[學(xué)習(xí)]鋼結(jié)構(gòu)ppt課件第六章鋼桁架與門(mén)式剛架

1、第六章 鋼桁架與門(mén)式剛架,,目 錄,第一節(jié) 概述第二節(jié) 支撐設(shè)計(jì)第三節(jié) 桁架設(shè)計(jì)第四節(jié) 門(mén)式剛架設(shè)計(jì),第一節(jié) 概述,一、桁架的特點(diǎn)和應(yīng)用二、平面鋼桁架的外形和腹桿體系三、門(mén)式剛架的特點(diǎn)和應(yīng)用四、門(mén)式剛架的結(jié)構(gòu)形式五、結(jié)構(gòu)平面布置,一、桁架的特點(diǎn)和應(yīng)用,桁架是指由直桿在桿端相互連接而組成的以抗彎為主的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。桁架中的桿件大多只承受軸向力，材料性能發(fā)揮較好，特別適用于跨度或高度較大的結(jié)構(gòu)。桁架在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用很廣，分為

2、空間桁架和平面桁架兩類?？臻g桁架：網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、各種塔架平面桁架：屋架、吊車(chē)桁架、水工結(jié)構(gòu)中的鋼棧橋、鋼桁架引橋、鋼閘門(mén)中的桁架,二、平面鋼桁架的外形和腹桿體系,影響桁架外形選擇的因素：1.滿足使用要求；2.受力合理 ；3.便于制做和安裝 ；4.綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好。 常用的平面桁架的外形如圖所示。桁架應(yīng)具有適當(dāng)?shù)闹胁扛叨菻和端部高度H0。H取決于運(yùn)輸界限（鐵路運(yùn)輸為3.85m）和建筑高度要求的最大限值、剛度要求的最小限值、以及使弦桿

3、和腹桿總用鋼量最少的經(jīng)濟(jì)高度。簡(jiǎn)支梯形和平行弦桁架，通常H=（1/6 ～ 1/10）L ,鋼屋架中常用H0=1.8～2.2m。,桁架形式,三、門(mén)式剛架的特點(diǎn)和應(yīng)用,定義:門(mén)式剛架是由梁、柱單元構(gòu)件成的單跨或多跨剛架，具有輕型屋蓋和輕型外墻，可以設(shè)置起重量不大于300kN的中、輕級(jí)工作制橋式吊車(chē)或30kN懸掛式起重機(jī)的單層房屋鋼結(jié)構(gòu)。圖示,,1、門(mén)式剛架的特點(diǎn),（1） 結(jié)構(gòu)自重輕, 基礎(chǔ)造價(jià)低。（2）外形簡(jiǎn)潔、美觀。（3） 對(duì)抗震

4、非常有利。（4）建造速度快，裝拆方便。,2、適用范圍,門(mén)式剛架的適用范圍很廣，通常用于：跨度9～36m，若有特殊需要，跨度可進(jìn)一步加大，我國(guó)單跨門(mén)式剛架的跨度已達(dá)到72m；柱距為4.5～12m；柱高為4.5～9m，必要時(shí)可適當(dāng)加大；設(shè)有吊車(chē)起重量較小的單層工業(yè)房屋或公共建筑(超市、娛樂(lè)體育設(shè)施、車(chē)站候車(chē)室、碼頭建筑)。,四、門(mén)式剛架的結(jié)構(gòu)形式,1．按結(jié)構(gòu)選材分 有普通型鋼、薄壁型鋼和鋼管剛架等；2．按跨度分為 單跨、雙跨或多

5、跨的單、雙坡門(mén)式剛架。圖示 >>,3、按截面形式分： 有等截面和變截面剛架。設(shè)有橋式吊車(chē)時(shí)，柱宜采用等截面構(gòu)件。4、節(jié)點(diǎn) 橫梁與柱為剛接，柱腳多采用鉸支。當(dāng)用于廠房且有吊車(chē)時(shí)，或水平荷載較大，檐口標(biāo)高較高或剛度要求較高時(shí)，宜將柱腳設(shè)計(jì)為剛接。 5 、圍護(hù)結(jié)構(gòu)屋蓋常采用壓型鋼（鋁）板屋面板和Z形冷彎薄壁型鋼檁條。外墻宜采用槽形或帽形冷彎薄壁型鋼墻梁和雙層壓型鋼板，并在雙層壓型鋼板中間設(shè)置玻璃纖維棉等卷材隔熱(或保溫)層

6、的結(jié)構(gòu)體系。墻梁宜布置在剛架柱的外側(cè)。墻體底部1m高也可采用砌體結(jié)構(gòu)，對(duì)保護(hù)墻體非常有利，在實(shí)際工程中采用較多。板縫宜采用咬合或扣合式方式。支座若采用可滑動(dòng)式連接件，可解決溫度應(yīng)力問(wèn)題。,五、結(jié)構(gòu)平面布置,1、定位軸線及尺寸 2、柱網(wǎng)布置 3、山墻結(jié)構(gòu)布置 4、墻梁布置,1、定位軸線及尺寸 剛架邊柱的定位軸線取柱外皮；斜梁軸線取通過(guò)變截面梁段最小端中心與斜梁上表面平行的軸線。檐口高度取地坪至房屋外側(cè)檁條上緣的高度；最大高度取

7、地坪至屋蓋頂部檁條上緣的高度；寬度取房屋側(cè)墻墻梁外皮之間的距離；長(zhǎng)度取兩端山墻墻梁外皮之間的距離。2、柱網(wǎng)布置 在滿足使用要求和經(jīng)濟(jì)要求的前提下確定最佳跨度和柱距。門(mén)式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)的縱向溫度區(qū)段長(zhǎng)度不大于300m，橫向溫度區(qū)段長(zhǎng)度不大于150m。當(dāng)需要設(shè)置伸縮縫時(shí)，可在搭接檁條的螺栓連接處采用長(zhǎng)圓孔并使該處屋面板在構(gòu)造上允許脹縮；或者設(shè)置雙柱。,3、山墻結(jié)構(gòu)布置山墻結(jié)構(gòu)方案（1）由屋面斜梁、兩側(cè)角柱、抗風(fēng)柱、墻梁和墻板組成的結(jié)

8、構(gòu)體系。優(yōu)點(diǎn)是角柱有利于縱、橫兩個(gè)方向的墻梁連接，缺點(diǎn)是山墻架結(jié)構(gòu)的橫向剛度較差，并且不利于房屋的縱向擴(kuò)建。（2）用橫向框架代替斜梁和角柱。這種結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)點(diǎn)是加強(qiáng)了山墻架結(jié)構(gòu)的橫向剛度，特別適用于有橋式吊車(chē)的廠房和沿縱向需要擴(kuò)建的房屋?？癸L(fēng)柱的布置應(yīng)與屋面橫向水平支撐的節(jié)點(diǎn)位置相配合。4、墻梁布置 墻梁的間距與墻板的承載能力、房屋所在地區(qū)的基本風(fēng)壓及房屋的高度等有關(guān)，同時(shí)在門(mén)、窗框上端、窗臺(tái)、檐口及室內(nèi)地面處均應(yīng)設(shè)置墻梁,第二節(jié)

