钢屋架课件
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钢屋架课件
（一）屋架选型及 尺寸确定
（二）荷载的确定
(四) 计算长度 (五) 杆件截面设计
(三) 内力计算 (六) 杆件归并
(八) 绘制施工图
(七) 节点设计
二、荷载的确定
(1) 永久荷载 包括屋面材料和檩条、支撑、屋架、天窗架等结构的自重。
(2) 可变荷载 包括屋面均布活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载等，其中屋
计算内力系数
0.5 A 0.000
1.0 1.0
B
C
-8.72
1.0 1.0
D
E
-13.53
1.0 1.0
F
G
-15.26
1.0 1.0
H
I
-14.71 -14.71
-0.5 -8.87
-1.0 -5.44 -1.0 -2.46 -1.0
+ 0.02 -1.08
-1.08 + 1.11 + 3.70 + 6.88
-1.0 -3.14 -1.0 + 0.71 -1.0
+ 1.55 + 0.97 + 1.39
四、桁架杆件计算长度的选取
桁架平面内计算长度 l0x
弦杆
支座斜杆 支座竖杆
l0x l (几何长度）
中间腹杆 l0x 0.8l
桁架平面外计算长度 loy
弦杆 l0y l1 （侧向支撑点间距离） 腹杆 l0y l （几何长度 ） 单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆，l0y 0.9l
0.00 + 2.12
0
0
0.0 1.80
0.0 1.56
-2.34 -2.03 -1.75 -1.53 -2.47 -0.45 + 1.90 + 4.76
普通钢屋架设计PPT课件
)
loy 0.5l1
式中： N1 ——较大压力，取正号；
N 2 ——较小压力或拉力，
压力取正号，拉力取负号。
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3）桁架交叉腹杆的计算长度 交叉腹杆中交叉点处构造处理：
1）两杆不断开。 2）一杆不断开，另一杆断开，用节点板拼接。
交叉腹杆中交叉点处构造示意
桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点间的距离，即
2.本表适用于腹杆端部用侧焊缝连接的情况。 3.无竖腹杆相连且自由边无加劲加强的节点板，应将受压腹杆内力乘以 1.25后再查表。
1）桁架弦杆和单系腹杆的计算长度
桁架平面内计算长度 l0x
弦杆
支座斜杆 支座竖杆
l0x l (节件长度）
中间腹杆 l0x 0.8l
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桁架平面外计算长度
loy
弦杆l0y l1 （侧向支撑点间距离）
l0y l
腹杆
（节间长度 ）
l0y 0.9l
单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆，
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取
0.6M
0
，M
为将相应弦杆节间作为单跨简支梁求得的最大弯
0
矩（如下图）。
图7 上弦杆的局部弯矩
(a) 每节间一个集中荷载；(b) 每节间两个集中荷载
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屋架杆件截面设计
杆件截面设计步骤为：①确定杆件的计算长度；②确定杆件 截面形式；③选择合适的截面尺寸；④验算杆件强度、稳定 和刚度。
的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。 3.无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度。
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2）变内力杆件的计算长度
平面内的计算长度仍按表2确定，但平面外变内力杆件的计
(房屋钢结构设计课件)第二章—3钢屋架设计
P 2EI cr1
(a)
L2
P 2EI
(b) cr 2
( 0.5 L ) 2
(c)
P 2EI cr 3 ( L)2
杆端约束越强，杆件计算长度越短，临界荷 载越高 。
2.3.2.1受压弦杆和单系腹杆的计算长度
➢ 1. 影响钢屋架杆端约束大小的因素： 1）杆件轴力性质 拉力使杆拉直，约束作用大，压力使杆 件弯曲，约束作用微不足道。 2）杆件线刚度大小 线刚度越大，约束作用越大，反之，约 束作用越小。 3）与所分析杆直接刚性相连的杆件作用大， 较远的杆件作用小。
2.3 钢屋架设计
