单层厂房屋盖系统结构设计简介

• 屋架、托架一般采用桁架式，当厂房跨度 ≤30m时，建议屋架采用变截面实腹梁结 构。檩条一般采用实腹式、桁架式和蜂窝 梁式。
• 屋盖支撑的布置，应能保证结构在施工和 使用期间的刚度和稳定性，满足使用要求， 并能传递风荷载和地震荷载以及其他水平 荷载。
• 当屋架和托架座接连接时，在设计上应使 托架不受扭，并在构造上采取抗扭措施。
屋盖结构组成和一般要求
• 屋盖系统设计的一般规定
1）结构选型： 根据生产工艺和建筑专业要求选用。 一般情况下：轻屋面采用有檩体系，重 屋盖采用无檩体系。
2) 屋架间距： 对于无檩体系，屋架间距一般采用6m， 个别情况也可采用9m和12m。 对于有檩体系，屋架间距一般为 6～18m。
屋盖结构组成和一般要求
可变荷载：屋面均布活荷载、积灰荷载、 雪荷载和风荷载
屋面均布活荷载和雪荷载不同时考虑，积灰荷 载与屋面均布活荷载和雪荷载中的较大值同时考虑。
• 主屋架截面选择时，应考虑排架计算传来的 柱顶水平剪力。
屋架
•杆件的计算长度 确定屋架杆件的长细比时，杆件的计
算长度按下表采用
腹杆
项
弯曲方向
弦杆 支座斜杆和 其他腹杆
次
支座竖杆
1 在屋架平面内（lox） l
l
0.8l
2 在屋架平面外（loy） l1
l
l
3
斜平面（lo）
-
l
0.9l
屋架
• 屋架受压杆件的容许长细比
项次 1 2
杆件名称 屋架弦杆和腹杆（第2项除外） 用以减少受压构件长细比的杆件
容许长细比 150 200
•屋架受拉杆件的容许长细比
承受静荷载或间接承受动荷载的结构
无吊车和有轻、中级 有重级工作制吊
工作制吊车的厂房
车的厂房
350
250
直接承受动荷 载的结构
250
屋架
• 屋架杆件的选择原则
应优先选用具有较大刚度的薄板件组成的截 面，一般板厚不小于5mm。
普通屋架的角钢不得小于L45x4或L56x36x4。 同一榀屋架中，杆件的规格不宜过多，一般 不宜超过7种规格。 用填板连接的双角钢或双槽钢截面，填板间 距不应超过40i（压杆）和80i（拉杆），受压杆 件的两个侧向支承点之间的填板数不得少于两个。
盖体系和无檩屋盖体系。 有檩屋盖体系由屋面材料（压型钢板）、
檩条、屋架和支撑组成。 无檩屋盖一般由大块屋面板、屋架和
支撑组成，将屋面板直接铺设在屋架上。
屋盖结构组成和一般要求
按天窗形式划分 纵向天窗屋盖、横向天窗屋盖和井
式天窗屋盖。 目前也大量采用屋面通风器。 一般轧钢车间多采用纵向天窗，炼
钢车间多采用横向天窗。
目前常用的屋架形式为平行弦屋架 （支座斜杆为上升式）、也采用与柱子刚 接的变截面实腹式屋面梁结构。
屋架
• 设计的基本原则
• 屋架的形式按工艺和建筑的要求初步确 定后，尚应综合考虑天窗、檩条、屋盖 支撑、荷载情况以及与柱子的连接等因 素，最终确定屋架的外形尺寸及腹杆体 系。
• 屋架的间距根据柱距确定，当柱距小于 等于大于18m时，一般不设置托架和次 屋架。否则宜设置托架和次屋架。
托架
• 当柱距大于屋架间距时，应沿纵向柱列设置托 架。当为实腹式时称为托梁。
