1、鋼屋蓋課程設(shè)計(jì)一、結(jié)構(gòu)布置一、結(jié)構(gòu)布置 屋蓋系統(tǒng)由屋面、屋架和支撐系統(tǒng)三大部分組成。屋蓋系統(tǒng)由屋面、屋架和支撐系統(tǒng)三大部分組成。二、屋蓋系統(tǒng)的組成二、屋蓋系統(tǒng)的組成1、屋面支撐。復(fù)雜，剛度差，須設(shè)置省，但構(gòu)造有檁屋蓋自重輕，用料但自重大，不利抗震；簡(jiǎn)單，施工方便，度大，整體性好，構(gòu)造比較：無(wú)檁屋蓋屋面剛屋架檁條有檁體系：屋面材料屋架無(wú)檁體系：大型屋面板2、屋架 普通屋架普通屋架 輕型屋架輕型屋架 鋼管屋架鋼管屋架3、支撐系統(tǒng) 屋架支撐系統(tǒng)屋架支撐系統(tǒng) 檁條支撐系統(tǒng)檁條支撐系統(tǒng) 除上述之外，還有天窗架、托架等。除上述之外，還有天窗架、托架等。1 1、支撐類型及作用、支撐類型及作用 上弦橫向水平支

2、撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、垂直支撐和系桿。三、三、 屋蓋支撐體系屋蓋支撐體系（1 1）上弦橫向水平支撐）上弦橫向水平支撐1）作用）作用：傳遞山墻風(fēng)力；減少上弦壓桿側(cè)向計(jì)傳遞山墻風(fēng)力；減少上弦壓桿側(cè)向計(jì)算長(zhǎng)度；保證屋架平面外穩(wěn)定。算長(zhǎng)度；保證屋架平面外穩(wěn)定。2）布置原則）布置原則:A、設(shè)置在房屋兩端或房屋溫度區(qū)段的第一柱間或、設(shè)置在房屋兩端或房屋溫度區(qū)段的第一柱間或第二柱間第二柱間,其最大間距為其最大間距為60m,否則在中間增設(shè)否則在中間增設(shè)一道或幾道。一道或幾道。B、天窗架的支撐與屋架上弦橫向水平支撐應(yīng)設(shè)置、天窗架的支撐與屋架上弦橫向水平支撐應(yīng)設(shè)置在同一開(kāi)間，以形成空間整體穩(wěn)定性

3、。在同一開(kāi)間，以形成空間整體穩(wěn)定性。（2 2）下弦橫向水平支撐）下弦橫向水平支撐1）作用）作用：減小下弦平面外計(jì)算長(zhǎng)度減小下弦平面外計(jì)算長(zhǎng)度;傳遞懸掛吊傳遞懸掛吊車水平力車水平力;傳遞水平風(fēng)力傳遞水平風(fēng)力(與抗風(fēng)柱相連與抗風(fēng)柱相連,作為作為抗風(fēng)柱的支點(diǎn)抗風(fēng)柱的支點(diǎn))。2）布置原則）布置原則:屋架跨度大于屋架跨度大于18m；屋架跨度小于；屋架跨度小于18m但屋架下弦設(shè)有懸掛吊車；廠房?jī)?nèi)設(shè)有但屋架下弦設(shè)有懸掛吊車；廠房?jī)?nèi)設(shè)有噸位較大的橋式吊車或其他振動(dòng)設(shè)備；山墻噸位較大的橋式吊車或其他振動(dòng)設(shè)備；山墻抗風(fēng)柱支撐于屋架下弦抗風(fēng)柱支撐于屋架下弦;屋架下弦設(shè)有通長(zhǎng)的屋架下弦設(shè)有通長(zhǎng)的縱向水平支撐時(shí)；設(shè)有上

