重型厂房钢结构课件

重型厂房钢结构2.1结构形式和结构布置2.2厂房结构计算原理2.3钢屋架的设计2.4吊车梁的设计2.1结构形式和结构布置

2.1.1一般说明

2.1.1.1柱网布置和计算单元

2.1.2屋架外形及腹杆形式

2.1.1.3柱间支撑

2.1.2.1桁架的定义、特点及应用

2.1.1.2横向框架及其截面选择

2.1.2.4桁架主要尺寸的确定

2.1.2.2桁架的外形及腹杆形式

2.1.3.1屋盖支撑的作用

2.1.3.2屋盖支撑的布置

2.1.2.3确定桁架形式的原则

2.1.3屋盖支撑2.1.3.3屋盖支撑的杆件及计算原则

22.1.1一般说明

结构形式：重型厂房一般取单层刚(框)架结构形式，也有一部分为多层刚架。屋面结构体系：可采用钢屋架-大型屋面板结构体系，亦可采用钢屋架-檩条-轻型屋面板结构体系，或横梁-檩条-轻型屋面板结构体系。典型单层单跨厂房构造：如简图吊车工作级别：按照吊车使用的繁重程度，国家标准(GB3811)将其分为八个工作级别，称为A1~A8。工作制等级与工作级别之间的对应关系见表。2.12.1.1.1柱网布置和计算单元-1柱网布置要求：厂房的柱网布置要综合考虑工艺、结构和经济等诸多因素来确定，同时还应注意符合标准化模数的要求。

1、对生产工艺流程的要求。包括预期的扩建和工艺设备更新的需求。这些要求往往涉及到设备基础，地下管沟等与柱基础的协调布置。2、对结构上的要求。在保证厂房具有必需的刚度和强度的同时，注意柱距和跨度的类别尽量少些，以利于施工。

2.1.1.1柱网布置和计算单元-2

3、经济因素：柱柜的大小，直接影响布置在柱距间的构件。加大柱距一般可减少处理地基的费用和基础的造价，但将使布置在柱距间的构件的材料增加。合理的柱网布置应使总的经济效应最佳。

合理柱网：跨度、高度、吊车吨位较大时，柱距取12m较为经济；参数较小时取6m柱距较为合适；采用轻型围护结构时，则取15m、18m及24m大柱距较适宜；位于软弱地基上的重型厂房，应采用较大柱距。

2.1.1.1柱网布置和计算单元-3温度缝设置：当厂房的纵向或横向尺寸较大时，一般应按要求设置温度缝，以避免结构中产生过大的温度应力。若尺寸较大但未设置时，应考虑温度应力和温度变形影响。温度收缩缝有双柱和单柱两种，在地震区域宜布置双柱收缩缝。

拔柱情形：由于工艺或其他原因要求，有时需要将标准柱网局部拔柱。拔柱处应布置托梁或托架。

2.1.1.1柱网布置和计算单元-4计算单元作用：进行结构分析，为明确横向框架所承担的荷载，必须以计算单元表示。计算单元划分原则：单元划分应根据柱网的布置，使纵向每列柱至少有一根柱参加框架工作，同时将受力最不利的柱划入其中。单元划分示例如图：2.12.1.1.2横向框架及其截面选择-1横向框架形式 厂房横向框架有多种形式。柱脚有刚接和铰接两种形式，重型厂房的柱脚通常做成刚接，这不仅可以削减柱段的弯矩绝对值，从而减小柱截面尺寸，而且增大横向框架的刚度。横梁与柱子的连接可以是铰接，亦可以是刚接，相应地称横向框架为铰接框架或刚接框架。重型厂房框架形式如图：2.1.1.2横向框架及其截面选择-2框架柱截面形式 厂房柱有实腹等截面柱、阶形柱及分离式柱。从耗钢量考虑，重型厂房中的承重柱一般采用阶形柱。但是实腹式柱制作费用低，实际工程中具体采用何种形式，应由总费用决定。当厂房可能扩建或吊车吨位过大时，分离式柱就显得优点突出。重型厂房阶形柱及分离式柱如图：2.1.1.2横向框架及其截面选择-3重型厂房柱常用截面类型重型厂房常用阶形柱，上柱以工字形最为常见。下柱截面可做成实腹或格构式，格构式截面类型丰富，可以根据柱所在的柱列、吊车的吨位等条件选用；实腹式下柱仍以工字形多见。

