【正文】 （ 1） 吊車荷載的傳力過程 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 （ 2） 風荷載的傳力過程 （ 3） 其它豎向荷載的傳力過程 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 二 ） 柱網(wǎng)布置： 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 滿足生產(chǎn)工藝或其它使用條件要求； d) 橫向框架 圖 57 雙跨鋼結(jié)構(gòu)廠房柱網(wǎng)布置 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 滿足結(jié)構(gòu)要求，結(jié)構(gòu)體系規(guī)整，剛度較好； 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 滿足經(jīng)濟性要求，尺度合宜； 滿足標準化要求； 滿足溫度變形要求：每隔 180～ 220米設橫向縫，每隔 100～ 120米設縱向溫度縫； 滿足沉降變形要求：對不同地基條件，不同負荷條件，不同建造歷史的區(qū)段用沉降縫分開。 圖 58 橫向與縱向溫度縫的設置 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 三）框架類型： 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 橫梁鉸接與剛接；（圖 59， 510） 圖 59 橫梁與柱鉸接的框架圖 圖 510 橫梁與柱剛接的框架 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 雙層與單層吊車梁； 桁架式與實腹式； 單階與多階柱；（圖 511～ 513） 圖 511 有人孔的 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 圖 512 上弦中部拉平及下弦中部拉平的桁架 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 a) 等截面柱 b) 實腹單階柱 c) 格構(gòu)單階柱 d) 單階式柱 e) 雙階邊柱 f) 雙階中柱 圖 513 廠房柱的形式 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 四）支撐體系 作用：側(cè)向穩(wěn)定剛度，傳遞風載，均勻分配吊車橫向制動力 屋蓋支撐的布置 ① 上弦橫向水平支撐； a) 無論何種屋蓋 ， 包括天窗架都要設 b) 布置在兩端第一或第二柱間 。 c) 橫向間距不超過 60米 。 ② 下弦橫向水平支撐：當屋架跨度 ≥ 18m， 或有吊車時 ， 或抗風柱支撐在下弦時設；與上弦橫向水平支撐同樣設 。 （ 門式剛架結(jié)構(gòu)不設 ， 用隅撐代替 ） ③ 下弦縱向水平支撐： a) 有重級工作制或大噸位吊車或鍛錘等振動設備時設； b) 屋架下弦有縱向或橫向吊車軌道時設； c) 有托架時設； d) 屋架跨度較大 ， 房屋高度較高時設； e) 設在下弦端節(jié)間 ， 與下弦橫向水平支撐構(gòu)成封閉支撐系統(tǒng) 。 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 ④ 垂直支撐： ⑤ 系桿分剛性和柔性 ， 剛性系桿用于設有水平支撐處或要傳遞壓力處（ 端跨 ） 。 a) 設在有上弦橫向支撐的柱間； b) 對梯形屋架 ， 至少設三道 ， 跨度大于 30米或有天窗時增設； c) 對三角形屋架 ， 跨度 ≤ 24m時中間設一道 ， 超過 24m設三道 。 屋蓋支撐設計原則： ① 使檁距、屋架節(jié)間距、橫向支撐分隔相互協(xié)調(diào)，并使支撐斜桿與弦桿交角接近 45176。 。 ② 支撐內(nèi)力應根據(jù)縱向風荷載按支承于柱頂?shù)乃借旒苡嬎?，并計入支撐減小上弦計算長度時而應承受的力。 ③ 斜桿長度較大時宜用柔性交叉斜桿，花蘭螺栓收緊，受壓則退出工作。 ④ 連接用粗制螺孔，每個節(jié)點不少于 2M20。 柱間支撐 ① 上層支撐：吊車梁以上部分 下層支撐：吊車梁以下部分 ② 型式 ③ 支撐在柱側(cè)面的位置 ④ 支撐計算 上層：承擔屋架上、下弦橫向支撐傳來的縱向風力 下層：縱向風載，吊車制動力 ⑤ 柱間支撐連接 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 選型原則： 種類： 五 ） 普通鋼屋架設計： ① 滿足使用要求：外形與排水要求 （ 防水做法 ） 相適應； ② 滿足經(jīng)濟要求：省材 、 外形與彎矩圖近似；腹桿布置使短壓 、 長拉 、量少 、 角度適中 （ 30～ 60） 、 弦桿不受彎 。 ③ 滿足制造安裝要求：節(jié)點簡單合理 ， 數(shù)量少；外形便于制造 、 運輸和安裝 。 ① 按外形分： ⅰ ） 三角形 （ 排水好 ） ； ⅱ ） 梯形 （ 受力好 ） ； ⅲ ） 矩形 （ 制作好 ， 僅用于單坡 ） ； ⅳ ） 曲拱形 （ 受力好 ， 制作難 ） 。 同濟大學土木工程學院 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 ② 按腹桿形式分： ⅰ ）單斜式 —— 短桿壓、長桿拉，經(jīng)濟性好； ⅱ ）人字式 —— 減短上弦支承距離，避免上弦受彎； 主要尺度： 桿件計算長度與長細比： ⅲ ）芬克式 —— 便于運輸、裝配； ① 跨度：根據(jù)使用需要 ， 適當考慮模數(shù)； ② 跨中高度：三角形： ；梯形： ③ 上弦節(jié)間劃分與檁條間距協(xié)調(diào) ， 也與板的抗彎能力有關 。 ① 平面內(nèi)： ⅰ ） 上下弦桿 、 支座豎桿 、 端斜桿 ； ⅱ ） 其他腹桿 （ 考慮節(jié)點板 、 拉桿的嵌固 ） ⅳ ）交叉式 —— 斜桿可用柔性、省材 ； ⅴ ）“ *”式 —— 豎桿計算長度短，弦桿計算長度短； ⅵ ）再分式 —— 減短弦桿計算長度。 Lh )6/1~4/1(? Lh )10/1~6/1(?llox? llox ? 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 ② 平面外： ⅰ ）上、下弦桿計算長度取側(cè)向支撐點之間距； ⅱ ）腹桿計算長度取端節(jié)點之間距； 注：兩桿截面相同 ， ， 壓為正 ， 拉為負 。 斜平面內(nèi)，對應 （最小軸）， 取節(jié)點中心到交叉點的距離， ⅲ ）當屋架側(cè)向支承距離為平面內(nèi)節(jié)點間距離 2倍且內(nèi)力不等時， ；（ ，壓為正，拉為負， 為側(cè)向支撐間距） ⅳ ）對單角鋼和雙角鋼“ +” 字形截面件， ； ⅴ ）對交叉腹桿： a) 兩桿受壓，兩不斷： ； )(121 NNll oy ??21 NN ?1l llo ? )1(21 0NNllo ??b) 兩桿受壓，一桿斷，用節(jié)點板連： ； NNlo 02121 ????c) 另一桿受拉，不中斷： ； lNNlo )431(21 0 ????d) 另一桿受拉，中斷用節(jié)點板連： ； lNNll o 0 ???21 NN ?0y? 0l yy ?? ? 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 ③ 允許長細比 桿件截面形式： 選定原則：使對雙主軸方向長細比相當，受力相對一致。 ① 上弦： ⅰ ）無節(jié)間荷載時，兩不等邊角鋼短肢相并； 壓桿 拉桿 桁架桿件 150 350 支撐 200 400 ⅱ ）有節(jié)間荷載時，兩不等邊角鋼長肢相并； ② 下弦：兩不等肢角鋼短邊相并，或兩等肢角鋼相并； ③ 支座斜桿及豎桿：兩不等肢角鋼長肢相并； ④ 其它腹桿：兩等肢角鋼相并； ⑤ 與豎向支撐相連的豎腹桿，用“＋”字截面； ⑥ 為了保證雙角鋼共同作用，在雙角鋼之間至少設兩塊墊板，且使壓桿中墊板間距 ，拉桿 （ 為單角鋼回轉(zhuǎn)半徑） il 400 ? il 800 ?i 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 桿件截面驗算： a)雙軸對稱截面： 取最小者 ① 軸拉： 但對“＋”字截面， 為懸伸桿件寬厚比 ② 軸壓： （ 為截面兩主軸穩(wěn)定系數(shù)中較小者） b)單軸對稱截面 用 代， 由 P80～ 81(318)～ (323b)計算。 