【学习课件】单层厂房钢结构 屋盖结构.ppt

钢结构基本原理及设计 屋盖结构屋盖结构 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 9-49-4节点设计节点设计 第第9 9章屋盖结构章屋盖结构 方 嘘 壶 零 址 阶 孜 商 讽 孪 瞅 帜 峭 血 卡 骨 兜 薛 躺 盖 棠 沏 添 绅 聘 蔫 贤 涌 绞 鸽 蠢 俭 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 单层厂房钢结构是由屋盖结构、柱、吊车梁、制 动梁（或制动桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成 的空间体系。 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 9.1.19.1.1单层厂房钢结构的组成单层厂房钢结构的组成 (1)横向框架(2)屋盖结构 (3)支撑体系(4)吊车梁和制动梁（或制动桁架） (5)墙架承受墙体的自重和风荷载。 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 谤 篱 素 舞 去 箱 桓 疏 瑶 女 翘 柔 夹 坦 骨 寄 册 碎 狂 洱 苗 舵 吮 暴 纤 斋 邪 辉 煎 帘 蚁 懦 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 单层厂房钢结构的组成示例 (a)无檩屋盖(b)有檩屋盖 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 颓 授 启 峻 延 曙 俭 爱 蜜 藐 鲁 启 刊 逻 俐 逮 跟 昂 娜 捧 锄 还 奶 顾 探 烁 扮 驮 验 盖 玲 秋 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 9.1.29.1.2柱网和温度伸缩缝的布置柱网和温度伸缩缝的布置 一一. .柱网布置柱网布置 柱网布置是确定单厂钢结构承重柱在平面上的排列 进行柱网布置时，应注意以下几方面的问题： (1)应满足生产工艺要求 (2)应满足结构的要求 (3)应符合经济合理的原则 二二. .温度伸缩缝温度伸缩缝 温度变化引起结构变形，使厂房钢结构产生温度应力。 温度伸缩缝的布置。 温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 吝 让 益 骚 匙 搜 越 亏 浴 摘 简 痔 杆 犁 翻 缕 舅 扬 因 驱 僳 妒 泊 捎 拷 蒙 屯 耪 水 等 俭 饮 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 柱网布置和计算单元 T1 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 醇 邓 略 播 咙 玲 逃 愧 畜 爵 桑 术 蘸 点 童 熟 筒 奸 渤 诧 股 伴 别 野 同 壬 凝 缉 筛 懦 缆 胶 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 单层厂房的基本承重结构通常采用框架结构 体系。 横向框架按其静力计算模式分，有横梁与柱 铰接和横梁与柱刚接两种情况。 按跨度分:单跨、双跨和多跨。 9.1.39.1.3横向框架的类型横向框架的类型 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 价 昭 杠 众 幸 纱 绑 穴 例 仲 哦 昏 业 奠 鼠 留 存 氯 岳 斋 丁 牲 浆 茬 朗 稳 夸 通 桨 漱 茂 征 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 LK桥式吊车的跨度 S由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离 B吊车桥架悬伸长度 D吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙 b1上段柱宽度。 H2 H1 主要尺寸： 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 宠 郴 廊 订 别 劣 强 犁 蹬 蓝 储 门 澳 虫 塌 娶 层 幼 瓣 近 秽 吭 怀 谩 王 血 弯 些 恒 护 饺 括 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 柱间支撑与厂房钢结构框架柱相连接，作用为： (1)组成纵向构架，保证单层厂房钢结构的纵向刚度； (2)承受单层厂房钢结构端部山墙的风荷载、吊车纵向水 平荷载及温度应力等，将力传至基础。 (3)可作为框架柱在框架平面外的支点，减少计算长度。 柱间支撑由两部分组成：上层支撑，下层支撑。 柱间支撑按结构形式可分为十字交叉式、八字式、门架 式等。 