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把一部 分力传给加劲肋
发表时间:2019-10-09

第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 本章目次 7.1 厂房布局的形式和安插 7.2 厂房布局的框架形式 7.3 屋盖布局 7.4 框架柱设想特点 7.5 轻型门式刚架布局 7.6 吊车梁设想特点 7.7 墙架系统 根基要求 1. 熟悉单层厂房布局形式及安插,钢屋盖布局构制和设想 计较。 2. 领会轻型门式刚架的构制和设想。 钢布局 设想 3. 领会吊车梁的构制取设想。 4. 控制框架柱的设想。 第七章 单层厂房布局 第7.1节 厂房布局的形式和安插 本节目次 1. 厂房布局的构成 2. 厂房布局的设想步调 3. 柱网和温度伸缩缝的安插 根基要求 1.领会厂房布局的构成 2.领会厂房的设想步调及柱网伸缩缝的安插 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.1.1 厂房布局的构成 (a)无檩屋盖 大型屋面板 上弦横向支持 垂曲支持 天窗架 屋架 钢布局 设想 柱间支持 (b)有檩屋盖 上弦横向支持 檩条 拉条 柱间支持 柱间支持 屋架 图7.1.1 厂房布局的构成 第七章 单层厂房布局 其构件按感化可分为: ◆横向框架 由柱和屋架构成,是厂房的次要承沉系统。 ◆屋盖布局 承担屋盖荷载,包罗横向框架的横梁、托 架、两头屋架、天窗架、檩条等。 ◆支持系统 包罗屋盖部门的支持和柱间支持等,感化 有二:承担纵向程度荷载;把次要承沉系统连成空间的全体 布局,厂房布局必需的刚度和不变。 ◆吊车梁和制动梁(或制动衔架)次要承受吊车竖向及水 平荷载。 ◆墙架 承受墙体的自沉和风荷载。 次要的构件:梯子、走道、门窗等。正在某些厂房中, 钢布局 还有工做平台。 设想 第七章 单层厂房布局 7.1.2 厂房布局的设想步调 (1)规划厂房的建建和布局 (2)静力计较 (3)构件及毗连设想 (4)绘制施工图 7.1.3 柱网和温度伸缩缝的安插 7.1.3.1 柱网安插 进行柱网安插时,应留意以下几方面的问题: ◆满脚出产工艺的要求 ◆满脚布局的要求 尽可能将柱安插正在统一的横向 钢布局 设想 轴线上。 第七章 单层厂房布局 ◆合适经济合理的要求 确定方案时应进行分析比 较。 ◆合适柱距要求 对厂房横向,当跨度L≤18m 时,其跨度宜采用3m的倍数;当厂房跨度L≥18m时,其 跨度宜采用6m的倍数。对厂房纵向,以前根基柱距一般 采用6m或12m,现正在采用压型钢板做屋面和墙面材料的 厂房日益普遍,常以18m以至24m做为根基柱距。多跨 厂房的中列柱,常因工艺要求需要“拔柱”。其柱距为 根基柱距的倍数,最大可达48m。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 s 计较单位 2a 计较单位 钢布局 设想 c a a a (a) cc a c aaaaaaa (b) c aa 插入距 图7.1.2 柱网安插和温度伸缩缝 (a)各列柱距相等(b)两头柱有拔柱 第七章 单层厂房布局 7.1.3.2 温度伸缩缝 设置温度伸缩缝是为了避免发生过大的温度变形和和 温度应力。 正在纵向,常采用温度伸缩缝将厂房分成伸缩时互不影 响的温度区段。按规范,当温度区段长度不跨越表 7.1时,可不计较温度应力。 钢布局 设想 表7.1 温度区段长度值 布局环境 采暖衡宇和非采暖地域的衡宇 热车间和采暖地域的非采暖衡宇 露天布局 温度区段长度(m) 纵向温度区段 横向温度区段(沿屋架或构架跨度标的目的) (垂曲于屋架或构架跨度标的目的) 柱顶为刚接 柱顶为铰接 220 120 150 180 100 125 120 — — 第七章 单层厂房布局 温度伸缩缝最通俗的做法是设置双柱。即正在缝的两旁布 置两个无任何纵向构件联系的横向框架,使温度伸缩缝的中 线和定位轴线沉合;正在设备安插前提不答应时,可采用“插 入距”的体例。 为节约钢材也可采用单柱温度伸缩缝,即正在纵向构件 (如托架、吊车梁等)支座处设置滑动支座,但构制复杂。 当厂房宽度较大时,也该当按规范安插纵向温度伸 缩缝。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 第7.2节 厂房布局的框架形式 本节目次 1.横向框架次要尺寸和计较简图 2.横向框架的荷载和内力 3.框架柱的类型 4.纵向框架的柱间支持 根基要求 1.领会厂房框架柱的类型及柱间支持 2.控制横向框架的计较 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.2.1 横向框架次要尺寸和计较简图 7.2.1.1 次要尺寸 L0 框架的次要尺寸见图 7.2.1。框架的跨度,一 S h1 Lx H1 般取为上部柱核心线 横向距离,可由下式定出: H2 钢布局 设想 L0 ?Lk ?2S h3 式中 图7.2.1 横向框架的次要尺寸 Lk ——桥式吊车的跨度; 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 S——由吊车梁轴线 线的距离,应满脚下式要求 S ? B ? D ? b1 / 2 b1 B——吊车桥架悬伸长度,可由 b1/2 行车样本查得; DB S Lx h1 D ——车外缘和柱内边缘之间的 需要空地:当吊车起分量不大于 500kN时,不宜小于80mm;当 吊车起分量大于或等于750kN时, 不宜小于100mm;当正在吊车和柱 之间需要设置平安走道时,则D 不得小于400mm; h2 图7.2.2 柱取吊车梁轴线 间的净距 第七章 单层厂房布局 b1——上段柱宽度。 S的取值:对于中型厂房一般采用0.75m或1m,沉 型厂房则为1.25m以至达2.0m。 框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离: 式中: H ? h1 ? h2 ? h3 h3—地面至柱脚底面的距离。中型车间约为0.8-1.0, 沉型车间为1.0~1.2; h2—地面至吊车轨顶的高度,由工艺要求定; 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 h1——吊车轨顶至屋架下弦底面的距离: h1 ? A? 100 ? ?150 ~ 200??mm? 式中: A为吊车轨道顶面至起沉小车顶面之间的距离; 100mm是为制制、安拆误差留出的空地; (150~200)mm则是考虑屋架的挠度和下弦程度支 撑角钢的下伸等所留的空地。 吊车梁的高度可按(1/5~1/12)L选用,L为吊车梁的 跨度,吊车轨道高度可按照吊车起分量决定。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.2.1.2 计较简图 凡是简化为平面框架计较。 框架计较单位应使纵向每列柱至多有一根柱加入 框架工做,同时将受力最晦气的柱划入计较单位中。 对于各列柱距均相等的厂房,只计较一个框架。 对有拔柱的计较单位,一般以最大柱距做为划分计较 单位的尺度,其边界能够采用柱距的核心线,也能够 采用柱的轴线,如采用后者,则对计较单位的边柱只 应计入柱的一半刚度,感化于该柱的荷载也只计入一 半。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 H1 H H2 H1 H H2 钢布局 设想 L L1 L2 (a) (b) 图7.2.3 横向框架的计较简图 (a)柱顶刚接(b)柱顶铰接 第七章 单层厂房布局 对于由格构式横梁和阶形柱(下部柱为格构柱)所构成 的横向框架,需要将惯性矩(对高度有变化的桁架式横梁按 平均高度计较)乘以折减系数0.9简化成实腹式横梁和实腹 式柱。对柱顶刚接的横向框架,当满脚下式的前提时,可 近似认为横梁刚度为无限大: K AB ? 4 K AC 式中 K AB ——横梁正在远端固定使近端A点动弹单元角时正在 A点所需的力矩值; KAC ——柱正在A点动弹单元角时正在A点所需的力 矩值。 框架的计较跨度L(或L1、L2)取为两上柱轴线之间的距 离。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 横向框架的计较高度H:柱顶刚接时,可取为柱脚底面至框 架下弦轴线的距离(横梁假定为无限刚性),或柱脚底面至横梁 端部形心的距离(横梁为无限刚性);柱顶铰接时,应取为柱脚 底面至横梁次要支承节点间距离。对阶形柱应以肩梁上概况做 分界线将H划分为上部柱高度H1和下部柱高度H2。 H1 H H2 H1 H H2 H1 H H2 长圆孔相连 H1 H H2 钢布局 设想 (a) (b) (c) (d) 图7.2.4 横向框架的高度取值方式 第七章 单层厂房布局 7.2.2 横向框架的荷载和内力 7.2.2.1 荷载 感化正在横向框架上的荷载有永世荷载、可变荷载、施工 荷载。 永世荷载:屋盖系统、柱、吊车梁系统、墙架、墙板及 设备管道等的自沉。可参考相关材料、表格、公式进行估量。 可变荷载:风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、 吊车荷载等。可由荷载规范和吊车规格查得。 施工荷载:考虑正在施工中采纳姑且性办法。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.2.2.2 内力组合阐发 框架内力阐发可按布局力学的方式进行,也可操纵计较 图表或计较机法式。 