钢结构第五章
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)。
• （1）吊车荷载的传力过程
纵向制动力 吊车梁 （压、剪） 钢柱及柱 （拉、压） 间支撑 基础 （剪、弯）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （2）风荷载的传力过程
横向风载
屋面板
檩条 屋架
墙板
墙梁
钢柱
基础
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
与风荷载传 力过程相似
5.2 柱网布置
5.2.1 柱网布置的要求 • 生产工艺流程要求 • 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。
• 经济级模数要求
• 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15m，18m及24m较 适宜。
5.5.1 屋架形式的选择
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。
5.5.2 腹杆体系
单向斜杆式：
芬克式：
斜腹杆受拉
竖腹杆受压
腹杆受力合理 便于运输
5.5.2 腹杆体系
人字式：
•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。
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性 • 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 • 4.承担并传递水平荷载
h=h1+h2+h3
l=lk+c+c’
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.3 桁架式横梁及应用范围
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.4 厂房横向框架柱的形式及其应用范围 • 等截面柱 • 阶形柱 • 分离式柱
• 吊车肢 • 屋盖肢
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 。
• 轻级工作制吊车或无吊车厂房 • 轻型维护材料 • 平面支撑体系
5.1
结构体系及其特点和应用范围
5.1.2 普通钢屋架单层厂房钢结构体系 • 1、普通钢屋架单层厂房钢结构的组成
天窗架
屋架
柱
吊车梁
柱间支撑
5.1
结构体系及其特点和应用范围
5.1.2 普通钢屋架单层厂房钢结构体系 • 1、普通钢屋架单层厂房钢结构的组成
• （2）风荷载的传力过程
纵向风载
墙板、墙梁
抗风柱 屋面支撑体系
钢柱及柱间支撑
基础
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （3）其他竖向荷载的传力过程
竖向荷载
屋面板
檩条 屋架
钢柱
基础
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （4）水平地震作用的传力过程
一柱间。
屋盖支撑布置图
(b) (a) (e)
(c) (d)
(f)
(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， 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间
3.柱间支撑的形式：
下层柱间 支撑的形式
(a)单层十字形；(b)人字形；(c)门形; (d)双层十字形
上层柱间 支撑的形式
(a)十字形；
(b)人字形；
(c)V字形
5.5 普通钢屋架设计
5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6 5.5.7
屋架形式的选择 腹杆体系 屋架主要尺寸确定 杆件计算长度与长细比 杆件截面形式 杆件截面选择 屋架节点设计
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.5 单层厂房横向框架柱的计算
l0=μl
计算长度系数： 上、下段有不同 取值，详附录E6
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。
几何可变体 系屋架侧倾
几何不变体 系屋架稳定
5.4
支撑体系
• 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性
上弦横向水平支撑布置图
屋盖支撑的布置
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 。
如传递风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载。
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性 • 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 • 4.承担并传递水平荷载 • 5.保证结构安装时的稳定与方便
5.4.2 屋盖支撑
屋盖上弦横向水平支撑
各种屋架中部高度：
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≈(1.6～2.2m)铰接 (1.8～2.4m)刚接
5.5.4
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。
5.4.4 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
刚性系杆 刚性系杆
垂直 支撑
上层柱间支撑
下层柱Байду номын сангаас支撑
1.柱间支撑的布置： 1）每列柱都要设柱间支撑。
天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆；
所有系杆均应为刚性系杆。
上弦水平支撑布置图
下弦水平支撑布置图
5.4.3 屋盖支撑的形式、计算和构造
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 。
弦杆：相邻屋架弦杆兼作 横向支撑桁架的弦杆
支撑 桁架 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
5.5.1 屋架形式的选择
屋架是指由直杆在端部相互连接而组成的格构式结构。 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 。 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）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(<90m) 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。
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。
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
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。
竖向轮压 轨道 吊车梁 （局压） （弯、剪、 局压）
钢柱
基础
（偏压）
（偏压）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （1）吊车荷载的传力过程
横向制动力
吊车梁及 （弯、剪） 制动桁架 钢柱
基础 （弯、剪） （弯、剪）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
