第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋1.單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的組成2.單層廠房結(jié)構(gòu)的布置3.支撐體系4.廠房橫向框架的計(jì)算5.廠房柱的構(gòu)造和計(jì)算6.普通鋼屋架7.吊車梁的設(shè)計(jì)8.墻架體系3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋1.單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的組成橫向框架屋蓋結(jié)構(gòu)支撐體系吊車梁墻架3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用鋼材指標(biāo)輕型：35～80kg/m2中型：70～200kg/m2重型：170～400kg/m23/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…1柱網(wǎng)布置工藝：生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)：簡單、同一、模數(shù)經(jīng)濟(jì)：柱距的影響地址條件：山地等3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…2變形縫…1伸縮縫考慮溫度影響劃分溫度區(qū)段縫寬：≧30～60mm中距c：1.0m,1.5-2m雙排柱單排柱：長圓螺栓孔、滾軸連接3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…3變形縫…2防震縫考慮抗震要求平、立面布置復(fù)雜高度、剛度相差大縫寬：根據(jù)抗震設(shè)防烈度和建筑物高度確定3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…4變形縫…3沉降縫地基差別較大相鄰部分高度、荷載和結(jié)構(gòu)形式差別較大縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)全部分開縫寬：根據(jù)地基情況和建筑物高度確定3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋屋蓋結(jié)構(gòu)的布置和體系鋼屋蓋由屋面、屋架和支撐組成。屋蓋結(jié)構(gòu)體系其它：托架、天窗、檁條等。2.單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置…53/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系

房屋橫向剛度大，整體性、耐久性好；屋面板自重大，屋蓋及下部結(jié)構(gòu)用料多，對抗震不利。屋架間距靈活，構(gòu)件重量輕、施工、安裝方便；屋蓋構(gòu)件數(shù)量多，整體剛度差。無檁體系：有檁體系：一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板等重型屋面，將屋面板直接放在屋架上。常用于輕型屋面材料的情況。3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單層廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼屋蓋3.支撐體系…1平面屋架在屋架平面外的剛度和穩(wěn)定性很差，不能承受水平荷載。因此，為使屋架結(jié)構(gòu)有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必須在屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)。上弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐下弦縱向水平支撐垂直支撐系桿組成檁條屋面板3/21/2023昆明理工大學(xué)建工學(xué)院土木系第二章單單層層廠房結(jié)結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋屋蓋3.支支撐體系系…2保證屋蓋蓋結(jié)構(gòu)的的幾何穩(wěn)穩(wěn)定性保證屋蓋蓋的整體體性，提提高空間間剛度避免壓桿桿側(cè)向失失穩(wěn)，防防止拉桿桿產(chǎn)生過過大的振振動(dòng)承擔(dān)和傳傳遞水平平荷載（（如縱向向和橫向向風(fēng)荷載載、懸掛掛吊車水水平荷載載和地震震作用等等）保證結(jié)構(gòu)構(gòu)安裝時(shí)時(shí)的穩(wěn)定定與方便便支撐的作作用3/15/2023昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系第二章單單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普通鋼屋屋蓋3.支撐體體系…3支撐的布置上弦橫向水平平支撐3/15/2023昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋3.支撐撐體系…4支撐的布置置下弦橫向水水平支撐3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系第二章單層層廠房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋3.