單層廠房鋼屋蓋結(jié)構(gòu)教材.ppt

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1、第7章單層廠房鋼屋蓋結(jié)構(gòu)§7.1單層廠房鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成與布置7.1.1屋蓋結(jié)構(gòu)體系鋼屋蓋結(jié)構(gòu)通常由屋面、檁條、屋架、托架和天窗等構(gòu)件組成。根據(jù)屋面材料和屋面結(jié)構(gòu)布置情況的不同，可分為無(wú)檁屋蓋體系和有檁屋蓋體系。1.無(wú)檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系：一般用于預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板等重型屋面，將屋面板直接放在屋架或天窗架上。房屋橫向剛度大，整體性、耐久性好；屋面板自重大，屋蓋及下部結(jié)構(gòu)用料多，對(duì)抗震不利。屋架間距靈活，構(gòu)件重量輕、施工、安裝方便；屋蓋構(gòu)件數(shù)量多，整體剛度差。2.有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系：常用于輕型屋面材料的情況。7.1.2屋蓋結(jié)構(gòu)布置7.1.2.1柱網(wǎng)布置屋架的跨度和間距須結(jié)合柱網(wǎng)

2、的布置確定，而柱網(wǎng)布置則根據(jù)建筑物使用要求和經(jīng)濟(jì)合理等各方面因素而定。7.1.2.2天窗架設(shè)置為了采光和通風(fēng)等要求，屋架上常設(shè)置天窗。天窗的形式有縱向天窗、橫向天窗和井式天窗3種，一般采用縱向天窗?？v向天窗的天窗架形式一般有多豎桿式、三鉸拱式和三支點(diǎn)式?！?.2屋蓋結(jié)構(gòu)的支撐體系平面屋架在屋架平面外的剛度和穩(wěn)定性很差，不能承受水平荷載。因此，為使屋架結(jié)構(gòu)有足夠的空間剛度和穩(wěn)定性，必須在屋架間設(shè)置支撐系統(tǒng)。7.1.2屋蓋支撐的作用①保證屋蓋的整體性，提高空間剛度僅由平面桁架、檁條及屋面材料組成的屋蓋結(jié)構(gòu)，是一個(gè)不穩(wěn)定的體系，如果將某些屋架在適當(dāng)部位用支撐連系起來(lái)，成為穩(wěn)定的

3、空間體系，其余屋架再由檁條或其他構(gòu)件連接在這個(gè)空間穩(wěn)定體系上，就保證了整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。②避免壓桿側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支撐點(diǎn)，減小弦桿出平面外的計(jì)算長(zhǎng)度。③承擔(dān)和傳遞水平荷載（如縱向和橫向風(fēng)荷載、懸掛吊車(chē)水平荷載和地震作用等）。④保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定與方便屋蓋的安裝首先用支撐將兩相鄰屋架連系起來(lái)組成一個(gè)基本空間穩(wěn)定體，在此基礎(chǔ)上即可順序進(jìn)行其他構(gòu)件的安裝。7.2.2屋蓋支撐的布置屋蓋支撐系統(tǒng)可分為橫向水平支撐、縱向水平支撐、豎向支撐及系桿。7.2.2.1橫向水平支撐橫向水平支撐，布置在屋架上、下弦及天窗架上弦平面，是沿屋架方向布置的支

4、撐。1、屋架上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐一般應(yīng)設(shè)置在房屋兩端或縱向溫度區(qū)段兩端的第一柱間或第二柱間，其最大間距為60m，否則在中間應(yīng)增設(shè)一道或幾道支撐。有時(shí)可將其布置在第二個(gè)柱間，但在第一個(gè)柱間要設(shè)置剛性系桿以支持端屋架和傳遞端墻風(fēng)力。2、下弦橫向水平支撐當(dāng)屋架間距<12m時(shí)，尚應(yīng)在屋架下弦設(shè)置橫向水平支撐，一般和上弦橫向水平支撐布置在同一柱間以形成空間穩(wěn)定體系的基本組成部分。但當(dāng)屋架跨度比較?。?18m）又無(wú)吊車(chē)或其他振動(dòng)設(shè)備時(shí)，可不設(shè)下弦橫向水平支撐。3、縱向天窗架上弦橫向支撐無(wú)論有檁或無(wú)檁屋蓋體系，在每個(gè)天窗架區(qū)段的兩端及中部與屋架上弦橫向支撐相對(duì)應(yīng)區(qū)間內(nèi)均應(yīng)設(shè)

