第九章單層廠房鋼結構課件_第1頁
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文檔簡介

1、 單層廠房鋼結構是由屋蓋結構、柱、吊車梁、制單層廠房鋼結構是由屋蓋結構、柱、吊車梁、制動梁(或制動桁架)、各種支撐以及墻架等構件組成動梁(或制動桁架)、各種支撐以及墻架等構件組成的空間體系。的空間體系。 (1) 橫向框架橫向框架 (2) 屋蓋結構屋蓋結構 (3) 支撐體系支撐體系 (4) 吊車梁和制動梁(或制動桁架)吊車梁和制動梁(或制動桁架)(5) 墻架墻架 承受墻體的自重和風荷載。承受墻體的自重和風荷載。單層廠房鋼結構的組成示例單層廠房鋼結構的組成示例(a) 無檁屋蓋無檁屋蓋 (b) 有檁屋蓋有檁屋蓋柱網布置是確定單廠鋼結構承重柱在平面上的排列柱網布置是確定單廠鋼結構承重柱在平面上的排列

2、進行柱網布置時,應注意以下幾方面的問題:進行柱網布置時,應注意以下幾方面的問題:(1) 應滿足生產工藝要求應滿足生產工藝要求(2) 應滿足結構的要求應滿足結構的要求 (3) 應符合經濟合理的原則應符合經濟合理的原則溫度變化引起結構變形,使廠房鋼結構產生溫度應力。溫度變化引起結構變形,使廠房鋼結構產生溫度應力。溫度伸縮縫的布置。溫度伸縮縫的布置。 溫度伸縮縫最普遍的做法是設置雙柱。溫度伸縮縫最普遍的做法是設置雙柱。柱網布置和計算單元柱網布置和計算單元T1單層廠房的基本承重結構通常采用框架結構單層廠房的基本承重結構通常采用框架結構體系。體系。橫向框架按其靜力計算模式分,有橫梁與柱橫向框架按其靜力計

3、算模式分,有橫梁與柱鉸接和橫梁與柱剛接兩種情況。鉸接和橫梁與柱剛接兩種情況。按跨度分按跨度分:單跨、雙跨和多跨。單跨、雙跨和多跨。LK橋式吊車的跨度橋式吊車的跨度S由吊車梁軸線至上段柱軸線的距離由吊車梁軸線至上段柱軸線的距離B吊車橋架懸伸長度吊車橋架懸伸長度D吊車外緣和柱內邊緣之間的必要空隙吊車外緣和柱內邊緣之間的必要空隙b1上段柱寬度。上段柱寬度。 H2H1主要尺寸:主要尺寸:柱間支撐與廠房鋼結構框架柱相連接,作用為:柱間支撐與廠房鋼結構框架柱相連接,作用為:(1) 組成縱向構架,保證單層廠房鋼結構的縱向剛度;組成縱向構架,保證單層廠房鋼結構的縱向剛度;(2) 承受單層廠房鋼結構端部山墻的風

4、荷載、吊車縱向水平荷承受單層廠房鋼結構端部山墻的風荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應力等,將力傳至基礎。載及溫度應力等,將力傳至基礎。(3) 可作為框架柱在框架平面外的支點,減少計算長度。可作為框架柱在框架平面外的支點,減少計算長度。 柱間支撐由兩部分組成:上層支撐,下層支撐。柱間支撐由兩部分組成:上層支撐,下層支撐。柱間支撐按結構形式可分為十字交叉式、八字式、門架式等。柱間支撐按結構形式可分為十字交叉式、八字式、門架式等。布置:溫度區段小于布置:溫度區段小于90m,在中央設置一道下層支撐,在中央設置一道下層支撐 溫度區段大于溫度區段大于90m,在,在1/3點處各設置一道支撐點處各設置一道支撐 上

5、層支撐分兩層上層支撐分兩層第一層,屋蓋垂直支撐第一層,屋蓋垂直支撐第二層,屋蓋下弦至吊車梁上翼緣第二層,屋蓋下弦至吊車梁上翼緣有下層支撐處應有上層支撐有下層支撐處應有上層支撐上層支撐宜在柱的兩側布置上層支撐宜在柱的兩側布置 柱間支撐柱間支撐下層柱間支撐下層柱間支撐上層柱間支撐上層柱間支撐一一. 支撐設計荷載計算支撐設計荷載計算 1縱向風荷載縱向風荷載 2吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載 3縱向地震作用縱向地震作用 4保證柱子平面外穩定的支撐力保證柱子平面外穩定的支撐力二二. 支撐構件內力計算支撐構件內力計算假設各連接節點均為鉸接假設各連接節點均為鉸接按軸心受拉或受壓計算按軸心受拉或受壓計算 三

6、三. 支撐構件截面驗算支撐構件截面驗算 1支撐構件的長細比驗算支撐構件的長細比驗算 2支撐構件的強度和穩定性驗算支撐構件的強度和穩定性驗算鋼屋架大型屋面板結構體系鋼屋架大型屋面板結構體系鋼屋蓋結構由屋面、屋架和支撐三部分組成。鋼屋蓋結構由屋面、屋架和支撐三部分組成。屋蓋結構布置;屋蓋結構布置;屋架形式的選擇;屋架形式的選擇;支撐布置;支撐布置;屋蓋荷載計算;屋蓋荷載計算;屋架各桿內力計算;屋架各桿內力計算;屋架桿件截面選擇;屋架桿件截面選擇;檁條、拉條和撐桿的計算;檁條、拉條和撐桿的計算;節點設計以及繪制施工圖。節點設計以及繪制施工圖。適用于屋面坡度較大的有適用于屋面坡度較大的有檁體系,屋面坡

7、度檁體系,屋面坡度i=1/31/2,跨跨度度1824m。外形接近彎矩圖,適用于屋面坡度較小的屋蓋外形接近彎矩圖,適用于屋面坡度較小的屋蓋體系,屋面坡度體系,屋面坡度i=1/161/8,跨度可達跨度可達36m。人字式,再分式人字式,再分式用于托架或支撐體系用于托架或支撐體系屋架與柱剛接時的圖形屋架與柱剛接時的圖形1)保證鋼屋蓋的空間穩定性)保證鋼屋蓋的空間穩定性2)保證屋架受壓上弦桿在屋架平面外穩定)保證屋架受壓上弦桿在屋架平面外穩定3)承受并傳遞屋架的縱向水平力)承受并傳遞屋架的縱向水平力4)增加房屋的整體剛度)增加房屋的整體剛度5)保證結構安裝時的穩定與方便)保證結構安裝時的穩定與方便1.

