钢屋盖结构的组成和分类优秀课件
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有节间荷载时，两不等边角钢长肢相并；
iy(1.3~1.5)ix
iy(2.6~2.9)ix
垫板
iy(0.75 ~1.0)ix
②下弦： 下弦杆可采用双等肢角钢或两不等肢角钢短肢相并的
T形截面，以提高侧向刚度，利于满足运输、吊装的刚度
要求，且便于与支撑侧面连接。下弦杆截面主要由强度条 件决定，尚应满容许长细比要求。
图21.3 屋盖结构布置
(a) 有檩屋盖；(b) 无檩屋盖
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，由于对横向 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。
21.4 钢屋架的设计
21.4.1 屋架杆件内力计算
3、杆件截面形式
表21.4 钢屋架的杆件截面形式
3、杆件截面形式 杆件截面选取的原则：等稳定原则
iy(1.3~1.5)ix iy(2.6~2.9)ix iy(0.75 ~1.0)ix
①上弦：
无节间荷载时，在一般支撑布置下，loy＝2lox；为满足λx ＝λy；应使iy＝2ix，故采用两不等边角钢短肢相并；
钢屋盖结构的组成和分类优秀课件
21.1 钢屋盖结构的组成和分类
21.1.1 组成
钢屋盖结构主要由屋面、屋架和支撑三部分组 成，有的还设有托架和天窗架等构件(如图21.1)。
(1) 屋面,主要由各种屋面板材组成，平铺于屋架
(2) 屋架，主要由各种钢构件组合连接而成。 (3) 支撑：根据支撑设置的部位和所起的作用不 同，支撑分为上弦横向支撑、下弦水平支撑、垂直 支撑和系杆四种。
六、屋架节点设计
桁架节点处设置节点板，交汇于节点的各杆件均与节点 板连接。
符合计算简图 传力明确、可靠 构造简单 制造、安装方便
一般节点
有集中荷载的节点
拼接节点
支座节点
上弦节点
上弦中央拼接节点
支座节点
下弦节点
下弦中央拼接节点
1、节点设计的一般要求
①杆件的形心线：各杆件轴线汇交于节点中心，使实际受 力与计算简图相一致，减少附加偏心弯矩。通常将角钢肢 背至轴线的距离取为5mm的倍数。
3 垂直支撑
• 有横向支撑的柱间两端必须设置垂直支撑 • 跨中应根据屋架形式和跨度设1道或2道
梯形屋架： L<30m, 1道 L>30m, 2道
三角形屋架：L<24m, 1道 L>24m, 2道
天窗架：设在两侧，且L>12m中部增设1道 • 每隔4－6个屋架应设置1道
4 系杆
设置在屋架和天窗架两端，以及垂直支撑和横向水 平支撑的节点处，沿纵向通长布置。
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。如图21.4所 示。
(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。
图21.4 屋架的计算跨度
21.2.4 构造要求
从经济和刚度的要求来看，三角形屋架的跨中高 度一般取(l/4～l/6)l；梯形屋架的跨中高度一般取 (l/6~l/10)l,其中l为屋架的跨度。跨度越大，此比值越 小。屋面荷载越大，则此比值越大。从运输条件来看 ，屋架的高度一般不应超过3.8m。
21.2 钢屋架的形式和尺寸
21.2.1 常用的钢屋架形式（见表21.1）
三
角
形
屋
架
芬克式腹杆
人字式腹杆
单向斜杆式腹杆
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
21.2.3 屋架的主要尺寸
(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
图21.1 装配式钢筋混凝土单层厂房结构
(4) 托架和天窗架 屋架的跨度和间距取决于柱网布置，而柱网布 置则根据建筑物工艺要求和经济合理等各方面因素 而定。
天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井式天窗 等三种，一般常采用纵向天窗。
纵向天窗则需单独设置天窗架，常见的几种天 窗架形式如图21.2。