对于单跨刚架,别离以荷载尺度值阐发以下环境: ◆永世荷载; ◆屋面活荷载; ◆左(或左)风荷载; ◆吊车左(或左) 刹车力; ◆吊车小车接近左(或左)时的沉力。 然后,按照承载能力极限形态或一般利用极限形态组合。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 最晦气的内力组合 ①受弯构件最多只需四种内力组合: ? ? Ⅰ: M ? max , N ? ? Ⅱ: M ? max , N ? ? Ⅲ : V? max , M ? ? Ⅳ: V? max , M ②压弯构件最多只需四种内力组合: ? ? Ⅰ: M ? max , N ? ? Ⅲ : N ? max , M ? ? Ⅱ : M ? max , N Ⅳ: ? ? N ? max , M 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 柱取屋架刚接时,应对横梁的端弯矩和响应的剪力进行组 合。最晦气组合可分为四组: ◆使屋架下弦杆发生最大压力; ◆使屋架上弦杆发生最大压力,同时也使下弦杆发生最大 拉力; ◆使腹杆发生最大拉力 ◆使腹杆发生最大压力 组应时考虑施工环境,只考虑屋面恒载所发生的支座端弯 矩和程度力的晦气感化,不考虑它的有益感化。 M M M M H (a) H H (b) H M M M M H (c) H H (d) H 钢布局 设想 图7.2.5 第七章 单层厂房布局 7.2.3 框架柱的类型 框架柱按布局形式可分为等截面柱、阶形柱和分手 式柱三大类。 等截面柱有实腹式和格构式两种,凡是采用实腹式。 等截面柱将吊车梁支于牛腿上,构制简单,但吊车竖向 荷载偏疼大,只合用于吊车起分量Q<150kN,或无吊 车且厂房高度较小的轻型厂房中。 阶形柱用钢量比等截面柱节流。也分为实腹式和格 构式两种。 框架柱形式见图7.2.6 。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 H H 室内地面标高 柱底标高 (a) (b) (c) H2 H1 H3 钢布局 设想 室内地面标高 柱角底面标高 (d) (e) (f) 图7.2.6 框架柱的形式 (a)等截面实腹柱;(b)等截面格构柱; (c)阶形实腹柱;(d)阶形格构柱; (e)双阶柱;(f)分手式柱 第七章 单层厂房布局 分手式柱:由支承屋盖布局的屋盖肢和支承吊车梁或吊车 桁架的吊车肢所构成,两柱肢之间用程度板相毗连。 屋盖肢承受屋面荷载、风荷载及吊车程度荷载,按压弯构 件设想;吊车肢正在框架平面内的不变性依托连正在屋盖肢上的水 平连络板。吊车肢仅承受吊车的竖向荷载,当吊车梁采用 突缘支座时,按轴心受压构件设想,当采用平板支座时,仍按 压弯构件设想。 分手式柱构制简单,制做和安拆比力便利,但用钢量比阶 形柱多,且刚度较差,只宜用于吊车轨顶标凹凸于10m、且吊 车起分量Q≥750kN,或者相邻两跨吊车的轨顶标高相差很悬殊, 而低跨吊车起分量Q≥500kN。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.2.4 纵向框架的柱间支持 7.2.4.1 柱间支持的感化和安插 柱间支持的感化为: ◆构成顽强的纵向构架,厂房的纵向刚度; ◆承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向程度荷载 及温度应力等,正在地动区尚应承受厂房纵向的地动力, 并传至根本。 ◆可做为框架柱正在框架平面外的支点,削减柱正在框 架平面外的计较长度。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 柱间支持由两部门构成:正在吊车梁以上的部门称为 上层支持。吊车梁以下部门称为基层支持,基层柱间支持 取柱、吊车梁正在纵向构成刚性很大的悬臂桁架。为了使纵 向构件正在温度发生变化时能较地伸缩,基层支持该当 设正在温度区段中部。只要当吊车高而车间总长度又很 短(如混铁炉车间)时,基层支持设正在两头才是合理的。 当温度区段小于90m时,正在它的地方设置一道基层支 撑[图7.2.7 (a)] ;若是温度区段长度跨越90m,则正在它的1/3 点处各设一道支持[图7.2.7 (b)] 。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 (a) (b) 图7.2.7 柱间支持的安插 第七章 单层厂房布局 上层柱间支持又分为两层,第一层正在屋架端部高度 范畴内属于屋盖垂曲支持。第二层正在屋架下弦至吊车梁 上翼缘范畴内。 为了传送风力,上层支持需要安插正在温度区段端部。 此外,正在有基层支持处也应设置上层支持。上层柱间支 撑宜正在柱的两侧设置,只要正在无人孔而柱截面高度不大 的环境下才可沿柱核心设置一道。基层柱间支持应正在柱 的两个肢的平面内成对设置;取外墙墙架有联系的边列 柱可仅设正在内侧,但沉级工做制吊车的厂房外侧也同样 钢布局 设想 设置支持。 第七章 单层厂房布局 7.2.4.2 柱间支持的形式和构成 柱间支持按布局形式可分为十字交叉式、八字式、 门架式等,如图7.2.8 。 (a) (b) (c) (d) (e) 图7.2.8 柱间支持的形式 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 十字交叉支持利用最为遍及,其斜杆倾角宜为45。左 左。上层支持正在柱间距大时可改用斜撑杆;基层支持高而 不宽者能够用两个十字形,高而刚度要求严酷者能够占用 两个开间。 当柱间距较大或十字撑妨碍出产空间时,可采用门架 式支持。 上层柱间支持承受端墙传来的风力;基层柱间支持除 承受端墙传来的风力以外,还承受吊车的纵向程度荷载。 正在统一温度区段的统一柱列设有两道或两道以上的柱间支 撑时,则全数纵向程度荷载(包罗风力)由该柱列所有支持 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 配合承受。当正在柱的两个肢的平面内成对设置时,正在吊车 肢的平面内设置的基层支持,除承受吊车纵向程度荷载外, 还承受取屋盖肢基层支持按轴线距离分派传来的风力;靠 墙的外肢平面内设置的基层支持,只承受端墙传来的风力 取吊车肢基层支持按轴线距离分派受力。 交叉杆、上层斜撑杆、门形基层支持的次要杆件一般 按柔性杆(拉杆)设想,交叉杆趋势于受压的杆件不参取工 做,其他的非交叉杆以及程度横杆按压杆设想。某些沉型 车间,对基层柱间支持的刚度要求较高,往往交叉杆的两 杆均按压杆设想。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 第7.3节 屋盖布局 本节目次 1.屋盖布局的形式 2.屋盖支持 3.简支屋架设想 4.刚接屋架(框架横梁)设想特点 根基要求 1.领会屋盖的形式和支持 2.控制简支屋架的设想 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.1 屋盖的布局形式 7.3.1.1 屋盖布局系统 (1)无檩屋盖 ◆无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等沉型 屋面,将屋面板间接放正在屋架或天窗架上。 ◆ 预应力混凝土大型屋面板的跨度凡是采用6m,有 前提时也可采用12m。当柱距大于所采用的屋面板跨度时, 可采用托架(或托梁)来支承两头屋架。 ◆ 采用无檩屋盖的厂房,屋面刚度大,耐久性也高。 因为大型屋面板取屋架上弦杆的焊接常常得不到,只 能无限地考虑它的空间感化,屋盖支持不克不及打消。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 (2)有檩屋盖 有檩屋盖常用于轻型屋面材料的环境。如压型钢 板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。 对石棉瓦和瓦楞铁皮屋面,屋架间距凡是为6m; 当柱距大于或等于12m时,则用托架支承两头屋架。对 于压型钢板和压型铝合金木屋面、屋架间距常大于或 等于12m,当屋架间距为12~18m时,宜将檩条间接 支承于钢屋架上;当屋架间距大于18m时,以纵横标的目的 的次桁架(或梁)来支承檩条较为合适。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 采用彩色压型钢板和压型铝板做屋面材料的有檩 屋盖系统,制做便利,施工速度快。当压型钢板和压 型铝板取檩条进行靠得住毗连后,构成一深梁,能无效 地传送屋面纵横标的目的的程度力(包罗风荷载及吊车制 动力等),能提高屋面的全体刚度。这一现象可称为 应力蒙皮效应。跟着我国《冷弯型钢受力蒙皮布局设 计规范》的公布,正在墙面、屋面均采用压型钢板做围 护材料的衡宇设想中已逐渐起头考虑应力蒙皮效应对 屋面刚度的贡献。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.1.2 屋架的形式 屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。 屋架的外形起首取决于建建物的用处,其次招考虑用 料经济施工便利、取其他构件的毗连以及布局的刚度等问 题。此外,还取决于屋面材料要求的排水坡度。 