房屋架设计规范一.pptx

(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钢屋盖结构的组成和分类(4)托架和天窗架
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、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。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21.2钢屋架的形式和尺寸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。(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。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。21.3钢屋盖的支撑系统(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)系杆图21.5无檩屋盖支撑布置示例当荷载反向作用时(如风荷载反向作用)，斜腹杆受力变更，仍是一根参加受力工作，另一根弯扭屈曲而退出工作。支撑和刚性系杆按压杆计算，采用双角钢组成十字形或T形截面。
屋盖支撑受力通常都较小，一般不必计算，截面尺寸大多根据杆件的容许长细比和构造要求而定。
支撑构件与屋架的连接，应力求构造简单，安装方便。21.4钢屋架的设计计算作用在屋架节点上的荷载，有檩屋盖通过檩条，无檩屋盖通过大型屋面板的纵肋传在桁架的节点上(图21.6所示，sd阴影范围内的屋面荷载)。
(1)永久荷载
包括屋面材料和檩条、支撑、屋架、天窗架等结构的自重。
(2)可变荷载
包括屋面均布活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载，以及悬挂吊车荷载等，其中屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，取两者中的较大值。屋架内力应根据使用过程或施工过程中可能出现的最不利荷载组合计算。在屋架设计时应考虑以下三种荷载组合：
①永久荷载+可变荷载
②永久荷载+半跨可变荷载
③屋架、支撑和天窗架自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载
屋架上、下弦杆和靠近支座的腹杆按第一种荷载组合计算；而跨中附近的腹杆按第二、三种荷载组合计算，取大值。图21.6节点荷载汇集简图(1)轴向力
屋架各杆件的轴向力可用图解法或数解法(节点法或截面法)求得。
(2)局部弯矩
屋架的上弦节间作用有荷载时，除轴向力外，还要产生局部弯矩。
由于焊缝的约束作用，可以把上弦杆视为弹性支座上的连续梁来考虑。但为了简化，可按近似法计算，先按简支梁计算出弯矩M0。角钢屋