重型厂房钢结构设计讲义PPT(共46页,图文)
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钢结构厂房ppt课件
结构胶强度高、抗剥离、耐冲击、 施工工艺简便。钢结构建筑主要用 于屋脊、窗户包边接头，屋面螺钉 防水，打瓦时留下的钉眼。
精选课件
36
精选课件
18
九直拉条
拉条只能用于受拉，保持檩条的侧 向稳定；但同时需要在局部位置为 檩条设置能受压的支撑，就是拉条 ＋套管
精选课件
19
十斜拉条
斜拉条是放在屋面檩条或者墙面墙梁 之间的，用来增加檩条或墙梁的侧向 刚度的。一般使用光圆钢筋来制作。
精选课件
20
十一隅撑
隅撑亦有人定义为连接钢梁和檩条的接近45度方向斜 撑(在梁上的连接点靠近梁的下翼缘板).隅撑与钢架构件腹 板的夹角不宜大于45度。
精选课件
33
二十四自攻钉
钢结构厂房屋面、墙面板都是自攻螺丝来 固定的
钢结构、活动板房等夹芯板自攻螺钉选择： 顶板：7.5cm用135自攻钉 ; 10cm用165自攻
钉。 墙板5cm 用75自攻钉 ; 7.5cm 用100自攻钉;
10cm用125自攻钉。
精选课件
34
二十五
止水钉帽
精选课件
35
二十六结构胶
精选课件
2
单 跨 式 厂房
就是有两排柱子组成的纵向延伸的长方形工业生产空间，屋顶架在两排 柱子上，两排柱子一般是牛腿柱（就是柱子中段挑出一块，用来承重吊 车等）。
精选课件
3
双跨式厂房
就是由两个跨度并列 形成的厂房，一般三 排柱子。以此类推， 多跨厂房，就是三跨 以上的。
精选课件
4
半 钢 结 构 厂 房
30
二 十 一 普 通 螺 栓
钢结构中的普通螺栓是一种工艺螺栓，一般不作为
主要承载零件，只是起到安装时连接作用，或者与
精选课件
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精选课件
18
九直拉条
拉条只能用于受拉，保持檩条的侧 向稳定；但同时需要在局部位置为 檩条设置能受压的支撑，就是拉条 ＋套管
精选课件
19
十斜拉条
斜拉条是放在屋面檩条或者墙面墙梁 之间的，用来增加檩条或墙梁的侧向 刚度的。一般使用光圆钢筋来制作。
精选课件
20
十一隅撑
隅撑亦有人定义为连接钢梁和檩条的接近45度方向斜 撑(在梁上的连接点靠近梁的下翼缘板).隅撑与钢架构件腹 板的夹角不宜大于45度。
精选课件
33
二十四自攻钉
钢结构厂房屋面、墙面板都是自攻螺丝来 固定的
钢结构、活动板房等夹芯板自攻螺钉选择： 顶板：7.5cm用135自攻钉 ; 10cm用165自攻
钉。 墙板5cm 用75自攻钉 ; 7.5cm 用100自攻钉;
10cm用125自攻钉。
精选课件
34
二十五
止水钉帽
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35
二十六结构胶
精选课件
2
单 跨 式 厂房
就是有两排柱子组成的纵向延伸的长方形工业生产空间，屋顶架在两排 柱子上，两排柱子一般是牛腿柱（就是柱子中段挑出一块，用来承重吊 车等）。
精选课件
3
双跨式厂房
就是由两个跨度并列 形成的厂房，一般三 排柱子。以此类推， 多跨厂房，就是三跨 以上的。
精选课件
4
半 钢 结 构 厂 房
30
二 十 一 普 通 螺 栓
钢结构中的普通螺栓是一种工艺螺栓，一般不作为
主要承载零件，只是起到安装时连接作用，或者与
《重型厂房结构》PPT课件
(a)十字形
(b)人字形
上层支撑
(c)V字形
2.1.3屋盖支撑
屋盖支撑的作用 屋盖支撑的布置 屋盖支撑的杆件 支撑的计算原则
受力比较小，杆件截面常容许长细比来选
受力较大，应按桁架体系计算内力，交叉斜杆按拉 杆（压杆退出工作）计算并据以选择截面。
压杆——双角钢 刚性系杆——双角钢十字形截面 拉杆——单角钢
F 吊车梁为平板支座，加劲肋验算
（2）双臂式肩梁
2
柱间支撑
1.柱间支撑的布置
垂直 支撑
刚性系杆
刚性系杆
上层柱间支撑
下层柱间支撑
2.柱间支撑的作用 1）承受并传递纵向水平荷载； 2）减少柱在平面外的计算长度； 3）保证厂房的纵向刚度。
3.柱间支撑的形式
下层支撑
(a)单层十字形 (b)人字形
(c)门形 (d)双层十字形
屋架当量惯性矩：
n
SGSGk0.9 S Qi Qik i1
当量惯性矩估算
SGSGkQ1SQ1k
h—为上下两弦截面形心之间的距离。 Mmax—简支屋架在屋面荷载作用下的跨中弯矩。
f —弦杆抗拉强度设计值。
R
（2条）
B
肩梁腹板与吊车肢连接受力 F 1 (4条或2条)
上柱内侧翼缘与肩梁的连接焊缝（4条）
作业2.1
强度验算：按跨度为a，承受集中力
Mmax f xWn
抗弯强度
简支梁计算
Wn
抗剪强度
V max hwtw
fv
—腹板净截面模量
V maRx,R() max A B
普通支座 RB bt
f ce
重型厂房结构
（Suitable for teaching courseware and reports）
《重型厂房设计》课件
根据跨度、高度和荷载要求
厂房的跨度、高度和荷载要求也是选择结构类型的重要因素。
根据地质条件和环境因素
地质条件和环境因素对厂房结构的选型也有影响，需要考虑地震、 风载等自然灾害的影响。
厂房结构的优化设计
结构形式的优化
根据实际需求和条件，选 择合适的结构形式，以降 低成本和提高效益。
受力分析的优化
通过对厂房结构的受力分 析，优化结构布局，提高 结构的承载能力和稳定性 。
05
厂房电气设计
厂房电气设计
• 重型厂房设计是工业建筑设计的重要组成部分，主要用于生 产、加工和存储重型设备和材料。其设计需要综合考虑工艺 、结构、设备和环境等多个因素，以确保生产的安全、效率 和可持续性。
06
厂房环保与安全防护设计
环保设计
节能设计
废弃物处理
采用高效节能的建筑材料和设备，降 低能耗，减少对环境的影响。
结合直线式、模块化和单元式布置的特点 ，根据实际需求进行灵活布置，适用于多 样化的生产需求。
工艺布置的优化
仿真模拟
