《层房屋钢结构》PPT课件.ppt

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1、第七章 单层房屋钢结构第一节第一节 概述概述第二节第二节 钢屋架设计钢屋架设计SSRCSSRC第一节 概述 单层房屋单层房屋 钢结构钢结构 大跨度公共建筑大跨度公共建筑单层工业厂房单层工业厂房重型厂房钢结构重型厂房钢结构门式刚架轻型钢结构门式刚架轻型钢结构SSRCSSRC重型单层工业厂房的结构体系重型单层工业厂房的结构体系重型单层工业厂房的结构体系重型单层工业厂房的结构体系横向平面横向平面框架框架纵向平面纵向平面框架框架屋盖体系屋盖体系支撑系统支撑系统SSRCSSRC一一.框架体系框架体系l横向框架的作用横向框架的作用 （1）承担竖向荷载；）承担竖向荷载；（2）形成必要的横向刚度，承担横向水平

2、荷载；）形成必要的横向刚度，承担横向水平荷载；l横向框架的力学模型横向框架的力学模型 （1）柱脚）柱脚刚性连接刚性连接时，横梁与柱可采用时，横梁与柱可采用铰接铰接或或刚接刚接；(梁柱刚接时，对基础不均匀沉降敏感梁柱刚接时，对基础不均匀沉降敏感)（2）柱脚）柱脚铰接连接铰接连接时，横梁与柱只能采用时，横梁与柱只能采用刚性刚性连接；连接；(例如轻钢厂房例如轻钢厂房)（3）如按跨度来分，则有）如按跨度来分，则有单跨、双跨和多跨单跨、双跨和多跨。l纵向框架的作用纵向框架的作用 承担纵向水平荷载承担纵向水平荷载SSRCSSRC二二.屋盖结构屋盖结构 1)无檩屋盖结构体系无檩屋盖结构体系 钢钢筋筋混混凝凝

3、土土大大型型屋屋面面板板（常常用用1.5m*6m）直直接接作作用用于于钢钢屋屋架架之上，之上，屋架的间距即为屋面板跨度屋架的间距即为屋面板跨度，通常为，通常为6m屋屋面面板板上上采采用用卷卷材材防防水水，适适用用于于较较小小屋屋面面坡坡度度(1:81:12)，因此常采用因此常采用梯形屋架梯形屋架 构构件件种种类类少少，构构造造、安安装装方方便便，施施工工快快，且且屋屋盖盖刚刚度度大大，整整体性能好；但屋面自重大，体性能好；但屋面自重大，用钢量大用钢量大，对抗震也不利对抗震也不利 组成：屋面、檩条、屋架、托架和天窗架等组成：屋面、檩条、屋架、托架和天窗架等 分类：分类：无檩屋盖结构体系无檩屋盖结

4、构体系和和有檩屋盖结构体系有檩屋盖结构体系 SSRCSSRC二二.屋盖结构屋盖结构 2）有檩屋盖结构体系）有檩屋盖结构体系 采采用用轻轻型型屋屋面面材材料料：压压型型钢钢板板、压压型型铝铝合合金金板板、石石棉棉瓦瓦、瓦瓦楞铁皮等楞铁皮等屋架间距通常为屋架间距通常为6m；大于；大于12m时，采用托架支承中间屋架时，采用托架支承中间屋架屋屋面面坡坡度度较较陡陡(1:21:3)，以以便便排排水水，常常采采用用三三角角形形屋屋架架或或变截面工字钢梁变截面工字钢梁所所用用材材料料种种类类较较多多，但但屋屋面面布布置置较较灵灵活活，自自重重轻轻，用用料料省省，运输和安装较轻便运输和安装较轻便SSRCSSR

5、Cl 包括包括屋盖支撑屋盖支撑和和柱间支撑柱间支撑；l 它与柱、吊车梁、屋面系杆等组成它与柱、吊车梁、屋面系杆等组成纵向框架纵向框架，承担承担纵向水平荷载纵向水平荷载；l 把单榀的横向框架连成空间整体结构，从而保把单榀的横向框架连成空间整体结构，从而保 证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。三三.支撑结构支撑结构 SSRCSSRC钢盖支撑钢盖支撑 钢钢屋屋架架为为平平面面桁桁架架，各各个个平平面面桁桁架架要要通通过过各各种种支支撑撑及及纵向系杆纵向系杆连成一个连成一个空间几何不变空间几何不变的整体结构，才能承受荷载的整体结构，才能承受荷载 这些支撑及系杆统

6、称为这些支撑及系杆统称为屋盖支撑屋盖支撑 包包括括：上上弦弦横横向向水水平平支支撑撑、下下弦弦横横向向水水平平支支撑撑、下下弦弦纵向水平支撑、垂直支撑及系杆组成。纵向水平支撑、垂直支撑及系杆组成。SSRCSSRC作用：增加结构整体刚度、减小屋架杆件的平面外计算长度作用：增加结构整体刚度、减小屋架杆件的平面外计算长度SSRCSSRC承受墙体的自重和风荷载。承受墙体的自重和风荷载。四四.吊车梁和制动梁（桁架）吊车梁和制动梁（桁架）主要承受主要承受吊车竖向及水平荷载吊车竖向及水平荷载，并将这些荷，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。载传到横向框架和纵向框架上。五五.墙架墙架如梯子、走道、门窗等。如

