單層廠房結構和普通鋼屋蓋三

第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋1.單層鋼結構廠房的組成2.單層廠房結構的布置3.支撐體系4.廠房橫向框架的計算5.廠房柱的構造和計算6.普通鋼屋架7.吊車梁的設計8.墻架體系3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋1.單層鋼結構廠房的組成橫向框架屋蓋結構支撐體系吊車梁墻架3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋單層廠房鋼結構的鋼材用鋼材指標輕型：35～80kg/m2中型：70～200kg/m2重型：170～400kg/m23/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結構的布置…1柱網(wǎng)布置工藝：生產工藝結構：簡單、同一、模數(shù)經(jīng)濟：柱距的影響地址條件：山地等3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結構的布置…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3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結構的布置…3變形縫…2防震縫考慮抗震要求平、立面布置復雜高度、剛度相差大縫寬：根據(jù)抗震設防烈度和建筑物高度確定3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結構的布置…4變形縫…3沉降縫地基差別較大相鄰部分高度、荷載和結構形式差別較大縫兩側結構全部分開縫寬：根據(jù)地基情況和建筑物高度確定3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋屋蓋結構的布置和體系鋼屋蓋由屋面、屋架和支撐組成。屋蓋結構體系其它：托架、天窗、檁條等。2.單層廠房鋼結構的布置…53/8/2023昆明理工大學建工學院土木系

房屋橫向剛度大，整體性、耐久性好；屋面板自重大，屋蓋及下部結構用料多，對抗震不利。屋架間距靈活，構件重量輕、施工、安裝方便；屋蓋構件數(shù)量多，整體剛度差。無檁體系：有檁體系：一般用于預應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。3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單層廠房結構和普通鋼屋蓋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，為使屋架結構有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必須在屋架間設置支撐系統(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3/8/2023昆明理工大學建工學院土木系第二章單單層廠房房結構和普普通鋼屋蓋蓋3.支撐體系…2保證屋蓋結結構的幾何何穩(wěn)定性保證屋蓋的的整體性，，提高空間間剛度避免壓桿側向失失穩(wěn)，防止拉桿桿產生過大的振振動承擔和傳遞水平平荷載（如縱向向和橫向風荷載載、懸掛吊車水水平荷載和地震震作用等）保證結構安裝時時的穩(wěn)定與方便便支撐的作用3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層層廠房結構和普普通鋼屋蓋3.支撐體系…3支撐的布置上弦橫向水平支支撐3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層層廠房結構和普普通鋼屋蓋3.支撐體系…4支撐的布置下弦橫向水平支支撐3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層層廠房結構和普普通鋼屋蓋3.支撐體系…5支撐的布置縱向水平支撐下弦縱向水平支撐當房屋較高、跨跨度較大、空間間剛度要求較高高時，設有支承承中間屋架的托托架，或設有重重級或大噸位的的中級工作制橋橋式吊車等較大大振動設備時，，均應在屋架端端節(jié)間平面內設設置縱向水平支支撐。