4、弦橫向水平支撐的縱向水平支撐時(shí)；設(shè)有上弦橫向水平支撐的開(kāi)間。開(kāi)間。（3 3）下弦縱向水平支撐）下弦縱向水平支撐1）作用：）作用：增加廠房空間整體剛度。傳遞吊車剎增加廠房空間整體剛度。傳遞吊車剎車力車力;保證拖架平面外的穩(wěn)定。保證拖架平面外的穩(wěn)定。2）布置原則）布置原則:房屋內(nèi)設(shè)有重級(jí)工作制吊車或噸房屋內(nèi)設(shè)有重級(jí)工作制吊車或噸位較大的輕、中級(jí)工作制吊車；房屋內(nèi)設(shè)有鍛位較大的輕、中級(jí)工作制吊車；房屋內(nèi)設(shè)有鍛錘等大型振動(dòng)設(shè)備；屋架下弦設(shè)有縱向或橫向錘等大型振動(dòng)設(shè)備；屋架下弦設(shè)有縱向或橫向吊軌；屋蓋設(shè)有托架；房屋較高、跨度較大、吊軌；屋蓋設(shè)有托架；房屋較高、跨度較大、空間剛度要求較高?？臻g剛度要求較高

5、。（4 4）垂直支撐）垂直支撐1）作用）作用：把屋架上弦的力傳到柱頂；保證屋架把屋架上弦的力傳到柱頂；保證屋架安裝時(shí)的穩(wěn)定。安裝時(shí)的穩(wěn)定。2）布置原則）布置原則:（5 5）系桿）系桿1）作用：）作用：保證無(wú)支撐屋架的側(cè)向穩(wěn)定性保證無(wú)支撐屋架的側(cè)向穩(wěn)定性;減小弦減小弦桿的計(jì)算長(zhǎng)度桿的計(jì)算長(zhǎng)度;傳遞水平力。傳遞水平力。2）形式）形式:剛性系桿剛性系桿可承壓可承壓,通常采用雙角鋼或通常采用雙角鋼或鋼管鋼管. 柔性系桿柔性系桿不可承壓，通常采用單角鋼或不可承壓，通常采用單角鋼或圓鋼圓鋼。3）布置原則）布置原則:上下弦桿布置不一樣，一般上弦布上下弦桿布置不一樣，一般上弦布置密，下弦布置少些置密，下弦布置

6、少些 垂直支撐的屋架上、下弦節(jié)點(diǎn)處；屋架屋脊垂直支撐的屋架上、下弦節(jié)點(diǎn)處；屋架屋脊節(jié)點(diǎn)，支座節(jié)點(diǎn)處；當(dāng)橫向水平支撐布置在第節(jié)點(diǎn)，支座節(jié)點(diǎn)處；當(dāng)橫向水平支撐布置在第二柱間，第一柱間應(yīng)布置剛性系桿。二柱間，第一柱間應(yīng)布置剛性系桿。2、屋蓋支撐的形式與計(jì)算、屋蓋支撐的形式與計(jì)算（1）支撐的形式）支撐的形式采用斜桿和弦桿交角在采用斜桿和弦桿交角在300600的的 平行弦桁架平行弦桁架 水平支撐（橫向、縱向）：一般采用十字交叉式水平支撐（橫向、縱向）：一般采用十字交叉式 (2)截面尺寸截面尺寸1）受力較小時(shí)，桿件截面通常由長(zhǎng)細(xì)比選擇。交叉斜桿）受力較小時(shí)，桿件截面通常由長(zhǎng)細(xì)比選擇。交叉斜桿和柔性系桿按拉

7、桿設(shè)計(jì)，選用單角鋼；非交叉斜桿、和柔性系桿按拉桿設(shè)計(jì)，選用單角鋼；非交叉斜桿、弦桿、豎桿和剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)，可采用雙角鋼組弦桿、豎桿和剛性系桿按壓桿設(shè)計(jì)，可采用雙角鋼組成的十字形截面和成的十字形截面和T形截面。形截面。2）屋架跨度大，高度高、基本風(fēng)壓大、抗震設(shè)防烈度高）屋架跨度大，高度高、基本風(fēng)壓大、抗震設(shè)防烈度高應(yīng)計(jì)算確定。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：應(yīng)計(jì)算確定。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)受拉斜桿參與，而受壓斜桿退每個(gè)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)受拉斜桿參與，而受壓斜桿退出工作，按平面桁架計(jì)算。出工作，按平面桁架計(jì)算。 然后驗(yàn)算（受拉構(gòu)件）強(qiáng)度、剛度然后驗(yàn)算（受拉構(gòu)件）強(qiáng)度、剛度第三節(jié) 檁條設(shè)計(jì)一、分類一、分類。