9、支撐設(shè)計(jì),一、桁架支撐的作用二、桁架支撐的種類和布置三、桁架支撐的計(jì)算四、門(mén)式剛架支撐設(shè)計(jì),一、桁架支撐的作用,平面桁架在其本身平面內(nèi)具有較大的剛度，但在垂直于桁架平面方向（桁架平面外）不能保持其幾何不變，即使桁架上弦與檁條或屋面等鉸接相連桁架仍會(huì)側(cè)向傾倒。為了防止桁架側(cè)向傾倒破壞和改善桁架工作性能，對(duì)于平面桁架體系，必須設(shè)置支撐系統(tǒng)。桁架支撐的作用主要是：（1）保證桁架結(jié)構(gòu)的空間幾何穩(wěn)定性即形狀不變。（2）保證桁架結(jié)構(gòu)的空間

10、剛度和空間整體性。桁架上弦和下弦的水平支撐與桁架弦桿組成水平桁架，桁架端部和中部的垂直支撐則與桁架豎桿組成垂直桁架，無(wú)論豎向或縱、橫向水平荷載，都能通過(guò)一定的桁架體系把力傳向支座，有足夠的剛度和整體性。（3）為桁架弦桿提供必要的側(cè)向支撐點(diǎn)。水平和垂直支撐作為桁架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，減小弦桿在桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，提高其整體穩(wěn)定承載力。（4）承受并傳遞水平荷載。（5）保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定且便于安裝。,二、桁架支撐的種類和布置,種類：

11、1、上弦橫向水平支撐2、下弦橫向水平支撐3、縱向水平支撐4、垂直支撐5、系桿,1、 上弦橫向水平支撐,在有檁條或不用檁條而采用大型屋面板（無(wú)檁體系)的屋蓋中都應(yīng)設(shè)置屋架上弦橫向水平支撐，當(dāng)有天窗架時(shí)，天窗架上弦也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。上弦橫向水平支撐應(yīng)設(shè)置在房屋的兩端或當(dāng)有橫向伸縮縫時(shí)在溫度縫區(qū)段的兩端。橫向水平支撐的間距L0以不超過(guò)60m為宜,2、下弦橫向水平支撐,,3、縱向水平支撐,當(dāng)房屋內(nèi)設(shè)有托架，或有較大噸位的重級(jí)、中級(jí)

12、工作制的橋式吊車(chē)，或有壁行吊車(chē)，或有鍛錘等大型振動(dòng)設(shè)備，以及房屋較高、跨度較大，空間剛度要求高時(shí)，均應(yīng)在屋架下弦端節(jié)間設(shè)置縱向水平支撐?？v向水平支撐與橫向水平支撐形成閉合框，加強(qiáng)了屋蓋結(jié)構(gòu)的整體性并提高房屋縱、橫向的剛度。,4、垂直支撐 房屋都應(yīng)設(shè)置垂直支撐。梯形屋架兩端都應(yīng)設(shè)置，托架可起垂直支撐作用。垂直支撐與上、下弦橫向水平支撐布置在同一柱間。 5、系桿 無(wú)橫向支撐的其它桁架上下弦的側(cè)向穩(wěn)定性由與橫向支撐節(jié)點(diǎn)相連的系桿來(lái)保證

13、。能承受拉力也能承受壓力的系桿，叫剛性系桿；只能承受拉力的，叫柔性系桿。,三、桁架支撐的計(jì)算,當(dāng)支撐桁架受力較大，或結(jié)構(gòu)按空間工作計(jì)算（縱向水平支撐體系需作為柱的彈性支座）時(shí)，支撐桿件應(yīng)按桁架體系計(jì)算內(nèi)力，進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。有交叉斜腹桿的支撐桁架是超靜定體系，一般常用簡(jiǎn)化方法進(jìn)行分析。可采用柔性方案設(shè)計(jì)，腹桿只考慮拉桿參于工作。如圖中用虛線表示的一組斜桿因受壓而退出工作，此時(shí)桁架按單斜桿體系分析。當(dāng)荷載反向作用時(shí)，則認(rèn)為另一組斜桿退出工作。

14、當(dāng)斜桿按可以承受壓力設(shè)計(jì)時(shí)（剛性方案設(shè)計(jì)），可按結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法進(jìn)行內(nèi)力分析。,四、門(mén)式剛架支撐設(shè)計(jì),1、門(mén)式剛架支撐的作用2、支撐結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算,1、門(mén)式剛架支撐的作用,支撐與相鄰兩剛架的連接一般采用鉸接連接。這些支撐桿件與梁柱桿件的交點(diǎn)可以作為梁柱構(gòu)件平面外的側(cè)向支承點(diǎn)（如圖所示）。門(mén)式剛架支撐主要有屋面橫向水平支撐及系桿、柱間支撐和水平系桿、隅撐等。屋面橫向水平支撐 >>柱間支撐 >>隅撐 >

15、>,屋面橫向水平支撐,屋面橫向水平支撐一般設(shè)置在框架梁的上翼緣平面。由框架梁的上翼緣作為弦桿，檁條和交叉斜桿作為腹桿而組成的水平桁架，再通過(guò)系桿(或檁條)將不設(shè)橫向水平支撐的框架梁連系起來(lái)，使屋蓋形成一個(gè)整體。作用：能減小框架梁上翼緣的側(cè)向計(jì)算長(zhǎng)度，提高框架梁的側(cè)向穩(wěn)定性，并增強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)的整體剛度及有效地傳遞由山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載及屋蓋處的地震。,柱間支撐,,隅撐,在框架梁下翼緣受壓區(qū)段內(nèi)的每根檁條處和框架柱中靠近柱上端內(nèi)緣翼壓應(yīng)力

16、較大的區(qū)段，均應(yīng)設(shè)置隅撐（如圖所示）。作用:作為框架梁和框架柱受壓翼緣的側(cè)向支承，可提高框架梁、柱的整體穩(wěn)定性；隅撐加強(qiáng)了檁條的豎向剛度，有利于提高檁條的承載能力；隅撐對(duì)加強(qiáng)門(mén)式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)的空間剛度非常有利。,2、支撐結(jié)構(gòu)布置和計(jì)算,（1）屋面橫向水平支撐及系桿（2）柱間支撐和水平系桿（3）隅撐,（1）屋面橫向水平支撐及系桿,房屋（或溫度區(qū)段）兩端應(yīng)布置，最大間距≤60m。在橫向水平支撐的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)設(shè)通長(zhǎng)系桿，其中屋脊和檐口處系

