重型厂房钢结构课件

重型廠房鋼結構2.1結構形式和結構佈置

2.1.1一般說明

2.1.1.1柱網佈置和計算單元

2.1.2屋架外形及腹杆形式

2.1.1.3柱間支撐

2.1.2.1桁架的定義、特點及應用

2.1.1.2橫向框架及其截面選擇

2.1.2.4桁架主要尺寸的確定

2.1.2.2桁架的外形及腹杆形式

2.1.3.1屋蓋支撐的作用

2.1.3.2屋蓋支撐的佈置

2.1.2.3確定桁架形式的原則

2.1.3屋蓋支撐2.1.3.3屋蓋支撐的杆件及計算原則

22.1.1一般說明

結構形式：重型廠房一般取單層剛(框)架結構形式，也有一部分為多層剛架。屋面結構體系：可採用鋼屋架-大型屋面板結構體系，亦可採用鋼屋架-檁條-輕型屋面板結構體系，或橫樑-檁條-輕型屋面板結構體系。典型單層單跨廠房構造：如簡圖吊車工作級別：按照吊車使用的繁重程度，國家標準(GB3811)將其分為八個工作級別，稱為A1~A8。工作制等級與工作級別之間的對應關係見表。2.12.1.1.1柱網佈置和計算單元-1柱網佈置要求：廠房的柱網佈置要綜合考慮工藝、結構和經濟等諸多因素來確定，同時還應注意符合標準化模數的要求。

1、對生產工藝流程的要求。包括預期的擴建和工藝設備更新的需求。這些要求往往涉及到設備基礎，地下管溝等與柱基礎的協調佈置。2、對結構上的要求。在保證廠房具有必需的剛度和強度的同時，注意柱距和跨度的類別儘量少些，以利於施工。

2.1.1.1柱網佈置和計算單元-2

3、經濟因素：柱櫃的大小，直接影響佈置在柱距間的構件。加大柱距一般可減少處理地基的費用和基礎的造價，但將使佈置在柱距間的構件的材料增加。合理的柱網佈置應使總的經濟效應最佳。

合理柱網：跨度、高度、吊車噸位較大時，柱距取12m較為經濟；參數較小時取6m柱距較為合適；採用輕型圍護結構時，則取15m、18m及24m大柱距較適宜；位於軟弱地基上的重型廠房，應採用較大柱距。

2.1.1.1柱網佈置和計算單元-3溫度縫設置：當廠房的縱向或橫向尺寸較大時，一般應按要求設置溫度縫，以避免結構中產生過大的溫度應力。若尺寸較大但未設置時，應考慮溫度應力和溫度變形影響。溫度收縮縫有雙柱和單柱兩種，在地震區域宜佈置雙柱收縮縫。

拔柱情形：由於工藝或其他原因要求，有時需要將標準柱網局部拔柱。拔柱處應佈置托梁或托架。

2.1.1.1柱網佈置和計算單元-4計算單元作用：進行結構分析，為明確橫向框架所承擔的荷載，必須以計算單元表示。計算單元劃分原則：單元劃分應根據柱網的佈置，使縱向每列柱至少有一根柱參加框架工作，同時將受力最不利的柱劃入其中。單元劃分示例如圖：2.12.1.1.2橫向框架及其截面選擇-1橫向框架形式 廠房橫向框架有多種形式。柱腳有剛接和鉸接兩種形式，重型廠房的柱腳通常做成剛接，這不僅可以削減柱段的彎矩絕對值，從而減小柱截面尺寸，而且增大橫向框架的剛度。橫樑與柱子的連接可以是鉸接，亦可以是剛接，相應地稱橫向框架為鉸接框架或剛接框架。重型廠房框架形式如圖：2.1.1.2橫向框架及其截面選擇-2框架柱截面形式 廠房柱有實腹等截面柱、階形柱及分離式柱。從耗鋼量考慮，重型廠房中的承重柱一般採用階形柱。但是實腹式柱製作費用低，實際工程中具體採用何種形式，應由總費用決定。當廠房可能擴建或吊車噸位過大時，分離式柱就顯得優點突出。重型廠房階形柱及分離式柱如圖：2.1.1.2橫向框架及其截面選擇-3重型廠房柱常用截面類型重型廠房常用階形柱，上柱以工字形最為常見。下柱截面可做成實腹或格構式，格構式截面類型豐富，可以根據柱所在的柱列、吊車的噸位等條件選用；實腹式下柱仍以工字形多見。