利用计算机仿真技术模拟工艺布置方案 ，评估其可行性和优劣，为实际布局提
供参考。
绿色环保优化
在工艺布置中充分考虑环保因素，减 少能源消耗和废弃物产生，实现绿色
生产。
ห้องสมุดไป่ตู้
人机工程学优化
从人机工程学角度出发，优化设备布 局和人机界面，提高操作效率和工人 舒适度。
重型厂房设计
• 厂房设计概述 • 厂房结构的设计 • 厂房工艺布置的设计 • 厂房给排水及暖通设计 • 厂房电气设计 • 厂房环保与安全防护设计
01
厂房设计概述
厂房设计的基本原则
功能性原则
确保厂房能够满足生产工艺流程的需求，合理规划空间布局，提高生产效率。
厂房的跨度、高度和荷载要求也是选择结构类型的重要因素。
根据地质条件和环境因素
地质条件和环境因素对厂房结构的选型也有影响，需要考虑地震、 风载等自然灾害的影响。
厂房结构的优化设计
结构形式的优化
根据实际需求和条件，选 择合适的结构形式，以降 低成本和提高效益。
受力分析的优化
通过对厂房结构的受力分 析，优化结构布局，提高 结构的承载能力和稳定性 。
05
厂房电气设计
厂房电气设计
• 重型厂房设计是工业建筑设计的重要组成部分，主要用于生 产、加工和存储重型设备和材料。其设计需要综合考虑工艺 、结构、设备和环境等多个因素，以确保生产的安全、效率 和可持续性。
06
厂房环保与安全防护设计
环保设计
节能设计
废弃物处理
采用高效节能的建筑材料和设备，降 低能耗，减少对环境的影响。
结合直线式、模块化和单元式布置的特点 ，根据实际需求进行灵活布置，适用于多 样化的生产需求。
工艺布置的优化
仿真模拟
利用计算机仿真技术模拟工艺布置方案 ，评估其可行性和优劣，为实际布局提
供参考。
绿色环保优化
在工艺布置中充分考虑环保因素，减 少能源消耗和废弃物产生，实现绿色
生产。
ห้องสมุดไป่ตู้
人机工程学优化
从人机工程学角度出发，优化设备布 局和人机界面，提高操作效率和工人 舒适度。
重型厂房设计
• 厂房设计概述 • 厂房结构的设计 • 厂房工艺布置的设计 • 厂房给排水及暖通设计 • 厂房电气设计 • 厂房环保与安全防护设计
01
厂房设计概述
厂房设计的基本原则
功能性原则
确保厂房能够满足生产工艺流程的需求，合理规划空间布局，提高生产效率。
第二章-重型厂房结构设计PPT课件
》分为8个工作级别：A1～ A8 ）
工作制等级 轻级 工作级别 A1～A3
中级 A4,A5
重级 A6,A7
特重级 A8
16
四、柱网布置
1、柱网布置要综合考虑： 生产工艺要求 结构要求 施工要求 经济合理 模数要求： 柱距：6m，
跨度：取3m倍数(L≤18m),取6m倍数(L>18m)。
17
•计算跨度 l0 (柱网采用封闭结合时) l0 = l - 300mm
29
(2) 屋架的高度 取决于建筑、经济、刚度、运输等条件，和屋面
坡度相关。
铰接梯形屋架，端高宜取1.6～2.2m (宜>l/18) （采用大型屋面板，卷材防水时，i=1/10～1/12）
中高： h中 ＝ h端 + (L/2）i
26
根据不同的条件桁架形式可以有很多变化
三角形屋架弦杆 交角增大，方便制 造，屋架重心降低， 提高了稳定性。
可有效降低屋架对 支撑结构的推力。
27
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.满足受力要求 •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；
当 L≥24m，应按L/500=24000/500=48mm 考虑起拱：∴采用起拱 50mm。
30
2.3 钢屋盖的支撑系统
一、屋盖支撑系统的作用
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。
31
图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架 时，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受 压而失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。
工作制等级 轻级 工作级别 A1～A3
中级 A4,A5
重级 A6,A7
特重级 A8
16
四、柱网布置
1、柱网布置要综合考虑： 生产工艺要求 结构要求 施工要求 经济合理 模数要求： 柱距：6m，
跨度：取3m倍数(L≤18m),取6m倍数(L>18m)。
17
•计算跨度 l0 (柱网采用封闭结合时) l0 = l - 300mm
29
(2) 屋架的高度 取决于建筑、经济、刚度、运输等条件，和屋面
坡度相关。
铰接梯形屋架，端高宜取1.6～2.2m (宜>l/18) （采用大型屋面板，卷材防水时，i=1/10～1/12）
中高： h中 ＝ h端 + (L/2）i
26
根据不同的条件桁架形式可以有很多变化
三角形屋架弦杆 交角增大，方便制 造，屋架重心降低， 提高了稳定性。
可有效降低屋架对 支撑结构的推力。
27
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.满足受力要求 •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；
当 L≥24m，应按L/500=24000/500=48mm 考虑起拱：∴采用起拱 50mm。
30
2.3 钢屋盖的支撑系统
一、屋盖支撑系统的作用
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。
31
图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架 时，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受 压而失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。