8、屋蓋支撐作用屋蓋支撐作用上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐垂直支撐垂直支撐系桿系桿2. 屋蓋支撐屋蓋支撐平面屋架在其本身平面內由于弦桿與腹桿構成了三平面屋架在其本身平面內由于弦桿與腹桿構成了三角形的幾何不變鉸接體系而具有較大的剛度,但在垂直于角形的幾何不變鉸接體系而具有較大的剛度,但在垂直于屋架平面方向屋架平面方向(通稱屋架平面外通稱屋架平面外),不設支撐體系的平面屋架,不設支撐體系的平面屋架卻不能保持其幾何不變。卻不能保持其幾何不變。3. 屋架支撐布置屋架支撐布置上圖為屋架的端視圖,當在屋架端部兩屋架間未設垂上圖為屋架的端視圖,當

9、在屋架端部兩屋架間未設垂直支撐桁架時,雖有檁條和系桿的連系,屋架相互間仍是直支撐桁架時,雖有檁條和系桿的連系,屋架相互間仍是幾何可變的,在側向力作用下屋架會傾斜;僅當設了垂直幾何可變的,在側向力作用下屋架會傾斜;僅當設了垂直支撐桁架和系桿,才能保持各個屋架在平面外的幾何穩定支撐桁架和系桿,才能保持各個屋架在平面外的幾何穩定性。性。圖為屋架上弦平面圖,在未設上弦平面內的支撐桁架圖為屋架上弦平面圖,在未設上弦平面內的支撐桁架時,雖有檁條把各個屋架連成一片,但當屋架上弦桿因受時,雖有檁條把各個屋架連成一片,但當屋架上弦桿因受壓而失穩時,整個上弦會屈曲成一個壓而失穩時,整個上弦會屈曲成一個“半波半波”

10、。如在房屋兩端的柱間內設置上弦橫向支撐桁架,則屋架上如在房屋兩端的柱間內設置上弦橫向支撐桁架,則屋架上弦將屈曲成多個弦將屈曲成多個“半波半波”,從而提高上弦桿的整體穩定性,亦,從而提高上弦桿的整體穩定性,亦即提高了承載能力。由此可見平面桁架如無支撐系統從側面即提高了承載能力。由此可見平面桁架如無支撐系統從側面“扶持扶持”,將不能發揮它的承重作用。,將不能發揮它的承重作用。屋蓋支撐系統做法是:屋蓋支撐系統做法是:首先在屋蓋兩端的兩榀相鄰平面屋架對應的上弦桿間、首先在屋蓋兩端的兩榀相鄰平面屋架對應的上弦桿間、下弦桿間、端部豎桿下弦桿間、端部豎桿(或斜桿或斜桿)間、以及跨中某些豎桿間、以及跨中某些豎

11、桿(或斜或斜桿)間,用水平、垂直和傾斜方向的支撐桿件互相聯系;桿)間,用水平、垂直和傾斜方向的支撐桿件互相聯系;這樣就在垂直于兩相相鄰屋架的側向形成許多水平和垂直這樣就在垂直于兩相相鄰屋架的側向形成許多水平和垂直支撐桁架支撐桁架(即圖中的上、下弦橫向水平支撐和端部、跨中垂即圖中的上、下弦橫向水平支撐和端部、跨中垂直支撐直支撐),并與兩榀相鄰屋架共同組成堅強的空間桁架結構,并與兩榀相鄰屋架共同組成堅強的空間桁架結構體系。體系。11112222上弦平面上弦平面下弦平面下弦平面其它的屋架則用較少數量的上、下弦系桿與上述空間桁其它的屋架則用較少數量的上、下弦系桿與上述空間桁架結構體系相連,使整個屋蓋成

12、為具有足夠空間幾何不變性、架結構體系相連,使整個屋蓋成為具有足夠空間幾何不變性、穩定性和剛度的屋蓋結構體系。穩定性和剛度的屋蓋結構體系。支撐根據:支撐根據:房屋跨度房屋跨度高度高度柱網布置柱網布置屋蓋結構形式屋蓋結構形式荷載作用情況進行布置荷載作用情況進行布置 a上弦橫向水平支撐。在相上弦橫向水平支撐。在相鄰兩榀桁架的上弦平面內沿跨鄰兩榀桁架的上弦平面內沿跨度全長設置。度全長設置。 11112222上弦平面上弦平面無論有檁和無檁體系均應在屋架上弦平面內設置橫無論有檁和無檁體系均應在屋架上弦平面內設置橫向水平支撐。向水平支撐。 一般設置房屋兩端或溫度縫區段兩端的一般設置房屋兩端或溫度縫區段兩端的

13、第一柱間,第一柱間,當山墻采用封閉結合或與天窗配合,宜設在第二柱間。當山墻采用封閉結合或與天窗配合,宜設在第二柱間。 支撐與屋架用普通螺栓連接支撐與屋架用普通螺栓連接 支撐間距不宜大于支撐間距不宜大于60m,大于,大于60m時應在區段中時應在區段中間增加上弦橫向水平支撐。間增加上弦橫向水平支撐。上弦橫向水平支撐,通常采用單角鋼柔性鉸上弦橫向水平支撐,通常采用單角鋼柔性鉸 。11112222上弦平面上弦平面交叉斜腹桿和雙角鋼十形或交叉斜腹桿和雙角鋼十形或T形截面形截面受壓橫腹桿受壓橫腹桿(橫腹桿型式橫腹桿型式與下面所述剛性系桿完全相同與下面所述剛性系桿完全相同)體體系。系。 a 屋架上弦橫向水平

14、支撐屋架上弦橫向水平支撐b下弦橫向水平支撐。在相鄰兩下弦橫向水平支撐。在相鄰兩榀桁架的下弦平面內沿跨度全榀桁架的下弦平面內沿跨度全長設置。其桿件形式同上弦橫長設置。其桿件形式同上弦橫向水平支撐。向水平支撐。下弦平面下弦平面當屋架跨度大于當屋架跨度大于18m 或屋架跨度雖小于或屋架跨度雖小于18m,但屋架下弦設有懸掛吊車,但屋架下弦設有懸掛吊車; 或廠房內設有橋式吊車或廠房內設有橋式吊車 或采用下弦彎折的屋架以及山墻抗風柱支承于屋架或采用下弦彎折的屋架以及山墻抗風柱支承于屋架下弦時。下弦時。 必須設下弦橫向水平支撐。必須設下弦橫向水平支撐。 與上弦橫向水平支撐布置同一柱間。與上弦橫向水平支撐布置

15、同一柱間。 一般房屋的屋蓋不設縱向水平支撐:當房屋設有托架時,一般房屋的屋蓋不設縱向水平支撐:當房屋設有托架時,必須在托架范圍及其此端各廷伸一個柱間的下弦端節間平面必須在托架范圍及其此端各廷伸一個柱間的下弦端節間平面內設置下弦縱向水平支撐。內設置下弦縱向水平支撐。c下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐虛線為柔性桿;實線為剛性桿虛線為柔性桿;實線為剛性桿對三角形屋架或某些特殊情況,縱向水平支撐也可設對三角形屋架或某些特殊情況,縱向水平支撐也可設于上弦平面。縱向水平支撐與橫向水平支撐構造上相同。于上弦平面。縱向水平支撐與橫向水平支撐構造上相同。共同組成封閉的支撐框大大加強了屋蓋的縱、橫向水平共同組成封

