钢结构-钢屋架学习讲义.pptx

1第 七 章钢 屋 架12§ 概述钢厂房具有较大的承载能力,整体刚度、抗震性能好耐热,考虑制造、运输、安装等因素,经济效益较高。一. 单层厂房结构的组成厂房应具有足够的强度、刚度、稳定性,以抵抗各种荷载。横向平面框架或排架;屋盖系统;吊车梁系统;支撑体系;墙架系统。用钢量从多到少:柱、吊车梁、屋盖系统。厂房结构的组成2屋面荷载→屋面板→屋架基础→地基风荷载→墙体(与柱有效连接)吊车横向水平制动力吊车轮压→吊车梁→柱牛腿墙体荷载→连系梁或基础梁竖向荷载吊车纵向水平制动力→吊车梁3基础→地基风荷载→山墙→抗风柱→屋盖支撑→纵向排架柱→→横向排架柱→横向水平荷载纵向水平荷载34二. 厂房设计程序设计分三个阶段:结构选型及整体布置:柱网布置、横向框架型式和主要尺寸、屋盖结构、吊车梁系统、墙架、支撑、钢材牌号。技术设计:荷载计算、结构内力分析、结构尺寸及连接计算。绘制施工图。§ 厂房结构的整体布置一. 柱网布置满足生产工艺要求:与设备、生产工艺流程相配合;满足结构方面的要求:柱设在同一横向轴线上,以保证横向刚度;满足经济合理的要求:总用钢量最少;4. 构件统一化、标准化:跨度以3m,柱距以6m为模数,特别时,柱距可9m。45二. 变形缝1. 温度缝温度变化时,结构产生温度变形和温度应力,柱子的刚度吊车梁轨顶标高温度变形梁、柱连接型式当厂房纵、横向长度小于某长度,可不考虑温度变形和温度应力。温度区段长度值,可查表。若长度和宽度太大,应设置温度缝,将其分为长度较小的温度区段,在每个温度区段中,可不考虑温度应力,但在每个温度区段中应设置柱间支撑。温度缝的设置:上部结构断开,基础不断开。ΔLαΔtL其与有关5封闭结合:伸缩缝的轴线与定位轴线重合。也可采用单柱设温度缝,即在支座处设滑动支座。2. 沉降缝相邻厂房高差较大,或地基土压缩性较大,设沉降缝沉降缝作法:缝处结构全部断开,包括基础。6沉降缝可兼作温度缝,而温度缝不能兼作沉降缝。(750)(750)500 50060006000(1500)6000 60001000非封闭结合:设置双柱67§ 屋盖结构的形式屋盖结构包括:钢屋架、托架、天窗架、檩条、屋面板。简支屋架刚接屋架无檩体系:优点:横向刚度大、整体性好、构造简单。缺点:自重大,对抗震不利。有檩体系:优点:自重轻、对抗震有利。缺点:横向刚度差、屋盖构件多、构造复杂。采用轻型屋面材料,如压型钢板、压型铝板等。当压型钢板或压型铝板与檩条进行可靠连接后,能有效地传递屋面纵、横方向的水平力,提高屋面的整体刚度,此现象称为受力蒙皮效应。简支连接刚接连接屋架与柱的连接一. 屋盖结构体系7当柱距较大,檩条或屋面板跨度大,则截面大,不经三类但管节点复杂管与管相贯管切口节点板济,故设托架,托架上设屋架。二. 屋架的受力特点钢屋架以承受横向弯曲的受力方式把屋面荷载传给下部结构,一般荷载作用于屋架的节点上,各杆均只有轴心力,应力均匀分布。按受荷的大小,适用的跨度,截面及构造将屋架分为普通钢屋架:杆截面结构整体刚度大,适用性强,适用跨度18~36米。钢管屋架:截面刚度大,抗扭、抗压性能好,省钢。轻钢屋架:与普钢屋架相比,角钢小,自重轻,抗震好,刚度差,跨度≤18m,采用轻型屋面材料8。89平面结构空间结构自平衡体系,支撑简化,甚至取消。要合理。按结构形式分为应满足三. 钢屋架的外形、腹杆布置及尺寸1. 基本要求使用要求:应与屋面排水相适应;轻型屋面,坡度i15~12大型屋面板,坡度i112~18经济要求:屋架的外形尽量与弯矩图相配合,弯矩大,应截面高,如此弦杆内力比较均匀,经济。通常,要使长杆受拉,短杆受压,杆件夹角30°~60°,便于节点处理。安装要求:满足要求的前提下,尽量较少节点数,且92. 屋架外形、特点常用的屋架外形有:三角形屋架、梯形屋架、平行弦屋架等。三角形屋架:适用于坡度较陡的有檩屋盖,与柱铰接,跨度小于等于24m。缺点:它的外形与均布荷载的弯矩图不相适应,跨中M大,h大,杆力N小支座处M小,h更小,杆力N大支座处,杆件间的夹角过小,节点难于处理。内力分布不均芬克式屋架,内力分布不均节点难处理,有吊顶时,设虚线腹杆增大夹角,节点易处理,支座处弦杆内力改善。1010