大空间钢结构桁架檩条系统

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单层厂房钢结构构造详解

单层厂房钢结构构造详解
支撑可作为屋架弦杆旳侧向支撑点,减小弦杆出平面外旳计算长度。
③ 承担和传递水平荷载(如纵向和横向风荷载、悬 挂吊车水平荷载和地震作用等)。
④ 确保构造安装时旳稳定与以便
屋盖旳安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来构成一种基本空间稳定 体,在此基础上即可顺序进行其他构件旳安装。
第9章 单层厂房钢结构
§9.6 桁架旳形式和截面设计
设有重级或大吨位旳中级工作
制桥式吊车等较大振动设备时,
均应在屋架端节间平面内设置
纵向水平支撑。
一般情况能够省掉。
第9章 单层厂房钢结构
4.垂直支撑
构成:系杆、斜杆 作用:使相邻屋架形成几何不变旳空间体系,确保侧向稳 定。 布置位置: 屋架旳垂直支撑应与 上、下弦横向水平支 撑设置在同一柱间中经济高度和上弦 坡度决定。
第9章 单层厂房钢结构
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(3)平行弦桁架
屋架旳外形和弯矩图分布 不接近,弦件内力分布不均 匀。
上、下弦杆水平,腹杆长 度一致,杆件类型少,原则 化、工业化程度高,主要用 于托架、支撑体系。
L
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L 平行弦桁架
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腹杆体系 桁架中旳腹杆主要用以联络上下弦杆和构成节点并传递节
gWk=(0.12+0.11l)kN/m2 (2)节点荷载计算
桁架上旳荷载经过檩条和大型屋面板肋以集中力方式作用于桁架节点
(3)荷载组合
一:施工完毕:① 永久荷载+可变荷载 ② 永久荷载+半跨可变荷载
二:施工中:③ 屋架、支撑和天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
第9章 单层厂房钢结构
2. 桁架杆件旳内力计算
l0y=l
杆件平面外旳计算长度
第9章 单层厂房钢结构

大跨度拱形钢结构桁架设计探讨

大跨度拱形钢结构桁架设计探讨

大跨度拱形钢结构桁架设计探讨作者:刘俊江来源:《中国新技术新产品》2013年第16期摘要:随着工程施工的发展以及施工需求的不断增长,在工程建筑施工中,对于大跨度拱形钢结构形式的应用越来越多,进行大跨度拱形钢结构桁架设计分析,有利于提高大跨度拱形钢结构桁架的设计水平,提高工程结构施工建设质量水平。

本文将以某大跨度拱形钢结构工程为例,结合该工程的具体特点与施工条件,对该工程的立体管桁架设计进行分析论述。

关键词:大跨度;拱形;钢结构;桁架;设计;地面拼装;空中拼装;分析中图分类号:U446 文献标识码:A某大跨度拱形钢结构立体管桁架设计工程是某地区的体育中心工程项目,该项目是一个综合性的室内体育馆建筑工程项目,施工建设的总面积约为14000多平方米,在进行该工程项目的施工建设中,工程的屋盖部分采用钢结构形式进行设计施工建设,工程屋盖钢结构形式主要是由24榀的大跨度变截面拱形立体管桁架壳体通过平行穿插方式构成的,如下图1所示,为该工程项目的屋盖整体结构形式示意图。

在进行该工程项目的屋盖结构部分设计与施工中,屋盖结构体系的总长度设计约为167米,屋盖部分施工的总用钢量约为870吨。

在该工程项目的屋盖结构部分中,屋盖结构体系中的壳体结构主要是由一些倒三角形的横向梭性管桁架以及纵向的方管檩条,在孔径大小为36的圆钢拉索共同作用下构成的壳体结构形式,在该壳体结构形式中,将桁架底座设置为与45度角的斜面混凝土支墩进行铰接,以保证该工程屋盖结构部分的应力平衡,保证结构的设计与施工质量。