16、閉的支撐框大大加強了屋蓋的縱、橫向水平剛度和整體性。剛度和整體性。設置情況設置情況:1. 有硬鉤吊車,抓斗、夾鉗式和剛性料耙等特種吊車。有硬鉤吊車,抓斗、夾鉗式和剛性料耙等特種吊車。2. 設有壁行吊車或雙層吊車。設有壁行吊車或雙層吊車。3. 設有設有5t以上鍛錘的廠房。以上鍛錘的廠房。4. 屋蓋設有托架和中間屋架。屋蓋設有托架和中間屋架。5. 屋架跨度屋架跨度=30m,軌頂標高軌頂標高=15m起重噸位較大的橋式吊起重噸位較大的橋式吊車(輕、中級工作制車(輕、中級工作制Q=30t,重級工作制,重級工作制Q=10t)。垂直支撐即在相鄰兩榀桁架的對應豎桿垂直支撐即在相鄰兩榀桁架的對應豎桿(或斜桿或斜

17、桿)間平間平面內設置的作為支撐的垂直桁架。通常情況下,當梯形屋面內設置的作為支撐的垂直桁架。通常情況下,當梯形屋架跨度架跨度l30m時在兩端和跨度中央共設三道。時在兩端和跨度中央共設三道。d. 垂直支撐垂直支撐當當l30m時在兩端時在兩端以及跨度以及跨度 l3處或天窗處或天窗架側柱處共設四道。架側柱處共設四道。l /3l /3l /3三角形屋架跨度三角形屋架跨度l18m時在跨度中央設一道,時在跨度中央設一道, l18m時在跨度時在跨度13處或天窗架側柱處設兩道。垂直支撐的上、處或天窗架側柱處設兩道。垂直支撐的上、下弦通常用雙角鋼下弦通常用雙角鋼T形截面。形截面。屋架垂直支撐屋架垂直支撐l /3

18、l /3l /3垂直支撐的腹桿體系取決于高跨尺寸和比例:中央垂直垂直支撐的腹桿體系取決于高跨尺寸和比例:中央垂直支撐的高跨比例約支撐的高跨比例約0.5,常用雙節間交叉受拉斜腹桿體系;兩,常用雙節間交叉受拉斜腹桿體系;兩端垂直支撐的高跨比例約端垂直支撐的高跨比例約0.3,常用,常用W形腹桿體系、腹桿截面形腹桿體系、腹桿截面根據桿件長度和受力情況根據桿件長度和受力情況(拉或壓拉或壓)而采用單角鋼或雙角鋼而采用單角鋼或雙角鋼T形形截面。截面。當屋蓋有天窗架時,對天窗架也應與屋架一樣布置天窗當屋蓋有天窗架時,對天窗架也應與屋架一樣布置天窗架上弦橫向水平支撐和垂直支撐以及相應系桿。垂直支撐通架上弦橫向水

19、平支撐和垂直支撐以及相應系桿。垂直支撐通常設于相鄰兩榀天窗架的側柱間平面內,天窗架跨度常設于相鄰兩榀天窗架的側柱間平面內,天窗架跨度12m時還設于中央豎桿間平面內。時還設于中央豎桿間平面內。e天窗架支撐天窗架支撐 g 天窗架垂直支天窗架垂直支撐;撐; d 天窗架上弦橫天窗架上弦橫向水平支撐向水平支撐;末設水平支撐的桁架,其上、下弦的側向支承點由系桿末設水平支撐的桁架,其上、下弦的側向支承點由系桿來保證。系桿通常設于屋架兩端以及有垂直支撐位置的上、來保證。系桿通常設于屋架兩端以及有垂直支撐位置的上、下弦節點,并設于屋脊和天窗架側柱位置的上弦節點。下弦節點,并設于屋脊和天窗架側柱位置的上弦節點。f

20、系桿系桿f柔性系桿柔性系桿K 剛性系桿剛性系桿此外,對受壓的此外,對受壓的上弦,必要時也對下上弦,必要時也對下弦,還應根據控制弦弦,還應根據控制弦桿長細比的要求按一桿長細比的要求按一定間距增設中間系桿。定間距增設中間系桿。系桿的端部應可靠地連接到上、下弦橫向水平支撐或系桿的端部應可靠地連接到上、下弦橫向水平支撐或垂直支撐的節點,以便屋蓋水平力能通過系桿的拉力或壓垂直支撐的節點,以便屋蓋水平力能通過系桿的拉力或壓力最終傳遞到這些節點。系桿按受力和構造要求可設計成力最終傳遞到這些節點。系桿按受力和構造要求可設計成柔性系桿或剛性系桿。一般跨度房屋的系桿受力很小,柔性系桿或剛性系桿。一般跨度房屋的系桿

21、受力很小,柔柔性系桿的設計可按性系桿的設計可按350,400控制,控制,常用單角鋼截面;常用單角鋼截面;剛性系桿的設計可按剛性系桿的設計可按=200控制,控制,常用雙角鋼十形截面。常用雙角鋼十形截面。兩端與屋架可靠連固的檁條,當其長細比滿足要求時,可兩端與屋架可靠連固的檁條,當其長細比滿足要求時,可同時作為上弦系桿。同時作為上弦系桿。在布置屋蓋支撐時尚應考慮以下情況:在布置屋蓋支撐時尚應考慮以下情況: 通常把屋架和天窗架的所有上、下弦橫向水平支撐和各通常把屋架和天窗架的所有上、下弦橫向水平支撐和各垂直支撐盡量都布置在屋蓋同一處的兩榀桁架間。支撐通常垂直支撐盡量都布置在屋蓋同一處的兩榀桁架間。支

22、撐通常在房屋或每個溫度區段的兩端各設一道。在房屋或每個溫度區段的兩端各設一道。當其間距超過當其間距超過60m時再在中間增設一道或幾道。時再在中間增設一道或幾道。當橫向支撐做在端部第二開間時,端部開間的所有系桿當橫向支撐做在端部第二開間時,端部開間的所有系桿在正反水平荷裁下可能受拉或受壓,應按剛性系桿設計。其在正反水平荷裁下可能受拉或受壓,應按剛性系桿設計。其它系桿,即位于兩個橫向支撐間的系桿,原則上可設計成柔它系桿,即位于兩個橫向支撐間的系桿,原則上可設計成柔性系桿,水平荷載只向系桿受拉一方傳遞;性系桿,水平荷載只向系桿受拉一方傳遞;但通常把其中的但通常把其中的屋脊上弦系桿、支座下弦系扦和其它