支撐體系系…5支撐的布置縱向水平支撐下弦縱向水平支撐當(dāng)房屋較高、跨跨度較大、空間間剛度要求較高高時(shí)，設(shè)有支承承中間屋架的托托架，或設(shè)有重重級(jí)或大噸位的的中級(jí)工作制橋橋式吊車等較大大振動(dòng)設(shè)備時(shí)，，均應(yīng)在屋架端端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)設(shè)置縱向水平支支撐。3/15/2023昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系第二章單單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普通鋼屋屋蓋3.支撐體體系…6支撐的布置屋架的垂直支支撐應(yīng)與上、、下弦橫向水水平支撐設(shè)置置在同一柱間間。垂直支撐3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系第二章單層廠廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼鋼屋蓋3.支撐體系……7支撐的布置系桿剛性系桿（既能受受拉也能受壓）柔性系桿（只能承承受拉力）3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系第二章單層廠廠房結(jié)構(gòu)和普通鋼鋼屋蓋3.支撐體系……8支撐的布置柱間支撐保證整體穩(wěn)定和縱縱向剛度承受縱向力提供柱平面外支承承點(diǎn)3/15/2023昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系3/15/2023昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋4.廠房房橫向框架架…1橫向框架形形式梁與柱：：鉸接（（排架），，剛接（剛剛架）柱與基礎(chǔ)：：一般剛接接3/15/2023昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系第二章單單層廠房房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋蓋4.廠房房橫向框架架…2橫梁與框架架柱的形式式梁：實(shí)腹腹式，桁架架式柱：等截面面，階形柱柱，分離式式柱3/15/2023昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系第二章單單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普通鋼屋屋蓋4.廠房橫橫向框架…3橫向框架計(jì)算算簡介計(jì)算簡圖：平平面框架荷載：永久荷荷載，可變荷荷載內(nèi)力設(shè)計(jì)：結(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)應(yīng)力設(shè)計(jì)：控控制截面最不不利內(nèi)力組合合，截面選擇擇，連接計(jì)算算3/15/2023昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系第二章單單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)和普通鋼屋屋蓋5.廠房柱柱的構(gòu)造和計(jì)計(jì)算簡介柱的截面形式式柱身的構(gòu)造柱截面驗(yàn)算3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系第二章單層層廠房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋6.普通鋼屋屋架…1屋架的形式和主主要尺寸三角形屋架，梯梯形屋架，平行行弦屋架；跨度，跨中高度度，端部高度；；3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系第二章單層層廠房結(jié)構(gòu)和普普通鋼屋蓋6.普通鋼屋屋架…2屋架桿件的內(nèi)力力計(jì)算屋架上的荷載包包括恒載、活荷荷載、雪荷載、、風(fēng)荷載、積灰灰荷載及懸掛荷荷載等?；炯俣ㄍǔ⒑奢d集中中到節(jié)點(diǎn)上，并并假定屋架各桿桿均為理想直桿桿，各桿軸線在在同一平面內(nèi)且且匯交于節(jié)點(diǎn)中中心，各節(jié)點(diǎn)均均為理想鉸接，，忽略實(shí)際節(jié)點(diǎn)點(diǎn)產(chǎn)生的次應(yīng)力力。3/15/2023昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系內(nèi)力計(jì)算算與荷載載組合①全跨跨恒載+全跨活活載：即即全跨永久久荷載+全跨屋屋面活載載或雪荷荷載（取取較大值值）+全全跨積灰灰荷載+懸掛吊吊車荷載載。②全跨跨恒載+半跨活活載：即即全跨永久久荷載+半跨屋屋面活載載（或半半跨雪荷荷載）+半跨積積灰荷載載+懸掛掛吊車荷荷載。③采用大型型混凝土土屋面板板的屋架架，尚應(yīng)應(yīng)考慮安安裝時(shí)可可能的半半跨荷載載：即屋架、支支撐和天天窗自重重+半跨跨屋面板板自重+半跨屋屋面活荷荷載。屋架上、、下弦桿桿和靠近近支座的的腹桿由由①作用時(shí)會(huì)會(huì)引起桿桿件的最最不利內(nèi)內(nèi)力；跨中附近近的腹桿桿可能由由②③兩種荷載載組合控控制。3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系B.中間腹桿：兩兩端或一端嵌固程程度較大，視為彈彈性嵌固。lox=0.8l(1)在桁架平面面內(nèi)A.弦桿、支座斜斜桿、支座豎桿：：本身線剛度大，，但兩端節(jié)點(diǎn)嵌固固程度較低，視為為兩端鉸接桿件。。lox=l桿件的計(jì)算長度和和容許長細(xì)比桿件的計(jì)算長度3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系下弦桿：取縱向水平支撐撐節(jié)點(diǎn)與系桿或系系桿與系桿之間的的距離。