钢结构课程设计 ppt课件
C) 采用型钢，故自重大，用钢量多，跨度 太大、太小时都不经济，一般适用跨度 为18M～36M。
2019/10/29
ppt课件
40
钢管屋架
采用无缝或有缝钢管制成，由于钢管截 面刚度大，抗扭性能、抗压性能好，相 对角钢更加合理，与之相比可省钢20% 以上。另外，表面积小，易于防腐。耐 久性好，只是过去焊接工艺、加工工艺 有问题，阻碍了使用。目前已有自动切 管机，管与管的搭接可以直接贯接，不 用节点板。
2019/10/29
ppt课件
46
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ppt课件
47
三角形：一般用于陡坡情况，有檩屋盖。 缺点：弦杆内力不均匀，支座内力大，跨中很
小。 梯形屋架： 优点：外形与弯矩图相近，因而弦杆内力沿跨
度内分布较均匀，用料经济。 按腹杆布置可分为人字式和再分式，原则是 使上弦杆不受节间荷载，在跨度较大的时候必 须这样做。
2019/10/29
ppt课件
10
§2 厂房结构的整体布置
2019/10/29
ppt课件
11
一、 柱网布置
主要取决于工艺要求，另外：
从结构考虑：应将柱子设在同一轴线上，
形成框架，保证横向刚度。
从经济考虑：增大柱距，吊车梁跨度增大
，需增设托架，费钢，但柱
基础减少，通过比较确定。
从统一化、标准化考虑：跨度以3M为模数，
柱距以6M为模数。
2019/10/29
ppt课件
12
2019/10/29
ppt课件
13
二、 温度缝
按规范要求横向、纵向均应设缝。 可以设单柱，也可以设双柱来实现温度缝
构造。
2019/10/29
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钢管屋架
采用无缝或有缝钢管制成，由于钢管截 面刚度大，抗扭性能、抗压性能好，相 对角钢更加合理，与之相比可省钢20% 以上。另外，表面积小，易于防腐。耐 久性好，只是过去焊接工艺、加工工艺 有问题，阻碍了使用。目前已有自动切 管机，管与管的搭接可以直接贯接，不 用节点板。
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三角形：一般用于陡坡情况，有檩屋盖。 缺点：弦杆内力不均匀，支座内力大，跨中很
小。 梯形屋架： 优点：外形与弯矩图相近，因而弦杆内力沿跨
度内分布较均匀，用料经济。 按腹杆布置可分为人字式和再分式，原则是 使上弦杆不受节间荷载，在跨度较大的时候必 须这样做。
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10
§2 厂房结构的整体布置
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11
一、 柱网布置
主要取决于工艺要求，另外：
从结构考虑：应将柱子设在同一轴线上，
形成框架，保证横向刚度。
从经济考虑：增大柱距，吊车梁跨度增大
，需增设托架，费钢，但柱
基础减少，通过比较确定。
从统一化、标准化考虑：跨度以3M为模数，
柱距以6M为模数。
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二、 温度缝
按规范要求横向、纵向均应设缝。 可以设单柱，也可以设双柱来实现温度缝
构造。
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钢结构厂房构造PPT课件
第44页/共59页
第45页/共59页
图6-3-3-2 吊车梯
吊车梯
第46页/共59页
第47页/共59页
吊车梯
桥式吊车吊车梯
第48页/共59页
3.3 金属梯与走道板
金属梯
3.消防检修梯 为了消防及屋面检修、清灰等需要，单层厂房需设置消防检修梯。相邻屋
面高差在2m以上时，也应设置消防检修梯。为了便于梯的固定和避免火灾时火 焰危及消防人员,其位置一般沿外墙设置。消防检修梯有直钢梯和斜钢梯两种。 当厂房檐口高度小于15m时选用直钢梯，见图6-3-3-3；大于15m时宜选用斜钢梯。
二者取大值。
第26页/共59页
3.1压型钢板外墙 围护结构（外墙、屋面板）的保温层厚度确定
对于保温复合式围护结构，其热阻为：
（公式6-3-1-2）
式中：
Ro——围护结构 总 热 阻， m2·K/ W ； Ri、Re——围护 结 构 内、 外 表 面 感 热阻 ， m2·K/ W ；
一般Ri=0.115 m2·K / W ，Re=0 .0 43 m 2·K / W； R1 、R2 、R3——分别为各 材 料 层 的热 阻 ， m2·K / W ；
钢结构厂房矩形天窗
第35页/共59页
彩钢屋面板
第36页/共59页
钢天沟
压型钢板屋面
第37页/共59页
屋面板搭接
屋脊
第38页/共59页
屋面泛水
第39页/共59页
第3章 钢结构厂房构造 3.3 金属梯与走道板
金属梯
在厂房中由于使用的需要，常设置各种铁梯，如从地面到工作平台的工作 梯，到吊车操纵室的吊车梯，以及室外到屋面去的消防检修梯等。它们的宽度一 般为600-800mm，梯级每步高为300mm，其形式有直梯和斜梯两种。直梯的 梯梁常采用角钢，踏步用Φ18螺纹钢；斜梯的梯梁多用6mm厚钢板，踏步用 3mm厚花纹钢板，也可用不少于2根的Φ18螺纹钢做成。金属梯一端支承在地 面上，另一端则支承在墙或柱或工作平台上，与墙结合时，应在墙内预留孔洞， 钢材伸入墙后用C15混凝土嵌固；与钢筋混凝土构件结合时，或在构件内预埋铁 件进行焊接，或采用螺栓抱箍的方式。斜梯还须设圆钢栏杆
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图6-3-3-2 吊车梯
吊车梯
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吊车梯
桥式吊车吊车梯
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3.3 金属梯与走道板