23、較重要系桿設計成剛性屋脊上弦系桿、支座下弦系扦和其它較重要系桿設計成剛性系桿。系桿。上、下弦橫向和縱向水平支撐的交叉斜桿通常連于屋架上、上、下弦橫向和縱向水平支撐的交叉斜桿通常連于屋架上、下弦桿,其橫桿則常做成與剛性系桿完全相同,連接也相同。下弦桿,其橫桿則常做成與剛性系桿完全相同,連接也相同。a. 上弦支撐上弦支撐b . 下弦支撐下弦支撐柔性系桿柔性系桿剛性系桿剛性系桿柔性系桿柔性系桿剛性系桿剛性系桿支撐連接板支撐連接板 為了安裝方便,屋蓋支撐通常用為了安裝方便,屋蓋支撐通常用M 20C級螺栓與屋架級螺栓與屋架連接。支撐與天窗架的連接螺栓可略減小至連接。支撐與天窗架的連接螺栓可略減小至M16

24、。對有較。對有較大起重量或重級工作制吊車或較大振動設備的廠房,支撐大起重量或重級工作制吊車或較大振動設備的廠房,支撐與屋架下弦的連接除用與屋架下弦的連接除用C級安裝螺栓外還應焊接,或改用級安裝螺栓外還應焊接,或改用摩擦型高強度螺栓。摩擦型高強度螺栓。剛性系桿、柔性系桿和垂直支撐通常連于上、下弦節剛性系桿、柔性系桿和垂直支撐通常連于上、下弦節點點 處專門焊制的支撐連接板上,連接的做法和尺寸完全統處專門焊制的支撐連接板上,連接的做法和尺寸完全統一。一。 屋架跨度屋架跨度 跨中高度跨中高度 端部高度端部高度 1. 跨度跨度 鉸接鉸接 封閉結合封閉結合 Lo = L-(300400mm) 鉸接鉸接 非

25、封閉結合非封閉結合 L2. 高度高度 根據經濟、剛度、建筑要求根據經濟、剛度、建筑要求 屋面坡度、運輸條件屋面坡度、運輸條件三角形桁架高度較大,一般取跨中高度三角形桁架高度較大,一般取跨中高度h=(1/41/6)l。梯形桁架的屋面坡度較平坦,當上弦坡度為梯形桁架的屋面坡度較平坦,當上弦坡度為時,跨中高度一般為時,跨中高度一般為 。跨度大(或屋面荷載小)時取小值,跨度小(或屋面荷載跨度大(或屋面荷載小)時取小值,跨度小(或屋面荷載大)時取大值。大)時取大值。梯形桁架的端部高度:當桁架與柱鉸接時為梯形桁架的端部高度:當桁架與柱鉸接時為1.62.2m,剛,剛接時為接時為1.82.4m。端彎矩大時取大

26、值,端彎矩小時取小值。端彎矩大時取大值,端彎矩小時取小值。12/18/1l )10/16/1 ( 對跨度較大的桁架,在橫向荷載作用下將產生較大的撓對跨度較大的桁架,在橫向荷載作用下將產生較大的撓度,有損外觀并可能影響桁架的正常使用。度,有損外觀并可能影響桁架的正常使用。 對跨度對跨度15m的三角形桁架和跨度超過的三角形桁架和跨度超過24m的梯形、平行弦的梯形、平行弦桁架,當下弦無向上曲折時,宜采用起拱,抵消桁架受荷后桁架,當下弦無向上曲折時,宜采用起拱,抵消桁架受荷后產生的部分撓度。產生的部分撓度。 起拱高度一般為其跨度的起拱高度一般為其跨度的1/500左右左右。 當采用圖解法求桁架桿件內力時

27、,圖解時可不考慮起拱當采用圖解法求桁架桿件內力時,圖解時可不考慮起拱高度。高度。1. 作用于屋架上的荷載有:作用于屋架上的荷載有:屋架屋架(包括支撐包括支撐)自重;自重;屋面恒荷載屋面恒荷載(檁條、屋面板、瓦以及屋面上的保溫層、檁條、屋面板、瓦以及屋面上的保溫層、防水層等屋面做法的重量防水層等屋面做法的重量);活荷載;活荷載;雪荷載;雪荷載;風荷載和積灰荷載等。風荷載和積灰荷載等。房屋還有吊頂房屋還有吊頂(棚)重、吊掛管道重、積灰荷載由于位棚)重、吊掛管道重、積灰荷載由于位于水泥廠、高爐、轉爐、沖天爐等車間附近的房屋等。于水泥廠、高爐、轉爐、沖天爐等車間附近的房屋等。以上荷載通常可看作是均布于

28、屋面傾斜面積或水平投以上荷載通常可看作是均布于屋面傾斜面積或水平投影面積上的荷載,以影面積上的荷載,以kNm2計,其值可由計,其值可由建筑結構荷載建筑結構荷載規范規范GB50009-2001(2006版版)或手冊查得,或按材料的厚或手冊查得,或按材料的厚度或規格算得。度或規格算得。計算桿件內力時應按設計荷載,即荷載標準值乘以相計算桿件內力時應按設計荷載,即荷載標準值乘以相應分項系數。應分項系數。a屋面恒荷載:應按屋面實際做法和屋面板、檁條規格等屋面恒荷載:應按屋面實際做法和屋面板、檁條規格等與與建筑結構荷載規范建筑結構荷載規范或由材料規格、厚度算得。通或由材料規格、厚度算得。通常表達為按屋面傾

29、斜面積計算的均布荷載常表達為按屋面傾斜面積計算的均布荷載kNm2 b. 屋架自重:屋架自重屋架自重:屋架自重(包括支撐包括支撐)可按下列近似經驗公式可按下列近似經驗公式(L以以m計):計): 屋架自重的一半作用在上弦平面,另一半作用在下屋架自重的一半作用在上弦平面,另一半作用在下弦平面。弦平面。當屋架下弦無其它荷載時,為簡化可假定全部當屋架下弦無其它荷載時,為簡化可假定全部作用在上弦平面。作用在上弦平面。c. 雪荷載或屋面活荷載:屋面水平投影面上的雪荷載設計雪荷載或屋面活荷載:屋面水平投影面上的雪荷載設計值值S按下式:按下式: 式中式中s0為房屋所在地區的基本雪壓,可由建筑結構荷載為房屋所在地

