屋盖结构
单层工业厂房的屋盖结构
(一)组成一般由屋面梁(或屋架)、屋面板、檩条、托架、天窗架、屋盖支撑系统等组成。
1．屋面根据材料的不同分为：由轻型板材组成的有檩体系和由大型屋面板(预制)组成的无檩体系。
2．有檩体系是在屋面梁(或屋架)上铺设檩条，檩条上放置轻型板材而成。
檩条的间距1．0～5．0m，视轻型板材的承载能力而定，支承檩条的屋架间距一般为6．0～12．Om，屋面坡度为1／20～1/50。
3．无檩体系是指在屋面梁或屋架上，直接放置预制大型钢筋混凝土预制板的屋盖。
大型屋面板的尺寸一般为1．5m×6．Om、3．O m×6．Om，屋架间距为6．Om，屋面坡度为1／10～1/12。
(二)屋盖支撑系统1．屋盖结构的支撑系统，通常由下列支撑组成：(1)屋架和天窗架的横向支撑；还可分为屋架和天窗架的上弦横向支撑以及屋架下弦(2)屋架的纵向支撑；还可分为屋架上弦纵向支撑和屋架下弦纵向水平支撑。
(3)屋架和天窗架的垂直支撑。
(4)屋架和天窗架的水平系杆；还可分为屋架和天窗架上弦水平系杆以及屋架下弦水平系杆。
所有支撑应与屋架、托架、天窗架和檩条(或大型屋面板)等组成完整的体系。
2．屋盖结构的支撑形式一般可按以下要求采用：(1)屋架和天窗架的上弦横向支撑，屋架下弦横向水平支撑和屋架上弦纵向支撑以及屋架下弦纵向水平支撑，一般采用十字交叉的形式。
(2)屋架和天窗架的垂直支撑，可参考图10-35(a)-(d)的形式选用；其中，图10—35(c)一般用于天窗架两侧的垂直支撑，图10-35(d)为兼作檩条的垂直支撑。
(3)屋架和天窗架的水平系杆，包括柔性系杆(拉杆)和刚性系杆(压杆)，通常，柔性系杆采用单角钢，刚性系杆采用由两个角钢组成的十字形截面。
在有檩屋盖体系中，檩条可兼作横向支撑的承压杆(刚性杆)。
此时，充任支撑承压杆的檩条应计算其所承受的轴心力。
3．屋盖结构支撑是屋盖结构的一个组成部分，它的作用是将厂房某些局部水平荷载传递给主要承重结构，并保证屋盖结构构件在安装和使用过程中的整体刚度和稳定性。
【土木建筑】钢屋盖结构
• 上、下弦可以具有不同坡度或下弦有一部分水平段，以 改善屋架受力情况。
• 跨中高度一般为2.0～2.5m，跨度大于36m时可取较大高 度但不宜超过3m；端部高度一般为跨度的1/18～1/12。
4.平行弦屋架 • 上、下弦杆水平，杆件和节点规格化、便于制造。
• 屋架的外形和弯矩图分布不接近，弦件内力分布不均匀。
7.2.3
支撑的计算和构造
屋架支撑为平行弦桁架，其弦杆可兼作支撑桁 架的弦杆，斜腹杆一般采用十字交叉式，与弦杆的 交角在30o～60o之间。通常横向水平支撑节点间的 距离为屋架上弦节间距离的2～4倍，纵向水平支撑 的宽度取屋架端节间的长度，一般为6m左右。
支撑中的交叉斜杆以及柔性系杆按拉杆设计， 通常用单角钢做成；非交叉斜杆、弦杆、横杆以及 刚性系杆按压杆设计，宜采用双角钢做成的T形截 面或十字形截面，其中横杆和刚性系杆常用十字形 截面使在两个方向具有等稳定性。
2．下弦横向水平支撑
当屋架间距<12m时，尚应在屋架下弦设置横向水平支撑， 一般和上弦横向水平支撑布置在同一柱间以形成空间稳定 体系的基本组成部分。 但当屋架跨度比较小（<18m）又无吊车或其他振动设备 时，可不设下弦横向水平支撑。
3．纵向水平支撑
当房屋较高、跨度较大、空间 刚度要求较高时，设有支承中 间屋架的托架，或设有重级或 大吨位的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。 一般情况可以省掉。 屋架间距 <12m时，通常布置在 屋架下弦平面。 屋架间距≥ 12m 时，宜布置在 屋架的上弦平面内。
