钢桁架与屋盖结构.pptx

『关键知识』1.屋盖支撑的种类和布置；2.钢屋架的设计步骤。8.1钢桁架与屋盖结构的组成及应用8.1.2屋盖的组成及应用2）拱拱在大跨度屋盖中经常采用，特别是当建筑物要求墙体与屋顶连成一体时，落地拱尤为适用。拱在竖向均布荷载作用下，基本上处于受压状态，适合于以钢筋混凝土之类的材料制成。但在大跨度时，往往做成格构式钢拱。3）门式钢架大跨度的门式刚架大多采用钢结构，当跨度达50～60m时，可以做成实腹式，跨度更大时，就应做成格构式。2）立体桁架立体桁架是由平面桁架演变而来，常用的做法是把单根的上弦或下弦分成两根，使桁架的横截面成为倒三角形或正三角形。3）网壳结构（3）悬索结构（4）膜结构2.平面桁架钢屋盖的组成及应用（2）有檩屋盖－常用于轻型屋面材料的情况。如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。补充屋面材料8.2屋盖支撑（3）为屋架弦杆提供必要的侧向支承点。水平支撑和垂直支撑桁架的节点以及由此延伸的支撑系杆都成为屋架弦杆的侧向支承点，从而减小弦杆在桁架平面外的计算长度，保证受压弦杆的侧向稳定，并使受拉下弦不会在某些动力荷载作用下（如吊车运行时）产生过大的振动。（4）承受并传递水平荷载。水平荷载包括纵向和横向水平荷载，例如风荷载、吊车的水平制动力、振动荷载、地震作用等，最后都通过支撑体系传到屋架支座。（5）保证结构安装时的稳定且便于安装。屋盖的安装工作一般是从房屋温度区段的一端开始的，首先用支撑将两相邻屋架连系起来组成一个基本空间稳定体，在此基础上即可顺序进行其他构件的安装。8.2.2屋盖支撑的类型和布置1.上弦横向水平支撑在各屋架上弦杆所在平面沿房屋横向设置的支撑称为上弦横向水平支撑。2.下弦横向水平支撑---在各屋架下弦杆所在平面沿房屋横向设置的支撑称为下弦横向水平支撑。一般情况均应设置下弦横向水平支撑。下弦横向水平支撑应与上弦横向水平支撑设在同一柱间，以形成空间稳定体系。3.下弦纵向水平支撑---当房屋内设有托架，或有较大吨位的重级、中级工作制的桥式吊车，或有壁行吊车，或有锻锤等大型振动设备，以及房屋较高、跨度较大，空间刚度要求高时，均应在屋架下弦(三角形屋架可在上弦或下弦)端节间设置纵向水平支撑。下弦纵向水平支撑与下弦横向水平支撑形成闭合框，加强了屋盖结构的整体性并提高房屋纵、横向的刚度。4.垂直支撑---垂直于地面并垂直于屋架平面的支撑体系称为垂直支撑。所有房屋中均应设置垂直支撑。梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度L≤18m时，可仅在跨度中央设置一道垂直支撑，当跨度大于上述数值时宜在跨度1/3附近或天窗架侧柱处设置两道。屋架的垂直支撑与上、下弦横向水平支撑应尽量布置在同一柱间，以确保屋盖结构为几何不变体系。5.系杆---不设横向支撑的其它屋架，其上下弦的侧向稳定性由与横向支撑节点相连的系杆来保证。能承受拉力也能承受压力的系杆称为刚性系杆；只能承受拉力的系杆称为柔性系杆。它们的长细比分别按压杆和拉杆控制。纵向框架的柱间支撑1、柱间支撑的作用①组成坚强的纵向框架，保证厂房的纵向刚度；②承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受厂房纵向的地震力，并传至基础。③可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框架平面外的计算长度。2、柱间支撑的形式－十字交叉式、八字式、门架式。支撑构件内力计算：计算各支撑杆件的内力时，假设各连接节点均为铰接，并忽略各杆件的偏心影响，即各杆件均可按轴心受拉或轴心受压构件计算。柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向荷载按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算。对于带有交叉腹杆的支撑可按拉杆体系设计，也可按压杆设计。所谓按拉杆设计，是假定交叉腹杆只承受拉力，一旦受压即失去稳定而退出工作，如图中的虚线所示，体系变为静定结构。所谓按压杆设计，是假定所有杆件均可受压，此时应按超静定结构计算支撑体系的内力。当交叉腹杆截面相同时，可假设两杆内力的绝对值相同，以简化计算。在内力分析时，必须考虑荷载方向的可变性。当同一柱列设有多道纵向柱间支撑时，纵向力在各支撑间可按平均分布考虑。/8.2.3屋盖支撑的形式和连接构造（2）屋架垂直支撑（3）系杆通常刚性系杆采用由双角钢组成的十字形截面，柔性系杆可采用单角钢截面。2.屋盖支撑计算（2）下弦平面支撑与屋架的连接节点（3）垂直支撑与屋架的连接节点8.2.4檩条、拉条和撑杆2.拉条和撑杆拉条可作为檩条的侧向支承点，减小檩条在平行于屋面方向上的跨度，提高檩条的承载能力，减少檩条在使用和施工过程中产生的的侧向变形和扭转。当檩条跨度时，宜设置一道拉条；当时，宜设置两道拉条。8.3钢屋架的设计2.屋架的形式--三角形、梯形、人字形和平行弦等。（2）梯形屋架--梯形屋架适用于屋面坡度较为平缓的无檩体系屋盖，它与简支受弯构件的弯矩图形比较接近，弦杆受力比较均