屋盖钢结构设计(课程设计)课件.ppt

钢屋盖课程设计 屋盖系统由屋面、屋架和支撑系统三大部分组成。 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。 三、 屋盖支撑体系 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。 （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，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300—600的 平行弦桁架 (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： 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。 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，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： 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、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； 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，受力比三角形屋架好，是比较常用的屋架形式