建筑钢结构设计第一章(二).pptx
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《钢结构设计》课件
1
静力分析
通过静力学原理计算结构的受力和变形。
2
热力学分析
考虑温度变化对结构的影响，例如热膨胀。
3
动力学分析
分析结构在地震和风力等动力荷载下的响应。
钢结构设计的构造细节
连接方式
桁架
钢结构的连接是关键，不同的连 接方式会影响结构的强度和刚度。
桁架是一种常见的钢结构构造， 用于大跨度建筑和桥梁。
钢层板
《钢结构设计》PPT课件
钢结构设计是现代建筑中重要的一部分，本课件将介绍钢结构设计的概述和 基本原则，以及常用材料和构件。让我们深入探索这个令人着迷的领域。
钢结构设计的概述
历史悠久
钢结构设计可以追溯到19世纪末，随着技术的 发展，它变得越来越重要。
高强度
钢材具有出色的强度和刚度，使得钢结构在抵 抗自然灾害和荷载方面表现出色。
钢结构设计的基本原则
1 强度和稳定性
设计钢结构时，必须考虑 结构的强度和稳定性，以 确保其在使用条件下的安 全性。
2 刚度和变形
钢结构的刚度和变形特性 决定了其能否支撑所需荷 载，并抵抗风力和地震等 外部力。
3 耐用性和可维护性
钢结构应具有足够的耐久 性和易于维护的特性，以 确保长期使用。
钢结构设计的计算方法
造型灵活
钢结构能够创造出各种各样独特的建筑形式， 从摩天大楼到桥梁。
可持续发展
钢结构的可循环利用性使其成为可持续发展建 筑领域的重要组成部分。
常用的钢结构材料和构件பைடு நூலகம்
结构钢
钢梁
结构钢是钢结构中最常用的材料 之一，具有出色的强度和可塑性。
钢梁是钢结构的重要构件，用于 承担荷载和支撑建筑。
钢柱
《钢结构设计》课件
受力状态
主要包括受压、受拉、弯曲、 扭转、剪切、腰筋和固定支承 等状态。
设计处理方法
包括材料选择、构造设计、加 固和防护设计等处理方法。
应用广泛
钢结构设计在地震、风灾和火 灾等自然灾害中具有较好的抗 震、抗风和防火性，受到广泛 应用。
节点设计和连接方式
节点设计和连接方式是钢结构设计中的重要一环。设计应充分考虑各种复杂 实际情况，如材料、结构体系等因素，并通过合理的设计和施工来实现节点 的可靠连接。
防腐处理和防火处理
钢结构的防腐和防火处理是确保其使用寿命的重要措施。在材料选择、施工工艺和材料使用等方面，进 行全面考虑和处理。
施工的注意事项和安全措施
在施工钢结构设计时，应严格按照施工图纸规定的要求进行操作，安全措施 必须到位，例如安全网、安全防护设施和检测监测系统等。
未来发展趋势
随着建筑和城市化的快速发展，钢结构设计越来越多地应用于各种项目和领 域。在未来，随着科技和材料的不断更新，钢结构设计将在更大程度上发挥 其功能。
与传统建筑的对比
美观性
钢结构建筑通常拥有先进的外 观设计，典雅大方，风格独特。
施工速度
模块化结构和钢材加工工艺的 发展使钢结构建筑的施工速度 大大加快。
施工噪音
相对于传统建筑，钢结构建筑 的施工过程噪音更小，对周边 环境影响更小。
能源节约
使用节能材料和高效绝缘材料， 大大提高建筑的节能效率。
钢材的物理特性
1 应力计算
包括弯矩应力、剪切应力、腰筋应力和轴向应力等，进行场地分析和 材料选择。
2 构件设计
构件设计包括预应力设计、腕式和针对性细节设计等。
3 桥梁计算
主要进行静力学和动力学的计算，确定钢桥梁的质量和安全性。
钢结构设计全套教学课件
附图1：拉伸试件
20
2
附 图 ： 冲 击 韧 性 试 验
21
3
附 图 ： 冷 弯 试 验
22
第二章 钢结构的材料
2.4 各种因素对钢材主要性能的影响
影响钢材性能的两大方面：生产过程
使用过程
一、生产过程
1：化学成分 普通碳素钢中Fe占99%，其他杂质元素占1% 普通低合金钢中有＜5%的合金元素
2.按炉种分
平炉
成本高，质量好（6小时100t左右）