正在制制简单的前提下,桁架外形应尽可能取其弯矩图 接近,如许能使弦杆受力平均,腹杆受力较小。腹杆的布 置应使内力分布趋于合理,尽量用长杆受拉、短杆受压, 腹杆的数目宜少,总长度要短,斜腹杆的倾角一般正在 30。~60。之间,腹杆安插时应留意使荷载都感化正在桁架 的节点上(石棉瓦等轻屋面的屋架除外),避免因为节间荷 载而使弦杆承受局部弯矩,节点构制要求简单合理,便于 钢布局 设想 制制。 第七章 单层厂房布局 三角形桁架 ◆用于陡坡屋面(i>1/3)的有檩屋盖系统 ◆特点:凡是取柱子只能铰接,衡宇的全体横向刚度较 低;对简支屋架来说,外形取荷载感化下的弯矩图相差悬殊, 以致这种屋架弦杆受力不均,支座处内力较大,跨中内力较 小,弦杆的截面不克不及充实阐扬感化;支座处上、下弦杆交角 过小内力较大,使支座节点构制复杂。 三角形屋架的腹杆安插常用的几种形式: 钢布局 设想 (a) (b) (c) (d) 图7.3.1 三角形屋架的形式 第七章 单层厂房布局 三角形屋架的腹杆安插常用的有芬克式[图7.3.1 1(a)、(b)]和人字式[图7.3.l(d)]。芬克式的腹杆虽然较 多,但它的压杆短、拉杆长,受力相对合理,且可分为两个 小桁架制做取运输较为便利。人字式腹杆的节点较少,但受 压腹杆较长,合用于跨度较小(L≤18 m)的环境,可是,人 字式屋架的抗震机能优于芬克式屋架,所以正在强地动烈度地 区,跨度大于18 m时仍常用人字式腹杆的屋架。单斜式腹杆 的屋架(图7.3.1(c)],其腹杆和节点数目均较多,只合用 于下弦需要设置天棚的屋架,一般环境较少采用。因为某些 屋面材料要求檩条的间距很小,不成能将所有檩条都放置正在 节点上,从而使上弦发生局部弯矩,因而,三角形屋架正在布 钢布局 设想 置腹杆时,要同时处置好檩距和上弦节点之间的关系。 第七章 单层厂房布局 虽然从内力分派概念看,三角形屋架的外形存正在 着较着的不合,可是从建建物的整个结构和用处 出发,正在屋面材料为石棉瓦、瓦楞铁皮以及短尺压型 钢板等需要上弦坡度较陡的环境下,往往仍是要用三 角形屋架的。三角形屋架的高度,当屋面坡度为(1/ 3 ~ 1/2)时,高度H=(l/6~1/4)L。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 梯形屋架 ◆用于屋面坡度较为平缓的无檩屋盖系统 ◆特点:它取简支受弯构件的弯矩图形比力接近,弦杆 受力较为平均。梯形屋架取柱的毗连能够做成铰接也能够做 成刚接。刚性毗连可提高建建物的横向刚度。 梯形屋架的腹杆系统可采用单斜式、人字式和再分式。 一般环境下,取柱刚接的屋架宜采用下承式;取柱铰接时则 采用上承式、下承式均可。 3000 3000 (a) 3000 (b) 1500 钢布局 设想 (c) (d) 图7.3.2 梯形屋架 第七章 单层厂房布局 因为下承式使排架柱计较高度减小又便于鄙人弦 设置屋盖纵向程度支持,故以往多采用之,但上承式 使屋架沉心降低,支座斜腹杆受拉,且给安拆带来很 大的便利,近年来逐步推广利用。当桁架下弦要做天 棚时,需设置吊杆[图7.3.2(b)虚线所示]或者采用单 斜式腹杆[图7.3.2(a)]。当上弦节间长度为3m,而大 型屋面板宽度为1.5 m时,常采用再分式腹杆[图7.3.1 2(d)]将节间减小至1.5m,有时也采用3m节间而使上弦 承受局部弯矩,虽然构制较简单但耗钢量增加,一般 钢布局 设想 很少采用。 第七章 单层厂房布局 人字形屋架 人字形屋架,上、下弦能够平行;也能够有分歧坡度,或 者下弦有一程度段。如图7.3.3(a)(b)(c)(d)所示。坡度常为 1/20~1/10,屋架中部高度一般为2.0~2.5m,跨度大于36m 时可取较大高度,但不宜跨越3m。端部高度一般为跨度的 1/18~1/12。 (a) (b) (c) (d) 钢布局 设想 (e) (f) (g) 图7.3.3 人字形屋架和平行弦桁架 第七章 单层厂房布局 平行弦桁架 平行弦桁架[图7.3.3(e)(f) (g)] 正在构制方面有凸起 的长处,弦杆及腹杆别离等长、节点形式不异、能保 证桁架的杆件反复率最大,且可使节点构制形式同一, 便于制做工业化。 平行弦桁架还可用于单坡屋架、吊车制动桁架、 栈桥和支持构件等。腹杆安插凡是采用人字式[图 7.3.3(e)(f)],用做支持桁架时腹杆常采用交叉式[图 7.3.3(g)] 。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.1.3 托架、天窗架的形式 支承两头屋架的桁架称为托架。 托架一般采用平行弦桁架,腹杆采用带竖杆的人字 形系统。间接支承于钢筋混凝土柱上的托架常用下承式, 支于钢柱上的托架常用上承式。 托架高度应按照所支承的屋架端部高度、刚度要求、 经济要求以及有益于节点构制的准绳来决定。一般取跨 度的1/5~1/10,托架的节间长度一般为2m或3m。 当托架跨度大于18m时,可做成双壁式[图7.3.4 (c)],此时,上下弦杆采用平放的H型钢,以满脚平面外 刚度要求。托架取柱的毗连凡是做成铰接,屋架取托架 的毗连宜采用铰支的平接。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 n×3000 n×3000 n×3000 n×3000 n×3000 (a) n×3000 n×3000 n×3000 n×3000 3×2000 n×3000 3×2000 (b) (c) (d) 图7.3.4 托架形式 (a)上承式托架;(b)下承式托架; (c)双壁式桁架截面;(d)单壁式桁架截面; 第七章 单层厂房布局 厂房中天窗的形式可分为纵向天窗、横向天窗和井 式天窗等。 纵向天窗的天窗架形式一般有竖杆式(图7.3.5a) 、 三角拱式(图7.3.5b)和三支点式(图7.3.5c) 。 钢布局 设想 (a) ~6000 ~6000 (b) ~9000 ~6000 ~9000 ~9000 (c) 图7.3.5 天窗架形式 ~12000 第七章 单层厂房布局 多竖杆式天窗架[图7.3.5(a)]构制简单,传给屋架的荷 载较为分离,安拆时凡是取屋架正在现场拼拆后再全体吊拆, 可用于天窗高度和宽度不太大的环境。 三铰拱式天窗架[图7.3.5(b)]由两个三角形桁架构成, 它取屋架的毗连点起码,制制简单,凡是用做支于混凝土屋 架的天窗架。因为顶铰的存正在,安拆时不变性较差,当取屋 架别离吊拆时宜进行加固处置。 三支点式天窗架[图7.3.5(c)]由支于屋脊节点和两侧柱 的桁架构成。它取屋架毗连的节点较少,常取屋架别离吊拆, 施工较便利。 天窗架的宽度和高度应按照工艺和建建要求确定,一般 宽度为厂房跨度的1/3摆布,高度为其宽度的(1/5~1/2)。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 有时为了更好地组织通风,避免衡宇外面气流的干 扰,对纵向天窗还设置有挡风板。挡风板有竖曲式[图 7.16(a)]、侧斜式[图7.16(b)]和外包式[图7.16(c)]三 种,凡是采用金属压型板和波形石棉瓦等轻质材料,其 下端取屋盖顶面应留出至多50mm的空地。挡风板挂于挡 风板支架的檩条上。挡风板支架有支承式和吊挂式。支 承式的立柱下端间接支承于屋盖上,上端用横杆取天窗 架相连。支承式挡风板支架的杆件少,省钢材,但立柱 取屋盖毗连处的防水处置复杂。吊挂式挡风板支架则由 毗连于天窗架侧柱的杆件系统构成。挡风板荷载全数传 给天窗架侧柱。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.2 屋盖支持 屋架正在其本身平面内为几何外形不成变系统,并具 有较大的刚度,能承受屋架平面内的各类荷载。可是, 平面屋架本身正在垂曲于屋架平面的侧向(称为屋架平面 外)刚度和不变性则很差,不克不及承受程度荷载。因而, 为使屋架布局有脚够的空间刚度和不变性,必需正在屋架 间设置支持系统(图7.3.6)。 上弦横向程度支持 檩条或 屋面板 钢布局 设想 屋架 下弦横向程度支持 (a) (b) 图7.3.6 屋盖支持感化示企图 垂曲支持 第七章 单层厂房布局 (1)支持的感化 ◆布局的空间全体感化; ◆避免压杆侧向失稳,防止拉杆发生过大的振动; ◆承担和传送程度荷载(如风荷载、吊挂吊车程度 荷载和地动荷载等); ◆布局安拆时的不变取便利 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 (2)支持的安插 700~800 3000~6000 钢布局 设想 6000 屋架上弦平面 横向程度支持 纵向程度支持 12000 1 1 2 2 ≤60m ≤60m 屋架下弦平面 檩条 垂曲支持 垂曲支持 ≤60m 檩条 ≤60m 系杆 1-1 (a) 隔撑 2-2 (b) 图7.3.7 有檩屋盖的支持安插 (a)屋架间距为6m时;(b)屋架间距为12m时; 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 6000 屋架上弦平面 1 2 6000 屋架上弦平面 1 3 3 2 屋架下弦平面 1-1 屋架下弦平面 天窗架上弦平面 2-2 3-3 (a) (b) 图7.3.8 无檩屋盖的支持安插 (a)屋架间距为6m无天窗架的屋盖支持安插时;(b)天窗未到尽端的屋盖支持安插; 第七章 单层厂房布局 屋盖支持系统可分为:横向程度支持、纵向程度支 撑、垂曲支持和系杆。 ◆上弦横向程度支持 设置正在屋架上弦和天窗架上弦,一般正在衡宇两头或 纵向温度区段两头。