【正文】 圖 屋架上弦節(jié)點(diǎn) （受集中荷載作用） hf2 hf2 N2 Q N1 e e hf1 hf2 hf1 hf2 N2 N1 (a) (b) (c) (d) 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) Q 實(shí)際上因 不大，可按構(gòu)造滿焊。 w2f設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) ◆ 弦桿的拼接及拼接節(jié)點(diǎn) 弦桿的拼接分為工廠拼接和工地拼接兩種。 為了使拼接角鋼與弦桿緊密相貼，應(yīng)將拼接角鋼的棱角鏟去，為便于施焊，還應(yīng)將拼接角鋼的豎肢切去 △ ＝(t+hf+5)mm，式中 t為角鋼厚度， hf為拼接焊縫的焊腳尺寸。拼接角鋼或拼接鋼板的長度，應(yīng)根據(jù)所需焊縫長度決定。因此，支座節(jié)點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行以下計(jì)算。 支座底板的厚度按底板下柱頂反力作用產(chǎn)生的彎矩決定，其方法與柱腳底板厚度相同。驗(yàn)算式為 : wffwff flhR ?? ???設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) (3)T型鋼作弦桿的屋架節(jié)點(diǎn) 采用 T型鋼作屋架弦桿，當(dāng)腹桿也用 T型鋼或單角鋼時(shí)，腹桿與弦桿的連接不需要節(jié)點(diǎn)板。 i?i?設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 圖 板件的撕裂 (a）焊縫連接； (b) 螺栓（鉚釘）連接； (a) l2 α1 α2 α3 l3 l1 N l1 l2 N (b) l3 l1 N (c) 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) (2)角鋼桁架節(jié)點(diǎn)板的強(qiáng)度還可用 “ 有效寬度法 ” 計(jì)算： eb ? 式中 : —— 板件的有效寬度，當(dāng)用螺栓 (或鉚釘 )連接時(shí)，應(yīng)取凈寬度，圖中 為應(yīng)力擴(kuò)散角，可取為 30。且 (4)在采用上述方法計(jì)算節(jié)點(diǎn)板的強(qiáng)度和穩(wěn)定時(shí)，尚應(yīng)滿足下列要求： ◆ 節(jié)點(diǎn)板邊緣與腹桿軸線之間的夾角應(yīng)不小于 15。 y23515 ftc ? y23510 ft ? tfbN y23560 f設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 剛接屋架（框架橫梁 )設(shè)計(jì)特點(diǎn) 與框架柱鉸接的屋架，通常忽略水平力，但當(dāng)屋面為輕屋面而柱的吊車荷載較大時(shí)，屋架弦桿的軸向力也較大，故不可忽略。在恒載與風(fēng)載和吊車荷載聯(lián)合作用下受壓時(shí) ＝ 150。此處一般屬小偏心，螺栓拉力的計(jì)算方法見連接一章。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 第 框架柱設(shè)計(jì)特點(diǎn) 本節(jié)目錄 基本要求 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱的計(jì)算長度 柱在框架平面內(nèi)的計(jì)算長度：與柱的形式和兩端支承情況有關(guān)。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱的截面驗(yàn)算 單階柱的上柱，一般為實(shí)腹工字形截面，選取最不利的內(nèi)力組臺(tái)，按第 6章的計(jì)算方法進(jìn)行截面驗(yàn)算。此時(shí)，吊車肢承受的最大壓力為： maxR設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 式中 : —— 吊車豎向荷載及吊車梁自重等所產(chǎn)生的最大計(jì)算壓 力； —— 使吊車肢受壓的下段柱計(jì)算彎矩，其中包括 的 作用： —— 與 M相應(yīng)的內(nèi)力組合的下段柱軸向力； —— 僅由 Rmax作用對(duì)下段柱產(chǎn)生的計(jì)算彎矩 ,與 M、 N同 一截面； —— 下柱截面重心軸至屋蓋肢重心線的距離； —— 下柱屋蓋肢和吊車肢重心線間的距離。 圖 吊車肢的彎矩計(jì)算圖 My H2 My 1 2 e e R2 R1 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 肩梁的構(gòu)造和計(jì)算 由上蓋板、下蓋板、腹板及墊板組成。當(dāng)?shù)踯嚵簽橥痪壷ё鶗r(shí)應(yīng)按 (Rmax+RB)計(jì)算， Rmax為吊車荷載傳給柱的最大壓力。 柱腳多采用鉸接平板支座，用于工業(yè)廠房且有橋式吊車時(shí)，宜設(shè)計(jì)成剛接。 門式剛架的合理間距 ：考慮剛架跨度、荷載條件及使用要求等因素，一般宜取 6m、 、 9m。 (4)墻梁布置 側(cè)墻采用壓型鋼板時(shí)，墻梁布置在剛架柱的外側(cè)，其間距確定綜合考慮墻板規(guī)格和計(jì)算要求； 6度以下的抗震設(shè)防烈度，可考慮用砌體作側(cè)墻。