7、梯子、走道、门窗等。在某些单层厂房钢结构中，由于工艺操作上在某些单层厂房钢结构中，由于工艺操作上的要求，还设有工作平台。的要求，还设有工作平台。六六.其它其它SSRCSSRC柱网的布置柱网的布置纵纵向向定定位位轴轴线线横向横向定位轴线定位轴线跨跨度度柱距柱距SSRCSSRC柱网布置原则：l 应满足生产工艺要求应满足生产工艺要求l 应满足结构的要求应满足结构的要求 柱柱子子应应布布置置在在同同一一横横向向轴轴线线上上，以以便便于于屋屋架架或或横横梁梁组组成成横横向向框架；柱子纵向也宜在同一轴线。框架；柱子纵向也宜在同一轴线。l 应符合经济合理的原则应符合经济合理的原则 为了降低工作量、实现标准化

8、，应满足模数的规定为了降低工作量、实现标准化，应满足模数的规定：跨跨度度小小于于或或等等于于18m18m时时，应应以以3m3m为为模模数数，即即9m9m、12m12m、15m15m、18m18m；当当厂厂房房跨跨度度大大于于18m18m时时，则则以以6m6m为为模模数数，即即24m24m、30m30m、36m36m。柱柱距距一一般般采采用用6m6m较较为为经经济济，当当工工艺艺有有特特殊殊要要求求时时，可可局局部部抽抽柱柱，即即柱柱距距做做成成12m12m；对对某某些些有有扩扩大大柱柱距距要要求求的的单单层层厂厂房房钢钢结构也可采用结构也可采用9m9m及及12m12m柱距。柱距。SSRCSSR

9、C温度缝的设置温度缝的设置温度将引起结构变形、产生温度将引起结构变形、产生温度应力：温度应力：为避免过大的温度变形和应力，应设置为避免过大的温度变形和应力，应设置温度伸缩缝温度伸缩缝解决纵向区段过长解决纵向区段过长横向设置伸缩缝横向设置伸缩缝 解决横向区段过长解决横向区段过长纵向设置伸缩缝纵向设置伸缩缝设设双双柱柱，两两侧侧无无任何任何横纵横纵向联系向联系SSRCSSRC第二节 钢屋架设计钢屋架设计一一.确定屋架形式和几何尺寸确定屋架形式和几何尺寸二二.屋架支撑布置屋架支撑布置 三三.荷载和内力计算荷载和内力计算四四.杆件截面选择杆件截面选择 五五.屋架结点设计屋架结点设计六六.绘制屋架施工详

10、图绘制屋架施工详图 SSRCSSRC一一.确定屋架形式和几何尺寸确定屋架形式和几何尺寸n屋架的受力特点屋架的受力特点l 屋架整体：抗弯屋架整体：抗弯l 各杆件：轴心力各杆件：轴心力平面钢桁架平面钢桁架SSRCSSRC选择屋架的形式需考虑的因素选择屋架的形式需考虑的因素：n屋架的形式屋架的形式（1 1）满足使用要求：）满足使用要求：排水坡度、建筑净空要求等排水坡度、建筑净空要求等（2 2）受力合理：）受力合理：外形尽量与弯矩图接近；短杆受压，外形尽量与弯矩图接近；短杆受压，长杆受拉；荷载尽量作用在节点上长杆受拉；荷载尽量作用在节点上（3 3）便于制作和安装：）便于制作和安装：杆件数量和规格尽量少

11、杆件数量和规格尽量少,杆件间夹角宜在杆件间夹角宜在30-6030-60度之间度之间（4 4）综合技术经济效果好）综合技术经济效果好：省工省料：省工省料SSRCSSRCn屋架的常用形式屋架的常用形式三角形桁架：三角形桁架：适用于屋面坡度较大的屋盖，坡度适用于屋面坡度较大的屋盖，坡度i i=1/2=1/21/31/3；跨度跨度181824m24m支座只能铰接，房屋横向刚度较低支座只能铰接，房屋横向刚度较低(a)(c)(a)(c)为芬克式桁架为芬克式桁架,腹杆受力合理腹杆受力合理,分为两榀小桁架便于运输分为两榀小桁架便于运输(b)(b)是两端高度为是两端高度为500mm,500mm,可以降低支座处上

12、、下弦内力可以降低支座处上、下弦内力SSRCSSRC梯形钢屋架：梯形钢屋架：梯形钢屋架：梯形钢屋架：外外形形接接近近弯弯矩矩图图，受受力力均匀均匀适适于于坡坡度度较较小小的的屋屋盖盖体体系，系，i i=1/8=1/81/161/16跨度可达跨度可达36m36m支支座座可可以以做做成成刚刚接接也也可可做成铰接做成铰接腹腹杆杆体体系系有有人人字字式式、再再分式分式按按支支座座节节点点可可分分为为上上承承式和下承式式和下承式SSRCSSRCn屋架的几何尺寸屋架的几何尺寸主要尺寸：主要尺寸：屋架的跨度、跨中高度及端部高度屋架的跨度、跨中高度及端部高度跨度跨度:标志跨度标志跨度ll柱网轴线的横向间距柱网