階形柱截面類型見圖：廠房柱截面尺寸可參照以有建築或設計資料確定，亦可參照表格初步確定：階形柱肩梁肩梁作用：

將階形柱各段連在一起形成整體的,為了保證對上柱的嵌固作用以及上下柱段的整體工作。肩梁種類：有單腹壁和雙腹壁之分。構造要求：單腹壁肩梁由單腹板和上下翼緣組成，剛度要求見資料。

單臂式肩梁溝造如圖：2.1.1.2橫向框架及其截面選擇-42.1.1.2橫向框架及其截面選擇-5雙腹壁式肩梁適用於柱截面寬度較大的情形。肩梁高度一般取下柱寬度的1/3左右。構造如圖：

2.1肩梁計算模型：以簡支梁為力學模型，根據上段柱根部的彎矩和軸力進行強度驗算。2.1.1.3柱間支撐-1支撐種類柱間支撐包括上、下層支撐。常將吊車梁上部的柱間支撐稱為上層柱間支撐，吊車梁下部的則稱為下層柱間支撐。支撐作用與屋蓋支撐一樣，保證廠房具有足夠的縱向剛度來抵抗作用於廠房山牆上的風荷載、吊車的縱向水準荷載、縱向地震力等。2.1.1.3柱間支撐-2柱間支撐設置要求下層柱間支撐一般宜佈置在溫度區段的中部，以減少縱向溫度應力的影響。當溫度區段長度大於150m或抗震設防烈度為8度Ⅲ、Ⅳ類場地或9度時，應當增設一道下層柱間支撐，且兩道下層柱間支撐的距離不應超過72m。

上層柱間支撐要設置在下層柱間支撐佈置的柱間，還應當在每個溫度區段的兩端設置。每列柱頂均要佈置剛性系杆(詳見屋蓋結構)。柱間支撐佈置如圖：2.1.1.3柱間支撐-3柱間支撐的形式下層柱間支撐有單層十字形、人字形、K形、Y形、雙層十字形、單斜杆形等。最常見的是單層十字形，此時支撐的傾角應控制在35º~55º之間，如不能滿足這種構造要求，可選其他類型。在某些特殊情況可採用門形、L形，甚至將吊車梁與柱的吊車肢連成剛架。下層支撐如圖：上層柱間支撐的常見形式一般採用十字形、人字形或K形，柱距較大時可取V形或八字形。上層支撐如圖：2.1.1.3柱間支撐-4支撐的連接支撐的連接可採用焊縫或高強度螺栓。採用焊縫時，焊腳尺寸不應小於6mm，焊縫長度不應小於80mm，同時要在連接處設置安裝螺栓，一般不小於M16。對於人字形、八字形之類的支撐還要注意採取構造措施，使其與吊車梁(或制動結構、輔助桁架)的連接僅傳遞水準力，而不傳遞垂直力，以免支撐成為吊車梁的中間支點。2.12.1.2屋架外形及腹杆形式

廠房框架橫樑當跨度不大時，可以採用實腹式梁，當跨度比較大時要用格構式梁—桁架。屋架定義：用於屋蓋承重結構的梁式桁架叫屋架。屋架的外形及腹杆形式多種多樣，他們的選取直接影響到屋架的使用。本節主要介紹桁架的外形及腹杆形式。#

2.12.1.2.1桁架的應用桁架定義、特點定義：指由直杆在端部相互鉸接而組成的格子式結構。特點：杆件多數情況下只受軸線拉力或壓力；截面上應力均勻分佈；用料經濟，自重小；外形構成靈活。桁架種類及應用：平面體系：如簡支桁架、拱、框架；空間體系：如網架及塔架等。應用：屋蓋結構、皮帶運輸機橋、輸電塔架和橋樑等。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為三角形、梯形及平行弦三種。外形如圖：腹杆形式常用的桁架腹杆形式有人字式、芬克式、豪式(也叫單向斜杆式)、再分式及交叉式五種。其中前四種為單系腹杆，第五種即交叉腹杆為複系腹杆。腹杆如圖：2.12.1.2.3確定桁架形式的原則-1桁架外形與腹杆形式，應該經過綜合分析來確定。確定的原則應從下述幾個方面考慮。(1)滿足使用要求：屋架外形的確定須滿足防水材料、屋架端部與柱連接方式、室內淨空、天窗及天窗形式、建築造型等多方面的需要。(2)受力合理：對弦杆來說，應使各節間弦杆的內力相差不太大；對腹杆來說，應使長杆受拉短杆受壓，且腹杆數量宜少，腹杆總長度也應較小。

