《國(guó)家級(jí)課程—鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《國(guó)家級(jí)課程—鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件（36頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),,*,,國(guó)家級(jí)精品課程—鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),弦桿和單系腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度：,理想鉸接桁架：,實(shí)際桁架：,桿端約束來自剛性連接的其它桿件。,3.屋架桿件設(shè)計(jì),第28講 普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,弦桿和單系腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度：理想鉸接桁架：實(shí)際桁架：桿端約束來,影響鋼屋架桿端約束大小的因素：,①,桿件軸力性質(zhì),拉力使桿拉直，約束作用較大，,壓力使桿件彎曲，約束作用微不足道。,②,桿件線剛度大小,線剛度(,EI/L,)越大，約束作用越大，,反之，約束作用越小。,③,與所分析桿直接剛性相連的桿件作用大，,較遠(yuǎn)的桿件作用小。,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2

2、）,影響鋼屋架桿端約束大小的因素：第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,屋架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度,l,0x,弦桿,支座斜桿 (節(jié)間長(zhǎng)度）,支座豎桿,中間腹桿,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,屋架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度l0x第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,屋架平面外計(jì)算長(zhǎng)度,l,oy,弦桿:,l,oy,=l,1,（,側(cè)向支撐點(diǎn)間距離,）；,,有檁屋蓋：取水平支撐節(jié)點(diǎn)間長(zhǎng)度；,取檁條間距（檁條與橫向水平支撐節(jié)點(diǎn)用板連牢時(shí)）,無檁屋蓋：兩塊大型屋面板的間距；,腹桿:,l,oy,=l,（節(jié)間長(zhǎng)度）,節(jié)點(diǎn)板對(duì)于發(fā)生屋架平面外的變形來說 抗彎剛度很??；,檁條在支撐,斜桿處連接,

3、第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,屋架平面外計(jì)算長(zhǎng)度loy檁條在支撐第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（,單角鋼腹桿和雙角鋼十字形腹桿：,l,oy,=0.9l,,,,繞最小主軸彎曲時(shí)桿軸處于斜平面內(nèi)，其端,部所受約束介于屋架平面內(nèi)外兩種情況之間。,y,0,y,0,y,0,y,0,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,單角鋼腹桿和雙角鋼十字形腹桿：loy=0.9l y0,平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：,變內(nèi)力壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度：,平面外計(jì)算長(zhǎng)度：,考慮受力較小的桿件對(duì)受力大的桿件的“援助”作用。,N,1,N,2,N,1,N,2,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：變內(nèi)力壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度：平面外計(jì)

4、算長(zhǎng)度：考慮受,交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度：,,交叉腹桿中交叉點(diǎn)處構(gòu)造：,,①兩桿不斷開。,,②一桿不斷開，另一桿斷開用節(jié)點(diǎn)板拼接。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,交叉腹桿中壓桿的計(jì)算長(zhǎng)度： 第28講—普,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：,,無論另一桿為拉桿或壓桿，兩桿互為支承點(diǎn)。,桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度：,,拉桿,可作為壓桿的平面外支承點(diǎn)；,,壓桿,除非受力較小且不斷開，否則不起側(cè)向支承點(diǎn)的作用。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,桁架平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度：桁架平面外計(jì)算長(zhǎng)度：第28講—普通鋼屋架,相交另一桿受壓，

5、兩桿截面相同并在交,叉點(diǎn)不中斷：,N,0,N,N,N,0,N,0,N,N,N,0,GB50017規(guī)范中交叉腹桿中,壓桿,的平面外計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算公式：,相交另一桿受壓，此另一桿在交叉點(diǎn)中,斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,相交另一桿受壓，兩桿截面相同并在交 N0NNN0N0NNN0,相交另一桿受拉，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷。,N,0,N,N,N,0,N,0,N,N,N,0,相交另一桿受拉，此拉桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,相交另一桿受拉，兩桿截面相同并在交叉點(diǎn)不中斷。N0NNN0N,當(dāng)此拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。,