3/6/2023昆明理工大學學建工學學院土木木系第二章單單層廠房結構構和普通鋼屋屋蓋3.支撐體系…6支撐的布置屋架的垂直支支撐應與上、、下弦橫向水水平支撐設置置在同一柱間間。垂直支撐3/6/2023昆明理工大學學建工學學院土木木系第二章單單層廠房結構構和普通鋼屋屋蓋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）3/6/2023昆明理工大學學建工學學院土木木系第二章單單層廠房結構構和普通鋼屋屋蓋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3/6/2023昆明理工大學學建工學學院土木木系3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層廠廠房結構和普通鋼鋼屋蓋4.廠房橫向框架…1橫向框架形式梁與柱：鉸接接（排架），剛接接（剛架）柱與基礎：一般剛剛接3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層廠廠房結構和普通鋼鋼屋蓋4.廠房橫向框架…2橫梁與框架柱的形形式梁：實腹式，桁桁架式柱：等截面，階形形柱，分離式柱3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層層廠房結構和普普通鋼屋蓋4.廠房橫向框架…3橫向框架計算簡簡介計算簡圖：平面面框架荷載：永久荷載載，可變荷載內力設計：結構構力學應力設計：控制制截面最不利內內力組合，截面面選擇，連接計計算3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層層廠房結構和普普通鋼屋蓋5.廠房柱的構造和和計算簡介柱的截面形式柱身的構造柱截面驗算3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系第二章單層層廠房結構和普普通鋼屋蓋6.普通鋼屋架…1屋架的形式和主主要尺寸三角形屋架，梯梯形屋架，平行行弦屋架；跨度，跨中高度度，端部高度；；3/6/2023昆明理理工大大學建建工學學院土土木系系第二章章單單層層廠房房結構構和普普通鋼鋼屋蓋蓋6.普通鋼鋼屋架架…2屋架桿桿件的的內力力計算算屋架上上的荷荷載包包括恒恒載、、活荷荷載、、雪荷荷載、、風荷荷載、、積灰灰荷載載及懸懸掛荷荷載等等?；炯偌俣ㄍǔ⒑奢d載集中中到節(jié)節(jié)點上上，并并假定定屋架架各桿桿均為為理想想直桿桿，各各桿軸軸線在在同一一平面面內且且匯交交于節(jié)節(jié)點中中心，，各節(jié)節(jié)點均均為理理想鉸鉸接，，忽略略實際際節(jié)點點產生生的次次應力力。3/6/2023昆明理理工大大學建建工學學院土土木系系內力計計算與與荷載載組合合①全跨恒恒載+全跨活活載：：即全跨永永久荷荷載+全跨屋屋面活活載或或雪荷荷載（（取較較大值值）+全跨積積灰荷荷載+懸掛吊吊車荷荷載。。②全跨恒恒載+半跨活活載：：即全跨永永久荷荷載+半跨屋屋面活活載（（或半半跨雪雪荷載載）+半跨積積灰荷荷載+懸掛吊吊車荷荷載。。③采用大大型混混凝土土屋面面板的的屋架架，尚尚應考考慮安安裝時時可能能的半半跨荷荷載：：即屋架、、支撐撐和天天窗自自重+半跨屋屋面板板自重重+半跨屋屋面活活荷載載。屋架上上、下下弦桿桿和靠靠近支支座的的腹桿桿由①作用時時會引引起桿桿件的的最不不利內內力；；跨中附附近的的腹桿桿可能能由②③兩種荷荷載組組合控控制。。3/6/2023昆明理理工大大學建建工學學院土土木系系B.中間腹腹桿：：兩端端或一一端嵌嵌固程程度較較大，，視為為彈性性嵌固固。lox=0.8l(1)在桁架架平面面內A.弦桿、、支座座斜桿桿、支支座豎豎桿：：本身身線剛剛度大大，但但兩端端節(jié)點點嵌固固程度度較低低，視視為兩兩端鉸鉸接桿桿件。。lox=l桿件的的計算算長度度和容容許長長細比比桿件的的計算算長度度3/6/2023昆明理理工大大學建建工學學院土土木系系下弦桿桿：取縱縱向水水平支支撐節(jié)節(jié)點與與系桿桿或系系桿與與系桿桿之間間的距距離。。