❖桁架的内力计算 ❖桁架杆件的计算长度 ❖杆件截面型式 ❖一般构造要求与截面选择 ❖桁架的节点设计 ❖桁架施工图
2.3.1 桁架内力计算
➢1 基本假定 • 屋架的节点为铰接。
• 所有杆件的轴线平直且都在同一平面内汇交于节点的中心。 • 荷载都作用在节点上，且都在屋架平面内。
➢2内力组合
① 全跨恒载+全跨活载：即全跨永久荷载+全跨屋面活载 或雪荷载（取较大值）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载。
② 全跨恒载+半跨活载：即全跨永久荷载+半跨屋面活载 （或半跨雪荷载）+半跨积灰荷载+悬挂吊车荷载。
③ 采用大型混凝土屋面板的屋架，尚应考虑安装时可能 的半跨荷载：即屋架、支撑和天窗自重+半跨屋面板自重+ 半跨屋面活荷载。
杆件的容许长细比
规范中对拉杆和压杆都规定了容许长细比。
2.3.3杆件截面型式
杆件截面选取的原则：
承载能力高，抗弯强度大， 便于连接，用料经济通常 选用角钢和T型钢
截面伸展 壁厚较薄 外表平整
钢屋架及吊车梁课件
用吊线和钢尺检查
用经纬仪，水准仪和 钢尺检查
同跨间内同一横截面下挂式吊车梁底面高差
同列相邻两柱间吊车梁顶面高差 中心错位
10.0
l/1500,且不应大于1 0.0 3.0 用水准仪和钢尺检查
相邻两吊车梁接头部 位
上承式顶面高差
下承式地面高差
1.0
1.0
用钢尺检查
钢屋架的安装
钢屋架吊装方法
• 钢屋架吊装机械多用履带式起重机、塔式起 重机或桅杆式起重机等进行，另配1台120～ 150kN履带式或轮胎式起重机进行构件的装 卸拼装和倒运。
1、吊车梁的吊装施工
吊车梁安装必须在基础杯口二次灌浆的砼强度达设计强度的70%以上方可进 行。 吊车梁应两点绑扎、对称起吊，过程中用溜绳进行控制。 就位时缓慢落钩，一次对好纵轴线，避免在纵轴线方向撬动吊车梁而导致柱 偏斜。
吊车梁的标高误差可在轨 道安装时调整。
吊车梁的安装
吊车梁的吊装
钢吊 车 梁 的 安 装 吊车 梁 跨 外 吊 装
项目
梁的跨中垂直度 侧向弯曲矢高 垂直上拱矢高 两端支座中心位移 安装在钢柱上时，对牛腿中 心的偏移
允许偏差
h/500 l/1500,且应不大于1 0.0 10.0 5.0 5.0 t/2 10.0 10.0
检验方法
用吊线和钢尺检查
用拉线和钢尺检查
安装在混凝土柱上时，对定 位轴线的偏移
吊车梁支座加劲板中心与柱子承压加劲板中心的 偏移 同跨间内同一横截面 吊车梁顶面高差 支座处 其他处
天窗架、檩条、支撑系统等按 柱距拼装成整体，用横吊梁或 多点吊索一次起吊安装，以提 高效率。
吊装施工
钢屋架吊装时，须对柱 子横向进行复测和复校。 同时，还应验算屋架平 面外刚度，如刚度不足 时，采取增加吊点位置 或采用加铁扁担的施工 方法。
屋架设计PPT学习教案
内力系数（F=1）
第一种组
全跨①
左半 跨②
右半 合F×① 跨③
0.00 0.00 0.00 0.00
第二种组合
F1×① +
F2×②
0.00
F1×① +
F2×③
0.00
-8.69 -6.22 -2.47 -123.66 -108.10 -84.47
第三种组合 计算杆件
F3×①+ F3×①+ F4×② F4×③
➢ 设置在房屋的两端或温度缝区段两端，一般设在第一个开 间或设在第二个开间，当山墙承重或纵向天窗未到温度缝 区段尽端而退一个柱间断开时，设在第二柱间；
➢ 间距L0≤60m，否则沿纵向在中部增设一道或几道支撑。
第12页/共78页
12
屋架
上弦横向水平支撑
≤60m
上弦平面
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13
屋架
上弦横向水平支撑
第8页/共78页
8
1.2 屋盖支撑
上弦上横弦向横水向平水支平撑支撑
檩条檩或条屋或面屋板面板
屋架屋架
（a）无支撑时
下弦下横弦向横水向平水支平撑支撑
（b）有支撑时
垂直垂支直撑支撑
➢ 为使屋架具有足够的承载力和一定的空间刚度，应设置 屋架支撑体系。
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9
1.2 屋盖支撑
1.2.1屋盖支撑的作用 ➢ 保证屋盖结构的空间整体性； ➢ 为弦杆提供适当的侧向支撑点，避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振
上弦平面
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天窗上弦
14
1.2 屋盖支撑
②下弦横向水平支撑 设置位置：与上弦横向水平支撑设在同一柱间。
第8章钢屋盖PPT课件
-
22
（二）下弦横向水平支撑 上弦横向水平支撑对应位置，一般可以不设，仅在房屋有 较大起重量的桥式吊车或振动设备时或跨度、高度较大3、 下弦纵向水平支撑 位于屋架下弦平面，没房屋全长布置（纵向布置），以保 证屋盖具有足够的水平刚度。