阶形柱截面类型见图：厂房柱截面尺寸可参照以有建筑或设计资料确定，亦可参照表格初步确定：阶形柱肩梁肩梁作用：

将阶形柱各段连在一起形成整体的,为了保证对上柱的嵌固作用以及上下柱段的整体工作。肩梁种类：有单腹壁和双腹壁之分。构造要求：单腹壁肩梁由单腹板和上下翼缘组成，刚度要求见资料。

单臂式肩梁沟造如图：2.1.1.2横向框架及其截面选择-42.1.1.2横向框架及其截面选择-5双腹壁式肩梁适用于柱截面宽度较大的情形。肩梁高度一般取下柱宽度的1/3左右。构造如图：

2.1肩梁计算模型：以简支梁为力学模型，根据上段柱根部的弯矩和轴力进行强度验算。2.1.1.3柱间支撑-1支撑种类柱间支撑包括上、下层支撑。常将吊车梁上部的柱间支撑称为上层柱间支撑，吊车梁下部的则称为下层柱间支撑。支撑作用与屋盖支撑一样，保证厂房具有足够的纵向刚度来抵抗作用于厂房山墙上的风荷载、吊车的纵向水平荷载、纵向地震力等。2.1.1.3柱间支撑-2柱间支撑设置要求下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部，以减少纵向温度应力的影响。当温度区段长度大于150m或抗震设防烈度为8度Ⅲ、Ⅳ类场地或9度时，应当增设一道下层柱间支撑，且两道下层柱间支撑的距离不应超过72m。

上层柱间支撑要设置在下层柱间支撑布置的柱间，还应当在每个温度区段的两端设置。每列柱顶均要布置刚性系杆(详见屋盖结构)。柱间支撑布置如图：2.1.1.3柱间支撑-3柱间支撑的形式下层柱间支撑有单层十字形、人字形、K形、Y形、双层十字形、单斜杆形等。最常见的是单层十字形，此时支撑的倾角应控制在35º~55º之间，如不能满足这种构造要求，可选其他类型。在某些特殊情况可采用门形、L形，甚至将吊车梁与柱的吊车肢连成刚架。下层支撑如图：上层柱间支撑的常见形式一般采用十字形、人字形或K形，柱距较大时可取V形或八字形。上层支撑如图：2.1.1.3柱间支撑-4支撑的连接支撑的连接可采用焊缝或高强度螺栓。采用焊缝时，焊脚尺寸不应小于6mm，焊缝长度不应小于80mm，同时要在连接处设置安装螺栓，一般不小于M16。对于人字形、八字形之类的支撑还要注意采取构造措施，使其与吊车梁(或制动结构、辅助桁架)的连接仅传递水平力，而不传递垂直力，以免支撑成为吊车梁的中间支点。2.12.1.2屋架外形及腹杆形式

厂房框架横梁当跨度不大时，可以采用实腹式梁，当跨度比较大时要用格构式梁—桁架。屋架定义：用于屋盖承重结构的梁式桁架叫屋架。屋架的外形及腹杆形式多种多样，他们的选取直接影响到屋架的使用。本节主要介绍桁架的外形及腹杆形式。#

