钢结构原理第九章钢桁架与屋盖结构
- 格式:ppt
- 大小:1.62 MB
- 文档页数:69
本文由tumuguan贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。
建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。
目第 1 章绪论 (1)1.1 钢结构的特点及应用...... 1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.3 钢结构的特点...... 1 钢结构的应用 (2)录2.4.2 2.5 疲劳计算...... 25 钢结构用钢材的分类及钢材的选用...... 26 2.5.1 2.5.2 2.5.3 建筑用钢结构的分类...... 26 钢材的选择...... 27 型钢的规格 (28)钢结构发展的历史、现状和趋势...... 3 钢结构的构件组成和主要结构形式 (4)1.3.1 1.3.2 钢结构的构件组成…… 4 钢结构的主要结构形式…… 4 概述…… 7 概率极限状态设计方法…… 8 设计表达式…… 11 3.2思考题 (30)第 3 章受拉构件及索 (31)3.1 受拉构件的可能破坏形式和影响因素…… 31 轴心受拉构件的强度和长细比……31 3.2.1 3.2.2 3.3 轴心受拉构件的强度计算...... 31 轴心受拉构件的长细比...... 33 拉弯构件的强度...... 34 拉弯构件的刚度...... 36 截面形式...... 37 单索的受力分析 (37)单索的简化计算 (42)1.4钢结构的计算方法…… 7 1.4.1 1.4.2 1.4.3思考题 (13)第 2 章钢结构材料 (14)2.1 2.2 钢结构对材料性能的要求…… 14 钢结构的力学性能和破坏形式…… 14 2.2.1 钢结构在单向均匀拉力作用下的性能…… 14 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 2.3 钢材的强度…… 16 钢材的塑性…… 16 钢材的冷弯性能…… 17 钢材的冲击韧性……17 钢材的焊接性能...... 18 钢材的破坏形式...... 18 化学成分的影响...... 18 成材过程中的影响...... 20 残余应力的影响...... 21 应力集中的影响...... 21 钢材的冷作硬化和时效...... 22 温度的影响 (23)拉弯构件的强度和变形…… 34 3.3.1 3.3.23.4索的力学性质和分析方法…… 37 3.4.1 3.4.2 3.4.3思考题...... 43 习题 (43)第 4 章轴心受压构件 (45)4.1 轴心受压构件的强度和长细比...... 46 4.1.1 4.1.2 4.2 强度计算...... 46 刚度计算...... 48 理想轴心受压构件的整体稳定性...... 52 4.2.2 影响轴心受压构件稳定承载力的主要因素...... 55 4.2.3 实际轴心受压构件的稳定曲线 (58)影响钢材性能的主要因素…… 18 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6轴心受压构件的整体稳定…… 52 4.2.12.4钢材的疲劳...... 24 2.4.1 疲劳强度 (24)VI 4.2.4 轴心受压构件的整体钢结构设计原理失稳临界应力…… 113 5.6.2 保证构件局部稳定的设计准则及防止构件局部失稳的途径…… 118 5.6.3 受弯构件腹板的屈曲后强度…… 123 思考题…… 128 习题……128稳定计算方法...... 61 4.3 轴心受压构件的局部稳定...... 66 4.3.1 4.3.2 薄板临界力...... 66 轴心受压构件局部稳定验算...... 69 4.4 轴心受压构件的截面设计 (75)4.4.1 实腹式轴心受压构件的截面设计…… 75 4.4.2 格构式轴心受压构件的截面设计…… 80 思考题…… 88 习题…… 89 6.2 6.1第 6 章压弯构件 (130)压弯构件的可能破坏形式和影响因素...... 130 单向压弯构件的强度和刚度 (131)6.2.1 6.2.2 6.3 单向压弯构件的强度...... 131 单向压弯构件的刚度...... 131 实腹式单向压弯构件的整体稳定...... 132 6.3.2 6.4 格构式压弯构件的稳定...... 138 双向压弯构件的强度...... 141 双向压弯构件的刚度...... 