• 托架一般为平行弦桁架，腹杆采用带竖杆的人 字式。
• 当柱距较大或吊车梁走道至托架下弦之间的净 空小于1.8m时，可利用吊车梁系统代替托架 支承中间屋架。
支撑自重、吊挂荷载（根据具体情况考 虑）
可变荷载：屋面均布活荷载、积灰 荷载、雪荷载和风荷载
屋面均布活荷载和雪荷载不同时考虑，积灰荷载 与屋面均布活荷载和雪荷载中的较大值同时考虑。
屋架
• 屋架形式的选择，与屋面材料、天窗形式、 屋架与柱子的连接方式有关。
• 按结构形式可分为梯形屋架、三角形屋架 和其他形式的屋架（两饺拱屋架、三饺拱 屋架、梭形屋架、人字形屋架等）。
屋架
• 屋架杆件的截面形式
选择屋架杆件的截面形式时，应考虑构 造简单、施工方便、易于连接、使屋架具有 一定的侧向刚度，并且取材容易。对轴心受 力杆件宜使杆件在屋架平面内和平面外的长 细比接近。
屋架杆件一般选用双角钢组成的T形截面， 弦杆也可选用轧制T型钢，当弦杆内力很大时， 可采用轧制或焊接H型钢或双槽钢截面。
屋架
• 轻型屋盖中，梯形和平行弦屋架的跨中高度一 般取 1/10～1/15。
• 跨度为24m及以上的屋架，要求制作时按 1/500起拱。
• 屋架节间的划分，应配合天窗跨度、檩距、支 撑连接点位置等
• 屋架腹杆体系应尽量简单。腹杆和节点的数目 要少，腹杆的夹角为35～55°
• 屋盖荷载
屋架
永久荷载：屋面板自重、檩条Biblioteka Baidu支撑自 重、屋架自重、吊挂荷载
目录
1. 屋盖结构组成及一般要求 2. 檩条 3. 屋架 4. 屋盖支撑 5. 工程实例
屋盖结构组成和一般要求
• 屋盖系统组成 屋盖系统由屋面材料（大块
屋面板、彩色压型钢板等）、屋 面檩条、天窗结构、屋架（屋面 梁）、托架（托梁）和屋盖支撑 构成
屋盖结构组成和一般要求
• 屋盖结构体系 按结构体系划分，屋盖可分为有檩屋
• 檩条的间距： 根据屋面板的形式确定，与建筑自由协商
根据屋架上弦节点间的距离确定
一般情况下：型钢檩条间距可取3～5m，冷 弯薄壁型钢檩条间距可取1.5～3m。 • 当檩条作为屋面支撑的刚性系杆时，应满足 压杆长细比的要求，并考虑所传递的水平力。
檩条
• 当屋面坡度＞1/10时，为了减少檩条的侧向 变形和扭转，宜在檩条之间设置拉条，并在 屋脊处和天窗两侧设置斜拉条和撑杆，将坡 向分力传至屋架上。
• 当檩条跨度L≤ 4m时，可不设置拉条，当檩 条跨度4＜L≤6m时，设置一道拉条，当檩条 跨度L＞6m时，设置二道拉条。
• 斜拉条与檩条的夹角不宜太小，当檩距较小 （a/L≤0.2时），宜将斜拉条改为桁架式。
• 拉条通常采用圆钢，槽钢和桁架式斜拉条一 般采用小角钢，按长细比≤200选用。
檩条
• 檩条荷载： 永久荷载：屋面板自重、檩条自重、
檩条
• 檩条常用形式： 实腹式、桁架式和蜂窝梁 • 实腹式檩条包括热轧槽钢、热轧工字钢、 热轧轻型H型钢、热轧H型钢、冷弯薄壁 型钢（C形、Z形）、焊接H型钢 • 桁架式分为平面桁架、T形桁架和空间 桁架 • 蜂窝梁檩条一般有轧制H型钢加工而成。
檩条
• 檩条一般设计为单跨简支，实腹式檩条根据 需要也可设计为连续梁。