(房屋钢结构设计课件)第二章—3钢屋架设计
屋盖钢结构设计
4．垂直支撑
垂直支撑作用：使相邻两榀屋架形成空间几何不变体系保证侧向稳定的有效 构件。
设置位置：设置在设有上弦横向支撑的柱间内；在屋架跨度方向还要根据屋 架形式及跨度大小在跨中设置一道或几道。
梯形屋架：当跨度≤30 m时，应在屋架跨中和两端的竖杆平面内各布置一道 垂直支撑；当跨度＞30 m时，无天窗时，应在屋架跨度 1／3处和两端的 竖杆平面内各布置一道垂直支撑，有天窗时，垂直支撑应布置在天窗架 侧柱的两侧。
节点连接构造：尽量简单方便。角钢支撑与屋架一般用C级螺栓连接，螺栓 用M20。在有重级工作制吊车或有较大振动设备的厂房，除螺栓外，还应 加安装焊缝，焊缝长度≥80 mm，焊脚尺寸≥6 mm。当采用圆钢作支撑时， 应用花篮螺栓预加拉力将圆钢拉紧。
第三节 檩条设计
钢檩条一般采用单跨简支，有实腹式和桁架式两大类。 一、实腹式檩条
第三章 屋盖钢结构设计
内容概述 • 屋盖结构布置 • 屋盖支撑体系 • 檩条设计 • 普通钢屋架设计 • 轻型钢屋架设计 • 钢管屋架设计 • 实腹梁和框架梁屋架 • 空间桁架屋盖体系• 金属拱形波纹屋盖结构
第一节 屋盖结构布置
一、屋盖结构组成 钢屋盖结构组成：屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架、支撑等构件。
杆件截面：屋盖支撑受力较小，通常可按容许长细比来选择。交叉斜杆和柔 性系杆按拉杆设计，可采用单角钢；非交叉斜杆、弦杆、竖杆以及刚性 系杆按压杆设计，可采用双角钢组成十字形或T形截面。
当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时，杆件截面应按桁架 体系计算出的内力确定。可假定在水平桁架节点上的集中风力荷载作用 下，交叉斜杆中的压杆退出工作，仅由拉杆受力，这样，使原来的超静 定体系简化为静定体系（图3－8）。图中W为水平节点荷载，由风荷载 或吊车荷载引起。
第三章 钢屋架设计要求
屋盖支撑布置
（1）上弦横向支撑；（2）下弦横向水平支撑；（3）下弦纵向水平支撑； （4）垂直(竖向)支撑；（5）系杆
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.3 钢屋盖的支撑系统
(a) 上弦横向水平支撑布置； (b) 下弦横向与纵向水平支撑布置； (c) 天窗架上弦横向水平支撑； (d) 屋架支座与跨中垂直支撑; (e) 天窗架侧竖杆垂直支撑
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.1 钢屋盖结构的组成和分类
装配式钢筋混凝土单层厂房结构
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.1 钢屋盖结构的组成和分类
天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井式天窗，一般常采用纵向天窗。 纵向天窗则需单独设置天窗架，常见的几种天窗架形式如下图所示。
钢结构-钢屋架设计要求
§3.4 钢屋架的设计计算
2、截面形式
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屋架的计算跨度
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.2 钢屋架的形式和尺寸
（2）屋架的高度取决于经济、刚度要求和运输界限等三个方面，同时 又和屋面坡度密切相关，有时还受到建筑要求的限制。 屋架高度确定的主要程序： ① 根据屋架的形式和设计经验确定出屋架的端部高度；
② 按屋面材料对屋面坡度的要求确定出屋架的跨中高度；
③ 屋架、支撑和天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
屋架上、下弦杆和靠近支座的腹杆按第一种荷载组合计算；而跨中附近 的腹杆按第二、三种荷载组合计算，取大值。
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钢结构-钢屋架设计要求
§3.4 钢屋架的设计计算 杆件的截面形式与构造
1、截面选择 ① 为了便于订货和下料，在同一榀屋架中角钢的规格不宜过多，一般
钢结构课程设计(2)
目录一钢结构课程设计任务书 (1)二钢结构课程设计计算书 (3)1 支撑布置 (3)2 荷载计算 (4)3 内力计算 (6)4 杆件设计 (7)5 节点设计 (18)三附图1钢屋架施工图2钢屋架节点详图和材料表一、 钢 结 构 课 程 设 计 任 务 书一、设计资料 1、结构形式某厂房跨度为21m ，总长90m ，柱距6m ，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m 预应力混凝土大型屋面板，屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为10:1 i 。