17、桿及當(dāng)橫向支撐布置在房屋兩端第二開(kāi)間時(shí)的第一開(kāi)間系桿均為剛性系桿，其它為柔性系桿。檁條可以代替系桿，但必須滿足受力要求，剛性系桿可采用鋼管，也可以采用兩根槽形截面檁條。計(jì)算橫向水平支撐的內(nèi)力時(shí)，應(yīng)考慮由房屋兩端抗風(fēng)柱所傳遞的縱向風(fēng)荷載及阻止框架梁失穩(wěn)而起支撐作用所應(yīng)承受的內(nèi)力。橫向水平支撐中的交叉桿件，通常采用圓鋼，按拉桿設(shè)計(jì)，通過(guò)兩端螺帽或中間花蘭螺栓使保證其張緊狀態(tài)。橫向水平支撐中的豎桿應(yīng)按壓桿設(shè)計(jì)。,（2）柱間支撐和水平系桿,沿

18、縱向布置，最大間距≤60m，當(dāng)房屋高度較大時(shí)，柱間支撐應(yīng)分層設(shè)置。在柱間支撐的節(jié)點(diǎn)處，沿縱向柱列應(yīng)設(shè)通長(zhǎng)的剛性水平系桿。柱間支撐內(nèi)力計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮由橫向水平支撐傳來(lái)的縱向風(fēng)荷載及為了減小柱的側(cè)向計(jì)算長(zhǎng)度而起支撐作用所承受的力。當(dāng)廠房?jī)?nèi)設(shè)置吊車(chē)時(shí)，還應(yīng)計(jì)入吊車(chē)的縱向制動(dòng)力。 柱間支撐的計(jì)算簡(jiǎn)圖可按支承于柱腳基礎(chǔ)上的懸臂桁架計(jì)算。支撐的交叉桿按拉桿設(shè)計(jì)。水平系桿按壓桿設(shè)計(jì)。為了加強(qiáng)房屋的縱向剛度，柱間交叉支撐有時(shí)也可按壓桿設(shè)計(jì)。,（3）隅撐

19、,在框架梁中，隅撐設(shè)置在下翼緣受壓的區(qū)段內(nèi)，隅撐與框架梁腹板的夾角不宜小于45°，一般在45°～60°之間。在框架柱中，隅撐一端與框架柱的內(nèi)翼緣或靠近內(nèi)翼緣的腹板用螺栓連接，另一端則與墻梁腹板相連，布置數(shù)量應(yīng)根據(jù)墻梁位置等具體情況而定，構(gòu)造與框架梁中的隅撐相同。,第三節(jié) 桁架設(shè)計(jì),一、桁架的內(nèi)力計(jì)算二、桁架的計(jì)算長(zhǎng)度三、桁架桿件的截面形式四、桿件截面設(shè)計(jì)五、桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)六、桁架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和計(jì)算

20、七、桁架的施工圖,一、桁架的內(nèi)力計(jì)算,一般情況按鉸接桁架進(jìn)行計(jì)算。承受節(jié)點(diǎn)荷載時(shí)，數(shù)解法（節(jié)點(diǎn)法或截面法）、圖解法或有限元法。有節(jié)間荷載作用的桁架，先把節(jié)間荷載按該段節(jié)間為簡(jiǎn)支求出支座反力 再把支座反力與節(jié)點(diǎn)荷載疊加，按只有節(jié)點(diǎn)荷載作用計(jì)算軸力 然后對(duì)有節(jié)間荷載的桿件計(jì)算局部彎矩。進(jìn)行荷載組合對(duì)比，求出桿件的最不利內(nèi)力。,二、桁架的計(jì)算長(zhǎng)度,（一） 桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度（二

21、） 桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度（三） 斜平面的計(jì)算長(zhǎng)度,（一）桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度,理想鉸接節(jié)點(diǎn)桁架桿件在桁架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度lox應(yīng)等于節(jié)點(diǎn)中心間的距離。實(shí)際桁架的節(jié)點(diǎn)接近于剛接，相鄰桿件將約束該桿件端部轉(zhuǎn)動(dòng)，從而提高其整體穩(wěn)定承載力。計(jì)算l0x 時(shí)可折減l來(lái)考慮桿端的嵌固作用。,（二）桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度,桿件在桁架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度loy應(yīng)取側(cè)向支承點(diǎn)間的距離。弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)應(yīng)是水平支撐、垂直支撐或相應(yīng)系桿的連接節(jié)點(diǎn)。腹桿與弦桿的連

22、接節(jié)點(diǎn)可認(rèn)為是腹桿的側(cè)向支承點(diǎn)。桿件在桁架平面內(nèi)和外的計(jì)算長(zhǎng)度見(jiàn)表。 交叉腹桿 >>受壓弦桿 >>,壓桿：與它相交的另一斜桿受拉且二桿皆不中斷時(shí)，取為0.5l；與它相交另一斜桿受拉，兩桿中有一桿中斷并以節(jié)點(diǎn)板相搭接時(shí)取為0.7l；其它情況，如兩桿皆受壓（此時(shí)不宜有桿件中斷）時(shí)，取為l。拉桿: 因?yàn)閴簵U不作為它在平面外的支承點(diǎn)，故為l 。受壓弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間距l(xiāng)1為弦桿節(jié)間長(zhǎng)度的兩倍，弦桿兩節(jié)間的軸

23、心壓力N1>N2，用N1驗(yàn)算弦桿平面外穩(wěn)定時(shí)如果計(jì)算長(zhǎng)度取用l1顯然過(guò)于保守。平面外的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)為 且 loy≥0.5l1 計(jì)算時(shí)壓力取正號(hào)，拉力取負(fù)號(hào)。,（三）斜平面的計(jì)算長(zhǎng)度,當(dāng)腹桿截面為單角鋼或雙角鋼組成的十字形截面時(shí)，受壓桿件將繞截面最小回轉(zhuǎn)半經(jīng)imin的軸發(fā)生整體失穩(wěn)。桿件彎曲方向是在一斜平面內(nèi)。桿件兩端的約束程度介于桁架

24、平面內(nèi)和平面外之間，桿件的計(jì)算長(zhǎng)度取為前述lox和loy的平均值，lo = 0.9l 。,三、桁架桿件的截面形式,桁架桿件的截面形式應(yīng)根據(jù)用料經(jīng)濟(jì)、連接構(gòu)造簡(jiǎn)單和具有足夠剛度等要求確定。桁架桿件一般是軸心受力桿件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量使其在桁架平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性或長(zhǎng)細(xì)比相近（λx≈λy），當(dāng)有M作用時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大彎矩作用方向的截面高度。鋼桁架常采用雙角鋼組合T形截面，少數(shù)桿件用雙角鋼組合十字形截面。受力小的腹桿也可用單角鋼截面。T字鋼是一

