鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件

第七章鋼屋架hitce第七章1§7.1概述鋼廠房具有較大的承載能力,整體剛度、抗震性能好耐熱,考慮制造、運輸、安裝等因素,經(jīng)濟效益較高單層廠房結(jié)構(gòu)的組成廠房應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性,以抵抗各種荷載橫向平面框架或排架屋蓋系統(tǒng)廠房結(jié)構(gòu)的組成吊車梁系統(tǒng)支撐體系墻架系統(tǒng)用鋼量從多到少:柱、吊車梁、屋蓋系統(tǒng)?！?.1概述2上弦向支撐大型屋面板天窗架屋架垂直支撐區(qū)區(qū)柱間支撐屋面荷載屋面板屋架豎向荷載{吊車輪壓吊車梁柱牛腿墻體荷載連系梁或基礎(chǔ)梁橫向排架柱橫向風荷載墻體(與柱有效連接)基礎(chǔ)地基水平荷載吊車橫向水平制動力縱向∫風荷載山墻抗風柱屋蓋支撐)縱向排架柱水平荷載吊車縱向水平制動力一吊車梁基礎(chǔ)地基上弦向支撐3房設(shè)計程序設(shè)計分三個階段1.結(jié)構(gòu)選型及整體布置:柱網(wǎng)布置、橫向框架型式和主要尺寸、屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁系統(tǒng)、墻架、支撐、鋼材牌號技術(shù)設(shè)計:荷載計算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、結(jié)構(gòu)尺寸及連接計算繪制施工圖§7.2廠房結(jié)構(gòu)的整體布置柱網(wǎng)布置滿足生產(chǎn)工藝要求:與設(shè)備、生產(chǎn)工藝流程相配合;2.滿足結(jié)構(gòu)方面的要求:柱設(shè)在同一橫向軸線上,以保證橫向剛度3.滿足經(jīng)濟合理的要求:總用鋼量最少;4.構(gòu)件統(tǒng)一化、標準化:跨度以3m,柱距以6m為模數(shù),特別時,柱距可9m。房設(shè)計程序4變形縫溫度縫溫度變化時,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度變形和溫度應(yīng)力,柱子的剛度其與吊車梁軌頂標高有關(guān)溫度變形△L=△tL梁、柱連接型式廠房縱、橫向長度小于某長度,可不考慮溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度區(qū)段長度值,可查表。若長度和寬度太大,應(yīng)設(shè)置溫度縫,將其分為長度較小的溫度區(qū)段,在每個溫度區(qū)段中,可不考慮溫度應(yīng)力和溫度變形,但在每個溫度區(qū)段中應(yīng)設(shè)置柱間支撐溫度縫的設(shè)置:部變形縫5封閉結(jié)合:伸縮縫的軸線與定位軸線重合設(shè)置雙柱6000非封閉結(jié)合:也可采用單柱設(shè)溫度縫,即在支座處設(shè)滑動支座。沉降縫相鄰廠房高差較大,或地基土壓縮性較大,設(shè)沉降縫沉降縫作法:縫處結(jié)構(gòu)全部斷開,包括基礎(chǔ)沉降縫可兼作溫度縫,而溫度縫不能兼作沉降縫。封閉結(jié)合:伸縮縫的軸線與定位軸線重合6§7.3屋蓋結(jié)構(gòu)的形式屋蓋結(jié)構(gòu)包括:鋼屋架、托架、天窗架、檁條、屋面板。屋架與柱的連接簡支連接簡支屋架剛接連接剛接屋架屋蓋結(jié)構(gòu)體系無檁體系優(yōu)點:橫向剛度大、整體性好、構(gòu)造簡單。缺點:自重大,對抗震不利。有檁體系優(yōu)點:自重輕、對抗震有利。缺點:橫向剛度差、屋蓋構(gòu)件多、構(gòu)造復(fù)雜采用輕型屋面材料,如壓型鋼板、壓型鋁板等。當壓型鋼板或壓型鋁板與檁條進行可靠連接后,有效地傳遞屋面縱、橫方向的水平力,提高屋面的整體剛度,此現(xiàn)象稱為受力蒙皮效應(yīng)§7.3屋蓋結(jié)構(gòu)的形式7當柱距較大,檁條或屋面板跨度大,則截面大,不經(jīng)濟,故設(shè)托架,托架上設(shè)屋架。屋架的受力特點鋼屋架以承受橫向彎曲的受力方式把屋面荷載傳給下部結(jié)構(gòu),一般荷載作用于屋架的節(jié)點上,各桿均只有軸心力,應(yīng)力均勻分布。按受荷的大小,適用的跨度,截面及構(gòu)造將屋架分為通鋼屋架:桿截面結(jié)構(gòu)整體剛度大,適用性強,適用跨度18~36米。鋼管屋架:截面剛度大,抗扭、抗壓性能好,省鋼三類但管節(jié)點復(fù)雜/管與管相貫節(jié)點板管切口輕鋼屋架:與普鋼屋架相比,角鋼小,自重輕,抗震好,剛度差,跨度<18m,采用輕型屋面材料。當柱距較大,檁條或屋面板跨度大,則截面大,不經(jīng)8平面結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)形式分為空間結(jié)構(gòu)」自平衡體系,支撐簡化,甚至取消。鋼屋架的外形、腹桿布置及尺寸基本要求使用要求:應(yīng)與屋面排水相適應(yīng);輕型屋面,坡度i=1/5~1/2大型屋面板,坡度i=112~1/8應(yīng)濟要求:屋架的外形盡量與彎矩圖相配合,彎矩大,滿兩足應(yīng)截面高,如此弦桿內(nèi)力比較均勻,經(jīng)濟。通常,要使長桿受拉,短桿受壓,桿件夾角30°~60°,便于節(jié)點處理。安裝要求:滿足要求的前提下,盡量較少節(jié)點數(shù),且要合理。平面結(jié)構(gòu)92.屋架外形、特點常用的屋架外形有:三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架等三角形屋架:適用于坡度較陡的有檁屋蓋,與柱鉸接,跨度小于等于24m。缺點:它的外形與均布荷載的彎矩圖不相適應(yīng),跨中M大,h大,桿力N小內(nèi)力分布不均支座處M小,h更小,桿力N大支座處,桿件間的夾角過小,節(jié)點難于處理芬克式屋架,內(nèi)力分布不均增大夾角,節(jié)點易處理,支座處弦桿內(nèi)力改善節(jié)點難處理,有吊頂時,設(shè)虛線腹桿2.