（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。 • 屋架上、下弦杆和靠近支座的腹杆由①作用时 会引起杆件的最不利内力；
屋盖结构体系
屋盖结构体系Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】第九章单层厂房钢结构§9-4屋盖结构体系9.4.1钢屋盖结构的形式、组成及布置钢屋盖结构通常由屋面、檩条、屋架、托架和天窗架等构件组成。
根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，可屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系。
一、无檩屋盖结构体系无檩屋盖结构体系(图9.1.1,a)中屋面板通常采用钢筋混凝土大型屋面板、钢筋加气混凝土板等。
屋架的间距应的长度配合一致，通常为6m。
这种屋面板上一般采用卷材防水屋面，通常适用于较小屋面坡度，常用坡度为1:8~此常采用梯形屋架做为主要承重构件。
？无檩体系屋盖屋面构件的种类和数量少，构造简单，安装方便，施工速度快，且屋盖刚度大，整体性能好；但屋大，常要增大屋架杆件和下部结构的截面，对抗震也不利。
二、有檩屋盖结构体系有檩屋盖结构体系（图）常用于轻型屋面材料的情况。
如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。
屋架为6m；当柱距大于或等于12m时，则用托架支承中间屋架，一般适用于较陡的屋面坡度以便排水，常用坡度为1因此常采用三角形屋架做为主要承重构件。
当采用较好的防水措施用压型钢板做屋面时，屋面坡度也可做到1:12或时也可用H型钢梁做为主要承重构件。
有檩体系屋盖可供选用的屋面材料种类较多，屋架间距和屋面布置较灵活，自重轻，用料省，运输和安装较轻便的种类和数量多，构造较复杂。
在选用屋盖结构体系时，应全面考虑房屋的使用要求、受力特点、材料供应情况以及输条件等，以确定最佳方案。
三、天窗架形式四、托架形式当钢屋盖以平面桁架作为主要承重构件时，各个平面桁架（屋架）要用各种支撑及纵向杆件（系杆）连成一个空变的整体结构，才能承受荷载。
这些支撑及系杆统称为屋盖支撑。
它由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦支撑、垂直支撑及系杆组成（图9.4.3）。
下面分别介绍各类支撑及系杆的位置、组成、形式及计算和构造。
屋盖结构形式
屋盖结构形式屋盖结构是建筑物的重要组成部分，起到保护建筑物免受外界环境的影响的作用。
不同类型的建筑物采用不同的屋盖结构，以满足各自的需求。
本文将介绍几种常见的屋盖结构形式，包括平屋顶、坡屋顶、拱形屋顶和穹顶。
一、平屋顶平屋顶是一种常见的屋盖结构形式，特点是屋顶平坦，没有明显的倾斜度。
平屋顶常见于商业建筑、工业建筑和现代住宅等。
平屋顶的主要构造部分包括屋面防水层、保温层、防水膜和屋面铺装材料。
平屋顶常用于可利用屋顶空间进行绿化、太阳能发电等功能的建筑。
二、坡屋顶坡屋顶是另一种常见的屋盖结构形式，特点是屋顶具有一定的倾斜度，以便排水。
坡屋顶常见于住宅、别墅、教堂等建筑。
坡屋顶的主要构造部分包括屋面覆盖材料、屋面防水层、屋面保温层和屋架等。
坡屋顶的坡度根据实际需要确定，一般较大的坡度可以更好地排水，但会增加建筑物的高度和建造成本。
三、拱形屋顶拱形屋顶是一种采用拱形结构的屋盖形式，常见于教堂、体育馆等建筑。
拱形屋顶的特点是屋顶呈拱形，通过拱形结构的力学原理，将重力均匀分布到建筑物的支撑结构上。
拱形屋顶的主要构造部分包括拱顶、拱脚和拱墙等。
拱形屋顶不仅具有美观的外观，还能够承受较大的荷载，具有良好的结构稳定性。
