PageNo.1鋼屋架的設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)資料

荷載統(tǒng)計(jì)各種荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力計(jì)算繪制施工圖桿件及其連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)力最不利組合PageNo.2屋蓋永久荷載屋面材料、檁條、屋架、天窗架、支撐及吊頂?shù)鹊淖灾?，屋蓋結(jié)構(gòu)的自重估算方法前面已述。2.3.1屋架的內(nèi)力計(jì)算和效應(yīng)組合（1）屋架荷載屋面可變荷載屋面活荷載風(fēng)荷載雪荷載積灰荷載懸掛吊車(chē)或管道荷載PageNo.3（2）屋架內(nèi)力計(jì)算按荷載作用在節(jié)點(diǎn)的鉸接平面桁架進(jìn)行內(nèi)力分析，常用方法有：圖解法、解析法、電算法（結(jié)構(gòu)力學(xué)已學(xué)）。鋼屋架兩端鉸接時(shí)，多為靜定結(jié)構(gòu)，內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)單。PageNo.4

當(dāng)有節(jié)間荷載時(shí)，先把荷載分配到相鄰節(jié)點(diǎn)上，按只有節(jié)點(diǎn)荷載計(jì)算各桿內(nèi)力，再把局部彎矩與計(jì)算所得軸力相加來(lái)設(shè)計(jì)該桿件（按壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)）。局部彎矩如下：端節(jié)間正彎矩M=0.8M0，M0=Pd/4

其他節(jié)間及支座彎矩

M=±0.6M0PageNo.5

手工計(jì)算屋架內(nèi)力時(shí)，一般先計(jì)算單位荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)，然后再乘以荷載值Pi，即可得到Pi

作用下的內(nèi)力值。（因Pi

的取值有很多，這樣計(jì)算可簡(jiǎn)化）PageNo.6內(nèi)力系數(shù)圖幾何尺寸圖PageNo.7（3）荷載效應(yīng)組合注意事項(xiàng)：活荷載中的屋面活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，只需要取二者中的較大值即可；積灰荷載應(yīng)注意局部放大系數(shù)，且積灰荷載只與雪荷載和屋面活荷載中的較大值同時(shí)考慮；風(fēng)荷載應(yīng)注意體形系數(shù)。PageNo.8某屋架倒塌PageNo.9屋架與柱鉸接時(shí)，基本組合如下：1.2×全跨永久荷載+1.4×ψ（全跨屋面活荷載或雪荷載+全跨積灰荷載+懸掛荷載）。ψ為組合值系數(shù)，僅有一項(xiàng)可變荷載時(shí)取1.0，其他情況下取0.9。1.2×全跨永久荷載+1.4×（半跨屋面活荷載或雪荷載+半跨積灰荷載+懸掛荷載）。1.2×（全跨屋架、天窗架和支撐自重+半跨屋面板自重）+1.4×半跨屋面活荷載。1.0×全跨永久荷載+1.4×風(fēng)荷載。（只針對(duì)輕屋蓋）PageNo.10

產(chǎn)生半跨荷載的原因：活荷載、雪荷載、積灰荷載、單坡施工。注意桿件變號(hào)問(wèn)題：屋架中部某些腹件在全跨荷載時(shí)受拉，而在半跨荷載時(shí)可能受壓。拉壓性質(zhì)不同，承載力相差很大，設(shè)計(jì)桿件時(shí)，兩種內(nèi)力都需要驗(yàn)算。如果各種組合下內(nèi)力同號(hào)，只取最大內(nèi)力驗(yàn)算。PageNo.11屋架內(nèi)力組組合例表?xiàng)U件名稱(chēng)及編號(hào)單位荷載作用下的內(nèi)力系數(shù)單項(xiàng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值下內(nèi)力(kN)內(nèi)力組合值