腹桿：由于于節(jié)點點在平平面外外剛度度很小小，對對桿件件嵌固固作用用較小小，故故腹桿桿兩端端視為為鉸接接，則則lOy=l在桁架平面外外取決于弦桿側側向支承點間間距離。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=l1/23/6/2023昆明理工大學學建工學學院土木木系單面連接的單單角鋼和雙角角鋼組成的十十字形桿件，，受力后有可可能斜向失穩(wěn)穩(wěn)，由于兩端端節(jié)點有一定定的嵌固作用用，故斜平面面計算長度略略作折減(支座斜桿和支支座豎桿除外外），l0=0.9l其他如桁架受壓弦弦桿側向支承承點間的距離離為兩倍節(jié)間間長度，且兩兩節(jié)間弦桿內內力不等時，，該弦桿在桁桁架平面外的的計算長度按按下式計算：：，式中：Nl——較大的壓力，，計算時取正正值；N2——較小的壓力或或拉力，計算算時壓力取正正值，拉力取取負值但不小于0.5ll腹桿在斜平面面內的計算長長度3/6/2023昆明理工大學學建工學學院土木木系確定桁架弦桿桿和單系腹桿桿的長細比時時，其計算長長度應按下表表規(guī)定采用。。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ll0.8l2在桁架平面外l1ll3斜平面－l0.9ll—構件的幾何長長度（節(jié)點中中心間距離））；l1—桁架弦桿側向向支承點間的的距離；桿件的容許長長細比規(guī)范中對拉桿桿和壓桿都規(guī)規(guī)定了容許長長細比。3/6/2023昆明理工大大學建建工學院土土木系系桿件的截面面形式對軸心受壓桿桿件，宜使桿件對對兩個主軸軸有相近的的穩(wěn)定性，，即可使兩兩方向的長長細比接近近相等?；旧喜捎糜糜蓛蓚€角角鋼組成的的T形截面或十十字形截面面形式的桿桿件，也可可用H型鋼剖開而而成的T形鋼代替雙雙角鋼組成成的T形截面。受受力較小的的次要桿件件可采用單單角鋼。3/6/2023昆明理工大大學建建工學院土土木系系當l0x=l0y時，可采用用兩個等邊邊角鋼截面面或TM截面；通常采用不不等邊角鋼鋼短肢相連連的截面，，或TW型截面以滿滿足長細比比要求。上弦桿：有節(jié)間荷載載時，可采采用不等邊邊角鋼長肢肢相連或TN型截面。無節(jié)間荷載載時，宜采采用不等邊邊角鋼短肢肢相連的截截面；下弦桿：3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系受力很小的腹桿桿（如再分桿等等次要桿件），，可采用單角鋼鋼截面。支座斜桿：其他一般腹桿：：宜采用等邊角鋼鋼相并的截面；；連接垂直支撐的的豎腹桿宜采用用兩個等邊角鋼鋼組成的十字形形截面；當l0x=l0y時，宜采用不等邊邊角鋼長肢相連或等邊邊角鋼的截面。。3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系由雙角鋼組成的的T形或十字形截面面桿件按實腹式式桿件進行計算算，必須每隔一一定距離在兩個個角鋼間加設填填板。雙角鋼桿件的填填板：填板的間距對壓壓桿l1≤40i1，拉桿l1≤80i1；在T形截面中，i1為一個角鋼對平平行于填板自身身形心軸的回轉轉半徑；在十字字形截面中，填填板應沿兩個方方向交錯放置，i1為一個角鋼的最最小回轉半徑，，在壓桿的桁架架平面外計算長長度范圍內，至至少應設置兩塊塊填板。填板的寬度一般般取50～80mm；填板的長度：對對T形截面應比角鋼鋼肢伸出10～20mm，對十字形截面則則從角鋼肢尖縮縮進10～15mm。填板的厚度與桁桁架節(jié)點板相同同。3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系桿件的截面選擇擇一般原則①應優(yōu)先選用肢寬寬而薄的板件或或肢件組成的截截面，一般板件件或肢件的最小小厚度為5mm。②角鋼桿件或T型鋼的懸伸肢寬寬不得小于45mm。直接與支撐或系系桿相連的最小小肢寬，應根據(jù)據(jù)連接螺栓的直直徑d而定。③屋架節(jié)點板（或或T型鋼弦桿的腹板板）的厚度，對對單壁式屋架，，可根據(jù)腹桿的的最大內力（對對梯形和人字形形屋架）或弦桿桿端節(jié)間內力（（對三角形屋架架），按相關規(guī)規(guī)范選用。