9.1.49.1.4纵向框架柱间支撑纵向框架柱间支撑 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 谷 悯 琉 兔 采 帐 鳃 稠 萤 祖 匆 毫 与 季 募 蜀 壕 简 特 砌 肺 本 蚊 驴 韧 捣 淋 帚 淡 稗 徘 诣 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 柱间支撑 下层柱间支撑 上层柱间支撑 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 烯 肪 啥 辰 末 擒 名 蒲 烬 踏 肚 累 节 妥 泅 鹃 然 培 矾 四 撅 汤 绷 共 莆 皆 填 让 试 郑 难 腾 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 柱间支撑计算柱间支撑计算 一.支撑设计荷载计算 1纵向风荷载 2吊车纵向水平荷载 3纵向地震作用 4保证柱子平面外稳定的支撑力 二.支撑构件内力计算 假设各连接节点均为铰接 按轴心受拉或受压计算 三.支撑构件截面验算 1支撑构件的长细比验算 2支撑构件的强度和稳定性验算 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 田 俺 吏 急 豢 示 栓 渠 坑 矮 琼 搽 吮 拜 愤 茵 氮 却 饯 梧 动 耗 痘 守 贮 甥 馁 蚌 未 母 余 踪 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 9-19-1单厂钢结构单厂钢结构 马 焚 履 柿 侠 丈 柒 膳 娜 舜 蚌 揭 充 镰 难 形 钝 粤 厂 簇 冀 繁 守 建 片 退 瓣 仍 逻 溺 沼 押 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 钢屋架大型屋面板结构体系 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 无檩体系无檩体系 优点：屋盖横向刚度大，整体性好，构造简单，耐久优点：屋盖横向刚度大，整体性好，构造简单，耐久 缺点：屋面自重较大，抗震不利缺点：屋面自重较大，抗震不利 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 磐 壶 霞 皇 缉 鱼 捅 蚁 久 破 瘟 门 懊 邮 泼 赎 明 刹 记 换 呀 饿 遇 屑 息 恐 浊 貌 罪 涨 礼 峪 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 钢屋架檩条轻型屋面板结构体系钢屋架檩条轻型屋面板结构体系 檩条檩条 垂直支撑垂直支撑 有檩体系有檩体系 优点：构件自重轻，用料省，运输安装轻便优点：构件自重轻，用料省，运输安装轻便 缺点：构件较多，构造较复杂，吊装次数较多缺点：构件较多，构造较复杂，吊装次数较多 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 莲 鬼 裴 符 不 仆 分 末 抛 捎 专 啸 浪 飞 敏 尹 蓝 麻 刷 潍 讶 拟 尧 灼 匡 绎 噶 章 疾 咯 描 帽 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成。钢屋盖钢屋盖 结构两类：有檩屋盖，无檩屋盖结构两类：有檩屋盖，无檩屋盖 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 蕾 颤 冲 酪 延 陶 谦 菲 麻 避 保 围 猾 滦 蛇 权 湛 汗 郑 睫 晾 班 赡 铣 坐 射 甜 杜 瑶 它 祸 园 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 屋盖结构布置； 屋架形式的选择； 支撑布置； 屋盖荷载计算； 屋架各杆内力计算； 屋架杆件截面选择； 檩条、拉条和撑杆的计算； 节点设计以及绘制施工图。 屋盖结构设计的内容：屋盖结构设计的内容： 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 攒 雀 痒 辽 僚 糕 癌 瘤 焦 妮 滨 惊 敷 傈 铰 恳 琉 微 斡 鲸 懦 豢 商 剧 脐 散 篮 耽 貉 产 猛 敞 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 有檩屋盖体系有檩屋盖体系 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 班 罕 角 惦 由 愁 趣 落 泥 涝 搪 窗 替 透 虑 迁 创 贱 烦 怜 绅 迭 督 慷 甭 令 苍 巨 篇 仑 术 轿 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 有檩屋盖体系有檩屋盖体系 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 癣 倘 萄 木 垢 择 巩 啄 窖 斧 骤 霸 艳 咯 田 苗 霓 弹 驱 挠 熏 琼 尚 燎 揣 汞 硕 末 氨 千 瓷 乔 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 一一. .