腹桿：由于節(jié)點(diǎn)在平面面外剛度很小，對對桿件嵌固作用較較小，故腹桿兩端端視為鉸接，則lOy=l在桁架平面外取決于弦桿側(cè)向支支承點(diǎn)間距離。上弦桿無檁方案:有檁方案:能保證大型屋面板板三點(diǎn)與上弦桿焊焊接時(shí):lOy=l11（l11≤3m）l11—兩塊屋面板板寬度。檁條與支撐撐點(diǎn)交叉不不連接時(shí)：：lOy=l1檁條與支撐撐點(diǎn)交叉連連接時(shí)：lOy=l1/23/15/2023昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系單面連接的的單角鋼和和雙角鋼組組成的十字字形桿件，，受力后有有可能斜向向失穩(wěn)，由由于兩端節(jié)節(jié)點(diǎn)有一定定的嵌固作作用，故斜斜平面計(jì)算算長度略作作折減(支支座斜桿和和支座豎桿桿除外），，l0=0.9l其他如桁架受壓壓弦桿側(cè)向向支承點(diǎn)間間的距離為為兩倍節(jié)間間長度，且且兩節(jié)間弦弦桿內(nèi)力不不等時(shí)，該該弦桿在桁桁架平面外外的計(jì)算長長度按下式式計(jì)算：，式中：Nl——較大的的壓力，計(jì)計(jì)算時(shí)取正正值；N2——較小的的壓力或拉拉力，計(jì)算算時(shí)壓力取取正值，拉拉力取負(fù)值值但不小于0.5ll腹桿在斜平平面內(nèi)的計(jì)計(jì)算長度3/15/2023昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系確定桁架弦桿桿和單系腹桿桿的長細(xì)比時(shí)時(shí)，其計(jì)算長長度應(yīng)按下表表規(guī)定采用。。項(xiàng)次彎曲方向弦桿腹桿支座斜桿和支座豎桿其他腹桿1在桁架平面內(nèi)ll0.8l2在桁架平面外l1ll3斜平面－l0.9ll—構(gòu)件的幾幾何長度（節(jié)節(jié)點(diǎn)中心間距距離）；l1—桁架弦桿桿側(cè)向支承點(diǎn)點(diǎn)間的距離；；桿件的容許長長細(xì)比規(guī)范中對拉桿桿和壓桿都規(guī)規(guī)定了容許長長細(xì)比。3/15/2023昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系桿件的截面形形式對軸心受壓桿件件，宜使桿件對兩兩個(gè)主軸有相相近的穩(wěn)定性性，即可使兩兩方向的長細(xì)細(xì)比接近相等等?；旧喜捎糜捎蓛蓚€(gè)角鋼組組成的T形截截面或十字形形截面形式的的桿件，也可可用H型鋼剖剖開而成的T形鋼代替雙雙角鋼組成的的T形截面。。受力較小的的次要桿件可可采用單角鋼鋼。3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系當(dāng)l0x=l0y時(shí)，可采用兩個(gè)個(gè)等邊角鋼截面面或TM截面；；通常采用不等邊邊角鋼短肢相連連的截面，或TW型截面以滿滿足長細(xì)比要求求。上弦桿：有節(jié)間荷載時(shí)，，可采用不等邊邊角鋼長肢相連連或TN型截面面。無節(jié)間荷載時(shí)，，宜采用不等邊邊角鋼短肢相連連的截面；下弦桿：3/15/2023昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系受力很小小的腹桿桿（如再再分桿等等次要桿桿件），，可采用用單角鋼鋼截面。。支座斜桿桿：其他一般般腹桿：：宜采用等等邊角鋼鋼相并的的截面；；連接垂直直支撐的的豎腹桿桿宜采用用兩個(gè)等等邊角鋼鋼組成的的十字形形截面；；當(dāng)l0x=l0y時(shí)，宜采用用不等邊邊角鋼長肢相連連或等邊邊角鋼的的截面。。3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系由雙角鋼組成的T形或十字形截面面桿件按實(shí)腹式桿桿件進(jìn)行計(jì)算，必必須每隔一定距離離在兩個(gè)角鋼間加加設(shè)填板。雙角鋼桿件的填板板：填板的間距對壓桿桿l1≤40i1，拉桿l1≤80i1；在T形截面中，i1為一個(gè)角鋼對平行行于填板自身形心心軸的回轉(zhuǎn)半徑；；在十字形截面中中，填板應(yīng)沿兩個(gè)個(gè)方向交錯(cuò)放置，i1為一個(gè)角鋼的最小小回轉(zhuǎn)半徑，在壓壓桿的桁架平面外外計(jì)算長度范圍內(nèi)內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置兩兩塊填板。填板的寬度一般取取50～80mm；；填板的長度：對T形截面應(yīng)比角鋼鋼肢伸出10～20mm，，對十字形截面則從從角鋼肢尖縮進(jìn)10～15mm。。填板的厚度與桁架架節(jié)點(diǎn)板相同。3/15/2023昆明理工大大學(xué)建建工學(xué)院土土木系系桿件的截面面選擇一般原則①應(yīng)優(yōu)先選選用肢寬而而薄的板件件或肢件組組成的截面面，一般板板件或肢件件的最小厚厚度為5mm。②角鋼桿件件或T型鋼鋼的懸伸肢肢寬不得小小于45mm。直接接與支撐或或系桿相連連的最小肢肢寬，應(yīng)根根據(jù)連接螺螺栓的直徑徑d而定。③屋架節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板（或T型鋼弦桿桿的腹板））的厚度，，對單壁式式屋架，可可根據(jù)腹桿桿的最大內(nèi)內(nèi)力（對梯梯形和人字字形屋架））或弦桿端端節(jié)間內(nèi)力力（對三角角形屋架）），按相關(guān)關(guān)規(guī)范選用用。④跨度較大大的桁架（（≥24m）與柱鉸鉸接時(shí)，弦弦桿宜根據(jù)據(jù)內(nèi)力變化化改變截面面，半跨內(nèi)內(nèi)一般只改改變一次。。