此外,在该工程项目的大跨度拱形钢结构屋盖体系设计中,为方便对于该部分的施工建设,将工程项目中的整个屋盖结构体系按照功能不同划分设计为四个结构区域,即A、B、C和D,其中,屋盖结构体系中A区域为7榀桁架区域,该结构区域跨度大小总共设置为73米,该结构区域的拱形高度约设置为21米,施工建设中使用的单榀桁架重量约为37吨;而在该工程项目屋盖结构体系的B区域部分,主要为10榀桁架区域,总跨度设计约为66米,拱形结构高度约设置为20米,单榀桁架重量约为24吨;C区域为7榀桁架区,该区域的总跨度约为62米,拱形高度约为16米,单榀桁架重量约设计为23吨;最后,在该工程项目屋盖结构体系的D区域中,主要设计为1榀桁架区,总跨度约为39米,拱形高度约为10米,单榀桁架重量约为21吨。

大型钢管桁架屋盖施工技术

大型钢管桁架屋盖施工技术
为 1 8 0 m 1 9 4 m 2 2 3 ll2 5 1 ml2 8 0 m , 6 m , 9 m, 6 I , 3 r, 0 m l I l l
30 8 m , 2 m, 9 m, 3 m 4 50 m 6 m 3 4 6 m 36 5 m 4 2 2m , 0 m,单榀 屋架最大重 10 k , 4 N 截面为近似梯形 的梭 形 , 其中 2榀 w 1 JO 为正梯形。水平支 撑为 2 0 5 X5 m和 20X2 0 0 X10 ×6 m 0 0 ×
建筑面积 2 20 0 m, 4 0 z整体 呈扇形。主体 为钢 框架结构多层
建筑 , 包括五个展馆、 一个序厅和一个登录厅 , 这六个分区分 为三种结构体 系 , 中展 馆一区 ~展馆四 区、 其 序厅局部 区域 为钢框架结构 , 展馆五 区与序厅为 方钢管桁架结构 , 馆一 展
区、 展馆二 区、 展馆 四区、 展馆五 区通廊 为 门式 刚架 结构 ; 展
第 3 卷第 7期 2
Vo _2 1 3 No7 .




B ID N O S R T0 U L I G C N T UC 1 N
大 型 钢 管 桁 架 屋 盖 施 工 技 术
Cons r c i c t u ton Te hnol y f ar og orL ge
0 前 言
浙江义乌国际会展 中心为义 乌市标 志性建筑 ,工程总
且屋 盖结构复杂 , 因此施工难度较大。我们在施工 中主要采
取了现场拼装 , 多机抬 吊、 滑移等 工艺 , 吊装前先竖立临 时 在
钢柱支撑 , 支撑位 置与下 面混 凝土柱相 同 , 用龙 门起重架把 桁架起 吊就位 、 接 , 焊 用移 动塔架把 H钢梁 吊装就位 的方法 成功地完成 了大跨度 、 大吨位屋架施 工任务。本文主要介绍 展馆 五区大型钢管桁架屋架 的施 工技术。

钢桁架结构静载试验与理论分析

钢桁架结构静载试验与理论分析

63实验与研究工程结构静载试验是考虑结构或构件在静力荷载作用下的变形、内力变化,以评定其工作性能及承载能力。

1 建筑结构概况某大剧院主体部分可划分为前厅、观众厅、舞台、商业区四大部分。

其中舞台口大梁(跨度24m )、舞台屋盖(跨度23.6m )和观众厅屋盖(跨度34m )为空间平面钢桁架结构,其构件采用Q345钢材[1]。

剧院屋顶钢桁架结构如图1所示。

整个建筑的抗震设防烈度为7度,基本地震加速度为0.15g ,设计地震分组为第三组,建筑场地类别为Ⅱ类,建筑抗震设防分类为乙类[2]。

图1 钢结构桁架屋盖示意图2 现场荷载试验2.1 试验目的和内容试验设计荷载作用下的理论分析计算是评价结构工作及安全性能的重要指标[3]。

因此,试验前对该剧院钢桁架结构进行了理论计算分析和加载方案设计,之后进行现场静力荷载试验。

试验按照规范要求确定试验荷载值,记录主舞台葡萄架和葡萄架上方主要构件截面在各级静力荷载作用下的挠度、应变(应力)等数值的变化[4-6],验算各杆件强度和稳定性以及分析最大挠度和最大应力应变。

