单层房屋屋盖钢结构
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
型屋面板结构
体系 ）
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上。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1:8~1:12。
房屋横向刚度大，整体性、耐久性好；屋面 板自重大，屋盖及下部结构用料多，抗震不利。
2、有檩屋盖结 构体系（钢屋
架—檩条—轻型屋面
檩条为双向受弯构件，翼缘正应力非均匀分布，对于和屋 面板牢固连接并承受重力荷载的卷边C形钢，Z形钢檩条，翼 缘全部有效范围如下：
3、刚度
设置拉条时，只须计算垂直于屋面方向的最大挠度。未
设拉条时需计算总挠度。计算挠度时，荷载应取其标准值。
单跨简支檩条（当有拉条时）：
v 5 qyl4 [v] 384 EIx
土建类“十二五”规划教材
钢结构Fra Baidu bibliotek计
张振宁 席安明 徐运明 主编
华南理工大学出版社 2015年1月
钢结构设计
第1章 单层房屋屋盖钢结构 第2章 单层工业厂房钢结构设计 第3章 门式刚架轻型房屋钢结构 第4章 平台钢结构 第5章 网架结构 第6章 多高层房屋钢结构设计 第7章 钢结构的设计、施工与验收
2、天窗架形式
屋架跨度较大时，为了满足采光和通风等要求，常需在 屋盖上设置天窗。天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井 式天窗三种。
3、托架形式 在工业
厂房设计中， 由于工艺要 求或其他原 因，有时需 要拔柱而将 屋架支承在 托架上。
1.1.3 屋面材料的种类和应用
1、无檩屋 盖结构体系 （钢屋架—大
板结构体系 ）：
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。
屋架间距灵活，构件重量轻、施工、安装 方便；屋盖构件数量多，整体刚度差。
钢屋盖结构两类：有檩屋盖，无檩屋盖．
有檩屋盖
无檩屋盖
有檩屋盖体系
有檩屋盖平面
1.2 檩 条 1.2.1 檩条的截面形式
檩条的截面形式可分为实腹式和桁架式两大类。当檩条跨度不超过9m 时，应优先选用实腹式檩条。 普通热轧槽钢（图1.2.1a)或轻型热轧型钢（图1.2.1b)截面，因板件 较厚，用钢量较大，只适用于檩条跨度较大的场合工程中 。 冷弯薄壁型钢截面，（图1.2.1a、b、c在工程中的应用都很普遍 。
(1.2.6)
当不设拉条时，应分别计算沿两个主轴方向的分挠度，然后
验算总挠度，即：
v
v
2 x
v
2 y
[v]
(1.2.7)
【例1.2.1】某普通钢屋架单跨简支檩条，跨度为6m， 檩条坡向间距为0.798m，跨中设一道拉条。屋面水平投影 面上，屋面材料自重标准值和屋面可变荷载标准值分别为
0.5kN/m2和0.45kN/m2,屋面坡度i=1/2.5。钢材采用Ｑ235， 檩条容许挠度［v］=/150，采用热轧普通槽钢檩条，试选
第1章 单层房屋屋盖钢结构
主要内容：
1.1 屋盖结构布置和屋面材料 1.2 檩 条 1.3 屋盖支撑 1.4 屋架
重点：
屋盖结构的组成与布置 檩条布置、连接与构造 屋盖支撑的作用及布置要求 支撑的计算和构造 屋架荷载、内力计算 屋架杆件截面设计 屋架杆件节点设计
3、檩条的内力分析
实腹式檩条按双向受弯构件计算，竖向屋面荷载q作
用下将绕截面的两个主轴弯曲。
指向上方(屋脊)
qx q sin0 qy q cos0
指向下方(檐口)
1.2.3 檩条截面选择
1、强度
屋面能起到阻止檩条侧向失稳和扭转作用的实腹式檩 条，如檩条之间设有拉条，按下列公式计算强度确定其截 面：
用其截面。
图1.2.3 槽钢檩条设计简图
a点
1.2.4 檩条布置、连接与构造
檩条布置在屋架上弦节点上，并沿屋架上弦等距离设置。但在屋脊处，应沿 屋脊两侧各布置一道檩条，屋面板的外伸不要太长(<200mm)。
确定檩条间距时，应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规 格等因素。计算檩条时，不能把隅撑作为檩条的支承点。
Ｚ形钢檩条的上翼缘肢尖及槽钢檩条的槽口应朝向屋脊，减少荷载偏心。
屋脊双 檩条
檩条通过檩托与屋架上弦（或与门式刚架斜梁）相连，檩 托用短角钢做成，用不少于2个的C级螺栓与檩条连接如图 1.2.4所示。设置檩托的目的是防止檩条在支座处的扭转 变形和倾覆，并保证檩条支座范围内腹板的稳定性。