5 普通钢屋架单层厂房设计
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 结构体系及其特点和应用范围 柱网布置 横向框架结构与钢柱设计 支撑体系 普通钢屋架设计 吊车梁
5.1
结构体系及其特点和应用范围
5.1.1 结构形式的区分及适用范围 • 门式刚架轻型结构厂房
• 普通钢屋架单层厂房
• 不受吊车级别限制 • 可用大型屋面板 • 空间支撑体系
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 吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
轻级
A1～A3
工作制等级
工作级别
中级
A4,A5
重级
A6,A7
特重级
A8
（按照吊车使用的频繁程度）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （1）吊车荷载的传力过程
5.4.1 支撑体系的作用
•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。
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性 • 3.为弦杆提供适当的侧向支承点
5.2 柱网布置
计算单元
5.2 柱网布置
拔柱：由于工艺要求或其它原因，有时需 要将柱距局部加大。
托架（托梁）：上承屋架，下传柱子。
5.2 柱网布置
5.2.2 温度缝、沉降缝、抗震缝 • 温度缝：超出表中数值时,应考虑温度应力和温度变形的影响
结构情况
采暖房屋和非采 暖地区的房屋 热车间和采暖地 区的非采暖房屋 露天结构 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 220 180 120 120 100 -150 125 --
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。
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.2 横向框架的主要尺寸
H1
h1 c h2
Lk
H2
h3
5.2 柱网布置
5.2.2 温度缝、沉降缝、抗震缝 • 温度缝 • 沉降缝 • 抗震缝
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.1 框架的类型
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）
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.1 框架的类型
5.5.1 屋架形式的选择
确定屋架形式的原则
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。 量宜少，腹杆总长度也应较小。
2）腹杆：应使长杆受拉短杆受压，且腹杆数
5.5.1 屋架形式的选择
确定屋架形式的原则
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。 4. 综合技术经济效果好
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
5.5.1 屋架形式的选择
三 角 形 屋 架 梯 形 屋 架 平 行 弦 屋 架
芬克式腹杆
人字式腹杆
豪式腹杆
人字式腹杆
再分式腹杆
人字式腹杆
交叉式腹杆
5.5.1 屋架形式的选择
确定屋架形式的原则
1.满足使用要求： 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
腹杆数量少 节点构造简便
减少受压上弦 自由长度
5.5.2 腹杆体系
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
5.5.3 屋架主要尺寸的确定
跨度 L—工艺及使用要求 高度 H—经济、刚度、运输、坡度等
纵向制动力 吊车梁 （压、剪） 钢柱及柱 （拉、压） 间支撑 基础 （剪、弯）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （2）风荷载的传力过程
横向风载
屋面板
檩条 屋架
墙板
墙梁
钢柱
基础
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
与风荷载传 力过程相似
5.2 柱网布置
5.2.1 柱网布置的要求 • 生产工艺流程要求 • 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。
• 经济级模数要求
• 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15m，18m及24m较 适宜。
5.5.1 屋架形式的选择
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。
5.5.2 腹杆体系
单向斜杆式：
芬克式：
斜腹杆受拉
竖腹杆受压
腹杆受力合理 便于运输
5.5.2 腹杆体系
人字式：
•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。
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性 • 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 • 4.承担并传递水平荷载
h=h1+h2+h3
l=lk+c+c’
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.3 桁架式横梁及应用范围
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.4 厂房横向框架柱的形式及其应用范围 • 等截面柱 • 阶形柱 • 分离式柱
• 吊车肢 • 屋盖肢
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 。
• 轻级工作制吊车或无吊车厂房 • 轻型维护材料 • 平面支撑体系
5.1
结构体系及其特点和应用范围
5.1.2 普通钢屋架单层厂房钢结构体系 • 1、普通钢屋架单层厂房钢结构的组成
天窗架
屋架
柱
吊车梁
柱间支撑
5.1
结构体系及其特点和应用范围
5.1.2 普通钢屋架单层厂房钢结构体系 • 1、普通钢屋架单层厂房钢结构的组成
• （2）风荷载的传力过程
纵向风载
墙板、墙梁
抗风柱 屋面支撑体系
钢柱及柱间支撑
基础
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （3）其他竖向荷载的传力过程
竖向荷载
屋面板
檩条 屋架
钢柱
基础
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （4）水平地震作用的传力过程
一柱间。
屋盖支撑布置图
(b) (a) (e)
(c) (d)
(f)
(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， 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间
3.柱间支撑的形式：
下层柱间 支撑的形式
(a)单层十字形；(b)人字形；(c)门形; (d)双层十字形
上层柱间 支撑的形式
(a)十字形；
(b)人字形；
(c)V字形
5.5 普通钢屋架设计
5.5.1 5.5.2 5.5.3 5.5.4 5.5.5 5.5.6 5.5.7
屋架形式的选择 腹杆体系 屋架主要尺寸确定 杆件计算长度与长细比 杆件截面形式 杆件截面选择 屋架节点设计
