第二章重型厂房结构设计解析.ppt

第二章 重型厂房结构设计 阶梯形下柱的常见截面形式 2.3 钢屋盖的支撑系统 (1) 保证屋盖结构的几何稳定性 (2) 保证屋盖的空间刚度和整体性 (3) 为受压弦杆提供侧向支承点 (4) 承受和传递纵向水平力 (5) 保证结构在安装和架设过程中的稳定性 三、屋盖支撑的布置原则 4.垂直支撑布置原则 ： 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≤24m时，在跨中设置一道 。当跨度大于上述数值时宜在跨度1／3附近或天窗架侧柱外设置两道 。 梯形屋架在两侧支座处还应各设置一道。 垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同 一柱间。 5.系杆 刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。 柔性系杆：只能承受拉力的系杆。 一般跨度房屋的系杆受力很小，柔性系杆的设计可按[λ]＝350，400控制，常用单角钢截面；刚性系杆的设计可按[λ]=200控制 屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆，天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆； 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间所有系杆均应为刚性系杆。 桁架杆件的容许长细比 350 轻钢屋架的其他杆件 － 350 400 200 屋盖支撑杆件 － 天窗构件 － － 轻钢屋架的主要杆件 250 250 350 150 普通钢屋架的杆件 有重级工作制吊车的厂房 无吊车和有轻中级工作制吊车的厂房 直接承受动力荷载的结构 承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构 拉杆 压杆 杆 件 名 称 3. 杆件的截面形式 采用由双角钢组成的T形截面或十字形截面。 对轴心受压杆件，宜使杆件对两个主轴方向的长细比接近相等。 采用不等边角钢短肢相连的截面，（肢背朝下） 上弦杆： 无节间荷载时，宜采用不等边角钢短肢相连的截面，（肢背朝上） 下弦杆： 其他一般腹杆： 采用等边角钢相连的截面。 支座斜杆： 宜采用不等边角钢长肢相连的截面。 跨中竖腹杆： 宜采用两个等边角钢组成的十字形截面。 (1)轴心拉杆 ①按强度计算所需净截面面积 An ≥N / f 式中：N —— 杆件轴心拉力设计值 f —— 钢材强度设计值 ②由查型钢表，选角钢。 4. 杆件截面选择 2.3屋架的主要尺寸 (1)屋架的跨度 主要是根据工艺和建筑要求来确定，普通钢屋架 常见跨度为18m、21m、24m、27m、30m、36m等。 标志跨度—柱网轴线间的距离。 计算跨度—屋架支座反力点间的距离。 计算跨度 l0 (柱网采用封闭结合时) l0 = l - 300mm 铰接梯形屋架，端高宜取1.6～2.2m (宜l/18) （采用大型屋面板，卷材防水时，i=1/10～1/12） 中高： h中 ＝ h端 + (L/2）i 当 L≥24m，应按L/500=24000/500=48mm 考虑起拱：∴采用起拱 50mm。 (2) 屋架的高度 取决于建筑、经济、刚度、运输等条件，和屋面坡度相关。 一、屋盖支撑系统的作用 平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统。 图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架时，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受压而失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。 如在房屋两端的柱间内设置上弦横向支撑桁架，则屋架上弦将屈曲成多个“半波”，从而提高上弦杆的整体稳定性，亦即提高了承载能力。由此可见平面桁架如无支撑系统从侧面“扶持”，将不能发挥它的承重作用。 一、屋盖支撑系统的作用 二、支撑的种类 屋盖上弦横向水平支撑 屋盖下弦横向水平支撑 屋盖下弦纵向水平支撑 垂直支撑 系杆 横 竖(垂直) 纵 ★ 稳定区格(空间稳定体)：在相邻两榀屋架间同时设置上弦横向支撑、下弦横向支撑、垂直支撑，所形成的空间几何不变体系。 1.上弦横向水平支撑： 在有檩条或只采用大型屋面板的屋盖中都应设置屋架上弦横向水平支撑 设置在房屋的两端 ,一般设在第一个柱间或设在第二个柱间,间距 Lo≤ 60m。 GWJ-1 GWJ-1 GWJ-1 GWJ-1 GWJ-1 GWJ-1 GWJ-2 GWJ-2 GWJ-2 GWJ-2 GWJ-2 GWJ-2 GWJ-3 GWJ-3 500 500 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000 150 150 6000 6000 6000 6000 24000 1 1 2 2 2