-
23
（二）下弦横向水平支撑
1、上弦横向水平支撑对应位置；
2、当屋架跨度比较小（小于18m时）又无吊车或振动设
一、钢屋盖的组成
1、屋面板； 2、屋架（屋面梁）； 3、支撑系统； 4、有的根据具体情况还设有檩条、托架和天窗架等 构件等。
-
3
1工业厂房(视频)
-
5
二、钢屋盖的分类
（一）无檩屋盖 1、一般用预应力大型屋面板，屋面板直接搁置在屋架上
或天窗架上，然后在其上做保温、防水等层次。 2、屋架间距一般为6m。跨度应符合6m的倍数。 3、特点 （1）屋盖屋面构件的种类和数量少，构造简单，安装方
值得提出的是：热轧角钢的壁厚度较大，因此耗钢量较
大，用于跨度太小或屋面荷载较轻的屋盖中不大经济；另
外受角钢最大规格限制，屋面荷载重、跨度大的房屋也不
宜采用，最适于18~36m跨度，再小或再大就不经济了。
也有采用剖分T形钢截面。
-
33
一、常用的钢屋架形式及尺寸
（一）选择钢屋架的原则：
应根据房屋的用途、建筑造型、屋架跨度、荷载大小、屋 面材料的排水坡度等因素综合考虑，使之符合：适用、受 力合理、经济、施工方便等原则。
-
38
（1）芬克式屋架：图（a）、（b）所示。（也有（b） 中间有腹杆的）①其腹杆节点较多，但它们的压杆短、拉 iH杆 1(~1长1~ 1)L、受力较合理；②可分为两个小桁架制作及运输，施 工2 6方3 4 便。
建筑钢结构设计原理课件第7章：钢屋架设计
2.屋盖支撑的布置原则
1）上弦横向水平支撑布置原则:
所有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。
1）上弦横向水平支撑布置原则:
支撑间距 L0≤60m。
设置在房屋的两端 或温度区段两端 一般设在第一个柱间有时可将其布置在第二个柱 间，但在第一个柱间要设置刚性系杆以支持端 屋架和传递端墙风力。
无檩方案:能保证大型屋面板三点与上弦杆焊接时:
lOy=l¹1 （ l¹1≤3m ）l度¹1— 两 块 屋 面 板 宽
有檩方案: 檩条与支撑点交叉不连接时：lOy=l1 檩条与支撑点交叉连接时：lOy=l1 /2
2. 下弦杆计算长度： (1)在桁架平面内
lox = l
(2)在桁架平面外
取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系 杆之间的距离。
由于节点在平面外刚度很小，对杆件嵌固作用 较小，故腹杆两端视为铰接
lOy=l 单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆， l0 y 0.9l
确定桁架弦杆和单系腹杆的长细比时，其计算 长度应按下表规定采用。
项 次 弯曲方向
1 在桁架平面内
2 在桁架平面外
3
斜平面
弦杆
l l1 －
腹杆
支座斜杆和支座 竖杆
其他腹杆
N f
An
刚度 max max x y
2）压杆： 强度，刚度，稳定
强度
Nf
A
N An
0.7
fu
刚度
x
lox ix
y
loy iy
整体稳定
N f
A
设计步骤
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屋架高度确定的主要程序： ①根据屋架的形式和设计经验确定出屋架的端部高度； ②按屋面材料对屋面坡度的要求确定出屋架的跨中高度；
③综合考虑其他各影响因素，最后确定屋架的高度。
当屋架的外形和主要尺寸(跨度、高度)都确定之后， 桁架各杆的几何长度即可根据三角函数或投影关系求得。
7.4 钢屋架的设计
一、设计流程
7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统
三、辅助系统
(1) 檩条 (2) 拉条
檁条的截面形式
热轧型钢
H型钢
冷弯薄壁型钢 适用于压型钢板的轻型屋面
这两种檁条适用于荷 载较大的屋面。
适用于屋面坡度>1/3
适用于屋面坡度≤1/3
檁条的构造要求
当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置
拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分 点处各设置一道拉条。
支座斜杆
支座竖杆
l0 x l (几何长度）
中间腹杆 l0 x 0.8l
桁架平面外计算长度 loy 弦杆 腹杆
l0 y l1 （侧向支撑点间距离） l0 y l （几何长度 ）
单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆，l0 y 0.9l
屋架杆件的计算长度
五、杆件截面设计
1、 杆件截面选取的原则：
1. 0 F
53 + 11. e
1.0 G 1.0
+ 14.65 g
1. 0
17 + 15.
