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第9章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)請單擊此圖播放§9.1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成及布置原則9.1.1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成
單層廠房鋼結(jié)構(gòu)一般由屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁、制動梁(或制動桁架)、各類支撐及墻架等構(gòu)件組成的空間體系。按其作用分為:1.橫向框架2.屋蓋結(jié)構(gòu)3.支撐體系4.吊車梁和制動梁5.墻架9.1.2柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置1.柱網(wǎng)布置2.溫度伸縮縫§9.4屋蓋結(jié)構(gòu)體系1.了解鋼屋蓋的種類、截面形式和應(yīng)用;3.掌握鋼屋蓋的設(shè)計和施工圖的繪制;2.掌握屋蓋支撐體系的作用和布置原則;普通鋼屋架設(shè)計內(nèi)容:屋架的荷載計算;桿件內(nèi)力計算和組合;正確選擇桿的截面型式和確定計算長度;選擇截面并驗算各桿件的承載力;計算節(jié)點連接并繪制鋼屋架施工圖。鋼屋蓋的類別包括:平面鋼屋架空間桁架:網(wǎng)架9.4.1鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的形式、組成及布置鋼屋蓋結(jié)構(gòu)通常由屋面、檁條、屋架、托架和天窗等構(gòu)件組成。根據(jù)屋面材料和屋面結(jié)構(gòu)布置情況的不同,可分為無檁屋蓋體系和有檁屋蓋體系。
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。1.無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系:2.有檁屋蓋結(jié)構(gòu)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。3.天窗架形式4.托架形式圖9.4.2無檁屋蓋平面屋架在在屋架平面面外的剛度度和穩(wěn)定性性很差,不不能承受水水平荷載。。因此,為為使屋架結(jié)結(jié)構(gòu)有足夠夠的空間剛剛度和穩(wěn)定定性,必須須在屋架間間設(shè)置支撐撐系統(tǒng)。上弦橫向水水平支撐下弦橫向水水平支撐下弦縱向水水平支撐垂直支撐系桿組成9.4.2鋼屋屋蓋支撐1.上弦橫橫向水平支支撐組成:屋架上弦、、斜向桿件件、檁條、、系桿作用:保證屋架側(cè)側(cè)向剛度和和屋蓋的空空間剛度,,減小上弦弦在平面外外計算長度度,承受和和傳遞端墻墻的風(fēng)荷載載。布置:上弦橫向水水平支撐一一般應(yīng)設(shè)置置在房屋兩兩端或縱向向溫度區(qū)段段兩端的第第一柱間或或第二柱間間,其最大間距為為60m,否則在中間間應(yīng)增設(shè)一一道或幾道道支撐。有有時可將其其布置在第第二個柱間間,但在第第一個柱間間要設(shè)置剛性系系桿以支持端屋屋架和傳遞遞端墻風(fēng)力力。2.下弦橫橫向水平支支撐組成:屋架下弦桿桿、斜桿、、系桿作用:山墻抗風(fēng)柱柱的支點,,承受并傳傳遞水平風(fēng)風(fēng)荷載、懸懸掛吊車的的水平力和和地震引起起的水平力力,減小下下弦的平面面外計算長長度,減小小下弦的振振動。布置:與上弦橫向向支撐布置置在同一開開間,形成成穩(wěn)定的空空間體系,,其最大間距為為60m。。