通过检验系数的计算,研究结构的承载能力[7],验证结构的可靠性。

此次加载试验内容有:1)对试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆进行理论分析,确定其控制截面的内力;2)根据试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆的具体情况,设计静力荷载试验方案;3)对试验主舞台葡萄架、下弦檩条及吊杆依据试验方案进行现场静力试验。

2.2 加载方案根据现场条件,本次试验采用注水法模拟重力荷载,将4个15×3m 水池搭设于葡萄架上,通过水深控制荷载大钢桁架结构静载试验与理论分析Static load test and theory analysis of steel truss structure辛钰林1 冯大哲2 徐少波2(1甘肃第七建设集团股份有限公司,甘肃 张掖 730050;2兰州理工大学土木工程学院,甘肃 兰州 730050)摘要:为检测某新建剧院钢桁架结构的承载能力并验证其投入运营后的安全性,对主舞台葡萄架及上方承受荷载较大处的钢桁架下弦檩条及吊杆进行了现场静力荷载试验及理论分析。

钢结构 2.1-2屋架结构的形式及布置

钢结构 2.1-2屋架结构的形式及布置
短杆受拉,只适用于下弦需要设置天棚的屋架,一般情况 较少采用。
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
梯形屋架(<36m)
• 弦杆受力较为均匀。 • 人字式按支座斜杆与弦杆组成的支承点在下弦或在上弦分
为下承式和上承式两种。一般情况下,与柱刚接的屋架宜 采用下承式;与柱铰接时则下承式或上承式均可。下承式 使排架柱计算高度减小,便于在下弦设置屋盖纵向水平支 撑;上承式使屋架重心降低,支座斜腹杆受拉,且给安装 带来很大的方便。
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A
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2—下弦横向水平支撑;3—纵向水(平b) 支撑;4—垂直支撑;5—系杆;6—温度伸缩缝
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《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
(4) 垂直支撑 垂直支撑应设置在相邻两榀屋架和天窗架对应的竖直腹杆(或
斜腹杆)间,并于上、下弦横向水平支撑布置在同一开间,以确保 屋盖结构组成空间几何不变体系。
2.1.2.2 桁架的外形及腹杆形式
梯 形 屋 架
单斜式腹杆
人字式腹杆
再分式腹杆
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
2.1.2.2 桁架的外形及腹杆形式
平 行 弦 屋 架
人字式腹杆
交叉式腹杆
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计
三角形屋架(<18m)
• 房屋的整体横向刚度较低; • 屋架弦杆受力不均,支座处内力较大,跨中内力较小,弦
《钢结构设计》—— 第2章 中、重型厂房结构设计