a
0. 5 A
1. 0
0 1. C
0 1.
1.0
-1.0 +0 .7 1
+ 0.97 +1 .3 9
0. 00 +1 .5 6
00 0.
-1.0 +1
0. 00
B 0 0 0 -6 .2 5 0.
.5 5
E D 04 -9 .
③ 节点板的形状应该尽量简单而有规则，最 好设计成矩形、梯形或平行四边形等，切忌出现 凹角，防止严重的应力集中。
节点设计思路： 节点设计时，首先要根据连接杆件的内力确 定出焊缝的焊角尺寸和长度，然后再根据节点上 各杆件的焊缝长度确定节点板的合理形式和平面 尺寸。
梯形和平行弦屋架的节点半板厚度由腹杆最
④ 节点构造要简单合理、易于制造。
三、屋架的关键尺寸
(1) 屋架的跨度：主要是根据工艺和建筑要求来确定，
普通钢屋架常见跨度为18m、21m、24m、27m、30m、 36m等。钢屋架计算跨度的确定：简支于柱顶的钢屋架， 其计算跨度取决于屋架支反力间的距离。
(2) 屋架的高度：取决于经济、刚度要求和运输界 限等三个方面，同时又和屋面坡度密切相关，有 时还受到建筑要求的限制。
一、支撑系统的作用
(1) 保证屋盖结构的几何稳定性 (2) 保证屋盖的空间刚度和整体性 (3) 为受压弦杆提供侧向支承点 (4) 承受和传递纵向水平力
(5) 保证结构在安装和架设过程中的稳定性
7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统
二、支撑系统的类别及布置原则
(1) 上弦横向支撑 (2) 下弦横向水平支撑 (3) 下弦纵向水平支撑 (4) 垂直(竖向)支撑 (5) 系杆
承载能力高，抗弯强度大， 便于连接，用料经济， 通常选用角钢和T型钢
截面伸展 壁厚较薄 外表平整
等强设计： 压杆对截面主轴具有相等或接近的稳定性。
x y
2、 杆件截面设计与构造要求：
拉杆：强度，刚度 压杆：强度，稳定，刚度。 1）.同一榀屋架中，角钢的规格不超过5～6种， 最小角钢 L45X4 ，L56X36X4,L<18m 的小角钢屋 架不受此限。 2）.屋架杆件中的填板。 作用：保证两角钢共同工作。 间距：压杆 lz 40i 拉杆 lz 80i
⑷ 各零件要进行详细编号，按主次、上下、左 右顺序进行。
⑸ 施工图中的文字说明应包括不易用图表达以 及为了简化图面而易于用文字集中说明的内容， 如：钢材标号、焊条型号、焊缝形式和质量等 级、图中未注明的焊缝和螺栓孔尺寸以及防腐、 运输和加工要求。
0. 5 A
1. 0
0 1.
0 -1. -2 . 46
-1.0 +0
4
0 .0 0 0
.0 2
C B -8 .7 2
E D 53 -1 3 .
G F -1 5 .2 6
I H 7 1 -1 4. 71 -1 4 .
0 -1 .
