钢屋架设计要求课件.ppt

钢屋架屋架设计要求要求第1页，此课件共19页哦钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求装配式钢筋混凝土单层厂房结构装配式钢筋混凝土单层厂房结构 3.1 钢屋盖结构的组成和分类钢屋盖结构的组成和分类第2页，此课件共19页哦钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求 天天窗窗的的形形式式有有纵纵向向天天窗窗、横横向向天天窗窗和和井井式式天天窗窗，一一般般常常采采用用纵纵向向天天窗窗。纵纵向向天天窗窗则则需单独设置天窗架，常见的几种天窗架形式如下图所示。需单独设置天窗架，常见的几种天窗架形式如下图所示。天窗架的形式天窗架的形式 3.1 钢屋盖结构的组成和分类钢屋盖结构的组成和分类第3页，此课件共19页哦钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v钢屋盖结构的分类钢屋盖结构的分类 根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，钢屋盖可分为无檩屋盖和有檩屋盖两种。根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，钢屋盖可分为无檩屋盖和有檩屋盖两种。无檩屋盖无檩屋盖 当当屋屋面面材材料料采采用用预预应应力力大大型型屋屋面面板板时时，屋屋面面荷荷载载可可通通过过大大型型屋屋面面板板直直接接传传给给屋屋架架，这这种种屋屋盖盖体体系称为无檩屋盖。系称为无檩屋盖。3.1 钢屋盖结构的组成和分类钢屋盖结构的组成和分类第4页，此课件共19页哦钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求 当当屋屋面面材材料料采采用用瓦瓦楞楞铁铁皮皮、石石棉棉瓦瓦、波波形形钢钢板板和和钢钢丝丝网网水水泥泥板板等等时时，屋屋面面荷荷载载要要通通过过檩檩条条传传给给屋架，这种体系称为有檩屋盖。屋架，这种体系称为有檩屋盖。有檩屋盖有檩屋盖 3.1 钢屋盖结构的组成和分类钢屋盖结构的组成和分类第5页，此课件共19页哦3.2 钢屋架的形式和尺寸钢屋架的形式和尺寸钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v常用的钢屋架形式常用的钢屋架形式第6页，此课件共19页哦3.2 钢屋架的形式和尺寸钢屋架的形式和尺寸钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求第7页，此课件共19页哦3.2 钢屋架的形式和尺寸钢屋架的形式和尺寸钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v确定屋架形式的原则确定屋架形式的原则 屋架的外形应与屋面材料所要求的排水坡度相适应。屋架的外形应与屋面材料所要求的排水坡度相适应。屋架的外形尽可能与其弯矩图相适应，使弦杆各节间的内力相差不大。屋架的外形尽可能与其弯矩图相适应，使弦杆各节间的内力相差不大。腹腹杆杆的的布布置置要要合合理理，腹腹杆杆的的总总长长度度要要短短，数数量量要要少少，并并应应使使较较长长的的腹腹杆杆受受拉拉、较较短的腹杆受压。短的腹杆受压。节点构造要简单合理、易于制造。节点构造要简单合理、易于制造。对对于于设设有有天天窗窗或或悬悬挂挂式式起起重重运运输输设设备备的的房房屋屋，还还要要配配合合天天窗窗的的尺尺寸寸和和悬悬挂吊点的位置来划分节间和布置腹杆。挂吊点的位置来划分节间和布置腹杆。第8页，此课件共19页哦3.2 钢屋架的形式和尺寸钢屋架的形式和尺寸钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v屋架的主要尺寸屋架的主要尺寸 （1）屋屋架架的的跨跨度度主主要要是是根根据据工工艺艺和和建建筑筑要要求求来来确确定定，普普通通钢钢屋屋架架常常见见跨跨度度为为18m、21m、24m、27m、30m、36m等等。