钢结构桁架设计计算书

钢结构桁架设计计算书

renchunmin一、设计计算资料1. 办公室平面尺寸为18m ×66m ,柱距8m ,跨度为32m ,柱网采用封闭结合。

火灾危险性:戊类,火灾等级:二级,设计使用年限:50年。

2. 屋面采用长尺复合屋面板,板厚50mm ,檩距不大于1800mm 。

檩条采用冷弯薄壁卷边槽钢C200×70×20×2.5,屋面坡度i =l/20~l/8。

3. 钢屋架简支在钢筋混凝土柱顶上,柱顶标高9.800m ,柱上端设有钢筋混凝土连系梁。

上柱截面为600mm ×600mm ,所用混凝土强度等级为C30,轴心抗压强度设计值f c =14.3N/mm 2。

抗风柱的柱距为6m ,上端与屋架上弦用板铰连接。

4. 钢材用 Q235-B ,焊条用 E43系列型。

5. 屋架采用平坡梯形屋架,无天窗,外形尺寸如下图所示。

6. 该办公楼建于苏州大生公司所属区内。

7. 屋盖荷载标准值:(l) 屋面活荷载 0.50 kN/m 2(2) 基本雪压 s 0 0.40 kN/m 2(3) 基本风压 w 0 0.45 kN/m 2(4) 复合屋面板自重 0.15 kN/m 2(5) 檩条自重 查型钢表(6) 屋架及支撑自重 0.12+0. 01l kN/m 28. 运输单元最大尺寸长度为9m ,高度为0.55m 。

二、屋架几何尺寸的确定1.屋架杆件几何长度屋架的计算跨度mm L l 17700300180003000=-=-=,端部高度取mmH 15000=跨中高度为mm 1943H ,5.194220217700150020==⨯+=+=取mm L i H H 。

跨中起拱高度为60mm (L/500)。

梯形钢屋架形式和几何尺寸如图1所示。

120图1 梯形屋架形式和几何尺寸(虚线为起拱后轮廓)2.檩条、拉条、及撑杆:长尺复合屋面板可以不考虑搭接需要,檩条最大允许间距为1800mm 。

另外,屋架上弦节点处一般应设檩条。

大跨屋盖结构

大跨屋盖结构
网格尺寸的 2 / 3 倍时,上下弦杆和腹杆等长。三角锥网架受力均匀,整体性能和抗扭刚
度好,适用于平面多边形的大众跨度建筑。 (2) 抽空三角锥网架 保持三角锥网架的上弦网格不变,按一定规律抽去部分腹杆和下弦杆,可得到抽空三
角锥网架。例如如图 3-15 所示的抽杆方法是沿网架周边一圈的网格不抽杆,内部从第二圈 开始沿三个方向每间隔一个网格抽掉部分杆,则下弦网格成为多边形的组合。抽杆后,网 架空间刚度受到削弱。下弦杆数量减少,内力较大。抽空三角锥网架适用于平面为多边形 的中小跨度建筑。
3.2 网架的形式
网架按弦杆层数不同可分为双层网架和三层网架。双层网架是出上弦、下弦和腹杆组 成的空间结构(图 3-1),是最常用的网架形式。三层网架是由上弦、中弦、下弦、上腹杆和 下腹杆组成的空间结构(图 3-2),其特点是增加网架高度,减小弦杆内力,减小网格尺寸和 腹杆长度。当网架跨度较大时,三层网架用钢量比双层网架用钢量省。但由于节点和杆件 数量增多,尤其是中层节点所连杆件较多,使构造复杂,造价有所提高。
(4) 斜放四角锥网架 将正放四角锥上弦杆相对于边界转动 45°放置,则得到斜放四角锥网架。上弦网格呈 正交斜放,下弦网格为正交正放。网架上弦杆短,下弦杆长,受力合理。下弦节点连接 8 根杆,上弦节点只连 6 根杆。适用于中小跨度周边支承,或周边支承与点支承相结合的矩 形平面。 (5) 星形四角锥网架 星形四角锥网架的组成单元似一星体。将四角锥地面的四根杆用位于对角线上的十字 交叉杆代替,并在中心加设竖杆,即组成星形四角锥。十字交叉杆与边界成 45°角,构成 网架上弦,呈正交斜放。下弦杆呈正交正放。腹杆与上弦杆在同一竖向平面内,星形网架 上弦杆比下弦杆短,受力合理。竖杆受压,内力等于节点荷载。当网架高度等于上弦杆长 度时,上弦杆与竖杆等长,斜腹杆与下弦杆等长。星形网架一般用于中小跨度周边支承情 况。 3.2.2.3 三角锥体系网架 三角锥体系网架的基本单元是锥底为正三角形的倒置三角锥。锥底三条边为网架上弦 杆,棱边为网架的腹杆,连接锥顶的杆件为网架下弦杆。三角锥网架主要有三种形式。 (1) 三角锥网架 三角锥网架上下弦平面均为正三角形网格,上下弦节点各连 90 根杆件。当网架高度为