有时正在山墙承沉,或设有纵向天窗, 但此天窗又未到温度区段尽端而退一个柱间断开时,为 了取天窗支持共同,可将屋架的横向程度支持安插正在第 二个柱间,但正在第一个柱间要设置刚性系杆以支撑端屋 架和传送端墙风力。两道横向程度支持间的距离不宜大 于60m,当温度区段长度较大时,尚应正在中部增设支持, 以合适此要求。 当屋架间距>12m时,上弦程度支持还应予以加强, 以屋盖的刚度。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ◆下弦横向程度支持 当屋架间距<12m时,尚应正在屋架下弦设置横向水 平支持,但当屋架跨度比力小(L<18m)又无吊车或其他 振动设备时,可不设下弦横向程度支持。 当屋架间距≥12m时,因为正在屋架下弦设置支持未便, 可不必设置下弦横向程度支持,但上弦支持应恰当加强, 并使用隅撑或系杆对屋梁下弦侧向加以支承。 屋架间距≥18m时,若是仍采用上述方案则檩条跨度 过大,此时宜设置纵向次桁架,使从桁架(屋架)取次桁架 构成纵横桁架系统,次桁架间再设置檩条或设置横梁及檩 钢布局 条,同时,次桁架还对屋架下弦平面外供给支承。 设想 第七章 单层厂房布局 ◆纵向程度支持 当衡宇较高、跨度较大、空间刚度要求较高时,设有支 承两头屋架的托架为托架的侧向不变时,或设有沉级或 大吨位的中级工做制桥式吊车、壁行吊车或有锻锤等较大振 动设备时,均应正在屋架端节间平面内设置纵向程度支持。纵 向程度支持和横向程度支持构成封锁系统将大大提高衡宇的 纵向刚度。 屋架间距<12m时,纵向程度支持凡是安插正在屋架下弦 平面,但三角形屋架及端斜杆为下降式且次要支座设正在上弦 处的梯形屋架和人字形屋架,也能够安插正在上弦平面内。 屋架间距≥12m时,纵向程度支持宜安插正在屋架的上弦 钢布局 设想 平面内。 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 ◆垂曲支持(图7.3.9) 无论有檩屋盖或无檩屋盖,凡是均应设置垂宜支持。屋架 的垂宜支持应取上、下弦横向程度支持设置正在统一柱间。 对三角形屋架的垂曲支持,当屋架跨度≤18m时,可仅正在跨 度地方设置一道;当跨度18m时,宜设置两道(正在跨度1/3摆布 处各一道)。 对梯形屋架、人字形屋架或其他端部有必然高度的多边形 屋架,必需正在屋架端部设置垂宜支持,此外尚应按下列前提设 置中部的垂宜支持:当屋架跨度≤30m时,可仅正在屋架跨中安插 一道垂曲支持,当跨度>30m时,则应正在跨度l/3摆布的竖杆平 面内各设一道垂曲支持;当有天窗时,宜设置正在天窗侧腿的下 面。若屋架端部有托架时,就用托架等取代,不另设端部垂曲 支持。 取天窗架上弦横向支持雷同,天窗架垂曲撑也应设置正在天 窗架端部以及中部有屋架横向支持的柱间[图7.3.8(b)] ,并应正在 天窗两侧柱平面内安插[图7.3.9(b)]。 第七章 单层厂房布局 对多竖杆和三支点式天窗架,当其宽度>12m时,尚应正在 地方竖杆平面内增设一道。 L<12m 钢布局 设想 L≤30m (a) L>30m (b) L≤18m (c) L>18m (d) 6000 (e) 6000 6000 12000 (f) (g) (h) 图7.3.9 垂曲支持的安插和形式 >3600 <2400 2400 ~3600 2400 ~3600 第七章 单层厂房布局 ◆系杆 感化:为了支撑未连支持的平面屋架和天窗架,保 证其不变和传送程度力。 安插准绳: 屋架上弦平面内,对无檩系统,正在屋脊处和屋架端 部处;对有檩系统,正在纵向天窗下的屋脊处。 屋架下弦平面内,当屋架间距为6m时,应正在屋架端 部处、下弦杆有弯折处、取柱刚接的屋架下弦端节间受 压但未设纵向程度支持的节点处、跨度>18m的芬克式 屋架的从斜杆取下弦订交的节点处等部位设置。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 当屋架间距≥12m时,支持杆件截面将大大添加,多 多耗钢材,比力合理的做法是将程度支持全数安插正在上 弦平面内,并操纵檩条做为支持系统的压杆和系杆,而 做为下弦侧向支承的系杆可用支于檩条的隅撑取代。 设想:设想时分为刚性系杆(既能受拉又能受压)和 柔性系杆(只能受拉) 。屋架次要支承节点处的系杆,屋 架上弦脊节点处的系杆均宜用刚性系杆,当横向程度支 撑设置正在衡宇温度区段端部第二个柱间时,第一个柱间 的所有系杆均为刚性系杆,其他环境的系杆可用柔性系 杆。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 (3)支持的计较和构制 支持中的交叉斜杆以及柔性系杆按拉杆设想,凡是用单角钢 做成;非交叉斜杆、弦杆、横杆以及刚性系杆按照压杆设想,宜 采用双角钢做成T形截面或十字形截面,此中横杆和刚性系杆常 用十字形截面使两个标的目的具有等不变性。屋盖支持杆件的节点板 厚度凡是采用6mm,对沉型厂衡宇盖宜采用8mm。 对于如图7.3.10所示的支持桁架,凡是将斜腹杆视为柔性 杆件,只能受拉,不克不及受压。因此,受压杆件退出工做,如图 7.3.10中虚线所示,每节间只要受拉的斜腹杆参取工做。 W/2 W W W W W W/2 W/2 W W W W W W W W/2 钢布局 设想 (a) (b) 图7.3.10 支持桁架杆件的内力计较简图 第七章 单层厂房布局 7.3.3 简支屋架设想 7.3.3.1 屋架的内力阐发 (1)根基假定 假定节点处的所有杆件轴线正在统一平面内订交于一 点(节点核心),并且各节点均为抱负铰接。荷载集中做 用于节点(屋架感化有节间荷载时,可将其分派到相邻 的两个节点)。即简化为桁架。 按上述抱负系统内力图出的应力是桁架的次要应力, 因为节点现实具有的刚性所惹起的次应力,以及因制做 误差或构制等缘由而发生的附加应力,其值较小,设想 钢布局 时一般不考虑。 设想 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 (2)局部弯矩的处置方式 节间荷载惹起的局部弯矩,一般采用简化计较。 当屋架上弦杆有节间荷载感化时,上弦杆的局部弯矩可 近似地采用:端节间的正弯矩取0.8M0,其他节间的正弯矩和 节点负弯短(包罗屋脊节点)取0.6M0,M0为将响应弦杆节间 做为单跨简支梁求得的最大弯矩。 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.6M0 0.8M0 图7.3.11 局部弯矩感化的计较简图 第七章 单层厂房布局 (3) 内力计较和荷载组合 荷载规范:屋架的荷载组合要按组合式(1.29)和按组 合式(1.30)进行。取柱铰接的屋架招考虑下列荷载感化环境: 第一是全跨荷载:所有屋架都应进行全跨满载时的内力计 算。即全跨永世荷载+全跨屋面活荷载或雪荷载(取两者的较大 值)+全跨积灰荷载+吊挂吊车荷载。有纵向天窗时,应别离计 算两头天窗处和天窗端壁处的屋架杆件内力。 第二是半跨荷载:全跨永世荷载+半跨屋面活荷载(或半跨 雪荷载)+半跨积灰荷载+吊挂吊车荷载。采用大型混凝土屋面 板的屋架,尚招考虑安拆时可能的半跨荷载:屋架及天窗架 (包罗支持)自沉+半跨屋面板沉+半跨屋面活荷载。采用半跨荷 钢布局 载是考虑到有可能会惹起腹杆内力“变号”。 设想 第七章 单层厂房布局 第三是对轻质屋面材料的屋架,一般招考虑负风压的影 响。即当屋面永世荷载(荷载分项系数γG取为1.0)小于负风压 (荷载分项系数γQ取为1.4)时,屋架的受拉杆件正在永世荷载取 风荷载结合感化下可能受压。求其内力时,可假定屋架两头 支座的水力相等。一般的做法是:只需负风压的竖向分 力大于永世荷载,即认为屋架的拉杆将反号变为压杆,但此 压力不大,将其长细比节制不跨越250即可,不必计较风荷 载感化下的内力。 第四是轻屋面的厂房,当吊车起分量较大(Q≥300kN)招考 虑按框架阐发求得的柱顶程度力能否会使下弦内力添加或引 起下弦内力变号。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.3.2 杆件的计较长度和容许长细比 (1)杆件的计较长度 确定桁架弦杆和单系腹杆的长细比时,其计较长度 来Lo应按表7.2的采用。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 ◆桁架平面内 现实上桁架节点具有必然的刚 (a) 性,杆件两头均系弹性嵌固。当某一 压杆因失稳而屈曲,端部绕节点动弹 时[图7.3.12(a)]将遭到节点中其他 杆件的束缚。实践和理论阐发证明, lox=0.8l (b) 束缚节点动弹的次要要素是拉杆。汇 交于节点中的拉杆数量愈多,则发生 的束缚感化愈大,压杆正在节点处的嵌 固程度也愈大,其计较长度就愈小。 l2 l1 按照这个事理,可视节点的嵌固程度 来确定各杆件的计较长度。弦杆、支 图7.3.12 桁架弦杆的计较长度 座斜杆和支座竖杆取 l0x ? l ;其他受 (a)桁架杆件正在桁架平面内的计较长度; 压腹杆,取 l0x ? 0.8l 。 (b) 桁架杆件正在桁架平面外的计较长度; 第七章 单层厂房布局 ◆桁架平面外 准绳上,屋架弦杆正在平面外的计较长度,应取侧向 支承点间的距离。 上弦:有檩屋盖中,凡是,檩条可视为屋架弦杆的 支持点。正在无檩屋盖中,大型屋面板能起必然的支持做 用,一般取2块屋面板的宽度,但不大于3.0m。 下弦:视有无纵向程度支持,取纵向程度支持节点取系 杆或系杆取系杆间的距离。 