钢结构课程设计(车间钢屋架).ppt

钢结构课程设计www.本课程的主要内容和基本要求www.计算书内容:屋盖结构及支撑的布置图;钢屋架的杆件内力计算;杆件截面尺寸的确定、各连接板（包括节点板、缀板等）的尺寸确定、各板件与杆件的连接焊缝计算;主要节点的设计（包括支座节点、一般上弦节点、一般下弦节点、屋脊节点及下弦拼接节点）。www.www.屋架的形式主要取决于房屋的使用要求，屋面材料及需要的屋面坡度，屋架与柱的连接方式（铰接或刚接），屋盖的整体刚度等。同时，屋架的外形还考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图形相接近，使弦杆的内力差别较小。屋面坡度根据所采用的屋面材料可取为：卷材防水屋面=1/12～1/8长尺压型钢板和夹芯板屋面=1/20～1/8波形石棉瓦屋面=1/4～1/2.5瓦楞铁、短尺压型钢板和夹芯板屋面=1/6～1/3普通梯形钢屋架通常用于屋面坡度较为平缓的大型屋面板或长尺压型钢板的屋面，跨度一般为15～36m，柱距6～12m，跨中经济高度为（1/8～1/10）。和柱刚接或铰接，且刚接可使建筑物横向刚度提高。与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为（1/12～1/16），通常取2.0～2.5m；与柱铰接的梯形屋架，端部高度1.5～2.0m。跨中高度可根据端部高度和上弦坡度确定。在多跨房屋中，各跨屋架的端部高度应尽可能相同。当采用大型屋面板时，为使荷载作用在节点上，上弦杆的节间长度宜等于板的宽度，即1.5m或3.0m。当采用压型钢板屋面时，也应使檩条尽量布置在节点上，以免上弦杆受弯。对于跨度较大的梯形屋架，为了保证荷载作用于节点，并保持腹杆有适宜的角度和便于节点构造处理，可沿屋架全长或只在屋架跨中部分布置再分式腹杆。梯形屋架的斜腹杆一般采用人字形，其倾角宜为30°～60°。支座斜腹杆与弦杆组成的支承节点在下弦时为下承式，在上弦时为上承式。平面屋架在屋架平面外的刚度①保证屋盖的整体性，提高空间刚度②避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动。③承担和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用等）。④保证结构安装时的稳定与方便支撑的布置2．下弦横向水平支撑3．纵向水平支撑垂直支撑联系屋架上、下弦水平支撑，并和屋架水平支撑一起形成几何不变的屋盖空间结构，是上弦横向水平支撑的支承点，在屋盖安装过程中保证屋盖稳定。屋架的垂直支撑应与上、下弦横向水平支撑设置在同一柱间。5．系杆1、房屋中每一温度区段或分期建设的区段中，应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑系统。2、所有的横向支撑、纵向支撑和竖向支撑均应与屋架、托架、天窗架等的杆件或檩条组成几何不变的桁架形式。3、在设置有纵向支撑的平面内必须同时设置横向支撑，并将二者布置为封闭型。4、传递风力、吊车水平力和水平地震作用的支撑，应能使外力由作用点尽快地传递到结构的支座。5、柱距愈大或吊车工作量愈繁重，支撑的刚度应愈大。6、在地震区应适当增加支撑，并加强支撑节点的连接强度。1．跨度确定桁架的标志跨度一般是指柱网轴线的横向间距，在无檩体系屋盖中应与大型屋面板的宽度相适应，一般以3m为模数。桁架的计算跨度是指桁架两端支座反力间的距离。a.当桁架简支于钢筋混凝土柱或砖柱上，且柱网采用封闭结合时，考虑桁架支座处需一定的构造尺寸，一般可取L0=L-(300～400mm)（图a）；b.当桁架支承于钢筋混凝土柱上，而柱网采用非封闭结合时，计算跨度等于标志跨度即L0=L（图b）；c.当桁架与钢柱刚接时，其计算跨度取钢柱内侧面之间的间距（图c）。2.跨中高度屋架的跨中高度由经济要求、刚度要求、运输界限和屋面坡度等因素来确定。根据屋架的允许挠度可决定最小高度。最大高度则取决于运输界限，例如铁路运输界限为3.85m；屋架的经济高度是根据上下弦杆和腹杆的总重量最小的条件确定的。三角形屋架的中部高度主要取决于屋面坡度，当=1/2～1/3时，=(1/4～1/6)。梯形和平行弦屋架的中部高度主要取决于经济要求，一般取为=(1/6~1/10)。3.端部高度是与中部高度和屋面坡度相关的。一般陡坡梯形屋架取=0.5~1.0m，缓坡梯形屋架取=1.8~2.1m。多跨厂房梯形屋架的端部高度应力求统一。屋架的起拱要求跨度≥24m的梯形屋架，当下弦无曲折时，宜起拱，拱度。起拱的方法一般是使下弦成直线弯折而将整个屋架抬高，即上、下弦同时起拱。荷载包括恒载、活荷载、雪荷载、风荷载、积灰荷载及悬挂荷载等。基本假定通常将荷载集中到节点上，并假定屋架各杆均为理想直杆，各杆轴线在同一平面内且汇交于节点中心，各节点均为理想铰接，忽略实际节点产生的次应力。作用在屋架上的荷载有永久荷载和可变荷载名称2、可变荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、悬挂吊车荷载等，其中雪荷载、积灰荷载、风荷载等应按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）的规定采用，积灰荷载应与雪荷载