四、穹顶穹顶是一种将建筑物顶部呈半球形或圆顶形状的屋盖结构形式，常见于教堂、博物馆等建筑。
穹顶的特点是具有较大的内部空间，能够提供良好的室内采光效果。
穹顶的主要构造部分包括钢结构或混凝土结构的支撑体系和玻璃、金属等材料的覆盖层。
穹顶的设计需要考虑结构的稳定性和采光效果，同时还要满足建筑物的功能和美观要求。
以上介绍了几种常见的屋盖结构形式，每种结构形式都有其特点和适用范围。
在实际建筑设计中，需要根据建筑物的功能、地理环境等因素综合考虑，选择合适的屋盖结构形式。
同时，还需要注意屋盖结构的施工工艺和材料选择，以确保屋盖的稳定性和耐久性。
最后，建筑师和工程师在设计和施工过程中应严格遵守相关的建筑规范和安全规范，确保建筑物的质量和安全。
第九章钢桁架与屋盖结构
9.2.2 节点荷载计算
1．屋架上的荷载 作用于屋架上的荷载可有： (1)永久荷载，包括屋面材料、檩条、屋架、天窗架、支 撑以及天棚等结构自重。 屋架和支撑自重可按下列经验公式估算 gk l （9-1） 式中 g k —屋架和支排的自重，kN／m2，按水平投影 面积计算； —系数，当屋面荷载 F 1 K N / m 时， 2 0 .0 1 ； 时 F 1 ~ 2 .5 K N / m ， 0 .0 1 2 ；当 F k 2 .5 K N / m 时， 0 .1 2 / l 0 .0 1 1 ； l —屋架的跨度，m。 当屋架仅作用有上弦节点荷载时，将全部合并为上弦节 点荷载；当屋架尚有下弦荷载时，按上、下弦平均分配。
0 0
0
0
图9-5 上弦杆局部弯矩计算简图
注： 设计钢屋架时，应尽量避免节间荷载布置， 以免因节间荷载作用产生的弯矩而引起截 面增大。 在计算其他各杆内力时，应将节间荷载化 为两个集中荷载作用于两相邻节点上可按 简支梁支座反力分配或按节点所属荷载范 围划分的方法取值。然后，按铰接桁架计 算各杆轴心力。
0 y
0 y 1
0 y
当受压弦杆侧向支承点之间的距离 l 1 为节间长度 的两倍，且两节间弦杆的内力 F 和 F 不等时， 设 F F ，若取 F 值计算弦杆在屋架平面外的稳 l1 定性，宜将计算长度 适当减小，可取为： l 0 l1 0 .7 5 0 .2 5 F 2 / F1 （9-3） 当 l 0 .5 l 时 ，取 l 0 .5 l 。式中 F 1为较大的压力， F F 取正号； 为较小的压力，取正号， 为拉力时， 取负号。
图9-4 节点荷载汇集简图
屋面均布活荷载、屋面积灰荷载、雪荷载等可变 荷载，应按全跨和半跨均匀分布两种情况考虑， 因为荷载作用于半跨时对桁架的中间斜腹杆的内 力可能产生不利影响。 桁架内力应根据使用和施工过程中可能遇到的同 时作用的最不利荷载组合情况进行计算。最不利 荷载组合一般考虑下列三种情况： (1)全跨永久荷载+全跨可变荷载； ( 2)全跨永久荷载+半跨可变荷载； (3)全跨屋架、支撑和天窗自重+半跨屋面板重+半 跨屋面活荷载。
钢结构设计原理第七章(屋架)
7.5.1 结构形式和布置
（1）结构形式 单跨、双跨、多跨等
要求：构造简单、施工方便、易于连接， 具有一定的侧向刚度，取材方便，宜使杆 件对两个主轴有相近的稳定性 （1）单壁式屋架杆件的截面形式
双壁式屋架杆件的截面形式
双角钢杆件的填板
7.3.3.4 杆件的截面选择
（1）一般原则
①优先选用肢宽而薄的板件或肢件组成的截面， 但受压构件应满足局部稳定的要求，最小厚度为 4mm ②最小角钢∟45×4，当开有螺栓孔时，肢宽应 满足相应要求 ③屋架节点版（或T型钢弦杆的腹板）厚度，据 表7.4采用
（3）内力计算与荷载组合