2.12.1.2.1桁架的应用桁架定义、特点定义：指由直杆在端部相互铰接而组成的格子式结构。特点：杆件多数情况下只受轴线拉力或压力；截面上应力均匀分布；用料经济，自重小；外形构成灵活。桁架种类及应用：平面体系：如简支桁架、拱、框架；空间体系：如网架及塔架等。应用：屋盖结构、皮带运输机桥、输电塔架和桥梁等。2.12.1.2.2桁架的外形及腹杆形式桁架的外形外形一般分为三角形、梯形及平行弦三种。外形如图：腹杆形式常用的桁架腹杆形式有人字式、芬克式、豪式(也叫单向斜杆式)、再分式及交叉式五种。其中前四种为单系腹杆，第五种即交叉腹杆为复系腹杆。腹杆如图：2.12.1.2.3确定桁架形式的原则-1桁架外形与腹杆形式，应该经过综合分析来确定。确定的原则应从下述几个方面考虑。(1)满足使用要求：屋架外形的确定须满足防水材料、屋架端部与柱连接方式、室内净空、天窗及天窗形式、建筑造型等多方面的需要。(2)受力合理：对弦杆来说，应使各节间弦杆的内力相差不太大；对腹杆来说，应使长杆受拉短杆受压，且腹杆数量宜少，腹杆总长度也应较小。

2.1.2.3确定桁架形式的原则-2(3)制造简单及运输、安装方便：应尽量杆件数量少、节点少、杆件尺寸划一及节点构造形式划一。桁架中杆与杆之间的夹角以30⁰-60⁰为宜，夹角过小时易使节点构造不合理。(4)综合技术经济效果好：在确定桁架形式与主要尺寸时，不仅应注意构件本身的省料与省时，还应注意跨度大小、荷载状况、材料供应条件以及建设速度等。2.12.1.2.4桁架主要尺寸的确定

桁架的主要尺寸：跨度L、高度

h(包括梯形屋架的端部高度h0)。跨度:对屋架来说由使用和工艺方面的要求决定。高度:由经济条件、刚度条件、运输界限及屋面坡度等因素来决定。通常三角形屋架h=(1/6-1/4)L；梯形屋架跨高h=(1/10-1/6)L，端高ho=(1/16-1/10)L,常取为1.8～2.1m。

2.12.1.3屋

盖

支

撑

当采用屋架作为主要承重构件时，支撑是屋盖结构的必要组成部分(包括屋架支撑和天窗架支撑)。

2.1带天窗屋盖的支撑设置2.1.3.1屋盖支撑的作用支撑作用主要包括以下几个方面：(1)保证屋盖结构的几何稳定性；(2)保证屋盖的刚度和空间整体性；(3)为弦杆提供适当的侧向支承点；(4)承担并传递水平荷载(5)保证结构安装时的稳定。支撑种类：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、系杆。2.12.1.3.2屋盖支撑的布置-1(1)上弦横向水平支撑在有檩体系或无檩体系的屋盖中都应设置屋架上弦横向水平支撑，当有天窗架时，天窗架上弦也应设置横向水平支撑。

上弦横向水平支撑应设置在房屋的两端（当有横向伸缩缝时在温度缝区段的两端）。一般设在第一个柱间或第二个柱间。横向水平支撑的间距Lo以不超过60m为宜，所以在一个温度区段的中间还要布置一或几道。

2.1.3.2屋盖支撑的布置-2(2)下弦横向水平支撑一般情况下应该设置下弦横向水平支撑。只是当跨度比较小(L<18m)且没有悬挂式吊车，或虽有悬挂式吊车但起重吨位不大，厂房内也没有较大的振动设备时，可不设下弦横向水平支撑。下弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑设在同一柱间，以形成空间稳定体。

2.1.3.2屋盖支撑的布置-3(3)纵向水平支撑当房屋内设有托架，或有较大吨位的重级、中级工作制的桥式吊车，或有壁行吊车，或有锻锤等大型振动设备，以及房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时，均应在屋架下弦(三角形屋架可在下弦或上弦)端节间设置纵向水平支撑。纵向水平支撑与横向水平支撑形成闭合框，加强了屋盖结构的整体性并能提高房屋纵、横向的刚度。