25、種性能優(yōu)越的截面形式。 T字鋼做弦桿和雙角鋼組合截面做腹桿的桁架比全角鋼桁架用鋼量可節(jié)省12～15%。,薄壁鋼管各方向的回轉(zhuǎn)半徑相等，比其它型鋼回轉(zhuǎn)半徑大，抗扭能力強(qiáng)，鋼管結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)可直接焊接，構(gòu)造簡(jiǎn)單，連接方便，鋼管結(jié)構(gòu)比其它型鋼結(jié)構(gòu)可節(jié)約鋼材達(dá)20%～30% 。圓管繞流條件好，如承受風(fēng)荷載或波浪壓力時(shí)，其阻力可降低約2/3左右。鋼管端部可以密封，有利于耐大氣及海水腐蝕，管截面周長(zhǎng)最小，所需油漆等維護(hù)費(fèi)用也小。,四、桿件截面設(shè)計(jì),桿件

26、按第四章和第六章的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。普通鋼桁架桿件截面設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意下列問(wèn)題：1.選用截面的板件厚度應(yīng)較薄,并注意最小截面規(guī)格限制。 2.需用螺栓連接的桿件角鋼,應(yīng)注意其所能用的螺栓最大直徑3.桁架弦桿的截面常根據(jù)弦桿的最大桿力來(lái)選用 4.螺栓孔對(duì)弦桿截面的影響是否考慮5.選用的截面應(yīng)盡可能使兩個(gè)方向的長(zhǎng)細(xì)比接近,以獲得經(jīng)濟(jì)的截面6.當(dāng)桁架豎桿的外伸邊需與垂直支撐相連接時(shí),則該豎桿宜采用由雙角鋼組成的十字形截面 7.單面連接的

27、單角鋼截面只能用于跨度較小的桁架或桁架中受力較小、長(zhǎng)度較短的次要腹桿8.為便于備料，整榀桁架所用的角鋼規(guī)格品種不宜超過(guò)5-6種,五、桁架的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),主要講述雙角鋼桿件組成的鋼桁架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。 一般在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，各桿件都與節(jié)點(diǎn)板相連接。在節(jié)點(diǎn)處連續(xù)的桿件把兩側(cè)的內(nèi)力差△N傳給節(jié)點(diǎn)板，其它桿件把全部?jī)?nèi)力N傳給節(jié)點(diǎn)板。當(dāng)桿件上作用有荷載F時(shí)，則傳給節(jié)點(diǎn)板的力為N或△N與F的合力R。有局部彎矩的桿件則還要傳遞彎矩和剪力。 桿件與節(jié)點(diǎn)板的

28、連接通常采用焊接。螺栓連接常用于輸電線路塔架和一些可裝拆的桁架以及安裝連接與工地現(xiàn)場(chǎng)拼接。 1、節(jié)點(diǎn)板的厚度2、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般要求,,,,1、節(jié)點(diǎn)板的厚度,桿件在節(jié)點(diǎn)處都與節(jié)點(diǎn)板相連，傳遞內(nèi)力并互相平衡。節(jié)點(diǎn)板中的應(yīng)力分布復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)板厚度主要依據(jù)桿件中的最大內(nèi)力來(lái)確定。普通鋼桁架節(jié)點(diǎn)板的厚度可參照表選用，但應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定驗(yàn)算。雙角鋼T形或十字形截面是組合截面，為保證兩個(gè)角鋼能整體共同受力應(yīng)每隔一定間距在兩角鋼間放置填板（綴板）。

29、填板寬度一般采用約50～80mm；與中間節(jié)點(diǎn)板同厚。填板長(zhǎng)度對(duì)T形截面應(yīng)伸出角鋼背和角鋼尖各10～15mm，對(duì)十字形截面則從角鋼尖縮進(jìn)10～15mm。角鋼與填板通常依構(gòu)造用側(cè)面或周?chē)呛缚p連接。 壓桿和拉桿填板間距應(yīng)滿足構(gòu)造要求。受壓桿件的兩個(gè)側(cè)向支承點(diǎn)之間的填板數(shù)不得少于兩個(gè)。十字形截面一橫一豎交替布置。,,,2、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般要求,1）各桿件的形心線理論上應(yīng)與桿件軸線重合，以免造成偏心受力。但為了方便制造，通常將角鋼肢背至軸線的距

30、離取為5mm的倍數(shù), 作為角鋼的定位尺寸。當(dāng)弦桿截面有改變時(shí)，為方便拼接和安放屋面構(gòu)件，應(yīng)使角鋼的肢背齊平。此時(shí)應(yīng)取兩形心線的中線作為弦桿的共同軸線，以減少因兩個(gè)角鋼形心線錯(cuò)開(kāi)而產(chǎn)生的偏心影響。2）節(jié)點(diǎn)處各桿件邊緣間應(yīng)留一定間隙c，以利拼接和施焊，并避免焊縫過(guò)分密集而使鋼材焊接過(guò)熱變脆。c按構(gòu)造要求確定。 3）角鋼的切斷面一般應(yīng)與其軸線垂直，為使節(jié)點(diǎn)緊湊需要斜切時(shí)，只能切肢尖。節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸在繪制施工圖時(shí)決定。節(jié)點(diǎn)板的形狀應(yīng)簡(jiǎn)單

31、，以能充分利用材料為原則。節(jié)點(diǎn)板的長(zhǎng)和寬宜取為10mm的倍數(shù)。,,4）節(jié)點(diǎn)板外邊緣與桿件邊線間的擴(kuò)大角宜≥15°～20°，強(qiáng)度用足的桿件宜≥25°。擴(kuò)大角太小會(huì)引起節(jié)點(diǎn)板截面過(guò)窄，致使強(qiáng)度不足，或引起較大的構(gòu)造和傳力上的偏心。5）在屋架雙角鋼截面上弦桿上放置檁條或大型屋面板時(shí)，角鋼的水平伸出邊一般應(yīng)≥70～90mm。角鋼應(yīng)有一定厚度，以免在集中荷載作用下發(fā)生過(guò)大的彎曲，可參考表7-3要求選用。當(dāng)確有困難而

32、不能滿足要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置豎向加勁肋或在集中荷載范圍設(shè)置局部水平蓋板。,六、桁架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和計(jì)算,節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)步驟：①按正確角度畫(huà)出交匯于該節(jié)點(diǎn)的各桿軸線②按比例畫(huà)出與各軸線相應(yīng)的角鋼輪廓線,并據(jù)c定桿端位置③根據(jù)算出的桿件與節(jié)點(diǎn)板的焊縫尺寸，布置焊縫，繪圖④確定節(jié)點(diǎn)板的合理形狀和尺寸,節(jié)點(diǎn)板應(yīng)框進(jìn)所有焊縫。鋼桁架的節(jié)點(diǎn)主要有一般節(jié)點(diǎn)、有集中荷載的節(jié)點(diǎn)、弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)、支座節(jié)點(diǎn)和T型鋼作弦桿的桁架節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)處板件的計(jì)算 >&g

