鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成和分類

1、21鋼屋蓋鋼屋蓋本章主要講述鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成和分類、普通本章主要講述鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成和分類、普通鋼屋架的形式、尺寸和設(shè)計(jì)計(jì)算方法以及鋼屋架的鋼屋架的形式、尺寸和設(shè)計(jì)計(jì)算方法以及鋼屋架的施工圖，并簡(jiǎn)述了輕型鋼屋架的基本知識(shí)，在學(xué)習(xí)施工圖，并簡(jiǎn)述了輕型鋼屋架的基本知識(shí)，在學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)主要掌握下列內(nèi)容：過(guò)程中應(yīng)主要掌握下列內(nèi)容：(1) 掌握鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成，各組成部分的分類、掌握鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成，各組成部分的分類、作用和布置；作用和布置；(2) 掌握常用鋼屋架的形式、尺寸，區(qū)別不同形掌握常用鋼屋架的形式、尺寸，區(qū)別不同形式屋架的性能和適用范圍；式屋架的性能和適用范圍； 本章提要本章提要(3) 了解鋼

2、屋蓋中支撐的布置方法和所起作用；了解鋼屋蓋中支撐的布置方法和所起作用；(4) 掌握普通鋼屋架的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造要求；掌握普通鋼屋架的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造要求；(5) 能看懂鋼屋架施工圖紙，并能繪制簡(jiǎn)單施工能看懂鋼屋架施工圖紙，并能繪制簡(jiǎn)單施工圖；圖；(6) 了解輕鋼屋架的基本知識(shí)。了解輕鋼屋架的基本知識(shí)。 本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容21.1 鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成和分類鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成和分類21.2 鋼屋架的形式和尺寸鋼屋架的形式和尺寸21.3 鋼屋蓋的支撐系統(tǒng)鋼屋蓋的支撐系統(tǒng)21.4 鋼屋架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求鋼屋架的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要求21.5 鋼屋架施工圖鋼屋架施工圖21.1 鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的組成和分類鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的

3、組成和分類鋼屋蓋結(jié)構(gòu)鋼屋蓋結(jié)構(gòu)主要由主要由屋面、屋架和支撐屋面、屋架和支撐三部分組三部分組成，有的還設(shè)有托架和天窗架等構(gòu)件成，有的還設(shè)有托架和天窗架等構(gòu)件(如圖如圖21.1)。(1) 屋面屋面,主要由各種屋面板材組成，平鋪于屋架主要由各種屋面板材組成，平鋪于屋架上，承受外荷載。上，承受外荷載。(2) 屋架屋架，主要由各種鋼構(gòu)件組合連接而成。，主要由各種鋼構(gòu)件組合連接而成。(3) 支撐支撐：根據(jù)支撐設(shè)置的部位和所起的作用不：根據(jù)支撐設(shè)置的部位和所起的作用不同，支撐分為上弦橫向支撐、下弦水平支撐、垂直同，支撐分為上弦橫向支撐、下弦水平支撐、垂直支撐和系桿四種。支撐和系桿四種。 21.1.1 組成組

4、成圖21.1裝配式鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu) (4) 托架和天窗架托架和天窗架屋架的跨度和間距取決于柱網(wǎng)布置，而柱網(wǎng)布屋架的跨度和間距取決于柱網(wǎng)布置，而柱網(wǎng)布置則根據(jù)建筑物工藝要求和經(jīng)濟(jì)合理等各方面因素置則根據(jù)建筑物工藝要求和經(jīng)濟(jì)合理等各方面因素而定。而定。 天窗的形式有天窗的形式有縱向天窗縱向天窗、橫向天窗和井式天窗橫向天窗和井式天窗等三種，一般常采用縱向天窗。等三種，一般常采用縱向天窗。 縱向天窗則需單獨(dú)設(shè)置天窗架，常見的幾種天縱向天窗則需單獨(dú)設(shè)置天窗架，常見的幾種天窗架形式窗架形式如圖如圖21.2。 圖21.2天窗架的形式 根據(jù)屋面材料和屋面結(jié)構(gòu)布置情況的不同，鋼根據(jù)屋面材料和屋面結(jié)構(gòu)布置情

5、況的不同，鋼屋蓋可分為屋蓋可分為無(wú)檁屋蓋無(wú)檁屋蓋和和有檁屋蓋有檁屋蓋兩種兩種(圖圖21.3)。當(dāng)屋面材料采用當(dāng)屋面材料采用預(yù)應(yīng)力大型屋面板預(yù)應(yīng)力大型屋面板時(shí)，屋面荷時(shí)，屋面荷載可通過(guò)大型屋面板直接傳給屋架，這種屋蓋體系載可通過(guò)大型屋面板直接傳給屋架，這種屋蓋體系稱為稱為無(wú)檁屋蓋無(wú)檁屋蓋；當(dāng)屋面材料采用瓦楞鐵皮、石棉瓦、波形鋼板當(dāng)屋面材料采用瓦楞鐵皮、石棉瓦、波形鋼板和鋼絲網(wǎng)水泥板等時(shí)，屋面荷載要通過(guò)檁條傳給屋和鋼絲網(wǎng)水泥板等時(shí)，屋面荷載要通過(guò)檁條傳給屋架，這種體系稱為架，這種體系稱為有檁屋蓋有檁屋蓋。21.1.2 分類分類圖21.3屋蓋結(jié)構(gòu)布置 (a) 有檁屋蓋；(b) 無(wú)檁屋蓋 兩種屋蓋體系