屋架外形、特點10鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件11鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件12鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件13鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件14鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件15鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件16鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件17鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件18鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件19鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件20鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件21鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件22鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件23鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件24鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件25鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件26鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件27鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件28鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件29鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件30鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件31鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件32鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件33鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件34鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件35鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件36鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件37鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件38鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件39鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件40鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件41鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件42鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件43鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件44鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件45鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件46鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件47鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件48鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件49鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件50鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件51鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件52鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件53鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件54鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件55第七章鋼屋架hitce第七章56§7.1概述鋼廠房具有較大的承載能力,整體剛度、抗震性能好耐熱,考慮制造、運輸、安裝等因素,經(jīng)濟效益較高單層廠房結(jié)構(gòu)的組成廠房應(yīng)具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性,以抵抗各種荷載橫向平面框架或排架屋蓋系統(tǒng)廠房結(jié)構(gòu)的組成吊車梁系統(tǒng)支撐體系墻架系統(tǒng)用鋼量從多到少:柱、吊車梁、屋蓋系統(tǒng)。§7.1概述57上弦向支撐大型屋面板天窗架屋架垂直支撐區(qū)區(qū)柱間支撐屋面荷載屋面板屋架豎向荷載{吊車輪壓吊車梁柱牛腿墻體荷載連系梁或基礎(chǔ)梁橫向排架柱橫向風荷載墻體(與柱有效連接)基礎(chǔ)地基水平荷載吊車橫向水平制動力縱向∫風荷載山墻抗風柱屋蓋支撐)縱向排架柱水平荷載吊車縱向水平制動力一吊車梁基礎(chǔ)地基上弦向支撐58房設(shè)計程序設(shè)計分三個階段1.結(jié)構(gòu)選型及整體布置:柱網(wǎng)布置、橫向框架型式和主要尺寸、屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁系統(tǒng)、墻架、支撐、鋼材牌號技術(shù)設(shè)計:荷載計算、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、結(jié)構(gòu)尺寸及連接計算繪制施工圖§7.2廠房結(jié)構(gòu)的整體布置柱網(wǎng)布置滿足生產(chǎn)工藝要求:與設(shè)備、生產(chǎn)工藝流程相配合;2.滿足結(jié)構(gòu)方面的要求:柱設(shè)在同一橫向軸線上,以保證橫向剛度3.滿足經(jīng)濟合理的要求:總用鋼量最少;4.構(gòu)件統(tǒng)一化、標準化:跨度以3m,柱距以6m為模數(shù),特別時,柱距可9m。房設(shè)計程序59變形縫溫度縫溫度變化時,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度變形和溫度應(yīng)力,柱子的剛度其與吊車梁軌頂標高有關(guān)溫度變形△L=△tL梁、柱連接型式廠房縱、橫向長度小于某長度,可不考慮溫度變形和溫度應(yīng)力。