氧气顶吹转炉 成本低，质量也可（15分钟150t）
3. 按脱氧程度分
沸腾钢（F） 脱氧较差 镇静钢（Z） 脱氧充分 半镇静钢（b） 脱氧程度介于沸腾钢和镇静钢之间 特殊镇静钢（TZ）
32 2.5 钢的种类和钢材规格
第二章 钢结构的材料
4. 按质量等级分 A级：保证抗拉强度、屈服点和伸长率及硫、磷含量 B、C、D级：保证抗拉强度、屈服点、伸长率、冷弯和冲击
梅氏U型缺口试件: k J / cm2
冲击试验的标准试件型式：
夏比V型缺口试件: CV J
我国采用夏比V型缺口试件
➢ 冲击韧性受温度的影响
17 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
四、冷弯性能 ➢ 冷弯性能是检验钢材适应冷加工（常温下加工）
的能力和显示钢材内部缺陷状况的一项指标 ➢ 冷弯性能是考察钢材在复杂应力状态下发展塑性
变形能力的指标 ➢ 冷弯性能由冷弯试验确定
18 2.3 钢材的主要性能
第二章 钢结构的材料
➢ 钢材物理性能指标
弹性模量 E 206 103 N mm 2
泊松比 0.3
剪变模量
G
E
21
79
《建筑钢结构设计》(第二版)-讲义全文新
c
[按抗剪计算，按钢板规格 按抗剪计算，按钢板规格] ]
2
C． 翼 缘 尺 寸 确 定 ： A1 =
Wx hw
- 1/6twhw（近似公式 近似公式） ）
σ= y ,式中 式中I In—梁净截面惯性矩； 梁净截面惯性矩；y y1—所计算点至中和轴距离； In 1 强度增大系数：当σ σ与σc异号时 异号时， ，β1=1.2，同号或 同号或σ σc=0时 β1—强度增大系数：当 β1 =1.1
1、截面选择 A． 梁高估算： h应满足三个条件 由建筑高度确定] ] h≤hmax [由建筑高度确定 由梁的刚度条件确定：h hmin＝ h≥hmin[由梁的刚度条件确定：
5nofl 1.3 24 E
三） 梁的计算：
2 、 强度计算： C．局部压应力： 局部压应力：（ （有集中荷载 有集中荷载， ，无加劲肋 无加劲肋） ） σ c = tw lz ≤ f
结构体系与使用要求：
1）住宅建筑 住宅建筑要求相对小跨度、小分隔、小高度多层重合空间， 要求相对小跨度、小分隔、小高度多层重合空间， 一般用框架结构 一般用 框架结构； ； 2）办公建筑 办公建筑与住宅相仿，仅要求平面空间略大且灵活， 与住宅相仿，仅要求平面空间略大且灵活，框架体 框架体 系也较合适； 3）一般工业建筑 一般工业建筑要求相对大跨度、大高度规整空间，一般用 要求相对大跨度、大高度规整空间，一般用门 门 式刚架； 式刚架 ； 4）公共建筑要求大跨度、大高度、异型空间，可用造型优美的 拱、壳、索、膜或杂交结构。
结构体系设计（布置和计算） 节点设计（计算及与主体结构协调） 构造设计（综合满足全寿命各种要求）
考试
平时作业：2次*15% 平时作业：2 考试：70% 考试： 70%
[按抗剪计算，按钢板规格 按抗剪计算，按钢板规格] ]
2
C． 翼 缘 尺 寸 确 定 ： A1 =
Wx hw
- 1/6twhw（近似公式 近似公式） ）
σ= y ,式中 式中I In—梁净截面惯性矩； 梁净截面惯性矩；y y1—所计算点至中和轴距离； In 1 强度增大系数：当σ σ与σc异号时 异号时， ，β1=1.2，同号或 同号或σ σc=0时 β1—强度增大系数：当 β1 =1.1
1、截面选择 A． 梁高估算： h应满足三个条件 由建筑高度确定] ] h≤hmax [由建筑高度确定 由梁的刚度条件确定：h hmin＝ h≥hmin[由梁的刚度条件确定：
5nofl 1.3 24 E
三） 梁的计算：
2 、 强度计算： C．局部压应力： 局部压应力：（ （有集中荷载 有集中荷载， ，无加劲肋 无加劲肋） ） σ c = tw lz ≤ f
结构体系与使用要求：
