钢结构设计第一讲.ppt

应用范围： 当屋架跨度≥18m时；或屋架跨度小于18m，但屋架下弦设有悬挂吊车时；或厂房内设有吨位较大的桥式吊车以及其他振动设备时；或山墙抗风柱支承于屋架下弦时，都应设置下弦横向水平支撑。 布置位置及技术要求： 下弦横向水平支撑应与上弦横向水平支撑布置在同一柱间内，以便形成稳定的空间体系。 应用范围： 当房屋内设有重级工作制吊车以及起重吨位较大的中、轻级工作制吊车时；或房屋内设有锻锤等大型振动设备时；或屋架下弦设有纵向以及横向吊轨时；或屋盖设有托架和中间屋架时；或房屋较高、跨度较大、空间刚度要求高时，都应设置下弦纵向水平支撑。 布置位置及技术要求： 下弦纵向水平支撑应设在屋架下弦端节间内，与下弦横向水平支撑构成封闭的盘体，提高屋盖的整体刚度。 应用范围： 垂直支撑是保证屋架使用和安装时的侧向稳定、使相邻两榀屋架形成空间几何不变体系的有效构件。 布置位置及技术要求： 垂直支撑应设置在有上弦横向支撑的柱间内，在屋架跨度方向要根据屋架形式及跨度大小在跨中设置一道或几道。 对于梯形屋架，当跨度不大于30m时，应在屋架跨中和两端的竖杆平面内各布置一道垂直支撑；当跨度大于30m时，若无天窗，应在屋架跨度1/3处和两端的竖杆平面内各布置一道垂直支撑，有天窗时，垂直支撑应布置在天窗架侧柱的两侧。 对于三角形屋架，当跨度不大于24m时，应在跨中竖杆平面内设置一道垂直支撑；当跨度大于24m时，应根据具体情况布置两道垂直支撑。 垂直支撑布置如图2-6(a)~2-6(d)所示。 垂直支撑除了在有上弦横向水平支撑的柱间设置外，为了保证屋架安装时的稳定，每隔4~5个柱间还应设置一道垂直支撑。 图2-6 垂直支撑布置及形式 系杆的作用： 是充当屋架上下弦的侧向支撑点，保证无横向支撑的其他屋架的侧向稳定。 系杆的种类及设置位置： 系杆有能承受压力的刚性系杆和只能承受拉力的柔性系杆两种。 在上弦平面内，大型屋面板和檩条均可起刚性系杆的作用，因而可在屋架的屋脊和支座节点处设置刚性系杆。在下弦平面内，可在屋架下弦的垂直支撑处设置柔性系杆。 无檩体系 优点：屋盖刚度大，整体性好，构造上易于设置保温和防水材料，构件的种类和数量较少，屋盖的施工速度快。 缺点：无檩体系屋盖自重较大，这将导致下部承重结构的截面过大，且对抗震不利。 有檩体系 优点：屋盖柱距布置灵活，屋面材料可选择的种类较多且自重较小。 缺点：屋盖刚度较差，构件类别、数量较多，且构造相对复杂。 结构体系的选择应： 综合考虑建筑的使用要求、受力特点、材料供应、施工及运输条件等因素。 3）屋面材料 传统材料： 有檩体系传统的屋面材料主要有粘土瓦、水泥平瓦、石棉瓦等，由于这些材料的尺寸较小，且在强度、耐久性、保温隔热等方面具有一定的缺陷，因此其应用都受到一定的限制。 无檩体系传统的屋面材料为预应力大型屋面板，标准规格为1.5m×6m或3m×6m。其优点是受力性能好，缺点是自重过大（约1.4kN/mm2，若加上保温和防水层，自重则达到2.5~3 kN/mm2。） 新型建筑材料： 压型钢板和夹心板 发泡水泥复合板（亦称为太空板） 玻璃纤维增强混凝土板（亦称为GRC板）等。 2.2.2 屋盖支撑及檩条 1）屋盖支撑 （1）屋盖支撑的作用 屋盖支撑的主要作用： 保证屋盖结构的整体稳定、增强屋盖的刚度、增强屋架的侧向稳定、承担并传递屋盖的水平荷载、便于屋盖的安装与施工。 （2）屋盖支撑的布置 (1)上弦横向水平支撑 (2)下弦横向水平支撑 (3)下弦纵向水平支撑 (4)垂直支撑 (5)系杆 （3）屋盖支撑的形式 A.屋盖上弦横向 B.下弦横向 C.下弦纵向水平支撑 一般均为平行弦桁架形式 (系杆除外)，其弦杆由屋架弦杆兼任，其腹杆常采用十字交叉形式。通常横向水平支撑节间的距离为屋架弦杆节间距离的2~4倍，纵向水平支撑的宽度取屋架下弦端节间的长度。 屋盖垂直支撑亦常采用平行弦桁架形式，其上、下弦可兼作水平支撑的横杆。垂直支撑腹杆形式可根据桁架的宽（屋架间距）、高比例确定。当桁架宽、高尺寸接近时，可用十字交叉斜杆；当高、宽尺寸相差较大时，可用V式及W式斜杆，如图2-6(e)~2-6(g)所示。 （4）屋盖支撑的计算和构造 屋盖支撑受力较小，一般可不进行内力计算，杆件截面通常由容许长细比和构造要求决定。 交叉斜杆和柔性系杆(包括兼任柔性系杆的檩条)按拉杆设计，可采用单角钢， 取400或350（有重级工作制吊车的厂房）；非交叉斜杆、弦杆、横杆以及刚性系杆按压杆设计，可采用双角钢组成十字形或T形截面， 取200。 当支撑桁架的跨度较大(≥24m)且承受较大的墙面传来的风荷载（ ），或垂直支撑兼作檩条以及考虑厂房空间工作须使纵向水平支撑作为柱的弹性支承时，支撑