33、t;,1、一般節(jié)點(diǎn),一般節(jié)點(diǎn)系指無(wú)集中荷載作用和無(wú)弦桿拼接的節(jié)點(diǎn)。各腹桿桿端與節(jié)點(diǎn)板連接的角焊縫的尺寸和長(zhǎng)度，應(yīng)按第三章中角鋼連接的角焊縫計(jì)算。弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫，按相鄰節(jié)間弦桿的內(nèi)力差△N計(jì)算。,2、有集中荷載的節(jié)點(diǎn),一般承受由檁條或大型屋面板傳來(lái)的集中荷載Q的作用。為了放置上部構(gòu)件，節(jié)點(diǎn)板須縮入上弦角鋼背約2δ/3(δ為節(jié)點(diǎn)板厚度)的深度，并用塞焊縫連接。,·塞焊縫質(zhì)量一般較難保證，計(jì)算多采用近似方法，假定其相當(dāng)于兩

34、條焊腳尺寸各為hf1=δ/2 、長(zhǎng)度為lw1 的角焊縫，且僅承受垂直于焊縫的P作用進(jìn)行計(jì)算。·角鋼肢尖焊縫按承受弦桿的內(nèi)力差△N和由其產(chǎn)生的彎矩M= △N e 的共同作用設(shè)計(jì)。·當(dāng)△N較大，按上法計(jì)算的肢尖焊縫強(qiáng)度難以滿足要求時(shí)，可采用節(jié)點(diǎn)板部分伸出上弦角鋼背的做法。此時(shí)肢背和肢尖角焊縫共同承受△N和P的合力Nφ作用。P往往較小， Nφ作用方向與桿軸線相差較小，可近似取Nφ沿軸線作用，按第三章中方法計(jì)算角鋼肢尖和

35、肢背的焊縫。,3、弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)（如圖所示）,弦桿的拼接分工廠拼接和工地拼接兩種,工廠拼接通常設(shè)在內(nèi)力較小的節(jié)間內(nèi)。工地拼接是在桁架分段制造和運(yùn)輸時(shí)的安裝接頭，弦桿拼接節(jié)點(diǎn)多設(shè)在跨度中央。為保證拼接處的強(qiáng)度和剛度，弦桿的拼接應(yīng)采用拼接角鋼。拼接角鋼截面取與弦桿截面相同，直角邊應(yīng)切棱，角鋼豎肢切肢。切棱和切肢引起的截面削弱，節(jié)點(diǎn)板可以補(bǔ)償。屋架屋脊節(jié)點(diǎn)的拼接角鋼，一般應(yīng)采用熱彎成型。拼接角鋼的長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)拼接焊縫的長(zhǎng)度確定，一般可按被拼

36、接處弦桿的最大內(nèi)力或偏于安全地按與弦桿等強(qiáng)（宜用于拉桿）計(jì)算，并假定4條拼接焊縫均勻受力。拼接角鋼的總長(zhǎng)度為： l =2( lw + 10 )+ a 其中：lw--焊縫的長(zhǎng)度,弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫可按較大一側(cè)弦桿內(nèi)力N的15%與節(jié)點(diǎn)兩側(cè)弦桿的內(nèi)力差△N兩者中的較大值計(jì)算。當(dāng)節(jié)點(diǎn)處還作用有集中荷載P時(shí)，則應(yīng)按兩方向力共同作用計(jì)算。為了拼接節(jié)點(diǎn)能正確定位和施焊，宜設(shè)置安裝螺栓。,4、支座節(jié)點(diǎn)（如圖所示）,桁架與柱的連接分鉸接和剛接兩種

37、形式剛接節(jié)點(diǎn)弦桿連接于柱側(cè)。支座豎向反力R由下弦端板傳給焊于柱上的支托板；端彎矩由上下弦的水平力H承受。取上弦的水平力由蓋板傳遞，上弦的豎向連接板與柱的連接螺栓按構(gòu)造確定。下弦節(jié)點(diǎn)板與支承端板的焊縫按承受R和H(可能還有H產(chǎn)生的偏心彎矩）計(jì)算。端板與柱的連接螺栓按承受H(可能還有H產(chǎn)生的偏心彎矩）計(jì)算。端板在H作用下受彎，近似按嵌固于兩列螺栓間的梁式板計(jì)算厚度t：式中Nmax —一個(gè)螺栓所受的最大拉力；l1 —兩豎列螺栓的間距；

38、S —受力最大螺栓的端距加螺栓豎向間距的一半。,鉸接支座節(jié)點(diǎn)采用由節(jié)點(diǎn)板、底板、加勁肋和錨栓組成的構(gòu)造形式。加勁肋的作用是分布支座反力，減小底板彎矩和提高節(jié)點(diǎn)板的側(cè)向剛度。加勁肋的軸線與支座反力的作用線重合。為便于施焊，下弦桿和底板間一般應(yīng)不小于下弦角鋼水平肢的寬度。錨栓常用M20～M24。為便于桁架安裝，底板上的錨栓孔d0 =(2～2.5)d或做成U形缺口。待桁架調(diào)整定位后，用孔徑d0 =d+(1～2mm) 的墊板套進(jìn)錨栓，將墊板與底

39、板焊牢。支座節(jié)點(diǎn)的傳力路線是：桁架端部各桿件的內(nèi)力通過(guò)桿端焊縫傳給節(jié)點(diǎn)板 再經(jīng) 節(jié)點(diǎn)板和加勁肋間的豎直焊縫將一部分力傳給加勁肋 然后通過(guò)節(jié)點(diǎn)板、加勁肋和底板間的水平焊縫將全部支座反 力傳給底板 最終傳至柱。可采用鉸接柱腳類似方法進(jìn)行計(jì)算。,,5、T型鋼作弦桿的桁架節(jié)點(diǎn),桁架的弦桿和腹桿全部由T型鋼制成，桁架的弦桿采用T型鋼, 腹桿采用雙角鋼，兩種典型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

40、如圖所示,圖 弦桿和腹桿全部為T(mén)型鋼的桁架節(jié)點(diǎn),圖 T型鋼作弦桿、雙角鋼作腹桿的桁架節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)處板件的計(jì)算,計(jì)算節(jié)點(diǎn)板的強(qiáng)度和穩(wěn)定時(shí)應(yīng)滿足：a．節(jié)點(diǎn)板邊緣與腹桿軸線之間的夾角應(yīng)不小于15°；b．斜腹桿與弦桿的夾角應(yīng)在30°～60°之間；c．節(jié)點(diǎn)板的自由邊強(qiáng)度驗(yàn)算穩(wěn)定性驗(yàn)算,強(qiáng)度驗(yàn)算,連接節(jié)點(diǎn)處的板件承受拉、剪作用時(shí)(圖示)，強(qiáng)度驗(yàn)算公式：比較麻煩，也可用有效寬度法如下驗(yàn)算：σ=N/(bet)≤