屋架跨度大大于18m時,屋架下弦設(shè)設(shè)有懸掛吊吊車時,抗風(fēng)柱支承承在屋架下下弦時,屋架下弦設(shè)設(shè)通長縱向向支撐時,,宜設(shè)屋架架下弦橫向向支撐。圖9.4.3圖9-7圖9-83.下弦縱縱向水平支支撐組成:系桿、斜桿桿作用:增加屋蓋空空間剛度,,承受和傳傳遞吊車橫橫向水平制制動力。布置:屋架兩邊,,與橫向支支撐形成封封閉框。當(dāng)房屋較高高、跨度較較大、空間間剛度要求求較高時,,設(shè)有支承承中間屋架架的托架,,或設(shè)有重重級或大噸噸位的中級級工作制橋橋式吊車等等較大振動動設(shè)備時,,均應(yīng)在屋屋架端節(jié)間間平面內(nèi)設(shè)設(shè)置縱向水水平支撐。。一般情況可可以省掉。。下弦縱向水平支撐組成:系桿、斜桿桿作用:使相鄰屋架架形成幾何何不變的空空間體系,,保證側(cè)向向穩(wěn)定。布置位置::屋架的垂直直支撐應(yīng)與與上、下弦橫橫向水平支支撐設(shè)置在同同一柱間。。每隔4~5個開間布布置一道。4.垂直支支撐無天窗,跨跨度l>30m,布布置在屋架架兩端、跨跨度l/3處。布置原則:(1)梯形形或平行弦弦屋架無天窗,跨跨度l<30m,,布置在屋屋架兩端、、跨中。a垂直支撐的的布置圖9.4.5b垂直支撐的的布置有天窗、跨跨度l<30m,,布置在屋屋架兩端、、跨度l/3處、天天窗架兩端端。有天窗、跨跨度l<30m,,布置在屋屋架兩端、、跨中、天天窗架兩端端。c垂直支撐的的布置d垂直支撐的的布置(2)三角角形屋架跨度小于18m時,,布置在屋屋架中間。??缍却笥?8m時,,一般視具具體情況布布置兩道。。圖9-9e垂直支撐的的布置圖9-9f垂直支撐的的布置作用:在無支撐的的開間處,,保證屋架架的側(cè)向穩(wěn)穩(wěn)定,減小小弦桿的計計算長度,,傳遞水平平荷載。系桿分剛性系桿((既能受拉拉也能受壓壓)和柔性性系桿(只只能承受拉拉力)兩種。屋架架主要支承承節(jié)點處的的系桿,屋屋架上弦脊脊節(jié)點處的的系桿均宜宜用剛性系系桿。布置:在橫向支撐撐或垂直支支撐節(jié)點處處應(yīng)沿房屋屋通長設(shè)置置系桿。水平橫向支支撐設(shè)在第第二柱間時時,第一柱間端屋架需與與第二榀屋屋架用剛性性系桿連接接,其余設(shè)設(shè)置剛性或或柔性系桿桿均可。屋脊節(jié)點、、屋架支座座節(jié)點設(shè)置置剛性系桿桿。5.系桿屋架支撐為為平行弦桁桁架,其弦弦桿可兼作作支撐桁架架的弦桿,,斜腹桿一一般采用十十字交叉式式,與弦桿桿的交角在在30o~60o之間。通常常橫向水平平支撐節(jié)點點間的距離離為屋架上上弦節(jié)間距距離的2~~4倍,縱縱向水平支支撐的寬度度取屋架端端節(jié)間的長長度,一般般為6m左左右。支撐中的交叉叉斜桿以及柔柔性系桿按拉拉桿設(shè)計,通通常用單角鋼鋼做成;非交交叉斜桿、弦弦桿、橫桿以以及剛性系桿桿按壓桿設(shè)計計,宜采用雙雙角鋼做成的的T形截面或或十字形截面面,其中橫桿桿和剛性系桿桿常用十字形形截面使在兩兩個方向具有有等穩(wěn)定性。。屋蓋支撐受力力較小,截面面尺寸一般由由桿件容許長長細(xì)比和構(gòu)造造要求決定。。支撐與屋架的的連接通常用M20的C級螺栓,,支撐與天窗架架的連接通常用M16的C級螺栓。。6.支撐撐的計算和構(gòu)構(gòu)造①保證屋蓋蓋的整體性,,提高空間剛剛度僅由平面桁架架、檁條及屋屋面材料組成成的屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu),是一個不不穩(wěn)定的體系系,如果將某某些屋架在適適當(dāng)部位用支支撐連系起來來,成為穩(wěn)定定的空間體系系,其余屋架架再由檁條或或其他構(gòu)件連連接在這個空空間穩(wěn)定體系系上,就保證證了整個屋蓋蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定定。