溫度區(qū)段長度值,可查表。若長度和寬度太大,應(yīng)設(shè)置溫度縫,將其分為長度較小的溫度區(qū)段,在每個溫度區(qū)段中,可不考慮溫度應(yīng)力和溫度變形,但在每個溫度區(qū)段中應(yīng)設(shè)置柱間支撐溫度縫的設(shè)置:部變形縫60封閉結(jié)合:伸縮縫的軸線與定位軸線重合設(shè)置雙柱6000非封閉結(jié)合:也可采用單柱設(shè)溫度縫,即在支座處設(shè)滑動支座。沉降縫相鄰廠房高差較大,或地基土壓縮性較大,設(shè)沉降縫沉降縫作法:縫處結(jié)構(gòu)全部斷開,包括基礎(chǔ)沉降縫可兼作溫度縫,而溫度縫不能兼作沉降縫。封閉結(jié)合:伸縮縫的軸線與定位軸線重合61§7.3屋蓋結(jié)構(gòu)的形式屋蓋結(jié)構(gòu)包括:鋼屋架、托架、天窗架、檁條、屋面板。屋架與柱的連接簡支連接簡支屋架剛接連接剛接屋架屋蓋結(jié)構(gòu)體系無檁體系優(yōu)點:橫向剛度大、整體性好、構(gòu)造簡單。缺點:自重大,對抗震不利。有檁體系優(yōu)點:自重輕、對抗震有利。缺點:橫向剛度差、屋蓋構(gòu)件多、構(gòu)造復(fù)雜采用輕型屋面材料,如壓型鋼板、壓型鋁板等。當壓型鋼板或壓型鋁板與檁條進行可靠連接后,有效地傳遞屋面縱、橫方向的水平力,提高屋面的整體剛度,此現(xiàn)象稱為受力蒙皮效應(yīng)§7.3屋蓋結(jié)構(gòu)的形式62當柱距較大,檁條或屋面板跨度大,則截面大,不經(jīng)濟,故設(shè)托架,托架上設(shè)屋架。屋架的受力特點鋼屋架以承受橫向彎曲的受力方式把屋面荷載傳給下部結(jié)構(gòu),一般荷載作用于屋架的節(jié)點上,各桿均只有軸心力,應(yīng)力均勻分布。按受荷的大小,適用的跨度,截面及構(gòu)造將屋架分為通鋼屋架:桿截面結(jié)構(gòu)整體剛度大,適用性強,適用跨度18~36米。鋼管屋架:截面剛度大,抗扭、抗壓性能好,省鋼三類但管節(jié)點復(fù)雜/管與管相貫節(jié)點板管切口輕鋼屋架:與普鋼屋架相比,角鋼小,自重輕,抗震好,剛度差,跨度<18m,采用輕型屋面材料。當柱距較大,檁條或屋面板跨度大,則截面大,不經(jīng)63平面結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)形式分為空間結(jié)構(gòu)」自平衡體系,支撐簡化,甚至取消。鋼屋架的外形、腹桿布置及尺寸基本要求使用要求:應(yīng)與屋面排水相適應(yīng);輕型屋面,坡度i=1/5~1/2大型屋面板,坡度i=112~1/8應(yīng)濟要求:屋架的外形盡量與彎矩圖相配合,彎矩大,滿兩足應(yīng)截面高,如此弦桿內(nèi)力比較均勻,經(jīng)濟。通常,要使長桿受拉,短桿受壓,桿件夾角30°~60°,便于節(jié)點處理。安裝要求:滿足要求的前提下,盡量較少節(jié)點數(shù),且要合理。平面結(jié)構(gòu)642.屋架外形、特點常用的屋架外形有:三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架等三角形屋架:適用于坡度較陡的有檁屋蓋,與柱鉸接,跨度小于等于24m。缺點:它的外形與均布荷載的彎矩圖不相適應(yīng),跨中M大,h大,桿力N小內(nèi)力分布不均支座處M小,h更小,桿力N大支座處,桿件間的夾角過小,節(jié)點難于處理芬克式屋架,內(nèi)力分布不均增大夾角,節(jié)點易處理,支座處弦桿內(nèi)力改善節(jié)點難處理,有吊頂時,設(shè)虛線腹桿2.屋架外形、特點65鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件66鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件67鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件68鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件69鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件70鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件71鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件72鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件73鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件74鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件75鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件76鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件77鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件78鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件79鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件80鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件81鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件82鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件83鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件84鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件85鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件86鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件87鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件88鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件89鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件90鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件91鋼結(jié)構(gòu)講義7全解課件92鋼結(jié)構(gòu)講義7全解