金属梯
3.消防检修梯 为了消防及屋面检修、清灰等需要，单层厂房需设置消防检修梯。相邻屋
面高差在2m以上时，也应设置消防检修梯。为了便于梯的固定和避免火灾时火 焰危及消防人员,其位置一般沿外墙设置。消防检修梯有直钢梯和斜钢梯两种。 当厂房檐口高度小于15m时选用直钢梯，见图6-3-3-3；大于15m时宜选用斜钢梯。
二者取大值。
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3.1压型钢板外墙 围护结构（外墙、屋面板）的保温层厚度确定
对于保温复合式围护结构，其热阻为：
（公式6-3-1-2）
式中：
Ro——围护结构 总 热 阻， m2·K/ W ； Ri、Re——围护 结 构 内、 外 表 面 感 热阻 ， m2·K/ W ；
一般Ri=0.115 m2·K / W ，Re=0 .0 43 m 2·K / W； R1 、R2 、R3——分别为各 材 料 层 的热 阻 ， m2·K / W ；
钢结构厂房矩形天窗
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彩钢屋面板
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钢天沟
压型钢板屋面
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屋面板搭接
屋脊
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屋面泛水
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第3章 钢结构厂房构造 3.3 金属梯与走道板
金属梯
在厂房中由于使用的需要，常设置各种铁梯，如从地面到工作平台的工作 梯，到吊车操纵室的吊车梯，以及室外到屋面去的消防检修梯等。它们的宽度一 般为600-800mm，梯级每步高为300mm，其形式有直梯和斜梯两种。直梯的 梯梁常采用角钢，踏步用Φ18螺纹钢；斜梯的梯梁多用6mm厚钢板，踏步用 3mm厚花纹钢板，也可用不少于2根的Φ18螺纹钢做成。金属梯一端支承在地 面上，另一端则支承在墙或柱或工作平台上，与墙结合时，应在墙内预留孔洞， 钢材伸入墙后用C15混凝土嵌固；与钢筋混凝土构件结合时，或在构件内预埋铁 件进行焊接，或采用螺栓抱箍的方式。斜梯还须设圆钢栏杆
重型单层工业厂房钢结构设计共47页
重型单层工业厂房钢结构设计
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Hale Waihona Puke 39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Hale Waihona Puke 39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
钢结构厂房ppt课件
防腐、防火涂料选用原则
防腐涂料
选用具有良好耐候性、耐化学腐蚀性 和附着力的防腐涂料，以延长钢结构 厂房的使用寿命。
环保性
在满足防腐、防火性能的同时，应优 先选择环保型涂料，减少对环境的影 响。
防火涂料
根据厂房的火灾危险性等级和耐火极 限要求，选用合适的防火涂料，提高 钢结构的耐火时间。
其他辅助材料性能要求
分类
按照用途可分为单层、多层、高 层以及超高层钢结构厂房；按照 结构形式可分为门式钢架、框架 、排架、网架等结构形式。
钢结构厂房优势与局限性
优势
强度高、自重轻、构造严谨、安装方 便、环保无污染、可回收利用、工期 短等。
局限性
耐热不耐火、耐腐蚀性较差，需要定 期维护保养，成本相对较高。
适用范围及发展趋势
谢谢您的聆听
THANKS
连接材料
如螺栓、焊条等，应具有足够的 强度和韧性，保证连接部ຫໍສະໝຸດ 的可靠性。密封材料
如密封胶、防水材料等，应具有良 好的密封性和耐候性，确保厂房的 防水性能。
保温隔热材料
如岩棉、玻璃棉等，应具有较低的 导热系数和良好的隔热效果，提高 厂房的节能性能。
04
钢结构厂房施工工艺流程与技术要点
施工前准备工作安排
架、网架等。
布置方案
结合生产工艺流程、设备 布置、使用功能等因素， 确定合理的结构布置方案
。
支撑系统
设置适当的支撑系统，保 证结构的整体稳定性和空
间刚度。
节点设计与连接方式选择
01
02
03
节点设计
根据结构类型和受力特点 ，进行节点设计，确保节 点传力明确、构造简单、 便于施工。
连接方式选择
根据节点类型和受力要求 ，选择合适的连接方式， 如焊接连接、螺栓连接等 。
重型厂房结构设计教材.pptx
• 刚度验算
v 5 qkyL4 v
384 E I x
qky-沿y轴作用分荷载标准值 因檩条有足够侧向支撑， 不需验算稳定
二. 压型钢板及计算
• 类型
轻型屋面压型钢板：
起围护屋面和承重结构作用
• V—115N型 • W—500型
压型钢板厚度：0.4～2.0mm 铝板厚度：0.6～1.2mm
（镀锌、彩镀）
传递山墙风荷载、吊车纵向水平荷载 及纵向地震力
第二节 钢桁架
一. 应用和类型
• 钢屋盖组成：
屋面构件、钢屋架和屋盖支撑
• 屋面构件：
檩条、拉杆、小型板材、或钢 筋混凝土屋面板，用于支撑屋 面构造层、防水层、保温层
钢桁架应用：
• 承重结构
建筑屋盖、楼盖、吊车梁、桥梁、 起重塔架和臂杆、海洋采油平台
• 吊车工作制等级与级别
等级 级别
轻级 中级 A1～A3 A4 、A5
重级 A6 、A7
特重级 A8
Q 10t Q 15 50t Q 75t Q 300t
• 柱网布置
• 模数化
柱距：6m、12m、15m、18m、24m 跨度：18m、24m、27m、30m
设置温度收缩缝，控制温度应力
• 间距： • 有檩屋盖：75m • 无檩屋盖：60m
雪荷载和其他荷载（施工和积灰）
钢桁架类型：
• 普通钢桁架