8、高度取跨度的對(duì)于實(shí)腹式檁條，檁條用。，用了省，目前比較常下?lián)问綑_條：受力合理的情況。適用于跨度大和荷載大工費(fèi)時(shí)，設(shè)置拉條，安裝方便。好，承載力大，不必空間桁架式：整體剛度置幾道鋼箍。，應(yīng)沿跨度全長(zhǎng)設(shè)形桁架式：整體性較差條。剛度較差，必須設(shè)置拉，用料省，但側(cè)向平面桁架式：受力明確桁架式作安裝方便實(shí)腹式：構(gòu)造簡(jiǎn)單，制按構(gòu)件組成50/135/1T實(shí)腹式檁條與屋架的連接二、檁條間拉條二、檁條間拉條1、作用：、作用：保證檁條的整體穩(wěn)定，減少檁條在使用和保證檁條的整體穩(wěn)定，減少檁條在使用和施工過(guò)程中的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)。施工過(guò)程中的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)。2、類型、類型拉條：水平拉條、斜拉條、撐桿拉條：水平拉條、斜拉

9、條、撐桿 一般情況下，對(duì)于拉條，常采用圓鋼，直徑為一般情況下，對(duì)于拉條，常采用圓鋼，直徑為8-12mm，而對(duì)于撐桿，由于是受壓構(gòu)件，其長(zhǎng)細(xì)比不，而對(duì)于撐桿，由于是受壓構(gòu)件，其長(zhǎng)細(xì)比不能大于能大于200，故撐桿常用圓鋼外加套管或直接用角鋼。，故撐桿常用圓鋼外加套管或直接用角鋼。3、拉條布置原則、拉條布置原則 1 1）跨度小于跨度小于4m4m可不設(shè)拉條，可不設(shè)拉條，4-6m4-6m在跨中在跨中設(shè)一道拉條，大于設(shè)一道拉條，大于6m6m在在1/31/3跨度處設(shè)二道拉跨度處設(shè)二道拉條。條。2 2）當(dāng)屋蓋有天窗時(shí)，應(yīng)在天窗兩側(cè)檁條之間）當(dāng)屋蓋有天窗時(shí)，應(yīng)在天窗兩側(cè)檁條之間設(shè)置斜拉條和直撐桿。設(shè)置斜拉條和直

10、撐桿。 拉條在高度方向應(yīng)靠近檁條上翼緣，一般離上拉條在高度方向應(yīng)靠近檁條上翼緣，一般離上翼緣翼緣30-40mm處，拉條直接固定于檁條腹板上處，拉條直接固定于檁條腹板上.三、實(shí)腹式檁條三、實(shí)腹式檁條 實(shí)腹式檁條是雙向彎曲構(gòu)件，由于屋面實(shí)腹式檁條是雙向彎曲構(gòu)件，由于屋面板和拉條的作用，檁條只計(jì)算斜彎曲強(qiáng)度板和拉條的作用，檁條只計(jì)算斜彎曲強(qiáng)度和垂直于屋面的撓度，而不考慮扭矩影響，和垂直于屋面的撓度，而不考慮扭矩影響，也不計(jì)算整體穩(wěn)定。也不計(jì)算整體穩(wěn)定。1、內(nèi)力計(jì)算：、內(nèi)力計(jì)算：1) 1)無(wú)拉條：按簡(jiǎn)支梁計(jì)算無(wú)拉條：按簡(jiǎn)支梁計(jì)算xyyxMqMq屋面傾斜角度。檁條跨度；包括自重）設(shè)計(jì)值；檁條承受的屋面荷

11、載（式中：lqqllqMqllqMxyyxsin8181cos818122222 2）設(shè)一道拉條且拉條位于中間時(shí)，按兩跨連）設(shè)一道拉條且拉條位于中間時(shí)，按兩跨連續(xù)梁計(jì)算。續(xù)梁計(jì)算。sin321281cos81812222qllqMqllqMxyyx3 3）設(shè)二道拉條且拉條位于）設(shè)二道拉條且拉條位于1/31/3跨度時(shí)，按三跨跨度時(shí)，按三跨連續(xù)梁計(jì)算。連續(xù)梁計(jì)算。sin9013101cos913213212222qllqMqllqlqMxyyyx2、驗(yàn)算：、驗(yàn)算： xyknyyynxxxEIlqfWMWM3845)2) 14向的撓度。，僅驗(yàn)算垂直于屋面方剛度：按彈性方法驗(yàn)算強(qiáng)度：注：注：1）一般情

