PPT单层厂房结构和普通钢屋盖

第二二章章单单层层厂厂房房结结构构和和普普通通钢钢屋屋盖盖1.单层层钢钢结结构构厂厂房房的的组组成成2.单层层厂厂房房结结构构的的布布置置3.支撑撑体体系系4.厂房房横横向向框框架架的的计计算算5.厂房房柱柱的的构构造造和和计计算算6.普通通钢钢屋屋架架7.吊车车梁梁的的设设计计8.墙架架体体系系10/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系第二二章章单单层层厂厂房房结结构构和和普普通通钢钢屋屋盖盖1.单层层钢钢结结构构厂厂房房的的组组成成横向向框框架架屋盖盖结结构构支撑撑体体系系吊车车梁梁墙架架10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖单层厂房钢结结构的钢材用用钢材指标轻型：35～80kg/m2中型：70～200kg/m2重型：170～400kg/m210/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖2.单层厂房钢结结构的布置…1柱网布置工艺：生产工艺结构：简单、同一、、模数经济：柱距的影响地址条件：山地等10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖2.单层厂房钢结结构的布置…2变形缝…1伸缩缝考虑温度影响响划分温度区段段缝宽：≧30～60mm中距c：1.0m,1.5-2m双排柱单排柱：长圆圆螺栓孔、滚滚轴连接10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖2.单层厂房钢结结构的布置…3变形缝…2防震缝考虑抗震要求求平、立面布置置复杂高度、刚度相相差大缝宽：根据抗抗震设防烈度度和建筑物高高度确定10/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系第二章章单单层层厂房房结构构和普普通钢钢屋盖盖2.单层厂厂房钢钢结构构的布布置…4变形缝缝…3沉降缝缝地基差差别较较大相邻部部分高高度、、荷载载和结结构形形式差差别较较大缝两侧侧结构构全部部分开开缝宽：：根据据地基基情况况和建建筑物物高度度确定定10/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系第二章章单单层层厂房房结构构和普普通钢钢屋盖盖屋盖结结构的的布置置和体体系钢屋盖盖由屋屋面、、屋架架和支支撑组组成。。屋盖结结构体体系其它：：托架架、天天窗、、檩条条等。。2.单层厂厂房钢钢结构构的布布置…510/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系房屋屋横横向向刚刚度度大大，，整整体体性性、、耐耐久久性性好好；；屋屋面面板板自自重重大大，，屋屋盖盖及及下下部部结结构构用用料料多多，，对对抗抗震震不不利利。。屋架架间间距距灵灵活活，，构构件件重重量量轻轻、、施施工工、、安安装装方方便便；；屋屋盖盖构构件件数数量量多多，，整整体体刚刚度度差差。。无檩体系：有檩体系：一般般用用于于预预应应力力混混凝凝土土大大型型屋屋面面板板等等重重型型屋屋面面，，将将屋屋面面板板直直接接放放在在屋屋架架上上。。常用用于于轻轻型型屋屋面面材材料料的的情情况况。。10/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系第二二章章单单层层厂厂房房结结构构和和普普通通钢钢屋屋盖盖3.支撑撑体体系系…1平面面屋屋架架在在屋屋架架平平面面外外的的刚刚度度和和稳稳定定性性很很差差，，不不能能承承受受水水平平荷荷载载。。因因此此，，为为使使屋屋架架结结构构有有足足够够的的空空间间刚刚度度和和稳稳定定性性，，必必须须在在屋屋架架间间设设置置支支撑撑系系统统。。上弦弦横横向向水水平平支支撑撑下弦弦横横向向水水平平支支撑撑下弦弦纵纵向向水水平平支支撑撑垂直直支支撑撑系杆杆组成成檩条屋面板10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系第二章单单层层厂房结结构和普普通钢屋屋盖3.支撑体系系…2保证屋盖盖结构的的几何稳稳定性保证屋盖盖的整体体性，提提高空间间刚度避免压杆杆侧向失失稳，防防止拉杆杆产生过过大的振振动承担和传传递水平平荷载（（如纵向向和横向向风荷载载、悬挂挂吊车水水平荷载载和地震震作用等等）保证结构构安装时时的稳定定与方便便支撑的作作用10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系第二章单单层层厂房结结构和普普通钢屋屋盖3.