实用一般钢屋架 ，由两角钢组成T形 截面 ，包括十字形、槽形或圆管形
• 重型钢桁架
适用钢桥承重结构，大跨度屋架 ，由 钢板组成H型或箱型截面
• 轻型钢桁架
适用于跨度较小的轻型屋盖结构，采用 小角钢、圆钢、冷弯薄壁方管
二.钢桁架外形和高度 外形：三角形、梯形、平行弦和多边形
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
《钢结构设计》课件
轻钢结构厂房的构件形式
刚架：梁柱合一。实腹式和结构式。实腹式的钢 架的横截面一般为工字形：结构式的横截面为矩形 或三角形。
檩条：主要有实腹式、空腹式和绗架式等。一般 应优先选用冷弯薄壁型钢檩条。按部位区分为墙面 檩条和屋面檩条。 支撑：采用张紧的十字交叉圆钢组成，用特制的 连接件与梁柱腹板连接。连接用不同的夹角。
7.1.2 厂房结构设计步骤
结构方案→静力计算 →构件及连接计算→绘制施工图 尽可能的采用标准图集
7.1.3 厂房结构柱网及伸缩缝的布置
7.1.3.1 柱网布置
原则：（1）满足工艺要求； （2）满足结构要求：横向刚架或排架； （3）符合经济合理要求； （4）符合结构规定要求（标准化要求）：一
般为6m，12m，也可“抽柱”处理。
梁柱刚接：（刚架）具有良好的横向刚度，但对 支座不均匀沉降及温度作用比较敏感，需采取防 止不均匀沉降的措施。
适合：厂房高，吊车大， 刚度要求高（整体变形小）， 单跨厂房常用刚接。
刚架
多跨
排架
轻钢厂房：采用的门式刚架属于横梁与柱刚接，而 且由于结构自重与传统单层厂房钢结构相比大为减轻， 沉降问题不甚严重，因而是一种较好的结构形式。
掌握横向排架及其梁柱截面的确定；理解横向排 架的计算原理、柱间支撑的布置。
了解吊车梁的内力计算及构造设计。 了解墙架的内力计算及构造设计。
7.1 厂房结构的形式和布置
7.1.1 厂房结构的组成
厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁及制动体系、 支撑系统及墙架等构件组成的空间体系。 （1）横向排架：柱与横梁或屋架组成 （2）屋盖结构：屋架、屋架支撑系统以及横向框架横梁、 托架、中间屋架、天窗架、檩条及屋面材料等。 （3）支撑系统：屋架支撑和柱间支撑，保证厂房结构必 需的刚度和整体稳定性 （4）吊车梁及制动体系 （5）墙架 （6）其他：抗风柱、摇摆柱及工艺要求的操作平台。
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上层柱间 支撑的形式
(a)十字形； (b)人字形；
(c)V字形
2.1.2屋架外形及腹杆形式
2.1.2.1桁架的应用
桁架是指由直杆在端部相互连接而组成的格子式结构。 桁架中的杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力。应 力在截面上均匀分布，桁架用料经济，结构 的自重小，易于构成各种外形以适应不同的用途 。
b (1 1 )l 5 2.5
托架：h ( 1 ~ 1)l 10 5
托架与屋架的连接 叠接：构造简单，便于施工，但托架（托 梁）受扭。 平接：可以有效地减轻托架（托梁）受扭的 不利影响，较常用。
托梁与屋架的连接
2.1.1.2 横向框架及其截面选择
横向框架梁与柱的连接形式： 刚接框架：（a)、（b）横梁与柱子的刚接连接 铰接框架：（c）横梁与柱子的铰接连接。
（a）
（b）
（c）
柱脚刚接：可以削减上柱柱顶的弯矩值， 增大横向框架的刚度。
铰接框架：横梁与柱子铰接，适用于吊车起 重量不很大的轻型维护结构。
刚接框架：横梁与柱子刚接。适用于设有 双层吊车，装备硬钩吊车等的 单跨重型厂房。
阶梯形柱：上段柱：实腹式,格构式。 下段柱：缀条格构式。
分离式柱：吊车肢,屋盖肢
上弦横向水平支撑布置图
➢ 2.下弦横向水平支撑布置原则 ： 当跨度L≥18m； 设有悬挂式吊车起重量大于5吨； 厂房内设有较大的振动设备。 与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。
➢ 3.纵向水平支撑布置原则 ： 厂房内设有托架，或有较大吨位的重级、中级 工作制的桥式吊车； 或有壁行吊车，或有锻锤等大型振动设备； 以及当房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时 。
➢ 1.影响柱网布置因素： 1）生产工艺流程要求： 2）结构上的要求：在保证厂房具有必需的刚度和强 度的同时，注意柱距和跨度的类别尽量少些，以 利施工。 3）经济要求： 4）模数要求：柱距L的取值: 一般地，在跨度不小于 30m、高度不小于14m、吊车额定起重量不小于 50t时，柱距取12m较为经济;参数较小的厂房取 6m柱距较为合适。如果采用轻型围护结构，则取 大柱距15m，18m及24m较适宜。
一柱间。
屋盖支撑布置图
(b)
(a) (e)
(c)
(f)
(d) (g)
屋架的垂直支撑布置
➢ 5.系杆 刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。 柔性系杆：只能承受拉力的系杆。 作用：为没有参与组成空间稳定体的屋架提供 上下弦的侧向支承点。 布置原则： 在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆； 屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆， 天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆； 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间 所有系杆均应为刚性系杆。
优点：减小两肢在框架平面内的计算长度, 两肢分别单独承担荷载 。
阶梯形下柱的常见截面形式：
阶形柱的上柱 起重量较小的边柱 起重量≤50t的中柱
起重量＞50t的中柱 起重量较大的边柱 特大型厂房的下柱
