6.6 钢屋盖.ppt

1、6.6钢屋盖,6.6.1 钢屋盖结构的组成和分类,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6.6.1)。 (1) 屋面,主要由各种屋面板材组成，平铺于屋架上，承受外荷载。 (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。 ,6.6.1.1 组成,(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，

2、常见的几种天窗架形式如图6.6.2。,图6.6.1单层厂房结构,图6.6.2天窗架的形式,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6.6.3)。 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。,6.6.1.2 分类,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

3、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。,图6.6.3屋盖结构布置,(a) 有檩屋盖；(b) 无檩屋盖,6.6.2 钢屋架的形式和尺寸,6.6.2.1 常用的钢屋架形式（见表6.6.1）,表6.6.1常见屋架形式对照表, 屋架的外形应与屋面材料所要求的排水坡度相适应。 屋架的外形尽可能与其弯矩图相适应，使弦杆各节间的内力相差不大。 腹杆的布置要合理，腹杆的总长度要短，数量要少，并应使较长的腹杆受拉、较短的腹杆受压。 节点构造要简单合理、易于制造。 对于设有天窗或悬挂式起重运输设备的房屋，还要配合天窗的尺寸和悬挂吊点的位置来划分节间和布置腹杆。,6.

4、6.2.2 确定屋架形式的原则,(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、6.6m、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。如图6.6.4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。,6.6.2.3 屋架的主要尺寸,图6.6.4屋架的计算跨度,6.6.3 钢屋盖的支撑系统,(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(风荷载

5、、悬挂吊车纵向制动力、地震荷载等) (5) 保证结构在安装和架设过程中的稳定性,6.6.3.1 屋盖支撑作用,作用在屋架节点上的荷载，有檩屋盖通过檩条，无檩屋盖通过大型屋面板的纵肋传在桁架的节点上(图6.6.6所示，sd阴影范围内的屋面荷载)。 (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，以及悬挂吊车荷载等，其中屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，取两者中的较大值。,6.6.4.1.2 屋架上的荷载,屋架内力应根据使用过程或施工过程中可能出现的最不利荷载组合计算。在屋架设计时应考虑以下三种荷载组合： 永久荷载

6、+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 屋架上、下弦杆和靠近支座的腹杆按第一种荷载组合计算；而跨中附近的腹杆按第二、三种荷载组合计算，取大值。,图6.6.6节点荷载汇集简图,图6.6.16 屋架与柱刚性连接的支座节点,6.6.5 钢屋架施工图,施工图主要包括：屋架正面详图、上弦和下弦平面图，必要数量的侧面图和零件图。当屋架为对称时，可绘制半榀屋架。 图6.6.17为某一钢屋架施工图详图。 钢屋架施工图的绘制的主要内容和基本要求： (1) 图纸的左上角绘制整榀屋架的简图，左半跨注明屋架的几何尺寸，右半跨注明杆件的设计内力。 (2) 图纸的正中为屋

7、架详图及上、下弦平面图，必要数量的侧面图和零件图。,(3) 右上角绘制材料表，把所有杆件和零件的编号、规格尺寸、数量、重量和整榀屋架的重量填入表中。 (4) 钢屋架施工图可以采用两种比例绘制，屋架轴线一般用120130的比例尺，杆件截面和节点尺寸采用110115的比例尺。 (5) 施工图上应注明屋架和各构件的主要几何尺寸。 (6) 在施工图中应全部注明各零件的型号和尺寸。,(7) 跨度较大的屋架，在自重及外荷载作用下将产生较大的挠度，特别当屋架下弦有吊平顶或悬挂吊车荷载时，则挠度更大，这将影响结构的使用和有损建筑的外观。 (8) 施工图上还应加注必要的文字说明，包括钢材的钢号，焊条型号，加工精

8、度和质量要求，图中未注明的焊缝和螺栓孔的尺寸，以及防锈处理的要求等等。,图6.6.17某一钢屋架施工图,6.6.7 轻型钢屋架,轻型钢屋架常见的有圆钢轻型钢屋架，小角钢轻型钢屋架和薄壁型钢屋架。 轻型钢屋架主要有三角形屋架、三铰拱屋架和梭形屋架等三种，其中最常用的是三角形屋架。 三角形屋架和三铰拱屋架的屋面坡度较大，通常取1/21/3。 轻型钢屋架适用于跨度18m，柱距46m，设置有起重量5t的中、轻级工作制桥式吊车的工业建筑和跨度18m的民用房屋的屋盖结构。,6.6.7.1 概述,常用的三角形轻型钢屋架为芬克式(图6.6.29)，其特点为长杆受拉，短杆受压，结构受力比较合理，制作亦方便，可以分为两个运输单元。 三铰拱屋架由两根斜梁和一根拉杆组成，斜梁有平面桁架式和空间桁架式两种(图6.6.30)，拉杆可用圆钢或角钢，这种屋架的特点是杆件受力合理，斜梁腹杆短，取材方便，经济效果好。 梭形屋架