《钢结构》讲义 钢屋盖设计 钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成。 钢屋盖结构设计的内容： 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。 一、材料选择 由结构重要性，荷载特征（静荷或动荷），连接方法（焊接或螺栓连接）选用钢材及 焊条。 二、屋盖结构布置 钢屋盖结构可分为两类：一类为有檩体系屋盖，是指在屋架上放置檩条，檩条上再铺 设石棉瓦、瓦楞铁皮、钢丝网水泥槽形板、压型钢板等轻型屋面材料，屋面荷载由檩条传 给屋架：另一类称无檩体系屋盖，是指在屋架上直接放置钢筋混凝土大型屋面板、太空板 等，屋面荷载由大型屋面板直接传给屋架。 三、屋架形式及几何尺寸 屋架是由各种直杆相互连接组成的一种平面桁架：在横向节点荷载作用下，各杆件产 生轴心压力或轴心拉力，因而杆件截面应力分布均匀，材料利用充分，具有用钢屋小、自 重轻：刚度大、便于加工成形和应用广泛的特点。 屋架按外形可分为三角形、梯形、拱形及平行弦四种形式。 屋架的造型应符合以下原则：第一，满足使用要求，主要是排水坡度、建筑净空、天 窗、天棚以及悬挂吊车的需要。第二，受力合理。应使屋架的外形与弯矩图相近，杆件受 力均匀：短杆受压、长杆受拉：荷载布置在节点上，以减少弦杆局部弯矩，屋架中部有足 够高度，以满足刚度要求。第三，便于施工。屋架的杆件和节点宜减少数量和品种、构造 简单、尺寸划一、夹角在30~60度之间。跨度和高度避免超宽、超高。设计时应全面分析、 具体处理，从而确定具体的合理形式。 1.梯形屋架 1)适用于屋面坡度平缓的无懔屋盖结构。屋架形式有普通式（人字式、单斜式）、再 分式。根据跨度、坡度、荷载和有无吊车的条件，再分式的形式有所不同。坡度i<1/3,且 跨度较大时多采用梯形屋架。梯形屋架外形与弯矩图接近，弦杆受力均匀：腹杆多采用人 字式：当端斜杆与弦杆组成的支承点在下弦时称为下承式，多用于刚接支承节点，反之为 上承式。梯形屋架上弦节间长度应与屋面板的尺寸配合，使荷载作用于节点上，当上弦节 间太长时，应采用再分式。 2)屋架计算跨度为屋架两端支座反力的距离，应考虑屋架支座处的构造尺寸，根据房 屋定位轴线及支座构造的不同，屋架的计算跨度的取值尚有下述情况：当支座为一般钢筋 混凝土柱且柱网为封闭结合时，计算跨度为L,(300~400)m:当柱网采用非封闭结 合时，计算跨度为=L,标志跨度L为柱网横向轴线间的距离。 屋架中部高度H=(1/10~1/6)L,跨度大时取小值，跨度小时取大值。 《钢结构》讲义 ———————————————————————————————————————— 2 钢屋盖设计 钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成。 钢屋盖结构设计的内容： 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。 一、材料选择 由结构重要性，荷载特征（静荷或动荷），连接方法（焊接或螺栓连接）选用钢材及 焊条。 二、屋盖结构布置 钢屋盖结构可分为两类：一类为有檩体系屋盖，是指在屋架上放置檩条，檩条上再铺 设石棉瓦、瓦楞铁皮、钢丝网水泥槽形板、压型钢板等轻型屋面材料，屋面荷载由檩条传 给屋架；另一类称无檩体系屋盖，是指在屋架上直接放置钢筋混凝土大型屋面板、太空板 等，屋面荷载由大型屋面板直接传给屋架。 三、屋架形式及几何尺寸 屋架是由各种直杆相互连接组成的一种平面桁架：在横向节点荷载作用下，各杆件产 生轴心压力或轴心拉力，因而杆件截面应力分布均匀，材料利用充分，具有用钢屋小、自 重轻；刚度大、便于加工成形和应用广泛的特点。 屋架按外形可分为三角形、梯形、拱形及平行弦四种形式。 屋架的造型应符合以下原则：第一，满足使用要求，主要是排水坡度、建筑净空、天 窗、天棚以及悬挂吊车的需要。第二，受力合理。应使屋架的外形与弯矩图相近，杆件受 力均匀；短杆受压、长杆受拉；荷载布置在节点上，以减少弦杆局部弯矩，屋架中部有足 够高度，以满足刚度要求。第三，便于施工。屋架的杆件和节点宜减少数量和品种、构造 简单、尺寸划一、夹角在 30～60 度之间。跨度和高度避免超宽、超高。设计时应全面分析、 具体处理，从而确定具体的合理形式。 1.梯形屋架 1）适用于屋面坡度平缓的无檩屋盖结构。屋架形式有普通式（人字式、单斜式）、再 分式。根据跨度、坡度、荷载和有无吊车的条件，再分式的形式有所不同。坡度 i<1/3，且 跨度较大时多采用梯形屋架。梯形屋架外形与弯矩图接近，弦杆受力均匀；腹杆多采用人 字式；当端斜杆与弦杆组成的支承点在下弦时称为下承式，多用于刚接支承节点，反之为 上承式。梯形屋架上弦节间长度应与屋面板的尺寸配合，使荷载作用于节点上，当上弦节 间太长时，应采用再分式。 2）屋架计算跨度为屋架两端支座反力的距离，应考虑屋架支座处的构造尺寸，根据房 屋定位轴线及支座构造的不同，屋架的计算跨度的取值尚有下述情况：当支座为一般钢筋 混凝土柱且柱网为封闭结合时，计算跨度为 L0= L-（300～400）mm；当柱网采用非封闭结 合时，计算跨度为 L0= L , 标志跨度 L 为柱网横向轴线间的距离。 屋架中部高度 H =（1/10～1/6）L，跨度大时取小值，跨度小时取大值