141 双向压弯构件的强度和刚度 (141)6.4.1 6.4.2 6.5 6.6第 5 章受弯构件 (91)5.1 受弯构件的可能破坏形式和影响因素...... 91 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.2 截面强度破坏...... 92 整体失稳...... 93 局部失稳...... 94 变形破坏...... 95 梁的强度...... 95 梁的刚度......100 受弯构件截面的剪切中心......102 受弯构件的扭转 (103)梁整体稳定的概念......107 双轴对称工字形截面简支梁纯弯作用下的整体稳定 (107)5.4.3 单轴对称工字形截面梁的整体稳定……110 5.4.4 单向受弯梁的整体稳定实用算法……111 5.5 5.6 双向受弯构件……112 受弯构件的局部稳定……113 5.6.1 受弯构件中板件的局部7.3 7.4 7.1 7.2单向压弯构件的整体失稳…… 131 6.3.1受弯构件的强度和变形…… 95 5.2.1 5.2.2双向压弯构件的整体稳定...... 141 压弯构件的局部稳定...... 142 6.6.1 6.6.2 受压翼缘宽厚比限值...... 142 腹板的高厚比限值 (143)5.3受弯构件的扭转……102 5.3.1 5.3.2思考题...... 145 习题 (145)5.4单向受弯梁的整体稳定……107 5.4.1 5.4.2第 7 章钢结构的连接 (147)钢结构连接方法...... 147 焊接连接的特性...... 148 7.2.1 7.2.2 钢结构焊接方法......148 焊缝连接形式及焊缝形式 (150)对接焊缝的构造和计算...... 152 角焊缝的构造和计算...... 157 7.4.1 7.4.2 7.4.3 角焊缝的形式和构造要求...... 157 角焊缝的受力特点及强度...... 160 不焊透对接焊缝的计算 (175)VI目7.5 焊接应力和焊接变形......176 7.5.1 焊接应力的分类和产生原因......176 7.5.2 焊接应力对结构性能的影响......177 7.5.3 7.5.4 焊接变形......178 减少焊接应力和焊接变形的措施......179 7.6 普通螺栓连接的构造和计算......180 7.6.1 7.6.2 螺栓的排列和构造要求......180 普通螺栓的工作性能和计算......182 7.6.3 高强度螺栓连接的工作性能和计算......196 思考题......204 习题 (204)录8.3.1VII 单层钢结构厂房框架梁、柱设计…… 222 8.3.2 8.3.3 屋檩、墙梁及支撑设计……225 单层钢结构厂房吊车梁及牛腿设计...... 226 8.3.4 单层钢结构厂房节点设计......232 思考题...... 238 习题 (238)第 9 章钢桁架及屋盖结构 (240)9.1 9.2 桁架及屋盖结构的组成及应用...... 240 桁架及屋盖结构的结构分析......243 9.2.1 9.2.2 9.2.3 9.3 计算假定...... 243 节点荷载计算...... 243 屋架杆件内力计算方法...... 244 屋架杆件的计算长度...... 245 屋架杆件的截面形式...... 246 垫板和节点板...... 247 屋架杆件的截面选择...... 248 屋架的节点设计...... 248 屋盖支撑的类型和布置...... 255 支撑的截面选择和连接构造...... 257 9.4.3 9.5 檩条、拉条和撑杆 (257)设计资料…… 259 支撑布置…… 259 檩条布置…… 260 屋架设计…… 261 普通钢屋架设计实例…… 259 9.5.1 9.5.2 9.5.3 9.5.4屋架杆件的截面设计…… 245 9.3.1 9.3.2 9.3.3 9.3.4 9.3.5第 8 章单层厂房钢结构 (208)8.1 单层钢结构厂房的组成和特点......208 8.1.1 8.1.2 单层钢结构厂房的组成 (208)单层钢结构厂房的分类与形式......210 8.1.3 单层钢结构厂房的结构布置......211 8.1.4 8.1.5 单层钢结构厂房的特点......215 单层钢结构厂房的设计步骤......215 8.2 单层钢结构厂房的受力特点与柱的计算长度......215 8.2.1 单层钢结构厂房的计算简图 (215)8.2.2 单层钢结构厂房的荷载及其荷载组合……216 8.2.3 单层钢结构厂房的内力和侧移计算……218 8.2.4 单层钢结构厂房柱的计算长度……219 8.3 单层钢结构厂房的主要构件及节点设计……222 9.4钢屋架的支撑…… 255 9.4.1 9.4.2思考题 (274)附录 (275)附录 1 附录 2 附录 3 附录 4 平面图形的几何性质...... 