钢结构五连跨桁架吊装技术

钢结构五连跨桁架吊装技术
维普资讯
施 工技术
CONSTRUCTI ON
T HNOL EC OGY
钢结构五连跨桁架 吊装技术
徐岩山
( 中国 建筑 第- - =I程局 深圳 分公 司 ,广东 深圳 5 80 ) 10 5
1 工程概况及结构特点
焊接和高 强螺栓连接 ,主 要构件截 点集 中在 五跨 连续的大跨度桁架 吊
决 了运输难题 。
( )在现场设 置拼装胎具进行 2
拼接和焊接 ,拼装位置设置在安 装
位置附近 以减少倒运 。
① 0 @ @ ⑤ ⑥ 0 ④ @ ① 0 @ @ @ 0 @ @ @ 0 圆
( )在现场焊接完成后 3 进行探
伤检验 ,然后补涂油漆 进行 吊装。
0 汽车 吊进 行 吊装路线 ; —J l 层主 、  ̄ .2 t 次梁 、 柱 第1 :首先将1 步 轴线上A B 的安 装 ,同时采用 5 t 、、 ~2 C 车 的钢柱和钢梁 的安装 。 为一个 吊装路线 ,一直 到第一个控 C轴上的钢柱 安装就 位 ,并 拉设缆 1 / -√由
以保 证工期。 为了保证加 工质量 和
工期进度 们对桁架 的加工采取 : 我 工厂 内散件 加工 现场拼装 、 焊接。
具体措施如下 :
( ) 组成桁架 的零部件 全部在 1
工厂 内加 工完毕 ( 包括 喷涂 底漆 ) ,
然后进行预 组装 检查零部 件尺寸
合格后 再散 件运输到现场 从而解
度方 向上连续 五跨 分为A~√由 牟线
1m 1m:总吊装工程量为58 t 6和 4 79。 在 2 轴线上均 有桁架。 面 ~1 9 平
3 桁架的加工方案
本工程共有 5 榀桁架超高 、超 4
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大空间钢结构桁架檩条系统摘要:本文详细介绍了桁架檩条作为一种大柱距屋面檩条体系,应用于轻钢结构建筑的设计方法及构造要求。

通过实际案例的分析,对于桁架檩条相对于托架结构体系和高频焊接构件体系进行了经济型的比较,阐明了这种大柱距檩条系统在应用上的独特优势及发展前景。

关键词: 桁架檩条柱距空腹结构连续折弯抗风支撑1. 概述:屋面檩条是轻型钢结构建筑中的主要受力构件之一。

通常情况下,轻钢结构建筑的柱距在6m~9m 之间,屋面次结构采用Z型连续搭接檩条或C型简支檩条,这是因为普通的冷弯薄壁檩条的经济跨度在9m 之内。

但是在某些特定的行业中,由于生产活动及运输的需要,如超市、物流中心、汽车制造厂房等,需要建筑物能够提供更加宽阔灵活的空间,柱距可能达到12m以上,甚至18m;还有一些建筑物,由于屋面有较大的悬挂荷载,超出了冷弯薄壁檩条的承载范围。

以往解决问题的做法是,采用实腹式H型钢梁或高频焊H型钢梁代替檩条或采用纵向托架结构系统(LGS),但这些做法往往会造成结构用钢量大幅增长,以及建筑成本和施工难度的增加。