30、區的基本雪壓,可由建筑結構荷載規范查得;規范查得;為屋面積雪分布系數,一般在屋面坡度為屋面積雪分布系數,一般在屋面坡度25 時時取取1,50時取時取0。中間按直線插值;。中間按直線插值;1.4為雪荷載分項系數。為雪荷載分項系數。0Ss設計屋架時還要考慮屋面活荷載,與雪荷載不同時考設計屋架時還要考慮屋面活荷載,與雪荷載不同時考慮,慮,而取其中的較大者;也考慮全跨或僅左或右半跨情況。而取其中的較大者;也考慮全跨或僅左或右半跨情況。建筑結構荷載規范規定不上人屋面的活荷載。建筑結構荷載規范規定不上人屋面的活荷載。設計屋面時,活荷載應按上述均布活荷載取。設計屋面時,活荷載應按上述均布活荷載取。d風荷載:

31、作用在一般房屋和屋蓋表面上的風荷載設計風荷載:作用在一般房屋和屋蓋表面上的風荷載設計值值w按下式:按下式:0wwzs風荷載一般可不予考慮風荷載一般可不予考慮對輕型屋面、開敞式房屋或風荷載標準值大時,應根對輕型屋面、開敞式房屋或風荷載標準值大時,應根據房屋體形、坡度情況及封閉狀況等,按荷載規范的規定據房屋體形、坡度情況及封閉狀況等,按荷載規范的規定計算風荷載的作用。計算風荷載的作用。2. 各種均布荷各種均布荷載匯集成載匯集成節點荷載節點荷載的的計算式為:計算式為:aSiqiQi第第i種荷載分項系數。種荷載分項系數。 qi沿屋面坡向作用的第沿屋面坡向作用的第i種荷載標準值。對于沿水平投種荷載標準值

32、。對于沿水平投影面分布的荷載影面分布的荷載qigicos;S 屋架的間距;屋架的間距;a 屋架弦桿節間水平長度;屋架弦桿節間水平長度;3. 荷載的組合荷載的組合屋面均布活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載等可變荷載,屋面均布活荷載、屋面積灰荷載、雪荷載等可變荷載,應按全跨和半跨均勻分布兩種情況考慮。因為荷載作用于半應按全跨和半跨均勻分布兩種情況考慮。因為荷載作用于半跨時對桁架的中間斜腹桿的內力可能產生不利影響。跨時對桁架的中間斜腹桿的內力可能產生不利影響。 桁架內力應根據桁架內力應根據使用和施工使用和施工過程中可能遇到的同時作用過程中可能遇到的同時作用的最不利荷載組合情況進行計算。不利荷載組合一般考慮

33、下的最不利荷載組合情況進行計算。不利荷載組合一般考慮下列三種情況:列三種情況: (1)全跨永久荷載全跨永久荷載+全跨可變荷載;全跨可變荷載;(2)全跨永久荷載全跨永久荷載+半跨可變荷載;半跨可變荷載;(3)全跨屋架、支撐和天窗自重全跨屋架、支撐和天窗自重+半跨屋面板重半跨屋面板重+半跨屋面半跨屋面活荷載;活荷載;1桿件內力計算的原則和方法桿件內力計算的原則和方法 桁架桿件內力一般按節點荷載作用下的桁架桿件內力一般按節點荷載作用下的鉸接桁架鉸接桁架計計算。這時所有桿件為算。這時所有桿件為軸心受力軸心受力,不承受彎矩,具體計算可,不承受彎矩,具體計算可用用圖解法、數解法、計算機法圖解法、數解法、計

34、算機法等。等。 實際桁架節點為焊縫、鉚釘或螺栓連接,具有很大剛性,實際桁架節點為焊縫、鉚釘或螺栓連接,具有很大剛性,接近于剛接,各桿件將接近于剛接,各桿件將既受軸心力又受彎矩既受軸心力又受彎矩。但是,普通鋼。但是,普通鋼桁架中各桿件截面高度一般都小于其長度的桁架中各桿件截面高度一般都小于其長度的115(對腹桿對腹桿)和和110(對弦桿對弦桿),抗彎剛度較小,因而在節點荷載作用下按剛,抗彎剛度較小,因而在節點荷載作用下按剛接桁架桿算得的桿件彎矩接桁架桿算得的桿件彎矩M常比較小,而軸心力常比較小,而軸心力N與鉸接情與鉸接情況計算結果相差很小,故一般都按鉸接桁架計算。況計算結果相差很小,故一般都按鉸

35、接桁架計算。 由于存在彎曲應力,按剛接桁架計算的桿件應力將比鉸由于存在彎曲應力,按剛接桁架計算的桿件應力將比鉸接桁架有所增加,加大部分稱為次應力。接桁架有所增加,加大部分稱為次應力。對于少數荷載較重對于少數荷載較重的桁架,當桿件截面高度超過其長度的的桁架,當桿件截面高度超過其長度的110時,次應力常時,次應力常可達主應力的可達主應力的1030%。必要時可作計算。必要時可作計算。 (1)各桿件的軸線均居于同一平面內且相交于節點中心各桿件的軸線均居于同一平面內且相交于節點中心; (2)各節點均視為鉸接各節點均視為鉸接,忽略實際節點產生的次應力;,忽略實際節點產生的次應力; (3)荷載均作用于桁架平

36、面內的節點上,因此各桿只受軸荷載均作用于桁架平面內的節點上,因此各桿只受軸向力作用向力作用。對作用于節間處的荷載需按比例分配到相近。對作用于節間處的荷載需按比例分配到相近的左、右節點上,但計算上弦桿時,應考慮局部彎曲影的左、右節點上,但計算上弦桿時,應考慮局部彎曲影響;響;計算內力系數計算內力系數1/21111/2計算出圖示半跨單位荷載作用下的內力,稱為各桿件計算出圖示半跨單位荷載作用下的內力,稱為各桿件的的內力系數內力系數。利用內力系數可以求出實際荷載作用下的內。利用內力系數可以求出實際荷載作用下的內力。力。ABCD11111/21111/21111/21/21/21111/211111/2

37、1111/21111/21/21/21111/2ABCDA1B1C1D1A2B2C2D2NAB=NA1B1+NA2B2NC1D1=NA2B2NAB=NA1B1+NC1D11. 桁架平面內的計算長度桁架平面內的計算長度lox 桁架按理想鉸接節點考慮時,各桿件兩端接近不動餃接,桁架按理想鉸接節點考慮時,各桿件兩端接近不動餃接,桿件在衍架平面內的計算長度大致為桿件在衍架平面內的計算長度大致為loxl, l為桿件幾何長為桿件幾何長度,即節點中心間距離。度,即節點中心間距離。實際桁架的節點按近于剛接,桿件受壓失穩將受到相鄰實際桁架的節點按近于剛接,桿件受壓失穩將受到相鄰桿件的影響和制約。如相鄰桿件中有較