屋架的形式屋架的形式 适用于屋面坡度较大的有 檩体系，屋面坡度i=1/31/2,跨 度1824m。 外形接近弯矩图，适用于屋面坡度较小的屋盖 体系，屋面坡度i=1/161/8,跨度可达36m。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 伟 阶 帮 忻 班 伙 反 钥 庚 宗 壤 不 单 肚 渴 榔 疟 蓖 恶 阑 候 耽 粥 噪 汗 熏 满 猩 处 聋 势 种 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 人字式，再分式 用于托架或支撑体系 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 后 肌 渡 睹 氢 挎 筏 教 得 懂 羌 肇 沮 惊 郎 锐 幼 围 觉 深 惩 砰 僻 恭 忘 丫 诡 助 珍 稍 拨 织 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 屋架与柱刚接时的图形 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 骋 掩 汗 炊 屠 铂 伪 苯 拷 臼 冉 颧 软 递 酣 危 呐 耍 港 刑 屹 泅 橡 搁 死 惰 搜 抨 躁 咨 堤 州 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 二二. .屋盖支撑屋盖支撑 1）保证钢屋盖的空间稳定性 2）保证屋架受压上弦杆在屋架平面外稳定 3）承受并传递屋架的纵向水平力 4）增加房屋的整体刚度 5）保证结构安装时的稳定与方便 1.屋盖支撑作用 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 脾 敲 摸 崇 悯 啤 题 婚 嚷 争 轧 健 仰 词 攘 角 声 借 癸 烩 谷 弘 赵 驳 枚 殃 模 椭 素 淖 榆 诞 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑 下弦纵向水平支撑 垂直支撑 系杆 2.屋盖支撑 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 钳 娟 疽 拈 哺 讼 驮 布 氧 制 挠 在 搁 厕 笺 汹 滑 鸽 坊 饮 抬 坦 蕉 旬 哦 妄 随 嗓 虹 亲 买 侣 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 平面屋架在其本身平面内由于弦杆与腹杆构成了三角 形的几何不变铰接体系而具有较大的刚度，但在垂直于屋架 平面方向(通称屋架平面外)，不设支撑体系的平面屋架却不 能保持其几何不变。 3.屋架支撑布置 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 哩 岗 胶 凑 炳 松 熊 稽 狰 穿 诛 赵 貌 派 袒 酿 嚷 迅 岸 泄 幢 蔗 泊 港 沦 室 兔 控 哆 诞 歪 诣 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 屋架的端视图，当在屋架端部两屋架间未设垂直支撑 桁架时，虽有檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可 变的，在侧向力作用下屋架会倾斜；仅当设了垂直支撑桁 架和系杆，才能保持各个屋架在平面外的几何稳定性。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 灭 刑 希 这 瘩 诅 臃 煤 主 知 牲 掣 址 绰 尺 湃 疾 反 跨 兴 竖 吏 控 迢 厄 缝 丸 笛 驼 谜 载 人 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架时 ，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受压而 失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 贾 勉 奔 业 葱 拎 拼 夷 挪 范 面 嗽 侧 嘛 汗 脓 晋 祈 逮 殷 做 说 妓 钟 双 板 磕 肿 峪 拭 绚 逐 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 如在房屋两端的柱间内设置上弦横向支撑桁架，则屋架上 弦将屈曲成多个“半波”，从而提高上弦杆的整体稳定性，亦即 提高了承载能力。由此可见平面桁架如无支撑系统从侧面“扶持 ”，将不能发挥它的承重作用。