12、況下，檁條截面）一般情況下，檁條截面Iy比比IX小得多，因此要選擇小得多，因此要選擇合理、經(jīng)濟(jì)的截面，應(yīng)沿屋面對(duì)檁條設(shè)置拉條以減少檁合理、經(jīng)濟(jì)的截面，應(yīng)沿屋面對(duì)檁條設(shè)置拉條以減少檁條在最小剛度平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度；條在最小剛度平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度；2）在恒載和活載組合情況下，檁條上側(cè)受壓，由于其與）在恒載和活載組合情況下，檁條上側(cè)受壓，由于其與屋面有足夠聯(lián)系，可不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定。屋面有足夠聯(lián)系，可不必驗(yàn)算整體穩(wěn)定。3）在恒載與風(fēng)載組合情況下，檁條下側(cè)受壓，由于其與）在恒載與風(fēng)載組合情況下，檁條下側(cè)受壓，由于其與屋面無(wú)聯(lián)系，需驗(yàn)算整體穩(wěn)定。屋面無(wú)聯(lián)系，需驗(yàn)算整體穩(wěn)定。第四節(jié) 普通鋼屋架的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)鋼屋架，

13、首先要選擇屋架的形式，應(yīng)從房屋使設(shè)計(jì)鋼屋架，首先要選擇屋架的形式，應(yīng)從房屋使用、受力、構(gòu)造和施工等幾個(gè)方面加以考慮。用、受力、構(gòu)造和施工等幾個(gè)方面加以考慮。使用使用：建筑造型美觀，易于排水等。受力受力：外型接近于屋面梁彎矩圖；弦桿內(nèi)力全長(zhǎng)均勻分布，盡量避免弦桿產(chǎn)生局部彎矩；腹桿布置盡量使拉桿長(zhǎng)，壓桿短。構(gòu)造構(gòu)造：構(gòu)件夾角宜在300600，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，且數(shù)量盡量少。施工施工：制造簡(jiǎn)單，安裝運(yùn)輸方便。一、屋架的外形一、屋架的外形三角形、梯形、平行弦、曲供形屋架三角形、梯形、平行弦、曲供形屋架等。等。1、三角形屋架、三角形屋架 1）一般）一般用于坡度較陡的有檁屋面中，高跨比為用于坡度較陡的有檁屋面

14、中，高跨比為1/2.51/2.51/61/6；2 2）端部與柱鉸接，弦桿受力不均勻，跨中內(nèi)力較小，）端部與柱鉸接，弦桿受力不均勻，跨中內(nèi)力較小，支座處內(nèi)力較大，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜；支座處內(nèi)力較大，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜；3 3）常適用與中小型輕型屋面。）常適用與中小型輕型屋面。2、梯形屋架、梯形屋架1 1）一般屋面坡度平緩，高跨比為）一般屋面坡度平緩，高跨比為1/81/81/121/12；2 2）端部與柱鉸接或剛接，弦桿受力合理，大大減少）端部與柱鉸接或剛接，弦桿受力合理，大大減少屋架支座處上下弦桿內(nèi)力，受力比三角形屋架好，屋架支座處上下弦桿內(nèi)力，受力比三角形屋架好，是比較常用的屋架形式；是比較常用的屋架形式

15、；3 3）常適用于大中型廠房，或屋面坡度較小的房屋。）常適用于大中型廠房，或屋面坡度較小的房屋。3 3、平行弦屋架、平行弦屋架1 1）構(gòu)件規(guī)格少，便于工業(yè)化制作；）構(gòu)件規(guī)格少，便于工業(yè)化制作；2 2）弦桿受力不均；）弦桿受力不均；3 3）常適用于單坡屋面的屋架及托架或支撐體系。）常適用于單坡屋面的屋架及托架或支撐體系。4 4、曲拱形屋架、曲拱形屋架1 1）外形最符合彎矩圖，受力最合理；外形最符合彎矩圖，受力最合理；2 2）上（下）弦彎成曲線，制作麻煩，一般改成折線）上（下）弦彎成曲線，制作麻煩，一般改成折線形；形；3 3）適用于特殊要求的房屋。）適用于特殊要求的房屋。二、腹桿體系二、腹桿體系1