38、多拉桿,尤其是截面桿件的影響和制約。如相鄰桿件中有較多拉桿,尤其是截面粗、拉力大的拉桿時,將約束該桿失穩時的端部轉動粗、拉力大的拉桿時,將約束該桿失穩時的端部轉動(稱為嵌稱為嵌固作用固作用),從而提高其整體穩定性而可將,從而提高其整體穩定性而可將l 乘以乘以1的計算長度的計算長度系數作折減。系數作折減。 梯形桁架的梯形桁架的弦桿、支座豎桿和支座斜桿弦桿、支座豎桿和支座斜桿,兩端相對,兩端相對約束較小,可偏安全地視為鉸接,在桁架平面內的計算約束較小,可偏安全地視為鉸接,在桁架平面內的計算長度可取節點間的軸線長度,長度可取節點間的軸線長度,即:即:其它腹桿其它腹桿,雖然在上弦節點處因拉桿少,嵌固作

39、用,雖然在上弦節點處因拉桿少,嵌固作用不大,但下弦節點處相連拉桿較多不大,但下弦節點處相連拉桿較多;且拉力大,拉桿的剛且拉力大,拉桿的剛度亦大,嵌固作用較大,因此其桁架平面內的計算長度度亦大,嵌固作用較大,因此其桁架平面內的計算長度可取:可取: llx0l.lx800a弦桿:弦桿在桁架平面外的計算長度,應取弦桿側向支弦桿:弦桿在桁架平面外的計算長度,應取弦桿側向支承點間的距離承點間的距離l1,即,即loyl1。弦桿側向支承點一般是指。弦桿側向支承點一般是指桁架水平支撐或垂直支撐的連接節點,或由這些節點靠桁架水平支撐或垂直支撐的連接節點,或由這些節點靠系桿或檁條延伸的連接節點。系桿或檁條延伸的連

40、接節點。2. 桁架平面外的計算長度桁架平面外的計算長度loy 無檁體系屋蓋中的上弦桿上直接放置鋼筋混凝土大型無檁體系屋蓋中的上弦桿上直接放置鋼筋混凝土大型屋面板時,保證大型屋面板與上弦三點可靠焊接,使大型屋面板時,保證大型屋面板與上弦三點可靠焊接,使大型屋面板能起支撐作用,可取兩塊大型屋面板的寬度,屋面板能起支撐作用,可取兩塊大型屋面板的寬度,即即 ; 若不能保證三點可靠焊接,則認為大型屋面板只能起若不能保證三點可靠焊接,則認為大型屋面板只能起到剛性系桿作用,計算長度到剛性系桿作用,計算長度 仍取支撐點間的距離仍取支撐點間的距離;bly20yl0平面外的計算長度平面外的計算長度loy桁架弦桿側

41、向支承點間的桁架弦桿側向支承點間的距離距離l1通常可達桁架平面內節通常可達桁架平面內節間長度間長度l的的2倍,各節間的軸心倍,各節間的軸心力常不相等。對各節間軸心壓力常不相等。對各節間軸心壓力不相等的受壓弦桿,桁架平力不相等的受壓弦桿,桁架平面外的計算長度可對面外的計算長度可對l1略作折略作折減,按下式:減,按下式:12125. 075. 0NNlloy取取0.5l1 較大的壓力,計算時取正值;較大的壓力,計算時取正值; 較小的壓力或拉力較小的壓力或拉力,計算時壓力取正值計算時壓力取正值,拉力拉力取負值取負值; 1N2N1N2Nb一般腹桿:一般腹桿: 一般腹桿在兩端與其它桿件相連,由于節點板一

42、般腹桿在兩端與其它桿件相連,由于節點板(有時不用有時不用節點板節點板)在桁架平面外幾乎沒有剛性,近乎鉸接,故取在桁架平面外幾乎沒有剛性,近乎鉸接,故取loyl。3. 斜平面計算長度斜平面計算長度lo 對于雙角鋼組成的十字形截面和單角鋼截面腹桿對于雙角鋼組成的十字形截面和單角鋼截面腹桿,截面截面主軸不在桁架平面內,桿件可能繞截面較小主軸發生斜平面主軸不在桁架平面內,桿件可能繞截面較小主軸發生斜平面內失穩。此時,在桁架下弦節點處尚可起到一定的嵌固作用,內失穩。此時,在桁架下弦節點處尚可起到一定的嵌固作用,故取腹桿斜平面的計算長度故取腹桿斜平面的計算長度。ll9 . 004. 交叉腹桿計算長度交叉腹

43、桿計算長度 a. 平面內計算長度平面內計算長度 其平面外的計算長度,當按拉桿設計時,取節點其平面外的計算長度,當按拉桿設計時,取節點中心間的距離中心間的距離l(交叉點不作為節點交叉點不作為節點),當按壓桿設計時,應按表取用。當按壓桿設計時,應按表取用。十字交叉支撐斜桿的平面內計算長度應取節點中十字交叉支撐斜桿的平面內計算長度應取節點中心到交叉點間的距離;心到交叉點間的距離;b. 平面外計算長度平面外計算長度交叉腹桿平面外的計算長度:交叉腹桿平面外的計算長度:)1 (2100NNll)121020NNlllNNll5 . 0)431 (2100lNNll5 . 043100相交的另一桿受拉,此拉

44、桿在相交的另一桿受拉,此拉桿在交叉點中斷,但以節點板搭接交叉點中斷,但以節點板搭接桿件相交情況桿件相交情況計算長度計算長度桿件類別桿件類別相交的另一桿受壓,相交的另一桿受壓,兩桿在交叉點均不中斷兩桿在交叉點均不中斷壓壓桿桿相交的另一桿受壓,此另一桿在交相交的另一桿受壓,此另一桿在交叉點中斷,但以節點板搭接叉點中斷,但以節點板搭接相交的另一桿受拉,相交的另一桿受拉,兩桿在交叉點均不中斷兩桿在交叉點均不中斷 N為所計算桿的內力,為所計算桿的內力,N0為相交另一桿的內力,為相交另一桿的內力,均為絕對值。兩桿均受壓時,取均為絕對值。兩桿均受壓時,取N0 N,兩桿截面,兩桿截面應相同。應相同。5. 施工

45、階段施工階段不對稱吊裝屋面板不對稱吊裝屋面板 6. 桿件容許長細比桿件容許長細比 屋架上弦桿平面外計算長度屋架上弦桿平面外計算長度1121066. 088. 1/ )88. 01 (lNNllyN2最小設計桿力最小設計桿力 N1最大設計桿力最大設計桿力 壓為正壓為正半跨長度半跨長度桁架桿件截面型式應根據用料經濟、連接構造簡單和桁架桿件截面型式應根據用料經濟、連接構造簡單和具有必要的強度、剛度等要求確定。一般桁架中全部或多具有必要的強度、剛度等要求確定。一般桁架中全部或多數桿件為軸心受力桿件,應盡量使桿件在桁架平面內和平數桿件為軸心受力桿件,應盡量使桿件在桁架平面內和平面外的長細比相接近,這樣剛