巴特勒屋面桁架檩条是一种新型的用于大柱距屋面系统的空腹结构,能够弥补冷弯薄壁型钢檩条在大跨度、大荷载方面的缺陷和不足。

美国巴特勒公司开发的Landmark®2000结构体系,正是使用这种桁架檩条结合实腹式门式刚架,以及相关支撑系统所形成的。

该结构体系具有不同一般的低成本优势和极佳的观感,并能提供更大的空间。

另外,桁架檩条在穿越管线和安装吊挂方面也有普通檩条无法比拟的优势。

经过十余年具体的实践活动,该系统已经被市场所接受,在美国已经成为主流的结构体系。

2. 产品特征:与传统的用热轧型钢作为桁架上下弦杆不同,巴特勒屋面桁架檩条采用冷弯薄壁型钢作为弦杆,薄壁焊管作为腹杆,在使桁架的外形更为美观的同时,能合理地利用材料的特性。

桁架檩条截面高度分为500mm和750mm两种,设计跨度为4.5m~18.0m,并以150mm为模数变化。

桁架檩条主要由上下弦杆、主腹杆、端腹杆及端支座组成,组装图见图1:图12.1 上下弦杆上下弦杆采用优质低合金钢,最小屈服强度大于400Mpa,厚度1.5~3.2mm。

弦杆是经冷加工成型的,其截面形状象带边缘的帽子,详见图2。

上弦杆需要预冲间距为150mm的孔,以用来配合安装巴特勒独有的MR-24屋面系统连接件,下弦杆与上弦杆对称布置。

弦杆的材料严格按国家相应的标准供货,从材料的化学成分,机械特性以及加工过程到材料交货的总体要求均有严格的规定。

图22.2 腹杆腹杆由外径为27mm的空心电焊圆管(符合国家DB/T13793-92标准)制作而成,最小屈服强度为大于345Mpa。

圆管通过专用的设备进行连续折弯(详见图3),并在与上下弦杆连接处压平,再通过电阻焊焊接成形。

为了提高桁架檩条靠近端部的腹杆的承载力而又不在整个檩条上采用更厚的腹杆材料(如若采用更厚的腹杆材料一方面产生浪费,也增加了桁架檩条的自重),可在靠近檩条端部的腹杆上指定区域套上一个外径比主腹杆大的套管作加强处理,在檩条组装时将套管点焊就位,加强套管仅用于保证腹杆平面外稳定。

与此同时,在该加强区域,腹杆与弦杆的连接要求采用加强焊。

图32.3 端座端座是一个简单的机械装置,用来将桁架檩条连接到主结构上,端座本身高加上上弦杆高度后能够与巴特勒Z型檩条同高,这样在同一个建筑物上,就可同时使用桁架檩条和”Z”型檩条,以达到更佳的经济效果。