16、 1、腹桿布置原則、腹桿布置原則 鋼材最有利的受力形式是承受拉力，所鋼材最有利的受力形式是承受拉力，所以布置腹桿時(shí)應(yīng)注意：以布置腹桿時(shí)應(yīng)注意：1 1）應(yīng)使拉桿多，壓桿少；）應(yīng)使拉桿多，壓桿少；2 2）應(yīng)使拉桿長(zhǎng)，壓桿短；）應(yīng)使拉桿長(zhǎng)，壓桿短；3 3）應(yīng)使上弦節(jié)點(diǎn)密，下弦節(jié)點(diǎn)稀，避免弦桿）應(yīng)使上弦節(jié)點(diǎn)密，下弦節(jié)點(diǎn)稀，避免弦桿中產(chǎn)生局部彎矩。中產(chǎn)生局部彎矩。2 2、三角形屋架、三角形屋架單斜式：腹桿長(zhǎng)桿受拉，短桿受壓比較經(jīng)濟(jì)；單斜式：腹桿長(zhǎng)桿受拉，短桿受壓比較經(jīng)濟(jì)；人字式：桿件數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單；人字式：桿件數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單；芬棵式：腹桿受力合理，還可以分為左右兩榀桁架芬棵式：腹桿受力合理，

17、還可以分為左右兩榀桁架便于運(yùn)輸。便于運(yùn)輸。3 3、梯形屋架、梯形屋架1 1）人字式：上承式、下承式）人字式：上承式、下承式使受壓上弦比受拉下弦短，受力合理；荷載作用于使受壓上弦比受拉下弦短，受力合理；荷載作用于節(jié)點(diǎn)，可避免局部彎矩產(chǎn)生。節(jié)點(diǎn)，可避免局部彎矩產(chǎn)生。2 2）再分式：為避免局部彎矩產(chǎn)生，若節(jié)間長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，）再分式：為避免局部彎矩產(chǎn)生，若節(jié)間長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，可采用再分式?？刹捎迷俜质?。4 4、平行弦屋架、平行弦屋架人字式：腹桿數(shù)量少，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單；交叉式：用于承受反復(fù)荷載的橫加桁架中，斜桿可采用柔性桿；K形：用于桁架高度較高時(shí)，可減少豎桿長(zhǎng)度。5、曲拱形屋架 多為單斜式三、屋架的主要尺寸三、屋

18、架的主要尺寸1、跨度：由使用和工藝要求確定。計(jì)算跨度=支柱軸線間距-300mm2、高度：由建筑、剛度、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)輸和屋面坡度等決定。 三角形屋架：h=(1/41/6）l 梯形屋架：跨中：h=(1/81/10）l 端部：鉸接時(shí)為1.52.0m，剛接2.0-2.5m。3、節(jié)間寬度有檁屋蓋：為檁距整數(shù)倍，一般取0.8-3m無(wú)檁屋蓋：與大型屋面板寬度一致，一般取1.5和3m.四、荷載計(jì)算四、荷載計(jì)算1、類型：1）永久荷載：結(jié)構(gòu)本身自重，包括屋面材料，保溫層、檁條、屋架、吊頂?shù)?。其中屋架和支撐自重近似按q=0.12+0.011LKN/m2進(jìn)行估算。2）可變荷載：包括活載、雪載、積灰荷載，風(fēng)載及吊掛荷載等。

19、注：a、活載與雪載不同時(shí)出現(xiàn)，兩者中取大的；b、對(duì)于雪載，要考慮高低跨處積雪增大系數(shù)。2 2、荷載組合、荷載組合由于結(jié)構(gòu)所受的荷載不會(huì)僅一種工況，而是多種工況同時(shí)存在，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮荷載組合的問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)使用和施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的最不利荷載組合組合計(jì)算，一般考慮三種荷載的組合：1）全跨永久荷載+全跨可變荷載（使用）2）全跨永久荷載+半跨可變荷載（使用）3）全跨屋架、支撐和天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷載(施工）。 注意：A、梯形屋架中屋架上下弦桿和靠近支座的腹桿常按第一中荷載組合計(jì)算；而跨中附近的腹桿在第二、三中荷載組合下可能內(nèi)力為最大而且有可能變號(hào)，故按第二、三中荷載組合計(jì)算

