第9章-桁架及屋架.pptVIP

桁架杆件的容许长细比桁架杆件一般都为轴心受力构件，当简支桁架的上弦杆或下弦杆有节间荷载时，则分别为压弯构件或拉弯构件。关于这些构件的截面设计方法和计算要求等，在前面都已详细介绍，这里不再赘述。下面就屋架杆件截面设计的选用提出一些注意点:（一）应优先选用厚度较薄的截面，使在相同用钢量下截面具有较大的刚度（截面回转半径）。与此同时，还需注意规范中规定的最小截面。规范GB50017规定，在钢结构的受力构件及其连接中不宜采用:厚度小于4mm的钢板；厚度小于3mm的钢管；截面小∠45×4∠56×36×4的角钢（对焊接结构），或截面小于∠50×5的角钢（对螺栓连接的结构）。桁架杆件的截面设计（二）凡需用C级螺栓与支撑杆件相连接的屋架杆件角钢的边长,应注意其所能采用的螺栓最大直径。连接支撑系统的C级螺栓直径一般为d＝20mm,拼接处定位用的安装螺栓直径可用d＝16mm（直径为18mm的螺栓为不常用规格,必要时才选用）,相应的角钢开孔边的最小边长将为70mm和63m。（三）为减少拼接的设置,屋架弦杆的截面常根据受力最大的节间杆力选用。只当跨度较大（例如大于24m）、因角钢供应长度限制而必须设置拼接以接长时,可根据节间内力变化在半跨内改变截面一次。改变截面时宜改变角钢的边长而保持厚度不变,以利拼接。各种型号角钢通常的供应长度见角钢的国家标准。桁架杆件的截面设计（四）焊接屋架中,弦杆角钢水平边上连支撑构件的螺栓孔的位置,若位于竖向节点板范围以内并距竖向节点板边缘≥100mm时,考虑节点板的参与,计算弦杆净截面时可不计孔对弦杆截面的削弱。否则应考虑其影响。（五）由于屋架杆件在屋架平面内和平面外的计算长度有的相同（例如支座斜杆）,有的不同（例如一般单系腹杆和上、下弦杆）,当采用以角钢组成的T形截面时,应尽可能使两个方向的长细比与相接近,以获得经济的截面。例如一般单系腹杆,此时宜选用两等边角钢；又如弦杆的≥2,则宜选用长边外伸的两不等边角钢,但当上弦杆承受节间荷载时,宜改用两个等边角钢；支座斜杆＝1.0,则宜选用短边外伸的两不等边角钢。选用截面时,最好能预先得知型钢规格的供应情况,据此选用,则不易造成制造时的截面替代而多费钢材。桁架杆件的截面设计（六）当屋架竖杆的外伸边需与垂直支撑相连接,则该竖杆宜采用由双角钢组成的十字截面。十字截面不但刚度大于T形截面,而且还可使垂直支撑对该竖杆的连接偏心为最小。此外当该竖杆位于屋架中央时还可使在工地吊装时屋架的左、右端可以任意放置（如用T形截面,由于截面对杆件轴线为不对称,屋架左、右端不能任意放置,否则各屋架中央竖杆截面的外伸边将不在同一竖向平面）。（七）单面连接的单角钢截面,因连接偏心易使构件受压时弯扭失稳,故只能用于跨度较小的桁架或桁架中受力较小、长度较短的次要腹杆。桁架杆件的截面设计（八）为了便于备料,整榀屋架所用角钢规格品种不宜超过5～6种。当两种规格尺寸相近时,宜尽量使其统一,以减少规格数量。（九）屋架的弦杆可选用热轧剖分T型钢,此时腹杆可直接焊接在T型钢的腹板上,省去节点板。屋架杆件的截面设计大部分由承载能力极限状态（强度、稳定）控制。当受力较小时,由刚度条件（容许长细比）或最小截面尺寸控制。桁架杆件的截面设计【例题9.2】试设计例题9.1中的24m扇式三角形屋架的下弦杆截面（见下图）。钢材为Q235-B钢,E43型焊条,手工焊,节点板厚度为10mm,内力设计值详见下页,下弦节点和2处为左半跨的侧向不动支承点。桁架杆件的截面设计——例题内力设计值桁架杆件的截面设计——例题解:杆件内力【例题9.4】试设计例题9.1的24m扇式三角形屋架中上弦杆的截面。已知在节点A、C.E、G等处有侧向支承(见下图)。其他条件与之前相同。桁架杆件的截面设计——例题预选截面桁架杆件的截面设计——例题四项验算（1）弯矩作用平面内的稳定验算桁架杆件的截面设计——例题（2）弯矩作用平面外的稳定验算桁架杆件的截面设计——例题（3）截面强度验算（4）角钢板件的局部稳定桁架杆件的截面设计——例题通过平面内稳定验算和平面外稳定验算及截面强度验算，全部符合条件，所选截面合适（比所选截面再轻一号的截面，经验算，不能满足条件）。控制条件是按负弯矩计算弯矩作用平面外的稳定性。从这里也可以得到一个大致的准则:今后如遇到用双角钢的屋架上弦压弯构件，可先按节点负弯矩计算弯矩作用平面外