当檩条的跨度大于4m时，应在檩条之间跨中位置设置拉条。当檩条的 跨度为4~6m时，宜设置一道拉条；当檩条的跨度为6m以上时，应布置 两道拉条。
第1章 单层房屋屋盖钢结构
1.1 屋盖结构布置和屋面材料 1.1.1 屋盖结构的组成 钢屋盖结构：通常由屋架、天窗架、托架、屋面板、 檩条以及各种支撑构件等组成,如图1.1.1所示。
1.1.2 屋盖结构布置 1、屋盖结构 无檩屋盖结构体系（钢屋架—大型屋面板结构体系 ）
有檩屋盖结构体系（钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体 系 ）：
2、整体稳定
檩条之间未设拉条且屋面材料刚性较差（如石棉瓦和用挂钩 螺栓固定的压型钢板等），不能阻止檩条受压翼缘侧向位移时 或虽有刚性较好的屋面，但屋面较轻，在风吸力下可能使下翼 缘受压时，应按整体稳定性确定截面。
Wenx ,Weny ,Wex ,Wey都按有效截面计算，按照GB50018 2002 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第5.6节规定计算有效截面。
图1.2.1 实腹式檩条的截面形式
1.2.2 檩条荷载和内力分析
1、檩条的荷载 （1）永久荷载: 包括屋面材料重量（包括压型钢板、防水、保温、隔热 层等）、支撑和檩条、附加荷载（悬挂于檩条上附属构件）自重。 （2）可变荷载: 包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载、积灰荷载和风荷 载、施工及检修荷载，其中施工检修集中荷载标准值不应小于1.0kN。对 轻型屋面，檩条设计的风荷载要考虑向上的吸力和向下的风压力两种情况。 2、 檩条的荷载组合 （1）1.2×永久荷载+1.4×{max(不上人屋面均布活荷载，雪荷载)+积灰荷载}； （2）1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载； （3）1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载； 当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。
体系 ）
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上。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1:8~1:12。
房屋横向刚度大，整体性、耐久性好；屋面 板自重大，屋盖及下部结构用料多，抗震不利。
2、有檩屋盖结 构体系（钢屋
架—檩条—轻型屋面
檩条为双向受弯构件，翼缘正应力非均匀分布，对于和屋 面板牢固连接并承受重力荷载的卷边C形钢，Z形钢檩条，翼 缘全部有效范围如下：
3、刚度
设置拉条时，只须计算垂直于屋面方向的最大挠度。未
设拉条时需计算总挠度。计算挠度时，荷载应取其标准值。
单跨简支檩条（当有拉条时）：
v 5 qyl4 [v] 384 EIx
土建类“十二五”规划教材
钢结构Fra Baidu bibliotek计
张振宁 席安明 徐运明 主编
华南理工大学出版社 2015年1月
钢结构设计
第1章 单层房屋屋盖钢结构 第2章 单层工业厂房钢结构设计 第3章 门式刚架轻型房屋钢结构 第4章 平台钢结构 第5章 网架结构 第6章 多高层房屋钢结构设计 第7章 钢结构的设计、施工与验收
2、天窗架形式
屋架跨度较大时，为了满足采光和通风等要求，常需在 屋盖上设置天窗。天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井 式天窗三种。
3、托架形式 在工业
厂房设计中， 由于工艺要 求或其他原 因，有时需 要拔柱而将 屋架支承在 托架上。
1.1.3 屋面材料的种类和应用
1、无檩屋 盖结构体系 （钢屋架—大
板结构体系 ）：
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。
屋架间距灵活，构件重量轻、施工、安装 方便；屋盖构件数量多，整体刚度差。
钢屋盖结构两类：有檩屋盖，无檩屋盖．
有檩屋盖
无檩屋盖
有檩屋盖体系
有檩屋盖平面
1.2 檩 条 1.2.1 檩条的截面形式