2.1.2.3確定桁架形式的原則-2(3)製造簡單及運輸、安裝方便：應儘量杆件數量少、節點少、杆件尺寸劃一及節點構造形式劃一。桁架中杆與杆之間的夾角以30⁰-60⁰為宜，夾角過小時易使節點構造不合理。(4)綜合技術經濟效果好：在確定桁架形式與主要尺寸時，不僅應注意構件本身的省料與省時，還應注意跨度大小、荷載狀況、材料供應條件以及建設速度等。2.12.1.2.4桁架主要尺寸的確定

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:對屋架來說由使用和工藝方面的要求決定。高度:由經濟條件、剛度條件、運輸界限及屋面坡度等因素來決定。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,常取為1.8～2.1m。

2.12.1.3屋

蓋

支

撐

當採用屋架作為主要承重構件時，支撐是屋蓋結構的必要組成部分(包括屋架支撐和天窗架支撐)。

2.1帶天窗屋蓋的支撐設置2.1.3.1屋蓋支撐的作用支撐作用主要包括以下幾個方面：(1)保證屋蓋結構的幾何穩定性；(2)保證屋蓋的剛度和空間整體性；(3)為弦杆提供適當的側向支承點；(4)承擔並傳遞水準荷載(5)保證結構安裝時的穩定。支撐種類：上弦橫向水準支撐、下弦橫向水準支撐、縱向水準支撐、垂直支撐、系杆。2.12.1.3.2屋蓋支撐的佈置-1(1)上弦橫向水準支撐在有檁體系或無檁體系的屋蓋中都應設置屋架上弦橫向水準支撐，當有天窗架時，天窗架上弦也應設置橫向水準支撐。

上弦橫向水準支撐應設置在房屋的兩端（當有橫向伸縮縫時在溫度縫區段的兩端）。一般設在第一個柱間或第二個柱間。橫向水準支撐的間距Lo以不超過60m為宜，所以在一個溫度區段的中間還要佈置一或幾道。

2.1.3.2屋蓋支撐的佈置-2(2)下弦橫向水準支撐一般情況下應該設置下弦橫向水準支撐。只是當跨度比較小(L<18m)且沒有懸掛式吊車，或雖有懸掛式吊車但起重噸位不大，廠房內也沒有較大的振動設備時，可不設下弦橫向水準支撐。下弦橫向水準支撐與上弦橫向水準支撐設在同一柱間，以形成空間穩定體。

2.1.3.2屋蓋支撐的佈置-3(3)縱向水準支撐當房屋內設有托架，或有較大噸位的重級、中級工作制的橋式吊車，或有壁行吊車，或有鍛錘等大型振動設備，以及房屋較高，跨度較大，空間剛度要求高時，均應在屋架下弦(三角形屋架可在下弦或上弦)端節間設置縱向水準支撐。縱向水準支撐與橫向水準支撐形成閉合框，加強了屋蓋結構的整體性並能提高房屋縱、橫向的剛度。

