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1、第八章 屋盖结构,屋 盖结 构组 成 和 布 置 屋 盖 结 构 的 支 撑 钢 檩 条的设计 普 通 钢 屋 架,1 屋 盖结 构组 成 和 布 置一、无檩屋盖体系1.形式和布置,2.组成： 屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直支撑）、大型屋面板 3.传力路线： 屋面荷载 大型屋面板 屋架（或天窗架） 4.特点： 屋盖刚度大、整体性好、施工方便，但自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的屋盖。,二、有檩屋盖体系,1.形式和布置见 2.组成： 轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架 3.传力路线： 屋面荷载 屋面板 檩条 屋架 4.特点： 屋面材料轻，整体性、刚度差些，有拉条（甚至斜拉条、撑杆等）、

2、构造较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。,2 屋 盖 结 构 的 支 撑,一、支撑的作用 l 保证结构的空间作用 l 增强屋架的侧向稳定 l 传递屋盖的水平荷载 l 便于屋盖的安全施工,二、支撑的布置 1、上弦横向支撑 组成： 屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆 作用： 保证屋架侧向刚度和屋盖的空间刚度，减小上弦在平面外计算长度，承受和传递端墙的风荷载。 布置： 端部第一或第二开间。当布置在第二开间时，端屋架需与横向支撑用系杆刚性连接 横向支撑间距大于60m时，中间增设。 屋面为大型屋面板，且屋面板有三点与屋架上弦牢固连接时，可不设。但一般高空作业较难保证，还是设上弦横向支撑,2.下弦支撑 包括下弦

3、横向支撑和下弦纵向支撑 1）下弦横向支撑 组成：屋架下弦杆、斜杆、系杆 作用：山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外计算长度，减小下弦的振动。 布置： 与上弦横向支撑布置在同一开间，形成稳定的空间体系。 屋架跨度大于18m时， 屋架下弦设有悬挂吊车时， 抗风柱支承在屋架下弦时， 屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑,2）下弦纵向支撑 组成：系杆、斜杆 作用：增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。 布置： 屋架两边，与横向支撑形成封闭框。 有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制吊车时， 有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托

4、架时， 房屋跨度较大、空间刚度要求较高时，均需设置下弦纵向水平支撑。,3.竖向支撑 组成：系杆、斜杆 作用：使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。 布置位置：设有上弦横向支撑的开间内，每隔45个开间布置一道。 布置原则:,（1）梯形或平行弦屋架 无天窗，跨度l30m，布置在屋架两端、跨度l/3处 。 有天窗、跨度l30m，布置在屋架两端、跨中、天窗架两端 。 有天窗、跨度l30m，布置在屋架两端、跨度l/3处、天窗架两端,（2）三角形屋架 跨度小于18m时，布置在屋架中间 跨度大于18m时，一般视具体情况布置两道 。,三、支撑计算 支撑一般呈平行弦桁架，受力较小，按容许长细比和构造要

5、求是： 拉杆： =400 压杆： =200 当屋架下弦标高大于15m，基本风压大于0.5kN/m2时，与抗风柱连接的水平支撑承受和传递风荷载。 计算简图： 假定压杆不起作用，变为静定桁架，简化计算,3 檩 条,1、形式 2、与屋架的连接方式 3、计算, 简图 荷载计算 对x-x轴 qy=qcos 对y-y轴 qx=qsin q为线荷载。 檩条弯矩 刚度最大主平面的弯矩Mx,刚度最大主平面的弯矩My 无拉条 有一根拉条 有二根拉条,无拉条、一根拉条时，采用檩条跨中弯矩；有两根拉条时，如跨中qyqx/3.5，采用跨度1/3处的弯矩。, 挠度（只验算垂直于屋面方向的挠度，以保证屋面平整） ，对无积灰

6、的瓦楞铁、石棉瓦； ，对压型钢板、有积灰的瓦楞板、石 棉瓦及其它屋面, 强度, 整体稳定性 如果满足：设置檩间拉条、屋面坡度1/7、屋面刚度较大且与檩条用焊缝或螺栓连牢时，可不作整体稳定性验算。否则需验算,4 钢屋架设计,一、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）屋架上的荷载和内力计算 永久荷载： 屋面材料、保温层、防水层、吊车顶、檩条、支撑、屋架、天窗架等结构自重。 可变荷载： 屋面活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载、悬挂吊车荷载等。屋面活荷载与雪荷载不同时出现，取两者中较大值计算。 荷

7、载组合： 永久荷载可变荷载 永久荷载半跨可变荷载 屋架、支撑和天窗架自重半跨屋面板重半跨屋面活荷载,轴力计算 附加弯矩,二、杆件设计垫板,三、节点设计 四、施工图 内容：屋架几何尺寸，各部分详图，相关尺寸，构件所用钢材的钢号、材料规格，连接材料的强度指标、规格，焊条型号，焊缝长度、厚度，防腐处理等。 比例：轴线图与节点图可取不同比例，如轴线可用1:301:20，杆件截面和节点尺寸可用1:151:10，以使节点画清楚些。 起拱：一般跨度大于等于24m的梯形屋架和跨度大于等于15m的三角形屋架，中间起拱约为跨度的1/500。 施工图设计分为施工设计和详图设计两个阶段，设计文件（图纸）的名称相应为施

8、工图和施工详图，施工图是编制施工详图的依据，施工详图则是施工图的深化和补充。 随着国内钢结构生产企业技术能力的提高，向国际惯用做法靠拢，施工图由设计院完成，施工详图由生产企业的技术科完成。,如轻型钢屋架上弦杆的节间距为 l ，其平面外长细比应取_。 （A） l （B）0.8 l （C）0.9 l （D）侧向支撑点间距 屋架的支座斜杆在平面内的计算长度取_。 （）杆件的几何长度 （）杆件几何长度的0.8倍 （C）杆件几何长度的0.9倍 （）侧向不动点的距离,设计采用大型屋面板的梯形钢屋架下弦杆截面时，如节间距为 l ，其屋架平面内的计算长度应取_。 （）0.8 l （）1.0 l （C）侧向支撑点间距 （）屋面板宽度的倍 屋架中，双