端座材料与弦杆的材料相同,在单独加工完成后再与桁架檩条端部焊接。

3. 桁架檩条设计要点巴特勒桁架檩条从受力特点及节点构造上可分为普通桁架檩条及压杆式桁架檩条。

普通桁架檩条主要承受屋面荷载及风荷载,压杆式桁架檩条作为纵向支撑系统中的受力杆件,除了承受普通桁架檩条的荷载外下弦还需要承受纵向风荷载引起的轴向力。

3.1 计算软件:桁架檩条主要采用美国巴特勒研发中心自主开发的Truss Purlin Analysis and Design程序根据美国AISI规范计算。

目前,国内已有相关工具箱软件可以按照现行国家相关规范进行设计计算。

3.2 设计荷载:桁架式檩条的吊挂荷载根据项目用途选定,根据美国规范设计时基本荷载参照美国规范MBMA 或ASCE等规范。

采用国内规范设计时基本荷载参照《GB50009:建筑结构荷载规范》或《CECS102:2002》中有关屋面檩条部分。

吊挂荷载宜悬吊于下弦杆,吊点位置应尽量可能位于弦杆节点处,且应采用U型夹形式吊挂,具体做法可参照图6所示。

3.4 计算模型:桁架檩条与屋面梁的连接采用每端两个普通螺栓的简支铰接。

计算时巴特勒MR-24屋面系统可作为桁架檩条上弦杆平面外的有效约束,上弦杆计算长度系数取值Kx=Ky=Kt=0.70,平面外计算长度取值桁架檩条节间长度。

下弦杆计算长度系数取值Kx=Ky=Kt=0.90,平面内计算长度取值桁架檩条节间长度,平面外计算长度取值檩间拉条间距。

在恒荷载+吊挂荷载+活荷载组合作用下,上弦受压,下弦受拉。

在恒荷载+风荷载组合作用下,上弦受拉,下弦受压。

计算时需要计算桁架檩条的强度和刚度(挠度验算)。

由于桁架式檩条所固有的刚度及制作中的起拱变形值等因素,挠度很少在桁架檩条设计中起控制作用。

3.5 压杆式桁架檩条设计要点:压杆式桁架檩条所承受的轴向压力由风荷载或地震荷载引起,支撑内力的传力方式与普通门式刚架相同,相当于普通意义上的刚性水平系杆。

压杆式桁架檩条分为工厂完成和现场完成两种。

3.5.1 由于屋面支撑系统位于桁架檩条下弦,因此下弦为受压构件。

承受轴向压力的压杆式桁架檩条主要依靠下弦杆件延伸或附加下弦受压槽钢传递,由于支座传递轴力的能力极为有限,必要时应对上弦杆进行受力验算或特殊节点处理。

3.5.2 在屋面荷载作用下计算压杆式桁架檩条强度时,风荷载取值按次结构风载体型系数。

计算下弦附加风荷载轴向压力时,由于此时桁架檩条作为纵向受力体系中的一部分,风荷载取值按主结构风荷载体型系数。

3.5.3 桁架檩条下弦无法承担轴向压力时,现场可在下弦拼装通长槽钢,以承受100%轴向压力。

槽钢可通过一定间距的U型夹连接于下弦。

连接节点如图6:图63.5.4 由工厂制造的压杆式桁架檩条下弦杆在工厂一次通长加工完成。

计算时需要考虑屋面荷载和轴向压力。

其连接节点如图7:图73.6 桁架檩条结构支撑体系设计桁架檩条结构的支撑体系与普通门式刚架支撑体系的设计思路基本一致,但还是有所差异。

所有轻钢建筑支撑系统均由屋面交叉支撑构成的水平桁架和压杆及墙面支撑组成。

屋面梁为水平桁架的弦杆,需考虑承担轴向拉压力。

檩条可兼做压杆。

设计支撑体系时的基本假设为:每个屋面水平桁架支撑系统变形相同,内力分析中轴向力引起的变形忽略不计,交叉支撑按单拉杆考虑,端部抗风柱位置附近的檩条承担抗风柱一半的反力。