41、f 式中be--板件的有效寬度(如圖所示)，當(dāng)用螺栓連接時(shí)，應(yīng)取凈寬度[圖（b）]，圖中θ為應(yīng)力擴(kuò)散角，可取為30°。,穩(wěn)定性驗(yàn)算,依試驗(yàn)研究，節(jié)點(diǎn)板在斜腹桿壓力作用下的穩(wěn)定性驗(yàn)算方法為：對(duì)有豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板:對(duì)無(wú)豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板:,對(duì)有豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板任何情況下應(yīng)： 時(shí)： 可不計(jì)算穩(wěn)定其他：按設(shè)計(jì)規(guī)范附錄F要求進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算對(duì)無(wú)豎腹桿的節(jié)點(diǎn)板 任何情況下應(yīng)：

42、 時(shí)：其穩(wěn)定承載力可取為0.8betf其他：按設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算,七、桁架的施工圖,施工圖是鋼結(jié)構(gòu)制造和安裝的主要依據(jù)。1、種類（1）構(gòu)件布置圖是表達(dá)各類構(gòu)件位置的整體圖，主要用于鋼結(jié)構(gòu)安裝。一般包括平面圖、側(cè)面圖、必要的剖面圖、安裝節(jié)點(diǎn)大樣、構(gòu)件編號(hào)、構(gòu)件表及總說(shuō)明等。（2）構(gòu)件詳圖是表達(dá)所有單體構(gòu)件（按構(gòu)件編號(hào)）的詳細(xì)圖，主要用于鋼結(jié)構(gòu)制造。,2、鋼桁架構(gòu)件詳圖的主要內(nèi)容和繪

43、制要點(diǎn),（1）一般應(yīng)按運(yùn)輸單元繪制，當(dāng)桁架對(duì)稱時(shí)，可僅繪制半榀桁架。（2）構(gòu)件詳圖應(yīng)包括桁架的正面圖，上、下弦的平面圖，必要的側(cè)面圖和剖面圖，以及某些安裝節(jié)點(diǎn)或特殊零件的大樣圖。（3）在圖面左上角繪制桁架簡(jiǎn)圖。圖中左半部應(yīng)注明桿件的幾何長(zhǎng)度（mm），右半部注明桿件的軸力設(shè)計(jì)值（kN）。當(dāng)桁架跨度較大時(shí)，為防止撓度值較大，須在制造時(shí)起拱。拱度一般取l/500，并在桁架簡(jiǎn)圖中注明。（4）應(yīng)注明各零件的型號(hào)和尺寸，包括加工尺寸、定位尺寸

44、(軸線至角鋼肢背的距離，節(jié)點(diǎn)中心至各桿件桿端和節(jié)點(diǎn)板上、下、左、右邊緣的距離等)、孔洞位置以及對(duì)工廠制造和工地安裝的要求(零件切斜角、孔洞直徑和焊縫尺寸等)。工地拼接焊縫要注意標(biāo)出安裝焊縫符號(hào)，以適應(yīng)運(yùn)輸單元的劃分和拼裝。,（5）應(yīng)對(duì)零件詳細(xì)編號(hào)，編號(hào)應(yīng)按構(gòu)件主次、上下、左右順序逐一進(jìn)行。零件尺寸完全相同的可采用統(tǒng)一編號(hào)。系鏡面對(duì)稱時(shí)，亦采用同一編號(hào)，但在材料表中應(yīng)注明正或反字樣，以示區(qū)別。當(dāng)桁架僅在少數(shù)部位的構(gòu)造略有不同（螺栓孔有無(wú)）

45、時(shí)，可在圖上螺栓孔處注明所屬桁架的編號(hào)，這些桁架就可繪在一張施工圖上。（6）材料表應(yīng)包括各零件的編號(hào)、截面規(guī)格、長(zhǎng)度、數(shù)量（正、反）和重量等。材料表的作用不但可歸納各零件以便備料和計(jì)算用鋼量，同時(shí)也可供選擇起吊和運(yùn)輸設(shè)備時(shí)參考。（7）文字說(shuō)明應(yīng)包括鋼號(hào)和附加條件、焊條型號(hào)、焊接方法和質(zhì)量要求，圖中未注明的焊縫和螺栓孔尺寸，油漆、運(yùn)輸、安裝和制造要求，以及一些不易用圖表達(dá)的內(nèi)容。（8）桁架施工詳圖通常采用兩種比例繪制，桿件的軸線一般

46、用1:20～1:30；節(jié)點(diǎn)和桿件截面尺寸用1:10～1:15。重要節(jié)點(diǎn)大樣，比例還可較大，以清楚地表達(dá)節(jié)點(diǎn)的細(xì)部尺寸為準(zhǔn)。,第四節(jié) 門(mén)式剛架設(shè)計(jì),一、內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算二、構(gòu)件截面設(shè)計(jì)三、節(jié) 點(diǎn) 設(shè) 計(jì),一、內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算,1、變截面門(mén)式剛架內(nèi)力計(jì)算2、變截面門(mén)式剛架側(cè)移計(jì)算（1）單跨剛架（2）兩跨剛架 3、等截面門(mén)式剛架,1、變截面門(mén)式剛架內(nèi)力計(jì)算,可能在幾個(gè)截面同時(shí)出現(xiàn)塑性鉸，剛架構(gòu)件的腹板通常很薄，截面發(fā)展塑性的潛力不大，

47、故應(yīng)采用彈性分析方法按平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力分析。蒙皮效應(yīng)是將屋面板視為沿房屋全長(zhǎng)伸展的深梁，可用來(lái)承受平面內(nèi)荷載。面板可視為平面內(nèi)橫向剪切的腹板，其邊緣構(gòu)件可視為承受軸向力的翼緣?？紤]屋面板的蒙皮效應(yīng)可提高結(jié)構(gòu)的剛度和承載力，但由于研究資料尚不充分，一般不考慮應(yīng)力蒙皮效應(yīng)?？紤]屋面板的蒙皮效應(yīng)的條件見(jiàn)《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS102:98》的條文說(shuō)明。變截面門(mén)式剛架的內(nèi)力分析可按一般結(jié)構(gòu)力學(xué)方法或利用靜力計(jì)算公式、圖表進(jìn)行

48、；也可采用有限元法計(jì)算。計(jì)算時(shí)宜將構(gòu)件分為若干段，每段的幾何特征可視為常量；也可采用楔形單元。如需考慮地震作用效應(yīng)時(shí)，可采用底部剪力法確定。,（1）單跨剛架,當(dāng)單跨變截面剛架橫梁上緣坡度不大于1:5時(shí)，在柱頂水平力作用下的側(cè)移u，可按下列公式估算:柱腳鉸接剛架: 柱腳剛接剛架:ξt 為剛架柱與剛架梁的線剛度比值ξt=IcL/(HIb)；當(dāng)橫梁坡度大于1:10時(shí)，L取橫梁坡折線總長(zhǎng)度2s；Ic、Ib為柱和橫梁的平均慣性矩；吊車(chē)水