2.1.3.2屋蓋支撐的佈置-4(4)垂直支撐所有房屋中均應設置垂直支撐。梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度L≤24m時，僅在跨度中央設置一道，否則宜在跨度1／3附近或天窗架側柱外設置兩道。梯形屋架不分跨度大小，其兩端還應各設置一道，當有托架時則由托架代替。垂直支撐本身是一個平行弦桁架，形式如圖；天窗架的垂直支撐，一般在兩側設置，當天窗的寬度大於12m時還應在中央設置一道。形式如圖。 沿房屋的縱向，屋架的垂直支撐與上、下弦橫向水準支撐佈置在同一柱間。2.1.3.2屋蓋支撐的佈置-5(5)系杆系杆分剛性系杆、柔性系杆。剛性系杆能承受拉力也能承受壓力，柔性系杆只能承受拉力。系杆的佈置原則：在垂直支撐的平面內一般設置上下弦系杆，屋脊節點及主要支承節點處需設置剛性系杆，天窗側柱處及下弦跨中或跨中附近設置柔性系杆；當屋架橫向支撐設在端部第二柱間時，則第一柱間所有系杆均應為剛性系杆。2.12.1.3.3支撐的杆件及計算原則-1屋蓋支撐都是平面桁架（系杆除外），桁架的弦杆為屋架的弦杆，腹杆一般採用交叉斜杆的形式，也有採用單斜杆。屋蓋支撐受力比較小，一般不進行內力計算，杆件截面常按容許長細比來選擇。交叉斜杆和柔性系杆按拉杆設計，可用單角鋼，非交叉斜杆、弦杆、豎杆以及剛性系杆按壓杆設計，可用雙角鋼，但剛性系杆通常將雙角鋼組成十字形截面，以便兩個方向的剛度接近。

2.1.3.3支撐的杆件及計算原則-2當支撐桁架受力較大，如橫向水準支撐傳遞較大的山牆風荷載時，或結構按空間工作計算因而其縱向水準支撐需作柱的彈性支座時，支撐杆件除需滿足允許長細比的要求外，尚應按桁架體系計算內力，並據以選擇截面。交叉斜腹杆的支撐桁架是超靜定體系，但因受力比較小，一般常用簡化方法進行分析，可以認為其只受拉力。若按壓杆設計則可參見相關資料。

2.12.2廠房結構計算原理

目前廠房建築結構內力計算的主要方法仍然是將單層房屋結構簡化為平面剛架來分析，而不考慮空間整體作用。如下圖：22.2.1荷載計算2.2.2剛架計算2.2.3內力組合2.2.0計算簡圖2.2.0計算簡圖計算跨度：兩上柱的軸線間距；計算高度：與梁柱剛度比及梁柱連接情況有關。如圖所示：格構構件剛度：按當量慣性矩計算。常見簡圖：2.22.2.1荷載計算(1-2)剛架計算單元所承受的荷載包括永久荷載，可變荷載及偶然荷載。它們原則上依據《建築結構荷載規範》進行計算。可變荷載包括屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、風荷載及吊車荷載（施工荷載一般通過在施工中採取臨時性措施予以考慮）。永久荷載包括屋面恒載、檁條、屋架、其他構件自重和圍護結構自重等。永久荷載一般換算為計算單元上水平投影面上的均布面荷載。2.2.1荷載取值(2-2)屋面恒載的標準值可按經驗取值。實腹式檁條的自重標準值可選用0.05-0.1kN／m2，而格構式常可近似取0.03-0.05kN／m2。牆架結構自重標準值可選用均布荷載0.25-0.42kN／m2，簷高較大時相應取大者。

積灰荷載要注意局部增大係數。

風荷載標準值與高度有關。柱與斜梁風荷載取值應考慮簷口高度及斜梁坡度且應化為垂直水平面。#2.22.22.2.2剛架內力計算(1-3)

當剛架有格構式構件時，為了簡化計算，通常引用當量慣性矩將格構式柱和屋架換算為實腹式構件進行內力分析。

當量慣性矩的一般運算式為：

－是反映剪力影響和幾何形狀的修正係數，平行弦情形，可取為0.9；上弦坡度為1/10時取為0.8；上弦坡度為1／8時取為0.7。其他參數如圖。2.2.2剛架內力計算(2-3)對於屋架，其當量慣性矩可直接表達為：

－是上下兩弦截面形心之間的距離。當屋架的幾何尺寸未定時，可按下式估算其當量慣性矩：2.2.2剛架內力計算(3-3)應用疊加原理，剛架內力分析一般只需針對以下幾種基本荷載類型進行：(1)永久荷載；(2)屋面活荷載；(3)左(或右)風荷載；(4)吊車左(或右)刹車力；(5)吊車小車靠近左(或右)時的重力。上述分析均按荷載標準值進行，以便組合結構最不利內力。

2.22.22.2.3內力組合原則(1-3)

