单层厂房结构和普通钢屋盖三

第二章单层厂房结构和普通钢屋盖1.单层钢结构厂房的组成2.单层厂房结构的布置3.支撑体系4.厂房横向框架的计算5.厂房柱的构造和计算6.普通钢屋架7.吊车梁的设计8.墙架体系3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖1.单层钢结构厂房的组成横向框架屋盖结构支撑体系吊车梁墙架3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖单层厂房钢结构的钢材用钢材指标轻型：35～80kg/m2中型：70～200kg/m2重型：170～400kg/m23/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖2.单层厂房钢结构的布置…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3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖2.单层厂房钢结构的布置…2变形缝…1伸缩缝考虑温度影响划分温度区段缝宽：≧30～60mm中距c：1.0m,1.5-2m双排柱单排柱：长圆螺栓孔、滚轴连接3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖2.单层厂房钢结构的布置…3变形缝…2防震缝考虑抗震要求平、立面布置复杂高度、刚度相差大缝宽：根据抗震设防烈度和建筑物高度确定3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖2.单层厂房钢结构的布置…4变形缝…3沉降缝地基差别较大相邻部分高度、荷载和结构形式差别较大缝两侧结构全部分开缝宽：根据地基情况和建筑物高度确定3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖屋盖结构的布置和体系钢屋盖由屋面、屋架和支撑组成。屋盖结构体系其它：托架、天窗、檩条等。2.单层厂房钢结构的布置…53/8/2023昆明理工大学建工学院土木系

房屋横向刚度大，整体性、耐久性好；屋面板自重大，屋盖及下部结构用料多，对抗震不利。屋架间距灵活，构件重量轻、施工、安装方便；屋盖构件数量多，整体刚度差。无檩体系：有檩体系：一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架上。常用于轻型屋面材料的情况。3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单层厂房结构和普通钢屋盖3.支撑体系…1平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统。上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向水平支撑垂直支撑系杆组成檩条屋面板3/8/2023昆明理工大学建工学院土木系第二章单单层厂房房结构和普普通钢屋盖盖3.支撑体系…2保证屋盖结结构的几何何稳定性保证屋盖的的整体性，，提高空间间刚度避免压杆侧向失失稳，防止拉杆杆产生过大的振振动承担和传递水平平荷载（如纵向向和横向风荷载载、悬挂吊车水水平荷载和地震震作用等）保证结构安装时时的稳定与方便便支撑的作用3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层层厂房结构和普普通钢屋盖3.支撑体系…3支撑的布置上弦横向水平支支撑3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层层厂房结构和普普通钢屋盖3.支撑体系…4支撑的布置下弦横向水平支支撑3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层层厂房结构和普普通钢屋盖3.支撑体系…5支撑的布置纵向水平支撑下弦纵向水平支撑当房屋较高、跨跨度较大、空间间刚度要求较高高时，设有支承承中间屋架的托托架，或设有重重级或大吨位的的中级工作制桥桥式吊车等较大大振动设备时，，均应在屋架端端节间平面内设设置纵向水平支支撑。3/6/2023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…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3/6/2023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）3/6/2023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3/6/2023昆明理工大学学建工学学院土木木系3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层厂厂房结构和普通钢钢屋盖4.厂房横向框架…1横向框架形式梁与柱：铰接接（排架），刚接接（刚架）柱与基础：一般刚刚接3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层厂厂房结构和普通钢钢屋盖4.