1）住宅建筑 住宅建筑要求相对小跨度、小分隔、小高度多层重合空间， 要求相对小跨度、小分隔、小高度多层重合空间， 一般用框架结构 一般用 框架结构； ； 2）办公建筑 办公建筑与住宅相仿，仅要求平面空间略大且灵活， 与住宅相仿，仅要求平面空间略大且灵活，框架体 框架体 系也较合适； 3）一般工业建筑 一般工业建筑要求相对大跨度、大高度规整空间，一般用 要求相对大跨度、大高度规整空间，一般用门 门 式刚架； 式刚架 ； 4）公共建筑要求大跨度、大高度、异型空间，可用造型优美的 拱、壳、索、膜或杂交结构。
结构体系设计（布置和计算） 节点设计（计算及与主体结构协调） 构造设计（综合满足全寿命各种要求）
考试
平时作业：2次*15% 平时作业：2 考试：70% 考试： 70%
钢结构ppt课件.ppt
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构。
二、钢结构的应用
2、多层、高层及超高层建筑结构。
二、钢结构的应用
3、塔桅等高耸结构。
二、钢结构的应用
4、钢－混凝土组合结构。
第二节 钢结构的设计方法
经济、安全、适用、耐久
颠覆 强度破坏
承载能力极 限状态 疲劳破坏
丧失稳定
极限状态设计法
变为可变体系
n
5、普通螺栓群偏心受剪承载力计算
Ni
N iF
F n
(NiTx )2
(NiF
NiTy )2
Nb v,min
NiT
T ri ri2
NiTx
T yi xi2 yi2
NiTy
T xi xi2 yi2
例题3、一厚度为12mm的钢板与H型钢柱的翼缘板（厚14mm） 通过8个C级普通螺栓连接，钢板均为Q345，螺栓直径为20mm， 孔径为21.5mm，F=200KN，e=100mm，螺栓水平间距为 120mm，竖向间距为80mm，验算螺栓强度。
3、按受力特点分：对接焊缝、角焊缝
三、高强度螺栓连接（摩擦型、承压型）
四、对接焊缝的计算
1、轴向受力的对接焊缝
N lwt
f
t
w或f
w c
2、对接焊缝承受弯矩和剪力共同作用
1、 max
Mymax Ix
ft
w或f
w c
2、
max
VSx I xt
f
w v
3、 2 3 2 1.1 ftw
第三节 角焊缝连接设计
一、角焊缝形式
侧面角焊缝 斜角焊缝
正面角焊缝
直角角焊缝
二、角焊缝截面形状
最新2019-钢结构第1章_绪论-PPT课件
进行防锈涂装，在涂装前需认真除锈，以后定期涂装， 所以维修费用较高，这是钢结构的主要缺点。
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
1.1.2 钢结构的特点
9、低温冷脆倾向 10、容易发生噪声
在动荷载作用下，钢结构容易因震动而产生噪声， 在对环境有要求的场所需采用必要的消声措施。
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
第1.2节 钢结构的设计方法
νQik ——其他第i个可变荷载标准值在结构或构件中产生的变形值； [ν] ——结构或结构构件的变形容许值。
第一章 绪 论
第1.3节 钢结构的设计规范
本节目录
1. 概述 2. 主要设计规范
基本要求
1.了解与钢结构有关的主要设计规范
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
1.3.1 概述
1、什么是设计规范 设计规范是国家颁布的关于设计计算和构造要求的技
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
2、设计准则 结构由各种荷载所产生的效应(内力和变形)不大于结
构(包括连接)由材料性能和几何因素等所决定的抗力或 规定限值。
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
3、设计方法 （1）容许应力方法
fk[]
k
(1 -1 )
式中 σ ——由标准荷载与构件截面公称尺寸所 计算的应力；