图2-6 双肢格构式柱
A6一A8级吊车的单跨厂房
纵向刚度 横向刚度
柱间 支撑
屋架与柱子 刚性连接
下弦水平支撑布置图
➢ 4.垂直支撑布置原则 ：
所有房屋中均应设置垂直支撑。 梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度 L≤24m时，仅在跨度中央设置一道 。当跨度大 于上述数值时宜在跨度1／3附近或天窗架侧柱 外设置两道 。 梯形屋架不分跨度大小，其两端还应各设置
一道，当有托架时则由托架代替 。 垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同
2.1.1.3 柱间支撑
上层柱间支撑：吊车梁上部的柱间支撑
下层柱间支撑：吊车梁下部的柱间支撑
垂直 支撑
刚性系杆
刚性系杆
上层柱间支撑
下层柱间支撑
➢ 1.柱间支撑的布置： 1）每列柱都要设柱间支撑。 2）多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱 间支撑布置在同一柱间。 3）下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部， 以减少纵向温度应力的影响。 4）上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱 间设置外,还应当在每个温度区段的两端设置。 5）每列柱顶均要布置刚性系杆。
柱子与基础 刚性连接
肩梁 ：将各阶柱段连在一起。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7a）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
双臂肩梁：刚度大，整体性好，适宜用于柱截 面宽度较大（不小于900mm)的情形。
区的非采暖房屋
120
150
100
125
露天结构
120
--
--
拔柱：由于工艺要求或其它原因，有时需要将 柱距局部加大。如图2．2中，在纵向轴线B与 横向轴线L相交处不设柱子，因而导致轴线k和 m之间的柱距增大，这种情形有时形象地称为 拔柱。
托架（托梁）：上承屋架，下传柱子。
托梁：h ( 1 ~ 1)l 10 8
天窗架
屋架 柱
吊车梁 柱间支撑
屋盖结构体系：
钢屋架—大型屋面板结构体系
钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体系
横梁—檩条—轻型屋面板结构体系
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
工作制等级 轻级 工作级别 A1～A3
中级 A4,A5
（按照吊车使用的频繁程度）
重级 A6,A7
特重级 A8
2.1.1.1 柱网布置和计算单元
三角形屋架：适合于波形石棉瓦、瓦楞铁皮, 坡度一般在1/3～1/2
梯形屋架：压型钢板和大型钢筋混凝土屋面板， 坡度一般在1/2～1/8
➢ 2.受力合理： 1）弦杆：使各节间弦杆的内力相差不太大 。 简支屋架外形与均布荷载下的抛物线 形弯矩图接近时，各处弦杆内力才比 较接近。
2）腹杆：应使长杆受拉短杆受压，且腹杆数 量宜少，腹杆总长度也应较小。
单向斜杆式：
斜腹杆受拉 竖腹杆受压
合理
斜腹杆受压 竖腹杆受拉
不合理
再分式腹杆∶减少受压上弦节间尺寸，避 免节间的附加弯矩也减少了上 弦杆在屋架平面内的长比 。
交叉式腹杆∶主要用于可能从不同方向受力 的支撑体系。
再分式腹杆
交叉式腹杆
➢ 3 .制造简单及运输与安装方便 杆件数量少，节点少，杆件尺寸划一及节 点构造形式划一。平行弦桁架最容易符合 上述要求。
2.1.3.3 屋盖支撑的杆件及支撑的计算原则
各种支撑都是一个平面桁架，桁架的腹杆一般采用交 叉斜杆 。
支撑 桁架
弦杆：相邻屋架弦杆兼作 横向支撑桁架的弦杆
斜腹杆：支撑
腹杆
竖腹杆：竖杆
屋盖支撑受力比较小，一般不进行内力计算，杆件 截面常按容许长细比来选 。 拉杆——单角钢 压杆——双角钢 当支撑桁架受力较大，应按桁架体系计算内力，按 图示拉杆（压杆退出工作）计算并据以选择截面。
几何可变体 系屋架侧倾
几何不变体 系屋架稳定
图2．16屋盖支撑作用示意图
➢ 2.保证屋盖的刚度和空间整体性
横向水平支撑是一个水平放置(或接近水平 放置)的桁架,支座是柱或垂直支撑 。
纵向水平支撑：提高屋架平面内（横向）抗 弯刚度，使框架协同工作，形成空间整体性， 减少横向水平荷载作用下的变形。
➢ 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 支撑可作为屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆 在屋架平面外的计算长度，保证受压上弦杆的 侧向稳定，并使受拉下弦保持足够的侧向刚度。
在工业与民用房屋建筑中，当跨度比较大时用梁作屋 盖的承重结构是不经济的，这时都要用桁架 。
2.1.2.2桁架的外形及腹杆形式
三 角 形 屋 架 芬克式腹杆
人字式腹杆
豪式腹杆
梯 形 屋 架
人字式腹杆 平 行 弦 屋 架
人字式腹杆
再分式腹杆 交叉式腹杆
2.1.2.3.确定桁架形式的原则
➢ 1.满足使用要求：
计算单元 图2-2 柱网布置
➢ 2.温度收缩缝 : 超出表2-2中数值时,应考虑温度应力和温度变形
的影响
温度区段长度表(m) 表2-2
结构情况
纵向温度区段 横向温度区段(屋架或构 (垂直屋架或构 架跨度方向) 架跨度方向) 柱顶为刚接 柱顶为铰接
采暖房屋和非采
220
暖地区的房屋
热车间和采暖地
180
➢ 4.承担并传递水平荷载 如传递风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载。
➢ 5.保证结构安装时的稳定与方便
2.1.3.2屋盖支撑的布置