厂房横向框架…2横梁与框架柱的形形式梁：实腹式，桁桁架式柱：等截面，阶形形柱，分离式柱3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层层厂房结构和普普通钢屋盖4.厂房横向框架…3横向框架计算简简介计算简图：平面面框架荷载：永久荷载载，可变荷载内力设计：结构构力学应力设计：控制制截面最不利内内力组合，截面面选择，连接计计算3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层层厂房结构和普普通钢屋盖5.厂房柱的构造和和计算简介柱的截面形式柱身的构造柱截面验算3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系第二章单层层厂房结构和普普通钢屋盖6.普通钢屋架…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6.普通钢钢屋架架…2屋架杆杆件的的内力力计算算屋架上上的荷荷载包包括恒恒载、、活荷荷载、、雪荷荷载、、风荷荷载、、积灰灰荷载载及悬悬挂荷荷载等等。基本假假定通常将将荷载载集中中到节节点上上，并并假定定屋架架各杆杆均为为理想想直杆杆，各各杆轴轴线在在同一一平面面内且且汇交交于节节点中中心，，各节节点均均为理理想铰铰接，，忽略略实际际节点点产生生的次次应力力。3/6/2023昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系内力计计算与与荷载载组合合①全跨恒恒载+全跨活活载：：即全跨永永久荷荷载+全跨屋屋面活活载或或雪荷荷载（（取较较大值值）+全跨积积灰荷荷载+悬挂吊吊车荷荷载。。②全跨恒恒载+半跨活活载：：即全跨永永久荷荷载+半跨屋屋面活活载（（或半半跨雪雪荷载载）+半跨积积灰荷荷载+悬挂吊吊车荷荷载。。③采用大大型混混凝土土屋面面板的的屋架架，尚尚应考考虑安安装时时可能能的半半跨荷荷载：：即屋架、、支撑撑和天天窗自自重+半跨屋屋面板板自重重+半跨屋屋面活活荷载载。屋架上上、下下弦杆杆和靠靠近支支座的的腹杆杆由①作用时时会引引起杆杆件的的最不不利内内力；；跨中附附近的的腹杆杆可能能由②③两种荷荷载组组合控控制。。3/6/2023昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系B.中间腹腹杆：：两端端或一一端嵌嵌固程程度较较大，，视为为弹性性嵌固固。lox=0.8l(1)在桁架架平面面内A.弦杆、、支座座斜杆杆、支支座竖竖杆：：本身身线刚刚度大大，但但两端端节点点嵌固固程度度较低低，视视为两两端铰铰接杆杆件。。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3/6/2023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在桁架平面外外取决于弦杆侧侧向支承点间间距离。上弦杆无檩方案:有檩方案:能保证大型屋屋面板三点与与上弦杆焊接接时:lOy=l¹1（l¹1≤3m）l¹1—两块屋面板宽宽度。檩条与支撑点点交叉不连接接时：lOy=l1檩条与支撑点点交叉连接时时：lOy=l1/23/6/2023昆明理工大学学建工学学院土木木系单面连接的单单角钢和双角角钢组成的十十字形杆件，，受力后有可可能斜向失稳稳，由于两端端节点有一定定的嵌固作用用，故斜平面面计算长度略略作折减(支座斜杆和支支座竖杆除外外），l0=0.9l其他如桁架受压弦弦杆侧向支承承点间的距离离为两倍节间间长度，且两两节间弦杆内内力不等时，，该弦杆在桁桁架平面外的的计算长度按按下式计算：：，式中：Nl——较大的压力，，计算时取正正值；N2——较小的压力或或拉力，计算算时压力取正正值，拉力取取负值但不小于0.5ll腹杆在斜平面面内的计算长长度3/6/2023昆明理工大学学建工学学院土木木系确定桁架弦杆杆和单系腹杆杆的长细比时时，其计算长长度应按下表表规定采用。。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—构件的几何长长度（节点中中心间距离））；l1—桁架弦杆侧向向支承点间的的距离；杆件的容许长长细比规范中对拉杆杆和压杆都规规定了容许长长细比。3/6/2023昆明理工大大学建建工学院土土木系系杆件的截面面形式对轴心受压杆杆件，宜使杆件对对两个主轴轴有相近的的稳定性，，即可使两两方向的长长细比接近近相等。基本上采用用由两个角角钢组成的的T形截面或十十字形截面面形式的杆杆件，也可可用H型钢剖开而而成的T形钢代替双双角钢组成成的T形截面。受受力较小的的次要杆件件可采用单单角钢。3/6/2023昆明理工大大学建建工学院土土木系系当l0x=l0y时，可采用用两个等边边角钢截面面或TM截面；通常采用不不等边角钢钢短肢相连连的截面，，或TW型截面以满满足长细比比要求。上弦杆：有节间荷载载时，可采采用不等边边角钢长肢肢相连或TN型截面。无节间荷载载时，宜采采用不等边边角钢短肢肢相连的截截面；下弦杆：3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系受力很小的腹杆杆（如再分杆等等次要杆件），，可采用单角钢钢截面。支座斜杆：其他一般腹杆：：宜采用等边角钢钢相并的截面；；连接垂直支撑的的竖腹杆宜采用用两个等边角钢钢组成的十字形形截面；当l0x=l0y时，宜采用不等边边角钢长肢相连或等边边角钢的截面。。