6、各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)兩種屋蓋體系各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑物使用要求、結(jié)構(gòu)特性、材料供應(yīng)情況和施工建筑物使用要求、結(jié)構(gòu)特性、材料供應(yīng)情況和施工條件等綜合考慮而定。條件等綜合考慮而定。一般中型廠房，特別是重型廠房，由于對(duì)橫向一般中型廠房，特別是重型廠房，由于對(duì)橫向剛度要求較高，所以宜采用大型屋面板的無(wú)檁屋蓋；剛度要求較高，所以宜采用大型屋面板的無(wú)檁屋蓋；而對(duì)于中、小型特別是不需要做保溫層的房屋，則而對(duì)于中、小型特別是不需要做保溫層的房屋，則宜采用具有輕型屋面材料的有檁屋蓋。宜采用具有輕型屋面材料的有檁屋蓋。 芬克式腹桿芬克式腹桿人字式腹桿人字式腹桿單向斜桿式腹桿單向斜桿式腹桿人字式

7、腹桿人字式腹桿再分式腹桿再分式腹桿人字式腹桿人字式腹桿交叉式腹桿交叉式腹桿三角形屋架三角形屋架梯形屋架梯形屋架平行弦屋架平行弦屋架21.2 鋼屋架的形式和尺寸鋼屋架的形式和尺寸21.2.1 常用的鋼屋架形式（常用的鋼屋架形式（見表見表21.1）(1) 屋架的跨度屋架的跨度主要是根據(jù)工藝和建筑要求來(lái)確定，主要是根據(jù)工藝和建筑要求來(lái)確定，普通鋼屋架常見跨度為普通鋼屋架常見跨度為18m、21m、24m、27m、30m、36m等。等。鋼屋架計(jì)算跨度的確定：簡(jiǎn)支于柱頂?shù)匿撐菁埽撐菁苡?jì)算跨度的確定：簡(jiǎn)支于柱頂?shù)匿撐菁?，其?jì)算跨度取決于屋架支反力間的距離。其計(jì)算跨度取決于屋架支反力間的距離。如圖如圖21.

8、4所所示示。(2) 屋架的高度屋架的高度取決于經(jīng)濟(jì)、剛度要求和運(yùn)輸界限取決于經(jīng)濟(jì)、剛度要求和運(yùn)輸界限等三個(gè)方面，同時(shí)又和屋面坡度密切相關(guān)，有時(shí)還受等三個(gè)方面，同時(shí)又和屋面坡度密切相關(guān)，有時(shí)還受到建筑要求的限制。到建筑要求的限制。 21.2.3 屋架的主要尺寸屋架的主要尺寸圖21.4屋架的計(jì)算跨度 從經(jīng)濟(jì)和剛度的要求來(lái)看，三角形屋架的跨中高從經(jīng)濟(jì)和剛度的要求來(lái)看，三角形屋架的跨中高度一般取度一般取(l/4l/6)l l；梯形屋架的跨中高度一般取；梯形屋架的跨中高度一般取(l/6l/10)l,其中其中l(wèi)為屋架的跨度?？缍仍酱?，此比值越為屋架的跨度?？缍仍酱?，此比值越小。屋面荷載越大，則此比值越大。

9、從運(yùn)輸條件來(lái)看，小。屋面荷載越大，則此比值越大。從運(yùn)輸條件來(lái)看，屋架的高度一般不應(yīng)超過(guò)屋架的高度一般不應(yīng)超過(guò)3.8m。梯形屋架端部高度梯形屋架端部高度h0一般不宜小于一般不宜小于l/18l，陡坡梯，陡坡梯形屋架的端部高度一般為形屋架的端部高度一般為5001000mm，平坡梯形屋，平坡梯形屋架端部高度一般為架端部高度一般為18002100mm，當(dāng)屋架跨度較小，當(dāng)屋架跨度較小時(shí)，取下限值。屋架跨度越大，其端部高度的取值應(yīng)時(shí)，取下限值。屋架跨度越大，其端部高度的取值應(yīng)越大。越大。 21.2.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求21.3 鋼屋蓋的支撐系統(tǒng)鋼屋蓋的支撐系統(tǒng)(1) 保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾

10、何穩(wěn)定性(2) 保證屋蓋的空間剛度和整體性保證屋蓋的空間剛度和整體性 (3) 為受壓弦桿提供側(cè)向支承點(diǎn)為受壓弦桿提供側(cè)向支承點(diǎn)(4) 承受和傳遞縱向水平力承受和傳遞縱向水平力(風(fēng)荷載、懸掛吊車縱風(fēng)荷載、懸掛吊車縱向制動(dòng)力、地震荷載等向制動(dòng)力、地震荷載等)(5) 保證結(jié)構(gòu)在安裝和架設(shè)過(guò)程中的穩(wěn)定性保證結(jié)構(gòu)在安裝和架設(shè)過(guò)程中的穩(wěn)定性21.3.1 屋蓋支撐作用屋蓋支撐作用(1) 上弦橫向支撐上弦橫向支撐(2) 下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐 (3) 下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐 (4) 垂直垂直(豎向豎向)支撐支撐 (5) 系桿系桿 21.3.2 屋蓋支撐布置（屋蓋支撐布置（圖圖21.5）二二

11、 支撐布置支撐布置 1 1 上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐 各種屋蓋，包括天窗架各種屋蓋，包括天窗架都要都要設(shè)置設(shè)置布置在房屋或縱向溫度縫區(qū)布置在房屋或縱向溫度縫區(qū)兩端第一或第二柱間兩端第一或第二柱間橫向間距不超過(guò)橫向間距不超過(guò)6060米，米，大于大于60m60m時(shí)應(yīng)在區(qū)段中間時(shí)應(yīng)在區(qū)段中間增加增加上弦上弦橫向水平支撐。橫向水平支撐。上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐 3 3 垂直支撐垂直支撐 有橫向支撐的柱間兩端必須設(shè)置垂直支撐 跨中應(yīng)根據(jù)屋架形式和跨度設(shè)1道或2道 梯形屋架： L30m, 2道 三角形屋架：L24m, 2道 天窗架：設(shè)在兩側(cè)，且L12m中部增設(shè)1道 每隔46個(gè)屋架應(yīng)設(shè)置1道

12、4 4 系桿系桿 設(shè)置在設(shè)置在屋架和天窗架兩端屋架和天窗架兩端，以及，以及垂直支撐和橫向水垂直支撐和橫向水平支撐的節(jié)點(diǎn)處平支撐的節(jié)點(diǎn)處，沿縱向通長(zhǎng)布置沿縱向通長(zhǎng)布置。 21.4 鋼屋架的設(shè)計(jì)鋼屋架的設(shè)計(jì)21.4.1 屋架桿件內(nèi)力計(jì)算屋架桿件內(nèi)力計(jì)算3、桿件截面形式、桿件截面形式表表21.4 鋼屋架的桿件截面形式鋼屋架的桿件截面形式 u桿件截面選取的原則：桿件截面選取的原則：等穩(wěn)定原則等穩(wěn)定原則3、桿件截面形式、桿件截面形式xyi5131i).( xyi9262i).( xyi01750i).( 上弦：上弦：墊板墊板u無(wú)節(jié)間荷載時(shí)無(wú)節(jié)間荷載時(shí)，在一般支撐布置下，在一般支撐布置下，l loyoy2

13、 2l loxox；為滿足；為滿足x xy y；應(yīng)使；應(yīng)使i iy y2 2i ix x，故采用，故采用兩不等邊角鋼短肢相并兩不等邊角鋼短肢相并；u有節(jié)間荷載時(shí)，兩有節(jié)間荷載時(shí)，兩不等邊角鋼長(zhǎng)肢相并不等邊角鋼長(zhǎng)肢相并；xyi9262i).( xyi01750i).( xyi5131i).( 下弦：下弦： 下弦桿可采用下弦桿可采用雙等肢角鋼雙等肢角鋼或或兩不等肢角鋼短肢相并兩不等肢角鋼短肢相并的的T T形形截面，以提高側(cè)向剛度，利于滿足運(yùn)輸、吊裝的剛度要截面，以提高側(cè)向剛度，利于滿足運(yùn)輸、吊裝的剛度要求，且便于與支撐側(cè)面連接。下弦桿截面主要由強(qiáng)度條件求，且便于與支撐側(cè)面連接。下弦桿截面主要由強(qiáng)度