在鋼結構設計中，按承載能力極限狀態計算時，一般考慮荷載效應的基本組合，必要時考慮荷載效應的偶然組合。簡化公式：對於一般的剛(框)架，按承載能力極限狀態設計時，構件和連接可取下列簡化公式中的最不利值確定：2.2.3內力組合原則(2-3)效應組合的目的：是為了找到最不利組合情形，對構件和連接進行校核，以確定設計是否安全。受彎構件內力組合情形：Ⅰ、最大正彎矩和相應剪力；Ⅱ、最大負彎矩和相應剪力；Ⅲ、最大正剪力和相應彎矩；Ⅳ、最大負剪力和相應彎矩；

2.2.3內力組合原則(3-3)壓彎構件內力組合：Ⅰ、最大正彎矩和相應的軸力、剪力；Ⅱ、最大負彎矩和相應的軸力、剪力；

Ⅲ、最大正軸力和相應的彎矩、剪力；Ⅳ、最大負軸力和相應的彎矩、剪力；情形Ⅲ、Ⅳ有時還需區分正、負彎矩。實際工程中，內力組合計算的實際操作，一般是在表格中進行。內力的正負向，可依設計者的習慣而定。

2.22.3鋼屋架設計

鋼屋架設計步驟大致包括確定屋架的形式和尺寸、計算屋架杆件內力、選擇杆件截面、設計節點和繪製屋架施工圖等幾步。本節主要內容如下：2.3.1屋架內力計算2.3.2桁架杆件的計算長度2.3.3杆件的截面型式2.3.4一般構造要求與截面選擇2.3.4.1屋架構造的一般要求2.3.4.2桁架杆件截面選擇2.3.5桁架節點設計和施工圖22.3.1屋架內力計算-1計算假定：屋架杆件軸線匯交於節點中心；節點為理想鉸；計算方法：圖解法或有限元法計算過程：1)荷載彙集；2)求半跨單位力作用下的內力係數；3)求恒荷、活荷作用下的內力；4）內力組合，找杆件最不利內力。節間荷載處理：將節間荷載分配到相鄰節點；計算點荷載作用下的屋架內力；計算弦杆的局部彎矩；上弦杆按壓彎杆件設計，其餘杆件按軸心杆設計。2.3.1屋架內力計算-2鉸接屋架內力組合應考慮三種荷載組合情況：（剛接屋架應考慮端彎矩、剪力）全跨恒荷＋全跨活荷全跨恒荷＋半跨活荷(或屋架、支撐和天窗自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面使用荷載)全跨恒荷＋風荷載；第二項中半跨荷載作用情況亦可控制跨中少量腹杆的長細比不大於150來處理。第三項可通過控制拉杆長細比不大於250來處理。2.32.3.2桁架杆件的計算長度

計算長度確定：

桁架中壓杆的計算長度見相應資料，拉杆的計算長度取節點之間的幾何長度。桁架受壓弦杆側向支承點間的距離為兩倍節間長度，且兩節間弦杆內力不等時，該弦杆在桁架平面外的計算長度按下式計算：

2.3但不小於0.5ll2.3.3杆件的截面型式-1截面要求：截面應擴展、壁薄，同時外表平整；應具有較大的承載能力、較大的抗彎剛度；應便於相互連接且用料經濟。拉杆截面：常用雙等邊角鋼來做。受拉弦杆角鋼的伸出肢宜寬一些。

壓杆截面：壓杆應該對於截面的兩個主軸具有相等或接近的穩定性，以充分發揮材料的作用。2.3.3杆件的截面型式-2杆件常用形式：受拉弦杆可採用不等肢角鋼短肢相並或者等肢角鋼組成的T形截面；受壓弦杆常採用兩等肢角鋼或兩短肢相並的不等肢角鋼組成的T形斷面；

梯形屋架支座處的斜杆及豎杆可採用兩等肢角鋼或長肢相並的不等肢角鋼截面；屋架中其他腹杆常採用兩等肢角鋼的形式；受力小的腹杆，也可採用單角鋼截面；連接垂直支撐的豎杆，常採用兩個等肢角鋼組成的十字形截面；2.3.3杆件的截面型式-3杆件截面改進：