④跨度較較大的的桁架架（≥24m）與柱鉸鉸接時時，弦弦桿宜宜根據(jù)據(jù)內力力變化化改變變截面面，半半跨內內一般般只改改變一一次。。3/6/2023昆明理理工大大學建建工學學院土土木系系⑤同一屋屋架的的型鋼鋼規(guī)格格不宜宜太多多，以以便訂訂貨。。⑥當連接接支撐撐等的的螺栓栓孔在在節(jié)點點板范范圍內內且距距節(jié)點點板邊邊緣距距離≥100mm時，計計算桿桿件強強度可可不考考慮截截面的的削弱弱。軸心受受拉桿桿件應應驗算算強度度和長長細比比要求求。軸軸心受受壓桿桿件和和壓彎彎構件件要計計算強強度、、整體體穩(wěn)定定、局局部穩(wěn)穩(wěn)定和和長細細比。。⑦單面連連接的的單角角鋼桿桿件，，在按按軸心心構件件計算算其強強度或或穩(wěn)定定以及及連接接時，，鋼材材和連連接的的強度度設計計值應應乘以以相應應的折折減系系數(shù)。。桿件的的截面面選擇擇3/6/2023昆明理理工大大學建建工學學院土土木系系鋼桁架架的節(jié)節(jié)點設設計節(jié)點設設計的的一般般要求求①以桁架架桿件件的形形心線線為軸軸線并并在節(jié)節(jié)點處處相交交于一一點，，肢背背至軸軸線的的距離離為5mm的倍數(shù)數(shù)。②節(jié)點處，腹桿與弦弦桿或腹桿與腹桿桿之間焊縫的凈距距，不宜小于10mm，或者桿件之間的空空隙不小于15～20mm。③角鋼端部的切割一一般垂直于其軸線線。有時允許切去去一肢的部分，但但不允許將一個肢肢完全切去而另一一肢伸出的斜切。。3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系④節(jié)點板的外形應簡簡單而規(guī)則，至少少宜有兩邊平行，，如矩形、平行四四邊形和直角梯形形等。節(jié)點板邊緣緣與桿件軸線的夾夾角不應小于15°。角鋼桁架的節(jié)點設計①一般節(jié)點一般節(jié)點是指無集集中荷載和無弦桿桿拼接的節(jié)點節(jié)點板的平面尺寸寸，一般應根據(jù)桿桿件截面尺寸和腹腹桿端部焊縫長度度畫出大樣圖來確確定。3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系肢背焊縫：≥腹桿與節(jié)點板的連連接焊縫按角鋼角角焊縫承受軸心力力方法計算。節(jié)點板應伸出弦桿桿10～15mm以便焊接。弦桿與節(jié)點板的連連接焊縫，應考慮慮承受弦桿相鄰節(jié)節(jié)間內力之差，按按下式計算:通常因ΔN很小，實際所需的的焊腳尺寸可由構構造要求確定，并并沿節(jié)點板全長滿滿焊。肢尖焊縫：≥式中，ΔN=N2-N13/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系為便于大型屋面板板或檁條的放置，，常將節(jié)點板縮進進上弦角鋼背，縮縮進距離不宜小于于(0.5t+2)mm，也不宜大于節(jié)點板板厚度t。②角鋼桁架有集中荷荷載的節(jié)點角鋼背凹槽的塞焊焊縫可假定只承受受屋面集中荷載，，按下式計算其強強度：式中：Q—節(jié)點集中荷載垂直直于屋面的分量；；hf1——焊腳尺寸，取hf1＝0.5t；βf——正面角焊縫強度增增大系數(shù)。一般因因Q不大，按構造滿焊焊3/6/2023昆明理工大學建建工學院土土木系計算時應考慮偏心心彎矩M＝ΔN·e（e為角鋼肢尖至弦桿桿軸線距離），按按下列公式計算：：式中hf2——肢尖焊縫的焊腳尺尺寸。弦桿角鋼肢尖與節(jié)點板的連接焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內力差3/6/2023昆明理工工大學建建工工學院土土木木系當節(jié)點板板向上伸伸出不妨妨礙屋面面構件的的放置，，或因相相鄰弦桿桿節(jié)間內內力差ΔN較大，肢肢尖焊縫縫不滿足足強度要要求時，，可將節(jié)節(jié)點板部部分向上上伸出或或全部向向上伸出出。此時弦桿桿與節(jié)點點板的連連接焊縫縫應按下下列公式式計算：：肢背焊縫縫：肢尖焊縫縫：式中hf1,lw1—伸出肢背背的焊縫縫焊腳尺尺寸和計計算長度度；3/6/2023昆明理工工大學建建工工學院土土木木系第二章單單層層廠房結結構和普普通鋼屋屋蓋7.吊車梁設設計簡介介吊車梁系系統(tǒng)結構構的組