fk——构件截面几何特征； K——大于1的安全系数； [σ]——钢材的容许应力。
第一章 绪 论
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
本章目录
1.1 钢结构的特点 1.2 钢结构的设计方法 1.3 钢结构的设计规范 1.4 钢结构的应用和发展 1.5 本课程的主要内容和特点
基本要求
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
1.1.2 钢结构的特点
9、低温冷脆倾向 10、容易发生噪声
在动荷载作用下，钢结构容易因震动而产生噪声， 在对环境有要求的场所需采用必要的消声措施。
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
第1.2节 钢结构的设计方法
νQik ——其他第i个可变荷载标准值在结构或构件中产生的变形值； [ν] ——结构或结构构件的变形容许值。
第一章 绪 论
第1.3节 钢结构的设计规范
本节目录
1. 概述 2. 主要设计规范
基本要求
1.了解与钢结构有关的主要设计规范
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
1.3.1 概述
1、什么是设计规范 设计规范是国家颁布的关于设计计算和构造要求的技
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
2、设计准则 结构由各种荷载所产生的效应(内力和变形)不大于结
构(包括连接)由材料性能和几何因素等所决定的抗力或 规定限值。
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
3、设计方法 （1）容许应力方法
fk[]
k
(1 -1 )
式中 σ ——由标准荷载与构件截面公称尺寸所 计算的应力；
fk——构件截面几何特征； K——大于1的安全系数； [σ]——钢材的容许应力。
第一章 绪 论
钢结构
设计原理
第一章 绪 论
本章目录
1.1 钢结构的特点 1.2 钢结构的设计方法 1.3 钢结构的设计规范 1.4 钢结构的应用和发展 1.5 本课程的主要内容和特点
基本要求
房屋建筑钢结构设计第一章__中国建筑工业出版社
Vd hwtw fv'
当w 0.8时 当0.8 w 1.4时 当w 1.4时
f v' f v f v' [1 0.64(w 0.8)] f v f v' (1 0.275w ) f v
（3）腹板的有效宽度 he hw 腹板全部受压 he hc 腹板部分受拉
1.3.3 刚架柱和梁的设计
1.3.3.1 梁、柱板件的宽厚比限值和腹板
屈曲后强度利用 （1）梁、柱板件的宽厚比限值 工字形截面构件受压翼缘板
b1 t 15 235 fy
工字形截面梁、柱构件腹板
hw tw 250 235 fy
（2）腹板屈曲后强度利用 当腹板高度变化不超过60mm/m时，抗剪承 载力设计值
整理ppt刚架柱顶位移计算值限值吊车情况其他情况柱顶位移限值不设吊车当采用轻型钢板墙时当采用砌体墙时h60h100设有桥式吊车当吊车有驾驶室时当吊车由地面操作时h400h180整理ppt133刚架柱和梁的设计1331梁柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后强度利用1梁柱板件的宽厚比限值工字形截面构件受压翼缘板工字形截面梁柱构件腹板23515235250整理ppt2腹板屈曲后强度利用当腹板高度变化不超过60mmm时抗剪承载力设计值080806408整理ppt3腹板的有效宽度腹板全部受压腹板部分受拉0808090806402412整理ppt1332刚架梁柱构件的强度计算1工字形截面受弯构件弯剪共同作用下0505vvvmmmm整理ppt2工字形截面受弯构件弯矩剪力和轴力共同作用下0505整理ppt1333梁腹板加劲肋的配置梁腹板应在中柱连接处较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋
（2）工字形截面受弯构件弯矩、剪力和轴 力共同作用下
当w 0.8时 当0.8 w 1.4时 当w 1.4时
f v' f v f v' [1 0.64(w 0.8)] f v f v' (1 0.275w ) f v
（3）腹板的有效宽度 he hw 腹板全部受压 he hc 腹板部分受拉
1.3.3 刚架柱和梁的设计
1.3.3.1 梁、柱板件的宽厚比限值和腹板
屈曲后强度利用 （1）梁、柱板件的宽厚比限值 工字形截面构件受压翼缘板
b1 t 15 235 fy
工字形截面梁、柱构件腹板
hw tw 250 235 fy
（2）腹板屈曲后强度利用 当腹板高度变化不超过60mm/m时，抗剪承 载力设计值
整理ppt刚架柱顶位移计算值限值吊车情况其他情况柱顶位移限值不设吊车当采用轻型钢板墙时当采用砌体墙时h60h100设有桥式吊车当吊车有驾驶室时当吊车由地面操作时h400h180整理ppt133刚架柱和梁的设计1331梁柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后强度利用1梁柱板件的宽厚比限值工字形截面构件受压翼缘板工字形截面梁柱构件腹板23515235250整理ppt2腹板屈曲后强度利用当腹板高度变化不超过60mmm时抗剪承载力设计值080806408整理ppt3腹板的有效宽度腹板全部受压腹板部分受拉0808090806402412整理ppt1332刚架梁柱构件的强度计算1工字形截面受弯构件弯剪共同作用下0505vvvmmmm整理ppt2工字形截面受弯构件弯矩剪力和轴力共同作用下0505整理ppt1333梁腹板加劲肋的配置梁腹板应在中柱连接处较大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设置横向加劲肋
（2）工字形截面受弯构件弯矩、剪力和轴 力共同作用下
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b.与柱铰接的梯形屋架，端部高度可按跨中经济高度和上弦坡度决定。
屋架与柱刚接
（3）人字形屋架 （4）平行弦桁架：托架、吊车制动桁架、栈桥和支撑构件等。
三、屋盖支撑
1.设置支撑系统的必要性 平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定 性很差，不能承受水平荷载。因此， 为使屋架结构有足够的空间刚度和稳 定性，必须在屋架间设置支撑系统。
d.垂直支撑 垂直支撑即在相邻两榀桁架的对应竖杆(或斜杆)间平面内设置的
作为支撑的垂直桁架。通常情况下，当梯形屋架跨度l≤30m时在两端 和跨度中央共设三道。当l＞30m时在两端以及跨度 l／3处或天窗架侧
柱处共设四道。
L≤30m
L＞30m
l
l /3
/3 l
/3
三角形屋架跨度l≤18m时在跨度中央设一道， l＞18m时在跨度1／3处
下弦平面
c.纵向水平支撑 一般房屋的屋盖不设纵向水平支撑：当房屋设有托架时，必须在
托架范围及其此端各廷伸一个柱间的下弦端节间平面内设置下弦纵向 水平支撑。
虚线为柔性杆；实线为刚性杆
纵向水平支撑设置情况：
屋架间距＜12m，通常布置在屋架的下弦平面内。屋架间距
≥12m，宜布置在屋架的上弦平面内。其他特殊情况，可布置在上弦
墙采用封闭结合或与天窗配
合，宜设在第二柱间。支撑与
屋架用普通螺栓连接。支撑间
距≤60m，＞60m时应在区段中
间增加上弦横向水平支撑。
1－1 1
2
2－2
b.下弦横向水平支撑 当屋架跨度＞18m或屋架跨度虽
＜18m，但屋架下弦设有悬挂吊车； 或厂房内设有桥式吊车或采用下弦弯 折的屋架以及山墙抗风柱支承于屋架 下弦时；必须设下弦横向水平支撑。 与上弦横向水平支撑布置同一柱间。