腹杆:因节点正在桁架平面外的刚度很小,对杆件没 有什么嵌固感化,故所有腹杆均取 l0y ? l 。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ◆斜平面 单面毗连的单角钢杆件和双角钢构成的十字形杆件, 因截面从轴不正在桁架平面内,有可能斜向失稳,杆件两 端的节点对其两个标的目的均有必然的嵌固感化,因而,斜 平面计较长度略做折减,支座斜杆和支座竖杆取 l0 ? l , 其他取 l0 ? 0.9l 。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ◆其他 如桁架受压弦杆侧向支承点间的距离为两倍节间长度, 且两节间弦杆内力不等时[图7.3.13],该弦杆正在桁架平面外 的计较长度按下式计较: l0 ? ? l1 ??? 0.75 ? 0.25 N2 N1 ???? 但不小于0.5l1 式中: N1 ——较大的压力,计较时取正值; N2 ——较小的压力或拉力,计较时压力取正值,拉力 取负值。 l1 钢布局 设想 N1 N2 图7.3.13 侧向支持点间压力有 变化的弦杆平面外计较长度 第七章 单层厂房布局 桁架再分式腹杆系统的受压从斜杆[见图7.3.14(a)], 正在桁架平面外的计较长度也按上式确定(受拉从斜杆仍取 l1);正在桁架平面内的计较长度则采用节点核心间距离。 (a) (b) l1 钢布局 设想 图7.3.14 压力有变化的受压腹杆 平面外计较长度 (2)杆件的容许长细比 具体见第四章轴心受力构件表4.1和表4.2。 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 7.3.3.3 杆件的截面形式 准绳上招考虑构制简单、施工便利、易于毗连,使其具有一 定的侧向刚度而且取材容易等要求。对轴心受压杆件,宜使杆件对 两个从轴有附近的不变性。 (1)单壁式屋架杆件的截面形式 凡是采用由两个角钢构成的T形截面或十字形截面。受力较小 的次要杆件可采用单角钢。现在,良多环境可用H型钢剖开而成的T 型钢来取代双角钢构成的T形截面。 y y y x y x y x xx xx x y ly=(1.35~1.5)lx (a) y ly=(2.6~2.9)lx (b) y ly=(0.75~0.9)lx (c) yx (d) yx (e) y y y x x x x x x y ly=(1.8~2.1)lx (f) 图7.3.15 y ly=(0.82~1.4)lx (g) y ly=(0.45~0.79)lx (h) 单壁式屋架杆件角钢截面 第七章 单层厂房布局 对节间无荷载的上弦杆,正在一般的支持安插环境下, 计较长度Loy≥2Lox,为使轴压不变系数φx取φy接近,一 般应满脚iy≥2ix,因而,宜采用不等边角钢短肢相连的 截面[图7.3.15(b)]或TW型截面[图7.3.15(f)],当Loy=Lox 时,可采用两个等边角钢截面[图7.3.15(a)]或TM型截面 [图7.3.15(g)];对节间有荷载的上弦杆,为了加强正在桁 架平面内的抗弯能力,也可采用不等边角钢长肢相连的截 面或TN型截面。 下弦杆正在一般环境下LoyLox ,凡是采用不等边角钢 短肢相连的截面或TW型截面以满脚长细比要求。 支座斜杆Loy=Lox时,宜采用不等边角钢长肢相连或等 边角钢的截面,连有再分式杆件的斜腹杆因Loy=2Lox ,可 采用等边角钢相并的截面。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 其他一般腹杆,因其Loy=L ,Lox=0.8,即Loy=1.25Lox , 故宜采用等边角钢相并的截面。毗连垂曲支持的竖腹杆, 使毗连不偏疼,宜采用两个等边角钢构成的十字形截面 [图7.2 6(d)];受力很小的腹杆(如再分杆等次要杆 件),可采用单角钢截面。 用H型钢沿纵向剖开而成的T型钢来取代保守的双角钢T 形截面,用于桁架弦杆,能够省去节点板或减末节点板尺 寸,零仵数量少,用钢量少(约节约钢材10%),用工量 少(省工15%~20%)。易于涂油漆且提高其抗侵蚀机能, 耽误其利用寿命,降低制价(16%~20%)。因而,有很广 阔的成长前景。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 (2)双壁式屋架杆件的截面形式 屋架跨度较大时,弦杆等杆件较长,单榀屋架的横向 刚度比力低。为安拆时屋架的侧向刚度,对跨度≥42m 的屋架宜设想成双壁式。此中由双角钢构成的双壁式截面 可用于弦杆和腹杆,横放的H型钢可用于大跨度沉型双壁式 屋架的弦杆和腹杆。 钢布局 设想 (a) (b) (c) 图7.3.16 双壁式屋架杆件的截面 第七章 单层厂房布局 (3)双角钢杆件的填板 双角钢构成T形或十字形截面,杆件按实腹式杆件计较。 为了两个角钢配合工做,必需每隔必然距离正在两个 角钢间加设填板,使它们之间有靠得住毗连。 50~80 1 15~20 10~15 钢布局 设想 l1 l1 1 (a) 1 1 l1 l1 (b) 图7.3.17 桁架杆件中的填板 第七章 单层厂房布局 填板的宽度:一般取50~80mm;填板的长度:对T 形截面应比角钢肢伸出10~20mm,对十字形截面则从 角钢肢尖缩进10~15mm,以便于施焊。填板的厚度取 桁架节点板不异。 填板的间距:对压杆l1≤40i1,拉杆l1≤80i1,正在T形截 面中,i1为一个角钢对平行于填板本身形心轴的反转展转半径; 正在十字形截面中,i1为一个角钢的最小反转展转半径,填板应 沿两个标的目的交织放置。正在压杆的桁架平面外计较长度范 围内,至多应设置两块填板。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.3.4 杆件的截面选择 (1)一般准绳 ①优先选用肢宽而薄的板件或肢件构成截面以增 加截面的反转展转半径,但受压构件应满脚局部不变的要求。 板件或肢件的最小厚度为5mm,对小跨度屋架可用到 4mm。 ②角钢杆件或T型钢的悬伸肢宽不得小于45mm。 间接取支持或系杆相连的最小肢宽,应按照毗连螺栓的 曲径d而定:d=16mm时,为63mm;d=18mm时,为70mm; d=20mm时,为75mm。垂曲支持或系杆如毗连正在事后焊于 桁架竖腹杆及弦杆的毗连板上时,则悬伸肢宽不受此限。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ③屋架节点板(或T型钢弦杆的腹板)的厚度,可根 据下表取用。 梯形、人字形屋架腹杆最大内力或 三角形屋架弦杆端节间内力(kN) Q235钢单壁式焊接屋架节点板厚度选用表 ≤170 171~290 291~510 511~680 681~910 911~1290 1291~1770 1771~3090 两头节点板厚度(mm) 6~8 8 10 12 14 16 18 20 支座节点板厚度(mm) 10 10 12 14 16 18 20 22 注:1、节点板钢材为Q345钢或Q390 钢、Q420 钢时,节点板厚度可按表中数值恰当减小; 2、本表合用于腹杆端部用侧焊缝毗连的环境; 3、无竖腹杆相连且边无加劲肋加强的节点板,应将受压腹杆内力乘以1.25后再查表。 ④跨度较大的桁架(例如≥24m)取柱铰接时,弦杆宜 按照内力变化而改变截面,但半跨内一般只改变一次。变 截面宜正在节点处或其附近。改变截面的做法凡是是变 肢宽而连结厚度不变,以便处置弦杆的拼接构制。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ⑤统一屋架的型钢规格不宜太多,以便订货。如选出的 型钢规格过多,可将数量较少的小号型钢进行调整,同时 应尽量避免选用不异边长或肢宽而厚度相差很小的型钢, 免得施工时发生混料错误。 ⑥当毗连支持等的螺栓孔正在节点板范畴内且距节点板边 缘距离≥100mm时,计较杆件强度可不考虑截面的减弱。 [图7.29] ⑦单面毗连的单角钢杆件,考虑 受力时偏疼的影响,正在按轴心受 拉或轴心受压计较其强度、不变 性以及毗连时,钢材和毗连的强 度设想值应乘以响应的折减系数 钢布局 (见附表1.4)。 设想 第七章 单层厂房布局 (2)杆件的截面选择 对轴心受拉杆件由强度要求计较所需的面积,同 时应满脚长细比要求。 对轴心受压杆件和压弯构件要计较强度、全体稳 定、局部不变和长细比。具体计较方式见第4章、第6 章。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.3.5 钢桁架的节点设想 (1)节点设想的一般要求 ①准绳上,桁架应以杆件的形心线为轴线并正在节 点处订交于一点。为了制做便利,凡是取角钢背或T型 钢背至轴线mm的倍数。 ②当沿长度弦杆截面有改变时,一般将拼接处两侧 弦杆概况临齐,此时宜采用受力较大的杆件形心线 。当两侧形心线偏移的距离e不跨越较 大弦杆截面高度的5%时,可不考虑此偏疼影响。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 M=N1e N1 N2 e 钢布局 设想 (a) (b) 图7.3.18 弦杆轴线的偏疼 当偏疼距离e跨越上述值,或者因为其他缘由使节点处有 较大偏疼弯矩时,应将此弯矩按照线刚度分派于各杆。计较公 式为: ? Mi ? M ? Ki Ki 式中 M ——节点偏疼弯矩,对图7.3.18的环境,M=N1e; Ki ——所计较杆件线刚度; ? Ki ——汇交于节点的各杆件线刚度之和。 