地区计算温度高于-200C ，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m ；厂房内桥式吊车为2台150/30t （中级工作制），锻锤为2台5t 。
2、 屋架形式及选材屋架形式、几何尺寸及内力系数如附图所示。
屋架采用的钢材及焊条为：1班学号为单号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型，学号为双号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型；2班学号为单号的同学用345Q 钢，焊条为50E 型，学号为双号的同学用235Q 钢，焊条为43E 型。
3、荷载标准值（水平投影面计）① 永久荷载：三毡四油（上铺绿豆砂）防水层 0.4 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.4 KN/m 2保温层 0.65KN/m 2(按附表取) 一毡二油隔气层 0.05 KN/m 2 水泥砂浆找平层 0.3 KN/m 2预应力混凝土大型屋面板 1.4 KN/m 2屋架及支撑自重：按经验公式L=计算： KN/m212.0+.0q11悬挂管道： 0.15 KN/m2②可变荷载：屋面活荷载标准值：27.0mkN/雪荷载标准值： 0.35KN/m2积灰荷载标准值： 1.0 KN/m2(按附表取)二、设计内容1、计算书部分进行桁架支撑布置，画出屋架结构及支撑的布置图；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；进行荷载计算、内力计算、内力组合，设计各杆件截面；设计一个下弦节点、一个上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点。
《普通钢屋架设计》课件
本PPT课件旨在介绍普通钢屋架的设计原理、基础知识和施工要点，帮助大 家全面了解钢屋架设计的流程和技术。
1. 简介
什么是钢屋架
钢屋架是一种使用钢材构建的屋顶结构，具有高承载能力和抗风抗震性能，广泛应用于建 筑和工程领域。
普通钢屋架的特点
普通钢屋架具有重量轻、施工方便、造价低廉等特点，适用于各种建筑类型和气候条件。
6. 总结与展望
1 发展趋势
随着建筑行业的发展和 技术的进步，钢屋架的 设计和施工将更加先进 和智能化。
2 设计优化建议
通过优化设计方案和施 工工艺，提高钢屋架的 承载能力和经济效益， 实现设计的最佳结果。
3 展望未来
钢屋架设计将与新材料、 新技术的应用相结合， 为建筑行业带来更多的 创新和发展机遇。
3. 施工要点
1
方案设计
根据建筑设计和施工要求，制定详细
工地布置
2
的钢屋架施工方案，包括材料准备、 构件制作和组装顺序等。
合理布置施工现场，确保施工过程的
安全和高效进行，包括材料堆放区、
安全通道和施工设备的配置等。
3
焊接方法
选择合适的焊接方法，进行钢屋架构
件的连接，确保焊缝牢固、密实，满
耳板、挂件的制作与安装
4
足结构的强度和稳定性要求。
制作和安装耳板、挂件等配件，确保
钢屋架与其他建筑构件的连接牢固可
靠，保证整体结构的稳定性。
5
离地高度的限制
根据当地的建筑法规和安全要求，确 定钢屋架底部离地的高度限制，避免 安全隐患。
4. 安全注意事项
锚固连接的重要性
钢屋架必须通过锚固连接与建筑物其他部分牢牢地结合在一起，确保整体结构的稳定和安 全。
普通钢屋架设计PPT课件
)
loy 0.5l1
式中： N1 ——较大压力，取正号；
N 2 ——较小压力或拉力，
压力取正号，拉力取负号。
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3）桁架交叉腹杆的计算长度 交叉腹杆中交叉点处构造处理：
1）两杆不断开。 2）一杆不断开，另一杆断开，用节点板拼接。
交叉腹杆中交叉点处构造示意
桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点间的距离，即
2.本表适用于腹杆端部用侧焊缝连接的情况。 3.无竖腹杆相连且自由边无加劲加强的节点板，应将受压腹杆内力乘以 1.25后再查表。
1）桁架弦杆和单系腹杆的计算长度
桁架平面内计算长度 l0x
弦杆
支座斜杆 支座竖杆
l0x l (节件长度）
中间腹杆 l0x 0.8l
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桁架平面外计算长度
loy
弦杆l0y l1 （侧向支撑点间距离）