2.1.3.2屋盖支撑的布置-4(4)垂直支撑所有房屋中均应设置垂直支撑。梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度L≤24m时，仅在跨度中央设置一道，否则宜在跨度1／3附近或天窗架侧柱外设置两道。梯形屋架不分跨度大小，其两端还应各设置一道，当有托架时则由托架代替。垂直支撑本身是一个平行弦桁架，形式如图；天窗架的垂直支撑，一般在两侧设置，当天窗的宽度大于12m时还应在中央设置一道。形式如图。 沿房屋的纵向，屋架的垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。2.1.3.2屋盖支撑的布置-5(5)系杆系杆分刚性系杆、柔性系杆。刚性系杆能承受拉力也能承受压力，柔性系杆只能承受拉力。系杆的布置原则：在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆，屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆；当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，则第一柱间所有系杆均应为刚性系杆。2.12.1.3.3支撑的杆件及计算原则-1屋盖支撑都是平面桁架（系杆除外），桁架的弦杆为屋架的弦杆，腹杆一般采用交叉斜杆的形式，也有采用单斜杆。屋盖支撑受力比较小，一般不进行内力计算，杆件截面常按容许长细比来选择。交叉斜杆和柔性系杆按拉杆设计，可用单角钢，非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性系杆按压杆设计，可用双角钢，但刚性系杆通常将双角钢组成十字形截面，以便两个方向的刚度接近。

2.1.3.3支撑的杆件及计算原则-2当支撑桁架受力较大，如横向水平支撑传递较大的山墙风荷载时，或结构按空间工作计算因而其纵向水平支撑需作柱的弹性支座时，支撑杆件除需满足允许长细比的要求外，尚应按桁架体系计算内力，并据以选择截面。交叉斜腹杆的支撑桁架是超静定体系，但因受力比较小，一般常用简化方法进行分析，可以认为其只受拉力。若按压杆设计则可参见相关资料。

2.12.2厂房结构计算原理

目前厂房建筑结构内力计算的主要方法仍然是将单层房屋结构简化为平面刚架来分析，而不考虑空间整体作用。如下图：22.2.1荷载计算2.2.2刚架计算2.2.3内力组合2.2.0计算简图2.2.0计算简图计算跨度：两上柱的轴线间距；计算高度：与梁柱刚度比及梁柱连接情况有关。如图所示：格构构件刚度：按当量惯性矩计算。常见简图：2.22.2.1荷载计算(1-2)刚架计算单元所承受的荷载包括永久荷载，可变荷载及偶然荷载。它们原则上依据《建筑结构荷载规范》进行计算。可变荷载包括屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载及吊车荷载（施工荷载一般通过在施工中采取临时性措施予以考虑）。永久荷载包括屋面恒载、檩条、屋架、其他构件自重和围护结构自重等。永久荷载一般换算为计算单元上水平投影面上的均布面荷载。2.2.1荷载取值(2-2)屋面恒载的标准值可按经验取值。实腹式檩条的自重标准值可选用0.05-0.1kN／m2，而格构式常可近似取0.03-0.05kN／m2。墙架结构自重标准值可选用均布荷载0.25-0.42kN／m2，檐高较大时相应取大者。

积灰荷载要注意局部增大系数。

风荷载标准值与高度有关。柱与斜梁风荷载取值应考虑檐口高度及斜梁坡度且应化为垂直水平面。#2.22.22.2.2刚架内力计算(1-3)

当刚架有格构式构件时，为了简化计算，通常引用当量惯性矩将格构式柱和屋架换算为实腹式构件进行内力分析。

当量惯性矩的一般表达式为：

－是反映剪力影响和几何形状的修正系数，平行弦情形，可取为0.9；上弦坡度为1/10时取为0.8；上弦坡度为1／8时取为0.7。其他参数如图。2.2.2刚架内力计算(2-3)对于屋架，其当量惯性矩可直接表达为：

－是上下两弦截面形心之间的距离。当屋架的几何尺寸未定时，可按下式估算其当量惯性矩：2.2.2刚架内力计算(3-3)应用叠加原理，刚架内力分析一般只需针对以下几种基本荷载类型进行：(1)永久荷载；(2)屋面活荷载；(3)左(或右)风荷载；(4)吊车左(或右)刹车力；(5)吊车小车靠近左(或右)时的重力。上述分析均按荷载标准值进行，以便组合结构最不利内力。

2.22.22.2.3内力组合原则(1-3)