支撑体系系…3支撑的布布置上弦横向向水平支支撑10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系第二章单单层层厂房结结构和普普通钢屋屋盖3.支撑体系系…4支撑的布布置下弦横向向水平支支撑10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系第二章单单层层厂房结结构和普普通钢屋屋盖3.支撑体系系…5支撑的布布置纵向水平平支撑下弦纵向水平支撑当房屋较较高、跨跨度较大大、空间间刚度要要求较高高时，设设有支承承中间屋屋架的托托架，或或设有重重级或大大吨位的的中级工工作制桥桥式吊车车等较大大振动设设备时，，均应在在屋架端端节间平平面内设设置纵向向水平支支撑。10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系第二章单单层层厂房结结构和普普通钢屋屋盖3.支撑体系系…6支撑的布置屋架的垂直支支撑应与上、、下弦横向水水平支撑设置置在同一柱间间。垂直支撑10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖3.支撑体系…7支撑的布置系杆刚性系杆（既既能受拉也能能受压）柔性系杆（只只能承受拉力力）10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖3.支撑体系…8支撑的布置柱间支撑保证整体稳定定和纵向刚度度承受纵向力提供柱平面外外支承点10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖4.厂房横向框架架…1横向框架形式式梁与柱：铰铰接（排架架），刚接（（刚架）柱与基础：一一般刚接10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖4.厂房横向框架架…2横梁与框架柱柱的形式梁：实腹式式，桁架式柱：等截面，，阶形柱，分分离式柱10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系第二章单单层厂房结构构和普通钢屋屋盖4.厂房横向框架架…3横向框架计算算简介计算简图：平平面框架荷载：永久荷荷载，可变荷荷载内力设计：结结构力学应力设计：控控制截面最不不利内力组合合，截面选择择，连接计算算10/25/2022昆明理工大大学建建工学院土土木系系第二章单单层厂房房结构和普普通钢屋盖盖5.厂房柱的构构造和计算算简介柱的截面形形式柱身的构造造柱截面验算算10/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系第二二章章单单层层厂厂房房结结构构和和普普通通钢钢屋屋盖盖6.普通通钢钢屋屋架架…1屋架架的的形形式式和和主主要要尺尺寸寸三角角形形屋屋架架，，梯梯形形屋屋架架，，平平行行弦弦屋屋架架；；跨度度，，跨跨中中高高度度，，端端部部高高度度；；10/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系第二二章章单单层层厂厂房房结结构构和和普普通通钢钢屋屋盖盖6.普通通钢钢屋屋架架…2屋架架杆杆件件的的内内力力计计算算屋架架上上的的荷荷载载包包括括恒恒载载、、活活荷荷载载、、雪雪荷荷载载、、风风荷荷载载、、积积灰灰荷荷载载及及悬悬挂挂荷荷载载等等。。基本本假假定定通常常将将荷荷载载集集中中到到节节点点上上，，并并假假定定屋屋架架各各杆杆均均为为理理想想直直杆杆，，各各杆杆轴轴线线在在同同一一平平面面内内且且汇汇交交于于节节点点中中心心，，各各节节点点均均为为理理想想铰铰接接，，忽忽略略实实际际节节点点产产生生的的次次应应力力。。10/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系内力力计计算算与与荷荷载载组组合合①全跨跨恒恒载载+全跨跨活活载载：：即即全跨跨永永久久荷荷载载+全跨跨屋屋面面活活载载或或雪雪荷荷载载（（取取较较大大值值））+全跨跨积积灰灰荷荷载载+悬挂挂吊吊车车荷荷载载。。②全跨跨恒恒载载+半跨跨活活载载：：即即全跨跨永永久久荷荷载载+半跨跨屋屋面面活活载载（（或或半半跨跨雪雪荷荷载载））+半跨跨积积灰灰荷荷载载+悬挂挂吊吊车车荷荷载载。。③采用用大大型型混混凝凝土土屋屋面面板板的的屋屋架架，，尚尚应应考考虑虑安安装装时时可可能能的的半半跨跨荷荷载载：：即即屋架架、、支支撑撑和和天天窗窗自自重重+半跨跨屋屋面面板板自自重重+半跨跨屋屋面面活活荷荷载载。。