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.5 单层厂房横向框架柱的计算
l0=μl
计算长度系数： 上、下段有不同 取值，详附录E6
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。
几何可变体 系屋架侧倾
几何不变体 系屋架稳定
5.4
支撑体系
• 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性
上弦横向水平支撑布置图
屋盖支撑的布置
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 。
如传递风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震荷载。
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性 • 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 • 4.承担并传递水平荷载 • 5.保证结构安装时的稳定与方便
5.4.2 屋盖支撑
屋盖上弦横向水平支撑
各种屋架中部高度：
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≈(1.6～2.2m)铰接 (1.8～2.4m)刚接
5.5.4
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。
5.4.4 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
刚性系杆 刚性系杆
垂直 支撑
上层柱间支撑
下层柱Байду номын сангаас支撑
1.柱间支撑的布置： 1）每列柱都要设柱间支撑。
天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆；
所有系杆均应为刚性系杆。
上弦水平支撑布置图
下弦水平支撑布置图
5.4.3 屋盖支撑的形式、计算和构造
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 。
弦杆：相邻屋架弦杆兼作 横向支撑桁架的弦杆
支撑 桁架 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
5.5.1 屋架形式的选择
屋架是指由直杆在端部相互连接而组成的格构式结构。 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 。 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）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(<90m) 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。
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。
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
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。
竖向轮压 轨道 吊车梁 （局压） （弯、剪、 局压）
钢柱
基础
（偏压）
（偏压）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （1）吊车荷载的传力过程
横向制动力
吊车梁及 （弯、剪） 制动桁架 钢柱
基础 （弯、剪） （弯、剪）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
5 普通钢屋架单层厂房设计
5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 结构体系及其特点和应用范围 柱网布置 横向框架结构与钢柱设计 支撑体系 普通钢屋架设计 吊车梁
5.1
结构体系及其特点和应用范围
5.1.1 结构形式的区分及适用范围 • 门式刚架轻型结构厂房
• 普通钢屋架单层厂房
• 不受吊车级别限制 • 可用大型屋面板 • 空间支撑体系
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 吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
轻级
A1～A3
工作制等级
工作级别
中级
A4,A5
重级
A6,A7
特重级
A8
（按照吊车使用的频繁程度）
5.1
结构体系及其特点和应用范围
• 2、普通钢屋架单层厂房受力特点及过程
• （1）吊车荷载的传力过程
5.4.1 支撑体系的作用
•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。
5.4
支撑体系
5.4.1 支撑体系的作用 • 1.保证屋盖结构的几何稳定性。 • 2.保证屋盖的刚度和空间整体性 • 3.为弦杆提供适当的侧向支承点
5.2 柱网布置
计算单元
5.2 柱网布置
拔柱：由于工艺要求或其它原因，有时需 要将柱距局部加大。
托架（托梁）：上承屋架，下传柱子。
5.2 柱网布置
5.2.2 温度缝、沉降缝、抗震缝 • 温度缝：超出表中数值时,应考虑温度应力和温度变形的影响
结构情况
采暖房屋和非采 暖地区的房屋 热车间和采暖地 区的非采暖房屋 露天结构 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 220 180 120 120 100 -150 125 --
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。
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.2 横向框架的主要尺寸
H1
h1 c h2
Lk
H2
h3
5.2 柱网布置
5.2.2 温度缝、沉降缝、抗震缝 • 温度缝 • 沉降缝 • 抗震缝
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.1 框架的类型
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）
5.3
横向框架结构与钢柱设计
5.3.1 框架的类型
5.5.1 屋架形式的选择
确定屋架形式的原则
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。 量宜少，腹杆总长度也应较小。
2）腹杆：应使长杆受拉短杆受压，且腹杆数
5.5.1 屋架形式的选择
确定屋架形式的原则
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。 4. 综合技术经济效果好
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
5.5.1 屋架形式的选择
三 角 形 屋 架 梯 形 屋 架 平 行 弦 屋 架
芬克式腹杆
人字式腹杆
豪式腹杆
人字式腹杆
再分式腹杆
人字式腹杆
交叉式腹杆
5.5.1 屋架形式的选择
确定屋架形式的原则
1.满足使用要求： 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
腹杆数量少 节点构造简便
减少受压上弦 自由长度
5.5.2 腹杆体系
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
5.5.3 屋架主要尺寸的确定
跨度 L—工艺及使用要求 高度 H—经济、刚度、运输、坡度等