49、平荷載或柱高度均布的水平風(fēng)荷載作用時(shí)，化為柱頂?shù)刃搅?，公式?jiàn)教材。,,,（2）兩跨剛架,中間柱為搖擺柱的兩跨剛架,柱頂側(cè)移公式同單跨剛架。但計(jì)算ξt時(shí)，應(yīng)以 2s代替L。中間柱與橫梁剛性連接時(shí)，可將多跨剛架視為多個(gè)單跨剛架的組合體（每個(gè)中柱分為兩半，慣性矩各為I/2），按下式計(jì)算整個(gè)剛架在柱頂水平荷載作用下的側(cè)移：         Ki為各單跨剛架

50、的側(cè)向剛度。各參數(shù)計(jì)算公式見(jiàn)教材。,,3、等截面門(mén)式剛架,等截面的門(mén)式剛架，可采用彈性設(shè)計(jì)法或塑性設(shè)計(jì)法。彈性分析方法確定內(nèi)力時(shí)，可參考上述公式進(jìn)行。塑性設(shè)計(jì)法要求鋼材具有充分塑性變形能力。當(dāng)荷載增加到某一值時(shí)，在結(jié)構(gòu)Mmax截面出現(xiàn)塑性鉸。荷載繼續(xù)增加時(shí)， Mmax截面像鉸一樣發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而彎矩保持不變，荷載的增長(zhǎng)部分由結(jié)構(gòu)其他截面的彎矩增長(zhǎng)來(lái)保持平衡。結(jié)構(gòu)的塑性鉸將依次出現(xiàn)，塑性鉸相當(dāng)于構(gòu)造鉸，每出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸，結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)就

51、降低一次。當(dāng)依次形成n+1個(gè)塑性鉸后， n次超靜定結(jié)構(gòu)就變成機(jī)構(gòu)，即達(dá)到承載能力的極限狀態(tài)。 塑性設(shè)計(jì)能較好地反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作情況，比彈性設(shè)計(jì)可節(jié)省鋼材約10～20%。結(jié)構(gòu)塑性分析時(shí)疊加原理不能用，應(yīng)按各種荷載組合分別進(jìn)行內(nèi)力分析，找出各種可能的破壞機(jī)構(gòu)和計(jì)算相應(yīng)的塑性彎矩值，然后從中取其最小值。常用的分析方法有靜力法和機(jī)動(dòng)法。,1、變截面剛架構(gòu)件計(jì)算,（1）工字形截面板件最大寬厚比和屈曲后強(qiáng)度利用（2）剛架構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算和加勁肋

52、設(shè)置（3）變截面柱在剛架平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算（4）變截面柱在剛架平面外的穩(wěn)定計(jì)算（5）變截面柱柱端抗剪承載力驗(yàn)算（6）橫梁設(shè)計(jì)（7）隅撐設(shè)計(jì),（1）工字形截面板件最大寬厚比和屈曲后強(qiáng)度利用,工字形截面板件最大寬厚比：受壓翼緣:腹板: 屈曲后強(qiáng)度利用工字形截面受彎構(gòu)件中腹板以受剪為主，翼緣以抗彎為主。增大腹板的高度，可更好地發(fā)揮翼緣的抗彎能力，但若因局部穩(wěn)定要求需增大腹板厚度，通常并不經(jīng)濟(jì)，利用腹板的屈曲后強(qiáng)度是比較合理的，

53、當(dāng)腹板的受剪板幅高度變化不超過(guò)60mm/m時(shí)，可利用屈曲后強(qiáng)度，其抗剪承載力設(shè)計(jì)值Vd按下式計(jì)算：        為腹板屈曲后抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，它與鋼材的fV和參數(shù)λW 有關(guān)，計(jì)算式見(jiàn)CECSl02：98。,（2）剛架構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算和加勁肋設(shè)置,工字形截面受彎構(gòu)件在剪力V和彎矩M共同作用下的強(qiáng)度應(yīng)滿足下列要求:壓彎構(gòu)件在剪力V、彎矩M和軸心壓力N共

54、同作用下的強(qiáng)度應(yīng)滿足下列要求：,腹板受彎及受壓板幅利用屈曲后強(qiáng)度時(shí)，按有效寬度he計(jì)算截面特性。當(dāng)截面全部受壓時(shí)，he＝ρhW，ρ是有效寬度系數(shù)，計(jì)算式見(jiàn)CECSl02：98；當(dāng)截面部分受拉時(shí)，受拉區(qū)全部有效，受壓區(qū)的he＝ρhc，hc為受壓區(qū)寬度。 梁腹板應(yīng)在與中柱連接處、較大集中荷載作用處和翼緣轉(zhuǎn)折處設(shè)置橫向加勁肋。梁腹板利用屈曲后強(qiáng)度時(shí)，其中間加勁肋除承受集中荷載和翼緣轉(zhuǎn)折產(chǎn)生的壓力外，還應(yīng)承受拉力場(chǎng)產(chǎn)生的壓力 Ns＝V-0.9

55、hwtwτcr，τcr詳見(jiàn)CECSl02：98。加勁肋穩(wěn)定性驗(yàn)算方法與第五章相同。 橫向加勁肋應(yīng)設(shè)置在梁腹板與中柱連接處、較大集中荷載作用處和翼緣轉(zhuǎn)折處。中間加勁肋的設(shè)置應(yīng)滿足(1)的相關(guān)要求。,（3）變截面柱在剛架平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算,平面內(nèi)的穩(wěn)定按下式計(jì)算式中：NE——?dú)W拉臨界力，i以小頭為準(zhǔn)； N0 、 Aeo——小頭的軸向壓力設(shè)計(jì)值和有效截面面積；We1——大頭有效截面最大受壓纖維的截面模量；M1——大頭的彎矩設(shè)計(jì)值

56、；當(dāng)柱最大彎矩不出現(xiàn)在大頭時(shí)，M1和We1分別取最大彎矩和該彎矩所在截面的有效截面模量；φxγ——軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)。計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比λ時(shí)，取小頭的i ；對(duì)截面高度呈線性變化的楔形柱在剛架平面的計(jì)算長(zhǎng)度h0=μγh ，計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)取μγ可按下列三種方法之一確定。,①查表法：用于柱腳鉸接的剛架。適合手算。I．柱腳鉸接單跨剛架楔形柱的μγ由表查得。II．多跨剛架設(shè)搖擺柱時(shí)，搖擺柱的μγ=1.0。邊柱的計(jì)算長(zhǎng)度為 h0=ημγh， η為放大系數(shù)