屋架架上上、、下下弦弦杆杆和和靠靠近近支支座座的的腹腹杆杆由由①作用用时时会会引引起起杆杆件件的的最最不不利利内内力力；；跨中中附附近近的的腹腹杆杆可可能能由由②③两种荷载载组合控控制。10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系B.中间腹杆杆：两端端或一端端嵌固程程度较大大，视为为弹性嵌嵌固。lox=0.8l(1)在桁架平平面内A.弦杆、支支座斜杆杆、支座座竖杆：：本身线线刚度大大，但两两端节点点嵌固程程度较低低，视为为两端铰铰接杆件件。lox=l杆件的的计算算长度度和容容许长长细比比杆件的的计算算长度度10/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系下弦杆杆：取纵纵向水水平支支撑节节点与与系杆杆或系系杆与与系杆杆之间间的距距离。。腹杆：由于于节点点在平平面外外刚度度很小小，对对杆件件嵌固固作用用较小小，故故腹杆杆两端端视为为铰接接，则则lOy=l在桁架架平面面外取决于于弦杆杆侧向向支承承点间间距离离。上弦杆杆无檩方方案:有檩方方案:能保证证大型型屋面面板三三点与与上弦弦杆焊焊接时时:lOy=l¹1（l¹1≤3m）l¹1—两块屋屋面板板宽度度。檩条与与支撑撑点交交叉不不连接接时：：lOy=l1檩条与与支撑撑点交交叉连连接时时：lOy=l1/210/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系单面连连接的的单角角钢和和双角角钢组组成的的十字字形杆杆件，，受力力后有有可能能斜向向失稳稳，由由于两两端节节点有有一定定的嵌嵌固作作用，，故斜斜平面面计算算长度度略作作折减减(支座斜斜杆和和支座座竖杆杆除外外），，l0=0.9l其他如桁架架受压压弦杆杆侧向向支承承点间间的距距离为为两倍倍节间间长度度，且且两节节间弦弦杆内内力不不等时时，该该弦杆杆在桁桁架平平面外外的计计算长长度按按下式式计算算：，式中：：Nl——较大的的压力力，计计算时时取正正值；；N2——较小的的压力力或拉拉力，，计算算时压压力取取正值值，拉拉力取取负值值但不小小于0.5ll腹杆在在斜平平面内内的计计算长长度10/25/2022昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系确定桁桁架弦弦杆和和单系系腹杆杆的长长细比比时，，其计计算长长度应应按下下表规规定采采用。。项次弯曲方向弦杆腹杆支座斜杆和支座竖杆其他腹杆1在桁架平面内ll0.8l2在桁架平面外l1ll3斜平面－l0.9ll—构件的的几何何长度度（节节点中中心间间距离离）；；l1—桁架弦杆杆侧向支支承点间间的距离离；杆件的容容许长细细比规范中对对拉杆和和压杆都都规定了了容许长长细比。。10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系杆件的截截面形式式对轴心受压压杆件，宜使杆件件对两个个主轴有有相近的的稳定性性，即可可使两方方向的长长细比接接近相等等。基本上采采用由两两个角钢钢组成的的T形截面或或十字形形截面形形式的杆杆件，也也可用H型钢剖开开而成的的T形钢代替替双角钢钢组成的的T形截面。。受力较较小的次次要杆件件可采用用单角钢钢。10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系当l0x=l0y时，可采采用两个个等边角角钢截面面或TM截面；通常采用用不等边边角钢短短肢相连连的截面面，或TW型截面以以满足长长细比要要求。上弦杆：：有节间荷荷载时，，可采用用不等边边角钢长长肢相连连或TN型截面。。无节间荷荷载时，，宜采用用不等边边角钢短短肢相连连的截面面；下弦杆：：10/25/2022昆明理工工大学建建工工学院土土木木系受力很小小的腹杆杆（如再再分杆等等次要杆杆件），，可采用用单角钢钢截面。。支座斜杆杆：其他一般般腹杆：：宜采用等等边角钢钢相并的的截面；；连接垂直直支撑的的竖腹杆杆宜采用用两个等等边角钢钢组成的的十字形形截面；；当l0x=l0y时，宜采用用不等边边角钢长肢相连连或等边边角钢的的截面。。10/25/2022昆明理工大大学建建工学院土土木系系由双角钢组组成的T形或十字形形截面杆件件按实腹式式杆件进行行计算，必必须每隔一一定距离在在两个角钢钢间加设填填板。双角钢杆件件的填板：：填板的间距距对压杆l1≤40i1，拉杆l1≤80i1；在T形截面中，，i1为一个角钢钢对平行于于填板自身身形心轴的的回转半径径；在十字字形截面中中，填板应应沿两个方方向交错放放置，i1为一个角钢钢的最小回回转半径，，在压杆的的桁架平面面外计算长长度范围内内，至少应应设置两块块填板。