2007112715154232314.ppt

1、第七章 钢屋架,1、屋架的形式与布置,钢屋架由屋面板或檩条、屋架、托架和屋盖支承系统（水平支承、竖向支承）、大型屋面板等构件组成。（图） 分类： 分为有檩屋盖结构和无檩屋盖结构两种承重结构,无檩屋架,1.传力路线：,无檩屋架 屋面荷载 大型屋面板 屋架（或天窗架）,2、屋面的跨度和间距,屋架的跨度和间距取决于柱网的布置 无檩屋架 因受大型屋面板尺寸的限制，屋架的跨度一般取3米的倍数，常用有15m,18m,21m等屋架的间距为6m。当柱距超过屋面板的长度时，就必须设置托架，以支承中间屋架,3.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。,有檩屋架,1.

2、形式和布置见 图,2.组成：,轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架 轻质屋面板： 压型钢板、石棉瓦、钢丝网水泥波形瓦和加气混凝土屋面板等,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）、构造较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。 拉条的作用:减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。 有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画,轻钢厂房 1.形式和布置见 （图）,2组成： 轻质屋面板（压型钢板）、檩条、隅撑、水平支撑、钢架 3.传力路线： 屋面荷载 屋面板 檩条 钢架 4.特点： 轻质、耐火、保温及防水性好，构造简单、施工方便、工

3、业化生产程度高（材料整齐地装箱，现场犹如搭积木）。 厂房,屋架的形式： 1、屋架的外形 屋架的外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字型等 2、选型的原则 屋架选型是设计的第一步，桁架的外形首先取决于建筑物的用途，其次考虑用料的经济施工方便及结构刚度等问题。 （1）满足使用要求 （2）受力合理：桁架外形应尽可能与弯距图相近似，杆件受力均匀；短件受压，长件受拉；荷载尽量布置在节点上。 （3）节点构造要求简单，便于制造 (4)便于运输,（一）常用屋架的结构形式 1、三角性屋架 三角形屋架适用于陡坡屋面(I1/3)的有檩屋盖体系，受力不均匀，刚度小，坡度大，排水好，用于中、小跨度轻屋面结构 分类：芬克

4、式 人字式(见课本图7.2b) 单斜式(见课本图7.2c) 芬克式腹杆虽然较多但 他的压杆较短，拉杆长杆 件受力合理，且可以 分为两个小桁架制作 与运输，运用较广,2.梯形钢屋架： （1）外形与受力特点 外形与弯矩图较接近，受力好，省材料 适用于屋面；坡度较小（I1/3)的无檩屋盖结构 （2）分类 人字式和再分式 人字式又分为上承式与下承式 一般情况下与柱刚结时采用下 承式，与柱铰结时采用上承式与 下承式均可,（3）优点： （1）人字型屋架有较好的空间观感，制作时可不再起拱，多用于较大的跨度 3、人字型屋架 人字型屋架上、下弦可以是平行的，坡度1/20-1/10节点构造简单多用于较大的跨度，

5、人字型屋架一般易采用上承式，不但安装方便且可使折线拱的推力与下弦杆的弹性压缩相抵消，在很大程度上减小了对柱的不利影响,4、平行弦屋架 平行弦屋架在构造方面有突出的优点，弦杆及腹杆分别等长、节点形式相同、节点构造形式统一，便于制作工业化。 用途： 单坡屋架和支承构件等。,（二）屋架的主要尺寸 1、跨度 据工艺需要定，一般为3m模数，12、15、18、21、24、27、30、36m等 （1）计算跨度 简支与于柱顶上的钢屋架，其计算跨度取决于屋架支座反力的距离。当柱的定位轴线与柱顶中轴线重合，且屋架简支于柱顶时，其计算跨度取房屋轴线跨度（标志跨度）见课本142页图7.5。当不重合时，其计算跨度每端减

6、去150200mm 2、屋架的高度 三角形 h（1/41/6）L 梯形 跨中 h（1/61/10）L 端部 h1.62.2m（铰接时） h1.82.4m（刚接时）,屋盖支承 由屋架、檩条和屋面材料等构件组成的有檩屋盖是几何可变体系。屋架的受压上弦虽然与檩条连接，但所有屋架的上弦有可能向同一方向以半波的形式鼓曲 （图），使得上弦的计算长度为屋架的跨度，承载力下降。其次，屋架下弦虽是拉杆，但侧向无联系时，会引起较大的水平振动和变位，增加杆件和连接中的受力。此外端墙传来的风荷载，仅靠屋架的弦杆承受和传递是不够的。,故支撑设置有下列的作用： （1）保证结构的空间作用 (2)增强屋架的侧向稳定 (3)传

7、递屋盖的水平荷载 (4)便于屋盖的安全施工,1.上弦横向支撑 （1）组成 屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆 （见课本图7.7 144ye) （2）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。 （3）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，确保端屋架的稳定和风荷载传递。（有时因天窗架从第二开间起设。） 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，大型屋面板起系杆的作用。有天窗架时，上弦横向支撑仍需布置。,2.下弦

8、支撑 下弦支撑包括下弦横向支撑和下弦纵向支撑 下弦横向支撑 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、跨中 （图）。,无天窗，跨度l30

9、m，布置在屋架两端、跨度l/3处 （图）。,有天窗、跨度l30m，布置在屋架两端、跨中、天窗架两端 （图）,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 （图）。,跨度大于18m时，一般视具体情况布置两道 （图）。,4.系杆 作用：在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，减小弦杆的计算长度，传递水平荷载。 系杆分刚性和柔性 刚性系杆一般由两个角钢组成，能承受压力和拉力。 柔性系杆则常由单角钢或圆钢组成，只能承受拉力。 布置： 竖向支撑平面内设通长系杆。 水平横向支撑设在第二开间时，端屋架需与第二榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性或柔性系杆均可。 屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。,支承的截面选择及连接构造