青岛钢结构精品课程2_1

2020/6/8，1，2.1结构和结构布局2.2计算原理2.3钢屋架设计2.4吊车梁设计，第二章重型结构设计，一般说明屋顶桁架形状和腹板屋顶支撑，2.1结构和结构布局，2.1.1一般说明，重型厂房配置：柱，(如图2-1所示)，重型结构形式：单层框架，多层框架，屋顶结构系统：钢屋顶桁架-大型屋顶面板结构系统，钢屋顶桁架-檩条-轻型屋顶面板结构系统，梁-檩条-轻型屋顶面板结构系统，起重机运行影响支柱网络布局的因素：1)生产工艺要求：2)结构要求：考虑支柱距离和跨度的类别最小化，确保工厂所需的刚度和强度3)经济要求：4)模块要求：支柱距离l的值：通常，跨度小于30米，高度小于14米，起重机额定重量小于50t，则12米更经济在参数较小的工厂，6米列距离更合适。对于光包络，大柱距离15米、18米和24米是合适的。2.1.1.1柱网络布局和计算装置，图2-2柱网络布局，2 .温度收缩接缝：超过表2-2中的数值时，应考虑温度应力和温度变形的影响，并且有时由于温度段长度表(m)表2-2、拉伸柱：工艺要求或其他原因，需要局部增加支柱。在图2.2中，垂直轴b和水平轴l的交点处没有柱，因此轴网线k和m之间的柱间距变大，这种情况通常称为锥化。支架(托梁):上部屋顶桁架，下部柱。支架和屋顶桁架的连接堆栈：构造简单，易于构造，但支架(托梁)扭曲。平面连接：有效减少常用扭转引起的支架(托梁)的不利影响。托梁与屋顶桁架的连接，2.1.1.2水平框架及其剖面选择，水平框架梁与柱的连接形式：刚架：(a)，(b)梁与柱的固定连接铰链框架：(c)梁与柱的铰链连接。柱脚固定：可以降低柱脚的弯矩值，提高水平框架的刚度。铰链框架：梁和柱铰链，适用于起重机重量不太大的轻型维修结构。刚架：梁和柱刚刚连接。适用于带双层、硬钩起重机等的单跨重型机械。平台柱：顶部柱：实际腹部，晶格。底部柱：链排晶格。分离柱：起重机腿、屋顶肢、优点：缩短框架平面中两条腿的计算长度，两条腿单独承担载荷。梯状下柱的典型剖面：图2-6双肢格构柱，A6 1 A8起重机单跨厂房，双臂肩梁：刚度，良好完整性，适用于柱截面宽度大的情况(小于900mm)。肩梁：将每个支柱段连接在一起。肩梁，单臂肩梁(图2-7a)，双臂肩梁(图2-7a)，配置要求：肩梁惯性矩必须大于上部柱的惯性矩，线刚度通常小于下部柱的单腿线刚度，高度跨度比为0.35-0.5，底柱之间的支撑：吊车梁下柱之间的支撑，2.1.1.3柱之间的支撑，顶柱之间的支撑：吊车梁上柱之间的支撑，1 .柱之间支撑的放置：1)每个柱必须具有柱之间的支撑。2)多跨工厂的中间立柱之间的支撑放置在边界柱的柱之间的支撑和同一柱之间。3)底部柱之间的支撑通常应放置在温度段的中间，以减少纵向温度应力的影响。4)父柱之间的支撑应设置在每个温度段的两端，以及子柱之间支撑放置的柱之间设置。5)每根柱子的顶部必须放置结实的拉杆。吊车梁工程实例，2 .柱间支撑的作用：1)荷载和传递垂直水平荷载：作用于山壁的风荷载、起重机垂直水平荷载、纵向地震力等。2)缩短平面外柱的计算长度。3)保证工厂的纵向刚度。3 .柱之间支撑的形式：桁架是指直杆在端点处相互连接的网格结构。桁架中的构件大多仅受轴张力或压力的影响。应力均匀分布在截面上，桁架材料经济，结构的磁引力小，可以方便地构造各种形状以适应不同的用途。在工业和民用住宅建筑中使用梁作为屋顶内荷载结构是不经济的，需要桁架。