14、條件決定，尚應(yīng)滿容許長(zhǎng)細(xì)比要求。決定，尚應(yīng)滿容許長(zhǎng)細(xì)比要求。墊板墊板支座斜桿及豎桿：支座斜桿及豎桿：兩不等肢角鋼長(zhǎng)肢相并兩不等肢角鋼長(zhǎng)肢相并其它腹桿：其它腹桿：兩等肢角鋼相并兩等肢角鋼相并與豎向支撐相連的豎腹桿與豎向支撐相連的豎腹桿，用，用“”字截面字截面xyi90750i).( xyi51251i).( 為了保證雙角鋼共同作用為了保證雙角鋼共同作用，在雙角鋼之間至少設(shè)兩塊墊板，在雙角鋼之間至少設(shè)兩塊墊板，且使壓桿中墊板間距且使壓桿中墊板間距l(xiāng)040i，拉桿，拉桿l080i（i為單角鋼繞為單角鋼繞1-11-1軸回軸回轉(zhuǎn)半徑）轉(zhuǎn)半徑）4、填板、填板 桁架節(jié)點(diǎn)處設(shè)置桁架節(jié)點(diǎn)處設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，節(jié)點(diǎn)板，交

15、匯于節(jié)點(diǎn)的交匯于節(jié)點(diǎn)的各桿件各桿件均與節(jié)均與節(jié)點(diǎn)板連接。點(diǎn)板連接。符合計(jì)算簡(jiǎn)圖符合計(jì)算簡(jiǎn)圖傳力明確、可靠傳力明確、可靠構(gòu)造簡(jiǎn)單構(gòu)造簡(jiǎn)單制造、安裝方便制造、安裝方便六、屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)六、屋架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)上弦中央拼接節(jié)點(diǎn)上弦中央拼接節(jié)點(diǎn)下弦中央拼接節(jié)點(diǎn)下弦中央拼接節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)下弦節(jié)點(diǎn)下弦節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)有集中荷載的節(jié)點(diǎn)有集中荷載的節(jié)點(diǎn)拼接節(jié)點(diǎn)拼接節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)1 1、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般要求、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的一般要求桿件的形心線：桿件的形心線：各桿件軸線匯交于節(jié)點(diǎn)中心，使實(shí)際受各桿件軸線匯交于節(jié)點(diǎn)中心，使實(shí)際受力與計(jì)算簡(jiǎn)圖相一致，減少附加偏心彎矩。通常將角鋼肢力與計(jì)算簡(jiǎn)圖相一致，減

16、少附加偏心彎矩。通常將角鋼肢背至軸線的距離取為背至軸線的距離取為5mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。 節(jié)點(diǎn)處各桿件的軸線節(jié)點(diǎn)處各桿件的軸線考慮焊縫質(zhì)量，節(jié)點(diǎn)板一般應(yīng)伸出弦桿肢背考慮焊縫質(zhì)量，節(jié)點(diǎn)板一般應(yīng)伸出弦桿肢背1015mm，應(yīng)盡量使焊縫中心受力。，應(yīng)盡量使焊縫中心受力。 圖圖10-61在節(jié)點(diǎn)板處在節(jié)點(diǎn)板處弦桿與腹桿弦桿與腹桿，或，或腹桿與腹桿腹桿與腹桿之間應(yīng)留有之間應(yīng)留有20mm的空隙，動(dòng)載時(shí)的空隙，動(dòng)載時(shí)50mm以利于拼接和施焊，且避免因焊縫過(guò)以利于拼接和施焊，且避免因焊縫過(guò)于密集而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)板鋼材變脆。于密集而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)板鋼材變脆。 角鋼端部的切斷面一般應(yīng)與角鋼端部的切斷面一般應(yīng)與其軸線其軸線垂直垂直。

17、 當(dāng)桿件較大，為使當(dāng)桿件較大，為使節(jié)點(diǎn)緊湊，斜切時(shí)，應(yīng)節(jié)點(diǎn)緊湊，斜切時(shí)，應(yīng)切去切去肢尖肢尖。 角鋼端角鋼端部的錯(cuò)部的錯(cuò)誤做法誤做法 節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸在繪制施工圖時(shí)候決定，應(yīng)該盡量節(jié)點(diǎn)板的形狀和尺寸在繪制施工圖時(shí)候決定，應(yīng)該盡量簡(jiǎn)單而有規(guī)則，至少有兩條邊平行，不應(yīng)有凹角簡(jiǎn)單而有規(guī)則，至少有兩條邊平行，不應(yīng)有凹角 。 節(jié)點(diǎn)板與焊縫布節(jié)點(diǎn)板與焊縫布置對(duì)稱于所傳力。置對(duì)稱于所傳力。(a) 正確；正確；(b) 不妥不妥 支承大型屋面板的上弦桿，當(dāng)屋面節(jié)點(diǎn)荷載較大而角鋼支承大型屋面板的上弦桿，當(dāng)屋面節(jié)點(diǎn)荷載較大而角鋼肢厚較薄時(shí)，應(yīng)對(duì)角鋼的水平肢予以加強(qiáng)。肢厚較薄時(shí)，應(yīng)對(duì)角鋼的水平肢予以加強(qiáng)。(2) 節(jié)點(diǎn)