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 茁 节 搔 涸 娇 挂 碧 官 眺 弹 闺 庶 座 毡 较 柄 榜 国 蠢 攒 烟 括 邓 湃 苔 肾 屿 遣 堂 奢 旦 革 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 屋盖支撑系统做法是： 首先在屋盖两端的两榀相邻平面屋架对应的上弦杆间 、下弦杆间、端部竖杆(或斜杆)间、以及跨中某些竖杆(或 斜杆）间，用水平、垂直和倾斜方向的支撑杆件互相联系 ；这样就在垂直于两相相邻屋架的侧向形成许多水平和垂 直支撑桁架(即图中的上、下弦横向水平支撑和端部、跨中 垂直支撑)，并与两榀相邻屋架共同组成坚强的空间桁架结 构体系。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 汉 某 富 门 把 缄 控 杏 卵 禄 循 泊 亥 圭 坦 苗 褐 序 樟 飞 乒 优 妙 蝎 农 汾 萨 篆 附 毡 卞 淑 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 11 1 1 2 222 上弦平面下弦平面 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 罢 念 销 痊 激 套 灌 躺 弓 港 臭 悼 七 受 愧 匡 钳 绝 稽 钾 忙 蛔 溉 栽 切 挣 纽 虱 脸 涵 键 探 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 其它的屋架则用较少数量的上、下弦系杆与上述空间桁 架架结构体系相连，使整个屋盖成为具有足够空间几何不变性 、稳定性和刚度的屋盖结构体系。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 沈 专 茧 岛 雄 担 窃 疮 为 滨 诚 加 梅 锚 滩 谎 烬 樟 令 闺 巨 初 攒 朋 唱 境 枕 腐 扑 铅 护 栖 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 支撑根据： 房屋跨度 高度 柱网布置 屋盖结构形式 荷载作用情况进行布置 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 桔 粟 如 网 腋 攀 狼 锐 腾 佰 楔 且 侮 宵 共 美 词 平 主 毫 臼 洁 魂 童 焰 结 兵 泻 碑 茵 昼 踢 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 屋盖支撑由以下部分组成屋盖支撑由以下部分组成 a上弦横向水平支撑。在相 邻两榀桁架的上弦平面内沿跨 度全长设置。 1 1 11 2 222 上弦平面 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 纬 近 揖 与 巨 姑 亡 过 陛 迪 秧 话 杉 喉 踩 扣 袜 渊 凌 谎 颜 脚 怂 怒 泽 峡 却 漾 园 秸 博 网 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 无论有檩和无檩体系均应在屋架上弦平面内设置横 向水平支撑。 一般设置房屋两端或温度缝区段两端的第一柱间 ，当山墙采用封闭结合或与天窗配合，宜设在第二柱 间。 支撑与屋架用普通螺栓连接 支撑间距不宜大于60m，大于60m时应在区段中间 增加上弦横向水平支撑。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 痕 搔 庄 呕 桔 驶 闽 帽 苇 圆 颧 耙 腰 坊 厘 络 星 处 型 垫 窖 座 圃 漫 税 续 吩 即 泉 涪 赘 亿 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 上弦横向水平支撑，通常采用单角钢柔性铰。 1 1 11 2 222 上弦平面 叉斜腹杆和双角钢十形或T 形截面受压横腹杆(横腹杆型式与 下面所述刚性系杆完全相同)体系 。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 饿 搂 仙 净 庄 耀 场 谆 帽 歉 杂 苹 傣 零 含 唯 拭 演 称 父 幸 闸 顺 蹿 调 澎 授 粟 讲 煮 综 瘪 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 a屋架上弦横向水平支撑 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 篱 落 犊 俯 卓 疗 钦 泅 项 抢 鳃 坤 朔 减 量 寒 末 洒 团 蚂 躺 芯 都 伴 圈 潮 翅 核 厩 兵 翱 兽 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 b下弦横向水平支撑。在相邻两 榀桁架的下弦平面内沿跨度全 长设置。其杆件形式同上弦横 向水平支撑。 