46、度和穩定好而鋼材省。面外的長細比相接近,這樣剛度和穩定好而鋼材省。等穩等穩定原則定原則常用截面型式見圖;普通鋼桁架中主要用雙等邊或不常用截面型式見圖;普通鋼桁架中主要用雙等邊或不等邊角鋼等邊角鋼T形截面,個別桿件用雙等邊角鋼十形截面,支撐形截面,個別桿件用雙等邊角鋼十形截面,支撐和輕型桁架的某些桿件可用單角鋼截面。雙角鋼和輕型桁架的某些桿件可用單角鋼截面。雙角鋼T形截面的形截面的回轉半徑約為回轉半徑約為ix0.3h,iy0.21b;不等邊角鋼的邊長比約為;不等邊角鋼的邊長比約為1.551.6,由此得截面,由此得截面iy / ix比值大致如圖。比值大致如圖。iy / ix =1.31.7iy /

47、 ix =2.63.0iy / ix =0.751.1 iy / ix =1.01. 桿件的截面形式桿件的截面形式上弦桿上弦桿可采用雙不等肢角鋼短邊相并可采用雙不等肢角鋼短邊相并的的T形截面,形截面,寬大的翼緣有利放置檁條或屋面板;較大的側向剛度也有寬大的翼緣有利放置檁條或屋面板;較大的側向剛度也有利于運輸和吊裝的穩定要求。利于運輸和吊裝的穩定要求。1)上弦桿)上弦桿墊板墊板在一般支撐布置下,在一般支撐布置下,loy2lox;為滿足;為滿足xy;應使;應使iy2ix,當有節間荷載時當有節間荷載時,為提高桿件截面平面內抗彎能力,宜采用,為提高桿件截面平面內抗彎能力,宜采用雙等肢角鋼或長邊相并的兩

48、不等肢角鋼雙等肢角鋼或長邊相并的兩不等肢角鋼T形截面。形截面。墊板 下弦桿可采用雙等肢角鋼或兩不等肢角鋼短肢相并的下弦桿可采用雙等肢角鋼或兩不等肢角鋼短肢相并的T形截面,以提高側向剛度,利于滿足運輸、吊裝的剛度形截面,以提高側向剛度,利于滿足運輸、吊裝的剛度要求,且便于與支撐側面連接。下弦桿截面主要由強度條要求,且便于與支撐側面連接。下弦桿截面主要由強度條件決定,尚應滿容許長細比要求。件決定,尚應滿容許長細比要求。2)下弦桿)下弦桿墊板墊板端斜腹桿可采用端斜腹桿可采用兩不等肢角鋼長邊相并兩不等肢角鋼長邊相并的的T形截面,形截面,其計算長度其計算長度loy=lox=l;iy / ix=1.0。當

49、桿件短或內力小時。當桿件短或內力小時可采用雙等肢角鋼可采用雙等肢角鋼T形截面。形截面。 4)其它腹桿)其它腹桿其它腹桿均其它腹桿均宜采用雙等邊角宜采用雙等邊角鋼鋼T形截面;形截面;豎桿可采用雙等肢豎桿可采用雙等肢十字形截面十字形截面,以利于與垂直支,以利于與垂直支撐連接和防止吊裝時連接面錯撐連接和防止吊裝時連接面錯位。位。3)端斜腹桿)端斜腹桿2. 節點板和填板節點板和填板普通鋼板中的應力十分復雜,通常不作屋架雙角鋼截普通鋼板中的應力十分復雜,通常不作屋架雙角鋼截面的桿件,在節點處以節點扳連接。節點計算,根據工程面的桿件,在節點處以節點扳連接。節點計算,根據工程經驗查表確定其厚度。經驗查表確定

50、其厚度。填板厚度同節點板厚度。填板厚度同節點板厚度。填板厚度同節點板厚,寬度一般取填板厚度同節點板厚,寬度一般取4060mm,長度取:長度取:T形截面比角鋼肢寬大形截面比角鋼肢寬大1015mm;十字形截面則由角鋼肢十字形截面則由角鋼肢尖兩側各縮進尖兩側各縮進1015mm。 中間節點板均采用一種厚度,支座節點板由于受力大很中間節點板均采用一種厚度,支座節點板由于受力大很重要,厚度比中間的增大重要,厚度比中間的增大2mm。節點板的厚度對于梯形普通。節點板的厚度對于梯形普通鋼桁架等可按受力鋼桁架等可按受力最大的腹桿內力確定最大的腹桿內力確定,對于三角形普通鋼,對于三角形普通鋼桁架則按其桁架則按其弦桿

51、最大內力弦桿最大內力確定。確定。Q235填板間距填板間距ld,對壓桿取對壓桿取ld40i;對拉桿取;對拉桿取ld80i,對對T形形截面截面i為為一個角鋼一個角鋼對平行于墊板的自身形心軸的回轉半徑;對十對平行于墊板的自身形心軸的回轉半徑;對十字形截面字形截面i為一個角鋼的最小回轉半徑。墊板數在壓桿的兩個為一個角鋼的最小回轉半徑。墊板數在壓桿的兩個側向固定點間側向固定點間不宜少于兩塊不宜少于兩塊。T形截面比角鋼肢寬大形截面比角鋼肢寬大1015mm;十字形截面則由角鋼肢尖兩側各縮進十字形截面則由角鋼肢尖兩側各縮進1015mm。 ldld3. 桿件截面選擇桿件截面選擇 選擇截面應考慮要求:選擇截面應考

52、慮要求:(1) 應選用相同截面積下寬肢薄壁角鋼,增加截面的回轉半徑應選用相同截面積下寬肢薄壁角鋼,增加截面的回轉半徑,這對壓桿尤為重要。,這對壓桿尤為重要。(2) 角鋼規格不宜小于角鋼規格不宜小于L454或或 L56 36 4。 有螺栓孔時,角鋼的肢寬須滿足有螺栓孔時,角鋼的肢寬須滿足 附錄附錄10的要求。的要求。放置屋面板時,上弦角鋼水平肢寬須滿足擱置尺寸要求放置屋面板時,上弦角鋼水平肢寬須滿足擱置尺寸要求 。(3) 一榀桁架的角鋼規格應盡量統一,一榀桁架的角鋼規格應盡量統一,宜調整到不超過宜調整到不超過57種種。 同時應盡量避免使用同一肢寬而厚度相差不大的角鋼,同時應盡量避免使用同一肢寬而