填板的宽度度一般取50～80mm；填板的长度度：对T形截面应比比角钢肢伸伸出10～20mm，对十字形截截面则从角角钢肢尖缩缩进10～15mm。填板的厚度度与桁架节节点板相同同。10/25/2022昆明理工大大学建建工学院土土木系系杆件的截面面选择一般原则①应优先选用用肢宽而薄薄的板件或或肢件组成成的截面，，一般板件件或肢件的的最小厚度度为5mm。②角钢杆件或或T型钢的悬伸伸肢宽不得得小于45mm。直接与支撑撑或系杆相相连的最小小肢宽，应应根据连接接螺栓的直直径d而定。③屋架节点板板（或T型钢弦杆的的腹板）的的厚度，对对单壁式屋屋架，可根根据腹杆的的最大内力力（对梯形形和人字形形屋架）或或弦杆端节节间内力（（对三角形形屋架），，按相关规规范选用。。④跨度较大的的桁架（≥24m）与柱铰接时时，弦杆宜宜根据内力力变化改变变截面，半半跨内一般般只改变一一次。10/25/2022昆明理工大大学建建工学院土土木系系⑤同一屋架的的型钢规格格不宜太多多，以便订订货。⑥当连接支撑撑等的螺栓栓孔在节点点板范围内内且距节点点板边缘距距离≥100mm时，计算杆杆件强度可可不考虑截截面的削弱弱。轴心受拉杆杆件应验算算强度和长长细比要求求。轴心受受压杆件和和压弯构件件要计算强强度、整体体稳定、局局部稳定和和长细比。。⑦单面连接的的单角钢杆杆件，在按按轴心构件件计算其强强度或稳定定以及连接接时，钢材材和连接的的强度设计计值应乘以以相应的折折减系数。。杆件的截面面选择10/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系钢桁桁架架的的节节点点设设计计节点点设设计计的的一一般般要要求求①以桁桁架架杆杆件件的的形形心心线线为为轴轴线线并并在在节节点点处处相相交交于于一一点点，，肢肢背背至至轴轴线线的的距距离离为为5mm的倍倍数数。。②节点点处处，，腹腹杆杆与与弦弦杆杆或或腹腹杆杆与与腹腹杆杆之之间间焊焊缝缝的的净净距距，，不不宜宜小小于于10mm，，或者者杆杆件件之之间间的的空空隙隙不不小小于于15～～20mm。。③角钢钢端端部部的的切切割割一一般般垂垂直直于于其其轴轴线线。。有有时时允允许许切切去去一一肢肢的的部部分分，，但但不不允允许许将将一一个个肢肢完完全全切切去去而而另另一一肢肢伸伸出出的的斜斜切切。。10/25/2022昆明明理理工工大大学学建建工工学学院院土土木木系系④节点点板板的的外外形形应应简简单单而而规规则则，，至至少少宜宜有有两两边边平平行行，，如如矩矩形形、、平平行行四四边边形形和和直直角角梯梯形形等等。。节节点点板板边边缘缘与与杆杆件件轴轴线线的的夹夹角角不不应应小小于于15°°。角钢钢桁桁架架的节节点点设设计计①一般般节节点点一般般节节点点是是指指无无集集中中荷荷载载和和无无弦弦杆杆拼拼接接的的节节点点节点点板板的的平平面面尺尺寸寸，，一一般般应应根根据据杆杆件件截截面面尺尺寸寸和和腹腹杆杆端端部部焊焊缝缝长长度度画画出出大大样样图图来来确确定定。。10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系肢背焊缝：≥腹杆与节点板板的连接焊缝缝按角钢角焊焊缝承受轴心心力方法计算算。节点板应伸出出弦杆10～15mm以便焊接。弦杆与节点板板的连接焊缝缝，应考虑承承受弦杆相邻邻节间内力之之差，按下式式计算:通常因ΔN很小，实际所所需的焊脚尺尺寸可由构造造要求确定，，并沿节点板板全长满焊。。肢尖焊缝：≥式中，ΔN=N2-N110/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系为便于大型屋屋面板或檩条条的放置，常常将节点板缩缩进上弦角钢钢背，缩进距距离不宜小于于(0.5t+2)mm，也不宜大于节节点板厚度t。②角钢桁架有集集中荷载的节节点角钢背凹槽的的塞焊缝可假假定只承受屋屋面集中荷载载，按下式计计算其强度：：式中：Q—节点集中荷载载垂直于屋面面的分量；hf1——焊脚尺寸，取取hf1＝0.5t；βf——正面角焊缝强强度增大系数数。一般因Q不大，按构造造满焊10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系计算时应考虑虑偏心弯矩M＝ΔN·e（e为角钢肢尖至至弦杆轴线距距离），按下下列公式计算算：式中hf2——肢尖焊缝的焊焊脚尺寸。弦杆角钢肢尖与节点板的连接焊缝承受弦杆相邻节间的内力差10/25/2022昆明理工大学学建工学学院土木木系当节点板向上上伸出不妨