普通屋架杆件截面形式已有用T型鋼取代的趨勢，特別是屋架的弦杆。T型鋼的優點在於翼緣的寬度大，腹板的厚度薄，經濟性好。T型鋼規格：

在實際工程中常採用將H型鋼沿腹板縱向切開的方法做成剖分T型鋼，由軋鋼廠直接提供。與H型鋼相應，剖分T型鋼也分為寬翼緣、中翼緣和窄翼緣三種類型。2.32.3.4.1屋架構造的一般要求-1

角鋼規格：一榀屋架中，不應超過5-6種。普通鋼屋架中所用的角鋼，最小規格應是∟45×4或∟56×36×4。小角鋼屋架(<18m)則不受此限。節點板厚度確定：梯形和平行弦屋架由腹杆的最大內力確定；三角形屋架由上弦杆最大內力決定。支座節點板厚度可參照相應表格取用。中間節點板受力小，板厚可比支座處減小2mm。在一榀屋架中，除支座處節點板厚度可以大2mm外，全屋架節點板取相同厚度。

2.3.4.1屋架構造的一般要求-2填板設置：為了保證兩個角鋼共同工作，兩角鋼間需有足夠連系。填板尺寸：寬50-80mm，填板長度應比角鋼肢寬伸出(十字形截面則縮進)10-15mm，以便焊接。填板間距：對壓杆取40倍i,對拉杆取80倍i。在壓杆的兩個側向固定點之間的填板不宜少於兩個，且每節間不應少於兩個(無法放置時至少放一個)；拉杆同此處理。2.32.3.4.1屋架構造的一般要求-35.當連接支撐等的螺栓孔在節點板範圍內且距節點板邊緣距離≥100mm時，計算杆件強度可不考慮截面的削弱。2.3.4.2桁架杆件截面選擇-1杆件截面選擇思路：按經驗或資料先確定截面型式，然後按軸心受力構件或壓彎構件計算確定。拉杆計算內容：應進行強度驗算和剛度驗算。強度驗算用淨截面，剛度驗算應使最大長細比滿足要求（受靜載下弦杆可只限制在豎向平面內的長細比）。壓杆計算內容：應進行穩定和剛度的計算，壓彎杆應進行平面內外的穩定和剛度驗算。2.3.4.2桁架杆件截面選擇-2雙角鋼T形截面、軸對稱放置的單角鋼壓杆在設計過程中，應注意換算長細比問題：(1)等邊雙角鋼截面：2.3.4.2桁架杆件截面選擇-3(2)長肢相並的不等邊雙角鋼截面

2.3.4.2桁架杆件截面選擇-4(3)短肢相並的不等邊雙角鋼截面:2.3.4.2桁架杆件截面選擇-5(4)等邊單角鋼截面

2.3.4.2桁架杆件截面選擇-6初選壓杆截面的尺寸時，如無合適資料與經驗，亦可先假設長細比，對於弦杆取40～100，對於腹杆取80～120，最後以驗算合適的截面為准。雙角鋼壓杆由容許長細比控制截面時，平面外計算可不考慮換算長細比。屋架杆件截面選出後，應列成表格形式，以便檢查和統一規劃杆件類型數量。#2.32.3.5桁架節點設計和施工圖

2.3.5.2角鋼桁架節點設計2.3.5.3T型鋼作桁架弦杆的節點2.3.5.5施工圖繪製2.3.5.1鋼桁架節點設計一般要求本節主要包括桁架節點設計的相關內容以及施工圖繪製的基本要求。2.3.5.4連接節點處板件的計算2.32.3.5.1桁架節點設計一般要求-1軸線：原則上應以杆件形心線為軸線，以避免杆件偏心受力，但為了製作方便，通常取角鋼背或T型鋼背到軸線為5mm的倍數。偏心：當弦杆截面改變時，應保持兩側弦杆表面對齊，此時以受力大的杆件形心線為軸線。當偏心距不超過較大弦杆高度的5％時，不考慮偏心影響，否則應按各杆線剛度分配偏心矩。2.3.5.1桁架節點設計一般要求-2淨距：節點處腹杆與弦杆或腹杆與腹杆間焊縫淨距不易小於10mm，或杆件間淨距不小於15－20mm。2.3.5.1桁架節點設計一般要求-3切肢：杆件端部一般應平齊且垂直於軸線，若為減小節點板尺寸而切肢，應注意切割方式。節點板：外形有矩形、平行四邊形、直角梯形；杆軸線與板邊夾角不應小於15º；板尺寸按杆截面和杆端焊縫確定。2.3.5.1桁架節點設計一般要求-3角度：斜腹杆與弦杆的夾角應在30~60之間；設肋：節點板自由邊長度與板厚之比不應大於60(235/fy)1/2，否則應沿自由邊設加勁肋。#2.3.52.3.5.2角鋼桁架節點設計－1