第七章 单层厂房布局 ③正在屋架节点处,腹杆取弦杆或腹杆取腹杆之间焊 缝的净距,不宜小于10mm;杆件之间的空地不小于1520mm[图7.3.19] ,以便制做,且可避免焊缝过度稠密, 以致钢材局部变脆。 L L 1 1 15 ~ 20 钢布局 设想 ≥150 ≥150 准确 (a) (b) 图7.3.19 单斜杆取弦杆的毗连 不准确 第七章 单层厂房布局 ④角钢端部的切割一般垂曲于其轴线(a)] 。 有时为减末节点板尺寸,答应切去一肢的部门[图 7.3.20(b) 、(c)] ,但不答应将一个肢完全切去而另一肢 伸出的斜切[图7.3.20(d)] 。 钢布局 设想 不答应 ab c d 图7.3.20 角钢端部的切割 第七章 单层厂房布局 ⑤节点板的外形应简单而法则,宜至多两边平行, 一般采用矩形、平行四边形和曲角梯形等。节点板边缘 取杆件轴线(a)]。单斜杆 取弦杆的毗连应不呈现毗连的偏疼弯矩[图7.3.19(a)] , 一般应按照杆件截面尺寸和腹杆端部焊缝长度画出大样 图来确定,但考虑施工误差,宜将此平面尺寸恰当放大。 L L 1 1 15 ~ 20 钢布局 设想 ≥150 ≥150 准确 (a) (b) 图7.3.19 单斜杆取弦杆的毗连 不准确 第七章 单层厂房布局 ⑥支承大型混凝土屋面板的上弦杆,当支承处的总 集中荷载(设想值)跨越下表的数值时、弦杆的伸出 肢容易弯曲,应对其采用[图7.3.21]的做法予以加强。 弦杆不加强的最大节点荷载 角钢(或T型钢翼缘板)厚 Q235 8 10 12 14 16 度(mm)、当钢材为 Q345、Q390 7 8 10 12 14 支持处总集中荷载设想值(KN) 25 40 55 75 100 t=8~12 t=8~12 钢布局 设想 加劲肋 t=8~12 图7.3.21 上弦角钢的加强 加劲肋 第七章 单层厂房布局 (2)角钢桁架的节点设设想 角钢桁架是指弦杆和腹杆均用角钢做成的桁架。 ①一般节点 一般节点是指无集中荷载和无弦杆拼接的节点。 节点板应伸出弦杆10~15mm以便焊接。腹杆取节点板的 毗连焊缝按第3章角钢角焊缝承受轴心力方式计较。 15~20 10~15 15~20 钢布局 设想 N1 N2 图7.3.22 屋架下弦的两头节点 第七章 单层厂房布局 弦杆取节点板的毗连焊缝,招考虑承受弦杆相邻节 间内力之差 ?N ? N2 ? N1,按下列公式计较其焊脚尺寸: h ? 肢背焊缝 f1 ?1?N 2?0.7lw f w t (7.8) 式中 h ? 肢尖焊缝 f2 ? 2 ?N 2?0.7lw f w t ?1、?2——内力分派系数,可取?1 ffw ——角焊缝强度设想值。 ? (7.9) 2 3 ;? 2 ? 1 3 。 凡是因△N很小,现实所需的焊脚尺寸可由构制要求 确定,并沿节点板全长满焊。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ②有集中荷载的节点 为便于大型屋面板或檩条毗连角钢的放置, 常将节点板缩 进上弦角钢背,如图7.3.23。缩进距离不小于(0.5t+2)mm, 也不宜大于t,t为节点板厚度。角钢背凹槽的塞焊缝可假定只 承受屋面集中荷载,按下式计较其强度: ?f ? Q 2? 0.7hf1lw ? ?f f w f (7.10) 式中 Q ——节点集中荷载垂曲于屋面的分量; hf1 ——焊脚尺寸,取 hf1 ? 0.5t。 ?f ——反面角焊缝强度增大系数。对承受静力荷载 和间接承受动力荷载的屋架,?f ? 1.22;对间接 钢布局 设想 承受受动力荷载的屋架 ?f ? 1.0 。 第七章 单层厂房布局 Q N1 N2 e hf2 (a) hf1 N1 N2 hf2 hf2 (b) e hf1 hf2 钢布局 设想 (c) c (d) 图7.3.23 屋架上弦节点(受集中荷载感化) 第七章 单层厂房布局 现实上因 Q 不大,可按构制满焊。 弦杆相邻节间的内力差 ?N ? N2 ? N1 ,则由弦杆角钢 肢尖取节点板的毗连焊缝承受,计较时应计入偏疼弯矩 M ? ?N ?e(e 为角钢肢尖至弦杆轴线距离),按下式计较: 钢布局 设想 对 ?N : 对M : ?f ? ?N 2 ? 0.7hf2lw ?f ? 6M 2 ? 0.7hf2 lw2 (7.11) (7.12) 验算式为: 2 ???? ? ? f f ???? ? ? 2 f ? ffw (7.13) 式中 hf2 ——肢尖焊缝的焊脚尺寸。 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 当节点板向上伸出不妨碍屋面构件的放置,或因相邻弦 杆节间内力差?N 较大,胶尖焊缝不满脚上式时,可将节点 板部门向上伸出[图7.3.23(c)]或全数向上伸出[图7.3.23(d)] 。 此时弦杆取节点板的毗连焊缝应按下列公式计较: 肢背焊缝 ??1?N ?2 ? ?0.5Q?2 2? 0.7hf1lw1 ? ffw (7.14) 肢尖焊缝 ??2?N ?2 ? ?0.5Q?2 2? 0.7hf2lw2 ? ffw (7.15) 式中: hf1、lw1 ——伸出肢背的焊缝焊脚尺寸和计较长度 hf2、lw2 ——肢尖焊缝的焊脚尺寸和计较长度。 第七章 单层厂房布局 ③角钢桁架弦杆的拼接及拼接节点 弦杆的拼接分为工场拼接和工地拼接两种。 工场拼接的凡是正在节点范畴以外。 工地拼接的一般正在节点处,但以拼接角钢传送弦 杆内力。拼接角钢宜采用取弦杆不异的截面,使弦杆正在拼 接处连结原有的强度和刚度。 为了使拼接角钢取弦杆慎密相贴,应将拼接角钢的棱 角铲去,为便于施焊,还应将拼接角钢的竖肢切去△= (t+hf+5)mm,式中t为角钢厚度,hf为拼接焊缝的焊脚尺 寸。毗连角钢截面的减弱,能够由节点板(拼接正在节 点处)或角钢之间的填板(拼接正在节点范畴外)来弥补。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 屋脊节点处的拼接角钢,一般采用热弯成形。当屋面 坡度较大且拼接角钢肢较宽时,可将角钢竖肢暗语再弯折 后焊成。工地焊接时,为便于现场安拆,拼接节点要设置 安拆螺栓。此外,为避免双插,应使拼接角钢和节点板不 连正在统一运输单位上,有时也可把拼接角钢做为零丁的运 输零件。 △ 钢布局 设想 钻孔后切去 铲成弧面或斜面 冷弯后对焊 (a) (b) (c) 图7.3.24 拼接节点 第七章 单层厂房布局 拼接角钢或拼接钢板的长度,应按照所需焊缝长度决 定。 接头一侧的毗连焊缝总长度应为: ?lw ? N 0.7? hf f w f (7.16) 式中 N——杆件的轴心力,取节点两侧弦杆内 力的较大值。 双角钢的拼接中,上式得出的焊缝计较长度∑Lw 按四条焊缝平均分派。 弦杆取节点板的毗连焊缝,应按式(7.8)和式(7.9) 计较,公式中的△N取为相邻节间弦杆内力之差或弦 杆最大内力的1 5%,两者取较大值。当节点处有集 中荷载时,则应采用上述△N值和集中荷载Q值按式 钢布局 设想 (7.1 4)和式(7.1 5)验算。 第七章 单层厂房布局 ④角钢桁架的支座节点 屋架取柱子的毗连能够做成铰接或刚接。支承于混凝 土柱或砌体柱的屋架一般都是按铰接设想,而屋架取钢柱的 毗连则可为铰接或刚接。 支于混凝土柱的支座节点由节点板、底板、加劲肋和锚 栓构成。支座节点的核心应正在加劲肋上,加劲肋起分布支承 处支座反力的感化,它仍是支座节点板平面外刚度的必 要零件。为便于施焊,屋架下弦角钢背取支座底板的距离e (图7.3.25、图7.3.26)不宜小于下弦角钢伸出肢的宽度,也 不宜小于130mm。屋架支座底板取柱顶用锚栓相连,锚栓预 埋于柱顶,曲径凡是为20~24mm。为便于安拆时调整, 底板上的锚栓孔径宜为锚栓曲径的2~2.5倍,屋架就位后再 加小垫板套住锚栓并用工地焊缝取底板焊牢,小垫板上的孔 钢布局 径只比锚栓曲径大(1~2)mm。 设想 第七章 单层厂房布局 加劲肋 1 底板 垫板 b 1 e 节点板 a b1 a1 1-1 暗语c 加劲肋 R/4 图7.3.25 三角形屋架的支座节点 钢布局 设想 图7-3-26 人字形或梯形屋架 支座节点 加劲肋 暗语c b a 节点板 e 底板 第七章 单层厂房布局 支座节点由节点扳、底板、加劲肋和锚栓构成。支座 节点的传力线是:桁架各杆件的内力通过杆端焊缝传给 节点板,然后经节点板取加劲肋之间的垂曲焊缝,把一部 分力传给加劲肋,再通过节点板、加劲肋取底扳的程度焊 缝把全数支座压力传给底板,最初传给支座。因而,支座 节点应进行以下计较: 支座底板的毛面积应为: 式中 R —支座反力; A ? ab ? R fc ? A0 (7.17) f c—支座混凝土局部承压强度设想值; A0 —锚栓孔的面积。 按计较需要的底板面积一般较小,次要按照构制要求(锚 钢布局 设想 栓孔曲径、以及支承的不变性等)确定底板的平面尺寸。 第七章 单层厂房布局 支座底板的厚度按底板下柱顶反力感化发生的弯矩决定, 其方式取柱脚底板厚度不异。例如,图7. 3.25的底板经节点 板及加劲肋分隔后成为两相邻边支承的四块板,其单元宽度的 弯矩按下式计较: M ? ?qa12 (7.18) P102(4.43) 式中 q —底板下反力的平均值,q=R/(A- A0); β—系数,由b1/a1值按表4.8查得; a1 、b1—对角线长度及此中点至另一对角线)。 底板的厚度应为: t? 6M f (7.19) P102(4.45) 钢布局 为使柱顶反力比力平均,底板厚度不宜小于16mm。 