②避免壓桿桿側(cè)向失穩(wěn),,防止拉桿產(chǎn)產(chǎn)生過大的振振動支撐可作為屋屋架弦桿的側(cè)側(cè)向支撐點,,減小弦桿出出平面外的計計算長度。③承擔(dān)和傳傳遞水平荷載載(如縱向和和橫向風(fēng)荷載載、懸掛吊車車水平荷載和和地震作用等等)。④保證結(jié)構(gòu)構(gòu)安裝時的穩(wěn)穩(wěn)定與方便屋蓋的安裝首首先用支撐將將兩相鄰屋架架連系起來組組成一個基本本空間穩(wěn)定體體,在此基礎(chǔ)礎(chǔ)上即可順序序進行其他構(gòu)構(gòu)件的安裝。。7.支撐的的作用桁架是由桿桿件組成的的幾何不變變體,即是是指由直桿桿在桿端相相互連接而而組成的以以抗彎為主主的格構(gòu)式式結(jié)構(gòu)。桁桁架中的桿桿件大多只只承受軸向向力,桿件件截面上應(yīng)應(yīng)力分布均均勻,材料料性能發(fā)揮揮較好,從從而能節(jié)省省鋼材和減減輕結(jié)構(gòu)自自重,特別別適用于跨跨度和高度度較大的結(jié)結(jié)構(gòu)。桁架在鋼結(jié)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用用很廣,分分為空間桁桁架和平面面桁架兩類類。網(wǎng)架結(jié)結(jié)構(gòu)和各種種塔架結(jié)構(gòu)構(gòu)為空間桁桁架,常用用的平面桁桁架如屋架架、吊車桁桁架、支撐撐、橋梁等等。平面簡簡支桁架的的桿件內(nèi)力力不受支座座沉降和溫溫度變化的的影響,且且構(gòu)造簡單單、安裝方方便最為常常用。本節(jié)節(jié)著重討論論平面簡支支鋼桁架———屋架的的設(shè)計?!?.6桁架的形式式和截面設(shè)設(shè)計3.滿足制造、、安裝和運運輸要求·構(gòu)造簡簡單,桿件件夾角30°~60°;·桿件與與節(jié)點數(shù)量量少;·分段制制造,便于于運輸與安安裝;確定屋架形形式的原則則:滿足適用、、經(jīng)濟和制制造安裝方方便的原則則。1.滿足使用要要求屋架外形應(yīng)應(yīng)與屋面材料的的排水要求求相適應(yīng)。2.滿足經(jīng)濟濟要求·屋架外外形應(yīng)盡量量和彎矩圖接近近,使上下弦弦桿內(nèi)力力沿跨度方方向分布較較均勻,腹腹桿受力較較?。弧じ箺U的的布置宜使使短桿受壓,,長桿受拉拉;·荷載布布置在節(jié)點點上,減少少弦桿局部部受彎。9.6.1桁架架的形式和和主要尺寸寸1.桁架架的形式(1)三角角形桁架受力不均勻勻,剛度小小,坡度大大,排水好好,適用于于中、小跨跨度(l在18~24m)采用輕型屋屋面材料的的有檁體系系。圖9.6.1三角形桁架主要有三角角形、梯形形、矩形等等。芬克式芬克式·外形和和彎矩圖不不相適應(yīng),,弦桿內(nèi)力力分布不均均勻,近支支座處內(nèi)力力大,近跨跨中處小,,橫向剛度度小。·上下弦弦交角小,,端節(jié)點構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜。??蓪⑸舷蚁一蛳孪腋母淖?yōu)檎劬€線形或陡坡坡梯形,以以改善受力力和節(jié)點構(gòu)構(gòu)造。(2)梯形形桁架外形與彎矩矩圖較接近近,受力好好,省材料料,應(yīng)用廣廣泛。適用于屋面面坡度平緩緩且跨度較較大時的無無檁屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)。圖9.6.2梯形桁架人字式特點:腹桿桿總長度短短,節(jié)點少少。特點:可避避免節(jié)間直直接受荷((非節(jié)點荷荷載)。再分式屋架高度梯形屋架的的中部高度度一般為((1/10~1/6)L,與與柱剛接的的梯形屋架架,端部高高度一般為為(1/16~1/12)L,通常取取為1.6~2.4m。