3/15/2023昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系⑤同一屋屋架的型型鋼規(guī)格格不宜太太多，以以便訂貨貨。⑥當(dāng)連接接支撐等等的螺栓栓孔在節(jié)節(jié)點(diǎn)板范范圍內(nèi)且且距節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板邊緣緣距離≥≥100mm時(shí)時(shí)，計(jì)算算桿件強(qiáng)強(qiáng)度可不不考慮截截面的削削弱。軸心受拉拉桿件應(yīng)應(yīng)驗(yàn)算強(qiáng)強(qiáng)度和長長細(xì)比要要求。軸軸心受壓壓桿件和和壓彎構(gòu)構(gòu)件要計(jì)計(jì)算強(qiáng)度度、整體體穩(wěn)定、、局部穩(wěn)穩(wěn)定和長長細(xì)比。。⑦單面連連接的單單角鋼桿桿件，在在按軸心心構(gòu)件計(jì)計(jì)算其強(qiáng)強(qiáng)度或穩(wěn)穩(wěn)定以及及連接時(shí)時(shí)，鋼材材和連接接的強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值應(yīng)乘以以相應(yīng)的的折減系系數(shù)。桿件的截截面選擇擇3/15/2023昆明理工工大學(xué)建建工工學(xué)院土土木木系鋼桁架的的節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)計(jì)的一般般要求①以桁架架桿件的的形心線線為軸線線并在節(jié)節(jié)點(diǎn)處相相交于一一點(diǎn)，肢肢背至軸軸線的距距離為5mm的的倍數(shù)。。②節(jié)點(diǎn)處處，腹桿桿與弦桿桿或腹桿桿與腹桿桿之間焊焊縫的凈凈距，不不宜小于于10mm，或或者桿件件之間的的空隙不不小于15～20mm。③角鋼端端部的切切割一般般垂直于于其軸線線。有時(shí)時(shí)允許切切去一肢肢的部分分，但不不允許將將一個(gè)肢肢完全切切去而另另一肢伸伸出的斜斜切。3/15/2023昆明理工大學(xué)學(xué)建工學(xué)學(xué)院土木木系④節(jié)點(diǎn)板的外外形應(yīng)簡單而而規(guī)則，至少少宜有兩邊平平行，如矩形形、平行四邊邊形和直角梯梯形等。節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板邊緣與桿桿件軸線的夾夾角不應(yīng)小于于15°。角鋼桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)①一般節(jié)點(diǎn)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)是指指無集中荷載載和無弦桿拼拼接的節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板的平面面尺寸，一般般應(yīng)根據(jù)桿件件截面尺寸和和腹桿端部焊焊縫長度畫出出大樣圖來確確定。3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系肢背焊縫：≥腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連連接焊縫按角鋼角角焊縫承受軸心力力方法計(jì)算。節(jié)點(diǎn)板應(yīng)伸出弦桿桿10～15mm以便焊接。弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連連接焊縫，應(yīng)考慮慮承受弦桿相鄰節(jié)節(jié)間內(nèi)力之差，按按下式計(jì)算:通常因ΔN很小，，實(shí)際所需的焊腳腳尺寸可由構(gòu)造要要求確定，并沿節(jié)節(jié)點(diǎn)板全長滿焊。。肢尖焊縫：≥式中，ΔN=N2-N13/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系為便于大型屋面板板或檁條的放置，，常將節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)進(jìn)上弦角鋼背，縮縮進(jìn)距離不宜小于于(0.5t+2)mm，也不宜大于于節(jié)點(diǎn)板厚度t。②角鋼桁架有集集中荷載的節(jié)點(diǎn)角鋼背凹槽的塞焊焊縫可假定只承受受屋面集中荷載，，按下式計(jì)算其強(qiáng)強(qiáng)度：式中：Q—節(jié)點(diǎn)集中荷載垂垂直于屋面的分量量；hf1——焊腳尺寸，取取hf1＝0.5t；βf——正面角焊縫強(qiáng)強(qiáng)度增大系數(shù)。一一般因Q不大，按構(gòu)造滿焊焊3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮偏偏心彎矩M＝ΔN·e（e為角鋼肢尖至弦弦桿軸線距離）），按下列公式式計(jì)算：式中hf2——肢尖焊縫的的焊腳尺寸。弦桿角鋼肢尖與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫承受弦桿相鄰節(jié)間的內(nèi)力差3/15/2023昆明理工大學(xué)建建工學(xué)院土土木系當(dāng)節(jié)點(diǎn)板向上伸伸出不妨礙屋面面構(gòu)件的放置，，或因相鄰弦桿桿節(jié)間內(nèi)力差ΔΔN較大，肢尖尖焊縫不滿足強(qiáng)強(qiáng)度要求時(shí)，可可將節(jié)點(diǎn)板部分分向上伸出或全全部向上伸出。。此時(shí)弦桿與節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板的連接焊縫縫應(yīng)按下列公式式計(jì)算：肢背焊縫：肢尖焊縫：式中hf1,lw1—伸出肢背的焊焊縫焊腳尺寸和和