+3
+1
0 -1. -5 . 4
-0.5 -8 . 87
+ 4. 73 c
2、 内力计算方法：
按节点荷载作用下的铰接平面桁架分析内力，
常用的内力分析方法有图解法、解析法、电算。具
体分析时，可先分别计算全跨和半跨单位节点荷载
作用下的内力，根据不同的荷载组合，列表计算。
亦可查用《钢结构设计手册》中的内力系数。
计算内力系数
0 1. 1.0 0 1. 1. 0 0 1. 1.0
第七章
屋盖结构
本章主要内容
7.1 钢屋盖结构的组成和分类 7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统 7.3 钢屋架的形式和尺寸
7.4 钢屋架的设计
7.5 钢屋架施工图
7.1 钢屋盖结构的组成和分类
一、组成（屋架+支撑+屋面板）
天窗架
屋架
柱
吊车梁
柱间支撑
二、分类
有檩屋盖
无檩屋盖
有檩屋盖
屋面彩钢板
屋面用夹芯彩钢板
拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x
轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚 度较大的构件为此，需要在屋脊或檐口处设置斜 拉条和刚性撑杆。
拉条和撑杆的布置
斜拉条
拉条
隅撑
屋面横向水平支撑
撑杆
隅撑
7.3 钢屋架的形式和尺寸
一、钢屋架的形式 二、确定屋架形式的原则
三、屋架的关键尺寸
屋架杆件中的填板
六、桁架节点设计
任务：确定节点的构造，连接焊缝及节点承载力的计算。 节点的构造应使传力路线明确、简捷、制作安装方便。
节点的构造要求：
① 屋架各杆件的形心线与屋架的几何轴线尽 量重合，并会交于节点中心，使实际受力与计算 简图相一致。
② 为节省节点板材料，杆件要尽量紧凑，但 考虑下料和焊缝质量，各杆之间的间隙不宜小于 20mm。
两种屋盖体系各有优缺点，具体设计时应 根据建筑物使用要求、结构特性、材料供应情况 和施工条件等综合考虑而定。 一般中型厂房，特别是重型厂房，由于对 刚度要求较高，所以宜采用大型屋面板的无檩屋 盖；而对于中、小型特别是不需要做保温层的房 屋，则宜采用具有轻型屋面材料的有檩屋盖。
7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统
17 -9 .
I H H' 38 3 8 -7 . -7 .
G' F' -6. 09
-1 . 0
+ 15.17 I
E' D' -4.49
+6 .8 8
8
8
.7 0
.11
C' B' A' -2 . 47 0. 00
+1
4 -2 .
5 -1.
4 -0.
7 -1 .
4
-0. 5 -6 . 53
+2
48 + 3. c
上弦横向水平支撑布置图
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。 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≤60m。
下弦水平支撑布置图
下弦横向水平支撑布置原则 ：
下弦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； 或有大型振动设备；
系杆设置原则
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 所有系杆均应为刚性系杆。
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。
以及当房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时 。
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。 垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同 一柱间。
+ 8.0 e
34 + 9. g
44 + 8.
73 + 6.
+1
+ 5.31 g' e'
53 + 3. c'
25 + 1. a'
a
Ii
0. 00
.0 -3 . 1
.8 0
.1 2
+4 .7 6
0 -2 .
3 -2.
.9 0
7
3
5
5
3
4
四、桁架杆件计算长度的选取
桁架平面内计算长度 l0 x
弦杆
大内力确定，三角形屋架节点板厚度由上弦杆内 力决定。
下弦一般节点
上弦一般节点
下弦杆中央拼接节点
屋脊节点
支座节点
七、施工图绘制
⑴ 在图纸左上部绘制索引图。对称桁架，一半注 明杆件几何长度，另一半注明杆件内力。 ⑵ 施工祥图中，主要图面用以绘制屋架的正立面 图，上下弦的平面图，侧面图，安装节点及特 殊零件大样图，材料表。比例尺：杆件轴线为 1：20～1：30，节点为1：10～1：15。 ⑶ 定位尺寸：轴线至肢背的距离，节点中心至 腹杆等杆件近端的距离，节点中心至节点板上、 下、左、右的距离。焊缝应注明尺寸。
③综合考虑其他各影响因素，最后确定屋架的高度。
当屋架的外形和主要尺寸(跨度、高度)都确定之后， 桁架各杆的几何长度即可根据三角函数或投影关系求得。
7.4 钢屋架的设计
一、设计流程
7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统
三、辅助系统
(1) 檩条 (2) 拉条
檁条的截面形式
热轧型钢
H型钢
冷弯薄壁型钢 适用于压型钢板的轻型屋面
这两种檁条适用于荷 载较大的屋面。
适用于屋面坡度>1/3
适用于屋面坡度≤1/3
檁条的构造要求
当檩条跨度大于4m时，应在檩条间跨中位置设置
拉条。当檩条跨度大于6m时，应在檩条跨度三分 点处各设置一道拉条。
支座斜杆
支座竖杆
l0 x l (几何长度）
中间腹杆 l0 x 0.8l
桁架平面外计算长度 loy 弦杆 腹杆
l0 y l1 （侧向支撑点间距离） l0 y l （几何长度 ）
单角钢腹杆和双角钢十字形腹杆，l0 y 0.9l
屋架杆件的计算长度
五、杆件截面设计
1、 杆件截面选取的原则：
1. 0 F
53 + 11. e
1.0 G 1.0
+ 14.65 g
1. 0
17 + 15.