设想 第七章 单层厂房布局 加劲肋 1 底板 垫板 b 1 e 节点板 a b1 a1 1-1 暗语c 加劲肋 R/4 图7.3.25 三角形屋架的支座节点 钢布局 设想 图7-3-26 人字形或梯形屋架 支座节点 加劲肋 暗语c b a 节点板 e 底板 第七章 单层厂房布局 加劲肋的高度由节点板的尺寸决定,其厚度取等于或略 小于节点板的厚度。加劲肋可视为支承于节点板上的悬臂梁, 一个加劲肋凡是假定传送支座反力的1/4,它取节点板的毗连 焊缝承受剪力 V ? R 4 和弯矩M ? V ? b 4并应按下式验算: ???? 2 ? V 0.7hf lw ?2 ?? ? ? ???? 2 ? 6M 0.7hf lw2 ? f ?2 ?? ? ? ffw 底板取节点板、加劲肋的毗连焊缝按承受全数支座反力 计较。验算式为: ? ? f ? R 0.7hf lw ? ?f f w f 此中焊缝计较长度之和∑Lw =2a+2(b-t-2c)-12hf,t和c别离为 钢布局 设想 节点板厚度和加劲肋暗语宽度(图7. 3.25、图7.3.26)。 第七章 单层厂房布局 (3)T型钢做弦杆的屋架节点 采用T型钢做屋架弦杆,当腹杆也用T型钢或单角钢时, 腹杆取弦杆的毗连不需要节点板。 当腹杆采用双角钢时,有时需设节点板,节点板取弦 杆采用对接焊缝,此焊缝承受弦杆相邻节间的内力差 ?N ? N2 ? N1 以及内力差发生的偏疼矩M ? ?N ?e ,可按 下式进行计较: 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ? 1.5?N ? lwt ? f w v ? ? ?Ne 1 6 tlw2 ? f t w 或f cw 7.22 7.23 式中 lw ——由斜腹杆焊缝确定的节点板长度,若无 引弧板施焊时要除去弧坑; t ——节点板厚度,凡是取取T型钢腹板等厚 或相差不跨越1mm; f w v ——对接焊缝抗剪强度设想值; 钢布局 f tw、f w c ——对接焊缝抗拉、抗压强度设想值。 设想 第七章 单层厂房布局 角钢腹杆取节点板的焊缝计较同角钢格架,因为节点 板取T型钢腹板等厚(或相差1mm),所以腹杆可伸入T型 钢腹板(见图7.3.27),如许可减末节点板尺寸。 N1 N2 e 加劲肋 钢布局 设想 图7.3.27 T型钢做弦杆的屋架节点 第七章 单层厂房布局 7.3.3.6 节点处板件的计较 (1)毗连节点处的板件正在拉、剪感化下的强度,需要 时应按下列公式进行抗扯破计较: ? N / (?i Ai ) ? f (7.24) 式中 ?i ? 1/ 1? 2 cos2 ?i N —感化于板件的拉力, (7.25) Ai ? tli —第i段面的截面积,当为螺栓(或铆钉) 毗连时取净截面面积 t —板件的厚度; 钢布局 设想 li —第i段的长度,应取板件中最的 线); ? i —第i段的拉剪折算系数; ? i —第i段线取拉力轴线的夹角。 第七章 单层厂房布局 N α2 l2 α1 α3 l3 l1 (a) N l2 l1 (b) N l1 l3 (c) 钢布局 设想 图7.3.28 板件的扯破 (a)焊缝毗连;(b) 螺栓(铆钉)毗连; 第七章 单层厂房布局 (2)角钢桁架节点板的强度还可用“无效宽度法”计较: ? ? N be t ? f (7.26) 式中: be— 应—取板净件宽的度有,效图宽中度θ为,该当力用扩螺散栓角(,或可铆取钉为)连30接。时。, (a) N (b) N 钢布局 设想 θ θ θθ be be 图7.3.29 板件的无效宽度 第七章 单层厂房布局 (3)为了桁架节点板正在斜腹杆压力感化下的不变性 受压腹杆毗连肢端面中点沿腹杆轴线标的目的至弦杆边缘的净距 离c[拜见图7.3.23 ],应满脚下列前提; ◆对有竖腹杆的节点板,c t ? 15 235 f ; y ◆对无竖腹杆的节点板,c t ? 10 235 fy ;且 N ? 0.8betf (4)正在采用上述方式计较节点板的强度和不变时,尚应 满脚下列要求: ◆节点板边缘取腹杆轴线。; ◆斜腹杆取弦杆的夹角应正在30。~60。之间; ◆节点板的边长度lf取厚度t比不得大于 60 235 fy 不然应沿边设加劲肋予以加强。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.3.7 钢屋盖施工图 施工图是正在钢布局制制厂加工制制的次要根据,必需 十分注沉。当屋架对称时,可仅绘半榀屋架的施工图,大 型屋架则需按运输单位绘制。施工图的绘制特点和要求说 明如下: (1)凡是正在图纸左上角绘一屋架简图,简图比例视图 纸空地大小而定,图中一半注上几何长度(mm),另一半 注上杆件的计较内力(kN)。当梯形屋架跨度L24m或三角 形屋架跨度L15m时,挠度较大,影响利用取外不雅,制制 时招考虑起拱,拱度约为L/500(图7.55),起拱值可注 正在简图中,也能够注正在申明中。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 (2)施工图的次要图面用以绘制屋架的反面,图,上、 下弦的平面图,需要的侧面图和剖面图,以及某些安拆节 点或特殊零件的大样图。屋架施工图凡是采用两种比例尺: 杆件轴线,免得图幅太大;节点(包 括杆件截面、节点板和小零件)一般为1:10~1:15,可 清晰地表达节点的细部构制要求。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 (3)安拆单位或运送单位是构件的一部门或全数,正在安拆过 程或运输过程中,做为一个全体来安拆或运送的。一般屋架可划 分为两个或三个运送单位,但可做为一个安拆单位进行安拆。正在 施工图中应说明各构件的型号和尺寸,并按照布局安插方案、工 艺手艺要求、各部位毗连方式及具体尺寸等环境,对构件进行详 细编号。编号的准绳是,只要正在两个构件的所有零件的外形、尺 寸、加工记号、数量和拆卸等全数不异时,才赐与不异的编 号。分歧品种的构件(如屋架、天窗架、支持等),还应正在其编 号前面冠以分歧的字母代号(例如屋架用W、天窗架用TJ、支持 用C等)。此外,连支持、系杆的屋架和不连支持、系杆的屋架 因正在毗连孔和毗连零件上有所区别,一般赐与分歧编号W1、W2、 W3等,但能够只绘一张施工图。如图7. 48及图7.54是按连支持 的W2绘制的。同时,正在W2才有的螺孔和正在W2、W3才有的零件处注 明“W2”和“W2、W3”字样。如许就能够正在统一张图上暗示三种 分歧编号的屋架。若是将连支持、系杆和不连支持、系杆的屋架 做得不异,则只需一个编号,并且吊拆简洁。 第七章 单层厂房布局 (4)正在施工图中应全数说明各零件(杆件和板件)的定位 尺寸、孔洞的,以及对工场加工和工地施工的所有要求。 定位尺寸次要有:杆件轴线至角钢肢背的距离,节点核心至所 连腹杆的近端端部距离,节点核心至节点板上、下和左、左边 缘的距离等。 (5)正在施工图中应说明各零件的型号和尺寸,对所有零件 也必需进行细致编号,并附材料表。表中角钢要说明型号和长 度,节点板等板仵要说明长、宽和厚度。零件编号按从次、上 下、摆布必然挨次一一进行。完全不异的零件用统一编号,两 个零件的外形和尺寸完全一样而开孔等分歧但系镜面临称 的,亦用统一编号,不外应正在材料表中说明正、反的字样以示 区别(如图7. 48中的零件1 0等)。材料表一般包罗各零件的 截面、长度、数量(正、反)和质量(单沉、共沉和合沉)。 材料表的用途次要是配料和算出用钢目标,其次是为吊拆时配 钢布局 备起沉运输设备,还可使一切零件毫无脱漏地暗示清晰。 设想 第七章 单层厂房布局 (6)施工图的申明应包罗所用钢材的钢号、焊条型号、 焊接方式和质量要求,图中未说明的焊缝和螺孔尺寸, 以及油漆、运输和加工要求等图中未表示的其他内容。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.3.4 刚接屋架(框架横梁)设想特点 取框架柱铰接的屋架,凡是忽略程度力,但当屋面为轻屋 面而柱的吊车荷载较大时,屋架弦杆的轴向力也较大,故不成 忽略。 取柱刚接的屋架,其杆件的内力可先按简支桁架阐发,支 座处弯矩的化成力偶考虑。如图7.3.30。 钢布局 设想 H1 h0 H1 A H1 B H1 图7.3.30 屋架支座弯矩化成力偶感化 第七章 单层厂房布局 下弦端节间可能受压时,长细比的节制应按压杆考虑, 即:仅正在恒载取风载结合感化下受压时,???=250。正在恒载 取风载和吊车荷载结合感化下受压时 ???=150。若下弦杆正在 屋架平面内的长细比或不变性不克不及满脚要求时,可予以加强。 钢布局 设想 (a) (b) 图7.3.31 屋架下弦杆受压时的加强方式 (a)加撑杆;(b) 加强弦杆截面; 第七章 单层厂房布局 屋架取柱采用刚接毗连 时,如图7.3.32,可认为上 弦的最大内力由上盖板传送。 下弦节点的毗连螺栓承受水 平拉力和偏疼弯矩。此处一 般属小偏疼,螺栓拉力的计 算方式见毗连一章。 上盖板 柱 支持 端板 屋架 H 支托 钢布局 设想 图7.3.32 屋架取柱刚接 第七章 单层厂房布局 屋架下弦节点板取支承端板的毗连焊缝受支座反力 R和最大程度力H1,(拉力或压力)以及偏疼弯矩M=H1e1 按下式计较: ???? 2 ? R 0.7hf lw ?2 ?? ? ? 1 ? 2 f ???? 2 ? H1 0.7hf lw2 ? 6H1e1 2? 0.7hf lw2 ?2 ?? ? ? f w f 式中 ?f ——反面角焊缝强度增大系数,当间接承受 动态荷裁时(例如屋架设有吊挂车) ?f ? 