1、第八章 屋蓋結(jié)構(gòu),屋 蓋結(jié) 構(gòu)組 成 和 布 置 屋 蓋 結(jié) 構(gòu) 的 支 撐 鋼 檁 條的設(shè)計(jì) 普 通 鋼 屋 架,1 屋 蓋結(jié) 構(gòu)組 成 和 布 置一、無(wú)檁屋蓋體系1.形式和布置,2.組成： 屋架、天窗架、支撐（水平支撐、垂直支撐）、大型屋面板 3.傳力路線： 屋面荷載 大型屋面板 屋架（或天窗架） 4.特點(diǎn)： 屋蓋剛度大、整體性好、施工方便，但自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度較小的屋蓋。,二、有檁屋蓋體系,1.形式和布置見(jiàn) 2.組成： 輕質(zhì)屋面板、檁條、拉條、支撐、屋架 3.傳力路線： 屋面荷載 屋面板 檁條 屋架 4.特點(diǎn)： 屋面材料輕，整體性、剛度差些，有拉條（甚至斜拉條、撐桿等）、

2、構(gòu)造較復(fù)雜?？捎糜谖菁芷露容^大的屋蓋。,2 屋 蓋 結(jié) 構(gòu) 的 支 撐,一、支撐的作用 l 保證結(jié)構(gòu)的空間作用 l 增強(qiáng)屋架的側(cè)向穩(wěn)定 l 傳遞屋蓋的水平荷載 l 便于屋蓋的安全施工,二、支撐的布置 1、上弦橫向支撐 組成： 屋架上弦、斜向桿件、檁條、系桿 作用： 保證屋架側(cè)向剛度和屋蓋的空間剛度，減小上弦在平面外計(jì)算長(zhǎng)度，承受和傳遞端墻的風(fēng)荷載。 布置： 端部第一或第二開(kāi)間。當(dāng)布置在第二開(kāi)間時(shí)，端屋架需與橫向支撐用系桿剛性連接 橫向支撐間距大于60m時(shí)，中間增設(shè)。 屋面為大型屋面板，且屋面板有三點(diǎn)與屋架上弦牢固連接時(shí)，可不設(shè)。但一般高空作業(yè)較難保證，還是設(shè)上弦橫向支撐,2.下弦支撐 包括下弦

3、橫向支撐和下弦縱向支撐 1）下弦橫向支撐 組成：屋架下弦桿、斜桿、系桿 作用：山墻抗風(fēng)柱的支點(diǎn)，承受并傳遞水平風(fēng)荷載、懸掛吊車的水平力和地震引起的水平力，減小下弦的平面外計(jì)算長(zhǎng)度，減小下弦的振動(dòng)。 布置： 與上弦橫向支撐布置在同一開(kāi)間，形成穩(wěn)定的空間體系。 屋架跨度大于18m時(shí)， 屋架下弦設(shè)有懸掛吊車時(shí)， 抗風(fēng)柱支承在屋架下弦時(shí)， 屋架下弦設(shè)通長(zhǎng)縱向支撐時(shí)，宜設(shè)屋架下弦橫向支撐,2）下弦縱向支撐 組成：系桿、斜桿 作用：增加屋蓋空間剛度，承受和傳遞吊車橫向水平制動(dòng)力。 布置： 屋架兩邊，與橫向支撐形成封閉框。 有重級(jí)工作制吊車或起重量較大的中、輕工作制吊車時(shí)， 有振動(dòng)設(shè)備、屋架下弦有吊軌、有托

4、架時(shí)， 房屋跨度較大、空間剛度要求較高時(shí)，均需設(shè)置下弦縱向水平支撐。,3.豎向支撐 組成：系桿、斜桿 作用：使相鄰屋架形成幾何不變的空間體系，保證側(cè)向穩(wěn)定。 布置位置：設(shè)有上弦橫向支撐的開(kāi)間內(nèi)，每隔45個(gè)開(kāi)間布置一道。 布置原則:,（1）梯形或平行弦屋架 無(wú)天窗，跨度l30m，布置在屋架兩端、跨度l/3處 。 有天窗、跨度l30m，布置在屋架兩端、跨中、天窗架兩端 。 有天窗、跨度l30m，布置在屋架兩端、跨度l/3處、天窗架兩端,（2）三角形屋架 跨度小于18m時(shí)，布置在屋架中間 跨度大于18m時(shí)，一般視具體情況布置兩道 。,三、支撐計(jì)算 支撐一般呈平行弦桁架，受力較小，按容許長(zhǎng)細(xì)比和構(gòu)造要