275 钢结构用钢化学成分和机械性能...... 278 常用钢材及型钢截面特性表...... 282 轴心受压构件的稳定系数 (308)VIIVIII 附录 5 附录 6 附录 7 附录 8钢结构设计原理柱的计算长度系数......314 计算图表......316 梁的整体稳定系数......320 受弯构件的容许挠度......324 附录 9 附录 10 钢材和连接的强度设计值...... 325 疲劳计算的构件和连接分类 (328)参考文献 (331)VIII1。
设计60中国建筑金属结构钢屋盖设计中的桁架和网架设计要点陈卓【摘要】随着建筑设计中对空间和跨度要求越来越高,钢屋盖的应用越来越普遍,常见的结构形式有平面桁架和空间网架,本文针对钢屋盖设计中的桁架和网架设计要点进行了分析和探讨。
【关键词】桁架结构;网架结构;支座;用钢量1.结构选型常规钢屋盖跨度为30m~60m之间。
一般结构形式为钢网架、钢桁架等。
屋盖结构形式的确定因素,主要是建筑的形状和规则性。
当建筑造型规则性较好时,可以选用钢桁架。
而建筑造型相对复杂时,可以选用钢网架。
桁架结构屋架形式一般有三种:平行弦式,梯形式,三角形式。
各种屋架形式有其适用情况。
无论选用哪种桁架形式,主要原则是:(1)满足建筑功能,主要是净空和排水坡度及造型要求;(2)施工方便,应适当减少杆件和节点的数量和种类;(3)受力合理,使得桁架造型与弯矩图接近。
网架屋架形式也有三种:由四角锥体系组成的正放四角锥网架等,由交叉桁架体系组成的两向正交正放网架,由三角锥体系组成的三角锥网架。
选择的主要原则是平面形状:(1)当平面为圆形,正六边形及近似正六边形时,可选用三角锥体系;(2)当平面为矩形时,边长比大于1.5以上,导荷方式趋于单向受力,宜选用两向正交正放网架;边长比小于1.5时,导荷方式趋于双向受力,宜选用正放四角锥体系[1]。
2.结构尺寸屋架尺寸是屋盖设计中的重要内容,直接决定美观度和经济性。
一般是根据屋架确定的选型,结合经验确定端部尺寸,由屋面坡度和屋面建筑做法(荷载)确定屋架跨中高度,最后综合确定。
3.支座节点支座节点是整个结构中的重要部位,是连接屋盖结构与下部支承结构的纽带。
从概念上讲,受力明确、传力简捷、安全可靠是基本要求,从经济性上讲,构造简单,安装方便。
支座落位于钢筋混凝土柱或砖柱上时,通常设计为铰接。
支座构造包括锚栓、支座底板、节点板、加劲肋等部件,见图1。
鉴于支座的重要性,要保证安全而可靠地传递反力,除了具有足够的强度和刚度之外,还应该满足以下条件:(1)支座节点的构造应与电算模型相符合。
钢结构钢桁架钢结构在现代建筑中扮演着举足轻重的角色,而钢桁架作为钢结构的重要组成部分,更是具有广泛的应用和独特的优势。
钢桁架是一种由钢材组成的桁架结构,通常由上弦杆、下弦杆、腹杆等构件通过节点连接而成。
它具有很高的强度和刚度,能够承受较大的荷载,并且在跨度较大的建筑中表现出色。
从结构形式上来看,钢桁架可以分为多种类型。
常见的有三角形桁架、梯形桁架、平行弦桁架等。
三角形桁架由于其稳定性较好,常用于屋架结构;梯形桁架则在桥梁等结构中较为常见,因为它可以更好地适应不同的跨度和荷载要求;平行弦桁架则具有制作和安装方便的优点,在一些工业厂房和仓库中经常使用。
钢桁架的优点众多。
首先,它的材料强度高,能够在相同的承载能力下,相比其他结构使用更少的材料,从而减轻结构自重,降低基础造价。
其次,钢桁架的制造和安装相对较为简便,可以在工厂预制好各个构件,然后运输到现场进行组装,大大缩短了施工周期。
再者,由于钢材的可重复利用性,钢桁架在建筑拆除后,其钢材还可以回收再利用,符合可持续发展的理念。
在实际应用中,钢桁架在大跨度建筑中展现出了无可替代的作用。
例如,大型体育场馆、展览馆、火车站等公共建筑,往往需要宽敞的无柱空间来满足使用功能的要求,钢桁架结构就能够很好地实现这一目标。
以体育场馆为例,巨大的钢桁架屋顶不仅为观众提供了良好的遮蔽,还营造出了宏伟壮观的建筑形象。
在工业建筑领域,钢桁架也有着广泛的应用。
例如,工厂的厂房常常需要较大的跨度来布置生产线和设备,钢桁架结构可以提供足够的空间,并且能够满足工业生产对结构强度和稳定性的要求。