1.22 当间接承受动态荷载时,?f ? 1.0 ; e1 ——程度力至焊缝核心的距离。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 下弦节点的支承端板正在程度拉力H感化下受弯,近 似按嵌固于两列螺栓间的梁式板计较,所需厚度为: 式中: t ? 3 N maxl1 2Sf Nmax——一个螺栓所受的最大拉力; l1 ——两竖列螺栓的距离; S ——受力最大螺栓的端距加螺栓竖向间距的一半。 考虑到支座反力可能偏疼,故按加大25%计较。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 第7.4节 框架柱设想特点 本节目次 1.柱的计较长度 2.柱的截面验算 3.肩梁的构制和计较 4.托架取柱的毗连 根基要求 1.领会柱取其他构件的毗连体例 2.控制柱的构制特点和计较方式 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.4.1 柱的计较长度 H1 l1 △ N1 l1 △N H2 l2 l2 △ N1 △N N1 △N N1 △N 钢布局 设想 (a) N2 N2 (b) N2 (c) N2 (d) 图7.4.1 单阶柱框架的失稳 柱正在框架平面内的计较长度:取柱的形式和两头支 承环境相关。 第七章 单层厂房布局 等截面柱:按压弯构件一章的单层有侧移框架柱确定。 阶形柱,其计较长度是分段确定的。 柱正在框架平面外的计较长度: 当设有吊车梁和柱间支持而无其他支承构件时,上 段柱的计较长度取制动布局顶面到屋盖纵向程度支持或 托架支座之间柱的高度;下段柱的计较长度取柱脚底面 至肩梁顶面高度。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.4.2 柱的截面验算 单阶柱的上柱,一般为实腹工字形截面,拔取最不 利的内力组台,按第6章的计较方式进行截面验算。 阶形柱的下段柱一般为格构式压弯构件,需要验算 正在框架平面内的全体不变以及屋盖肢取吊车肢的单肢稳 定。计较单肢不变时,应留意别离拔取对所验算的单肢 发生最大压力的内力组合。 对格构柱,还需按吊车肢零丁承受最大吊车垂曲轮 压 Rmax 行弥补验算。此时,吊车肢承受的最大压力为: 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 N1 ? Rmax ? ?N ? ? Rmax y2 a ? ?M ? MR a ? 式中: Rmax——吊车竖向荷载及吊车梁自沉等所发生的最大计较压 力; M ——使吊车肢受压的下段柱计较弯矩,此中包罗 Rmax 的 感化: N ——取M响应的内力组合的下段柱轴向力; M R ——仅由Rmax感化对下段柱发生的计较弯矩,取M、N同 一截面; y2 ——下柱截面沉心轴至屋盖肢沉心线的距离; a ——下柱屋盖肢和吊车肢沉心线间的距离。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 当吊车梁为突缘支座时,其支反力沿吊车肢轴线传送,吊 车肢按承受铀心压力Nl计较单肢的不变性。 当吊车梁为平板式支座时,尚招考虑因为相邻两吊车梁支 座反力差(R1一R2)所发生的框架平面外的弯矩: My=(R1一R2)e My分布如图7-4-2所示。吊车肢按实腹式压弯杆验算正在弯 矩感化平面内(即框架平面外)的不变。 My 钢布局 设想 H2 ee 1 2 My R2 R1 图7.4.2 吊车肢的弯矩计较图 第七章 单层厂房布局 7.4.3 肩梁的构制和计较 由上盖板、下盖板、腹板及垫板构成。有以下两种: (1)单壁式肩梁 (b) 1 6 4 钢布局 设想 1-1 1 (c) 2 5 6 1 1 4 1-1 (d) N1 3 R1’ NM2 1 R1 R2’ M2 R2 RA a1 RB a (a) 图7.4.3 肩梁的受力和单壁式肩梁构制 第七章 单层厂房布局 单壁式肩梁的上柱内翼缘应开槽口插入肩梁腹板,由角焊 缝毗连,其受力为: R1 ? N1 2 ? M1 a1 式中 M1、N1 ——上柱下端 R1 使绝对值最大的最晦气内力组 合中的弯矩和轴压力。 a 1——上柱两翼缘核心间的距离。 钢布局 设想 肩梁腹板按跨度为a,受集中荷载R1的简支梁计较。 肩梁取下柱屋盖肢的毗连焊缝按肩梁腹板反力RA计较, 肩梁取下柱吊车肤的毗连焊缝按肩梁腹板反力RB计较。当吊 车梁为突缘支座时应按(Rmax+RB)计较, Rmax为吊车荷载传 给柱的最大压力。 第七章 单层厂房布局 吊车梁为平板支座时,吊车肢加劲肋按吊车梁最大支座 反力计较端面承压应力和毗连焊缝,加劲肋高度不宜小于 500mm,其上端应刨平顶紧盖板。 (2)双壁式肩梁 计较方式取单壁式根基不异,只是正在计较腹板时,招考 虑两块肢板配合受力。 MN 钢布局 设想 1 h x x 1 1-1 l (a) (b) 图7.4.4 双壁式肩梁构制 第七章 单层厂房布局 7.4.4 托架取柱的毗连 1 钢布局 设想 1 1-1 (a) 图7.4.5 托架(双壁式)支于钢柱 第七章 单层厂房布局 2 屋架 托架 钢布局 设想 下承式屋架 2 2-2 图7.4.6 托架(单壁式)支于混凝土柱 第七章 单层厂房布局 第7.5节 轻型门式刚架布局 本节目次 1.布局形式和安插 2.感化效应计较 3.构件设想特点 4.毗连和节点设想特点 根基要求 1.领会轻型门式刚架的形式和安插 2.控制构件的设想 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.5.1 布局形式和安插 (1)布局形式 单跨 双跨 多跨 钢布局 设想 带挑檐刚架 带毗屋刚架 图7.5.1 门式刚架的形式 单坡屋盖 第七章 单层厂房布局 门式刚架屋面的坡度宜取1/8~1/20。 柱脚多采用铰接平板支座,用于工业厂房且有桥式吊车 时,宜设想成刚接。 (2)建建尺寸 跨度:应取横向刚架柱轴线m为模数; 高度:应取地坪至柱轴线m,需要时可恰当放大; 门式刚架的合理间距:考虑刚架跨度、荷载前提及利用 要求等要素,一般宜取6m、7.5m、9m,最大可用12m; 挑檐长度:可按照利用要求确定,宜为0.5~12m,其上 翼缘坡度取取刚架斜梁坡度不异。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 (3)布局平面安插 纵向温度区段长度不大于300m,横向温度区段长 度不大于150m。正在多跨钢架局部抽掉中柱处,可安插 托架。山墙处可设置山墙墙架,或间接采用门式刚架。 (4)墙梁安插 侧墙采用压型钢板时,墙梁安插正在刚架柱的外侧, 其间距确定分析考虑墙板规格和计较要求;6度以下的 抗震设防烈度,可考虑用砌体做侧墙。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 (5)支持安插 ①正在每个温度区段或分期扶植的区段中,应别离设 置能形成空间不变布局的支持系统。 ②正在设置柱间支持的开间,应同时设置屋盖横向支 撑,以形成几何不变系统。 ③柱间支持的间距应按照衡宇纵向受力环境及安拆 前提确定,一般取30~40m;有吊车时不宜大于60m; 当衡宇高度较大时,柱间支持应分层设置。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 7.5.2 荷载计较及荷载组合 永世荷载:包罗屋面材料、檩条、刚架、墙架、支 撑等布局自沉和吊挂荷载(吊顶、天窗、管道、门窗 等)。屋面材料等布局自沉可参照第7.4节和《建建布局 荷载规范》的计较。吊挂荷载按现实环境取用。 可变荷载:包罗屋面均布活荷载、雪荷载、积灰荷 载、风荷载及吊车荷载等。当采用压型钢板轻型屋面时, 屋面竖向均布活荷载的尺度值(按程度投影面计较)应 取0.5kN/m2;对于受荷程度投影面积大于60m2的刚架构 件可取不小于0.3kN/m2(刚架横梁多属此种环境)。 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 雪荷载、积灰荷载及吊车荷载按《建建布局荷载规范》 的计较。 对于风荷载,因为(轻钢)门式刚架这类轻型衡宇钢结 构,其屋面坡度一般较小,高度也较低(属低层衡宇系统), 故其风荷载的计较不克不及完全按照《建建布局荷载规范》(从 要为风荷载体型系数μs),若按其计较门式刚架的风荷载则 会惹起布局正在大大都环境偏于不平安,以至严沉不平安。因 此,《门式刚架轻型衡宇钢布局手艺规程》对风荷载的计较 制定了如下的: 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 ?k ? ?s?z?0 (7.34) 式中 ωk—风荷载尺度值(kN/m2); ω0—根基风压,按《建建布局荷载规范》值乘以 1.05采用; μz—风荷载高度变化系数,按《建建布局荷载规范》 采用,当高度小于10 m时,应按10m高度处的数值采用; μs—风荷载体型系数(考虑内、外风压最大值的组合, 且含阵风系数。

第七章 单层厂房布局 钢布局 设想 第七章 单层厂房布局 本章目次 7.1 厂房布局的形式和安插 7.2 厂房布局的框架形式 7.3 屋盖布局 7.4 框架柱设想特点 7.5 轻型门式刚架布局钢布局单层厂房布局图片很好_图片/文字技巧_PPT制做技巧_适用文档。

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