钢8―屋盖2

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）、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：o与上弦横向支撑布置在同一开间，形成稳定的空间体系。o屋架跨度大于18m时，o屋架下弦设有悬挂吊车时，o抗风柱支承在屋架下弦时，o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：o屋架两边，与横向支撑形成封闭框。o有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制吊车时，o有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时，o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4～5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。•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求是：拉杆：[λ]=400压杆：[λ]=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①简图②荷载计算对x-x轴qy=qcosα对y-y轴qx=qsinαq为线荷载。③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，用跨中弯矩，如跨中qyqx/3.5，采用跨度1/3处的弯矩。⑤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④强度⑥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1.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。2.比例：轴线图与节点图可取不同比例，如轴线可用1:30～1:20，杆件截面和节点尺寸可用1:15～1:10，以使节点画清楚些。3.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。4.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。5.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）0.8l（C）0.9l（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___________。（Ａ）杆件的几何长度（Ｂ）杆件几何长度的0.8倍（C）杆件几何长度的0.9倍（Ｄ）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_______。（Ａ）0.8l（Ｂ）1.0l（C）侧向支撑点间距（Ｄ）屋面板宽度的２倍•屋架中，双角钢十字形截面端竖杆的斜平面计算长度为________。（设杆件几何长度为l）（Ａ）l（Ｂ）0.8l（C）0.9l（Ｄ）2l•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）0.8l（C）0.9l（D）侧向支撑点间距