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 作用效應(yīng)計(jì)算 (1)變截面剛架內(nèi)力計(jì)算 采用彈性分析方法確定內(nèi)力。當(dāng)單跨變截面剛架斜梁上緣坡度不大于 1∶ 5時(shí)，在柱頂水平力作用下的側(cè)移 u，可按下列公式估算 : 柱腳鉸接剛架： ? ?tcEIHhu ??? 2123ttcEIHhu??2623123????柱腳剛接剛架： 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) Lh、 式中 : —— 分別為剛架柱高度和剛架跨度：當(dāng)坡度大于 1:10時(shí)， L 應(yīng)取橫梁沿坡折線的總長度 2S。vwwd fthV ? 工字形截面構(gòu)件腹板的受剪板幅，當(dāng)腹板高度變化不超過60mm／ m時(shí)，可考慮屈曲后強(qiáng)度。 ww hh 2~ (2)剛架構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算 工字形截面受彎構(gòu)件在剪力和彎矩共同作用下的強(qiáng)度，應(yīng)符合： dVV ? eMM ? ? ? ? ?? ?21/21 ????? dfef VVMMMM dd VVV ??設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) —— 兩翼緣所承擔(dān)的彎矩； —— 構(gòu)件有效截面所承擔(dān)的彎矩， —— 構(gòu)件有效截面最大受壓纖維的截面模量； —— 構(gòu)件翼緣截面面積； —— 腹板抗剪承載力設(shè)計(jì)值， 。 0N 0xeA??1M1eW設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) ? ?? ?0 1li lif i f iPhhhPh?? ? ?? ? ? ??，變截面柱在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度 截面高度呈線形變化的柱，在剛架平面內(nèi)的計(jì)算長度應(yīng)取為 ，式中 h為柱的幾何高度， 為計(jì)算長度系數(shù)。?d w w vV h t f 工字形截面壓彎構(gòu)件在剪力、彎矩和軸壓力共同作用下的強(qiáng)度，應(yīng)符合： dVV ? eeeNe AWNMMM /???? dd VVV ?? ? ? ? ?? ?21/21 ????? dNNN VVMMMMfef設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) (3)變截面柱在剛架平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算 fWNNMANexEex????????????139。 腹板及受壓板幅利用屈曲后強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)按照 “ 有效寬度 ” 計(jì)算截面特征。 bc II 、Ht?圖 變截面剛架的幾何尺寸 L s h Ib0 Ib2 Ib1 Ic1 Ic0 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 構(gòu)件設(shè)計(jì)特點(diǎn) 按照 《 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》 CECS102:2023設(shè)計(jì)。地震作用效應(yīng)可采用底部剪力法分析確定。 ③柱間支撐的間距應(yīng)根據(jù)房屋縱向受力情況及安裝條件確定，一般取 30～ 40m；有吊車時(shí)不宜大于 60m；當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) (3)結(jié)構(gòu)平面布置 縱向溫度區(qū)段長度不大于 300m，橫向溫度區(qū)段長度不大于 150m。宜為 9～ 36m，以3m為模數(shù)； 高度 ：應(yīng)取地坪至柱軸線與斜梁軸線交點(diǎn)的高度。 (2)雙壁式肩梁 計(jì)算方法與單壁式基本相同，只是在計(jì)算腹板時(shí)，應(yīng)考慮兩塊肢板共同受力。 1R 1NM、 式中 1a 肩梁腹板按跨度為 a，受集中荷載 R1的簡支梁計(jì)算。 當(dāng)?shù)踯嚵簽槠桨迨街ё鶗r(shí)，尚應(yīng)考慮由于相鄰兩吊車梁支座反力差 (R1一 R2)所產(chǎn)生的框架平面外的彎矩： My＝ (R1一 R2） e My分布如圖 742所示。計(jì)算單肢穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)注意分別選取對(duì)所驗(yàn)算的單肢產(chǎn)生最大壓力的內(nèi)力組合。階形柱，其計(jì)算長度是分段確定的。 式中 ?? ??設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 下弦節(jié)點(diǎn)的支承端板在水平拉力 H作用下受彎，近似按嵌固于兩列螺栓間的梁式板計(jì)算，所需厚度為： SflNt23 1max? 式中 : —— 一個(gè)螺栓所受的最大拉力； —— 兩豎列螺栓的距離； —— 受力最大螺栓的端距加螺栓豎向間距的一半。 ? ??? ?圖 屋架下弦桿受壓時(shí)的加強(qiáng)方法 (a）加撐桿； (b) 加強(qiáng)弦桿截面； (a) (b) 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 屋架與柱采用剛接連接時(shí)，如圖 ，可認(rèn)為上弦的最大內(nèi)力由上蓋板傳遞。如圖 。 ～ 60。 ftbN ?? e?(a) (b) 圖 板件的有效寬度 N be θ θ N be θ θ 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) (3)為了保證桁架節(jié)點(diǎn)板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定性，受壓腹桿連接肢端面中點(diǎn)沿腹桿軸線方向至弦桿邊緣的凈距離 c，應(yīng)滿足下列條件； ◆ 對(duì)有豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板， 。 wlt wvf wcwt ff 、設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 角鋼腹桿與節(jié)點(diǎn)板的焊縫計(jì)算同角鋼格架 ,由于節(jié)點(diǎn)板與 T型鋼腹板等厚 (或相差 1mm)，所以腹桿可伸人 T型鋼腹板 (見圖 )，這樣可減小節(jié)點(diǎn)板尺寸。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 圖 三角形屋架的支座節(jié)點(diǎn) 墊板 底板 加勁肋 1 1 節(jié)點(diǎn)板 11 a1 b1 a b 加勁肋 切口 c R/4 e 圖 7326 人字形或梯形屋架支座節(jié)點(diǎn) b a 底板 加勁肋 切口 c 節(jié)點(diǎn)板 e 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 加勁肋的高度由節(jié)點(diǎn)板的尺寸決定，其厚度取等于或略小于節(jié)點(diǎn)板的厚度。 —— 錨栓孔的面積。 支座節(jié)點(diǎn)由節(jié)點(diǎn)扳、底板、加勁肋和錨栓組成。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 屋脊節(jié)點(diǎn)處的拼接角鋼，一般采用熱彎成形。 工地拼接的位置一般在節(jié)點(diǎn)處，但以拼接角鋼傳遞弦桿內(nèi)力。 驗(yàn)算式為： wf2f2ff f?????????? ???設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 當(dāng)節(jié)點(diǎn)板向上伸出不妨礙屋面構(gòu)件的放置，或因相鄰弦桿節(jié)問內(nèi)力差 較大，膠尖焊縫不滿足上式時(shí)，可將節(jié)點(diǎn)板部分向上伸出或全部向上伸出。 —— 正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)。 —— 角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 ◆ 一般節(jié)點(diǎn) 一般節(jié)點(diǎn)是指無集中荷載和無弦桿拼接的節(jié)點(diǎn)。 。有時(shí)為減小節(jié)點(diǎn)板尺寸，允許切去一肢的部分，但不允許將一個(gè)肢完全切去而另一肢伸出的斜切。計(jì)算公式為： ??? iii KKMMMiK 式中 —— 節(jié)點(diǎn)偏心彎短； —— 所計(jì)算桿件線剛度； —— 匯交于節(jié)點(diǎn)的各桿件線剛度之和。為了制作方便， 通常取角鋼背或 T型鋼背至軸線的距離為 5mm的倍數(shù)。 ◆ 單面連接的單角鋼桿件，需要考慮偏心的影響。變截面位置宜在節(jié)點(diǎn)處或其附近。直接與支撐或系桿相連的最小肢寬，應(yīng)根據(jù)連接螺栓的直徑 d而定。在壓桿的桁架平面外計(jì)算長度范圍內(nèi)，至少應(yīng)設(shè)置兩塊填板。 為了保證兩個(gè)角鋼共同工作，必須每隔一定距離在兩個(gè)角鋼間加設(shè)填板，使它們之間有可靠連接。 圖 單壁式屋架桿件角鋼截面 x x y y x x y y x x y y x x y y x x y y x x y y x x y y x x y y ly=（ ~） lx ly=（ ~） lx ly=（ ~） lx ly=（ ~） lx ly=（ ~） lx ly=（ ~） lx (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) (2)雙壁式屋架桿件的截面形式 屋架跨度較大時(shí)，弦桿等桿件較長，單榀屋架的橫向剛度比較低。對(duì)軸心受壓桿件，宜使桿件對(duì)兩個(gè)主軸有相近的穩(wěn)定性。 1 桁架再分式腹桿體系的受壓主斜桿 [見圖 (a)] ，在桁架平面外的計(jì)算長度也按上式確定 (受拉主斜桿仍取 l1)。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單層廠房結(jié)構(gòu) 下弦：視有無縱向水平支撐，取縱向水平支撐節(jié)點(diǎn)與系桿或系桿與系桿間的距離。 設(shè)計(jì) 鋼結(jié)構(gòu) 第七章 單