内力组合：①解析法 ②图解法 荷载组合：①全跨永久荷载+全跨屋面活载（雪 载）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 ②全跨永久荷载+半跨屋面活载（雪 载）+半跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 （少数腹杆可能内力变号） 采用大型屋面板的屋架，应考虑安装 时可能的半跨荷载： 屋架及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨 施工荷载
2
(7.20)
(7.21)
（3）T型钢作弦杆的屋架节点
7.3.3.6 连接节点处板件的计算
（1）连接节点处的板件在拉、剪作用下的强度 必要时按下式计算：
N / i A1 f (7.24) (7.25)
i 1/ 1 2 cos2 i
（2）为保证桁架节点板在斜腹杆压力作用 下的稳定性，受压腹杆连接肢断面中点沿 腹杆轴线方向至弦杆边缘的净距离c应满足 下列条件：
↙
→底板→支承柱顶
计算： 支座底板毛面积： A ab
R fc
A0
2 M q a1
6M 支座底板厚度： t f 且t 16mm 加劲肋与节点板连接焊 缝：
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。
钢屋盖结构的组成和分类
钢结构设计规范对屋架弦杆和腹杆的计算长度作 了规定，详见表2。
在屋架平面外的计算长度应按下列规定采用。
压杆：
① 当相交的另一杆受拉，且两杆的交叉点均不中 断:l0=0.5l；
② 当相交的另一杆受拉，两杆中有一杆在交叉点 中断，并以节点板搭接：l0=0.7l；
－
4.2.3 杆件的截面形式与构造
(1) 截面形式见表4 (2) 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，一般不宜超过5～6种；
② 为了防止杆件在运输和安装过程中产生弯曲 和损坏，角钢的尺寸不宜小于45×4或56×36×4；
③ 应选择肢宽而壁薄的角钢，增大回转半径， 对受压更有利；
支座节点包括节点板、加劲肋、支座底板和锚栓。 加劲肋的作用是加强支座底板刚度，以便均匀传递支 座反力并增强节点板的侧向刚度。
支座节点的传力路线是：屋架杆件的内力会交后 通过连接焊缝传给节点板，然后经节点板和加劲肋把 力传给底板，最后传给柱子。
底板计算：
支座底板所需净面积为： An=R/fcc 毛面积为： A=An+A0 支座底板厚度为： t≥√6M/f 加劲肋的计算: 加劲肋的厚度取与节点板的厚度相同；高度由节 点板尺寸，按构造确定。
③ 其他情况：l0=l。 拉杆：l0=l。
图7 杆件截面的主轴
表2 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度l0
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 -
腹杆 支座斜杆和支座竖杆
l l l
其他腹杆 0.8l l 0.9l
4.2.2 杆件的容许长细比
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赵风华 齐永胜 编制 高福聚 审定
1
重 工 业 厂 房
2
轻 型 钢 结 构
3
钢 结 构 厂 房 组 成
4
§7.1屋盖体系的
无檩屋盖
组成和布置
有檩屋盖
轻钢厂房
5
无檩屋盖
1. 形式和布置 2. 组成：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直支撑）、大型屋面板 3. 传力路线：屋面荷载 → 大型屋面板 → 屋架（或天窗架） 4. 特点：屋盖刚度大、整体性好、施工方便，但自重大、抗震性能差。 可用于屋架坡度较小的屋盖.