13、轴线的横向间距 计算跨度计算跨度l l0 0屋架两端支座反力间的距离屋架两端支座反力间的距离封闭结合封闭结合非封闭结合非封闭结合非非 封封 闭闭 结结合合SSRCSSRC屋架高度的确定屋架高度的确定 最大高度最大高度取决于运输界限和建筑要求取决于运输界限和建筑要求 最小高度最小高度根据桁架容许挠度确定根据桁架容许挠度确定 经济高度经济高度根据桁架杆件的总用钢量最少的条件确定根据桁架杆件的总用钢量最少的条件确定三三角角形形桁桁架架跨跨中中高高度度h=(1/41/6)l，跨跨度度大大时时取小值，反之取大值取小值，反之取大值梯形桁架：梯形桁架：跨中高度跨中高度h=(1/61/10)l端部高度：铰接时

14、端部高度：铰接时1.62.2m，刚接时为刚接时为1.82.4mSSRCSSRC起拱起拱桁架跨度较大时，竖向荷载将产生较大的挠度，影响外观：桁架跨度较大时，竖向荷载将产生较大的挠度，影响外观：跨度跨度15m15m的三角形桁架的三角形桁架和和跨度跨度24m24m的梯形弦桁架的梯形弦桁架，当下弦无向上曲折时，当下弦无向上曲折时，宜宜采用采用起拱起拱l l/500/500左右，抵销挠度左右，抵销挠度图中所标示的长度为考虑起拱后的长度图中所标示的长度为考虑起拱后的长度当求桁架杆件内力时，可不考虑起拱高度当求桁架杆件内力时，可不考虑起拱高度SSRCSSRC二二.屋盖支撑布置屋盖支撑布置 钢钢屋屋架架为为平

15、平面面桁桁架架，各各个个平平面面桁桁架架要要通通过过各各种种支支撑撑及及纵向系杆纵向系杆连成一个连成一个空间几何不变空间几何不变的整体结构，才能承受荷载的整体结构，才能承受荷载 这些支撑及系杆统称为这些支撑及系杆统称为屋盖支撑屋盖支撑 包包括括：上上弦弦横横向向水水平平支支撑撑、下下弦弦横横向向水水平平支支撑撑、下下弦弦纵向水平支撑、垂直支撑及系杆组成。纵向水平支撑、垂直支撑及系杆组成。SSRCSSRC1.桁架的荷载计算桁架的荷载计算三三.荷载和内力计算荷载和内力计算荷载：荷载：永久荷载：永久荷载：屋面材料屋面材料(保温层、防水层、屋面板等保温层、防水层、屋面板等)、檩条、檩条、屋架、天窗架、

16、支撑及天棚等自重屋架、天窗架、支撑及天棚等自重可变荷载：可变荷载：屋面活荷载、风荷载、积灰荷载、雪荷载及屋面活荷载、风荷载、积灰荷载、雪荷载及 悬挂吊车荷载，取值可由荷载规范查得或根悬挂吊车荷载，取值可由荷载规范查得或根 据材料的规格计算。据材料的规格计算。屋架和支撑的自重可按下面经验公式进行估算：屋架和支撑的自重可按下面经验公式进行估算：式中式中 l为桁架的标志跨度为桁架的标志跨度(m)，gwk按屋面的水平投影面分布按屋面的水平投影面分布(kN/m2)SSRCSSRC荷荷 载：载：凡凡沿沿屋屋面面斜斜面面分分布布的的永永久久荷荷载载均均应应换换算算为为水水平平投投影影面面上上分布的荷载，即：

17、分布的荷载，即：屋屋面面坡坡度度较较小小时时，可可将将沿沿斜斜面面上上分分布布的的荷荷载载近近似似地地视视为为水水平投影面上分布的荷载，即平投影面上分布的荷载，即 建建筑筑荷荷载载规规范范给给出出的的屋屋面面均均布布活活荷荷载载、雪雪荷荷载载均均为为水水平投影面上的荷载，故实际计算时不再作上述换算平投影面上的荷载，故实际计算时不再作上述换算SSRCSSRC荷荷 载：载：上上述述荷荷载载一一般般通通过过檩檩条条或或大大型型屋屋面面板板肋肋以以集集中中力力的的方方式式作作用用于于屋屋架架的的节节点点上上每每个个上上弦弦节节点点所所承承受受的的集集中中荷荷载载P P可可按按阴阴影影面积计算：面积计算

18、：a上上弦弦节节间间的的水水平平投投影长度影长度s屋架的间距屋架的间距qk面荷载标准值面荷载标准值屋架屋架SSRCSSRC荷载组合：荷载组合：荷载组合：荷载组合：使使用用和和施施工工过过程程中中均均可可能能出出现现最最不不利利情情况况，应应进进行行荷荷载载组组合合，找到最不利内力，一般情况下，应考虑以下三种荷载组合找到最不利内力，一般情况下，应考虑以下三种荷载组合：全跨永久荷载全跨永久荷载+全跨可变荷载全跨可变荷载 全跨永久荷载全跨永久荷载+半跨可变荷载半跨可变荷载 全跨桁架、天窗架和支撑自重全跨桁架、天窗架和支撑自重+半跨屋面板自重半跨屋面板自重 +半跨屋面活荷载半跨屋面活荷载屋面活荷载和雪