檩条的截面形式可分为实腹式和桁架式两大类。当檩条跨度不超过9m 时，应优先选用实腹式檩条。 普通热轧槽钢（图1.2.1a)或轻型热轧型钢（图1.2.1b)截面，因板件 较厚，用钢量较大，只适用于檩条跨度较大的场合工程中 。 冷弯薄壁型钢截面，（图1.2.1a、b、c在工程中的应用都很普遍 。
(1.2.6)
当不设拉条时，应分别计算沿两个主轴方向的分挠度，然后
验算总挠度，即：
v
v
2 x
v
2 y
[v]
(1.2.7)
【例1.2.1】某普通钢屋架单跨简支檩条，跨度为6m， 檩条坡向间距为0.798m，跨中设一道拉条。屋面水平投影 面上，屋面材料自重标准值和屋面可变荷载标准值分别为
0.5kN/m2和0.45kN/m2,屋面坡度i=1/2.5。钢材采用Ｑ235， 檩条容许挠度［v］=/150，采用热轧普通槽钢檩条，试选
第1章 单层房屋屋盖钢结构
主要内容：
1.1 屋盖结构布置和屋面材料 1.2 檩 条 1.3 屋盖支撑 1.4 屋架
重点：
屋盖结构的组成与布置 檩条布置、连接与构造 屋盖支撑的作用及布置要求 支撑的计算和构造 屋架荷载、内力计算 屋架杆件截面设计 屋架杆件节点设计
3、檩条的内力分析
实腹式檩条按双向受弯构件计算，竖向屋面荷载q作
用下将绕截面的两个主轴弯曲。
指向上方(屋脊)
qx q sin0 qy q cos0
指向下方(檐口)
1.2.3 檩条截面选择
1、强度
屋面能起到阻止檩条侧向失稳和扭转作用的实腹式檩 条，如檩条之间设有拉条，按下列公式计算强度确定其截 面：
用其截面。
图1.2.3 槽钢檩条设计简图
a点
1.2.4 檩条布置、连接与构造
檩条布置在屋架上弦节点上，并沿屋架上弦等距离设置。但在屋脊处，应沿 屋脊两侧各布置一道檩条，屋面板的外伸不要太长(<200mm)。
确定檩条间距时，应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规 格等因素。计算檩条时，不能把隅撑作为檩条的支承点。
Ｚ形钢檩条的上翼缘肢尖及槽钢檩条的槽口应朝向屋脊，减少荷载偏心。
屋脊双 檩条
檩条通过檩托与屋架上弦（或与门式刚架斜梁）相连，檩 托用短角钢做成，用不少于2个的C级螺栓与檩条连接如图 1.2.4所示。设置檩托的目的是防止檩条在支座处的扭转 变形和倾覆，并保证檩条支座范围内腹板的稳定性。
当檩条的跨度大于4m时，应在檩条之间跨中位置设置拉条。当檩条的 跨度为4~6m时，宜设置一道拉条；当檩条的跨度为6m以上时，应布置 两道拉条。
第1章 单层房屋屋盖钢结构
1.1 屋盖结构布置和屋面材料 1.1.1 屋盖结构的组成 钢屋盖结构：通常由屋架、天窗架、托架、屋面板、 檩条以及各种支撑构件等组成,如图1.1.1所示。
1.1.2 屋盖结构布置 1、屋盖结构 无檩屋盖结构体系（钢屋架—大型屋面板结构体系 ）
有檩屋盖结构体系（钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体 系 ）：
2、整体稳定
檩条之间未设拉条且屋面材料刚性较差（如石棉瓦和用挂钩 螺栓固定的压型钢板等），不能阻止檩条受压翼缘侧向位移时 或虽有刚性较好的屋面，但屋面较轻，在风吸力下可能使下翼 缘受压时，应按整体稳定性确定截面。
Wenx ,Weny ,Wex ,Wey都按有效截面计算，按照GB50018 2002 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》第5.6节规定计算有效截面。
图1.2.1 实腹式檩条的截面形式
1.2.2 檩条荷载和内力分析
1、檩条的荷载 （1）永久荷载: 包括屋面材料重量（包括压型钢板、防水、保温、隔热 层等）、支撑和檩条、附加荷载（悬挂于檩条上附属构件）自重。 （2）可变荷载: 包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载、积灰荷载和风荷 载、施工及检修荷载，其中施工检修集中荷载标准值不应小于1.0kN。对 轻型屋面，檩条设计的风荷载要考虑向上的吸力和向下的风压力两种情况。 2、 檩条的荷载组合 （1）1.2×永久荷载+1.4×{max(不上人屋面均布活荷载，雪荷载)+积灰荷载}； （2）1.2×永久荷载+1.4×施工检修集中荷载； （3）1.0×永久荷载+1.4×风吸力荷载； 当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。