l0y l
腹杆
（节间长度 ）
l0y 0.9l
单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆，
第10页/共59页
取
0.6M
0
，M
为将相应弦杆节间作为单跨简支梁求得的最大弯
0
矩（如下图）。
图7 上弦杆的局部弯矩
(a) 每节间一个集中荷载；(b) 每节间两个集中荷载
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屋架杆件截面设计
杆件截面设计步骤为：①确定杆件的计算长度；②确定杆件 截面形式；③选择合适的截面尺寸；④验算杆件强度、稳定 和刚度。
的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。 3.无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度。
第11页/共59页
2）变内力杆件的计算长度
平面内的计算长度仍按表2确定，但平面外变内力杆件的计
钢结构设计03多高层钢结构设计PPT课件
22.09.2020
昆明理工大学 建工学院 土木系
4
高层结构体系的发展过程
22.09.2020
昆明理工大学 建工学院 土木系
5
4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1
•我国多高层钢结构自20世纪80年代中期起步，随后 在北京、上海、深圳、大连等地陆续建成大量多高层 建筑钢结构。
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4.2 多高层钢结构的计算特点…2
1. 竖向荷载
•永久荷载（结构自重） •可变荷载（楼面及屋面活荷载）
注：相关荷载按《建筑结构荷载规范》（GB500092001)的有关条文取值。
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4.2 多高层钢结构的计算特点…3
第三章
多高层钢结构设计
22.09.2020
1
内容提要
3.1 轻钢结构概述 3.2 轻型钢屋架设计 3.3 钢管屋架设计
2020/9/22
3.4 门式刚架结构设计 3.5 金属拱形波纹屋盖
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4.1多高层钢结构的特点与结构体系…1
4.1.1 多高层钢结构的特点
高层建筑的发展简况
城市人口集中，用地紧张，以及商业竞争 的激烈化，促使近代高层建筑的出现和发 •中展国。最早的高层建筑是一些寺、塔。
•高层建筑发展的基本原因 a)经济的发展； b)城市人口增多； c)建设用地减少； d)地价上涨； e)建筑科技进步； f)轻质高强材料的应用。
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钢结构钢屋架课程设计_跨度21m_长度102完整版
一、设计资料1、题号53的已知条件：梯形钢屋架跨度21m，长度102m，柱距6m。
该车间内设有两台200/50 kN中级工作制吊车，轨顶标高为8.000 m。
冬季最低温度为－20℃，地震设计烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g。
采用1.5m×6m预应力混凝土大型屋面板，80mm 厚泡沫混凝土保温层，卷材屋面，屋面坡度i＝1/10。
屋面活荷载标准值为0.7 kN/m2，雪荷载标准值为0.2 kN/m2，积灰荷载标准值为0.6 kN/m2，风荷载标准值0.55 kN/m2。
屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400 mm×400 mm，混凝土标号为C20。
钢材采用Q235B级，焊条采用E43型。
2、屋架计算跨度：l= 21m － 2×0.15m = 20.7 m3、跨中及端部高度：该屋架为无檩体系屋盖方案，屋面材料为大型屋面板，故采用平坡梯形屋架；由于L<24m，不考虑起拱，端部高度取H0=1990mm，屋架的中间高度h = 3.040m （约l/6.8）。
二、结构形式与布置屋架几何尺寸如图(1)所示。
19901350229025902890304026132864312425302864312433901507.51507.51507.51507.51507.51507.51507.5150A aceghBC D F G H 15007=10500×图(1)：21米跨钢屋架型式和几何尺寸根据厂房长度（102m>60m ）、跨度及荷载情况，设置三道上、下弦横向水平支撑。
因柱网采用封闭结合，厂房两端的横向水平支撑设在第一柱间，该水平支撑的规格与中间支撑的规格有所不同。