19、荷载不同时考虑，可取两者中的较大值计算屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，可取两者中的较大值计算 一一般般不不考考虑虑风风荷荷载载（除除坡坡度度较较大大，屋屋面面较较轻轻，风风荷荷载载标标准准值值超过超过2）第第一一种种组组合合通通常常为为最最不不利利。后后两两种种组组合合，桁桁架架跨跨中中附附近近的的斜斜腹杆内力可能变号腹杆内力可能变号(拉变压拉变压)、或内力增大，故须考虑、或内力增大，故须考虑如两侧屋面板对称均匀铺设，则可不考虑第三种荷载组合如两侧屋面板对称均匀铺设，则可不考虑第三种荷载组合SSRCSSRC计算模型计算模型：2.内力计算内力计算(1)(1)各节点均为铰接各节点均为铰接(2)(2)

20、所有杆件的轴线都在同一平面内且在节点处交汇所有杆件的轴线都在同一平面内且在节点处交汇(3)(3)荷载均作用于节点上荷载均作用于节点上内力计算方法：内力计算方法：数解法、数解法、图解法图解法或电算法等或电算法等一一般般只只需需计计算算单单位位荷荷载载作作用用下下的的杆杆件件内内力力计计算算系系数数，再再将将节节点荷载值乘以相应的内力系数，即可求得该杆件内力点荷载值乘以相应的内力系数，即可求得该杆件内力SSRCSSRC计算内力系数计算内力系数SSRCSSRC1.1.确定屋架杆件的计算长度确定屋架杆件的计算长度四四.杆件截面选择杆件截面选择 节节点点形形式式：各各杆杆件件与与节节点点板板用用焊焊缝缝

21、连连接接，节节点点本本身身具具有有一一定定刚度刚度并非完全铰接并非完全铰接 杆杆件件的的相相互互作作用用：节节点点板板上上有有多多个个杆杆件件，当当某某一一压压杆杆平平面面内内失稳屈曲时，将受到其它杆的阻碍与约束失稳屈曲时，将受到其它杆的阻碍与约束并非完全铰接并非完全铰接 嵌固能力减小了计算长度嵌固能力减小了计算长度节节点点上上的的拉拉杆杆数数量量越越多多、线线刚刚度度和和拉拉力力越越大大，嵌固越强，杆件的计算长度就可减小得越多嵌固越强，杆件的计算长度就可减小得越多平面内计算长度的影响因素？平面内计算长度的影响因素？SSRCSSRC杆件计算长度：杆件计算长度：q 桁架桁架平面内平面内计算长度计

22、算长度l0 x弦杆、支座竖杆和支座斜杆弦杆、支座竖杆和支座斜杆：两端约束较小，可偏安全地视为铰接，两端约束较小，可偏安全地视为铰接，l0 x=l其它腹杆：其它腹杆：上上弦弦节节点点处处拉拉杆杆少少，嵌嵌固固作作用用不不大大，但但下下弦弦节节点点处处拉拉杆杆较较多多、拉力较大、刚度也大，有一定嵌固能力，拉力较大、刚度也大，有一定嵌固能力，l0 xl再分式腹杆：再分式腹杆：上上段段(N2段段)杆杆件件两两端端弹弹性性嵌嵌固作用均较差，固作用均较差，l0 x=l 下段下段(N1段段)，l0 xl支座支座竖杆竖杆支座支座斜杆斜杆l:杆件的几何长度杆件的几何长度（节点中心间距离）（节点中心间距离）SSR

23、CSSRCq 桁架桁架平面外平面外计算长度计算长度l0y杆件计算长度：杆件计算长度：取取弦弦杆杆侧侧向向支支承承点点之之间间的距离，即的距离，即l0y=l1上弦杆：上弦杆：有有檩檩体体系系中中檩檩条条与与支支撑撑的交叉点不相连时的交叉点不相连时檩檩条条与与支支撑撑的的交交叉叉点点用用节点板焊牢时节点板焊牢时上上弦弦杆杆上上直直接接放放置置钢钢筋筋混混凝凝土土大大型型屋屋面面板板时时(三三点焊接与否点焊接与否)SSRCSSRC受压上弦杆的侧向支承点范围内，节间内力不相等时：受压上弦杆的侧向支承点范围内，节间内力不相等时：如如图图侧侧向向支支承承点点间间距距l1为为节节间间长长度度的的两两倍倍，且

24、且N1N2，其其平平面外计算长度：面外计算长度：N1为为较较大大压压力力(取取正正)；N2为为较较小小的的压压力力或或拉拉力力(压为正压为正,拉为负拉为负)。SSRCSSRC斜平面的计算长度斜平面的计算长度l0 0对对于于双双角角钢钢组组成成的的十十字字形形截截面面和和单单角角钢钢截截面面腹腹杆杆，截截面面主主轴不在桁架平面内，可能绕截面较小主轴发生斜平面失稳轴不在桁架平面内，可能绕截面较小主轴发生斜平面失稳桁桁架架下下弦弦节节点点处处尚尚可可起起到到一一定定的的嵌嵌固固作作用用，故故取取腹腹杆杆斜斜平平面的计算长度面的计算长度l0lSSRCSSRC桁架各杆件在平面内和平面外的计算长度桁架各杆