18、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)構(gòu)造節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)連接桿件的內(nèi)力確定出節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要根據(jù)連接桿件的內(nèi)力確定出焊縫的焊角尺寸和長(zhǎng)度，然后再根據(jù)節(jié)點(diǎn)上各桿件的焊縫的焊角尺寸和長(zhǎng)度，然后再根據(jù)節(jié)點(diǎn)上各桿件的焊縫長(zhǎng)度確定節(jié)點(diǎn)板的合理形式和平面尺寸。焊縫長(zhǎng)度確定節(jié)點(diǎn)板的合理形式和平面尺寸。 下弦中間節(jié)點(diǎn)下弦中間節(jié)點(diǎn)(圖圖21.9) 上弦中間節(jié)點(diǎn)，有檁上弦中間節(jié)點(diǎn)，有檁(圖圖21.10)與無(wú)檁與無(wú)檁(圖圖21.11)不同，腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接與下弦中間節(jié)點(diǎn)相同。不同，腹桿與節(jié)點(diǎn)板的連接與下弦中間節(jié)點(diǎn)相同。 拼接接點(diǎn)拼接接點(diǎn)屋架的弦桿的拼接有工廠拼接和工地拼接。屋架的弦桿的拼接有工廠拼接和工地拼接。圖21.9下弦中間節(jié)點(diǎn)

19、 下弦節(jié)點(diǎn)下弦節(jié)點(diǎn)1)1)一般節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)無(wú)集中荷載無(wú)集中荷載也也無(wú)弦桿拼接無(wú)弦桿拼接N3N2N1N4N51015“1”“2”上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)（縮進(jìn)深度（縮進(jìn)深度(t t/2+2)mm/2+2)mm，且，且t t，t t為節(jié)點(diǎn)板厚度）為節(jié)點(diǎn)板厚度）2 2）上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)圖21.11有檁屋架上弦中間節(jié)點(diǎn) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)板伸出節(jié)點(diǎn)板伸出上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn) ，先通過(guò)螺栓定位，再進(jìn)，先通過(guò)螺栓定位，再進(jìn)行焊接。行焊接。 弦桿與拼接角鋼連接焊縫的計(jì)算弦桿與拼接角鋼連接焊縫的計(jì)算如圖如圖21.12。下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫的計(jì)算下弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫的計(jì)算如圖如圖21.

20、13。上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫的計(jì)算上弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫的計(jì)算如圖如圖21.14。 3 3）弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)）弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)l雙角鋼桿件采用雙角鋼桿件采用拼接角鋼拼接角鋼拼接拼接圖21.12弦桿與拼接角鋼連接 圖21.13下弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接 “1”l圖21.14上弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接 構(gòu)造：構(gòu)造：拼接角鋼的彎折角用拼接角鋼的彎折角用熱彎形成。熱彎形成。 支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)(圖圖21.15)屋架和柱子的連接可以做成簡(jiǎn)支或剛接。支承于屋架和柱子的連接可以做成簡(jiǎn)支或剛接。支承于鋼筋混凝土柱或磚柱上的屋架，一般為鋼筋混凝土柱或磚柱上的屋架，一般為簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支。而支承。而支承于鋼柱上的屋架通常為于鋼柱上的屋架通

21、常為剛接剛接。支座節(jié)點(diǎn)包括支座節(jié)點(diǎn)包括節(jié)點(diǎn)板、加勁肋、支座底板和錨栓節(jié)點(diǎn)板、加勁肋、支座底板和錨栓。加勁肋的作用是加強(qiáng)支座底板剛度，以便均勻傳遞支加勁肋的作用是加強(qiáng)支座底板剛度，以便均勻傳遞支座反力并增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)板的側(cè)向剛度。座反力并增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)板的側(cè)向剛度。 支座節(jié)點(diǎn)的傳力路線是：支座節(jié)點(diǎn)的傳力路線是：屋架桿件的內(nèi)力屋架桿件的內(nèi)力匯匯交后交后通過(guò)連接焊縫傳給節(jié)點(diǎn)板，然后經(jīng)節(jié)點(diǎn)板和加勁肋把通過(guò)連接焊縫傳給節(jié)點(diǎn)板，然后經(jīng)節(jié)點(diǎn)板和加勁肋把力傳給底板，最后傳給柱子。力傳給底板，最后傳給柱子。 支座節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(鉸接)：豎向支座反力 支座節(jié)點(diǎn)板 支座底板 加勁肋圖21.16 屋架與柱剛性連接的支座節(jié)點(diǎn) 10.4

