钢结构讲义7全解课件

第七章钢屋架hitce第七章1§7.1概述钢厂房具有较大的承载能力,整体刚度、抗震性能好耐热,考虑制造、运输、安装等因素,经济效益较高单层厂房结构的组成厂房应具有足够的强度、刚度、稳定性,以抵抗各种荷载横向平面框架或排架屋盖系统厂房结构的组成吊车梁系统支撑体系墙架系统用钢量从多到少:柱、吊车梁、屋盖系统。§7.1概述2上弦向支撑大型屋面板天窗架屋架垂直支撑区区柱间支撑屋面荷载屋面板屋架竖向荷载{吊车轮压吊车梁柱牛腿墙体荷载连系梁或基础梁横向排架柱横向风荷载墙体(与柱有效连接)基础地基水平荷载吊车横向水平制动力纵向∫风荷载山墙抗风柱屋盖支撑)纵向排架柱水平荷载吊车纵向水平制动力一吊车梁基础地基上弦向支撑3房设计程序设计分三个阶段1.结构选型及整体布置:柱网布置、横向框架型式和主要尺寸、屋盖结构、吊车梁系统、墙架、支撑、钢材牌号技术设计:荷载计算、结构内力分析、结构尺寸及连接计算绘制施工图§7.2厂房结构的整体布置柱网布置满足生产工艺要求:与设备、生产工艺流程相配合;2.满足结构方面的要求:柱设在同一横向轴线上,以保证横向刚度3.满足经济合理的要求:总用钢量最少;4.构件统一化、标准化:跨度以3m,柱距以6m为模数,特别时,柱距可9m。房设计程序4变形缝温度缝温度变化时,结构产生温度变形和温度应力,柱子的刚度其与吊车梁轨顶标高有关温度变形△L=△tL梁、柱连接型式厂房纵、横向长度小于某长度,可不考虑温度变形和温度应力。温度区段长度值,可查表。若长度和宽度太大,应设置温度缝,将其分为长度较小的温度区段,在每个温度区段中,可不考虑温度应力和温度变形,但在每个温度区段中应设置柱间支撑温度缝的设置:部变形缝5封闭结合:伸缩缝的轴线与定位轴线重合设置双柱6000非封闭结合:也可采用单柱设温度缝,即在支座处设滑动支座。沉降缝相邻厂房高差较大,或地基土压缩性较大,设沉降缝沉降缝作法:缝处结构全部断开,包括基础沉降缝可兼作温度缝,而温度缝不能兼作沉降缝。封闭结合:伸缩缝的轴线与定位轴线重合6§7.3屋盖结构的形式屋盖结构包括:钢屋架、托架、天窗架、檩条、屋面板。屋架与柱的连接简支连接简支屋架刚接连接刚接屋架屋盖结构体系无檩体系优点:横向刚度大、整体性好、构造简单。缺点:自重大,对抗震不利。有檩体系优点:自重轻、对抗震有利。缺点:横向刚度差、屋盖构件多、构造复杂采用轻型屋面材料,如压型钢板、压型铝板等。当压型钢板或压型铝板与檩条进行可靠连接后,有效地传递屋面纵、横方向的水平力,提高屋面的整体刚度,此现象称为受力蒙皮效应§7.3屋盖结构的形式7当柱距较大,檩条或屋面板跨度大,则截面大,不经济,故设托架,托架上设屋架。屋架的受力特点钢屋架以承受横向弯曲的受力方式把屋面荷载传给下部结构,一般荷载作用于屋架的节点上,各杆均只有轴心力,应力均匀分布。按受荷的大小,适用的跨度,截面及构造将屋架分为通钢屋架:杆截面结构整体刚度大,适用性强,适用跨度18~36米。钢管屋架:截面刚度大,抗扭、抗压性能好,省钢三类但管节点复杂/管与管相贯节点板管切口轻钢屋架:与普钢屋架相比,角钢小,自重轻,抗震好,刚度差,跨度<18m,采用轻型屋面材料。当柱距较大,檩条或屋面板跨度大,则截面大,不经8平面结构按结构形式分为空间结构」自平衡体系,支撑简化,甚至取消。钢屋架的外形、腹杆布置及尺寸基本要求使用要求:应与屋面排水相适应;轻型屋面,坡度i=1/5~1/2大型屋面板,坡度i=112~1/8应济要求:屋架的外形尽量与弯矩图相配合,弯矩大,满两足应截面高,如此弦杆内力比较均匀,经济。