6、若,N,0,＞,N,或拉桿在桁架平面外的抗彎剛度:,N,N,N,0,N,0,式中，,l,為節(jié)點(diǎn)之間的距離，,N,為所計(jì)算桿內(nèi)力，,N,0,為相交另一桿內(nèi)力，取絕對(duì)值。,交叉腹桿中,拉桿,的平,面外計(jì)算長(zhǎng)度：,l,0y,=,l,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,當(dāng)此拉桿連續(xù)而壓桿在交叉點(diǎn)中斷但以節(jié)點(diǎn)板搭接。NNN0N0式,（2）容許長(zhǎng)細(xì)比,,鋼屋架的桿件截面較小，長(zhǎng)細(xì)比較大，在自重作用下會(huì),產(chǎn)生撓度,，在運(yùn)輸和安裝過程中容易因剛度不足而產(chǎn)生,彎曲,，在動(dòng)力荷載作用下,振幅較大,，這些問題都不利于桿件的工作，故鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)壓桿和拉桿都規(guī)定了容許長(zhǎng)細(xì)比。,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（

7、2）,（2）容許長(zhǎng)細(xì)比第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,（2）容許長(zhǎng)細(xì)比,對(duì)于雙角鋼組成的T形截面桿件：,,,式中，,i,x,、,i,y,—T形截面繞,x,、,y,軸的回轉(zhuǎn)半徑。,對(duì)于單角鋼桿件和雙角鋼組成的十字形截面桿件：,i,min,--,截面最小回轉(zhuǎn)半徑(,y,0,軸）。,y,0,y,0,y,y,x,x,y,y,x,x,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,（2）容許長(zhǎng)細(xì)比對(duì)于雙角鋼組成的T形截面桿件：式中，ix、i,受壓構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比 表3-5,,項(xiàng)次,構(gòu)件名稱,容許長(zhǎng)細(xì)比,1,柱、桁架和天窗架中的桿件,150,柱的綴條、吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐,2

8、,支撐（吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐除外）,200,用以減小受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比的桿件,注：…,…,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,受壓構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比 表3-,受拉構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比 表3-6,,項(xiàng)次,構(gòu)件名稱,承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),一般建筑結(jié)構(gòu),有重級(jí)工作制吊車的廠房,1,桁架的桿件,350,250,250,2,吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐,300,200,--,3,其它拉桿、支撐、系桿等（張緊的圓鋼除外）,400,350,--,注：…,…,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,受拉構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比 表3-6 構(gòu)

9、件名稱承受靜力荷載或間,（3）桿件設(shè)計(jì),★,1）截面形式,桿件截面選取的原則：,①承載能力高， 截面擴(kuò)展,②抗彎強(qiáng)度大， 壁厚較薄,③便于連接，用料經(jīng)濟(jì) 外表平整,,,,,,,,,,,,,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,（3）桿件設(shè)計(jì)★第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,等強(qiáng)設(shè)計(jì)：,壓桿對(duì)截面兩主軸具有相等或接近的穩(wěn)定性。,?,yz,--單軸對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸屈曲時(shí)考慮,扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,等強(qiáng)設(shè)計(jì)：?yz--單軸對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸屈曲時(shí)考慮第28講—,受壓弦桿：,,,

10、有節(jié)間荷載時(shí),,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,受壓弦桿：有節(jié)間荷載時(shí)第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,受拉弦桿：,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,受拉弦桿：第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,支座斜腹桿及豎桿：,,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,支座斜腹桿及豎桿：第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,其他腹桿：,,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,其他腹桿：第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,連接垂直支撐的豎桿：,垂直支撐傳力時(shí)豎桿不致產(chǎn)生偏心，方便吊裝。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,連接垂直支撐的豎桿：垂直支撐傳力時(shí)豎桿不致產(chǎn)生偏心，方便吊裝,屋架桿件中的填板。,作用：

11、,保證兩角鋼共同工作。,間距：壓桿,拉桿,數(shù)量：不小于2個(gè)。,i,-單個(gè)角鋼對(duì),a,-,a,軸的回轉(zhuǎn)半徑(T形截面），,在十字形截面中為一個(gè)角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑（,b,-,b,）。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,屋架桿件中的填板。i-單個(gè)角鋼對(duì)a-a軸的回轉(zhuǎn)半徑(T形截面,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,2）截面選擇,同一榀屋架中，角鋼的規(guī)格不超過5～6種；,最小角鋼 L45,×,4 ，L56,×,36,×,4；,跨度L<18m 的小角鋼屋架不受此限。,屋架桿件截面改變：一般采用等截面，但對(duì)跨度大于30m的梯形屋架和跨度大于24m的三角形屋架，可根據(jù)