钢钢屋屋架架计计算算跨跨度度的的确确定定：简简支支于于柱柱顶顶的的钢钢屋屋架架，其计算跨度取决于屋架支反力间的距离。其计算跨度取决于屋架支反力间的距离。屋架的计算跨度屋架的计算跨度 第9页，此课件共19页哦3.2 钢屋架的形式和尺寸钢屋架的形式和尺寸钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求屋架高度确定的主要程序：屋架高度确定的主要程序：根据屋架的形式和设计经验确定出屋架的端部高度；根据屋架的形式和设计经验确定出屋架的端部高度；按屋面材料对屋面坡度的要求确定出屋架的跨中高度；按屋面材料对屋面坡度的要求确定出屋架的跨中高度；综合考虑其他各影响因素，最后确定屋架的高度。综合考虑其他各影响因素，最后确定屋架的高度。当当屋屋架架的的外外形形和和主主要要尺尺寸寸(跨跨度度、高高度度)都都确确定定之之后后，桁桁架架各各杆杆的的几几何何长长度度即即可可根据三角函数或投影关系求得。根据三角函数或投影关系求得。（2）屋屋架架的的高高度度取取决决于于经经济济、刚刚度度要要求求和和运运输输界界限限等等三三个个方方面面，同同时时又又和和屋面坡度密切相关，有时还受到建筑要求的限制。屋面坡度密切相关，有时还受到建筑要求的限制。第10页，此课件共19页哦3.2 钢屋架的形式和尺寸钢屋架的形式和尺寸钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v构造要求构造要求 从从经经济济和和刚刚度度的的要要求求来来看看，三三角角形形屋屋架架的的跨跨中中高高度度一一般般取取l/4l/6；梯梯形形屋屋架架的的跨跨中中高高度度一一般般取取l/6l/10,其其中中l为为屋屋架架的的跨跨度度。跨跨度度越越大大，此此比比值值越越小小。屋屋面面荷荷载载越越大大，则此比值越大。则此比值越大。从运输条件来看，屋架的高度一般不应超过从运输条件来看，屋架的高度一般不应超过3.8m。梯梯形形屋屋架架端端部部高高度度一一般般不不宜宜小小于于l/18，陡陡坡坡梯梯形形屋屋架架的的端端部部高高度度一一般般为为5001000mm，平平坡坡梯梯形形屋屋架架端端部部高高度度一一般般为为18002100mm，当当屋屋架架跨跨度度较较小小时时，取取下下限限值值。屋屋架跨度越大，其端部高度的取值应越大。架跨度越大，其端部高度的取值应越大。第11页，此课件共19页哦3.3 钢屋盖的支撑系统钢屋盖的支撑系统钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v屋盖支撑作用屋盖支撑作用 （1）保证屋盖结构的几何稳定性保证屋盖结构的几何稳定性 （2）保证屋盖的空间刚度和整体性保证屋盖的空间刚度和整体性 （3）为受压弦杆提供侧向支承点）为受压弦杆提供侧向支承点 （4）承受和传递纵向水平力）承受和传递纵向水平力(风荷载、悬挂吊车纵向制动力、地震荷载等风荷载、悬挂吊车纵向制动力、地震荷载等)（5）保证结构在安装和架设过程中的稳定性）保证结构在安装和架设过程中的稳定性v屋盖支撑布置屋盖支撑布置（1）上上弦弦横横向向支支撑撑；（2）下下弦弦横横向向水水平平支支撑撑；（3）下下弦弦纵纵向向水水平平支支撑撑；（4）垂垂直直(竖向竖向)支撑；（支撑；（5）系杆）系杆 第12页，此课件共19页哦3.3 钢屋盖的支撑系统钢屋盖的支撑系统钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求(a)上弦横向水平支撑布置；上弦横向水平支撑布置；(b)下弦横向与纵向水平支撑布置；下弦横向与纵向水平支撑布置；(c)天窗架上弦横向水平支撑；天窗架上弦横向水平支撑；(d)屋架支座与跨中垂直支撑屋架支座与跨中垂直支撑;(e)天窗架侧竖杆垂直支撑天窗架侧竖杆垂直支撑 第13页，此课件共19页哦3.4 钢屋架的设计计算钢屋架的设计计算钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v计算假定计算假定 （1）屋架的各节点均为理想的铰接。