在钢结构设计中，按承载能力极限状态计算时，一般考虑荷载效应的基本组合，必要时考虑荷载效应的偶然组合。简化公式：对于一般的刚(框)架，按承载能力极限状态设计时，构件和连接可取下列简化公式中的最不利值确定：2.2.3内力组合原则(2-3)效应组合的目的：是为了找到最不利组合情形，对构件和连接进行校核，以确定设计是否安全。受弯构件内力组合情形：Ⅰ、最大正弯矩和相应剪力；Ⅱ、最大负弯矩和相应剪力；

Ⅲ、最大正剪力和相应弯矩；Ⅳ、最大负剪力和相应弯矩；

2.2.3内力组合原则(3-3)压弯构件内力组合：Ⅰ、最大正弯矩和相应的轴力、剪力；Ⅱ、最大负弯矩和相应的轴力、剪力；

Ⅲ、最大正轴力和相应的弯矩、剪力；Ⅳ、最大负轴力和相应的弯矩、剪力；情形Ⅲ、Ⅳ有时还需区分正、负弯矩。实际工程中，内力组合计算的实际操作，一般是在表格中进行。内力的正负向，可依设计者的习惯而定。

2.22.3钢屋架设计

钢屋架设计步骤大致包括确定屋架的形式和尺寸、计算屋架杆件内力、选择杆件截面、设计节点和绘制屋架施工图等几步。本节主要内容如下：2.3.1屋架内力计算2.3.2桁架杆件的计算长度2.3.3杆件的截面型式2.3.4一般构造要求与截面选择2.3.4.1屋架构造的一般要求2.3.4.2桁架杆件截面选择2.3.5桁架节点设计和施工图22.3.1屋架内力计算-1计算假定：屋架杆件轴线汇交于节点中心；节点为理想铰；计算方法：图解法或有限元法计算过程：1)荷载汇集；2)求半跨单位力作用下的内力系数；3)求恒荷、活荷作用下的内力；4）内力组合，找杆件最不利内力。节间荷载处理：将节间荷载分配到相邻节点；计算点荷载作用下的屋架内力；计算弦杆的局部弯矩；上弦杆按压弯杆件设计，其余杆件按轴心杆设计。2.3.1屋架内力计算-2铰接屋架内力组合应考虑三种荷载组合情况：（刚接屋架应考虑端弯矩、剪力）全跨恒荷＋全跨活荷全跨恒荷＋半跨活荷(或屋架、支撑和天窗自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面使用荷载)全跨恒荷＋风荷载；第二项中半跨荷载作用情况亦可控制跨中少量腹杆的长细比不大于150来处理。第三项可通过控制拉杆长细比不大于250来处理。2.32.3.2桁架杆件的计算长度

计算长度确定：

桁架中压杆的计算长度见相应资料，拉杆的计算长度取节点之间的几何长度。桁架受压弦杆侧向支承点间的距离为两倍节间长度，且两节间弦杆内力不等时，该弦杆在桁架平面外的计算长度按下式计算：

2.3但不小于0.5ll2.3.3杆件的截面型式-1截面要求：截面应扩展、壁薄，同时外表平整；应具有较大的承载能力、较大的抗弯刚度；应便于相互连接且用料经济。拉杆截面：常用双等边角钢来做。受拉弦杆角钢的伸出肢宜宽一些。

压杆截面：压杆应该对于截面的两个主轴具有相等或接近的稳定性，以充分发挥材料的作用。2.3.3杆件的截面型式-2杆件常用形式：受拉弦杆可采用不等肢角钢短肢相并或者等肢角钢组成的T形截面；受压弦杆常采用两等肢角钢或两短肢相并的不等肢角钢组成的T形断面；

梯形屋架支座处的斜杆及竖杆可采用两等肢角钢或长肢相并的不等肢角钢截面；屋架中其他腹杆常采用两等肢角钢的形式；受力小的腹杆，也可采用单角钢截面；连接垂直支撑的竖杆，常采用两个等肢角钢组成的十字形截面；2.3.3杆件的截面型式-3杆件截面改进：