特点：外形和弯矩图不相适应，弦杆内力分布不均匀，近支座处内力 大，近跨中处小，横向刚度小。
上下弦交角小，端节点构造复杂。可将上弦或下弦改变为折线形 或陡坡梯形，以改善受力和节点构造。
适用范围：跨度小，坡度大、采用轻型屋面材料的有檩体系。
（2）梯形屋架 按腹杆布置方式不同有： 人字式：腹杆总长度短，节点少。 下承式：支座斜杆与弦杆组成的支撑点在下弦； 上承式：支座斜杆与弦杆组成的支撑点在上弦；
垂直支撑形式
e.天窗架支撑 当屋盖有天窗架时，对天窗架也应与屋架一样布置天窗架上弦横向
水平支撑和垂直支撑以及相应系杆。垂直支撑通常设于相邻两榀天窗
下承式 上承式
再分式：避免非节点荷载； 单斜式：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大，应用少。
特点：外形和弯矩图比较接近，弦杆内力沿跨度分布较均匀，用料经 济，应用广泛。 适用范围：屋面坡度平缓且跨度较大时的无檩屋盖结构。 屋架高度：梯形屋架：中部高度一般为（1/10～1/8）L；
a.与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为（1/16～1/12）L，通常取 为2.0～2.5m。
或天窗架侧柱处设两道。垂直支撑的上、下弦通常用双角钢T形截面。
l /3 l /3
l /3
垂直支撑
垂直支撑的腹杆体系取决于高跨尺寸和比例：跨中垂直支撑的高跨 比例约0.5，常用双节间交叉受拉斜腹杆体系；两端垂直支撑的高跨比 例约0.3，常用W形腹杆体系、腹杆截面根据杆件长度和受力情况(拉或 压)而采用单角钢或双角钢T形截面。
2.支撑的作用 1）保证钢屋盖的空间稳定性 2）保证屋架受压上弦杆在屋架平面外稳定 3）承受并传递屋架的纵向水平力 4）增加房屋的整体刚度 5）保证结构安装时的稳定与方便
3.支撑的布置 屋盖支撑系统做法（见下图所示）：
在屋盖两端的两榀相邻平面屋架对应的上弦杆间、下弦杆间、端部 竖杆(或斜杆)间、以及跨中某些竖杆(或斜杆）间，用水平、垂直和倾 斜方向的支撑杆件互相联系。
平面内。
纵向水平支撑与横向水平支撑构造上相同，共同组成封闭的支撑体系。
大大加强了屋盖的纵、横向水平刚度和整体性。 具体设置情况:
1.有硬钩吊车，抓斗、夹钳式和刚性料耙等特种吊车。 2.设有壁行吊车或双层吊车。 3.设有5t以上锻锤的厂房。 4.屋盖设有托架和中间屋架。 5.屋架跨度=30m,轨顶标高=15m起重吨位较大的桥式吊车（轻、中级 工作制Q=30t，重级工作制Q=10t)。
（1）三角形屋架 按腹杆布置方式不同有： 芬克式：拉杆长、压杆短，受力合理
人字式：杆件数量 少，节点数量少，受 压杆较长，但抗震性 能优于芬克式屋架， 适用于跨度小于18m 的屋架。 单斜式：杆件数量 少，节点数量少，受 压杆较长，但抗震性 能优于芬克式屋架， 适用于跨度小于18m 的屋架。
人字式屋架 单斜式屋架
组成
上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 纵向水平支撑 垂直支撑 系杆
檩条屋面板
未设支撑体系 设置支撑体系
屋架的端视图，当在屋架端部两屋架间未设垂直支撑桁架时，虽 有檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向力作用下 屋架会倾斜；仅当设了垂直支撑桁架和系杆，才能保持各个屋架在平 面外的几何稳定性。
1
2
上弦平面
1－1 1
2
2－2
下弦平面
其它的屋架则用较少数量的上、下弦系杆与上述空间桁架架结构体 系相连，使整个屋盖成为具有足够空间几何不变性、稳定性和刚度的 屋盖结构体系。
4.支撑的组成
a.上弦横向水平支撑
无论有檩和无檩体系均应在屋
架上弦平面内设置横向水平支
撑。一般设置房屋两端或温度