图21.2 天窗架的形式
21.3.2 屋盖支撑布置（图21.5）
(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
二 支撑布置
1 上弦横向水平支撑
Biblioteka Baidu
上弦横向水平支撑
①各种屋盖，包括天窗架都要设置 ②布置在房屋或纵向温度缝区两端第一或第二柱间 ③横向间距不超过60米，大于60m时应在区段中间增加上弦 横向水平支撑。
梯形屋架端部高度h0一般不宜小于l/18l，陡坡梯 形屋架的端部高度一般为500～1000mm，平坡梯形屋 架端部高度一般为1800～2100mm，当屋架跨度较小 时，取下限值。屋架跨度越大，其端部高度的取值应 越大。
21.3 钢屋盖的支撑系统
21.3.1 屋盖支撑作用
(1) (2) 保证屋盖的空间刚度和整体性 (3) (4) 承受和传递纵向水平力(风荷载、悬挂吊车纵 向制动力、地震荷载等) (5)
垫板
③支座斜杆及竖杆： 两不等肢角钢长肢相并
iy(0.75~0.9)ix
④其它腹杆：
两等肢角钢相并
iy(1.25 ~1.5)ix
⑤与竖向支撑相连的竖腹杆，用“＋”字截面
4、填板
为了保证双角钢共同作用，在双角钢之间至少设两块垫板， 且使压杆中垫板间距l0≤40i，拉杆l0≤80i（i为单角钢绕1-1轴回 转半径）
节点处各杆件的轴线
②考虑焊缝质量，节点板一般应伸出弦杆肢背10 ～15mm，应尽量使焊缝中心受力。 图10-61
③在节点板处弦杆与腹杆，或腹杆与腹杆之间应留有≥20mm 的空隙，动载时≥50mm以利于拼接和施焊，且避免因焊缝过 于密集而导致节点板钢材变脆。
④角钢端部的切断面一般应与 其轴线垂直。
21.1.2 分类
根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，钢 屋盖可分为无檩屋盖和有檩屋盖两种(图21.3)。
当屋面材料采用预应力大型屋面板时，屋面荷 载可通过大型屋面板直接传给屋架，这种屋盖体系 称为无檩屋盖；
当屋面材料采用瓦楞铁皮、石棉瓦、波形钢板 和钢丝网水泥板等时，屋面荷载要通过檩条传给屋 架，这种体系称为有檩屋盖
iy(1.3~1.5)ix
iy(2.6~2.9)ix
垫板
iy(0.75 ~1.0)ix
②下弦： 下弦杆可采用双等肢角钢或两不等肢角钢短肢相并的
T形截面，以提高侧向刚度，利于满足运输、吊装的刚度
要求，且便于与支撑侧面连接。下弦杆截面主要由强度条 件决定，尚应满容许长细比要求。
图21.3 屋盖结构布置
(a) 有檩屋盖；(b) 无檩屋盖
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，由于对横向 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。
21.4 钢屋架的设计
21.4.1 屋架杆件内力计算
3、杆件截面形式
表21.4 钢屋架的杆件截面形式
3、杆件截面形式 杆件截面选取的原则：等稳定原则
iy(1.3~1.5)ix iy(2.6~2.9)ix iy(0.75 ~1.0)ix
①上弦：
无节间荷载时，在一般支撑布置下，loy＝2lox；为满足λx ＝λy；应使iy＝2ix，故采用两不等边角钢短肢相并；
钢屋盖结构的组成和分类优秀课件
21.1 钢屋盖结构的组成和分类
21.1.1 组成
钢屋盖结构主要由屋面、屋架和支撑三部分组 成，有的还设有托架和天窗架等构件(如图21.1)。
(1) 屋面,主要由各种屋面板材组成，平铺于屋架
(2) 屋架，主要由各种钢构件组合连接而成。 (3) 支撑：根据支撑设置的部位和所起的作用不 同，支撑分为上弦横向支撑、下弦水平支撑、垂直 支撑和系杆四种。
六、屋架节点设计
桁架节点处设置节点板，交汇于节点的各杆件均与节点 板连接。
符合计算简图 传力明确、可靠 构造简单 制造、安装方便
一般节点
有集中荷载的节点
拼接节点
支座节点
上弦节点
上弦中央拼接节点
支座节点
下弦节点
下弦中央拼接节点
1、节点设计的一般要求
①杆件的形心线：各杆件轴线汇交于节点中心，使实际受 力与计算简图相一致，减少附加偏心弯矩。通常将角钢肢 背至轴线的距离取为5mm的倍数。