普通屋架杆件截面形式已有用T型钢取代的趋势，特别是屋架的弦杆。T型钢的优点在于翼缘的宽度大，腹板的厚度薄，经济性好。T型钢规格：

在实际工程中常采用将H型钢沿腹板纵向切开的方法做成剖分T型钢，由轧钢厂直接提供。与H型钢相应，剖分T型钢也分为宽翼缘、中翼缘和窄翼缘三种类型。2.32.3.4.1屋架构造的一般要求-1

角钢规格：一榀屋架中，不应超过5-6种。普通钢屋架中所用的角钢，最小规格应是∟45×4或∟56×36×4。小角钢屋架(<18m)则不受此限。节点板厚度确定：梯形和平行弦屋架由腹杆的最大内力确定；三角形屋架由上弦杆最大内力决定。支座节点板厚度可参照相应表格取用。中间节点板受力小，板厚可比支座处减小2mm。在一榀屋架中，除支座处节点板厚度可以大2mm外，全屋架节点板取相同厚度。

2.3.4.1屋架构造的一般要求-2填板设置：为了保证两个角钢共同工作，两角钢间需有足够连系。填板尺寸：宽50-80mm，填板长度应比角钢肢宽伸出(十字形截面则缩进)10-15mm，以便焊接。填板间距：对压杆取40倍i,对拉杆取80倍i。在压杆的两个侧向固定点之间的填板不宜少于两个，且每节间不应少于两个(无法放置时至少放一个)；拉杆同此处理。2.32.3.4.1屋架构造的一般要求-35.当连接支撑等的螺栓孔在节点板范围内且距节点板边缘距离≥100mm时，计算杆件强度可不考虑截面的削弱。2.3.4.2桁架杆件截面选择-1杆件截面选择思路：按经验或资料先确定截面型式，然后按轴心受力构件或压弯构件计算确定。拉杆计算内容：应进行强度验算和刚度验算。强度验算用净截面，刚度验算应使最大长细比满足要求（受静载下弦杆可只限制在竖向平面内的长细比）。压杆计算内容：应进行稳定和刚度的计算，压弯杆应进行平面内外的稳定和刚度验算。2.3.4.2桁架杆件截面选择-2双角钢T形截面、轴对称放置的单角钢压杆在设计过程中，应注意换算长细比问题：(1)等边双角钢截面：2.3.4.2桁架杆件截面选择-3(2)长肢相并的不等边双角钢截面

2.3.4.2桁架杆件截面选择-4(3)短肢相并的不等边双角钢截面:2.3.4.2桁架杆件截面选择-5(4)等边单角钢截面

2.3.4.2桁架杆件截面选择-6初选压杆截面的尺寸时，如无合适资料与经验，亦可先假设长细比，对于弦杆取40～100，对于腹杆取80～120，最后以验算合适的截面为准。双角钢压杆由容许长细比控制截面时，平面外计算可不考虑换算长细比。屋架杆件截面选出后，应列成表格形式，以便检查和统一规划杆件类型数量。#2.32.3.5桁架节点设计和施工图

2.3.5.2角钢桁架节点设计2.3.5.3T型钢作桁架弦杆的节点2.3.5.5施工图绘制2.3.5.1钢桁架节点设计一般要求本节主要包括桁架节点设计的相关内容以及施工图绘制的基本要求。2.3.5.4连接节点处板件的计算2.32.3.5.1桁架节点设计一般要求-1轴线：原则上应以杆件形心线为轴线，以避免杆件偏心受力，但为了制作方便，通常取角钢背或T型钢背到轴线为5mm的倍数。偏心：当弦杆截面改变时，应保持两侧弦杆表面对齐，此时以受力大的杆件形心线为轴线。当偏心距不超过较大弦杆高度的5％时，不考虑偏心影响，否则应按各杆线刚度分配偏心矩。2.3.5.1桁架节点设计一般要求-2净距：节点处腹杆与弦杆或腹杆与腹杆间焊缝净距不易小于10mm，或杆件间净距不小于15－20mm。2.3.5.1桁架节点设计一般要求-3切肢：杆件端部一般应平齐且垂直于轴线，若为减小节点板尺寸而切肢，应注意切割方式。节点板：外形有矩形、平行四边形、直角梯形；杆轴线与板边夹角不应小于15º；板尺寸按杆截面和杆端焊缝确定。2.3.5.1桁架节点设计一般要求-3角度：斜腹杆与弦杆的夹角应在30~60之间；设肋：节点板自由边长度与板厚之比不应大于60(235/fy)1/2，否则应沿自由边设加劲肋。#2.3.52.3.5.2角钢桁架节点设计－1