在上弦平面设置了刚性系杆与柔性系杆，以保证安装时上弦杆的稳定，在各柱间下弦平面的跨中及端部设置了柔性系杆，以传递山墙风荷载。
在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端各设一道垂直支撑。
钢结构 2.1-2屋架结构的形式及布置
《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。
4
5
3
A
4 B
4 2
5
2
2
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4 A
4 B
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4
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6
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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
4
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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
屋盖钢结构设计
屋盖钢结构设计第一节屋盖结构布置一、屋盖结构组成钢屋盖结构组成：屋面板、檩条、屋架、托架、天窗架、支撑等构件。
屋架的跨度和间距取决于柱网布置，柱网布置取决于建筑物工艺要求和经济要求。
屋架跨度较大：为了采光和通风，屋盖上常设置天窗。
柱网间距较大，超出屋面板长度：应设置中间屋架和柱间托架，中间屋架的荷载通过托架传给柱（图3－1）。
图3―1 屋盖结构组成屋架与屋架之间：布置支撑，增强屋架的侧向刚度，传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。
二、屋盖体系分类两种屋盖：无檩屋盖和有檩屋盖。
无檩屋盖：屋面荷载直接通过大型屋面板传递给屋架（图3－2）。
优点：屋盖横向刚度大，整体性好，构造简单，施工方便等；缺点：屋盖自重大，不利于抗震，其多用于有桥式吊车的厂房屋盖中。
有檩屋盖：当屋面采用轻型材料如石棉瓦、瓦楞铁、压型钢板和铁丝网水泥槽板等时，屋面荷载要通过檩条再传递给屋架（图3－3）。
优点：构件重量轻，用料省；缺点：屋盖构件数量较多，构造较复杂，整体刚度较差。
图3－2 无檩屋盖体系图3－3 有檩屋盖体系第二节屋盖支撑体系一、屋盖支撑作用主要作用：①保证屋盖结构的整体稳定；②增强屋盖的刚度；③增强屋架的侧向稳定；④承担并传递屋盖的水平荷载；⑤便于屋盖的安装与施工。
屋架——屋盖的主要承重结构。
需要用支撑连接屋架。
长的屋盖结构，在中间设置横向支撑。
横向支撑——屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆在平面外的计算长度，减小动力荷载作用下的屋架平面外的受迫振动。
屋盖支撑将作用于山墙的风荷载、悬挂吊车水平荷载及地震作用传递给房屋的下部支承结构。
钢屋架安装：首先吊装有横向支撑的两榀屋架，将支撑和檩条与之连系形成稳定体系，然后再吊装其他屋架与之相连。
二、屋盖支撑布置五种屋盖支撑：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。
1．上弦横向水平支撑图3－4 屋盖支撑布置在屋盖体系中，一般都应设置屋架上弦横向水平支撑，包括天窗架的横向水平支撑。
钢结构课程设计钢屋架
钢结构课程设计钢屋架一、课程目标知识目标：1. 学生能理解钢结构的基本概念，掌握钢屋架的设计原理和构造要求。
2. 学生能描述钢屋架的主要组成部分，并了解各部分的功能和相互关系。
3. 学生能掌握钢材的性质和选用原则，了解钢屋架的材料特性。
技能目标：1. 学生能够运用基本设计原理，独立完成钢屋架的初步设计，包括结构布局、截面选择和连接方式。
2. 学生能够运用计算工具进行钢屋架的受力分析，并计算出主要构件的截面尺寸。
3. 学生能够运用绘图软件，绘制出钢屋架的施工图，并准确表达设计意图。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习钢屋架设计，培养对工程设计和建筑行业的兴趣和热情。
2. 学生能够认识到钢结构在建筑领域的重要性和应用价值，增强对技术创新的意识。
3. 学生在团队协作中培养合作精神和沟通能力，提高解决问题的自信心。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论为基础，注重实践操作。
学生特点：学生为工科专业的高年级本科生，具备一定的力学基础和工程制图能力。