3 垂直支撑
• 有横向支撑的柱间两端必须设置垂直支撑 • 跨中应根据屋架形式和跨度设1道或2道
梯形屋架： L<30m, 1道 L>30m, 2道
三角形屋架：L<24m, 1道 L>24m, 2道
天窗架：设在两侧，且L>12m中部增设1道 • 每隔4－6个屋架应设置1道
4 系杆
设置在屋架和天窗架两端，以及垂直支撑和横向水 平支撑的节点处，沿纵向通长布置。
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。如图21.4所 示。
(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。
图21.4 屋架的计算跨度
21.2.4 构造要求
从经济和刚度的要求来看，三角形屋架的跨中高 度一般取(l/4～l/6)l；梯形屋架的跨中高度一般取 (l/6~l/10)l,其中l为屋架的跨度。跨度越大，此比值越 小。屋面荷载越大，则此比值越大。从运输条件来看 ，屋架的高度一般不应超过3.8m。
21.2 钢屋架的形式和尺寸
21.2.1 常用的钢屋架形式（见表21.1）
三
角
形
屋
架
芬克式腹杆
人字式腹杆
单向斜杆式腹杆
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
21.2.3 屋架的主要尺寸
(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
图21.1 装配式钢筋混凝土单层厂房结构
(4) 托架和天窗架 屋架的跨度和间距取决于柱网布置，而柱网布 置则根据建筑物工艺要求和经济合理等各方面因素 而定。
天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井式天窗 等三种，一般常采用纵向天窗。
纵向天窗则需单独设置天窗架，常见的几种天 窗架形式如图21.2。
图21.2 天窗架的形式
21.3.2 屋盖支撑布置（图21.5）
(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
二 支撑布置
1 上弦横向水平支撑
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上弦横向水平支撑
①各种屋盖，包括天窗架都要设置 ②布置在房屋或纵向温度缝区两端第一或第二柱间 ③横向间距不超过60米，大于60m时应在区段中间增加上弦 横向水平支撑。
梯形屋架端部高度h0一般不宜小于l/18l，陡坡梯 形屋架的端部高度一般为500～1000mm，平坡梯形屋 架端部高度一般为1800～2100mm，当屋架跨度较小 时，取下限值。屋架跨度越大，其端部高度的取值应 越大。
21.3 钢屋盖的支撑系统
21.3.1 屋盖支撑作用
(1) (2) 保证屋盖的空间刚度和整体性 (3) (4) 承受和传递纵向水平力(风荷载、悬挂吊车纵 向制动力、地震荷载等) (5)
垫板
③支座斜杆及竖杆： 两不等肢角钢长肢相并
iy(0.75~0.9)ix
④其它腹杆：
两等肢角钢相并
iy(1.25 ~1.5)ix
⑤与竖向支撑相连的竖腹杆，用“＋”字截面
4、填板
为了保证双角钢共同作用，在双角钢之间至少设两块垫板， 且使压杆中垫板间距l0≤40i，拉杆l0≤80i（i为单角钢绕1-1轴回 转半径）
节点处各杆件的轴线
②考虑焊缝质量，节点板一般应伸出弦杆肢背10 ～15mm，应尽量使焊缝中心受力。 图10-61
③在节点板处弦杆与腹杆，或腹杆与腹杆之间应留有≥20mm 的空隙，动载时≥50mm以利于拼接和施焊，且避免因焊缝过 于密集而导致节点板钢材变脆。
④角钢端部的切断面一般应与 其轴线垂直。
21.1.2 分类
根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，钢 屋盖可分为无檩屋盖和有檩屋盖两种(图21.3)。
当屋面材料采用预应力大型屋面板时，屋面荷 载可通过大型屋面板直接传给屋架，这种屋盖体系 称为无檩屋盖；
当屋面材料采用瓦楞铁皮、石棉瓦、波形钢板 和钢丝网水泥板等时，屋面荷载要通过檩条传给屋 架，这种体系称为有檩屋盖