5、置上弦橫向支撐。7.2.2.2縱向水平支撐當(dāng)房屋較高、跨度較大、空間剛度要求較高時(shí)，設(shè)有支承中間屋架的托架，或設(shè)有重級(jí)或大噸位的中級(jí)工作制橋式吊車(chē)等較大振動(dòng)設(shè)備時(shí)，均應(yīng)在屋架端節(jié)間平面內(nèi)設(shè)置縱向水平支撐。一般情況可以省掉。屋架間距<12m時(shí)，通常布置在屋架下弦平面。屋架間距≥12m時(shí)，宜布置在屋架的上弦平面內(nèi)。下弦縱向水平支撐7.2.2.3豎向支撐1、屋架豎向支撐豎向支撐聯(lián)系屋架上、下弦水平支撐，并和屋架水平支撐一起形成幾何不變的屋蓋空間結(jié)構(gòu)，是上弦橫向水平支撐的支承點(diǎn)，在屋蓋安裝過(guò)程中保證屋蓋穩(wěn)定。屋架的豎向支撐應(yīng)與上、下弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間。2、天窗架豎向支撐

6、應(yīng)設(shè)在有上弦橫向水平支撐天窗架區(qū)段，并沿天窗兩側(cè)立柱水平面內(nèi)設(shè)置豎向支撐。當(dāng)天窗跨度大于或等于12m時(shí)，尚應(yīng)在中央豎桿平面內(nèi)增設(shè)一道豎向支撐。7.2.2.4系桿作用：系桿能保證無(wú)橫向水平支撐的所有屋架在上弦桿平面外的穩(wěn)定和安裝時(shí)屋架的穩(wěn)定，第一柱間的剛性系桿能將山墻的風(fēng)荷載傳到橫向水平支撐。設(shè)置：在橫向支撐或豎向支撐節(jié)點(diǎn)處應(yīng)沿房屋通長(zhǎng)設(shè)置系桿。在屋架上弦平面內(nèi)，對(duì)無(wú)檁體系屋蓋應(yīng)在屋脊處和屋架端部處設(shè)置系桿；對(duì)有檁體系只在有縱向天窗下的屋脊處設(shè)置系桿。系桿分剛性系桿（既能受拉也能受壓）和柔性系桿（只能承受拉力）兩種。屋架主要支承節(jié)點(diǎn)處的系桿，屋架上弦脊節(jié)點(diǎn)處的系桿均宜用剛性

7、系桿。1、屋架系桿2、天窗架系桿在縱向天窗架上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處設(shè)通長(zhǎng)剛性系桿，在天窗架上弦兩側(cè)端節(jié)點(diǎn)處設(shè)置通長(zhǎng)的水平柔性系桿。7.2.3支撐的形式、計(jì)算和連接構(gòu)造7.2.3.1支撐的形式屋架支撐為平行弦桁架，其弦桿可兼作支撐桁架的弦桿，斜腹桿一般采用十字交叉式，與弦桿的交角在30o～60o之間。通常橫向水平支撐節(jié)點(diǎn)間的距離為屋架上弦節(jié)間距離的2～4倍，縱向水平支撐的寬度取屋架端節(jié)間的長(zhǎng)度，一般為6m左右。7.2.3.2支撐設(shè)計(jì)計(jì)算原則屋蓋支撐因受力較小一般不進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，其截面尺寸一般由桿件容許長(zhǎng)細(xì)比和構(gòu)造要求決定。支撐中的交叉斜