學(xué)院院土土木木系系計算算時時應(yīng)應(yīng)考考慮慮偏偏心心彎彎矩矩M＝ΔN·e（e為角鋼肢尖至至弦桿軸線距距離），按下下列公式計算算：式中hf2——肢尖焊縫的焊焊腳尺寸。弦桿角鋼肢尖與節(jié)點板的連接焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差11/24/2022昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系當(dāng)節(jié)點板向上上伸出不妨礙礙屋面構(gòu)件的的放置，或因因相鄰弦桿節(jié)節(jié)間內(nèi)力差ΔN較大，肢尖焊焊縫不滿足強強度要求時，，可將節(jié)點板板部分向上伸伸出或全部向向