单层厂房钢结构演示幻灯片.ppt

横向框架的结构体系 框架尺寸 3.横向框架和框架柱 横向框架的跨度： 厂房纵向定位轴线间的距离，一般采用6m的倍数，12m/18m/24m/30m/36m L = Lk +λ1+λ2 其中Lk为吊车梁的跨度；λ为柱轴线到吊车轨道中心的距离λ= A + B + C 横向框架的结构体系 框架尺寸 3.横向框架和框架柱 横向框架的高度： 厂房室内地坪至屋架下弦的净空尺寸， He = Hu + Hr + (200~300mm) 横向框架的计算 平面框架假定 3.横向框架和框架柱 横向框架承受结构的竖向力和横向水平力，一般情况下，各榀横向框架受力及位移情况基本相同，结构空间作用不明显，因此，为计算方便，以平面框架为横向框架计算的基本单元，忽略结构的空间作用。有必要时，才对结构进行空间分析。 横向框架的计算 计算简图 3.横向框架和框架柱 纵向柱距相等时，仅需取一榀框架计算 钢屋架可简化为实腹梁，等效惯性矩为 IB = ( A1y12 + A2y22 ) K 格构式框架柱可等效为实腹柱。等效惯性矩为 IC =0.9IC0 横向框架的计算 荷载种类 3.横向框架和框架柱 屋面荷载：汇集为线荷载均布在框架横梁上 永久荷载（屋架、支撑、天窗、檩条、悬挂吊车等自重/屋面板/设备管道等）； 可变荷载（悬挂吊车/积灰/施工） 下部荷载： 永久荷载（柱、吊车梁系统、墙架等结构自重/墙板） 横向框架的计算 荷载种类 3.横向框架和框架柱 风荷载 墙面风荷载折算为均布荷载作用在框架柱上； 屋架及天窗风荷载按集中力作用在框架柱顶 横向框架的计算 荷载种类 3.横向框架和框架柱 吊车荷载 竖向荷载/横向水平制动荷载/纵向水平制动荷载（由支撑系统承受） 一般按两台满载吊车并排运行的最不利情况考虑 横向框架的计算 荷载种类 3.横向框架和框架柱 吊车荷载 竖向荷载： 最大最小轮压Pkmax/Pkmin：n1(Pkmax+Pkmin) = Q+G 横向水平制动荷载： Tk=K(Q+G)/n 横向框架的计算 荷载种类 3.横向框架和框架柱 吊车荷载 吊车梁一般简支于框架柱上，作用在框架柱上的最大、最小竖向吊车荷载及横向水平力设计值可根据吊车梁支反力影响线计算： Dmax=1.4PkmaxΣyi；Mmax=Dmaxe Dmin=1.4PkminΣyi；Mmin=Dmine T = 1.4 TkΣyi 横向框架的计算 横向框架构件刚度比 3.横向框架和框架柱 超静定体系内力分布与各构件刚度比有关。设计时一般可假定： 上、下柱截面惯性矩之比为：边柱I1:I3=4.5~15；中柱I2:I4=8~25； 中柱、边柱下柱惯性矩之比：I2:I1=1.2~12； 横梁与边柱下柱惯性矩之比：IB:I1=1.2~12； 最终选定截面若与初选截面相差较大，应按最终选定截面重新进行内力分析 横向框架的计算 内力分析 3.横向框架和框架柱 可采用力学方法：力法/位移法/弯矩分配法/矩阵位移法/有限元法/简化计算方法… 为便于组合，应对各种荷载作用分别进行内力分析 横向框架的计算 内力组合 3.横向框架和框架柱 内力组合的目的是确定各构件截面及连接可能的最不利内力。 框架柱设计：考虑控制截面的 最大正弯矩及相应的轴力和剪力； 最大负弯矩及相应的轴力和剪力； 最大轴力及相应的负弯矩和剪力； 最大轴力及相应的正弯矩和剪力； 上下柱连接设计：上柱柱底截面 横向框架的计算 内力组合 3.横向框架和框架柱 锚拴设计： 锚拴最大拉力/柱底截面的小轴力、大弯矩及相应的剪力组合 柱与屋架刚接时，屋架杆件及屋架与柱连接设计： 屋架上弦最大拉力、下弦最大压力； 屋架上弦最大压力、下弦最大拉力； 屋架腹杆最大拉力或压力 普通钢屋架节点设计 节点设计原则 2.普通钢屋架设计 e.节点中杆件边缘间距：焊接10-20mm，螺栓5-10mm； f.单斜杆与弦杆连接，注意避免偏心弯矩； g.节点板应有足够的强度和刚度，保证弦杆和腹杆的内力传递，同一榀屋架节点板厚度相同，厚度6-20mm，支座节点板+2mm。 普通钢屋架节点设计 节点构造与计算 2.普通钢屋架设计 根据杆件内力确定杆件与节点板连接无缝钢管焊缝的焊缝高度和长度，根据连接焊缝在节点板上的焊缝布置确定节点板大小。 普通钢屋架节点设计 2.普通钢屋架设计 *无节点荷载的下弦节点 腹杆与节点板连接焊缝：承受腹杆轴力 弦杆与节点板连接焊缝：承受弦杆轴力差（内力较小，可按构造设置焊缝） 节点构造与计算 普通钢屋架节点设计 节点构造与计算 2.普通钢屋架设计 *有集中荷载的上弦节点（无檩体系） 腹杆与节点板连接焊缝：承受腹杆轴力