角钢桁架是指弦杆和腹杆均用角钢做成的桁架。一般节点：无集中荷载、无弦杆拼接的节点，如无悬挂荷载下弦中间节点。2.3.5.2角钢桁架节点设计－2有集中荷载的节点对于节点板缩进情况，可假定肢背塞焊缝只承受屋面集中荷载，肢尖焊缝承受弦杆内力差。2.3.5.2角钢桁架节点设计－2若节点板不缩进肢背（如肢尖不满足要求），此时应按下式设计焊缝：2.3.5.2角钢桁架节点设计－3角钢桁架弦杆拼接及拼接节点工厂拼接在节点外，工地拼接在节点处，节点处常用同型号角钢拼接，拼接角钢常铲棱、切肢。拼接角钢长度由焊缝长度决定，连接一侧焊缝计算长度：弦杆与节点板的连接焊缝按前两种情况考虑。2.3.5.2角钢桁架节点设计－4角钢桁架的支座节点屋架与柱子的连接可以做成铰接或刚接，三角形屋架支座节点、梯形屋架铰接支座节点如图。铰接支座节点组成：节点板、底板、加劲肋和锚栓。铰接支座节点的传力路线是：各杆件的内力通过杆端焊缝传给节点板，经节点板与加劲肋间垂直焊缝，把一部分力传给加劲肋，再通过节点板、加劲肋与底板的水平焊缝把全部支座压力传给底板，传给支座。框图如下。铰接支座节点传力路线框图缝1为各杆件与节点板连接焊缝，缝2为加劲肋与节点板间竖向连接焊缝，缝3为节点板、加劲肋与底板间水平焊缝。杆内力节点板加劲肋底板缝1缝2缝3缝3柱或梁承压2.3.5.2角钢桁架节点设计－5支座节点设计内容：包括底板面积、厚度；加劲肋尺寸及连接焊缝；底板水平焊缝等。

底板面积：底板厚度：

加劲肋尺寸：高度取决于节点板，厚度等于或略小于节点板厚，与节点板连接焊缝按承受1/4反力，偏心按底板宽1/4计。2.3.5.2角钢桁架节点设计－6加劲肋与节点板连接焊缝应满足：底板水平焊缝：按加劲肋和节点板与底板连接的全部水平焊缝承受支座反力计算。应满足：2.3.5作业2.3.5.3T型钢作弦杆的屋架节点采用T型钢作弦杆时，若腹杆也用T型钢或用单角钢，则腹杆与弦杆的连接不需节点板，可直接焊接。采用T型钢作弦杆时，若腹杆采用双角钢，则有时需节点板，节点板与弦杆采用对接焊缝，焊缝承受弦杆的杆力差。计算如下：2.3.52.3.5.4连接节点处板件的计算-1当节点板厚度不满足按内力确定的板厚时，节点板应计算强度，有两种方法。方法一：计算公式：2.3.5.4连接节点处板件的计算-2方法二：利用有效宽度法计算。