25、件在平面内和平面外的计算长度SSRCSSRC屋架杆件的容许长细比屋架杆件的容许长细比(为保证一定刚度要求为保证一定刚度要求)张紧的圆钢支撑不受长细比限制张紧的圆钢支撑不受长细比限制SSRCSSRC 采用两个角钢组成的采用两个角钢组成的T T形或十字形截面，中间夹形或十字形截面，中间夹节点板。选择截面时，应近似满足杆件等稳定性，节点板。选择截面时，应近似满足杆件等稳定性，即即 x=x=y(y(因截面均属因截面均属b b类，故类，故x=y)2.2.杆件截面设计杆件截面设计SSRCSSRC桁架上弦桁架上弦桁桁架架上上弦弦：计计算算长长度度l0y2l0 x，为为满满足足等等稳稳定定原原则则，要要求求截

26、截面面的的iy2ix，宜宜采采用用两两个个不不等等边边角角钢钢短短肢肢相相连连的的T 形截面形截面如如有有较较大大局局部部弯弯矩矩，也也可可采采用用两两个个不不等等肢肢角角钢钢长长肢肢相相连连或或两两个个等肢角钢组成的等肢角钢组成的T形截面形截面SSRCSSRC桁架下弦桁架下弦：承受拉力，按承受拉力，按强度强度要求选择截面要求选择截面 下下弦弦平平面面外外的的计计算算长长度度通通常常较较大大，为为增增强强其其刚刚度度，宜宜采采用用两两个个不不等等肢肢角角钢钢短短肢肢相相连连的的T T形形截截面面，平平面面外外计计算算长长度度不不大大时时，也可使用两等边角钢也可使用两等边角钢桁架下弦桁架下弦SS

27、RCSSRC 梯梯形形桁桁架架的的支支座座竖竖杆杆和和斜斜杆杆，由由于于l0 x=l0y，为为使使ix=iy，宜采用两个宜采用两个不等肢角钢长肢相连不等肢角钢长肢相连的的T形截面。形截面。支座竖杆和斜杆支座竖杆和斜杆SSRCSSRC 由由于于l0 xl0y，为为使使ixiy，宜宜采采用用两两个个等等肢肢角角钢钢组组成成的的T截截面面。受受力力很很小小的的腹腹杆杆亦亦可可用用单单角角钢钢，可可交交替替地地单单面面连连接接在在桁桁架架平平面面的的两侧，或在两杆端开槽嵌入节点板对称置于桁架平面两侧，或在两杆端开槽嵌入节点板对称置于桁架平面其它腹杆其它腹杆SSRCSSRC为为确确保保由由两两角角钢钢组

28、组成成的的T形形或或十十字字形形截截面面杆杆件件能能整整体体共共同同受受力力，必必须须每每隔隔一一定定距距离离在在两两个个角角钢钢间间设设置置填填板板并并用用焊焊缝缝连连接接杆件才可按实腹式杆件计算杆件才可按实腹式杆件计算填板间距填板间距:对压杆对压杆ld40i，对拉杆对拉杆ld80i。受压杆不少于受压杆不少于2个个i为为单单角角钢钢绕绕1-1轴轴或或2-2轴轴的的回回转半径转半径填板的设置填板的设置SSRCSSRC填板厚度同节点板厚填板厚度同节点板厚宽度一般取宽度一般取5080mm长度长度:T形截面比肢宽大形截面比肢宽大1015mm,十字形截面缩进十字形截面缩进1015mm填板的设置填板的设

29、置SSRCSSRC(1)相相同同面面积积情情况况下下，优优先先选选用用宽宽肢肢薄薄壁壁的的角角钢钢，对对压压杆杆尤尤为为重要重要(2)角角钢钢规规格格不不宜宜小小于于L454或或L56 36 4，有有螺螺栓栓孔孔时时，需需满足附录中的线距要求满足附录中的线距要求(3)角角钢钢规规格格应应尽尽量量统统一一，一一般般不不超超过过56种种，同同一一种种规规格格的的厚度之差不宜小于厚度之差不宜小于2mm，以便施工时辨认以便施工时辨认(4)弦弦杆杆一一般般沿沿全全跨跨采采用用等等截截面面，但但对对跨跨度度大大于于24m的的三三角角形形桁桁架架和和跨跨度度大大于于30m的的梯梯形形桁桁架架，可可在在半半跨

30、跨内内改改变变一一次次截截面面，且只改变肢宽而保持厚度不变，以便拼接的构造处理且只改变肢宽而保持厚度不变，以便拼接的构造处理截面选择的一般原则截面选择的一般原则SSRCSSRC按强度条件确定所需的净截面面积按强度条件确定所需的净截面面积 An，即：即：当当采采用用单单角角钢钢单单面面连连接接时时，f应乘以的折减系数应乘以的折减系数根根据据An选选用用角角钢钢，然然后后按按轴心受拉构件验算轴心受拉构件验算刚度刚度当当连连接接支支撑撑的的螺螺栓栓孔孔位位于于连连接接节节点点板板内内且且a100mm时时，由由于于连连接接焊焊缝缝已已传传递递部部分分内内力力给给节节点点板板，节节点点板板一一般般可可以