缝区段两端的第一柱间，当山
§1.ห้องสมุดไป่ตู้ 屋盖结构
一、屋盖结构形式
1.屋盖结构体系
a.无檩屋盖：一般 用于预应力混凝土 大型屋面板等重型 屋面，将屋面板直 接放在屋架或天窗 架上。
优点：屋面横向刚度大，整体性好，耐久性高； 缺点：自重大，抗震不利。
无檩屋盖
b.有檩屋盖 常用于轻型 屋面材料。
优点：自重轻，用料省，安装方便； 缺点：构件多，构造较复杂。
有檩屋盖
二、屋架形式
确定屋架形式的原则： 1.满足使用要求 屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。 2.满足经济要求 屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆内力沿跨度方向分布较均 匀，腹杆受力较小； 腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉； 荷载布置在节点上，减少弦杆局部受弯。 3.满足制造、安装和运输要求 构造简单，杆件夹角30°～60°； 杆件与节点数量少； 分段制造，便于运输与安装；
屋架与柱刚接
（3）人字形屋架 （4）平行弦桁架：托架、吊车制动桁架、栈桥和支撑构件等。
三、屋盖支撑
1.设置支撑系统的必要性 平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定 性很差，不能承受水平荷载。因此， 为使屋架结构有足够的空间刚度和稳 定性，必须在屋架间设置支撑系统。
d.垂直支撑 垂直支撑即在相邻两榀桁架的对应竖杆(或斜杆)间平面内设置的
作为支撑的垂直桁架。通常情况下，当梯形屋架跨度l≤30m时在两端 和跨度中央共设三道。当l＞30m时在两端以及跨度 l／3处或天窗架侧
柱处共设四道。
L≤30m
L＞30m
l
l /3
/3 l
/3
三角形屋架跨度l≤18m时在跨度中央设一道， l＞18m时在跨度1／3处
下弦平面
c.纵向水平支撑 一般房屋的屋盖不设纵向水平支撑：当房屋设有托架时，必须在
托架范围及其此端各廷伸一个柱间的下弦端节间平面内设置下弦纵向 水平支撑。
虚线为柔性杆；实线为刚性杆
纵向水平支撑设置情况：
屋架间距＜12m，通常布置在屋架的下弦平面内。屋架间距
≥12m，宜布置在屋架的上弦平面内。其他特殊情况，可布置在上弦
墙采用封闭结合或与天窗配
合，宜设在第二柱间。支撑与
屋架用普通螺栓连接。支撑间
距≤60m，＞60m时应在区段中
间增加上弦横向水平支撑。
1－1 1
2
2－2
b.下弦横向水平支撑 当屋架跨度＞18m或屋架跨度虽
＜18m，但屋架下弦设有悬挂吊车； 或厂房内设有桥式吊车或采用下弦弯 折的屋架以及山墙抗风柱支承于屋架 下弦时；必须设下弦横向水平支撑。 与上弦横向水平支撑布置同一柱间。
特点：外形和弯矩图不相适应，弦杆内力分布不均匀，近支座处内力 大，近跨中处小，横向刚度小。
上下弦交角小，端节点构造复杂。可将上弦或下弦改变为折线形 或陡坡梯形，以改善受力和节点构造。
适用范围：跨度小，坡度大、采用轻型屋面材料的有檩体系。
（2）梯形屋架 按腹杆布置方式不同有： 人字式：腹杆总长度短，节点少。 下承式：支座斜杆与弦杆组成的支撑点在下弦； 上承式：支座斜杆与弦杆组成的支撑点在上弦；
垂直支撑形式
e.天窗架支撑 当屋盖有天窗架时，对天窗架也应与屋架一样布置天窗架上弦横向
水平支撑和垂直支撑以及相应系杆。垂直支撑通常设于相邻两榀天窗
下承式 上承式
再分式：避免非节点荷载； 单斜式：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大，应用少。
特点：外形和弯矩图比较接近，弦杆内力沿跨度分布较均匀，用料经 济，应用广泛。 适用范围：屋面坡度平缓且跨度较大时的无檩屋盖结构。 屋架高度：梯形屋架：中部高度一般为（1/10～1/8）L；