9
厂 房 典 型 节 点 拆 装
10
7.3 钢 屋 盖 支 撑 系 统
支 撑 作 用
故支撑设置有下列的作用：
• 保证结构的空间作用 • 增强屋架的侧向稳定 • 传递屋盖的水平荷载 • 由屋架、檩条和屋面材料等构件组成的有檩屋盖是几何可变体系。 屋架的受压上弦虽然与檩条连接，但所有屋架的上弦有可能向同一方 • 便于屋盖的安全施工
14
竖向支撑
组成：系杆、斜杆 作用：使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。 布置位置：设有上弦横向支撑的开间内，每隔4～5个开间布置一道。 布置原则: （1）梯形或平行弦屋架 无天窗，跨度l<30m，布置在屋架两端、跨中。 无天窗，跨度l>30m，布置在屋架两端、跨度l/3处。 有天窗、跨度l<30m，布置在屋架两端、跨中、天窗架两端。 有天窗、跨度l<30m，布置在屋架两端、跨度l/3处、天窗架两端。 （2）三角形屋架 跨度小于18m时，布置在屋架中间。 跨度大于18m时，一般视具体情况布置两道 。
假定压杆不起作用，变为静定桁架，简化计算。 • 支撑连接的构造力求简单，安装方便。一般用M20粗制螺栓连接，杆件 每端至少2个螺栓。 圆钢作柔性支撑杆件时，采用花篮螺栓，将杆件张紧。
24
节点形式1
25
节点形式2
26
节点形式3
27
钢
檩
条
• 实腹式檩条 • 桁架式檩条 • 拉条的布置
实腹式檩条
• 实腹式檩条形式
42
受拉构件
平
面
内
43
平 面
外
44
“
”、“
”截面
45
杆件截面设计
• • • • • • • • 截面形式：以双角钢拼成一根构件。 原则：使两个主轴方向的长细比接近，以达到经济的目的。 整体作用：加垫板 材料选择要求 同一榀屋架中规格不宜过多，5～6种。 角钢尺寸不宜过小，一般不小于L45×4或L56×36×4。 对压杆，选择回转半径大的材料。 屋架弦杆至多变一次截面，变肢宽不变肢厚，跨度小于30m的 梯形屋架和跨度小于24m的三角形屋架一般不变截面。
• 对压杆，选择回转半径大的材料。
• 屋架弦杆至多变一次截面，变肢宽不变肢厚，跨度小于30m的梯形屋架和跨度小于 24m的三角形屋架一般不变截面。
49
•
截面计算 •轴拉
N An f N An
N
•轴压
强度
f （截面无削弱时不用算）
f
稳定
A
先假定λ，弦杆80左右，腹杆100左右，查表φ，算出A，选定材料规格，再验算。 •压弯或拉弯杆件（上、下弦）
形式及尺寸
（1）屋架的外形及腹杆布置 • 三角形屋架：受力不均匀，刚度小，坡度 大，排水好，用于中、小跨度轻屋面结构 • 梯形钢屋架：外形与弯矩图较接近，受力 好，省材料 • 矩形钢屋架：腹杆长度一致，杆件类型少， 标准化、工业化程度高，主要用于托架、 支撑体系 （2）屋架主要尺寸 • 跨度：据工艺需要定，一般为3m模数， 12、15、18、21、24、27、30、36m等 (注意：柱中心距离) • 高度：三角形 h≈（1/4～1/6）L 梯形 跨中 h≈（1/6～1/10）L 端部 h≈1.6～2.2m（铰接时） h≈1.8～2.4m（刚接时） • 屋架上弦节间：据屋面材料定，尽可能使 荷载直接作用在屋架节点上
37
矩形钢屋架
38
梯 形 钢 屋 架
39
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）屋架上的荷载和内力计算 • 永久荷载： 屋面材料、保温层、防水层、吊车顶、檩条、支撑、屋架、天窗架等结 构自重。 • 可变荷载： 屋面活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载、悬挂吊车荷载等。屋面活荷 载与雪荷载不同时出现，取两者中较大值计算。 • 荷载组合： 永久荷载＋可变荷载 永久荷载＋半跨可变荷载 屋架、支撑和天窗架自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷载 • 轴力计算 • 附加弯矩
• 横向水平支撑： 端部或第二开间，横向支撑区段长度不大于60m。 • 纵向水平支撑： 厂房内有较大的振动设备，厂房有较大的刚度要求时。 • 系杆： 檩条可兼作系杆。
23
形式计算构造
• 支撑一般呈平行弦桁架，受力较小，按容许长细比和构造要求是： 拉杆：[λ ]=400 压杆：[λ ]=200 • 当屋架下弦标高大于15m，基本风压大于0.5kN/m2时，与抗风柱连接的水 平支撑承受和传递风荷载。 计算简图：
← 屋面有天窗时，天 窗两侧檩条间布 置斜拉条和直撑 杆。 构造：拉条用圆钢， φ 8～12mm，据檩 距和荷载定；撑杆 限制檩条的侧向弯 曲，其长细比按压 杆λ<200。(下页图)