12、材料長(zhǎng)度和運(yùn)輸條件在節(jié)點(diǎn)處或節(jié)點(diǎn)附近設(shè)置接頭，并按內(nèi)力變化改變弦桿截面，但在半跨內(nèi)只能改變一次。,更改截面的方法是變更角鋼的肢寬而不改變壁厚,，以便于弦桿拼接的構(gòu)造處理。,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,2）截面選擇第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,桁架桿件截面選擇：,拉桿：,強(qiáng)度，剛度。,壓桿：,強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。,壓彎構(gòu)件：,強(qiáng)度，穩(wěn)定，剛度。,確定截,面型式,初選,截面,截面,驗(yàn)算,截面,調(diào)整,,,,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,桁架桿件截面選擇：拉桿：強(qiáng)度，剛度。確定截初選截面截面第28,雙角鋼壓桿和軸對(duì)稱放置的單角鋼壓桿，長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算:,對(duì),x,軸：,?,x,= l,ox

13、,/i,x,；,,對(duì),y,軸：應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，取換算長(zhǎng)細(xì)比，,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,雙角鋼壓桿和軸對(duì)稱放置的單角鋼壓桿，長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算:對(duì)x軸：?x,對(duì)等邊雙角鋼截面：,,當(dāng),時(shí)，,當(dāng),時(shí)，,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,對(duì)等邊雙角鋼截面：時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2,對(duì)長(zhǎng)肢相并的不等邊雙角鋼截面：,,當(dāng),時(shí)，,當(dāng),時(shí)，,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,對(duì)長(zhǎng)肢相并的不等邊雙角鋼截面：時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 第28講—普通,對(duì)短肢相并的不等邊雙角鋼截面：,,當(dāng),時(shí),當(dāng),時(shí),第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,對(duì)短肢相并的不等邊雙角鋼截面：時(shí) 當(dāng)時(shí) 第2

14、8講,4.屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：,,任務(wù)：確定節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，連接焊縫及節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算；,,注意：節(jié)點(diǎn)板只在弦桿與腹桿之間傳力，不直接參與傳,遞弦桿內(nèi)力，弦桿若在節(jié)點(diǎn)板處斷開，應(yīng)設(shè)置拼,接角鋼在兩弦桿間直接傳力。,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,4.屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,（1）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般原則:,,各桿件的形心線應(yīng)盡量與屋架的幾何軸線重合，并匯交于節(jié)點(diǎn)中心，以避免由于偏心而產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)附加彎矩。,對(duì)焊接桁架：將角鋼肢背與形心間距離調(diào)整為5mm的倍數(shù)。,45,(45.8）,35,(35.3),2L140X90X10,2L110X70X6,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,（

15、1）節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般原則:45(45.8）2L140X90X,截面改變時(shí)桁架弦桿軸線：,,角鋼肢背平齊；,取兩段角鋼形心中線作為桁架弦桿軸線；,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,截面改變時(shí)桁架弦桿軸線：第28講—普通鋼屋架設(shè)計(jì)（2）,角鋼的切斷面應(yīng)與其軸線垂直，需要斜切,以便使節(jié)點(diǎn)緊湊時(shí)只能切肢尖。,錯(cuò)誤做法,,,正確做法,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,角鋼的切斷面應(yīng)與其軸線垂直，需要斜切 錯(cuò)誤做法正確做法第28,節(jié)點(diǎn)板上各桿件之間的間距:,為施焊方便，且避免焊縫過分集中致使材質(zhì)變脆，,受靜載時(shí):,a,≥ 20,受動(dòng)載時(shí):,a,≥ 50,第28講,—,普通鋼屋架設(shè)計(jì),（2）,節(jié)點(diǎn)板上各桿件之間的間距:受靜載時(shí): a ≥,