20、。B、對(duì)于屋面板對(duì)稱鋪設(shè)的情況，則可不考慮第三中荷載組合。五、內(nèi)力計(jì)算五、內(nèi)力計(jì)算1、計(jì)算假定1）屋架所有桿件的軸線平直且都在同一平面內(nèi)相交于節(jié)點(diǎn)的中心；2）屋架的節(jié)點(diǎn)為鉸接；3）荷載都作用在節(jié)點(diǎn)上，且都在屋架平面內(nèi)。2 2、計(jì)算簡(jiǎn)圖、計(jì)算簡(jiǎn)圖1）上弦有節(jié)間荷載時(shí)，把節(jié)間荷載化為節(jié)點(diǎn)荷載；2）考慮節(jié)間荷載在上弦引起的局部彎矩。3 3、內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力計(jì)算1）軸向力：按數(shù)解法、圖解法、查表法或電算法等。 有關(guān)手冊(cè)中給出常用屋架的內(nèi)力系數(shù)表，即單位節(jié)點(diǎn)力作用下的內(nèi)力，計(jì)算屋架內(nèi)力時(shí)，只要將屋架節(jié)點(diǎn)荷載乘以相應(yīng)桿件的內(nèi)力系數(shù)，即可求得該桿件的內(nèi)力。2）上弦局部彎矩 按多跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算端節(jié)間正彎矩M1

21、=0.8M0,其他節(jié)間正彎矩和節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩M2=0.6M0，其中M0為簡(jiǎn)支梁的跨中正彎矩。六、桿件設(shè)計(jì)六、桿件設(shè)計(jì)1、計(jì)算長(zhǎng)度 平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度lox 平面外的計(jì)算長(zhǎng)度loy lo=l 一般情況下，腹桿對(duì)弦桿起不了嵌固作用，一般情況下，腹桿對(duì)弦桿起不了嵌固作用，而弦桿對(duì)腹桿起一定嵌固作用，故弦桿計(jì)算長(zhǎng)度而弦桿對(duì)腹桿起一定嵌固作用，故弦桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)要大于腹桿。系數(shù)要大于腹桿。補(bǔ)充在分析壓桿端部所受到的約束時(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：在分析壓桿端部所受到的約束時(shí)，應(yīng)注意以下三點(diǎn)：1 1）與計(jì)算壓桿直接相連的桿件約束作用大，相距較）與計(jì)算壓桿直接相連的桿件約束作用大，相距較遠(yuǎn)的桿件約束作用小。遠(yuǎn)的桿件約束作用

22、小。2 2）相連桿件約束作用大小，取決于它的線剛度和內(nèi)）相連桿件約束作用大小，取決于它的線剛度和內(nèi)力性質(zhì)。從內(nèi)力性質(zhì)來(lái)看，拉桿所起的約束作用力性質(zhì)。從內(nèi)力性質(zhì)來(lái)看，拉桿所起的約束作用比壓桿要大得多；當(dāng)內(nèi)力性質(zhì)相同時(shí)，線剛度大比壓桿要大得多；當(dāng)內(nèi)力性質(zhì)相同時(shí)，線剛度大的約束作用大，反之則小。的約束作用大，反之則小。3 3）設(shè)計(jì)中為用足承載力的壓桿，也可起到一定的約）設(shè)計(jì)中為用足承載力的壓桿，也可起到一定的約束作用。束作用。2、桿件設(shè)計(jì)1 1）截面選擇原則：）截面選擇原則：A A、選肢寬壁薄的角鋼，但須保證局部穩(wěn)定；、選肢寬壁薄的角鋼，但須保證局部穩(wěn)定；B B、普通屋架不小于、普通屋架不小于L45

