哈工大_轻型钢结构讲义5要点.ppt

第 五 章 轻 型 钢 屋 架 设 计 §5.1 概述 三角形屋架 三角拱屋架 梭形屋架 圆钢屋架 小角钢屋架 薄壁型钢屋架 常用的轻型钢屋架有三角形角钢屋架、三角形钢管屋 架、三角形圆钢屋架、三角拱屋架和梭形屋架。 由于大家对普通钢屋架都很熟悉了，故本章仅介绍轻 型钢屋架与普通钢屋架不同之处。 屋架形式的选用宜根据建筑物的使用要求、屋面材料、 天窗形式及尺寸、屋架与柱的连接方式、屋盖的整体刚度 等因素确定。 三角形屋架通常用于有桥式吊车的工业建筑，三角形 角钢屋架的跨度一般为 9～18m ，三角形薄壁型钢屋架的 跨度一般为12～24m； 三角拱屋架和梭形屋架多用于无吊车的工业与民用建 筑，三角拱屋架的跨度一般为9～18m；梭形屋架的跨度 为9～15m，柱距3～4.2m； 有一些实际工程中已超出了上述范围。 常 用 的 屋 面 材 料 和 结 构 形 式 常 用 的 屋 面 材 料 和 结 构 形 式 (续上表) 轻型钢屋架杆件截面的大小根据计算确定，但最小厚 度（或直径）建议不小于下表的要求。 屋架杆件截面的最小厚度（或 直 径）(mm) §5-2 三角形角钢屋架 三角形角钢屋架广泛应用于中小型工业厂房、仓库及 辅助性建筑物中，屋架的跨度一般为9～18m，柱距6m， 吊车吨位一般不超过5t，如超出上述范围，设计中宜采取 适当的措施，如增强支撑系统、加强屋面刚度等。 三角形角钢屋架的屋面荷载较轻，一般情况下腹杆可 采用小角钢(小于∠45×4或∠56×36×4)或圆钢，腹杆和 下弦杆也可采用单角钢。 它与普通三角形钢屋架本质上无多大差异，即普通钢 屋架的设计方法对圆钢、小角钢屋架同样适用，仅仅是轻 型钢屋架的杆件截面尺寸小、连接构造略有不同而已。 当屋架下弦杆和腹杆采用单角钢时，节点可采用下图 的做法。 图(a)对腹杆的尺寸和端部形状要求较严，加工较难； 图(b)的节点做法，施工方便，但节点和杆件均有偏 心，适用于受力较小的腹杆或次腹杆； 图(c)需将角钢开口，削弱根部截面，产生应力集中。 三角形角钢屋架具有用料省、自重轻、技术经济指标 好，节点构造简单、制作安装方便等优点，屋架用钢量为 4～6 kg/m2。 §5-3 三角拱屋架 5-3.1 屋架特点及适用范围 三角拱屋架由两根斜梁和一根水平拱拉杆组成，其外 形如图(a)所示，斜梁的截面形式可分为平面桁架式和空间 桁架式两种，如图(b)所示。 斜梁为平面桁架式的三角拱屋架，杆件较少，受力简 单明确，制造简单，但侧向刚度较差，适用于跨度较小的 屋盖，斜梁截面高度与斜梁长度的比值不得小于1/8。 斜梁为空间桁架式的三角拱屋架，杆件较多，制造较 费工，但侧向刚度较大，适用于跨度较大的屋盖。 为保证空间桁架式斜梁的整体稳定性，斜梁截面高度 与斜梁长度的比值不得小于1/8，斜梁截面宽度与斜梁截 面高度的比值不得小于2/5。 三角拱屋架的特点是杆件受力合理，斜梁的腹杆长度 短，一般为 0.6～0.8 m，可以充分利用圆钢和小角钢，节 约钢材。 由于节点不采用节点板连接，故存在节点偏心，设计 中应予注意。 三角拱屋架拱拉杆比较柔细，不能承压，并且无法设 置垂直支撑和下弦水平支撑，整个屋盖结构的刚度较差， 故不宜用于有震动荷载及跨度大于18m的工业建筑