角鋼桁架是指弦杆和腹杆均用角鋼做成的桁架。一般節點：無集中荷載、無弦杆拼接的節點，如無懸掛荷載下弦中間節點。2.3.5.2角鋼桁架節點設計－2有集中荷載的節點對於節點板縮進情況，可假定肢背塞焊縫只承受屋面集中荷載，肢尖焊縫承受弦杆內力差。2.3.5.2角鋼桁架節點設計－2若節點板不縮進肢背（如肢尖不滿足要求），此時應按下式設計焊縫：2.3.5.2角鋼桁架節點設計－3角鋼桁架弦杆拼接及拼接節點工廠拼接在節點外，工地拼接在節點處，節點處常用同型號角鋼拼接，拼接角鋼常鏟棱、切肢。拼接角鋼長度由焊縫長度決定，連接一側焊縫計算長度：弦杆與節點板的連接焊縫按前兩種情況考慮。2.3.5.2角鋼桁架節點設計－4角鋼桁架的支座節點屋架與柱子的連接可以做成鉸接或剛接，三角形屋架支座節點、梯形屋架鉸接支座節點如圖。鉸接支座節點組成：節點板、底板、加勁肋和錨栓。鉸接支座節點的傳力路線是：各杆件的內力通過杆端焊縫傳給節點板，經節點板與加勁肋間垂直焊縫，把一部分力傳給加勁肋，再通過節點板、加勁肋與底板的水準焊縫把全部支座壓力傳給底板，傳給支座。框圖如下。鉸接支座節點傳力路線框圖縫1為各杆件與節點板連接焊縫，縫2為加勁肋與節點板間豎向連接焊縫，縫3為節點板、加勁肋與底板間水準焊縫。杆內力節點板加勁肋底板縫1縫2縫3縫3柱或梁承壓2.3.5.2角鋼桁架節點設計－5支座節點設計內容：包括底板面積、厚度；加勁肋尺寸及連接焊縫；底板水準焊縫等。

底板面積：底板厚度：

加勁肋尺寸：高度取決於節點板，厚度等於或略小於節點板厚，與節點板連接焊縫按承受1/4反力，偏心按底板寬1/4計。2.3.5.2角鋼桁架節點設計－6加勁肋與節點板連接焊縫應滿足：底板水準焊縫：按加勁肋和節點板與底板連接的全部水準焊縫承受支座反力計算。應滿足：2.3.5作業2.3.5.3T型鋼作弦杆的屋架節點採用T型鋼作弦杆時，若腹杆也用T型鋼或用單角鋼，則腹杆與弦杆的連接不需節點板，可直接焊接。採用T型鋼作弦杆時，若腹杆採用雙角鋼，則有時需節點板，節點板與弦杆採用對接焊縫，焊縫承受弦杆的杆力差。計算如下：2.3.52.3.5.4連接節點處板件的計算-1當節點板厚度不滿足按內力確定的板厚時，節點板應計算強度，有兩種方法。方法一：計算公式：2.3.5.4連接節點處板件的計算-2方法二：利用有效寬度法計算。