23、x4L45x4和和L56x36x4L56x36x4；C C、一榀屋架角鋼種類不宜過(guò)多，一般為、一榀屋架角鋼種類不宜過(guò)多，一般為5-65-6種；種；D D、為節(jié)約用鋼量，對(duì)跨度大于、為節(jié)約用鋼量，對(duì)跨度大于24m24m的屋架，可根據(jù)的屋架，可根據(jù)內(nèi)力的大小，在適當(dāng)節(jié)間處改變弦桿截面，但以內(nèi)力的大小，在適當(dāng)節(jié)間處改變弦桿截面，但以改變一次為宜。改變一次為宜。2 2）上弦桿）上弦桿A、無(wú)節(jié)間荷載：僅受軸向壓力作用i）截面選擇 因?yàn)橐驗(yàn)閘oylox,而要使而要使xy，則，則iyix，所以采用，所以采用短肢相并的不等邊角鋼組成的短肢相并的不等邊角鋼組成的T形截面。形截面。Ii）驗(yàn)算（按軸壓構(gòu)件設(shè)計(jì)）：強(qiáng)

24、度、穩(wěn)定、剛度。B、有節(jié)間荷載：受N、M作用。i）截面選擇 當(dāng)M較大時(shí)，為提高上弦在屋架平面內(nèi)抗彎能力，宜采用長(zhǎng)肢相并的不等肢角鋼組成的T形截面。ii)驗(yàn)算（壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)）：強(qiáng)度、整體穩(wěn)定（平面內(nèi)、平面外）、剛度。3）下弦桿）下弦桿A、截面選擇、截面選擇由于平面外計(jì)算長(zhǎng)度大，故采用短肢相并的不等肢角鋼組成由于平面外計(jì)算長(zhǎng)度大，故采用短肢相并的不等肢角鋼組成的的T形截面。形截面。B、驗(yàn)算（按拉桿設(shè)計(jì)）：強(qiáng)度、剛度、驗(yàn)算（按拉桿設(shè)計(jì)）：強(qiáng)度、剛度4）支座斜腹桿）支座斜腹桿A、截面選擇Loy=lox,而要使而要使xy，則，則iy ix，采用長(zhǎng)肢相并的不等肢角，采用長(zhǎng)肢相并的不等肢角鋼組成的鋼組成的T

25、形截面。形截面。B、驗(yàn)算（壓桿）：強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度。、驗(yàn)算（壓桿）：強(qiáng)度、穩(wěn)定、剛度。5）腹桿）腹桿A、截面選擇、截面選擇Loy=1.25lox,而要使而要使xy，則采用兩個(gè)等肢角鋼組成的，則采用兩個(gè)等肢角鋼組成的T形形截面。截面。B、驗(yàn)算：按拉桿或壓桿設(shè)計(jì)、驗(yàn)算：按拉桿或壓桿設(shè)計(jì)七、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)七、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1、構(gòu)造要求、構(gòu)造要求1）不同桿件連接軸線應(yīng)盡量與屋架的幾何軸線重）不同桿件連接軸線應(yīng)盡量與屋架的幾何軸線重合，并交于節(jié)點(diǎn)中心，避免偏心。合，并交于節(jié)點(diǎn)中心，避免偏心。2）當(dāng)屋架弦桿沿長(zhǎng)度改變截面，為方便安裝，應(yīng)）當(dāng)屋架弦桿沿長(zhǎng)度改變截面，為方便安裝，應(yīng)使肢背齊平，并使兩個(gè)角鋼重心線之間的中線

26、與使肢背齊平，并使兩個(gè)角鋼重心線之間的中線與屋架的軸線重合一減小偏心作用。如軸線變動(dòng)不屋架的軸線重合一減小偏心作用。如軸線變動(dòng)不超過(guò)較大弦桿截面高度的超過(guò)較大弦桿截面高度的5%，在計(jì)算時(shí)可不考慮，在計(jì)算時(shí)可不考慮由此引起的偏心彎矩。由此引起的偏心彎矩。3）腹桿端部與弦桿或腹桿應(yīng)留有空隙，對(duì)于焊接連接至少20mm；對(duì)于螺栓連接約為5-10mm。4）屋架上弦剛度較差，須進(jìn)行加強(qiáng)處理。5）節(jié)點(diǎn)板形狀和尺寸根據(jù)所連桿件及所需連接焊縫長(zhǎng)度確定，桿件切割要合理。6）節(jié)點(diǎn)板形狀應(yīng)簡(jiǎn)單而有規(guī)則，至少兩邊平行。7）節(jié)點(diǎn)板的尺寸應(yīng)盡量使連接焊縫中心受力，節(jié)點(diǎn)）節(jié)點(diǎn)板的尺寸應(yīng)盡量使連接焊縫中心受力，節(jié)點(diǎn)板與桿件的夾