在非支撑跨,整个屋面的水平荷载由所有檩条共同承担,不再单独复核单根檩条压力。

桁架檩条结构支撑体系的设计假设与上述基本相同,但还需要承担传递水平荷载以及存在一些特殊的构件要求和节点详图设计。

3.6.1 抗风支撑体系桁架檩条结构支撑体系由压杆式桁架檩条和位于桁架檩条下弦平面下方的屋面水平桁架支撑以及边墙上的交叉支撑组成,并在靠近檐口处设置纵向支撑。

屋面支撑杆件通常采用圆钢,圆钢支撑与刚架采用斜垫圈或U型夹连接。

抗风支撑可以每侧单独承受或两侧共同承担风荷载。

沿建筑长度方向屋面水平桁架支撑数量不得少于两个。

屋面抗风支撑位置宜位于端部第一个柱距内或从端部开始的前三个柱距内。

当支撑位置设在端部第一个柱距内时,每侧端墙风荷载直接由屋面支撑传至柱间支撑。

当支撑位置不在端部第一个柱距内时,应采用压杆式桁架檩条传递端墙风荷载至第一个设有屋面支撑的柱距处。

如果由于建筑物柱距数量较多,两个屋面支撑桁架之间超过9个柱距未设支撑时,需要考虑在此区间增设支撑。

3.6.2 地震荷载支撑体系根据计算确定需要的支撑数量和规格,支撑间距不宜超过45m。

当地震荷载支撑数量超过抗风支撑数量时,在抗风支撑与额外的地震荷载支撑之间不需要设置传递轴向压力的压杆式桁架檩条。

3.6.3 边墙支撑边墙支撑可以采用圆钢支撑或门式支撑。

每一个柱距边墙中间抗风柱数量不应超过两个。

如果可能,应与屋面支撑位于同一柱距内。

边墙支撑位置也允许设置在屋面支撑以外的柱距内,但不应超过三个柱距。

由于屋面支撑位于桁架檩条下弦杆平面一下,而檐口Z型檩条与屋面支撑不在同一平面,所以在边墙中间抗风柱与刚架柱之间必须设置纵向压杆,与屋面纵向圆钢支撑形成水平桁架体系。

门式支撑和交叉支撑不能够在同一侧边墙上混用。

每侧边墙每个柱距门式支撑数量不应超过两个。

3.7 压杆式桁架檩条的传力途径位于端墙抗风柱两侧的桁架檩条和与屋面圆钢支撑相连的檩条均视为压杆式桁架檩条。

但支撑位于端部第一个柱距内时,端墙抗风柱两侧的桁架檩条与屋面支撑不相连的压杆式桁架檩条仅在端墙处做下弦延伸,与圆钢支撑相连的桁架檩条下弦两端均需要延伸。

当端部柱距内未设屋面支撑,且抗风支撑总数量超过两个时,端墙柱顶风荷载将通过压杆式桁架檩条传递至支撑柱距。

设计时假定传力路径为柱顶反力通过端墙抗风柱两侧桁架檩条下弦及桁架腹杆,传递至桁架檩条上弦,经过支座至屋面梁上翼缘再传递至下一根檩条支座、上弦直至支撑柱距内的压杆式桁架檩条下弦。

由于支座传递轴向压力的能力极为有限,必要时应对上弦杆件进行受力验算和特殊节点处理。

或将非支撑跨桁架檩条下弦延伸,轴向压力通过下弦平面传递至有支撑的柱距内。

当Z型檩条与桁架檩条混合使用时,支撑位置应尽可能设置在Z型檩条区域内,以便减少压杆式桁架檩条的数量。

3.8 边墙中间抗风柱边墙中间抗风柱柱脚柱顶均为铰接,可在柱顶设置八字形圆管支撑将柱顶荷载传递至桁架檩条上弦。

或者增设横向压杆,连接与边墙抗风柱柱顶和靠近檐口的桁架檩条的下弦,并通过屋面纵向交叉支撑将柱顶反力传递至刚架柱。

连接节点参照图8:图84. 主结构设计要求主结构的设计荷载取值与普通门式刚架并无差异。

只是由于屋面支撑体系位于桁架檩条的下弦杆平面下方,为了避免梁柱水平连接的节点板和加劲板与支撑体系有冲突,宜优先考虑选用垂直连接,并且要求屋面梁最小高度为610mm。

5. 檩间支撑及翼缘支撑檩间支撑一般设置在桁架檩条上下弦杆平面内。

由于巴特勒MR-24屋面系统可作为桁架檩条上弦平面外的有效约束,上弦杆平面内的檩间支撑仅是为提供安装时的稳定性作用。

下弦杆平面内的檩间支撑可作为下弦杆的平面外有效约束。

第一个檩间支撑位置位于距离桁架檩条支座1.5m处下弦与腹杆交汇处。

下弦檩间支撑间距不应超过3.0m;上弦杆檩间支撑通常位于跨中位置。

为稳定刚架梁而设置的单面隅撑的做法,不宜用于桁架檩条结构体系中(端墙刚架除外),因为这将导致桁架檩条下弦受压扭曲,对结构不利。

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