22、鋼結(jié)構(gòu)圖鋼結(jié)構(gòu)圖一、一、型鋼的代號(hào)及標(biāo)注型鋼的代號(hào)及標(biāo)注二、二、焊接圖焊接圖三、三、鋼結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)注鋼結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)注四、四、鋼屋架結(jié)構(gòu)詳圖鋼屋架結(jié)構(gòu)詳圖一一、型型鋼鋼的的代代號(hào)號(hào)及及標(biāo)標(biāo)注注二、焊接圖二、焊接圖（一）（一）焊接的概念焊接的概念（二）（二）常用的焊接接頭型式常用的焊接接頭型式（三）（三）焊接符號(hào)及其標(biāo)注方法焊接符號(hào)及其標(biāo)注方法（二）常用的焊接接頭型式（二）常用的焊接接頭型式（a）對(duì)稱接頭）對(duì)稱接頭（b）T形接頭形接頭（c）角接接頭）角接接頭 （d）搭接接頭）搭接接頭（三）焊縫符號(hào)及其標(biāo)注方法（三）焊縫符號(hào)及其標(biāo)注方法(1) 常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例一常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例一

23、(2) 常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例二常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例二(3) 焊縫輔助符號(hào)及標(biāo)注示例焊縫輔助符號(hào)及標(biāo)注示例(4) 常用焊縫補(bǔ)充符號(hào)及標(biāo)注示例常用焊縫補(bǔ)充符號(hào)及標(biāo)注示例(5) 常用焊縫尺寸符號(hào)及標(biāo)注示例常用焊縫尺寸符號(hào)及標(biāo)注示例(6) 指引線指引線（1）常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例一）常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例一基本符號(hào)基本符號(hào)表示焊縫表示焊縫橫斷面形狀橫斷面形狀的符號(hào)，用粗實(shí)線繪制的符號(hào)，用粗實(shí)線繪制 （2）常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例二）常見焊縫的基本符號(hào)及標(biāo)注示例二（3）焊縫輔助符號(hào)及標(biāo)注示例）焊縫輔助符號(hào)及標(biāo)注示例（4）常用焊縫補(bǔ)充符號(hào)及標(biāo)注示例）常用焊縫補(bǔ)充符號(hào)及標(biāo)注示

24、例（4）指引線）指引線箭頭線（細(xì)實(shí)線）基準(zhǔn)線（細(xì)實(shí)線）（5）常用焊縫尺寸符號(hào)及標(biāo)注示例）常用焊縫尺寸符號(hào)及標(biāo)注示例21.5 鋼屋架施工圖鋼屋架施工圖施工圖主要包括：施工圖主要包括：屋架正面詳圖、上弦和下弦屋架正面詳圖、上弦和下弦平面圖，必要數(shù)量的側(cè)面圖和零件圖。當(dāng)屋架為對(duì)平面圖，必要數(shù)量的側(cè)面圖和零件圖。當(dāng)屋架為對(duì)稱時(shí)，可繪制半榀屋架。稱時(shí)，可繪制半榀屋架。圖圖21.17為某一鋼屋架施工圖詳圖。為某一鋼屋架施工圖詳圖。鋼屋架施工圖的繪制的鋼屋架施工圖的繪制的主要內(nèi)容和基本要求：主要內(nèi)容和基本要求： (1) 圖紙的左上角繪制整榀屋架的簡(jiǎn)圖，左半跨圖紙的左上角繪制整榀屋架的簡(jiǎn)圖，左半跨注明屋架的幾

25、何尺寸，右半跨注明桿件的設(shè)計(jì)內(nèi)力。注明屋架的幾何尺寸，右半跨注明桿件的設(shè)計(jì)內(nèi)力。(2) 圖紙的正中為屋架詳圖及上、下弦平面圖，圖紙的正中為屋架詳圖及上、下弦平面圖，必要數(shù)量的側(cè)面圖和零件圖。必要數(shù)量的側(cè)面圖和零件圖。(3) 右上角繪制材料表，把所有桿件和零件的編右上角繪制材料表，把所有桿件和零件的編號(hào)、規(guī)格尺寸、數(shù)量、重量和整榀屋架的重量填入號(hào)、規(guī)格尺寸、數(shù)量、重量和整榀屋架的重量填入表中。表中。(4) 鋼屋架施工圖可以采用兩種比例繪制，屋架鋼屋架施工圖可以采用兩種比例繪制，屋架軸線一般用軸線一般用1 201 30的比例尺，桿件截面和節(jié)的比例尺，桿件截面和節(jié)點(diǎn)尺寸采用點(diǎn)尺寸采用1 101 15

26、的比例尺。的比例尺。(5) 施工圖上應(yīng)注明屋架和各構(gòu)件的主要幾何尺施工圖上應(yīng)注明屋架和各構(gòu)件的主要幾何尺寸。寸。 (6) 在施工圖中應(yīng)全部注明各零件的型號(hào)和尺寸。在施工圖中應(yīng)全部注明各零件的型號(hào)和尺寸。 (7) 跨度較大的屋架，在自重及外荷載作用下將跨度較大的屋架，在自重及外荷載作用下將產(chǎn)生較大的撓度，特別當(dāng)屋架下弦有吊平頂或懸掛產(chǎn)生較大的撓度，特別當(dāng)屋架下弦有吊平頂或懸掛吊車荷載時(shí)，則撓度更大，這將影響結(jié)構(gòu)的使用和吊車荷載時(shí)，則撓度更大，這將影響結(jié)構(gòu)的使用和有損建筑的外觀。有損建筑的外觀。 (8) 施工圖上還應(yīng)加注必要的文字說(shuō)明，包括鋼施工圖上還應(yīng)加注必要的文字說(shuō)明，包括鋼材的鋼號(hào)，焊條型號(hào)