27、角應(yīng)大于板與桿件的夾角應(yīng)大于150。8）節(jié)點(diǎn)板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以保證弦桿與腹桿的內(nèi)）節(jié)點(diǎn)板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，以保證弦桿與腹桿的內(nèi)力能安全地傳遞。力能安全地傳遞。 由于節(jié)點(diǎn)板應(yīng)力分布復(fù)雜，一般不作計(jì)算。通常由于節(jié)點(diǎn)板應(yīng)力分布復(fù)雜，一般不作計(jì)算。通常節(jié)點(diǎn)板的厚度可按腹桿（梯形屋架）或弦桿（三節(jié)點(diǎn)板的厚度可按腹桿（梯形屋架）或弦桿（三角形屋架）的最大內(nèi)力按下表取用。節(jié)點(diǎn)捕拿最角形屋架）的最大內(nèi)力按下表取用。節(jié)點(diǎn)捕拿最小厚度為小厚度為6mm。2、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 桿件與桿件之間通過(guò)節(jié)點(diǎn)板連在一起，節(jié)點(diǎn)板起到桿件之間傳遞內(nèi)力的作用，這種傳遞作用是通過(guò)焊縫來(lái)實(shí)現(xiàn)的，必須有足夠的焊縫長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。(1）上弦節(jié)

28、點(diǎn)A A、腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫、腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫wffwwffwfhNklfhNkl7 . 027 . 022111；肢尖：肢背：B B、上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫、上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫 為擱置屋面板或檁條，上弦桿的肢背與節(jié)點(diǎn)板為擱置屋面板或檁條，上弦桿的肢背與節(jié)點(diǎn)板采用塞焊縫，計(jì)算時(shí)塞焊當(dāng)作兩條角焊縫進(jìn)行計(jì)采用塞焊縫，計(jì)算時(shí)塞焊當(dāng)作兩條角焊縫進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于該處連接，采用以下兩種方式計(jì)算：算。對(duì)于該處連接，采用以下兩種方式計(jì)算： 集中力集中力P P由角鋼肢背塞焊縫承擔(dān)，而內(nèi)力差由角鋼肢背塞焊縫承擔(dān)，而內(nèi)力差N1-N2N1-N2以及由此產(chǎn)生的偏心距以及由此產(chǎn)生的偏心距M=(N1-N2)eM=(

29、N1-N2)e由角鋼肢尖與由角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的角焊縫承擔(dān)節(jié)點(diǎn)板的角焊縫承擔(dān)wfNffMfwfMfwfNfwfwffflhMlhNflhP 222/7 . 026;7 . 028 . 07 . 02上弦肢尖角焊縫：；上弦肢背塞焊：(2)下弦節(jié)點(diǎn)（同上弦節(jié)點(diǎn)）A A、無(wú)節(jié)點(diǎn)荷載：、無(wú)節(jié)點(diǎn)荷載：wfwffwfwffflhNNkflhNNk221212117 . 027 . 02肢尖：；肢背： 由于弦桿的大部分軸力由角鋼傳遞，因而焊縫僅傳遞下弦相鄰節(jié)間的內(nèi)力差，通常內(nèi)力差很小，所需焊縫按構(gòu)造要求在節(jié)點(diǎn)板范圍內(nèi)滿焊。B B、有節(jié)點(diǎn)荷載、有節(jié)點(diǎn)荷載wfwfwfwfflhPNkflhPNk12222112217 . 0222. 1/5 . 07 . 0222. 1/5 . 0肢背：肢背：（3）屋脊節(jié)點(diǎn)工廠拼接：長(zhǎng)度不夠而設(shè)在內(nèi)力較小的節(jié)間內(nèi)，采用與弦桿相同截面。工地拼接：運(yùn)輸限制，設(shè)于節(jié)點(diǎn)處，常常設(shè)于屋脊處。A A、腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫、腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫 同前B B、上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫、上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫 采用拼接角鋼