屋架的各节点均为理想的铰接。（2）屋架各杆件的轴线均为直线，都在同一平面内，且相交于节点的中心。）屋架各杆件的轴线均为直线，都在同一平面内，且相交于节点的中心。（3）荷载都作用在节点上，且都在屋架平面内。）荷载都作用在节点上，且都在屋架平面内。第14页，此课件共19页哦3.4 钢屋架的设计计算钢屋架的设计计算钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v屋架上的荷载屋架上的荷载 作作用用在在屋屋架架节节点点上上的的荷荷载载，有有檩檩屋屋盖盖通通过过檩檩条条，无无檩檩屋屋盖盖通通过过大大型型屋面板的纵肋传在桁架的节点上。屋面板的纵肋传在桁架的节点上。节点荷载汇集简图节点荷载汇集简图 第15页，此课件共19页哦3.4 钢屋架的设计计算钢屋架的设计计算钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求（1）永久荷载永久荷载包括屋面材料和檩条、支撑、屋架、天窗架等结构的自重。包括屋面材料和檩条、支撑、屋架、天窗架等结构的自重。（2）可变荷载可变荷载包包括括屋屋面面均均布布活活荷荷载载、积积灰灰荷荷载载、雪雪荷荷载载、风风荷荷载载，以以及及悬悬挂挂吊吊车车荷荷载载等等，其中屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，取两者中的较大值。其中屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，取两者中的较大值。屋屋架架内内力力应应根根据据使使用用过过程程或或施施工工过过程程中中可可能能出出现现的的最最不不利利荷荷载载组组合合计计算算。在在屋屋架架设设计计时时应考虑以下三种荷载组合：应考虑以下三种荷载组合：永久荷载永久荷载+可变荷载可变荷载 永久荷载永久荷载+半跨可变荷载半跨可变荷载 屋架、支撑和天窗架自重屋架、支撑和天窗架自重+半跨屋面板重半跨屋面板重+半跨屋面活荷载半跨屋面活荷载 屋屋架架上上、下下弦弦杆杆和和靠靠近近支支座座的的腹腹杆杆按按第第一一种种荷荷载载组组合合计计算算；而而跨跨中中附附近近的的腹腹杆杆按按第二、三种荷载组合计算，取大值。第二、三种荷载组合计算，取大值。第16页，此课件共19页哦3.4 钢屋架的设计计算钢屋架的设计计算钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求v杆件的截面形式与构造杆件的截面形式与构造1、截面选择、截面选择 为了便于订货和下料，在同一榀屋架中角钢的规格不宜过多，一般不宜为了便于订货和下料，在同一榀屋架中角钢的规格不宜过多，一般不宜超过超过56种；种；为了防止杆件在运输和安装过程中产生弯曲和损坏，角钢的尺寸不宜小于为了防止杆件在运输和安装过程中产生弯曲和损坏，角钢的尺寸不宜小于454或或56364；应选择肢宽而壁薄的角钢，增大回转半径，对受压更有利；应选择肢宽而壁薄的角钢，增大回转半径，对受压更有利；屋架弦杆一般采用等截面；当采用变截面时，半跨内只能改变一次，而且要屋架弦杆一般采用等截面；当采用变截面时，半跨内只能改变一次，而且要保持肢厚不变，改变肢宽，以便于拼接处理。保持肢厚不变，改变肢宽，以便于拼接处理。第17页，此课件共19页哦3.4 钢屋架的设计计算钢屋架的设计计算钢结构钢结构-钢屋架设计要求钢屋架设计要求2、截面形式、截面形式第18页，此课件共19页哦第19页，此课件共19页哦