31、以补补偿偿孔孔洞洞的的削削弱弱，故故可可不不考考虑虑该该孔孔对对角角钢截面的削弱钢截面的削弱a截面计算截面计算轴心轴心拉拉杆杆SSRCSSRC (1)先先假假定定=60100(腹腹杆杆=80120)，由由查查，然然后后由由稳稳定定条条件求所需截面积件求所需截面积A，同时计算，同时计算ix、iy (2)参参考考型型钢钢表表选选择择合合适适的的角角钢钢，按按轴轴心心受受压压构构件件进进行行强强度度、刚度和稳定性验算刚度和稳定性验算 (3)如不满足，可进行调整，重新计算如不满足，可进行调整，重新计算拉弯或压弯杆拉弯或压弯杆 上弦或下弦有上弦或下弦有节间荷载节间荷载作用时，应按拉弯或压弯杆计算作用时，

32、应按拉弯或压弯杆计算 一般根据经验或参照已有设计资料试选截面，然后验算一般根据经验或参照已有设计资料试选截面，然后验算零杆或按构造要求配置的杆件零杆或按构造要求配置的杆件 杆件不受力，可直接按杆件不受力，可直接按刚度要求刚度要求选择杆件截面：选择杆件截面：截面计算截面计算轴心轴心压压杆杆SSRCSSRC轴线的确定方法：轴线的确定方法：使杆件形心线与桁架几何轴线重合，以免偏心受力使杆件形心线与桁架几何轴线重合，以免偏心受力为便于制造，通常取角钢肢背至轴线距离为为便于制造，通常取角钢肢背至轴线距离为5mm的整倍数的整倍数五五.屋架结点设计屋架结点设计SSRCSSRC弦弦杆杆变变截截面面时时，应应使

33、使弦弦杆杆角角钢钢肢肢背背齐齐平平，并并取取桁桁架架几几何何轴轴线线为两侧角钢形心线的中心线为两侧角钢形心线的中心线如如果果轴轴心心线线引引起起的的偏偏心心不不超超过过较较大大弦弦杆杆截截面面高高度度的的5%，计计算中可不计由此偏心引起的弯距算中可不计由此偏心引起的弯距0e0为为e1和和e2的的平平均均数数取取5mm倍倍数数，e3、e4 按按角角钢钢形形心距取心距取5mm倍数倍数轴线的确定方法：轴线的确定方法：SSRCSSRC节节点点板板内内应应力力与与所所连连构构件件内内力力大大小小有有关关(可可按按规规范范节节计计算算其其强度强度和和稳定稳定)设计时可设计时可查表查表确定节点板厚度，再进行

34、验算确定节点板厚度，再进行验算节节点点板板的的厚厚度度对对于于梯梯形形普普通通钢钢桁桁架架等等可可按按受受力力最最大大的的腹腹杆杆内内力力确定，对于三角形普通钢桁架则按其确定，对于三角形普通钢桁架则按其弦杆最大内力弦杆最大内力确定确定 所所有有中中间间节节点点板板均均采采用用相相同同厚厚度度，支支座座节节点点板板由由于于受受力力大大且且很重要，厚度比中间的增大很重要，厚度比中间的增大2mm节点板的厚度节点板的厚度SSRCSSRC按按一一定定的的比比例例画画杆杆件件的的轴轴线线，按按放放大大一一倍倍的的比比例例画画各各杆杆件件的的角钢轮廓线角钢轮廓线(表示角钢厚度的线可不按比例、仅示意画出表示角

35、钢厚度的线可不按比例、仅示意画出)腹杆与弦杆、腹杆与腹杆轮廓线间应保持最小间距腹杆与弦杆、腹杆与腹杆轮廓线间应保持最小间距c直直接接承承受受动动力力时时，c=50mm；其其它它情情况况，c20mm，避避免免焊焊缝密集使节点板变脆；非焊接连接，缝密集使节点板变脆；非焊接连接，c510mm，以便安装，以便安装杆件端部的细部做法与尺寸：杆件端部的细部做法与尺寸：SSRCSSRC 杆杆端端的的切切割割面面一一般般宜宜与与杆杆件件轴轴线线垂垂直直(a)，也也允允许许将将角角钢钢的的一一边切去一角边切去一角(b)，但不允许作，但不允许作(图图c)的端部切割方式的端部切割方式杆件端部的细部做法与尺寸：杆件端

