本章主要讲述钢屋盖结构的组成和分类

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1、21钢　屋　盖本章主要讲述钢屋盖结构的组成和分类、普通钢屋架的形式、尺寸和设计计算方法以及钢屋架的施工图，并简述了轻型钢屋架的基本知识，在学习过程中应主要掌握下列内容：(1)掌握钢屋盖结构的组成，各组成部分的分类、作用和布置；(2)掌握常用钢屋架的形式、尺寸，区别不同形式屋架的性能和适用范围；本章提要(3)了解钢屋盖中支撑的布置方法和所起作用；(4)掌握普通钢屋架的设计计算方法和构造要求；(5)能看懂钢屋架施工图纸，并能绘制简单施工图；(6)了解轻钢屋架的基本知识。本章内容21.1钢屋盖结构的组

2、成和分类21.2钢屋架的形式和尺寸21.3钢屋盖的支撑系统21.4钢屋架的设计计算21.5钢屋架施工图21.6普通钢屋架设计计算实例21.7轻型钢屋架21.1钢屋盖结构的组成和分类钢屋盖结构主要由屋面、屋架和支撑三部分组成，有的还设有托架和天窗架等构件(如图21.1)。(1)屋面,主要由各种屋面板材组成，平铺于屋架上，承受外荷载。(2)屋架，主要由各种钢构件组合连接而成。(3)支撑：根据支撑设置的部位和所起的作用不同，支撑分为上弦横向支撑、下弦水平支撑、垂直支撑和系杆四种。21.1.1组成(4)托架

3、和天窗架屋架的跨度和间距取决于柱网布置，而柱网布置则根据建筑物工艺要求和经济合理等各方面因素而定。天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井式天窗等三种，一般常采用纵向天窗。纵向天窗则需单独设置天窗架，常见的几种天窗架形式如图21.2。图21.1装配式钢筋混凝土单层厂房结构图21.2天窗架的形式根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，钢屋盖可分为无檩屋盖和有檩屋盖两种(图21.3)。当屋面材料采用预应力大型屋面板时，屋面荷载可通过大型屋面板直接传给屋架，这种屋盖体系称为无檩屋盖；当屋面材料采用瓦楞铁皮、石棉瓦、

4、波形钢板和钢丝网水泥板等时，屋面荷载要通过檩条传给屋架，这种体系称为有檩屋盖。21.1.2分类两种屋盖体系各有优缺点，具体设计时应根据建筑物使用要求、结构特性、材料供应情况和施工条件等综合考虑而定。一般中型厂房，特别是重型厂房，由于对横向刚度要求较高，所以宜采用大型屋面板的无檩屋盖；而对于中、小型特别是不需要做保温层的房屋，则宜采用具有轻型屋面材料的有檩屋盖。图21.3屋盖结构布置(a)有檩屋盖；(b)无檩屋盖21.2钢屋架的形式和尺寸21.2.1常用的钢屋架形式（见表21.1）表21.1常见屋架形

5、式对照表①屋架的外形应与屋面材料所要求的排水坡度相适应。②屋架的外形尽可能与其弯矩图相适应，使弦杆各节间的内力相差不大。③腹杆的布置要合理，腹杆的总长度要短，数量要少，并应使较长的腹杆受拉、较短的腹杆受压。④节点构造要简单合理、易于制造。⑤对于设有天窗或悬挂式起重运输设备的房屋，还要配合天窗的尺寸和悬挂吊点的位置来划分节间和布置腹杆。21.2.2确定屋架形式的原则(1)屋架的跨度主要是根据工艺和建筑要求来确定，普通钢屋架常见跨度为18m、21m、24m、27m、30m、36m等。钢屋架计算跨度的

6、确定：简支于柱顶的钢屋架，其计算跨度取决于屋架支反力间的距离。如图21.4所示。(2)屋架的高度取决于经济、刚度要求和运输界限等三个方面，同时又和屋面坡度密切相关，有时还受到建筑要求的限制。21.2.3屋架的主要尺寸屋架高度确定的主要程序：①根据屋架的形式和设计经验确定出屋架的端部高度；②按屋面材料对屋面坡度的要求确定出屋架的跨中高度；③综合考虑其他各影响因素，最后确定屋架的高度。当屋架的外形和主要尺寸(跨度、高度)都确定之后，桁架各杆的几何长度即可根据三角函数或投影关系求得。图21.4屋架的计

7、算跨度从经济和刚度的要求来看，三角形屋架的跨中高度一般取l/4～l/6；梯形屋架的跨中高度一般取l/6~l/10,其中l为屋架的跨度。跨度越大，此比值越小。屋面荷载越大，则此比值越大。从运输条件来看，屋架的高度一般不应超过3.8m。梯形屋架端部高度一般不宜小于l/18，陡坡梯形屋架的端部高度一般为500～1000mm，平坡梯形屋架端部高度一般为1800～2100mm，当屋架跨度较小时，取下限值。屋架跨度越大，其端部高度的取值应越大。21.2.4构造要求21.3钢屋盖的支撑系统(1)保证屋盖结构的几何稳

8、定性(2)保证屋盖的空间刚度和整体性(3)为受压弦杆提供侧向支承点(4)承受和传递纵向水平力(风荷载、悬挂吊车纵向制动力、地震荷载等)(5)保证结构在安装和架设过程中的稳定性21.3.1屋盖支撑作用(1)上弦横向支撑(2)下弦横向水平支撑(3)下弦纵向水平支撑(4)垂直(竖向)支撑(5)系杆21.3.2屋盖支撑布置（图21.5）图21.5无檩屋盖支撑布置示例(a)上弦横向水平支撑布置；(b)下弦横向与纵向水平支撑布置；(c)天窗架上