53、厚度相差不大的角鋼,同一種規格的厚度之差不宜小于同一種規格的厚度之差不宜小于2mm,以便施工時辨認。,以便施工時辨認。軸心受拉桿件應按軸心受拉桿件應按強度強度條件計算桿件需要的凈截面面積:條件計算桿件需要的凈截面面積:AnNf;軸心受壓桿件應按軸心受壓桿件應按整體穩定性條件整體穩定性條件計算桿件需要的毛截計算桿件需要的毛截面面積:面面積:AN(A); 壓彎或拉彎桿件,當上弦桿或下弦壓彎或拉彎桿件,當上弦桿或下弦桿受節間荷載時,桿件同時承受軸心力和局部彎矩作用,應桿受節間荷載時,桿件同時承受軸心力和局部彎矩作用,應按壓彎或拉彎構件計算、通常采用試算法初步估算截面,然按壓彎或拉彎構件計算、通常采用

54、試算法初步估算截面,然后再驗算其強度和剛度,對壓彎構件尚應驗算彎矩作用平面后再驗算其強度和剛度,對壓彎構件尚應驗算彎矩作用平面內和平面外的穩定性。內和平面外的穩定性。 4. 桿件截面計算桿件截面計算(4) 桁架弦桿一般沿全跨采用等截面,但對跨度大于桁架弦桿一般沿全跨采用等截面,但對跨度大于24m的的三角形桁架和跨度大于三角形桁架和跨度大于30m的梯形桁架,可根據內力變化改的梯形桁架,可根據內力變化改變弦桿截面,但在半跨內只宜改變一次,且只改變肢寬而變弦桿截面,但在半跨內只宜改變一次,且只改變肢寬而保持厚度不變,以便拼接的構造處理。保持厚度不變,以便拼接的構造處理。軸心壓桿可由穩定條件確定所需的

55、截面面積。軸心壓桿可由穩定條件確定所需的截面面積。 先先假定長細此假定長細此(弦桿一般取弦桿一般取=60100,腹桿一般取,腹桿一般取=80120),由,由查查 ,A,同時計算,同時計算,選擇角鋼選擇角鋼,根據所選用,根據所選用角鋼的實際截面積角鋼的實際截面積A,回轉半徑,回轉半徑 ,按軸心受壓構件進行強,按軸心受壓構件進行強度、剛度和穩定性度、剛度和穩定性驗算驗算。不滿足,可重新計算或在原選擇的截。不滿足,可重新計算或在原選擇的截面的基礎上改選角鋼驗算。面的基礎上改選角鋼驗算。yxii ,內力很小或按構造設置的桿件,可按容許長細比選擇構內力很小或按構造設置的桿件,可按容許長細比選擇構件的截面

56、。首先計算截面所需的回轉半徑:件的截面。首先計算截面所需的回轉半徑:ixlox ,iyloy ,或,或iminlo 。yz再根據所需的再根據所需的ix、iy 、 imin,查角鋼規格表選角鋼,確,查角鋼規格表選角鋼,確定截面。定截面。節點的設計節點的設計傳力明確、可靠傳力明確、可靠構造簡單構造簡單制造、安裝方便等制造、安裝方便等 (1) 桿件的重心線,原則上應與桁架計算簡圖中的幾何軸桿件的重心線,原則上應與桁架計算簡圖中的幾何軸線重合,以避免桿件偏心受力,但為制作方便,實際焊接線重合,以避免桿件偏心受力,但為制作方便,實際焊接桁架中通常把角鋼背外表面到重心線的桁架中通常把角鋼背外表面到重心線的

57、距離取為距離取為5mm的倍的倍數數;當弦桿截面改變時,應使角鋼的肢背齊平,以便于拼;當弦桿截面改變時,應使角鋼的肢背齊平,以便于拼接和放置屋面構件;當節點板兩側角鋼因截面變化引起形接和放置屋面構件;當節點板兩側角鋼因截面變化引起形心軸線錯開時,應取兩軸線的中線作為弦桿的共同軸心軸線錯開時,應取兩軸線的中線作為弦桿的共同軸線以減少偏心影響。線以減少偏心影響。(2)在節點板處弦桿與腹桿,或腹桿與腹桿之間應留有在節點板處弦桿與腹桿,或腹桿與腹桿之間應留有20mm的空隙,動載時的空隙,動載時50mm以利于拼接和施焊,且避免以利于拼接和施焊,且避免因焊縫過于密集而導致節點板鋼材變脆。因焊縫過于密集而導致

58、節點板鋼材變脆。 角鋼端部的切割一般應與軸線垂直,為了減小節點板尺角鋼端部的切割一般應與軸線垂直,為了減小節點板尺寸,可將其一肢斜切,但不得采用將一肢完全切割的斜切。寸,可將其一肢斜切,但不得采用將一肢完全切割的斜切。(3)節點板的形狀應力求簡單規整,盡量減小切割邊)節點板的形狀應力求簡單規整,盡量減小切割邊數數宜用矩形、有兩個直角的梯形或平行四邊形宜用矩形、有兩個直角的梯形或平行四邊形。節點板。節點板不許有凹角,以防產生嚴重的應力集中。不許有凹角,以防產生嚴重的應力集中。計算好的各腹桿與節計算好的各腹桿與節點的連接焊縫尺寸,進行焊點的連接焊縫尺寸,進行焊縫布置并繪于圖上,而后定縫布置并繪于圖

59、上,而后定出節點板的外形。出節點板的外形。 確定節點板外形時,要注確定節點板外形時,要注意沿焊縫長度方向應多留約意沿焊縫長度方向應多留約 2hf的長度以考慮施焊時的的長度以考慮施焊時的焊口,垂直于焊縫長度方向焊口,垂直于焊縫長度方向應留出應留出1015mm的焊縫位的焊縫位置置節點板邊緣與桿件軸線間的夾角。不宜小于節點板邊緣與桿件軸線間的夾角。不宜小于15,且節點板的外形應盡量使連接焊縫中心受力。節點板且節點板的外形應盡量使連接焊縫中心受力。節點板應伸出上弦桿角鋼肢背應伸出上弦桿角鋼肢背1015mm,以利施焊;也可將,以利施焊;也可將節點板縮進弦桿角鋼背,稱為塞焊縫連接。節點板縮進弦桿角鋼背,稱

60、為塞焊縫連接。(4)根據已有節點板的尺寸,根據已有節點板的尺寸,布置弦桿與節點板間的連接布置弦桿與節點板間的連接焊縫。焊縫。當弦桿在節點處改變截面,則還應在節點處設計弦當弦桿在節點處改變截面,則還應在節點處設計弦桿拼接。桿拼接。 (5)繪制節點大樣,繪制節點大樣,確定節點上需標確定節點上需標明的尺寸,為繪明的尺寸,為繪制施工詳圖時提制施工詳圖時提供必要的數據。供必要的數據。 節點設計首先應按各桿件的截面形式確定節點的構造形式,節點設計首先應按各桿件的截面形式確定節點的構造形式,根據腹板內力確定連接焊縫的根據腹板內力確定連接焊縫的焊腳尺寸和焊縫長度焊腳尺寸和焊縫長度,然后按所,然后按所需的焊縫長

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