(kN)最不利組合值(kN)全跨永久荷載可變荷載1.2全跨恒+1.4全跨活1.2全跨恒+1.4半跨活全跨半跨全跨半跨腹桿B-b-0.50-0.25-3.37-3.54-1.77-9.0-6.522-9.0D-b-5.753-4.109-38.73-40.78-29.12-103.568-87.244-103.568D-c-1.500.50-10.11-10.623.54-27.0-7.176-27.0………………………PageNo.12【例題】例題2-1計(jì)算屋架節(jié)節(jié)點(diǎn)集中荷荷載。例題2-2求解屋架桿桿件最不利利內(nèi)力。PageNo.13上冊(cè)5.1已講述。2.3.2屋架桿件的的計(jì)算長(zhǎng)度度PageNo.14屋架桿件的的剛度要求求（長(zhǎng)細(xì)比比）受壓桿件的的容許長(zhǎng)細(xì)細(xì)比為150；支撐的受壓壓桿件為200；直接承受動(dòng)動(dòng)力荷載的的桁架中的的拉桿為250；只承受靜力力荷載作用用的桁架的的拉桿，可可僅計(jì)算在在豎向平面面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)細(xì)比，容許許值為350；支撐的受拉拉桿為400。PageNo.152.3.3屋架桿件的的截面形式式

等穩(wěn)定性設(shè)計(jì)：壓桿對(duì)截面主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性，即單軸對(duì)稱(chēng)截面繞對(duì)稱(chēng)軸屈曲時(shí)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比。

桿件截面選取的原則：承載能力高，抗彎強(qiáng)度大，便于連接，用料經(jīng)濟(jì)，通常選用角鋼和T型鋼截面伸展壁厚較薄外表平整PageNo.16常用桿件截截面形式PageNo.17如何選擇截截面類(lèi)型？？根據(jù)等穩(wěn)穩(wěn)定及截面面特性確定定：上弦下弦腹桿PageNo.18受壓弦桿：：不等邊角鋼鋼短肢相連連或TW型截面（無(wú)無(wú)節(jié)間荷載載）不等邊角鋼鋼長(zhǎng)肢相連連或TN型截面（有有節(jié)間荷載載）受拉弦桿：：不等邊角鋼鋼短肢相連連或TW型截面支座斜桿及及豎桿：不等邊角鋼鋼長(zhǎng)肢相連連或等邊角角鋼其它腹桿：：等邊角鋼T形或十字形形、單角鋼鋼P(yáng)ageNo.19角鋼桁架PageNo.20可用T型鋼取代雙雙角鋼，耐耐腐蝕，經(jīng)經(jīng)濟(jì)性好，，節(jié)省鋼材材12～15％。弦桿多多采用TW型鋼，腹桿桿可用TM型鋼、單角角鋼或雙角角鋼。也會(huì)會(huì)采用圓鋼鋼管、方鋼鋼管、H型鋼截面做做屋架桿件件。PageNo.21H型鋼桁架PageNo.22圓鋼管桁架架PageNo.23方鋼管桁架架PageNo.24圓鋼、方管管管桁架PageNo.252.3.4一般構(gòu)造要要求與截面面選擇2.3.4.1一般構(gòu)造要要求（1）桿件截面面規(guī)格同一榀屋架架中，角鋼鋼的規(guī)格不不超過(guò)5～6種。最小角角鋼為L(zhǎng)45X4或L56X36X4，跨度<18m的小角鋼屋屋架不受此此限。（2）節(jié)點(diǎn)板節(jié)點(diǎn)板厚度度：梯形屋屋架和平行行弦屋架由由腹桿最大大內(nèi)力確定定，三角形形屋架支座座處的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板的厚度度由上弦桿桿內(nèi)力來(lái)決決定。節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板的厚度度還受到焊焊縫的焊腳腳尺寸hf和T型鋼腹板厚厚度等因素素的影響PageNo.26中間節(jié)點(diǎn)板板厚度可參參照下表取取用。支座座節(jié)點(diǎn)板厚厚度可比中中間節(jié)點(diǎn)板板厚度增大大2mm，除支座節(jié)節(jié)點(diǎn)板外，，全屋架取取相同厚度度。中間節(jié)點(diǎn)板板厚度選用用表（Q235鋼）PageNo.27（3）填板填板使雙角角鋼共同工工作，厚度度同節(jié)點(diǎn)板板。填板的的間距：對(duì)對(duì)壓桿取lz40i，拉桿取lz80i。i為一個(gè)角鋼鋼的回轉(zhuǎn)半半徑。PageNo.28在十字形雙雙角鋼桿件件中，填板板應(yīng)橫豎交交錯(cuò)放置。。填板應(yīng)比比角鋼肢寬寬伸出（十十字形截面面則縮進(jìn)））10～15mm，以便焊接接。PageNo.29PageNo.302.3.4.2屋架桿件截截面選擇先選擇截面面，然后進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)算。。沒(méi)有節(jié)間間荷載時(shí)，，屬于軸心心受力構(gòu)件件。