2.3.52.3.5.5施工图绘制-1桁架施工图绘制要点如下：索引图：图纸左上部或上部一桁架简图。若对称则一半标几何长度(mm)，一半标杆件内力(N或kN)。当桁架跨度较大(梯形>24m，三角形>15m)时，应在下弦拼接处起供(f=L/500)。主要图幅：用以绘制屋架的正面图、上下弦平面图、必要的侧面图以及安装节点图、特殊零件大样图。桁架轴线比例一般1:20~1:30，杆件截面、节点板尺寸、小零件、重要节点1:10~1:15。2.3.5.5施工图绘制-2零件：施工图中应注明全部零件的型号和尺寸，包括零件加工尺寸、零件的定位尺寸、孔洞位置以及对工厂加工和工地施工的要求。编号：施工图中对零件应详尽编号，顺序按主次、上下、左右进行。对镜面对称零件用同一编号，但应注明正反。对于连接支撑和不连接支撑的屋架由于只有螺栓孔位置不同，因此可在一张图中绘制，注明即可。2.3.5.5施工图绘制-3材料表：施工图右上部绘制材料表，以便于配料及计算用钢指标，同时便于配备起重、运输设备。图纸说明：应注在施工图右侧。如桁架的钢材标号、焊条型号、焊缝形式及等级、图中未标注的焊缝尺寸和螺栓孔洞、运输和加工要求等。屋架标准施工图一

施工图二2.3.5.5施工图绘制示例左标杆件长度，右标内力系数按1:20~1:30画出轴线图按1:10~1:15画出杆件材料表说明弦杆图、侧视图及相关节点2.3.52.4吊车梁的设计2.4.1吊车梁的荷载及工作性能

2.4.2吊车梁的截面组成

2.4.3吊车梁的连接

2.4.4吊车梁的截面验算

2.4.4.l强度验算

2.4.4.2整体稳定验算

2.4.4.3刚度验算

2.4.4.4疲劳验算

22.4.1吊车梁荷载及工作性能-1吊车梁承受荷载类型：桥式吊车的竖向荷载、横向水平荷载(刹车力及卡轨力)和纵向水平荷载(刹车力)。吊车梁受力类型：忽略纵向荷载的影响，按双向受弯构件设计。吊车竖向荷载：标准值取最大轮压标准值，设计值Pmax考虑分项系数和动力系数。2.4.1吊车梁荷载及工作性能-2吊车横向水平力：对轻中级工作级别吊车(A1-A5)，公式如下：对重、特重级工作级别吊车(A6-A8)，公式如下：2.42.4.2吊车梁的截面组成常用截面：按起重量（Q≤30t）和跨度（L≤6m）分加强上翼缘工字形及设制动结构的工字形。如下图：2.42.4.3吊车梁的连接-1

上翼缘连接种类：高强螺栓连接、板铰连接。高强螺栓连接：采用较普遍。优点：抗疲劳性能好、施工便捷。计算要点：横向螺栓按传递全部支座水平反力计算，纵向螺栓可按一个吊车轮最大水平制动力计算。螺栓规格：一般在M20－M24之间。

2.4.3吊车梁的连接-2板铰连接：更接近吊车梁简支假设。计算要点：板铰宜按传递全部支座水平反力的轴心受力构件计算；铰栓直径按抗剪和承压计算。铰栓规格：一般在36—80mm之间。注意：支座水平反力对于重级工作制吊车梁亦应考虑增大系数。2.4.3吊车梁的连接-3支座连接

：分平板支座及突缘支座连接。平板支座连接2.4.3吊车梁的连接-4突缘支座连接2.42.4.4吊车梁的截面验算截面设计思路：焊接吊车梁的初选截面方法与普通焊接梁相似，但吊车梁的上翼缘同时受有吊车横向水平荷载的作用。初选截面时，为了简化起见，可只按吊车竖向荷载计算，但把钢材的强度设计值乘以0.9，然后再按实际的截面尺寸进行验算。

验算内容：强度、整体稳定、刚度及疲劳。2.42.4.4.l强度验算-1截面验算假定：假定竖向荷载由吊车梁承受，而横向水平荷载则由加强的吊车梁上翼缘、制动梁或制动桁架承受，并忽略横向水平荷载所产生的偏心作用。验算公式：对于加强上翼缘的吊车梁，应首先验算梁受压区A点的正应力

：2.4.4.l强度验算-2同时验算受拉翼缘的正应力：

2、有制动梁的吊车梁，A点压应力最大，验算公式为：吊车梁为双轴对称截面时，吊车梁的受拉翼缘无需验算。