與柱鉸接的的梯形屋架架,端部高高度可按跨跨中經(jīng)濟高高度和上弦弦坡度決定定。(3)平行行弦桁架屋架的外形形和彎矩圖圖分布不接接近,弦件件內(nèi)力分布布不均勻。。上、下弦桿桿水平,腹桿長度一一致,桿件件類型少,,標(biāo)準(zhǔn)化、、工業(yè)化程程度高,主主要用于托托架、支撐撐體系。。LhhLhh0L圖9.6.3平行弦桁架腹桿體系桁架中的腹腹桿主要用用以聯(lián)系上上下弦桿和和構(gòu)成節(jié)點點并傳遞節(jié)節(jié)點荷載。。常用的腹腹桿體系人字式、交交叉式、再再分式。2.桁架主主要尺寸跨度:據(jù)工藝需要要定,一般般為3m模模數(shù),12、15、、18、21、24、27、、30、36m等(注意:柱柱軸線距離離)。l0(桁架兩端端支座反力力間的距離離)=l-(300~400mm)高度:根據(jù)經(jīng)濟、、剛度和建建筑要求,,以及屋面面坡度,運運輸條件等等確定。三角形跨中中h≈(1/4~1/6)l梯形跨中中h≈(1/6~1/10)l,上弦坡度((1/8~~1/12)端部h0≈1.6~~2.2m(鉸接時時)h0≈1.8~~2.4m(剛接時時)屋架跨中最最大高度取取決于運輸輸界限,如如鐵路運輸輸界限為3.85m。屋架上弦節(jié)節(jié)間:據(jù)屋屋面材料定定,盡可能能使荷載直直接作用在在屋架節(jié)點點上,避避免上弦桿桿產(chǎn)生局部部彎距。1.桁架架的荷載計計算與荷載載組合(1)桁架架荷載永久荷載::屋面材料、、保溫層、、防水層、、檁條、支支撐、屋架架、天窗架架等結(jié)構(gòu)自自重。9.6.2桁架架的荷載和和內(nèi)力計算算可變荷載::屋面活荷載載、積灰荷荷載、雪荷荷載、風(fēng)荷荷載、懸掛掛吊車荷載載等。屋面面活荷載與與雪荷載不不同時出現(xiàn)現(xiàn),取兩者者中較大值值計算。桁架和支撐撐自重可按按經(jīng)驗公式式:gWk=(0.12+0.11l)kN/m2(9.6.1)(2)節(jié)點點荷載計算算桁架上的荷荷載通過檁檁條和大型型屋面板肋肋以集中力力方式作用用于桁架節(jié)節(jié)點①永久荷荷載+可變變荷載②永久荷荷載+半跨跨可變荷載載③屋架、、支撐和天天窗架自重重+半跨屋屋面板重++半跨屋面面活荷載(3)荷載載組合基本假定a.桁架的各節(jié)節(jié)點均視為為鉸接。b.桁架所所有桿件的的軸線平直直且都在同同一平面內(nèi)內(nèi)且在節(jié)點點處交匯。。c.荷載都都作用在節(jié)節(jié)點上,且且都在桁架架平面內(nèi)。。2.桁架架桿件的內(nèi)內(nèi)力計算局部彎矩上弦有節(jié)間間荷載時,,除軸心力力外還產(chǎn)生生局部彎矩矩。理論上上應(yīng)按彈性性支座的連連續(xù)梁進行行計算,一一般偏于安安全地簡化化取端部節(jié)節(jié)間正彎矩矩M1=0.8M0,其它節(jié)間間的正彎矩矩和節(jié)點負(fù)負(fù)彎矩M2=±0.6M0,M0是把弦桿節(jié)節(jié)間視為簡簡支梁求得得的最大彎彎矩。局局部彎矩作作用的計算算簡圖內(nèi)力計算用數(shù)解法或或圖解法或或借助電算算,求出節(jié)節(jié)點荷載作作用下屋架架各桿件的的內(nèi)力0.8M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M00.6M09.6.3桁架架桿件的計計算長度和和容許長細(xì)細(xì)比弦桿、支座座斜桿、支支座豎桿l0x=l,中間腹桿l0x=0.8l。1.桁架架平面內(nèi)計計算長度l0x圖9.6.7a桿件平面內(nèi)的計算長度圖9.6.7b桿件平面外的計算長度2.桁架架平面外計計算長度l0y取決于弦桿桿側(cè)向支承承點間距離離。