34
35
§7.4 普通钢屋架
• 组成：角钢、节点板焊接而成 • 特点：标准屋架，受力性能好，构造简单，施工方便
36
12
13
下弦支撑
下弦支撑包括下弦横向支撑和下弦纵向支撑 • 下弦横向支撑
o o o o o o o 组成：屋架下弦杆、斜杆、系杆 作用：山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊车的水平力和地震引 起的水平力，减小下弦的平面外计算长度，减小下弦的振动。 布置：与上弦横向支撑布置在同一开间，形成稳定的空间体系。 屋架跨度大于18m时， 屋架下弦设有悬挂吊车时， 抗风柱支承在屋架下弦时， 屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑。
l 0 l1 (0.75 0.25
N2 N1
)
当L0<0.5L1时，取L0=0.5L1，N1为较大的压力，取“＋”，N2为较小的压力或拉力，压力取“＋ ”，拉力取“－”。
芬克式屋架、再分式腹杆受压杆件在平面外计算长度同上，平面内计算长度为节点长度L。
2.允许长细比
受压构件 [λ]=150 [λ]=350 无吊车或轻、中级工作制吊车e [λ]=300 有重级工作制吊车 [λ]=250 直接承受动荷载
40
附加弯矩
41
杆件设计
1.计算长细比
•平面外 弦杆L0y为横向支撑点间的距离 ； •“ ”、“ ”截面形式的杆件 L0=0.9L
• 杆件长度计算 • 允许长细比 • 杆件截面设计
•平面内 弦杆、支座斜杆、支座竖杆 L0x=L ；其它受压腹杆 L0x=0.8L 腹杆 L0y=L
侧向支承点间距为2倍节间长度，且两个节间弦杆内力不同，则弦杆在平面外的计算长度：
46
截面形式
项 杆件截面 次 组合方式
二不等边 角钢短肢 相并
回转半径的比值
用途
1
ix/iy≈2.6～2.9
计算长度l0y较大 的上、下弦杆
2
二不等边 角钢长肢 相并
ix/iy≈0.75～1.0
端斜杆、端竖杆、 受较大弯矩作用 的弦杆
3
二等边角 钢相并
ix/iy≈1.3～1.5
其余腹杆、下弦 杆
47
30
③ 檩条弯矩
拉条设置情况 无拉条 刚度最大主平面的Mx 刚度最大主平面的My
一根拉条
两根拉条
31
④ 强度
Mx
xWnx
My
yWny
f
无拉条、一根拉条时，采用檩条跨中弯矩； 有两根拉条时，如跨中qy<qx/3.5，用跨中弯矩，如跨中qy>qx/3.5，采用跨度 1/3处的弯矩。 ⑤ 挠度（只验算垂直于屋面方向的挠度，以保证屋面平整） [w]=1/150 ，对无积灰的瓦楞铁、石棉瓦； [w]=1/200 ，对压型钢板、有积灰的瓦楞板、石棉瓦及其它屋面。 ⑥ 整体稳定性 如果满足：设置檩间拉条、屋面坡度≤1/7、屋面刚度较大且与檩条用焊缝或 螺栓连牢时，可不作整体稳定性验算。否则需验算:
21
系
杆
• 作用：在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，减小弦杆 的计算长度，传递水平荷载。 系杆分刚性和柔性 • 布置： 竖向支撑平面内设通长系杆。 水平横向支撑设在第二开间时，端屋架需与第二榀屋架用刚 性系杆连接，其余设置刚性或柔性系杆均可。 屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。
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轻钢支撑布置
项 杆件截面 次 组合方式 二等边角 钢组合成 的十字形 截面
截面形式
回转半径的比值
用途
4
ix/iy≈1.0
与竖向支撑相连 的屋架竖杆
5
单角钢
轻型钢屋架中内 力较小的杆件
6
钢管
各方向都相等
轻型钢屋架中的 杆件
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整体作用：加垫板 •材料选择要求 • 角钢尺寸不宜过小，一般不小于L45×4或L56×36×4。 • 同一榀屋架中规格不宜过多，5～6种。
6
轻钢厂房
1.形式和布置 2.组成： 轻质屋面板（压型钢板）、檩条、隅撑、水平支撑、钢架 3.传力路线： 屋面荷载→ 屋面板→ 檩条→ 钢架 4.特点： 轻质、耐火、保温及防水性好，构造简单、施工方便、工业化生 产程度高（材料整齐地装箱，现场犹如搭积木）。
7
厂 房 结 构 演 示
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厂 房 支 撑 体 系 和 结 构 分 解