2.3.52.3.5.5施工圖繪製-1桁架施工圖繪製要點如下：索引圖：圖紙左上部或上部一桁架簡圖。若對稱則一半標幾何長度(mm)，一半標杆件內力(N或kN)。當桁架跨度較大(梯形>24m，三角形>15m)時，應在下弦拼接處起供(f=L/500)。主要圖幅：用以繪製屋架的正面圖、上下弦平面圖、必要的側面圖以及安裝節點圖、特殊零件大樣圖。桁架軸線比例一般1:20~1:30，杆件截面、節點板尺寸、小零件、重要節點1:10~1:15。2.3.5.5施工圖繪製-2零件：施工圖中應注明全部零件的型號和尺寸，包括零件加工尺寸、零件的定位尺寸、孔洞位置以及對工廠加工和工地施工的要求。編號：施工圖中對零件應詳盡編號，順序按主次、上下、左右進行。對鏡面對稱零件用同一編號，但應注明正反。對於連接支撐和不連接支撐的屋架由於只有螺栓孔位置不同，因此可在一張圖中繪製，注明即可。2.3.5.5施工圖繪製-3材料表：施工圖右上部繪製材料表，以便於配料及計算用鋼指標，同時便於配備起重、運輸設備。圖紙說明：應注在施工圖右側。如桁架的鋼材標號、焊條型號、焊縫形式及等級、圖中未標注的焊縫尺寸和螺栓孔洞、運輸和加工要求等。屋架標準施工圖一

施工圖二2.3.5.5施工圖繪製示例左標杆件長度，右標內力係數按1:20~1:30畫出軸線圖按1:10~1:15畫出杆件材料表說明弦杆圖、側視圖及相關節點2.3.52.4吊車梁的設計2.4.1吊車梁的荷載及工作性能

2.4.2吊車梁的截面組成

2.4.3吊車梁的連接

2.4.4吊車梁的截面驗算

2.4.4.l強度驗算

2.4.4.2整體穩定驗算

2.4.4.3剛度驗算

2.4.4.4疲勞驗算

22.4.1吊車梁荷載及工作性能-1吊車梁承受荷載類型：橋式吊車的豎向荷載、橫向水準荷載(刹車力及卡軌力)和縱向水準荷載(刹車力)。吊車梁受力類型：忽略縱向荷載的影響，按雙向受彎構件設計。吊車豎向荷載：標準值取最大輪壓標準值，設計值Pmax考慮分項係數和動力係數。2.4.1吊車梁荷載及工作性能-2吊車橫向水準力：對輕中級工作級別吊車(A1-A5)，公式如下：對重、特重級工作級別吊車(A6-A8)，公式如下：2.42.4.2吊車梁的截面組成常用截面：按起重量（Q≤30t）和跨度（L≤6m）分加強上翼緣工字形及設制動結構的工字形。如下圖：2.42.4.3吊車梁的連接-1

上翼緣連接種類：高強螺栓連接、板鉸連接。高強螺栓連接：採用較普遍。優點：抗疲勞性能好、施工便捷。計算要點：橫向螺栓按傳遞全部支座水準反力計算，縱向螺栓可按一個吊車輪最大水平制動力計算。螺栓規格：一般在M20－M24之間。

2.4.3吊車梁的連接-2板鉸連接：更接近吊車梁簡支假設。計算要點：板鉸宜按傳遞全部支座水準反力的軸心受力構件計算；鉸栓直徑按抗剪和承壓計算。鉸栓規格：一般在36—80mm之間。注意：支座水準反力對於重級工作制吊車梁亦應考慮增大係數。2.4.3吊車梁的連接-3支座連接

：分平板支座及突緣支座連接。平板支座連接2.4.3吊車梁的連接-4突緣支座連接2.42.4.4吊車梁的截面驗算截面設計思路：焊接吊車梁的初選截面方法與普通焊接梁相似，但吊車梁的上翼緣同時受有吊車橫向水準荷載的作用。初選截面時，為了簡化起見，可只按吊車豎向荷載計算，但把鋼材的強度設計值乘以0.9，然後再按實際的截面尺寸進行驗算。

驗算內容：強度、整體穩定、剛度及疲勞。2.42.4.4.l強度驗算-1截面驗算假定：假定豎向荷載由吊車梁承受，而橫向水準荷載則由加強的吊車梁上翼緣、制動梁或制動桁架承受，並忽略橫向水準荷載所產生的偏心作用。驗算公式：對於加強上翼緣的吊車梁，應首先驗算梁受壓區A點的正應力

：2.4.4.l強度驗算-2同時驗算受拉翼緣的正應力：

2、有制動梁的吊車梁，A點壓應力最大，驗算公式為：吊車梁為雙軸對稱截面時，吊車梁的受拉翼緣無需驗算。

2.4.