a
0. 5 A
1. 0
0 1. C
0 1.
1.0
-1.0 +0 .7 1
+ 0.97 +1 .3 9
0. 00 +1 .5 6
00 0.
-1.0 +1
0. 00
B 0 0 0 -6 .2 5 0.
.5 5
E D 04 -9 .
③ 节点板的形状应该尽量简单而有规则，最 好设计成矩形、梯形或平行四边形等，切忌出现 凹角，防止严重的应力集中。
节点设计思路： 节点设计时，首先要根据连接杆件的内力确 定出焊缝的焊角尺寸和长度，然后再根据节点上 各杆件的焊缝长度确定节点板的合理形式和平面 尺寸。
梯形和平行弦屋架的节点半板厚度由腹杆最
④ 节点构造要简单合理、易于制造。
三、屋架的关键尺寸
(1) 屋架的跨度：主要是根据工艺和建筑要求来确定，
普通钢屋架常见跨度为18m、21m、24m、27m、30m、 36m等。钢屋架计算跨度的确定：简支于柱顶的钢屋架， 其计算跨度取决于屋架支反力间的距离。
(2) 屋架的高度：取决于经济、刚度要求和运输界 限等三个方面，同时又和屋面坡度密切相关，有 时还受到建筑要求的限制。
一、支撑系统的作用
(1) 保证屋盖结构的几何稳定性 (2) 保证屋盖的空间刚度和整体性 (3) 为受压弦杆提供侧向支承点 (4) 承受和传递纵向水平力
(5) 保证结构在安装和架设过程中的稳定性
7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统
二、支撑系统的类别及布置原则
(1) 上弦横向支撑 (2) 下弦横向水平支撑 (3) 下弦纵向水平支撑 (4) 垂直(竖向)支撑 (5) 系杆
承载能力高，抗弯强度大， 便于连接，用料经济， 通常选用角钢和T型钢
截面伸展 壁厚较薄 外表平整
等强设计： 压杆对截面主轴具有相等或接近的稳定性。
x y
2、 杆件截面设计与构造要求：
拉杆：强度，刚度 压杆：强度，稳定，刚度。 1）.同一榀屋架中，角钢的规格不超过5～6种， 最小角钢 L45X4 ，L56X36X4,L<18m 的小角钢屋 架不受此限。 2）.屋架杆件中的填板。 作用：保证两角钢共同工作。 间距：压杆 lz 40i 拉杆 lz 80i
⑷ 各零件要进行详细编号，按主次、上下、左 右顺序进行。
⑸ 施工图中的文字说明应包括不易用图表达以 及为了简化图面而易于用文字集中说明的内容， 如：钢材标号、焊条型号、焊缝形式和质量等 级、图中未注明的焊缝和螺栓孔尺寸以及防腐、 运输和加工要求。
0. 5 A
1. 0
0 1.
0 -1. -2 . 46
-1.0 +0
4
0 .0 0 0
.0 2
C B -8 .7 2
E D 53 -1 3 .
G F -1 5 .2 6
I H 7 1 -1 4. 71 -1 4 .
0 -1 .