通常,要使长杆受拉,短杆受压,杆件夹角30°~60°,便于节点处理。安装要求:满足要求的前提下,尽量较少节点数,且要合理。平面结构92.屋架外形、特点常用的屋架外形有:三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架等三角形屋架:适用于坡度较陡的有檩屋盖,与柱铰接,跨度小于等于24m。缺点:它的外形与均布荷载的弯矩图不相适应,跨中M大,h大,杆力N小内力分布不均支座处M小,h更小,杆力N大支座处,杆件间的夹角过小,节点难于处理芬克式屋架,内力分布不均增大夹角,节点易处理,支座处弦杆内力改善节点难处理,有吊顶时,设虚线腹杆2.屋架外形、特点10钢结构讲义7全解课件11钢结构讲义7全解课件12钢结构讲义7全解课件13钢结构讲义7全解课件14钢结构讲义7全解课件15钢结构讲义7全解课件16钢结构讲义7全解课件17钢结构讲义7全解课件18钢结构讲义7全解课件19钢结构讲义7全解课件20钢结构讲义7全解课件21钢结构讲义7全解课件22钢结构讲义7全解课件23钢结构讲义7全解课件24钢结构讲义7全解课件25钢结构讲义7全解课件26钢结构讲义7全解课件27钢结构讲义7全解课件28钢结构讲义7全解课件29钢结构讲义7全解课件30钢结构讲义7全解课件31钢结构讲义7全解课件32钢结构讲义7全解课件33钢结构讲义7全解课件34钢结构讲义7全解课件35钢结构讲义7全解课件36钢结构讲义7全解课件37钢结构讲义7全解课件38钢结构讲义7全解课件39钢结构讲义7全解课件40钢结构讲义7全解课件41钢结构讲义7全解课件42钢结构讲义7全解课件43钢结构讲义7全解课件44钢结构讲义7全解课件45钢结构讲义7全解课件46钢结构讲义7全解课件47钢结构讲义7全解课件48钢结构讲义7全解课件49钢结构讲义7全解课件50钢结构讲义7全解课件51钢结构讲义7全解课件52钢结构讲义7全解课件53钢结构讲义7全解课件54钢结构讲义7全解课件55第七章钢屋架hitce第七章56§7.1概述钢厂房具有较大的承载能力,整体刚度、抗震性能好耐热,考虑制造、运输、安装等因素,经济效益较高单层厂房结构的组成厂房应具有足够的强度、刚度、稳定性,以抵抗各种荷载横向平面框架或排架屋盖系统厂房结构的组成吊车梁系统支撑体系墙架系统用钢量从多到少:柱、吊车梁、屋盖系统。§7.1概述57上弦向支撑大型屋面板天窗架屋架垂直支撑区区柱间支撑屋面荷载屋面板屋架竖向荷载{吊车轮压吊车梁柱牛腿墙体荷载连系梁或基础梁横向排架柱横向风荷载墙体(与柱有效连接)基础地基水平荷载吊车横向水平制动力纵向∫风荷载山墙抗风柱屋盖支撑)纵向排架柱水平荷载吊车纵向水平制动力一吊车梁基础地基上弦向支撑58房设计程序设计分三个阶段1.结构选型及整体布置:柱网布置、横向框架型式和主要尺寸、屋盖结构、吊车梁系统、墙架、支撑、钢材牌号技术设计:荷载计算、结构内力分析、结构尺寸及连接计算绘制施工图§7.2厂房结构的整体布置柱网布置满足生产工艺要求:与设备、生产工艺流程相配合;2.满足结构方面的要求:柱设在同一横向轴线上,以保证横向刚度3.满足经济合理的要求:总用钢量最少;4.构件统一化、标准化:跨度以3m,柱距以6m为模数,特别时,柱距可9m。房设计程序59变形缝温度缝温度变化时,结构产生温度变形和温度应力,柱子的刚度其与吊车梁轨顶标高有关温度变形△L=△tL梁、柱连接型式厂房纵、横向长度小于某长度,可不考虑温度变形和温度应力。温度区段长度值,可查表。