屋盖钢结构设计(课程设计).ppt

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1、钢屋盖课程设计一、结构布置屋盖系统由屋面、屋架和支撑系统三大部分组成。二、屋盖系统的组成1、屋面2、屋架普通屋架轻型屋架钢管屋架3、支撑系统屋架支撑系统檩条支撑系统除上述之外，还有天窗架、托架等。1、支撑类型及作用上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。三、屋盖支撑体系（1）上弦横向水平支撑1）作用：传递山墙风力；减少上弦压杆侧向计算长度；保证屋架平面外稳定。2）布置原则:A、设置在房屋两端或房屋温度区段的第一柱间或第二柱间,其最大间距为60m,否则在中间增设一道或几道。B、天窗架的支撑与屋架上弦横向水平支撑应设置在同一开间

2、，以形成空间整体稳定性。（2）下弦横向水平支撑1）作用：减小下弦平面外计算长度;传递悬挂吊车水平力;传递水平风力(与抗风柱相连,作为抗风柱的支点)。2）布置原则:屋架跨度大于18m；屋架跨度小于18m但屋架下弦设有悬挂吊车；厂房内设有吨位较大的桥式吊车或其他振动设备；山墙抗风柱支撑于屋架下弦;屋架下弦设有通长的纵向水平支撑时；设有上弦横向水平支撑的开间。（3）下弦纵向水平支撑1）作用：增加厂房空间整体刚度。传递吊车刹车力;保证拖架平面外的稳定。2）布置原则:房屋内设有重级工作制吊车或吨位较大的轻、中级工作制吊车；房屋内设有锻锤等大型振动设备；屋架下弦设有

3、纵向或横向吊轨；屋盖设有托架；房屋较高、跨度较大、空间刚度要求较高。（4）垂直支撑1）作用：把屋架上弦的力传到柱顶；保证屋架安装时的稳定。2）布置原则:（5）系杆1）作用：保证无支撑屋架的侧向稳定性;减小弦杆的计算长度;传递水平力。2）形式:刚性系杆——可承压,通常采用双角钢或钢管.柔性系杆——不可承压，通常采用单角钢或圆钢。3）布置原则:上下弦杆布置不一样，一般上弦布置密，下弦布置少些垂直支撑的屋架上、下弦节点处；屋架屋脊节点，支座节点处；当横向水平支撑布置在第二柱间，第一柱间应布置刚性系杆。2、屋盖支撑的形式与计算（1）支撑的形式采用斜杆和弦杆交角在

4、300—600的平行弦桁架水平支撑（横向、纵向）：一般采用十字交叉式(2)截面尺寸1）受力较小时，杆件截面通常由长细比选择。交叉斜杆和柔性系杆按拉杆设计，选用单角钢；非交叉斜杆、弦杆、竖杆和刚性系杆按压杆设计，可采用双角钢组成的十字形截面和T形截面。2）屋架跨度大，高度高、基本风压大、抗震设防烈度高应计算确定。计算简图如下：垂直支撑：十字交叉式、V式、W式。每个节点只有一个受拉斜杆参与，而受压斜杆退出工作，按平面桁架计算。然后验算（受拉构件）强度、刚度第三节檩条设计一、分类实腹式檩条与屋架的连接二、檩条间拉条1、作用：保证檩条的整体稳定，减少檩条在使用和

5、施工过程中的侧向变形和扭转。2、类型拉条：水平拉条、斜拉条、撑杆一般情况下，对于拉条，常采用圆钢，直径为8-12mm，而对于撑杆，由于是受压构件，其长细比不能大于200，故撑杆常用圆钢外加套管或直接用角钢。3、拉条布置原则1）跨度小于4m可不设拉条，4-6m在跨中设一道拉条，大于6m在1/3跨度处设二道拉条。2）当屋盖有天窗时，应在天窗两侧檩条之间设置斜拉条和直撑杆。拉条在高度方向应靠近檩条上翼缘，一般离上翼缘30-40mm处，拉条直接固定于檩条腹板上.三、实腹式檩条实腹式檩条是双向弯曲构件，由于屋面板和拉条的作用，檩条只计算斜弯曲强度和垂直于屋面的挠度

6、，而不考虑扭矩影响，也不计算整体稳定。1、内力计算：1)无拉条：按简支梁计算2）设一道拉条且拉条位于中间时，按两跨连续梁计算。3）设二道拉条且拉条位于1/3跨度时，按三跨连续梁计算。2、验算：注：1）一般情况下，檩条截面Iy比IX小得多，因此要选择合理、经济的截面，应沿屋面对檩条设置拉条以减少檩条在最小刚度平面内的计算长度；2）在恒载和活载组合情况下，檩条上侧受压，由于其与屋面有足够联系，可不必验算整体稳定。3）在恒载与风载组合情况下，檩条下侧受压，由于其与屋面无联系，需验算整体稳定。第四节普通钢屋架的设计设计钢屋架，首先要选择屋架的形式，应从房屋使用、

7、受力、构造和施工等几个方面加以考虑。使用：建筑造型美观，易于排水等。受力：外型接近于屋面梁弯矩图；弦杆内力全长均匀分布，尽量避免弦杆产生局部弯矩；腹杆布置尽量使拉杆长，压杆短。构造：构件夹角宜在300—600，节点构造简单，且数量尽量少。施工：制造简单，安装运输方便。一、屋架的外形三角形、梯形、平行弦、曲供形屋架等。1、三角形屋架1）一般用于坡度较陡的有檩屋面中，高跨比为1/2.5—1/6；2）端部与柱铰接，弦杆受力不均匀，跨中内力较小，支座处内力较大，节点构造复杂；3）常适用与中小型轻型屋面。2、梯形屋架1）一般屋面坡度平缓，高跨比为1/8—1/12；

8、2）端部与柱铰接或刚接，弦杆受力合理，大大减少屋架支座处上下弦杆内力，受力比三角