為換算長細比（計入扭轉(zhuǎn)） ③ 偏壓（拉） a)強度公式： fANn??? fAN ?? ??? yyoyyxxoxxilil????????])[( ??? tbtb075 ,.??y?yzyz? fWMANnxxxn?? ?b)平面內(nèi)穩(wěn)定： fNN801WMANExx1xxmxx???).(???—— 考慮抗力分項系數(shù)的臨界力 ExN )( 2xR2Ex EAN ????yz 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 鋼屋架節(jié)點設計： c) 平面外的穩(wěn)定： —— 調(diào)整系數(shù)，非箱形 ； ① 節(jié)點的一般要求： ⅰ ）焊接屋架角鋼肢背到軸線的距離取 5mm倍數(shù)，角鋼重心盡可能靠近軸線； ⅳ ）焊接節(jié)點板上焊腹桿時，桿端離弦桿距離不小于 20mm，螺栓連接節(jié)點板上焊腹桿時，桿端離弦桿距離為 5～ 10mm； fWMANx1bxtxy?? ????? 01.??x1W—— 受壓最大纖維毛截面模量； ])[( ???ⅱ ）螺栓連接屋架應使角鋼螺栓準線與屋架幾何軸線重合； ⅲ ）弦桿變截面時，肢背平齊，兩角鋼重心線之中線與軸線之距離小于較大肢寬的 5％時，不計偏心彎矩 ，否則計入偏心彎矩 ， 節(jié)點第 根桿件分擔次彎矩， ； eNNM 21 )( ??i iiiiii lIKMkkM ??? ,ⅴ ）弦桿受集中荷載處可用蓋板加強； 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 ⅶ ） 節(jié)點板尺寸按所連接桿件及焊縫長度定 ， 至少有兩條邊平行 ， 不應有凹角； ⅵ ）屋架端部切割宜與軸線垂直，也可 ， ， 不容許 ； ⅹ ）節(jié)點板厚度 與梯形屋架腹桿（三角形屋架弦桿）最大內(nèi)力 N之間的近似關系為： ⅷ ）節(jié)點板與焊縫布置對稱于所傳力； ⅸ ）節(jié)點板厚度不小于 6mm， 2mm一級。支座節(jié)點板比其它節(jié)點板厚 2mm； ??? ?? ??? 515118N8018N..??345Q235Q ????????kNmm單位單位,?? 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 ② 節(jié)點的計算與構(gòu)造： ⅰ ）上弦節(jié)點：（圖 541） 受力準則 a)塞焊縫抵抗上部集中力 P； b)弦桿肢尖焊縫受 c)腹桿角焊縫受力。 eNMNNN 12 ???? ?? , 上弦節(jié)點（圖 541） 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 ⅱ ） 下弦節(jié)點：通常按腹桿受力計算焊縫 ， 設計節(jié)點板 。 （圖 5－ 42）弦桿焊縫受力很小，按構(gòu)造即可。 ⅲ ） 弦桿拼接點 （ 圖 5－ 43 圖 544） a)拼接角鋼彎折、切邊、刨角，承受最大弦桿力 N，截面削弱由節(jié)點板補償； b)塞焊縫抵抗上部集中力 P； c)弦桿肢尖焊縫承受 和 N150. eN150M ?? .d)為運輸便利而采用分單元制造時，現(xiàn)場焊接部分要加安裝螺栓，未與節(jié)點板連接之焊件在運輸中要臨時固定。 下弦節(jié)點 圖 542 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 上弦桿拼接點（圖 3－ 37） 下弦桿拼接點（圖 3－ 37） 第五章 單層廠房結(jié)構(gòu)設計 建筑鋼結(jié)構(gòu)設計 同濟大學土木工程學院 ⅳ ）支座節(jié)點：（圖 5－ 45， 5－ 46） a) 支座底板大小按砼抗壓強度定：