支撑体系.ppt

重型单层厂房钢结构重型单层厂房钢结构重型单层钢结构厂房支撑体系（上）一、支撑体系的作用将单独的平面框架连成空间体系，组成几何不变体系，保证整体结构具有足够的强度、稳定和刚度来承担所有的作用荷载，保证结构的正常使用。增加受力结构侧向稳定、刚度、传递风载、均匀分配吊车横向制动力。支撑支撑体系体系柱间支撑柱间支撑屋盖支撑屋盖支撑上柱支撑上柱支撑下柱支撑下柱支撑横向支撑横向支撑纵向支撑纵向支撑垂直支撑垂直支撑刚性系杆刚性系杆柔性系杆柔性系杆重型单层钢结构厂房支撑体系（上）二、屋盖支撑分类 屋屋盖盖支支撑撑上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑垂直支撑垂直支撑系杆系杆重型单层钢结构厂房支撑体系（上）二、屋盖支撑分类 上弦平面内未设支撑的屋架上弦平面内未设支撑的屋架重型单层钢结构厂房支撑体系（上）二、屋盖支撑分类 上弦平面内设置支撑的屋架上弦平面内设置支撑的屋架重型单层钢结构厂房支撑体系（上）三、屋盖支撑作用作用：1、保证屋盖结构的几何稳定性和整体刚度、保证屋盖结构的几何稳定性和整体刚度 几何可变体系几何可变体系屋架侧倾屋架侧倾几何不变体系几何不变体系屋架稳定屋架稳定横向水平支撑：是一个水平放置横向水平支撑：是一个水平放置(或接近水平放置或接近水平放置)的桁架的桁架,支座是柱或垂直支撑支座是柱或垂直支撑。纵向水平支撑：提高屋架平面外（横向）抗弯刚度，使框架纵向水平支撑：提高屋架平面外（横向）抗弯刚度，使框架 协同工作，形成空间整体性，减少横向水平协同工作，形成空间整体性，减少横向水平 荷载作用下的变形。荷载作用下的变形。重型单层钢结构厂房支撑体系（上）三、屋盖支撑作用作用：2、为弦杆提供侧向支承点、为弦杆提供侧向支承点 支撑可作为屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆在支撑可作为屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆在屋架平面外的计算长度，保证受压上弦杆的侧向稳定，屋架平面外的计算长度，保证受压上弦杆的侧向稳定，并使受拉下弦保持足够的侧向刚度。并使受拉下弦保持足够的侧向刚度。3、承担并传递水平荷载、承担并传递水平荷载 如传递风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用。如传递风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用。4、保证结构安装时的稳定与方便、保证结构安装时的稳定与方便 重型单层钢结构厂房支撑体系（上）三、屋盖支撑作用 上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑垂直支撑垂直支撑系杆系杆保证结构几何稳定保证结构几何稳定减少屋架上减少屋架上(下下)弦计算长度弦计算长度传递纵向水平力传递纵向水平力提高屋盖刚度提高屋盖刚度与横向支撑形成空间桁架与横向支撑形成空间桁架提高屋盖空间刚度和整体性提高屋盖空间刚度和整体性保证结构空间协调工作保证结构空间协调工作保证几何稳定必不可少的构件保证几何稳定必不可少的构件作为上弦横向支撑的支座作为上弦横向支撑的支座保证未设支撑屋架的几何稳定性保证未设支撑屋架的几何稳定性减少弦杆平面外计算长度减少弦杆平面外计算长度传递纵向水平力传递纵向水平力重型单层钢结构厂房支撑体系（上）四、屋盖支撑布置原则 1 1、上弦横向水平支撑布置原则、上弦横向水平支撑布置原则 在有檩条或只采用大型屋面板的屋盖中都应设置上弦横向水平支撑在有檩条或只采用大型屋面板的屋盖中都应设置上弦横向水平支撑 当有天窗架时，天窗架上弦也应设置横向水平支撑。当有天窗架时，天窗架上弦也应设置横向水平支撑。设置在房屋的两端设置在房屋的两端 ,一般设在第一个柱间或设在第二个柱间。一般设在第一个柱间或设在第二个柱间。间距间距60m60m，若大于，若大于60m60m，则增设一道。，则增设一道。上弦水平支撑布置图上弦水平支撑布置图重型单层钢结构厂房支撑体系（上）四、屋盖支撑布置原则 2 2、下弦横向水平支撑布置原则、下弦横向水平支撑布置原则 当屋架跨度当屋架跨度L18mL18m；设有悬挂式吊车起重量大于设有悬挂式吊车起重量大于5 5吨；吨；厂房内设有较大的振动设备。厂房内设有较大的振动设备。与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。3 3、下弦纵向水平支撑布置原则、下弦纵向水平支撑布置原则 厂房内设有托架；厂房内设有托架；有较大吨位的重级（有较大吨位的重级（A6A6、A7A7）、中级工作制）、中级工作制(A4(A4、A5)A5)的桥式吊车；的桥式吊车；有锻锤等大型振动设备；有锻锤等大型振动设备；当房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时当房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时 。重型单层钢结构厂房支撑体系（上）四、屋盖支撑布置原则 下弦水平支撑布置图下弦水平支撑布置图重型单层钢结构厂房支撑体系（上）四、屋盖支撑布置原则 4 4、垂直支撑布置原则、垂直支撑布置原则 所有屋架均应设置垂直支撑。所有屋架均应设置垂直支撑。梯形屋架在跨度梯形屋架在跨度L30mL30m，三角形屋架在跨度，三角形屋架在跨度L24mL24m时，仅在时，仅在 跨度中央设置一道跨度中央设置一道 。当跨度大于上述数值时宜在跨度。当跨度大于上述数值时宜在跨度1 13 3附近附近 或天窗架侧柱外设置两道或天窗架侧柱外设置两道 。