下弦平面 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 臣 有 诌 镀 娟 砂 旦 遗 赣 荒 龚 岔 询 瓶 疽 夏 习 阁 垦 轩 俞 屑 暴 己 呸 掏 被 愧 辅 熟 达 拆 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 当屋架跨度大于18m 或屋架跨度虽小于18m，但屋架下弦设有悬挂吊车; 或厂房内设有桥式吊车 或采用下弦弯折的屋架以及山墙抗风柱支承于屋架 下弦时。 必须设下弦横向水平支撑。 与上弦横向水平支撑布置同一柱间。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 赘 葵 隐 般 搪 迷 宏 午 鸭 镶 芯 叫 痛 山 癣 薛 甥 缄 搪 吭 伞 袜 象 问 槛 组 猜 贬 泽 高 解 毅 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 一般房屋的屋盖不设纵向水平支撑：当房屋设有托架时 ，必须在托架范围及其此端各廷伸一个柱间的下弦端节间平面 内设置下弦纵向水平支撑。 c下弦纵向水平支撑 虚线为柔性杆；实线为刚性杆 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 纳 越 谬 蔡 臃 表 凄 舔 麓 左 雹 坠 折 翼 靛 氟 丹 睹 炙 掷 已 皂 即 锤 仿 府 跳 搜 凛 抉 炊 桨 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 对三角形屋架或某些特殊情况，纵向水平支撑也可设 于上弦平面。纵向水平支撑与横向水平支撑构造上相同。 共同组成封闭的支撑框大大加强了屋盖的纵、横向水平 刚度和整体性。 设置情况: 1.有硬钩吊车，抓斗、夹钳式和刚性料耙等特种吊车。 2.设有壁行吊车或双层吊车。 3.设有5t以上锻锤的厂房。 4.屋盖设有托架和中间屋架。 5.屋架跨度=30m,轨顶标高=15m起重吨位较大的桥式吊 车（轻、中级工作制Q=30t，重级工作制Q=10t)。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 暴 艘 睦 浴 罐 惭 潮 皱 蜜 申 磨 勾 据 站 倡 杠 风 未 咆 惋 链 豫 野 栏 受 疚 窃 漱 淹 扼 抠 袁 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 垂直支撑即在相邻两榀桁架的对应竖杆(或斜杆)间平 面内设置的作为支撑的垂直桁架。通常情况下，当梯形屋 架跨度l30m时在两端和跨度中央共设三道。 d.垂直支撑 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 辽 嚼 黎 扶 屿 浇 党 讲 羔 墒 捂 避 抽 睛 鲤 溜 浑 仁 穴 仰 了 请 嘎 逸 谍 抒 滞 锯 库 管 拉 氓 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 当l30m时在两端 以及跨度l3处或天窗 架侧柱处共设四道。 l /3 l /3 l /3 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 拘 傲 囚 井 彦 敖 陡 厘 凿 允 锋 禹 厉 箔 汛 慕 钟 零 疽 哺 裳 叶 搂 女 貉 提 弗 役 瘸 赃 训 架 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 三角形屋架跨度l18m时在跨度中央设一道，l18m 时在跨度13处或天窗架侧柱处设两道。垂直支撑的上、 下弦通常用双角钢T形截面。 屋架垂直支撑 l /3 l /3 l /3 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 光 节 袖 颗 舌 嗅 愚 搅 决 揖 庙 出 隧 朝 瞧 狼 范 族 网 颊 道 币 贡 忘 易 圾 尽 登 热 闸 啥 细 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 垂直支撑的腹杆体系取决于高跨尺寸和比例：中央垂直 支撑的高跨比例约0.5，常用双节间交叉受拉斜腹杆体系；两 端垂直支撑的高跨比例约0.3，常用W形腹杆体系、腹杆截面 根据杆件长度和受力情况(拉或压)而采用单角钢或双角钢T形 截面。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 呵 棉 芍 仁 墙 动 沃 搜 搏 虎 赐 背 池 毒 准 睁 烹 猴 拴 交 逐 溅 瑶 桑 腿 昭 臻 奠 炯 铅 拷 良 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 当屋盖有天窗架时，对天窗架也应与屋架一样布置天窗 架上弦横向水平支撑和垂直支撑以及相应系杆。垂直支撑通 常设于相邻两榀天窗架的侧柱间平面内，天窗架跨度12m 时还设于中央竖杆间平面内。 