建筑钢结构设计课程设计---某车间钢屋盖设计

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1、 1 建筑钢结构设计 课程设计指导书 某车间钢屋盖设计 2 一、屋架形式和主要尺寸 1、屋架形式的选取 综合考虑房屋的用途、建筑造型、屋面材料的排水要求、屋架的跨度、荷载的大小等因 素，使之符合适用、受力合理、经济和施工方便等原则来选取。按其外形可分为以下三种： (1) 三角形屋架 适用于屋面坡度较大的有檩屋盖结构，根据屋面排水，上弦坡度一般为 i =1/21/3，跨度 一般在 1824m。屋架与柱铰接，房屋的横向刚度较低，且屋架弦杆内力变化大，支座大跨中 小，承载力不能充分利用。常见的腹杆体系有单斜杆式、人字式和芬克式。 (2) 梯形屋架 适用于屋面坡度较小的无檩屋盖结构，上弦坡度一般为 i

2、=1/81/6，跨度36m，屋架与 柱可刚接也可铰接。梯形屋架外形较接近于弯矩图，受力合理，是目前无檩体系的工业厂房 屋盖中应用最广的形式。常见的腹杆体系有人字式和再分式。 (3) 平行弦屋架 该屋架具有杆件规格统一、节点构造统一、便于制造等优点，其上下弦杆相互平行，且 可做成不同坡度，一般用于托架或支撑体系。 2、屋架主要尺寸的确定 (1) 跨度 屋架的标志跨度 l 指柱网轴线间的横向间距，无檩体系屋盖中应与大型屋面板的宽度相 适应，以 3m为模数；计算跨度 l0：屋架两端支座反力间的距离。 简支于柱上，柱网封闭式： 0 (300 400)llmm 柱网非封闭式： 0 ll 与钢柱刚接时：取

3、钢柱内侧面距离。 (2) 高度 屋架高度应根据经济、刚度和建筑等要求，以及屋面坡度、运输条件等条件确定。 最大高度由运输条件和建筑高度确定； 最小高度由屋架容许挠度确定； 经济高度由屋架杆件的总用钢量最少的条件确定。 一般情况下，可按下式估算： 三角形（跨中） ：/ 4 / 6hll 梯形（跨中） ：/ 6 /10hll；梯形（端部） ： 1 1.6 2.2 1.8 2.4 m h m 铰 接 刚 接 3 注：跨度较大（三角形屋架15m 和梯形屋架24m）的屋架，因较大挠度不满足要求 时，可起拱（预先给屋架一个向上的反挠度） ，以抵消屋架受荷后的部分挠度，起拱高度为跨 度的 1/500。 (3

4、) 上弦节间长度 上弦节间长度的划分应根据屋面材料而定，尽量使屋面荷载直接作用在屋架节点上，避 免上弦杆件产生局部弯矩。 无檩体系：上弦节间长度应等于屋面板的宽度，一般取 1.5 或 3m； 有檩体系：根据檩条间距而定，一般取 1.22m。 二、屋盖支撑布置 屋架为平面桁架，需要用各种支撑和纵向杆系连成空间几何不变的体系，才能承受荷载。 屋盖支撑的设置不仅增强屋盖结构的空间刚度，还为屋架上下弦节点提供侧向支撑点，减小 计算长度，提供侧向稳定性，并保证屋盖结构安装时的稳定和方便。下面分别介绍各类支撑 级系杆的布置、组成、形式及计算。 1、上弦横向水平支撑 一般布置在屋盖两端（或每个稳定区段的两端）的两榀相邻屋架的上弦杆之间，位于屋 架上弦平面内沿屋架全垮布置，形成平行弦桁架，其节间长度约为屋架节间距的 34 倍。它 的弦杆为屋架的上弦杆，腹杆由交叉的斜杆和竖杆组成。交叉斜杆可用单角钢也可用圆钢制 成，竖杆常用双角钢的 T 形截面，当屋架有檩条时，竖杆也可由檩条兼任。 2、下弦横向水平支撑 它与上弦横向水平支撑同一开