36、部的细部做法与尺寸：SSRCSSRC事事先先算算好好各各腹腹杆杆与与节节点点板板的的焊焊缝缝（包包括括角角钢钢肢肢背背和和肢肢尖尖）尺尺寸，将焊缝长度绘于图上，而后定出节点板的外形寸，将焊缝长度绘于图上，而后定出节点板的外形注注意意焊焊缝缝长长度度应应包包括括2hf的的起起落落弧弧缺缺陷陷，垂垂直直于于焊焊缝缝长长度度方方向应留出向应留出1015mm的焊缝位置的焊缝位置节点板尺寸的确定方法节点板尺寸的确定方法SSRCSSRC节节点点板板外外形形应应优优先先采采用用矩矩形形、梯梯形形、平平行行四四边边形形或或至至少少有有一一直角的四边形，以减少钢材损耗，长和宽宜取直角的四边形，以减少钢材损耗，长

37、和宽宜取10mm的倍数的倍数当当节节点点处处只只有有一一根根斜斜杆杆与与弦弦杆杆相相交交时时，节节点点板板的的外外边边缘缘与与斜斜杆杆轴轴线线应应保保持持不不小小于于1:3的的坡坡度度（使使杆杆中中内内力力在在节节点点板板中中有有良好的扩散良好的扩散）节点板尺寸的确定方法节点板尺寸的确定方法SSRCSSRC节点板强度验算节点板强度验算节点板的拉剪破坏：节点板的拉剪破坏：第第i i段的拉剪折算系数段的拉剪折算系数第第i i段破坏线与拉力轴线的夹角段破坏线与拉力轴线的夹角 第第i i段破坏面的截面积段破坏面的截面积SSRCSSRC单根腹杆的节点板按下式计算：单根腹杆的节点板按下式计算：节点板的有效

38、宽度，当用螺栓连接时，应取净宽度节点板的有效宽度，当用螺栓连接时，应取净宽度板件厚度，板件厚度，应力扩散角，取应力扩散角，取3030。节点板的有效宽度，当用螺栓连接时，应取净宽度节点板的有效宽度，当用螺栓连接时，应取净宽度板件厚度板件厚度应力扩散角，取应力扩散角，取3030。节点板强度验算节点板强度验算SSRCSSRC节点板稳定性验算节点板稳定性验算SSRCSSRC节点板稳定性验算节点板稳定性验算SSRCSSRC节点板与弦杆的焊缝设计节点板与弦杆的焊缝设计上弦上弦节点节点屋脊节点屋脊节点（上弦拼接节点）（上弦拼接节点）下弦节点下弦节点下弦拼接节点下弦拼接节点支座节点支座节点SSRCSSRC腹杆

39、与节点板的连接焊缝长度腹杆与节点板的连接焊缝长度 肢背：肢背：肢尖：肢尖：上弦杆与节点板的焊缝上弦杆与节点板的焊缝 上上弦弦杆杆与与节节点点板板间间的的焊焊缝缝要要承承受受相相邻邻节节间间弦弦杆杆内内力力差差N=N1-N2，还需承受由檩条或屋面板传给上弦杆的竖向还需承受由檩条或屋面板传给上弦杆的竖向节点荷载节点荷载P由由于于檩檩托托或或屋屋面面板板的的存存在在，节节点点板板无无法法伸伸出出角角钢钢背背面面，通通常常采采用用槽槽焊焊(塞塞焊焊)上弦节点上弦节点SSRCSSRC 弦弦杆杆肢肢背背的的槽槽焊焊缝缝承承受受荷荷载载P，槽槽焊焊缝缝按按两两条条hf=0.5t的角焊缝计算。的角焊缝计算。槽

40、槽焊焊缝缝质质量量不不宜宜保保 证证，强强 度度 降降 低低20%认为竖向节点荷载认为竖向节点荷载P P由肢背焊缝承担由肢背焊缝承担内力差内力差 N N=N N1 1-N N2 2由肢尖焊缝承担由肢尖焊缝承担上弦节点上弦节点SSRCSSRC弦弦杆杆肢肢尖尖的的角角焊焊缝缝承承受受N和和由由其其产产生生的弯矩的弯矩M=Ne 令令 焊焊 脚脚 尺尺 寸寸hf上弦节点上弦节点SSRCSSRC下下弦弦杆杆与与节节点点板板的的焊焊缝缝，当当无无外外荷荷载载时时，仅仅承承受受下下弦弦相相邻邻节节间内力差间内力差N=N1-N2，一般较小，故焊脚尺寸可由构造确定，一般较小，故焊脚尺寸可由构造确定当有集中荷载作

41、用时：当有集中荷载作用时：下弦肢背与节点板的连接焊缝按下式计算：下弦肢背与节点板的连接焊缝按下式计算：下弦肢尖与节点板的焊缝：下弦肢尖与节点板的焊缝：下弦节点下弦节点SSRCSSRC左左右右弦弦杆杆断断开开，需要拼接需要拼接拼拼接接角角钢钢与与弦弦杆型号相同杆型号相同拼拼接接角角钢钢要要铲铲棱、切边棱、切边坡坡度度较较小小时时拼拼接接角角钢钢可可热热弯弯成成形形；坡坡度度较较大大时时需需将将拼拼接接角角钢钢割割口口、冷冷弯、对焊弯、对焊屋脊节点屋脊节点SSRCSSRC拼拼接接角角钢钢与与受受压压弦弦杆杆的的连连接接可可按按弦弦杆杆最最大大内内力力进进行行计计算算，每每侧共有侧共有4条焊缝平均承