梯形屋架不分跨度大小，其两端还应各设置一道，当有托架时梯形屋架不分跨度大小，其两端还应各设置一道，当有托架时 则由托架代替则由托架代替 。垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同一柱间。重型单层钢结构厂房支撑体系（上）四、屋盖支撑布置原则 4 4、垂直支撑布置原则、垂直支撑布置原则重型单层钢结构厂房支撑体系（上）四、屋盖支撑布置原则 垂直支撑布置垂直支撑布置重型单层钢结构厂房支撑体系（上）四、屋盖支撑布置原则 5 5、系杆、系杆 作用：作用：为没有参与组成空间稳定体的屋架提供上下弦的侧向支承点。为没有参与组成空间稳定体的屋架提供上下弦的侧向支承点。刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。柔性系杆：只能承受拉力的系杆。柔性系杆：只能承受拉力的系杆。布置原则：布置原则：在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆；在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆；上弦屋脊节点及下弦支座节点处需设置刚性系杆上弦屋脊节点及下弦支座节点处需设置刚性系杆;天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置刚性系杆；天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置刚性系杆；当横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间所有系杆均应为刚性系杆；当横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间所有系杆均应为刚性系杆；支撑抗震要求详见抗震规范。支撑抗震要求详见抗震规范。重型单层钢结构厂房支撑体系（上）五、屋盖支撑计算原则支撑形式：重型单层钢结构厂房支撑体系（上）五、屋盖支撑计算原则 支撑按平面桁架计算支撑按平面桁架计算竖腹杆：竖杆竖腹杆：竖杆弦杆：相邻屋架弦杆兼作弦杆：相邻屋架弦杆兼作 腹杆腹杆 支撑支撑桁架桁架 斜腹杆：支撑斜腹杆：支撑 当支撑受力比较小，一般不进行内力计算，杆件截面常按容当支撑受力比较小，一般不进行内力计算，杆件截面常按容许长细比来选许长细比来选 。拉杆拉杆单角钢单角钢;压杆压杆双角钢双角钢 当支撑桁架受力较大，应按桁架体系计算内力按图示拉杆当支撑桁架受力较大，应按桁架体系计算内力，按图示拉杆 （压杆退出工作）计算并据以选择截面。（压杆退出工作）计算并据以选择截面。重型单层钢结构厂房支撑体系（下）一、柱间支撑布置下层柱间支撑：吊车梁下部的柱间支撑下层柱间支撑：吊车梁下部的柱间支撑上层柱间支撑：吊车梁上部的柱间支撑上层柱间支撑：吊车梁上部的柱间支撑刚性系杆刚性系杆刚性系杆刚性系杆下层柱间支撑下层柱间支撑上层柱间支撑上层柱间支撑垂直垂直支撑支撑重型单层钢结构厂房支撑体系（下）一、柱间支撑布置 下层柱间支撑下层柱间支撑 上层柱间支撑上层柱间支撑重型单层钢结构厂房支撑体系（下）二、柱间支撑作用1 1）承受并传递纵向水平荷载：）承受并传递纵向水平荷载：作用于山墙上风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力等作用于山墙上风荷载、吊车纵向水平荷载、纵向地震力等2 2）减少柱在平面外的计算长度。）减少柱在平面外的计算长度。3)3)保证厂房的纵向刚度。保证厂房的纵向刚度。柱间支撑布置重型单层钢结构厂房支撑体系（下）三、柱间支撑布置原则 1 1）每列柱都要设柱间支撑。）每列柱都要设柱间支撑。2 2）多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱间支撑）多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱间支撑 布置在同一柱间。布置在同一柱间。3 3）下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部，以减少）下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部，以减少 纵向温度应力的影响。纵向温度应力的影响。4 4）上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱间设置外）上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱间设置外,还应当在每个温度区段的两端设置。还应当在每个温度区段的两端设置。5 5）每列柱顶均要布置刚性系杆。）每列柱顶均要布置刚性系杆。重型单层钢结构厂房支撑体系（下）四、柱间支撑形式(a)单层十字形；单层十字形；(b)人字形；人字形；(c)门形门形;(d)双层十字形双层十字形下层柱间下层柱间 支撑的形式支撑的形式 (a)十字形；十字形；(b)人字形；人字形；(c)V字形字形上层柱间上层柱间 支撑的形式支撑的形式重型单层钢结构厂房支撑体系（下）五、柱间支撑计算原则1.1.支撑设计荷载计算支撑设计荷载计算 1 1纵向风荷载纵向风荷载 2 2吊车纵向水平荷载吊车纵向水平荷载 3 3纵向地震作用纵向地震作用2.2.支撑构件内力计算支撑构件内力计算假设各连接节点均为铰接假设各连接节点均为铰接按轴心受拉或受压计算按轴心受拉或受压计算3.3.支撑构件截面验算支撑构件截面验算 按拉杆或压杆设计按拉杆或压杆设计重型单层钢结构厂房支撑体系（下）六、柱间支撑连接