➢ 1.上弦横向水平支撑布置原则: 在有檩条或只采用大型屋面板的屋盖中都应设 置屋架上弦横向水平支撑，当有天窗架时，天 窗架上弦也应设置横向水平支撑。 设置在房屋的两端 ,一般设在第一个柱间或设 在第二个柱间,间距L0≤60m。
三角形屋架： 中部高度H≈(1/6～1/4)L
梯形屋架 ： 中部高度H≈(1/10～1/6)L 端部高度H0≈(1.8～2.1m)
2.1.3屋盖支撑
➢ 屋盖上弦横向水平支撑 ➢ 屋盖下弦横向水平支撑 ➢ 屋盖下弦纵向水平支撑 ➢ 竖向支撑 ➢ 系杆
2.1.3.1屋盖支撑的作用
➢ 1.保证屋盖结构的几何稳定性。
➢ 4. 综合技术经济效果好
根据不同的条件桁架形式可以有很多变化
三角形屋架下 弦下沉，弦杆交 角增大，方便制 造，屋架重心降 低，提高了稳定 性。 可有效降低屋 架对支撑结构的 推力。
2.1.2.4 桁架主要尺寸的确定
跨度 L—工艺及使用要求 高度 H—经济、刚度、运输、坡度等
各种屋架中部高度：
吊车梁
吊车梁工程实例
格构柱
吊车梁
吊车梁 格构柱
➢ 2.柱间支撑的作用： 1）承受并传递纵向水平荷载： 作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、 纵向地震力等。 2）减少柱在平面外的计算长度。 3) 保证厂房的纵向刚度。
(a)十字形； (b)人字形；
(c)V字形
2.1.2屋架外形及腹杆形式
2.1.2.1桁架的应用
桁架是指由直杆在端部相互连接而组成的格子式结构。 桁架中的杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力。应 力在截面上均匀分布，桁架用料经济，结构 的自重小，易于构成各种外形以适应不同的用途 。
b (1 1 )l 5 2.5
托架：h ( 1 ~ 1)l 10 5
托架与屋架的连接 叠接：构造简单，便于施工，但托架（托 梁）受扭。 平接：可以有效地减轻托架（托梁）受扭的 不利影响，较常用。
托梁与屋架的连接
2.1.1.2 横向框架及其截面选择
横向框架梁与柱的连接形式： 刚接框架：（a)、（b）横梁与柱子的刚接连接 铰接框架：（c）横梁与柱子的铰接连接。
（a）
（b）
（c）
柱脚刚接：可以削减上柱柱顶的弯矩值， 增大横向框架的刚度。
铰接框架：横梁与柱子铰接，适用于吊车起 重量不很大的轻型维护结构。
刚接框架：横梁与柱子刚接。适用于设有 双层吊车，装备硬钩吊车等的 单跨重型厂房。
阶梯形柱：上段柱：实腹式,格构式。 下段柱：缀条格构式。
分离式柱：吊车肢,屋盖肢
上弦横向水平支撑布置图
➢ 2.下弦横向水平支撑布置原则 ： 当跨度L≥18m； 设有悬挂式吊车起重量大于5吨； 厂房内设有较大的振动设备。 与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。
➢ 3.纵向水平支撑布置原则 ： 厂房内设有托架，或有较大吨位的重级、中级 工作制的桥式吊车； 或有壁行吊车，或有锻锤等大型振动设备； 以及当房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时 。
➢ 1.影响柱网布置因素： 1）生产工艺流程要求： 2）结构上的要求：在保证厂房具有必需的刚度和强 度的同时，注意柱距和跨度的类别尽量少些，以 利施工。 3）经济要求： 4）模数要求：柱距L的取值: 一般地，在跨度不小于 30m、高度不小于14m、吊车额定起重量不小于 50t时，柱距取12m较为经济;参数较小的厂房取 6m柱距较为合适。如果采用轻型围护结构，则取 大柱距15m，18m及24m较适宜。
一柱间。
屋盖支撑布置图
(b)
(a) (e)
(c)
(f)
(d) (g)
屋架的垂直支撑布置
➢ 5.系杆 刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。 柔性系杆：只能承受拉力的系杆。 作用：为没有参与组成空间稳定体的屋架提供 上下弦的侧向支承点。 布置原则： 在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆； 屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆， 天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆； 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间 所有系杆均应为刚性系杆。
优点：减小两肢在框架平面内的计算长度, 两肢分别单独承担荷载 。
阶梯形下柱的常见截面形式：
阶形柱的上柱 起重量较小的边柱 起重量≤50t的中柱
起重量＞50t的中柱 起重量较大的边柱 特大型厂房的下柱
图2-6 双肢格构式柱
A6一A8级吊车的单跨厂房
纵向刚度 横向刚度
柱间 支撑
屋架与柱子 刚性连接
下弦水平支撑布置图
➢ 4.垂直支撑布置原则 ：
所有房屋中均应设置垂直支撑。 梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度 L≤24m时，仅在跨度中央设置一道 。当跨度大 于上述数值时宜在跨度1／3附近或天窗架侧柱 外设置两道 。 梯形屋架不分跨度大小，其两端还应各设置
一道，当有托架时则由托架代替 。 垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同
2.1.1.3 柱间支撑
上层柱间支撑：吊车梁上部的柱间支撑
下层柱间支撑：吊车梁下部的柱间支撑
垂直 支撑
刚性系杆
刚性系杆
上层柱间支撑
下层柱间支撑
➢ 1.柱间支撑的布置： 1）每列柱都要设柱间支撑。 2）多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱 间支撑布置在同一柱间。 3）下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部， 以减少纵向温度应力的影响。 4）上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱 间设置外,还应当在每个温度区段的两端设置。 5）每列柱顶均要布置刚性系杆。