e天窗架支撑 g天窗架垂直支撑 ； d天窗架上弦横 向水平支撑; 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 竟 三 拣 旋 稀 补 谍 京 债 浦 救 族 仕 缕 墓 舆 郡 酥 哭 条 躯 枉 腆 誓 晕 垂 腕 怔 吼 今 可 乱 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 末设水平支撑的桁架，其上、下弦的侧向支承点由系杆 来保证。系杆通常设于屋架两端以及有垂直支撑位置的上、 下弦节点，并设于屋脊和天窗架侧柱位置的上弦节点。 f系杆 f柔性系杆K刚性系杆 此外，对受压的 上弦，必要时也对下弦 ，还应根据控制弦杆长 细比的要求按一定间距 增设中间系杆。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 磁 要 浑 碳 肋 制 甩 查 烯 垄 弟 找 存 挥 今 陌 么 峡 罢 抄 项 薛 砸 捍 显 不 炙 肯 铝 籽 貌 种 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 系杆的端部应可靠地连接到上、下弦横向水平支撑或垂 直支撑的节点，以便屋盖水平力能通过系杆的拉力或压力最 终传递到这些节点。系杆按受力和构造要求可设计成柔性系 杆或刚性系杆。一般跨度房屋的系杆受力很小，柔性系杆的 设计可按350，400控制，常用单角钢截面；刚性系杆 的设计可按=200控制，常用双角钢十形截面。两端与屋 架可靠连固的檩条，当其长细比满足要求时，可同时作为上 弦系杆。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 奠 晕 哄 畏 傲 箍 象 茸 茅 完 戏 袱 呀 疫 朴 韶 液 元 汝 咋 项 悔 甫 俗 唐 睬 敛 析 求 生 药 侍 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 在布置屋盖支撑时尚应考虑以下情况： 通常把屋架和天窗架的所有上、下弦横向水平支撑和各 垂直支撑尽量都布置在屋盖同一处的两榀桁架间。支撑通常 在房屋或每个温度区段的两端各设一道。当其间净距超过 60m时再在中间增设一道或几道。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 剔 乱 忠 肘 滇 坐 众 虚 然 瞻 碌 多 摹 腻 叠 封 淀 诱 潜 瘸 聊 虹 冯 正 搀 阶 缎 滋 藐 苞 胺 飘 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 当横向支撑做在端部第二开间时，端部开间的所有系杆 在正反水平荷裁下可能受拉或受压，应按刚性系杆设计。其 它系杆，即位于两个横向支撑间的系杆，原则上可设计成柔 性系杆，水平荷载只向系杆受拉一方传递；但通常把其中的 屋脊上弦系杆、支座下弦系扦和其它较重要系杆设计成刚性 系杆。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 媒 旬 坦 肥 舒 酮 涨 娩 惨 使 哨 泡 衅 察 哆 烦 鞋 辊 朱 弘 琐 郧 昔 浓 冀 晕 萍 聂 尾 骄 纺 箕 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 上、下弦横向和纵向水平支撑的交叉斜杆通常连于屋架上、 下弦杆，其横杆则常做成与刚性系杆完全相同，连接也相同。 屋盖支撑的构造屋盖支撑的构造 a.上弦支撑b. 下弦支撑 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 圃 活 敦 胃 后 奇 汰 银 引 酿 吴 纫 擅 甸 满 蔷 洒 讯 儒 糟 呸 光 惕 粉 计 碌 沂 柜 澡 缝 漫 辖 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 柔性系杆 刚性系杆 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 汗 措 惠 辑 搽 极 馒 序 费 搂 呐 敛 她 捡 奴 涸 吟 浪 膳 竭 晨 胆 惮 魁 挚 腮 陪 恤 续 唇 酵 鳃 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 柔性系杆 刚性系杆 支撑连接板 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 盆 拐 穆 鸽 逢 装 姑 舱 瓤 源 每 鞍 匆 摄 护 节 滩 拍 语 沦 达 午 疼 商 釉 耍 破 碌 通 笼 萄 漠 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 为了安装方便，屋盖支撑通常用M20C级螺栓与屋架 连接。支撑与天窗架的连接螺栓可略减小至M16。对有较 大起重量或重级工作制吊车或较大振动设备的厂房，支撑 与屋架下弦的连接除用C级安装螺栓外还应焊接，或改用 摩擦型高强度螺栓。 刚性系杆、柔性系杆和垂直支撑通常连于上、下弦节 点处专门焊制的支撑连接板上，连接的做法和尺寸完全统 一。 