27、，加工精度和質(zhì)量要求，圖中材的鋼號(hào)，焊條型號(hào)，加工精度和質(zhì)量要求，圖中未注明的焊縫和螺栓孔的尺寸，以及防銹處理的要未注明的焊縫和螺栓孔的尺寸，以及防銹處理的要求等等。求等等。 圖21.17某一鋼屋架施工圖21.6 普通鋼屋架設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例普通鋼屋架設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例建筑跨度為建筑跨度為18m，端部高度，端部高度1.99m，跨中高度，跨中高度2.89m，屋面坡度，屋面坡度i=1/10，屋架間距為，屋架間距為6m，屋架兩端，屋架兩端支承在鋼筋混凝土柱上。支承在鋼筋混凝土柱上。屋架上、下弦設(shè)有橫向支撐和垂直支撐，布置屋架上、下弦設(shè)有橫向支撐和垂直支撐，布置如圖如圖21.18所示所示。21.6.1 設(shè)計(jì)資料（

28、設(shè)計(jì)一梯形鋼屋架）設(shè)計(jì)資料（設(shè)計(jì)一梯形鋼屋架）圖21.18 屋架支撐布置圖 (1) 永久荷載永久荷載預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：1.21.4=1.68kN/m2二氈三油防水層加找平層：二氈三油防水層加找平層：1.20.7=0.84kN/m280mm厚泡沫混凝土保溫層：厚泡沫混凝土保溫層：1.20.5=0.60kN/m2屋架自重和支撐自重按經(jīng)驗(yàn)公式屋架自重和支撐自重按經(jīng)驗(yàn)公式(跨度跨度L=18m)：Pw=0.12+0.011L=0.12+0.01118=0.32kN/m21.20.32=0.384kN/m2 21.6.2 荷載計(jì)算荷載計(jì)算(2) 可變荷載可變荷載屋面雪荷載與活

29、荷載不同時(shí)出現(xiàn)，取較大者屋面雪荷載與活荷載不同時(shí)出現(xiàn)，取較大者1.40.30=0.42kN/m2(3) 荷載組合荷載組合永久荷載永久荷載+可變荷載為主要荷載組合，屋架上弦可變荷載為主要荷載組合，屋架上弦節(jié)點(diǎn)荷載為：節(jié)點(diǎn)荷載為：P=(1.68+0.84+0.60+0.384)+0.421.56=35.316kN另兩種荷載組合為永久荷載另兩種荷載組合為永久荷載+半跨可變荷載半跨可變荷載;永久永久荷載荷載+半跨屋面重半跨屋面重+半跨施工荷載。半跨施工荷載。 桁架桿件的內(nèi)力在單位力作用下用圖解法桁架桿件的內(nèi)力在單位力作用下用圖解法(圖圖21.19)求得如下：求得如下：屋架各桿件內(nèi)力屋架各桿件內(nèi)力如圖如

30、圖21.20所示所示。 21.6.3 內(nèi)力計(jì)算（內(nèi)力計(jì)算（表表21.7）表表21.7 桿件內(nèi)力計(jì)算桿件內(nèi)力計(jì)算 圖21.19 屋架內(nèi)力圖解 圖21.20 屋架各桿件的內(nèi)力圖(單位：kN) (1) 上弦桿截面選擇上弦桿截面選擇(2) 下弦桿截面選擇下弦桿截面選擇(3) 支座豎桿截面選擇支座豎桿截面選擇(4) 支座斜桿截面選擇支座斜桿截面選擇 (5) 斜桿截面選擇斜桿截面選擇(6) 豎桿豎桿-截面選擇截面選擇 (7) 斜桿斜桿-截面選擇截面選擇 (8) 斜桿斜桿-截面選擇截面選擇(9) 豎桿豎桿-截面選擇截面選擇21.6.4 截面選擇截面選擇(10) 斜桿斜桿-截面選擇截面選擇 (11) 斜桿斜桿