上弦桿無檁方案:有檁方案:能保證大型型屋面板三三點與上弦弦桿焊接時時:l0y=2b(≤3m))b—屋面板寬寬度。檁條與支撐撐點交叉不不連接時:l0y=l1檁條與支撐撐點交叉連連接時:l0y=l1下弦桿:取縱向水平平支撐節(jié)點點與系桿或或系桿與系系桿之間的的距離。腹桿:由于節(jié)點在在平面外剛剛度很小,,對桿件嵌嵌固作用較較小,故腹腹桿兩端視視為鉸接,,則l0y=l當(dāng)受壓弦桿桿側(cè)向支承承點間距為為2倍節(jié)間間長度,且且兩個節(jié)間間弦桿內(nèi)力力不同,則則弦桿平面面外的計算算長度:圖9.6.8桿件內(nèi)力變化時在桁架平面外的計算長度當(dāng)l0<0.5l1時,取l0=0.5l1,N1為較大的壓壓力,取““+”,N2為較小的壓壓力或拉力力,壓力取取“+”,,拉力取““-”。芬克式屋架架、再分式式腹桿受壓壓桿件在平平面外計算算長度同上上,平面內(nèi)內(nèi)計算長度度為節(jié)點長長度。l1——屋架弦弦桿側(cè)向支支承點之間間的距離。。(9.6.3)4.桁架桿桿件容許長長細(xì)比()受壓構(gòu)件≤[]=150受拉構(gòu)件≤[]=350無吊車或輕輕、中級工工作制吊車車?!躘]=300有重級工作作制吊車。?!躘]=250直接承受動動荷載。。、[]——分別別為桿件的的長細(xì)比和和允許長細(xì)細(xì)比。桿件長細(xì)比比過大,在在運輸和安安裝過程中中容易因剛剛度不足而而產(chǎn)生彎曲曲,在動力力荷載作用用下振幅較較大,在自自重作用下下有可見撓撓度
,因因此應(yīng)控制制桿件的允允許長細(xì)比比。3.斜平平面的計算算長度l0單面連接的的單角鋼和和雙角鋼組組成的十字字形桿件,,受力后有有可能斜向向失穩(wěn),由由于兩端節(jié)節(jié)點有一定定的嵌固作作用,故斜斜平面計算算長度略作作折減(支支座斜桿和和支座豎桿桿除外),,l0=0.9l桁架各桿件件在平面內(nèi)內(nèi)和平面外外的計算長長度l0按表9.6.1。原則:使兩個主軸軸方向的長長細(xì)比接近近,以達(dá)到到經(jīng)濟的目目的。9.6.4桁架桿桿件的截面面選擇和計計算1.截面面形式(表表9.6.3)普通鋼屋架架的桿件通通常采用雙雙角鋼拼成成的T形截截面或十字字形截面。。桿件截面組組合方式二不等邊角角鋼短肢相相并iy≈(2.6~2.9)ix計算長度l0y較大的上、、下弦桿L0y≥2l0x,iy≈2ix截面形式用途二不等邊角角鋼長肢相相并iy≈(0.7~1.0)ix端斜桿、端端豎桿、受受較大彎矩矩作用的弦弦桿l0y=l0x,iy≈ix桿件截面組組合方式截面形式用途二等邊角鋼鋼相并其余腹桿、、下弦桿二等邊角鋼鋼組合成的的十字形截截面與豎向支撐撐相連的屋屋架豎桿單角鋼輕型鋼屋架架中內(nèi)力較較小的桿件件iy≈(1.3~1.5)ixl0x=0.8l0y,iy≈1.25ixl0x=l0y=0.9l,iy≈ixiy≈1.0ix2.填板的的設(shè)置為了使兩個個角鋼組成成的截面能能夠整體工工作,需在在角鋼相并并肢之間每每隔一定間間距,焊一一塊填板。。桁桁架桿件的的填板在受壓桿件件兩側(cè)向支支承點之間間填板數(shù)不不得少于2個。40~603.節(jié)點板板的厚度i=iyi=iy0對于梯形普普通鋼桁架架按受力最最大的腹桿桿內(nèi)力確定軸拉桿按強強度確定桿桿件所需的的截面面積積:軸壓桿按穩(wěn)穩(wěn)定條件計計算所需的的毛截面面面積:先假定,弦桿80左右,腹腹桿100左右,查查表,算出A,,選定材料料規(guī)格,再再驗算。4.截面選選擇考慮下列基基本要求:同一一榀榀屋屋架架中中規(guī)規(guī)格格不不宜宜過過多多,,5~~6種種。。角鋼鋼尺尺寸寸不不宜宜過過小小,,一一般般不不小小于于L45××4或或L56××36××4。。對壓桿,,選擇回回轉(zhuǎn)半徑徑大的材材料。