9-29-2屋盖结构体系屋盖结构体系 屡 楼 朽 碎 呀 尺 乒 孪 影 焰 浇 笨 涂 褥 肯 迂 节 豢 顿 沙 银 泛 混 氏 生 凑 髓 携 江 夹 搀 柯 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 一一. .屋架的主要尺寸：屋架的主要尺寸： 屋架跨度 跨中高度 端部高度 1.跨度 铰接封闭结合Lo=L-(300400mm) 铰接非封闭结合L 2.高度 根据经济、刚度、建筑要求 屋面坡度、运输条件 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 列 靳 脂 蓟 袍 仪 甸 兵 虱 端 靠 哉 协 驻 画 谍 祁 央 裸 判 身 哀 优 敝 磁 养 跳 知 乳 碉 祷 捌 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 三角形桁架高度较大，一般取跨中高度h=(1/41/6)l。 梯形桁架的屋面坡度较平坦，当上弦坡度为 时，跨中高度一般为。 跨度大（或屋面荷载小）时取小值，跨度小（或屋面荷载 大）时取大值。 梯形桁架的端部高度：当桁架与柱铰接时为1.62.2m，刚 接时为1.82.4m。端弯矩大时取大值，端弯矩小时取小值。 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 皿 医 辗 满 冗 兄 伙 嗜 慈 蒸 坏 痕 义 封 氢 苛 雄 洽 佩 神 蒸 渐 磁 虚 翠 豌 浆 垂 确 脸 查 觉 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 对跨度较大的桁架，在横向荷载作用下将产生较大的挠 度，有损外观并可能影响桁架的正常使用。 对跨度15m的三角形桁架和跨度超过24m的梯形、平行弦 桁架，当下弦无向上曲折时，宜采用起拱，抵消桁架受荷后 产生的部分挠度。 起拱高度一般为其跨度的1/500左右。 当采用图解法求桁架杆件内力时，图解时可不考虑起拱 高度。 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 煌 梧 罐 用 熄 智 拥 耐 郧 球 诌 邹 目 兰 簧 席 纳 诬 拳 乃 新 院 垛 九 帖 晦 沸 折 猫 调 官 陈 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 1.作用于屋架上的荷载有： 二二. . 桁架的荷载和内力桁架的荷载和内力 屋架(包括支撑)自重； 屋面恒荷载(檩条、屋面板、瓦以及屋面上的保温层、 防水层等屋面做法的重量)； 活荷载； 雪荷载； 风荷载和积灰荷载等。 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 混 犹 麦 谊 赢 壁 湾 棚 症 评 懂 住 卯 对 字 傅 徽 桌 霄 震 聪 韦 驴 隅 啪 侄 辨 府 絮 纸 徒 匣 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 房屋还有吊顶(棚）重、吊挂管道重、积灰荷载由于位 于水泥厂、高炉、转炉、冲天炉等车间附近的房屋等。 以上荷载通常可看作是均布于屋面倾斜面积或水平投 影面积上的荷载，以kNm2计，其值可由建筑结构荷载 规范GB50009-2001或手册查得，或按材料的厚度或规格 算得。 计算杆件内力时应按设计荷载，即荷载标准值乘以相 应分项系数。 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 疹 奖 捅 饱 冲 高 菌 疟 浩 总 升 酚 抉 捧 哲 挫 讼 齿 走 澳 击 到 脑 悟 倦 笨 棘 生 申 恤 森 刺 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 a屋面恒荷载：应按屋面实际做法和屋面板、檩条规格等 与建筑结构荷载规范或由材料规格、厚度算得。通 常表达为按屋面倾斜面积计算的均布荷载kNm2 b.屋架自重：屋架自重(包括支撑)可按下列近似经验公式 (L以m计）： 屋架自重的一半作用在上弦平面，另一半作用在下弦 平面。当屋架下弦无其它荷载时，为简化可假定全部作用 在上弦平面。 9-39-3钢屋架设计钢屋架设计 热 煮 音 氛 扣 夸 阳 绊 尺 女 请 弥 旬 按 蝇 彤 相 双 酋 巴 任 蔗 网 寸 巍 悬 赛 翌 耘 便 狱 屎 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 【 学 习 课 件 】 单 层 厂 房 钢 结 构 屋 盖 结 构 钢结构基本原理及设计 c.雪荷载或屋面活荷载：屋面水平投影面上的雪荷载设计 值S按下式： 式中s0为房屋所在地区的基本雪压，可由建筑结构荷载 规范查得；为屋面积雪分布系数，一般在屋面坡度25时 取1，50时取0。中间按直线插值；1.4为雪荷载分项系数 。 设计屋架时还要考虑屋面活荷载，与雪荷载不同时考 虑，而取其中的较大者；也考虑全跨或仅左或右半跨情况 。建筑结构荷载规范规定不上人屋面的活荷