31、-截面選擇截面選擇(12) 豎桿豎桿-10截面選擇截面選擇(1)下弦節(jié)點(diǎn)下弦節(jié)點(diǎn)i設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)i如圖如圖21.21(2)下弦節(jié)點(diǎn)下弦節(jié)點(diǎn)j設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)j如圖如圖21.22(3)下弦節(jié)點(diǎn)下弦節(jié)點(diǎn)k設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)k如圖如圖21.23 (4)支座節(jié)點(diǎn)支座節(jié)點(diǎn)h設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)支節(jié)點(diǎn)支節(jié)點(diǎn)h如圖如圖21.24 支座底板計(jì)算支座底板計(jì)算 加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算加勁肋與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫計(jì)算 節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與底板的連接焊縫計(jì)算節(jié)點(diǎn)板、加勁肋與底板的連接焊縫計(jì)算 下弦桿與支座斜桿和豎桿焊縫計(jì)算下弦桿與支座斜桿和豎桿焊縫計(jì)算 21.6.5 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)(5) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)b設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦

32、節(jié)點(diǎn)b如圖如圖21.25(6) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)d、f設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 上弦上弦d、f節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)如圖如圖21.26(7) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)a、c、e設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)a、c、e如圖如圖21.27 (8) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)g設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 上弦節(jié)點(diǎn)上弦節(jié)點(diǎn)g如圖如圖21.28 圖21.21 節(jié)點(diǎn)i詳圖 圖21.22 節(jié)點(diǎn)j詳圖 圖21.23 節(jié)點(diǎn)k詳圖 圖21.24 支座節(jié)點(diǎn)h詳圖 圖21.25 上弦節(jié)點(diǎn)b詳圖 圖21.26 上弦d、f節(jié)點(diǎn)詳圖 圖21.27 上弦節(jié)點(diǎn)a、c、e詳圖 圖21.28 上弦節(jié)點(diǎn)g詳圖 屋架各桿件的墊板間距，在受壓桿件中不大屋架各桿件的墊板間距，在受壓桿件中不大于于40i，在受

33、拉桿件中不大于，在受拉桿件中不大于80i，T形截面中的形截面中的i為為一個(gè)角鋼對(duì)平行于墊板自身重心軸的回轉(zhuǎn)半徑，一個(gè)角鋼對(duì)平行于墊板自身重心軸的回轉(zhuǎn)半徑，在十字形截面中為一個(gè)角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑。在十字形截面中為一個(gè)角鋼的最小回轉(zhuǎn)半徑。計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果如表如表21.9所示所示。 21.6.6 墊板計(jì)算墊板計(jì)算表表21.9 桿件墊板規(guī)格計(jì)算桿件墊板規(guī)格計(jì)算 21.7 輕型鋼屋架輕型鋼屋架輕型鋼屋架常見的有輕型鋼屋架常見的有圓鋼輕型鋼屋架，小角鋼圓鋼輕型鋼屋架，小角鋼輕型鋼屋架和薄壁型鋼屋架輕型鋼屋架和薄壁型鋼屋架。 輕型鋼屋架主要有輕型鋼屋架主要有三角形屋架、三鉸拱屋架和三角形屋架、三鉸拱屋架和梭

34、形屋架梭形屋架等三種，其中最常用的是三角形屋架。等三種，其中最常用的是三角形屋架。 三角形屋架和三鉸拱屋架的屋面坡度較大，通三角形屋架和三鉸拱屋架的屋面坡度較大，通常取常取1/21/3。 輕型鋼屋架適用于跨度輕型鋼屋架適用于跨度18m，柱距，柱距46m，設(shè)，設(shè)置有起重量置有起重量5t的中、輕級(jí)工作制橋式吊車的工業(yè)建的中、輕級(jí)工作制橋式吊車的工業(yè)建筑和跨度筑和跨度18m的民用房屋的屋蓋結(jié)構(gòu)。的民用房屋的屋蓋結(jié)構(gòu)。 21.7.1 概述概述常用的三角形輕型鋼屋架為常用的三角形輕型鋼屋架為芬克式芬克式(圖圖21.29)，其，其特點(diǎn)為長(zhǎng)桿受拉，短桿受壓，結(jié)構(gòu)受力比較合理，制特點(diǎn)為長(zhǎng)桿受拉，短桿受壓，結(jié)構(gòu)受力比較合理，制作亦方便，可以分為兩個(gè)運(yùn)輸單元。作亦方便，可以分為兩個(gè)運(yùn)輸單元。 三鉸拱屋架由兩根斜梁和一根拉桿組成，斜梁有三鉸拱屋架由兩根斜梁和一根拉桿組成，斜梁有平面桁架式平面桁架式和和空間桁架式空間桁架式兩種兩種(圖圖21.30)，拉桿可用圓，拉桿可用圓鋼或角鋼，這種屋架的特點(diǎn)是桿件受力合理，斜梁腹鋼或角鋼，這種屋架的特點(diǎn)是桿件受力合理，斜梁腹桿短，取材方便，經(jīng)濟(jì)效果好。桿短，取材方便，經(jīng)濟(jì)效果好。梭形屋架有梭形屋架有平面桁架式平面桁架式和和空間桁架式空間桁架式兩種，適用兩種，適用于跨度為于跨度為9