強(qiáng)度驗(yàn)算穩(wěn)定性驗(yàn)算（只對(duì)受壓）承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)：剛度驗(yàn)算（長(zhǎng)細(xì)比）整體穩(wěn)定驗(yàn)算局部穩(wěn)定驗(yàn)算軸心受壓構(gòu)構(gòu)件：強(qiáng)度、整整體穩(wěn)定、、局部穩(wěn)定定、剛度驗(yàn)驗(yàn)算。軸心受拉構(gòu)構(gòu)件：強(qiáng)度、剛剛度驗(yàn)算。。PageNo.31單角鋼、雙雙角鋼組合合截面、剖剖分T型鋼都屬于于單軸對(duì)稱(chēng)稱(chēng)截面，可可能繞非對(duì)對(duì)稱(chēng)軸彎曲曲屈曲，也也可能繞對(duì)對(duì)稱(chēng)軸彎扭扭屈曲，因因此，除了了需要計(jì)算算繞x、y軸的長(zhǎng)細(xì)比比外，需要要計(jì)算彎扭屈曲換換算長(zhǎng)細(xì)比比。除了可按上上冊(cè)方法計(jì)計(jì)算換算長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比外，，規(guī)范還提提供了雙角角鋼組合T形截面換算算長(zhǎng)細(xì)比的的簡(jiǎn)化計(jì)算算方法（見(jiàn)見(jiàn)教材）PageNo.32選出桿件截截面后，可可以用列表表的形式逐逐個(gè)驗(yàn)算，，以便檢查查。PageNo.33【例題】例題2-3三角形屋架架下弦桿的的設(shè)計(jì)。PageNo.34【例題】例題2-4梯形形屋架架上弦桿的的設(shè)計(jì)。PageNo.35【例題】例題2-5梯形形屋架架上弦壓彎彎桿的設(shè)計(jì)計(jì)。PageNo.362.3.5屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計(jì)和施工工圖節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的的任務(wù)：確定節(jié)點(diǎn)的的構(gòu)造、連連接焊縫及及節(jié)點(diǎn)承載載力的計(jì)算算。節(jié)點(diǎn)的的構(gòu)造應(yīng)傳傳力路線明明確、簡(jiǎn)捷捷、制作安安裝方便。。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)見(jiàn)見(jiàn)上冊(cè)第7章7.13節(jié)，不再細(xì)述。。注意：節(jié)點(diǎn)板只在弦桿桿與腹桿之間傳傳力，不直接參參與傳遞弦桿內(nèi)內(nèi)力，弦桿若在在節(jié)點(diǎn)板處斷開(kāi)開(kāi)，應(yīng)設(shè)置拼接接角鋼在兩弦桿桿間直接傳力。。PageNo.37節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟：：確定節(jié)點(diǎn)力畫(huà)出大樣圖（節(jié)節(jié)點(diǎn)板形狀、平平面尺寸和桿件件相對(duì)位置）進(jìn)行節(jié)點(diǎn)板的設(shè)設(shè)計(jì)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)連接計(jì)計(jì)算屋架節(jié)點(diǎn)類(lèi)型：：一般節(jié)點(diǎn)（無(wú)集集中荷載也無(wú)弦弦桿拼接的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)）有集中荷載的節(jié)節(jié)點(diǎn)下弦跨中拼接節(jié)節(jié)點(diǎn)上弦跨中拼接節(jié)節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)PageNo.38屋架施工圖（見(jiàn)附錄的折頁(yè)頁(yè)附圖）（1）圖紙左上角繪繪桁架簡(jiǎn)圖：對(duì)稱(chēng)桁架：一半半注明桿件幾何何長(zhǎng)度(mm)，另一半注明桿桿件內(nèi)力(N或kN)；桁架跨度較大時(shí)時(shí)(梯形屋架L24m，三角形屋架L15m)應(yīng)予起拱（L/500），在簡(jiǎn)圖中畫(huà)畫(huà)出。PageNo.39（2）屋架施工詳圖圖：正面圖，上、下下弦的平面圖，，必要的側(cè)面圖圖，以及某些安安裝節(jié)點(diǎn)或特殊殊零件的大樣圖圖；施工圖還應(yīng)有材材料表；兩種比例尺繪制制：桿件軸線—般為1:20～1:30，節(jié)點(diǎn)一般為1:10～