单层房屋钢结构.ppt

第七章单层房屋钢结构第一节概述重型单层工业厂房的结构体系一.框架体系二.屋盖结构二.屋盖结构包括屋盖支撑和柱间支撑；
它与柱、吊车梁、屋面系杆等组成纵向框架，
承担纵向水平荷载；
把单榀的横向框架连成空间整体结构，从而保
证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。钢盖支撑承受墙体的自重和风荷载。柱网的布置柱网布置原则：温度缝的设置第二节钢屋架设计一.确定屋架形式和几何尺寸选择屋架的形式需考虑的因素：屋架的常用形式梯形钢屋架：屋架的几何尺寸屋架高度的确定起拱二.屋盖支撑布置1.桁架的荷载计算荷载：荷载：荷载组合：计算模型：计算内力系数1.确定屋架杆件的计算长度杆件计算长度：
桁架平面外计算长度l0y

斜平面的计算长度l0桁架各杆件在平面内和平面外的计算长度屋架杆件的容许长细比(为保证一定刚度要求)采用两个角钢组成的T形或十字形截面，中间夹节点板。选择截面时，应近似满足杆件等稳定性，即λx=λy(因截面均属b类，故φx=φy)
桁架上弦桁架下弦：承受拉力，按强度要求选择截面
下弦平面外的计算长度通常较大，为增强其刚度，宜采用两个不等肢角钢短肢相连的T形截面，平面外计算长度不大时，也可使用两等边角钢梯形桁架的支座竖杆和斜杆，由于l0x=l0y，为使ix=iy，宜采用两个不等肢角钢长肢相连的T形截面。由于l0x=0.8l0y，为使ix=0.8iy，宜采用两个等肢角钢组成的T截面。受力很小的腹杆亦可用单角钢，可交替地单面连接在桁架平面的两侧，或在两杆端开槽嵌入节点板对称置于桁架平面
为确保由两角钢组成的T形或十字形截面杆件能整体共同受力，必须每隔一定距离在两个角钢间设置填板并用焊缝连接→→→杆件才可按实腹式杆件计算
填板间距:对压杆ld≤40i，对拉杆ld≤80i。受压杆不少于2个填板厚度同节点板厚
宽度一般取50~80mm
长度:T形截面比肢宽大10~15mm,十字形截面缩进10~15mm(1)相同面积情况下，优先选用宽肢薄壁的角钢，对压杆尤为重要
(2)角钢规格不宜小于L45×4或L56×36×4，有螺栓孔时，需满足附录中的线距要求
(3)角钢规格应尽量统一，一般不超过5~6种，同一种规格的厚度之差不宜小于2mm，以便施工时辨认
(4)弦杆一般沿全跨采用等截面，但对跨度大于24m的三角形桁架和跨度大于30m的梯形桁架，可在半跨内改变一次截面，且只改变肢宽而保持厚度不变，以便拼接的构造处理
按强度条件确定所需的净截面面积An，即：(1)先假定λ=60~100(腹杆λ=80~120)，由λ查φ，然后由稳定条件求所需截面积A，同时计算ix、iy
(2)参考型钢表选择合适的角钢，按轴心受压构件进行强度、刚度和稳定性验算
(3)如不满足，可进行调整，重新计算轴线的确定方法：
使杆件形心线与桁架几何轴线重合，以免偏心受力
为便于制造，通常取角钢肢背至轴线距离为5mm的整倍数弦杆变截面时，应使弦杆角钢肢背齐平，并取桁架几何轴线为两侧角钢形心线的中心线
如果轴心线引起的偏心不超过较大弦杆截面高度的5%，计算中可不计由此偏心引起的弯距
节点板内应力与所连构件内力大小有关(可按规范7.5节计算其强度和稳定)
设计时可查表确定节点板厚度，再进行验算
节点板的厚度对于梯形普通钢桁架等可按受力最大的腹杆内力确定，对于三角形普通钢桁架则按其弦杆最大内力确定
所有中间节点板均采用相同厚度，支座节点板由于受力大且很重要，厚度比中间的增大2mm按一定的比例画杆件的轴线，按放大一倍的比例画各杆件的角钢轮廓线(表示角钢厚度的线可不按比例、仅示意画出)
腹杆与弦杆、腹杆与腹杆轮廓线间应保持最小间距c
直接承受动力时，c=50mm；其它情况，c≥20mm，避免焊缝密集使节点板变脆；非焊接连接，c≥5~10mm，以便安装杆端的切割面一般宜与杆件轴线垂直(a)，也允许将角钢的一边切去一角(b)，但不允许作(图c)的端部切割方式事先算好各腹杆与节点板的焊缝（包括角钢肢背和肢尖）尺寸，将焊缝长度绘于图上，而后定出节点板的外形
注意焊缝长度应包括2hf的起落弧缺陷，垂直于焊缝长度方向应留出10～15mm的焊缝位置节点板外形应优先采用矩形、梯形、平行四边形或至少有一直角的四边形，以减少钢材损耗，长和宽宜取10mm的倍数
当节点处只有一根斜杆与弦杆相交时，节点板的外边缘与斜杆轴线应保持不小于1:3的坡度（使杆中内力在节点板中有良好的扩散）节点板强度验算单根腹杆的节点板按下式计算：第二章重型厂房结构设计第二章重型厂房结构设计节点板与弦杆的焊缝设计腹杆与节点板的连接焊缝长度
肢背：

肢尖：弦杆肢背的槽焊缝承受荷载P，槽焊缝按两条hf’=0.5t的角焊缝计算。
槽焊缝质量不宜保证，强度降低20%弦杆肢尖的角焊缝承受ΔN和由其产生的弯矩ΔM=ΔNe
令焊脚尺寸hf’’下弦杆与节点板的焊缝，当无