57、。②一階分析法：用于柱腳鉸接和剛接的剛架。 當(dāng)利用一階分析計(jì)算程序計(jì)算內(nèi)力時(shí)，μγ按規(guī)范規(guī)定計(jì)算。公式由橫梁為水平構(gòu)件的剛架導(dǎo)出，不宜用于坡度i>1/10的剛架柱。③二階分析法：用于柱腳鉸接和剛接的剛架。 當(dāng)采用計(jì)入P—U效應(yīng)的二階分析程序計(jì)算內(nèi)力時(shí)，μγ按式規(guī)范規(guī)定計(jì)算。②和③適合計(jì)算機(jī)計(jì)算。,（4）變截面柱在剛架平面外的穩(wěn)定計(jì)算,平面外的穩(wěn)定按下式計(jì)算：,（5）變截面柱柱端抗剪承載力驗(yàn)算,變截面柱下端鉸接時(shí)，應(yīng)

58、驗(yàn)算柱端的抗剪強(qiáng)度。當(dāng)不滿足要求時(shí)，應(yīng)對(duì)該處腹板進(jìn)行加強(qiáng)。,（6）橫梁設(shè)計(jì),①實(shí)腹式橫梁在平面內(nèi)、外均應(yīng)按壓彎構(gòu)件計(jì)算強(qiáng)度和穩(wěn)定。當(dāng)屋面坡度α≤10°時(shí)，在剛架平面內(nèi)可僅按壓彎構(gòu)件計(jì)算其強(qiáng)度。②變截面實(shí)腹式剛架橫梁的平面內(nèi)、外計(jì)算長(zhǎng)度可分別取豎向支承點(diǎn)間的距離和側(cè)向支承點(diǎn)間的距離；當(dāng)橫梁側(cè)向支承點(diǎn)間的距離不等時(shí)，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支承點(diǎn)間的距離。③橫梁的下翼緣受壓時(shí)，須在其兩側(cè)布置隅撐(端部?jī)H布置在一側(cè))作為橫梁的側(cè)向支

59、承 。④當(dāng)橫梁上翼緣集中荷載處不設(shè)橫向加勁肋時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算腹板上邊緣正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力共同作用時(shí)的折算應(yīng)力，尚應(yīng)滿足下列要求：  ⑤橫梁不需計(jì)算整體穩(wěn)定性的側(cè)向支承點(diǎn)間最大長(zhǎng)度,可取橫梁下翼緣寬度的 倍,（7）隅撐設(shè)計(jì),隅撐應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，軸壓力按下式計(jì)算：隅撐宜采用單角鋼制作,隅撐可連接在剛架構(gòu)件下(內(nèi))翼緣附近的腹板上，也可連接在下(內(nèi))翼緣上,通常采用單個(gè)螺栓連接。

60、,2、等截面剛架構(gòu)件計(jì)算,構(gòu)件截面可采用三塊板焊成的工字形截面、高頻焊接輕型H型鋼及熱軋H型鋼。等截面剛架按彈性設(shè)計(jì)時(shí)，可按上述變截面剛架的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。等截面剛架按塑性設(shè)計(jì)時(shí)，其構(gòu)件按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中塑性設(shè)計(jì)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì),三.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),1、橫梁與柱連接 2、門(mén)式剛架框架梁拼接構(gòu)造3、門(mén)式剛架框架梁與搖擺柱的連接構(gòu)造4、門(mén)式剛架柱腳構(gòu)造5、牛腿設(shè)計(jì),1、橫梁與柱連接,門(mén)式剛架橫梁與柱的連接，可采用端板豎放、端板平放和端

61、板斜放三種形式（如圖示）。,端板連接按所受最大內(nèi)力設(shè)計(jì)。當(dāng)內(nèi)力較小時(shí)，按較小被連接截面承載力的一半設(shè)計(jì)。剛架構(gòu)件的連接應(yīng)采用高強(qiáng)度螺栓連接。吊車(chē)梁與剛架連接的螺栓孔宜設(shè)長(zhǎng)圓孔。檁條和墻梁與剛架的連接通常采用普通螺栓。端板的連接螺栓應(yīng)成對(duì)對(duì)稱布置。在受拉翼緣和受壓翼緣的內(nèi)外兩側(cè)均應(yīng)設(shè)置，并宜使每個(gè)翼緣的螺栓群中心與翼緣的中心重合或接近。應(yīng)采用將端板伸出截面高度范圍以外的外伸式連接。當(dāng)螺栓受力較小時(shí)，也可將螺栓全部設(shè)在構(gòu)件截面高度范圍內(nèi)

62、的端板平齊式連接。螺栓布置應(yīng)滿足構(gòu)造要求。,門(mén)式剛架中受壓翼緣的螺栓不宜少于兩排。與橫梁端板連接的柱翼緣部分應(yīng)與端板等厚度。端板的厚度可根據(jù)支承條件計(jì)算，但不宜小于12mm.框架梁、柱相交節(jié)點(diǎn)域剪切強(qiáng)度驗(yàn)算 >>端板螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算 >>,框架梁、柱相交節(jié)點(diǎn)域剪切強(qiáng)度驗(yàn)算門(mén)式剛架框架梁框架柱相交節(jié)點(diǎn)域，應(yīng)按下式驗(yàn)算剪切強(qiáng)度，當(dāng)不能滿足時(shí)，應(yīng)加厚腹板或設(shè)置加勁肋。端板螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算門(mén)式剛架梁、

63、柱的翼緣和腹板與端板的連接，應(yīng)采用全熔透對(duì)接焊縫，使焊縫截面與構(gòu)件截面等強(qiáng)。在端板螺栓處，應(yīng)按下式驗(yàn)算腹板強(qiáng)度。當(dāng)不滿足要求時(shí)，可設(shè)置腹板加勁肋或局部加厚腹板。當(dāng)N≤0.4P時(shí)σ=0.4P/(ewtw) ≤ f 當(dāng)N>0.4P時(shí)σ=Nt/(ewtw) ≤ f,2、門(mén)式剛架框架梁拼接構(gòu)造,圖（a）為屋脊處框架梁拼接，圖（b）為非屋脊處框架梁拼接，拼接構(gòu)造要求和計(jì)算方法同框架梁與框架柱連接。,3、門(mén)式剛架框架梁與搖擺柱

64、的連接構(gòu)造,圖示為框架梁與搖擺柱的連接，柱兩端都為鉸接。螺栓直徑和布置由構(gòu)造決定，不考慮受力。加勁肋設(shè)置應(yīng)考慮有效地傳遞支承反力，按支承反力設(shè)計(jì),4、門(mén)式剛架柱腳構(gòu)造,門(mén)式剛架柱腳分有鉸接柱腳和剛接柱腳兩種圖 為平板式鉸接柱腳 >>圖 為用于搖擺柱的鉸接柱腳構(gòu)造 >>圖 為用加勁肋加強(qiáng)的剛接柱腳 >>,平板式鉸接柱腳,用于搖擺柱的鉸接柱腳,用加勁肋加強(qiáng)的剛接柱腳,5、牛腿設(shè)計(jì),牛腿的構(gòu)造要求