教学要求：结合理论教学和实践操作，提高学生的设计能力和工程素养，培养具备创新精神和实践能力的工程技术人才。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际工程，为未来的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 钢结构基本概念：介绍钢结构的特点、分类及在建筑中的应用，重点讲解钢屋架的结构类型和优缺点。
参考教材章节：第一章 钢结构概述2. 钢屋架设计原理：讲解钢屋架的设计原则、构造要求，包括荷载取值、材料性能、稳定性分析等。
参考教材章节：第二章 钢屋架设计原理与构造3. 钢材性质与选用：介绍常用钢材的性质、牌号及应用，使学生了解钢材的选用原则。
参考教材章节：第三章 钢材的性质与选用4. 钢屋架受力分析：教授钢屋架的受力分析方法，包括弯矩、剪力、轴力等的计算。
参考教材章节：第四章 钢屋架受力分析5. 钢屋架设计计算：讲解钢屋架主要构件的截面尺寸计算方法，培养学生实际设计能力。
屋架设计PPT学习教案
内力系数（F=1）
第一种组
全跨①
左半 跨②
右半 合F×① 跨③
0.00 0.00 0.00 0.00
第二种组合
F1×① +
F2×②
0.00
F1×① +
F2×③
0.00
-8.69 -6.22 -2.47 -123.66 -108.10 -84.47
第三种组合 计算杆件
F3×①+ F3×①+ F4×② F4×③
➢ 设置在房屋的两端或温度缝区段两端，一般设在第一个开 间或设在第二个开间，当山墙承重或纵向天窗未到温度缝 区段尽端而退一个柱间断开时，设在第二柱间；
➢ 间距L0≤60m，否则沿纵向在中部增设一道或几道支撑。
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屋架
上弦横向水平支撑
≤60m
上弦平面
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13
屋架
上弦横向水平支撑
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8
1.2 屋盖支撑
上弦上横弦向横水向平水支平撑支撑
檩条檩或条屋或面屋板面板
屋架屋架
（a）无支撑时
下弦下横弦向横水向平水支平撑支撑
（b）有支撑时
垂直垂支直撑支撑
➢ 为使屋架具有足够的承载力和一定的空间刚度，应设置 屋架支撑体系。
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9
1.2 屋盖支撑
1.2.1屋盖支撑的作用 ➢ 保证屋盖结构的空间整体性； ➢ 为弦杆提供适当的侧向支撑点，避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振
上弦平面
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天窗上弦
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1.2 屋盖支撑
②下弦横向水平支撑 设置位置：与上弦横向水平支撑设在同一柱间。
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P 2EI cr1
(a)
L2
P 2EI
(b) cr 2
( 0.5 L ) 2
(c)
P 2EI cr 3 ( L)2
杆端约束越强，杆件计算长度越短，临界荷 载越高 。
2.3.2.1受压弦杆和单系腹杆的计算长度
➢ 1. 影响钢屋架杆端约束大小的因素： 1）杆件轴力性质 拉力使杆拉直，约束作用大，压力使杆 件弯曲，约束作用微不足道。 2）杆件线刚度大小 线刚度越大，约束作用越大，反之，约 束作用越小。 3）与所分析杆直接刚性相连的杆件作用大， 较远的杆件作用小。
2.3 钢屋架设计
❖桁架的内力计算 ❖桁架杆件的计算长度 ❖杆件截面型式 ❖一般构造要求与截面选择 ❖桁架的节点设计 ❖桁架施工图
2.3.1 桁架内力计算
➢1 基本假定 • 屋架的节点为铰接。
• 所有杆件的轴线平直且都在同一平面内汇交于节点的中心。 • 荷载都作用在节点上，且都在屋架平面内。
➢2内力组合
① 全跨恒载+全跨活载：即全跨永久荷载+全跨屋面活载 或雪荷载（取较大值）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载。
② 全跨恒载+半跨活载：即全跨永久荷载+半跨屋面活载 （或半跨雪荷载）+半跨积灰荷载+悬挂吊车荷载。
③ 采用大型混凝土屋面板的屋架，尚应考虑安装时可能 的半跨荷载：即屋架、支撑和天窗自重+半跨屋面板自重+ 半跨屋面活荷载。
杆件的容许长细比