柱子与基础 刚性连接
肩梁 ：将各阶柱段连在一起。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7a）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
双臂肩梁：刚度大，整体性好，适宜用于柱截 面宽度较大（不小于900mm)的情形。
区的非采暖房屋
120
150
100
125
露天结构
120
--
--
拔柱：由于工艺要求或其它原因，有时需要将 柱距局部加大。如图2．2中，在纵向轴线B与 横向轴线L相交处不设柱子，因而导致轴线k和 m之间的柱距增大，这种情形有时形象地称为 拔柱。
托架（托梁）：上承屋架，下传柱子。
托梁：h ( 1 ~ 1)l 10 8
天窗架
屋架 柱
吊车梁 柱间支撑
屋盖结构体系：
钢屋架—大型屋面板结构体系
钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体系
横梁—檩条—轻型屋面板结构体系
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
工作制等级 轻级 工作级别 A1～A3
中级 A4,A5
（按照吊车使用的频繁程度）
重级 A6,A7
特重级 A8
2.1.1.1 柱网布置和计算单元
三角形屋架：适合于波形石棉瓦、瓦楞铁皮, 坡度一般在1/3～1/2
梯形屋架：压型钢板和大型钢筋混凝土屋面板， 坡度一般在1/2～1/8
➢ 2.受力合理： 1）弦杆：使各节间弦杆的内力相差不太大 。 简支屋架外形与均布荷载下的抛物线 形弯矩图接近时，各处弦杆内力才比 较接近。
2）腹杆：应使长杆受拉短杆受压，且腹杆数 量宜少，腹杆总长度也应较小。
单向斜杆式：
斜腹杆受拉 竖腹杆受压
合理
斜腹杆受压 竖腹杆受拉
不合理
再分式腹杆∶减少受压上弦节间尺寸，避 免节间的附加弯矩也减少了上 弦杆在屋架平面内的长比 。
交叉式腹杆∶主要用于可能从不同方向受力 的支撑体系。
再分式腹杆
交叉式腹杆
➢ 3 .制造简单及运输与安装方便 杆件数量少，节点少，杆件尺寸划一及节 点构造形式划一。平行弦桁架最容易符合 上述要求。
2.1.3.3 屋盖支撑的杆件及支撑的计算原则
各种支撑都是一个平面桁架，桁架的腹杆一般采用交 叉斜杆 。
支撑 桁架
弦杆：相邻屋架弦杆兼作 横向支撑桁架的弦杆
斜腹杆：支撑
腹杆
竖腹杆：竖杆
屋盖支撑受力比较小，一般不进行内力计算，杆件 截面常按容许长细比来选 。 拉杆——单角钢 压杆——双角钢 当支撑桁架受力较大，应按桁架体系计算内力，按 图示拉杆（压杆退出工作）计算并据以选择截面。
几何可变体 系屋架侧倾
几何不变体 系屋架稳定
图2．16屋盖支撑作用示意图
➢ 2.保证屋盖的刚度和空间整体性
横向水平支撑是一个水平放置(或接近水平 放置)的桁架,支座是柱或垂直支撑 。
纵向水平支撑：提高屋架平面内（横向）抗 弯刚度，使框架协同工作，形成空间整体性， 减少横向水平荷载作用下的变形。
➢ 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 支撑可作为屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆 在屋架平面外的计算长度，保证受压上弦杆的 侧向稳定，并使受拉下弦保持足够的侧向刚度。
在工业与民用房屋建筑中，当跨度比较大时用梁作屋 盖的承重结构是不经济的，这时都要用桁架 。
2.1.2.2桁架的外形及腹杆形式
三 角 形 屋 架 芬克式腹杆
人字式腹杆
豪式腹杆
梯 形 屋 架
人字式腹杆 平 行 弦 屋 架
人字式腹杆
再分式腹杆 交叉式腹杆
2.1.2.3.确定桁架形式的原则
➢ 1.满足使用要求：
计算单元 图2-2 柱网布置
➢ 2.温度收缩缝 : 超出表2-2中数值时,应考虑温度应力和温度变形
的影响
温度区段长度表(m) 表2-2
结构情况
纵向温度区段 横向温度区段(屋架或构 (垂直屋架或构 架跨度方向) 架跨度方向) 柱顶为刚接 柱顶为铰接
采暖房屋和非采
220
暖地区的房屋
热车间和采暖地
180
➢ 4.承担并传递水平荷载 如传递风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载。
➢ 5.保证结构安装时的稳定与方便
2.1.3.2屋盖支撑的布置
➢ 1.上弦横向水平支撑布置原则: 在有檩条或只采用大型屋面板的屋盖中都应设 置屋架上弦横向水平支撑，当有天窗架时，天 窗架上弦也应设置横向水平支撑。 设置在房屋的两端 ,一般设在第一个柱间或设 在第二个柱间,间距L0≤60m。
三角形屋架： 中部高度H≈(1/6～1/4)L
梯形屋架 ： 中部高度H≈(1/10～1/6)L 端部高度H0≈(1.8～2.1m)
2.1.3屋盖支撑
➢ 屋盖上弦横向水平支撑 ➢ 屋盖下弦横向水平支撑 ➢ 屋盖下弦纵向水平支撑 ➢ 竖向支撑 ➢ 系杆
2.1.3.1屋盖支撑的作用
➢ 1.保证屋盖结构的几何稳定性。
➢ 4. 综合技术经济效果好
根据不同的条件桁架形式可以有很多变化
三角形屋架下 弦下沉，弦杆交 角增大，方便制 造，屋架重心降 低，提高了稳定 性。 可有效降低屋 架对支撑结构的 推力。
2.1.2.4 桁架主要尺寸的确定
跨度 L—工艺及使用要求 高度 H—经济、刚度、运输、坡度等
各种屋架中部高度：
吊车梁
吊车梁工程实例
格构柱
吊车梁
吊车梁 格构柱
➢ 2.柱间支撑的作用： 1）承受并传递纵向水平荷载： 作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、 纵向地震力等。 2）减少柱在平面外的计算长度。 3) 保证厂房的纵向刚度。