3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系由双角钢组成的的T形或十字形截面面杆件按实腹式式杆件进行计算算，必须每隔一一定距离在两个个角钢间加设填填板。双角钢杆件的填填板：填板的间距对压压杆l1≤40i1，拉杆l1≤80i1；在T形截面中，i1为一个角钢对平平行于填板自身身形心轴的回转转半径；在十字字形截面中，填填板应沿两个方方向交错放置，i1为一个角钢的最最小回转半径，，在压杆的桁架架平面外计算长长度范围内，至至少应设置两块块填板。填板的宽度一般般取50～80mm；填板的长度：对对T形截面应比角钢钢肢伸出10～20mm，对十字形截面则则从角钢肢尖缩缩进10～15mm。填板的厚度与桁桁架节点板相同同。3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系杆件的截面选择择一般原则①应优先选用肢宽宽而薄的板件或或肢件组成的截截面，一般板件件或肢件的最小小厚度为5mm。②角钢杆件或T型钢的悬伸肢宽宽不得小于45mm。直接与支撑或系系杆相连的最小小肢宽，应根据据连接螺栓的直直径d而定。③屋架节点板（或或T型钢弦杆的腹板板）的厚度，对对单壁式屋架，，可根据腹杆的的最大内力（对对梯形和人字形形屋架）或弦杆杆端节间内力（（对三角形屋架架），按相关规规范选用。④跨度较较大的的桁架架（≥24m）与柱铰铰接时时，弦弦杆宜宜根据据内力力变化化改变变截面面，半半跨内内一般般只改改变一一次。。3/6/2023昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系⑤同一屋屋架的的型钢钢规格格不宜宜太多多，以以便订订货。。⑥当连接接支撑撑等的的螺栓栓孔在在节点点板范范围内内且距距节点点板边边缘距距离≥100mm时，计计算杆杆件强强度可可不考考虑截截面的的削弱弱。轴心受受拉杆杆件应应验算算强度度和长长细比比要求求。轴轴心受受压杆杆件和和压弯弯构件件要计计算强强度、、整体体稳定定、局局部稳稳定和和长细细比。。⑦单面连连接的的单角角钢杆杆件，，在按按轴心心构件件计算算其强强度或或稳定定以及及连接接时，，钢材材和连连接的的强度度设计计值应应乘以以相应应的折折减系系数。。杆件的的截面面选择择3/6/2023昆明理理工大大学建建工学学院土土木系系钢桁架架的节节点设设计节点设设计的的一般般要求求①以桁架架杆件件的形形心线线为轴轴线并并在节节点处处相交交于一一点，，肢背背至轴轴线的的距离离为5mm的倍数数。②节点处，腹杆与弦弦杆或腹杆与腹杆杆之间焊缝的净距距，不宜小于10mm，或者杆件之间的空空隙不小于15～20mm。③角钢端部的切割一一般垂直于其轴线线。有时允许切去去一肢的部分，但但不允许将一个肢肢完全切去而另一一肢伸出的斜切。。3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系④节点板的外形应简简单而规则，至少少宜有两边平行，，如矩形、平行四四边形和直角梯形形等。节点板边缘缘与杆件轴线的夹夹角不应小于15°。角钢桁架的节点设计①一般节点一般节点是指无集集中荷载和无弦杆杆拼接的节点节点板的平面尺寸寸，一般应根据杆杆件截面尺寸和腹腹杆端部焊缝长度度画出大样图来确确定。3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系肢背焊缝：≥腹杆与节点板的连连接焊缝按角钢角角焊缝承受轴心力力方法计算。节点板应伸出弦杆杆10～15mm以便焊接。弦杆与节点板的连连接焊缝，应考虑虑承受弦杆相邻节节间内力之差，按按下式计算:通常因ΔN很小，实际所需的的焊脚尺寸可由构构造要求确定，并并沿节点板全长满满焊。肢尖焊缝：≥式中，ΔN=N2-N13/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系为便于大型屋面板板或檩条的放置，，常将节点板缩进进上弦角钢背，缩缩进距离不宜小于于(0.5t+2)mm，也不宜大于节点板板厚度t。②角钢桁架有集中荷荷载的节点角钢背凹槽的塞焊焊缝可假定只承受受屋面集中荷载，，按下式计算其强强度：式中：Q—节点集中荷载垂直直于屋面的分量；；hf1——焊脚尺寸，取hf1＝0.5t；βf——正面角焊缝强度增增大系数。一般因因Q不大，按构造满焊焊3/6/2023昆明理工大学建建工学院土土木系计算时应考虑偏心心弯矩M＝ΔN·e（e为角钢肢尖至弦杆杆轴线距离），按按下列公式计算：：式中hf2——肢尖焊缝的焊脚尺尺寸。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3/6/2023昆明理工工大学建建工工学院土土木木系当节点板板向上伸伸出不妨妨碍屋面面构件的的放置，，或因相相邻弦杆杆节间内内力差ΔN较大，肢肢尖焊缝缝不满足足强度要要求时，，可将节节点板部部分向上上伸出或或全部向向上伸出出。此时弦杆杆与节点点板的连连接焊缝缝应按下下列公式式计算：：肢背焊缝缝：肢尖焊缝缝：式中hf1,lw1—伸出肢背背的焊缝缝焊脚尺尺寸和计计算长度度；3/6/2023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7.吊车梁设设计简介介吊车梁系系统结构构的组