5、求是： 拉桿： =400 壓桿： =200 當(dāng)屋架下弦標(biāo)高大于15m，基本風(fēng)壓大于0.5kN/m2時(shí)，與抗風(fēng)柱連接的水平支撐承受和傳遞風(fēng)荷載。 計(jì)算簡(jiǎn)圖： 假定壓桿不起作用，變?yōu)殪o定桁架，簡(jiǎn)化計(jì)算,3 檁 條,1、形式 2、與屋架的連接方式 3、計(jì)算, 簡(jiǎn)圖 荷載計(jì)算 對(duì)x-x軸 qy=qcos 對(duì)y-y軸 qx=qsin q為線荷載。 檁條彎矩 剛度最大主平面的彎矩Mx,剛度最大主平面的彎矩My 無(wú)拉條 有一根拉條 有二根拉條,無(wú)拉條、一根拉條時(shí)，采用檁條跨中彎矩；有兩根拉條時(shí)，如跨中qyqx/3.5，采用跨度1/3處的彎矩。, 撓度（只驗(yàn)算垂直于屋面方向的撓度，以保證屋面平整） ，對(duì)無(wú)積灰

6、的瓦楞鐵、石棉瓦； ，對(duì)壓型鋼板、有積灰的瓦楞板、石 棉瓦及其它屋面, 強(qiáng)度, 整體穩(wěn)定性 如果滿足：設(shè)置檁間拉條、屋面坡度1/7、屋面剛度較大且與檁條用焊縫或螺栓連牢時(shí)，可不作整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。否則需驗(yàn)算,4 鋼屋架設(shè)計(jì),一、內(nèi)力計(jì)算 （1）基本假定 屋架的節(jié)點(diǎn)為鉸接。 所有桿件的軸線平直且都在同一平面內(nèi)匯交于節(jié)點(diǎn)的中心。 荷載都作用在節(jié)點(diǎn)上，且都在屋架平面內(nèi)。,（2）屋架上的荷載和內(nèi)力計(jì)算 永久荷載： 屋面材料、保溫層、防水層、吊車頂、檁條、支撐、屋架、天窗架等結(jié)構(gòu)自重。 可變荷載： 屋面活荷載、積灰荷載、雪荷載、風(fēng)荷載、懸掛吊車荷載等。屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)出現(xiàn)，取兩者中較大值計(jì)算。 荷

7、載組合： 永久荷載可變荷載 永久荷載半跨可變荷載 屋架、支撐和天窗架自重半跨屋面板重半跨屋面活荷載,軸力計(jì)算 附加彎矩,二、桿件設(shè)計(jì)墊板,三、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 四、施工圖 內(nèi)容：屋架幾何尺寸，各部分詳圖，相關(guān)尺寸，構(gòu)件所用鋼材的鋼號(hào)、材料規(guī)格，連接材料的強(qiáng)度指標(biāo)、規(guī)格，焊條型號(hào)，焊縫長(zhǎng)度、厚度，防腐處理等。 比例：軸線圖與節(jié)點(diǎn)圖可取不同比例，如軸線可用1:301:20，桿件截面和節(jié)點(diǎn)尺寸可用1:151:10，以使節(jié)點(diǎn)畫清楚些。 起拱：一般跨度大于等于24m的梯形屋架和跨度大于等于15m的三角形屋架，中間起拱約為跨度的1/500。 施工圖設(shè)計(jì)分為施工設(shè)計(jì)和詳圖設(shè)計(jì)兩個(gè)階段，設(shè)計(jì)文件（圖紙）的名稱相應(yīng)為施

8、工圖和施工詳圖，施工圖是編制施工詳圖的依據(jù)，施工詳圖則是施工圖的深化和補(bǔ)充。 隨著國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)能力的提高，向國(guó)際慣用做法靠攏，施工圖由設(shè)計(jì)院完成，施工詳圖由生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)科完成。,如輕型鋼屋架上弦桿的節(jié)間距為 l ，其平面外長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)取_。 （A） l （B）0.8 l （C）0.9 l （D）側(cè)向支撐點(diǎn)間距 屋架的支座斜桿在平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度取_。 （）桿件的幾何長(zhǎng)度 （）桿件幾何長(zhǎng)度的0.8倍 （C）桿件幾何長(zhǎng)度的0.9倍 （）側(cè)向不動(dòng)點(diǎn)的距離,設(shè)計(jì)采用大型屋面板的梯形鋼屋架下弦桿截面時(shí)，如節(jié)間距為 l ，其屋架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取_。 （）0.8 l （）1.0 l （C）側(cè)向支撐點(diǎn)間距 （）屋面板寬度的倍 屋架中，雙