然而,钢桁架的设计和施工也并非毫无挑战。
在设计过程中,需要精确计算各种荷载,包括恒载、活载、风载、雪载等,以确保结构的安全性和可靠性。
同时,节点的设计也是至关重要的,节点的连接方式和强度直接影响着整个桁架结构的性能。
在施工方面,钢桁架的安装需要高精度的测量和定位,以及专业的施工设备和技术,以保证各个构件能够准确地连接在一起。
钢结构钢桁架在现代建筑领域中,钢结构钢桁架以其独特的优势,成为了众多大型建筑结构的重要组成部分。
钢结构钢桁架不仅具备出色的承载能力,还能够为建筑提供美观而独特的外观效果。
钢结构钢桁架,简单来说,就是由钢材制成的桁架结构。
它通常由一系列的杆件按照一定的几何形状组合而成,通过节点连接形成一个整体。
这些杆件可以是钢梁、钢柱或者各种形状的型钢,而节点则通常采用焊接、螺栓连接等方式进行固定。
钢桁架的形式多种多样,常见的有三角形桁架、梯形桁架、平行弦桁架等。
不同的形式在受力特点和适用场景上有所差异。
例如,三角形桁架具有稳定性好、内力分布均匀的特点,常用于跨度较小的建筑;而平行弦桁架则便于制作和安装,适用于较大跨度的屋架结构。
在设计钢结构钢桁架时,需要充分考虑多种因素。
首先是荷载的情况,包括恒载、活载、风载、雪载等。
这些荷载会对桁架的杆件产生内力,设计时必须确保杆件能够承受这些内力而不发生破坏。
其次是桁架的跨度和高度,这两个参数直接影响着桁架的受力性能和建筑空间的利用效率。
此外,还需要考虑建筑的使用功能、外观要求以及施工条件等因素。
为了保证钢结构钢桁架的质量和安全性,在制造和施工过程中需要严格控制各个环节。
在制造阶段,钢材的选材必须符合设计要求,其质量和性能要经过严格的检验。
杆件的加工精度也至关重要,包括尺寸精度、形状精度和表面质量等。
在焊接和螺栓连接时,要确保焊缝质量和连接强度符合标准。
施工过程同样需要精细管理。
在安装钢桁架时,要保证安装的精度和准确性,避免出现偏差导致结构受力不均。
同时,施工过程中的安全措施也不能忽视,要确保施工人员的人身安全。
钢结构钢桁架在实际应用中有着广泛的场景。
在工业厂房中,它可以作为屋架结构,为厂房提供大跨度的无柱空间,便于设备的布置和生产流程的进行。
在体育场馆、展览馆等大型公共建筑中,钢桁架可以打造出独特的建筑造型,同时满足大跨度的空间需求。
在桥梁建设中,钢桁架桥也具有较高的强度和稳定性,能够承受车辆和行人的荷载。
桁架桁架:一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。
桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构,桁架杆件主要承受轴向拉力或压力,从而能充分利用材料的强度,在跨度较大时可比实腹梁节省材料,减轻自重和增大刚度。
“桁”字念“héng”,由于“桁”字较少使用,误被念为“háng”(行),故此,“行架”由此得名。
桁架的定义:由杆件通过焊接、铆接或螺栓连接而成的支撑横梁结构,称为“桁架”。
桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力,可以充分发挥材料的作用,节约材料,减轻结构重量。
常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。
[1]广州震鸿展览展示有限公司,主要以租赁行业为主,太空架租赁/铝合金桁架租赁/舞台租赁/灯光音响租赁/展台租赁/展架租赁/展板租赁/背景架租赁/展览架;地处广州市(海珠区琶洲黄埔村)广州国际会展中心附近。
是由一般充满活力的年轻队伍组成,是一间广告制作综合性厂家搭建公司。
我公司本以"诚信服务"为宗旨,但我们抱着没有最好只有更好的态度为客服服务。
我司拥有一支高素质的专业生产队伍,籍着提供"质量好、交货快"的服务,一直以来得到厂家、广告礼仪公司等行业客户的认同和支持!一、理论原理桁架是由一些用直杆组成的三角形框构成的几何形状不变的结构物。
杆件间的结合点称为节点(或结点)。
根据组成桁架杆件的轴线和所受外力的分布情况,桁架可分为平面桁架和空间桁架。
屋架或桥梁等空间结构是由一系列互相平行的平面桁架所组成。
若它们主要承受的是平面载荷,可简化为平面桁架来计算。
平面桁架组成桁架的杆件的轴线和所受外力都在同一平面上(图1)。
平面桁架可视为在一个基本的三角形框上添加杆件构成的。
每添加两个杆,须形成一个新节点才能使结构的几何形状保持不变。
这种能保持几何坚固性的桁架叫作无余杆(或叫无冗杆)桁架。
如果只添加杆件而不增加节点,就不能保持桁架的几何坚固性,这种桁架叫作有余杆(或叫有冗杆)桁架。