+3
+1
0 -1. -5 . 4
-0.5 -8 . 87
+ 4. 73 c
2、 内力计算方法：
按节点荷载作用下的铰接平面桁架分析内力，
常用的内力分析方法有图解法、解析法、电算。具
体分析时，可先分别计算全跨和半跨单位节点荷载
作用下的内力，根据不同的荷载组合，列表计算。
亦可查用《钢结构设计手册》中的内力系数。
计算内力系数
0 1. 1.0 0 1. 1. 0 0 1. 1.0
第七章
屋盖结构
本章主要内容
7.1 钢屋盖结构的组成和分类 7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统 7.3 钢屋架的形式和尺寸
7.4 钢屋架的设计
7.5 钢屋架施工图
7.1 钢屋盖结构的组成和分类
一、组成（屋架+支撑+屋面板）
天窗架
屋架
柱
吊车梁
柱间支撑
二、分类
有檩屋盖
无檩屋盖
有檩屋盖
屋面彩钢板
屋面用夹芯彩钢板
拉条的作用是防止檩条侧向变形和扭转并且提供x
轴方向的中间支点。此中间支点的力需要传到刚 度较大的构件为此，需要在屋脊或檐口处设置斜 拉条和刚性撑杆。
拉条和撑杆的布置
斜拉条
拉条
隅撑
屋面横向水平支撑
撑杆
隅撑
7.3 钢屋架的形式和尺寸
一、钢屋架的形式 二、确定屋架形式的原则
三、屋架的关键尺寸
屋架杆件中的填板
六、桁架节点设计
任务：确定节点的构造，连接焊缝及节点承载力的计算。 节点的构造应使传力路线明确、简捷、制作安装方便。
节点的构造要求：
① 屋架各杆件的形心线与屋架的几何轴线尽 量重合，并会交于节点中心，使实际受力与计算 简图相一致。
② 为节省节点板材料，杆件要尽量紧凑，但 考虑下料和焊缝质量，各杆之间的间隙不宜小于 20mm。
两种屋盖体系各有优缺点，具体设计时应 根据建筑物使用要求、结构特性、材料供应情况 和施工条件等综合考虑而定。 一般中型厂房，特别是重型厂房，由于对 刚度要求较高，所以宜采用大型屋面板的无檩屋 盖；而对于中、小型特别是不需要做保温层的房 屋，则宜采用具有轻型屋面材料的有檩屋盖。
7.2 钢屋盖的支撑及辅助系统
17 -9 .
I H H' 38 3 8 -7 . -7 .
G' F' -6. 09
-1 . 0
+ 15.17 I
E' D' -4.49
+6 .8 8
8
8
.7 0
.11
C' B' A' -2 . 47 0. 00
+1
4 -2 .
5 -1.
4 -0.
7 -1 .
4
-0. 5 -6 . 53
+2
48 + 3. c
上弦横向水平支撑布置图
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。 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≤60m。
下弦水平支撑布置图
下弦横向水平支撑布置原则 ：
下弦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； 或有大型振动设备；
系杆设置原则
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 所有系杆均应为刚性系杆。
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。
以及当房屋较高，跨度较大，空间刚度要求高时 。
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。 垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同 一柱间。
+ 8.0 e
34 + 9. g
44 + 8.
73 + 6.
+1
+ 5.31 g' e'
53 + 3. c'
25 + 1. a'
a
Ii
0. 00
.0 -3 . 1
.8 0
.1 2
+4 .7 6
0 -2 .
3 -2.
.9 0
7
3
5
5
3
4
四、桁架杆件计算长度的选取
桁架平面内计算长度 l0 x
弦杆
大内力确定，三角形屋架节点板厚度由上弦杆内 力决定。
下弦一般节点
上弦一般节点
下弦杆中央拼接节点
屋脊节点
支座节点
七、施工图绘制
⑴ 在图纸左上部绘制索引图。对称桁架，一半注 明杆件几何长度，另一半注明杆件内力。 ⑵ 施工祥图中，主要图面用以绘制屋架的正立面 图，上下弦的平面图，侧面图，安装节点及特 殊零件大样图，材料表。比例尺：杆件轴线为 1：20～1：30，节点为1：10～1：15。 ⑶ 定位尺寸：轴线至肢背的距离，节点中心至 腹杆等杆件近端的距离，节点中心至节点板上、 下、左、右的距离。焊缝应注明尺寸。