规范中对拉杆和压杆都规定了容许长细比。
2.3.3杆件截面型式
杆件截面选取的原则：
承载能力高，抗弯强度大， 便于连接，用料经济通常 选用角钢和T型钢
截面伸展 壁厚较薄 外表平整
等强设计： 压杆对截面主轴具有相等或接近的稳定性。
x y (yz )
单轴对称截面绕对称轴屈曲时考 yz 虑扭转效应的换算长细比。
➢ 5.节间荷载作用的屋架 将节间荷载分配到相邻的节点上，按只有节点荷载作 用的屋架计算各杆内力。
直接承受节间荷载的弦杆为压弯构件（N，M）。 局部弯矩M理论上应按弹性支座上的连续梁计算。
简化计算：
M0为将上弦节间视为简支梁所得跨中弯矩。
2.3.2桁架杆件的计算长度
计算长度概念：将端部有约束的压杆化作等 效的两端铰接的理想轴心压杆。
l1 2d
考虑受力较小的杆件对受力大的杆件的“援助”作用。
杆件的计算长度和允许长细比
项 次 弯曲方向
1 在桁架平面内
2 在桁架平面外
3
斜平面
弦杆l l1 －源自腹杆支座斜杆和支座 竖杆其他腹杆
l
0.8 l
l
l
l
0.9 l
l — 构件的几何长度（节点中心间距离）； l1— 桁架弦杆侧向支承点间的距离；
2.3.4.2 桁架杆件截面选择
拉杆：强度，刚度 max max x y
压杆：强度，稳定，刚度。
压弯构件：强度，稳定，刚度。 双角钢压杆和轴对称放置的单角钢压杆绕对称轴失稳
时的换算长细比可以用简化公式（2-6a～2-9b)计 算。
2.3.5 桁架节点设计
➢任务：确定节点的构造，连接焊缝及节点承载力的计 算。节点的构造应传力路线明确、简捷、制作安装方便。 ➢注意：节点板只在弦杆与腹杆之间传力，不直接参与 传递弦杆内力，弦杆若在节点板处断开，应设置拼接角 钢在两弦杆间直接传力。
角钢杆件截面形式
受压弦杆：
l0 y 2l0x
x y
x
l0 x ix
y
l0 y iy
iy 2ix
有节间荷载时
受拉弦杆：
l0 y l0 x
支座斜腹杆及竖杆：
l0 y l0x
x y
ix iy
其他腹杆：
l0x 0.8l0 y
x y
ix 0.8iy
连接垂直支撑的竖杆：
垂直支撑传力时竖 杆不致产生偏心， 方便吊装。
单面连接的单角钢和双角钢组成的十字形杆件， 受力后有可能斜向失稳，由于两端节点有一定的嵌 固作用，故斜平面计算长度略作折减(支座斜杆和 支座竖杆除外）
l0 y 0.9l
2.3.2.2 变内力压杆的计算长度
平面内计算长度:
l0x d
平面外计算长度： l0 y l1(0.75 0.25 N2 N1)
3. 节点板的厚度
屋架杆件一般采用节点板相互连接，各杆通过 焊缝连接汇交于节点板的中心而达到内力平衡。
节点板内应力大小与所连构件内力大小有关， 按《规范》7.5节中有关规定计算其强度和稳定， 书中P76给出了按照构件内力大小确定节点板的 厚度
同一榀屋架中，所有中 间节点板均采用同一厚度。
支座节点板由于受力大且很重要， 厚度比中间的增大2mm
2.3.4 一般构造要求与截面选择
屋架构造的一般要求 ➢ 1.同一榀屋架中，角钢的规格不超过5～6种
最小角钢 L45X4 L56X36X4,L<18m 的小角钢屋 架不受此限。
➢ 2.屋架杆件中的填板。 作用：保证两角钢共同工作。
间距：压杆 lz 40i 拉杆 lz 80i
数量：不小于2个。
•上弦杆
l0 y l1 （两块屋面板的宽度）
有檩: 檩条与支撑点交叉不连接时： loy l1
檩条与支撑点交叉连接时： loy l1 / 2
• 下弦杆：取纵向水平支撑节点与系 杆或系杆与系杆之间的距离。
• 腹杆：由于节点在平面外刚度很小，
对杆件嵌固作用较小，故腹杆两端视
为铰接，
l0 y l
腹杆在斜平面内的计算长度
项次 截面组合式
1 不等边角钢 短肢相连
2 不等边角钢 长肢相连
3 二等边角钢 相连
4 二等边角钢 组成十字截 面
5
单角钢
截面形式
回转半径
用途
用于 较大的上、 下弦杆
端斜杆、端竖杆、受 较大弯矩作用的弦杆
其余腹杆和下弦杆
与垂直支撑相连的屋 架竖杆
受力较小的腹杆
T型钢-屋架弦杆 优点：耐腐蚀，经济性好（节省钢材12%～15%)。
➢ 2. 杆件计算长度：
桁架平面内计算长度 l0x
➢ 弦杆、支座斜杆、支座竖杆：本身线刚度大，但 两端节点嵌固程度较低，视为两端铰接杆件。
l0x l ➢中间腹杆：两端或一端嵌固程度较大，视为弹性嵌固。
l0x 0.8l
屋架杆件的计算长度
桁架平面外计算长度 loy
无檩: 能保证大型屋面板三点与上弦杆焊接时:
2.3.5.1双角钢截面杆件的节点
➢ 1.节点设计的一般原则
（1）各杆件的形心线应尽量与 屋架的几何轴线重合，并交于节 点中心，以避免由于偏心而产生 节点附加弯矩。
(2）弦杆截面沿跨度变化时，为便于拼接和放置屋 面构件，一般使两侧弦杆角钢的肢背齐平。屋架轴 线取在两截面重心线的中间，偏心不超过较大弦杆 截面高度的5％