屋架弦桿桿至多變變一次截截面,變變肢寬不不變肢厚厚,跨度度小于30m的的梯形屋屋架和跨跨度小于于24m的三角角形屋架架一般不不變。5.截面面計算軸心受拉拉桿件應(yīng)應(yīng)驗算強度和長長細(xì)比要求。軸軸心受壓壓桿件和和壓彎構(gòu)構(gòu)件要計算強度度、整體體穩(wěn)定、、局部穩(wěn)穩(wěn)定和長長細(xì)比。?!?.7桁架的節(jié)節(jié)點設(shè)計計節(jié)節(jié)點設(shè)計計步驟和和一般設(shè)設(shè)計原則則(1)節(jié)節(jié)點設(shè)計計步驟①據(jù)屋屋架幾何何形式定定出節(jié)點點的軸線線關(guān)系,,桿件按按比例畫畫出,弦弦桿肢尖尖與腹桿桿距離滿滿足前述述基本要要求。②計算算腹桿焊焊縫,一一般腹桿桿焊縫厚厚度同肢肢厚,圖圖中作出出定位點點。③計算算弦桿與與節(jié)點板板的焊縫縫,假定定焊縫厚厚度,計計算長度度,圖中中作出定定位點。。④畫出出節(jié)點板板,將各各定位點點都包括括在內(nèi)。。⑤適當(dāng)當(dāng)調(diào)整焊焊縫厚度度、長度度,重新新驗算。。①各桿件件的形心心線應(yīng)盡盡量與屋屋架的幾幾何軸線線重合,,并交于于節(jié)點中中心,以以避免由由于偏心心而產(chǎn)生生節(jié)點附附加彎矩矩。但但考慮制制造上的的方便,,通常把把角鋼肢肢背到屋屋架軸線線的距離離調(diào)整為為5mm的倍數(shù)數(shù)。②弦桿材材料規(guī)格格沿長度度變化時時,屋架架軸線取取在兩種種材料的的重心線線中間,,偏心不不超過較較大弦桿桿截面高高度的5%。弦弦桿桿截面改改變時的的軸線位位置③節(jié)點板板形式簡簡單,應(yīng)應(yīng)優(yōu)先采采用矩形形、梯形形、平行行四邊形形,避免免凹角。。圖9.7.2節(jié)點板的外形(2)節(jié)節(jié)點設(shè)計計原則④角鋼端部部的切割割一般垂垂直于它它的軸線線,可切切去部分分肢,但但絕不允允許垂直直肢完全全切去而而留下平平行的斜斜切肢。。圖9.7.3角鋼端部的切割圖9.7.4節(jié)點板焊縫的位置⑤斜桿與與弦桿連連接,盡盡可能避避免較大大的偏心心。⑥繪制大樣樣(1:10~~1:5)腹桿與節(jié)節(jié)點板的的連接焊焊縫按角角鋼角焊焊縫承受受軸心力力方法計計算。節(jié)點板應(yīng)應(yīng)伸出弦弦桿10~15mm以以便焊接接。弦桿與節(jié)節(jié)點板的的連接焊焊縫,應(yīng)應(yīng)考慮承承受弦桿桿相鄰節(jié)節(jié)間內(nèi)力力之差,,按下式式計算:1.上弦弦節(jié)點上弦節(jié)點點常有大大型屋面面板或檁檁條傳來來的集中中荷載,,在計算算時需考考慮上弦弦桿節(jié)間間的內(nèi)力力差ΔN與集中荷荷載F的共同作作用。假定集中中荷載為為F,對梯形形屋架上弦節(jié)節(jié)點計算算時,忽忽略坡度度的影響,認(rèn)為為F垂直于上上弦。因因上弦節(jié)節(jié)點上擱置置屋面板板或檁條條,節(jié)點點板需縮進角鋼鋼肢背,,縮進的的距離(0.6~1.0)t,節(jié)點板板縮進后后用槽焊縫連接接,計算算時槽焊焊縫可作作為兩條焊縫(hf=t/2),強度設(shè)設(shè)計值乘以0.8的折折減系數(shù)數(shù)。圖9.7.7屋架上弦節(jié)點F節(jié)點計算算和構(gòu)造造節(jié)點設(shè)計計時,根根據(jù)腹桿桿截面和和內(nèi)力確確定連接接焊縫的的焊腳尺尺寸和長長度,然然后再根根據(jù)焊縫縫長度和和施工誤誤差確定定節(jié)點板板的形狀狀和尺寸寸。上弦桿可按下述述的近似似方法進進行計算算:集中中荷載F由肢背槽槽焊縫承承受,上上弦節(jié)點點相鄰節(jié)節(jié)間的內(nèi)內(nèi)力差N1-N2由角鋼肢肢尖與節(jié)節(jié)點板的的角焊縫縫承受,,考慮偏偏心力矩矩M=Ne的作用。。肢背:(9.7.4)肢尖:
(9.7.5)肢尖:
上弦節(jié)點的腹桿與節(jié)點的的連接焊縫長度(9.7.1)肢背:(9.7.2)2.下弦弦節(jié)點腹桿與節(jié)節(jié)點板的的連接按按肢尖、、肢背分分配力后后計算焊焊縫長度度和焊縫縫厚度。。弦桿與與節(jié)點板板的連接接,無節(jié)節(jié)點荷載載時,按按相鄰節(jié)節(jié)間內(nèi)力力差ΔN=N1-N2,在肢尖尖、肢背背上分配配力計算算,往往往ΔN較小,所所以按構(gòu)構(gòu)造確定定焊縫。。屋屋架架下弦節(jié)節(jié)點有節(jié)點荷荷載作用用時弦桿桿與節(jié)點點板的連連接焊縫縫應(yīng)按下下列公式式計算::肢背焊縫縫:肢尖焊縫縫:式中:N——相鄰鄰上弦節(jié)節(jié)間中較較大的內(nèi)內(nèi)力。拼接角鋼鋼實際長長度L=2(lw+10)+b,b是兩弦桿桿端的空空隙,3.屋脊脊節(jié)點注意施工工順序,,拼接角角鋼的型型號與弦弦桿相同同,需刨刨角切肢肢。拼接角鋼鋼與弦桿桿的連接接焊縫通通常按被被連接弦弦桿的最最大內(nèi)力力計算,,每條焊焊縫的計計算長度度:圖9-22屋脊節(jié)點a)無天窗b)有天窗(9.7.8)肢尖與節(jié)節(jié)點板的的連接焊焊縫承受受上弦內(nèi)內(nèi)力的15%((按經(jīng)驗驗),并并考慮附附加彎矩矩作用M=0.15Ne。上弦與節(jié)節(jié)點板連連接焊縫縫:集中中荷載F由上弦角角鋼肢背背處槽焊焊縫承受受。))(9.7.10)(9.7.11)(9.7.12)(4)下下弦拼接接節(jié)點下弦拼接接角鋼與與下弦連連接焊縫縫長度計計算:(9.7.13)Af——下弦弦桿最大大抗拉承承載力,,節(jié)點焊焊縫計算算時與桿桿件等強強度設(shè)計計。圖9-23下弦拼接節(jié)點圖a)中拼接接角鋼端端部直切切,下弦弦內(nèi)力傳傳遞時,,由于力力線轉(zhuǎn)折折引起較較大的應(yīng)應(yīng)力集中中。圖b)中角鋼鋼肢寬大大于125mm,將拼拼接角鋼鋼的肢端端斜切,,使內(nèi)力力均勻傳傳遞。N1,N2為節(jié)點兩兩側(cè)桿件件的內(nèi)力力。當(dāng)下弦節(jié)節(jié)點有豎豎向荷載載P作用時,,同時考考慮P、N的作用。。下弦與節(jié)節(jié)點板的的連接焊焊縫計算算時,荷荷載N為:(5)支支座節(jié)節(jié)點(計計算方法法見§8.4))支座節(jié)點點由節(jié)點點板、加加勁肋、、支座底底板和錨錨栓等部部分組成成。分鉸鉸接和剛剛接兩大大類。鉸接:連接于磚磚或鋼筋筋混凝土土柱頂;;剛接:連接于鋼鋼柱上。。鉸接屋架架支座a)底板所需需的凈截截面面積積:式中:R——屋架架支座反反力;fc——混凝凝土軸心心抗壓強強度設(shè)計計值;An——支座座底板凈凈面積。。底板所需需的毛截截面面積積ΔA——錨栓栓孔的面面積。連接錨栓栓的直徑徑一般取取20~~25mm,為為便于安安裝,錨錨栓孔的的直徑取?。?~~2.5)d,通常取40~~60mm。b)底板厚厚度兩相鄰邊支支承矩形形板的彎彎矩系數(shù)數(shù)式中M——兩相相鄰支承承邊支座座底板單單位寬度度上的最最大彎矩矩;——系數(shù)數(shù),按下下表選用用;q——底板板單位面面積的壓壓力;a1——兩相相鄰支承承邊對角角線長度度;b1——支承承邊交點點至對角角線的垂垂直距離離。b1/a10.30.40.50.60.70.80.91.00.0260.0420.0580.0720.0850.0920.1040.111Σl
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