若长度和宽度太大,应设置温度缝,将其分为长度较小的温度区段,在每个温度区段中,可不考虑温度应力和温度变形,但在每个温度区段中应设置柱间支撑温度缝的设置:部变形缝60封闭结合:伸缩缝的轴线与定位轴线重合设置双柱6000非封闭结合:也可采用单柱设温度缝,即在支座处设滑动支座。沉降缝相邻厂房高差较大,或地基土压缩性较大,设沉降缝沉降缝作法:缝处结构全部断开,包括基础沉降缝可兼作温度缝,而温度缝不能兼作沉降缝。封闭结合:伸缩缝的轴线与定位轴线重合61§7.3屋盖结构的形式屋盖结构包括:钢屋架、托架、天窗架、檩条、屋面板。屋架与柱的连接简支连接简支屋架刚接连接刚接屋架屋盖结构体系无檩体系优点:横向刚度大、整体性好、构造简单。缺点:自重大,对抗震不利。有檩体系优点:自重轻、对抗震有利。缺点:横向刚度差、屋盖构件多、构造复杂采用轻型屋面材料,如压型钢板、压型铝板等。当压型钢板或压型铝板与檩条进行可靠连接后,有效地传递屋面纵、横方向的水平力,提高屋面的整体刚度,此现象称为受力蒙皮效应§7.3屋盖结构的形式62当柱距较大,檩条或屋面板跨度大,则截面大,不经济,故设托架,托架上设屋架。屋架的受力特点钢屋架以承受横向弯曲的受力方式把屋面荷载传给下部结构,一般荷载作用于屋架的节点上,各杆均只有轴心力,应力均匀分布。按受荷的大小,适用的跨度,截面及构造将屋架分为通钢屋架:杆截面结构整体刚度大,适用性强,适用跨度18~36米。钢管屋架:截面刚度大,抗扭、抗压性能好,省钢三类但管节点复杂/管与管相贯节点板管切口轻钢屋架:与普钢屋架相比,角钢小,自重轻,抗震好,刚度差,跨度<18m,采用轻型屋面材料。当柱距较大,檩条或屋面板跨度大,则截面大,不经63平面结构按结构形式分为空间结构」自平衡体系,支撑简化,甚至取消。钢屋架的外形、腹杆布置及尺寸基本要求使用要求:应与屋面排水相适应;轻型屋面,坡度i=1/5~1/2大型屋面板,坡度i=112~1/8应济要求:屋架的外形尽量与弯矩图相配合,弯矩大,满两足应截面高,如此弦杆内力比较均匀,经济。通常,要使长杆受拉,短杆受压,杆件夹角30°~60°,便于节点处理。安装要求:满足要求的前提下,尽量较少节点数,且要合理。平面结构642.屋架外形、特点常用的屋架外形有:三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架等三角形屋架:适用于坡度较陡的有檩屋盖,与柱铰接,跨度小于等于24m。缺点:它的外形与均布荷载的弯矩图不相适应,跨中M大,h大,杆力N小内力分布不均支座处M小,h更小,杆力N大支座处,杆件间的夹角过小,节点难于处理芬克式屋架,内力分布不均增大夹角,节点易处理,支座处弦杆内力改善节点难处理,有吊顶时,设虚线腹杆2.屋架外形、特点65钢结构讲义7全解课件66钢结构讲义7全解课件67钢结构讲义7全解课件68钢结构讲义7全解课件69钢结构讲义7全解课件70钢结构讲义7全解课件71钢结构讲义7全解课件72钢结构讲义7全解课件73钢结构讲义7全解课件74钢结构讲义7全解课件75钢结构讲义7全解课件76钢结构讲义7全解课件77钢结构讲义7全解课件78钢结构讲义7全解课件79钢结构讲义7全解课件80钢结构讲义7全解课件81钢结构讲义7全解课件82钢结构讲义7全解课件83钢结构讲义7全解课件84钢结构讲义7全解课件85钢结构讲义7全解课件86钢结构讲义7全解课件87钢结构讲义7全解课件88钢结构讲义7全解课件89钢结构讲义7全解课件90钢结构讲义7全解课件91钢结构讲义7全解课件92钢结构讲义7全解