2.1.2屋顶桁架形状和腹板形状，应用2.1.2.1桁架，2.1.2.2桁架形状和腹板形状，2.1.2.3。桁架形状确定原则，三角形屋顶桁架：适合瓦楞石瓦，瓦楞铁板，坡度一般为1/3至1/2，梯形屋顶桁架：压型板和大钢筋混凝土屋顶板，坡度一般为1/2至1/8，1。满足使用要求：2 .力合理力：1)目前：仅当各节间简单支撑屋顶桁架形状在均布荷载下接近抛物线力矩图时，弦内力才更接近。2)腹板：长支柱必须由短支柱压缩，腹板的数量必须少，腹板的总长度也必须小。单向对角腹板：对角腹板由拉伸竖向材料合理压缩，对角腹板压缩竖向材料拉得不恰当，分数腹板：减小压力上节间大小，避免节间额外弯矩，降低屋顶桁架平面上上弦杆长度的比率。相交腹板：主要用于支撑系统，可在其他方向施加力。分数web、交叉web、3 .简单的制造、运输和安装方便的缺勤数、较少的节点、缺勤大小和节点配置形式。平行弦桁架最符合上述要求。4.综合技术经济效果好，三角形屋塔下沉，弦汇合的角度增加，制造方便，屋塔重心降低，提高了稳定性。可以有效地减少屋顶桁架对支撑结构的推力。可以根据各种条件桁架形式发生变化l-过程和使用要求高度h-经济、刚性、运输、坡度等各种屋顶桁架中间高度：三角形屋顶桁架：中间高度h；(1/6至1/4) l梯形屋顶桁架：中等高度h确保屋顶结构的几何稳定性。几何可变系统屋顶桁架卷筒、几何不变系统屋顶桁架稳定性、2.1.3.1屋顶支撑的作用、2 .确保屋顶的刚性和空间完整性水平支撑是水平放置(或接近水平放置)的一个桁架，支撑是柱或垂直支撑。垂直水平支撑：桁架协同工作以形成空间完整性，并提高屋顶桁架平面中的(水平)弯曲刚度，以减少水平荷载下的变形。3 .为弦提供合适的侧支承支承支承作为屋顶桁架弦的侧支承，缩短屋顶桁架平面外弦的计算长度，保证压缩上弦杆的侧稳定性，确保拉弦保持足够的侧刚度。4.承担和传递水平载荷，例如风荷载传递、悬挂起重机水平载荷和地震载荷。5.确保结构安装的稳定性和方便性，2.1.3.2屋顶支撑布置，1 .顶部水平支撑放置原则：要求在具有檩条或仅使用大型屋顶板的屋顶上设置屋顶桁架顶部水平支撑，并且如果具有老虎窗搁板，则还需要在天窗顶部上设置水平支撑。设置房屋的两端，通常在第一根柱或第二根柱之间，顶部水平支撑布局，2 .底部水平支撑布置原理：跨度l18m；有5吨以上的悬挂起重机。厂房里配备了大震动设备。放置在顶部水平支撑和同一柱之间。3 .垂直水平支撑布置原则：工厂或大吨位重、中级工作桥式起重机；或壁起重机或锻锤等大型振动设备；而且，当房子高，跨度大，空间刚性也需要的时候。底部水平支撑布局，4 .垂直支撑放置原则：必须为所有房屋设置垂直支撑。梯形桁架位于跨度L30m处，三角形桁架位于跨度L24m处时，仅在跨度中心设置一个。跨度大于上述数值时，在跨度的1/3附近或天窗架子侧柱外部设置两个跨度。梯形桁架应在两端各设置一个，无论跨度大小如何，如果有支架，则应替换为支架。垂直支撑放置在顶部和底部水平支撑所在的柱之间。屋顶支撑布局、屋顶桁架的垂直支撑布局、5 .拉杆刚性拉杆：能承受张力和压力的拉杆。弹性拉杆：只能承受拉力的拉杆。角色：为不参与构建空间稳定的屋顶桁架提供父弦和子弦的侧支撑。布局原则：在垂直支撑的平面上通常设置父弦和子弦杆。屋脊节点和主支撑节点必须设置刚性拉杆，在天窗侧柱和下跨中间或跨中间附近设置柔性拉杆。如果桁架的侧支撑位于倒数第二个柱之间，则第一个柱之间的所有拉杆都必