a.与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为（1/16～1/12）L，通常取 为2.0～2.5m。
或天窗架侧柱处设两道。垂直支撑的上、下弦通常用双角钢T形截面。
l /3 l /3
l /3
垂直支撑
垂直支撑的腹杆体系取决于高跨尺寸和比例：跨中垂直支撑的高跨 比例约0.5，常用双节间交叉受拉斜腹杆体系；两端垂直支撑的高跨比 例约0.3，常用W形腹杆体系、腹杆截面根据杆件长度和受力情况(拉或 压)而采用单角钢或双角钢T形截面。
2.支撑的作用 1）保证钢屋盖的空间稳定性 2）保证屋架受压上弦杆在屋架平面外稳定 3）承受并传递屋架的纵向水平力 4）增加房屋的整体刚度 5）保证结构安装时的稳定与方便
3.支撑的布置 屋盖支撑系统做法（见下图所示）：
在屋盖两端的两榀相邻平面屋架对应的上弦杆间、下弦杆间、端部 竖杆(或斜杆)间、以及跨中某些竖杆(或斜杆）间，用水平、垂直和倾 斜方向的支撑杆件互相联系。
平面内。
纵向水平支撑与横向水平支撑构造上相同，共同组成封闭的支撑体系。
大大加强了屋盖的纵、横向水平刚度和整体性。 具体设置情况:
1.有硬钩吊车，抓斗、夹钳式和刚性料耙等特种吊车。 2.设有壁行吊车或双层吊车。 3.设有5t以上锻锤的厂房。 4.屋盖设有托架和中间屋架。 5.屋架跨度=30m,轨顶标高=15m起重吨位较大的桥式吊车（轻、中级 工作制Q=30t，重级工作制Q=10t)。
（1）三角形屋架 按腹杆布置方式不同有： 芬克式：拉杆长、压杆短，受力合理
人字式：杆件数量 少，节点数量少，受 压杆较长，但抗震性 能优于芬克式屋架， 适用于跨度小于18m 的屋架。 单斜式：杆件数量 少，节点数量少，受 压杆较长，但抗震性 能优于芬克式屋架， 适用于跨度小于18m 的屋架。
人字式屋架 单斜式屋架
组成
上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 纵向水平支撑 垂直支撑 系杆
檩条屋面板
未设支撑体系 设置支撑体系
屋架的端视图，当在屋架端部两屋架间未设垂直支撑桁架时，虽 有檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向力作用下 屋架会倾斜；仅当设了垂直支撑桁架和系杆，才能保持各个屋架在平 面外的几何稳定性。
1
2
上弦平面
1－1 1
2
2－2
下弦平面
其它的屋架则用较少数量的上、下弦系杆与上述空间桁架架结构体 系相连，使整个屋盖成为具有足够空间几何不变性、稳定性和刚度的 屋盖结构体系。
4.支撑的组成
a.上弦横向水平支撑
无论有檩和无檩体系均应在屋
架上弦平面内设置横向水平支
撑。一般设置房屋两端或温度
缝区段两端的第一柱间，当山
§1.ห้องสมุดไป่ตู้ 屋盖结构
一、屋盖结构形式
1.屋盖结构体系
a.无檩屋盖：一般 用于预应力混凝土 大型屋面板等重型 屋面，将屋面板直 接放在屋架或天窗 架上。
优点：屋面横向刚度大，整体性好，耐久性高； 缺点：自重大，抗震不利。
无檩屋盖
b.有檩屋盖 常用于轻型 屋面材料。
优点：自重轻，用料省，安装方便； 缺点：构件多，构造较复杂。
有檩屋盖
二、屋架形式
确定屋架形式的原则： 1.满足使用要求 屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。 2.满足经济要求 屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆内力沿跨度方向分布较均 匀，腹杆受力较小； 腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉； 荷载布置在节点上，减少弦杆局部受弯。 3.满足制造、安装和运输要求 构造简单，杆件夹角30°～60°； 杆件与节点数量少； 分段制造，便于运输与安装；