42、受此力，因而焊缝长度为条焊缝平均承受此力，因而焊缝长度为 由此可得拼接角钢总长度为由此可得拼接角钢总长度为 弦杆空隙一般为弦杆空隙一般为20mm脊拼接角钢与弦杆的连接计算脊拼接角钢与弦杆的连接计算SSRCSSRC 计计算算上上弦弦与与节节点点板板的的连连接接焊焊缝缝时时,假假定定节节点点荷荷载载P由由上上弦弦角角钢钢肢背处的槽焊缝承受，计算方法与普通上弦节点相同肢背处的槽焊缝承受，计算方法与普通上弦节点相同 上上弦弦角角钢钢肢肢尖尖与与节节点点板板的的连连接接焊焊缝缝按按上上弦弦内内力力的的15%计计算算,并考虑此力产生的弯矩并考虑此力产生的弯矩MN e弦杆与节点板的连接焊缝（节点板槽焊时）弦

43、杆与节点板的连接焊缝（节点板槽焊时）SSRCSSRC节点做法节点做法拼拼接接角角钢钢与与上上弦相同弦相同铲棱、切肢铲棱、切肢当当角角钢钢的的边边长长b125时时，为为使使传传力力均均匀匀，宜宜将将拼拼接接角角钢钢的的两两端端各各切切去去一一角角，焊焊缝缝沿沿斜边布置斜边布置下弦的拼接节点下弦的拼接节点SSRCSSRC下弦拼接角钢与弦杆的连接计算及拼接角钢总长度的确定下弦拼接角钢与弦杆的连接计算及拼接角钢总长度的确定 拼拼接接角角钢钢与与下下弦弦角角钢钢间间共共有有4条条角角焊焊缝缝，承承担担节节点点两两侧侧较较小截面中的内力设计值小截面中的内力设计值N2，常偏安全地取，常偏安全地取N2=A2f

44、 由所需焊缝长度，可求出拼接角钢的总长度为：由所需焊缝长度，可求出拼接角钢的总长度为：下弦杆与节点板的连接角焊缝下弦杆与节点板的连接角焊缝 按按两两侧侧下下弦弦杆杆较较大大内内力力的的15%，和和两两侧侧下下弦弦的的内内力力差差两两者者中的较大值来计算中的较大值来计算 当拼接节点处有外荷载时，尚应考虑合力当拼接节点处有外荷载时，尚应考虑合力SSRCSSRC桁架与柱的连接有铰接和刚接两种形式桁架与柱的连接有铰接和刚接两种形式支支承承于于钢钢筋筋混混凝凝土土柱柱或或砖砖柱柱上上的的桁桁架架一一般般为为铰铰接接，而而支支承承于于钢柱上的桁架通常为刚接钢柱上的桁架通常为刚接梯梯形形屋屋架架的的刚刚性性

45、支座节点支座节点1.支座节点支座节点 SSRCSSRC梯形和三角形桁架在钢筋混凝土柱顶或砌体上的支座节点梯形和三角形桁架在钢筋混凝土柱顶或砌体上的支座节点1.支座节点支座节点 SSRCSSRC 在图纸左上部绘制索引图。对称桁架，一半注在图纸左上部绘制索引图。对称桁架，一半注 明杆件几何长度，另一半注明杆件内力。梯形明杆件几何长度，另一半注明杆件内力。梯形 屋架屋架L24mL24m，三角形，三角形L15m,L15m,应予起拱应予起拱f=L/500f=L/500。施工祥图中，主要图面用以绘制屋架的正立面施工祥图中，主要图面用以绘制屋架的正立面 图，上下弦的平面图，侧面图，安装节点及特图，上下弦的平

46、面图，侧面图，安装节点及特 殊零件大样图，材料表。比例尺：杆件轴线为殊零件大样图，材料表。比例尺：杆件轴线为 1 1：20201 1：3030，节点为，节点为1 1：10101 1：1515。六六.绘制屋架施工详图绘制屋架施工详图 SSRCSSRC六六.绘制屋架施工详图绘制屋架施工详图 定位尺寸：轴线至肢背的距离，节点中心至定位尺寸：轴线至肢背的距离，节点中心至 腹腹杆杆等等杆杆件件近近端端的的距距离离，节节点点中中心心至至节节点点板板上上、下下、左左、右右的的距距离离。螺螺孔孔位位置置要要符符合合型型钢钢线线距距表表和和螺螺栓栓排列规定距离要求，焊缝应注明尺寸。排列规定距离要求，焊缝应注明尺寸。各各零零件件要要进进行行详详细细编编号号，按按主主次次、上上下下、左左右右顺顺序序进行。进行。SSRCSSRC六六.绘制屋架施工详图绘制屋架施工详图 施施工工图图中中的的文文字字说说明明应应包包括括不不易易用用图图表表达达以以及及为为了了简简化化图图面面而而易易于于用用文文字字集集中中说说明明的的内内容容，如如：钢钢材材标标号号、焊焊条条型型号号、焊焊缝缝形形式式和和质质量量等等级级、图图中中未未注注明明的的焊焊缝缝和和螺螺栓栓孔孔尺尺寸寸以以及及防防腐腐、运运输输和和加加工工要要求。求。