單層房屋鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)資料

1、PAGE PAGE 76第9章單層廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)9-11 單單層廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的組成成及布置置原則9.1.1 單層廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的組組成單層廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)(siinglle-sstorry iinduustrriall stteell sttruccturres)一般是是由屋蓋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊吊車梁、制動(dòng)梁梁（或制制動(dòng)桁架架）、各各種支撐撐以及墻墻架等構(gòu)構(gòu)件組成成的空間間體系（圖圖9.1.1）。這這些構(gòu)件件按其作作用可分分為下面面幾類：圖9.11.1 單單層廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的組成成示例(a) 無檁屋屋蓋 (bb) 有檁屋屋蓋(1)、橫向框框架 由柱和和它所支支承的屋屋架或屋屋蓋橫梁梁組成，是是單層

2、廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的主主要承重重體系，承承受結(jié)構(gòu)構(gòu)的自重重、風(fēng)、雪荷載載和吊車車的豎向向與橫向向荷載，并并把這些些荷載傳傳遞到基基礎(chǔ)。(2)、屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu) 承擔(dān)屋屋蓋荷載載的結(jié)構(gòu)構(gòu)體系，包包括橫向向框架的的橫梁、托架、中間屋屋架、天天窗架、檁條等等。(3)、支撐體體系 包括屋屋蓋部分分的支撐撐和柱間間支撐等等，它一一方面與與柱、吊吊車梁等等組成單單層廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的縱向向框架，承承擔(dān)縱向向水平荷荷載；另另一方面面又把主主要承重重體系由由個(gè)別的的平面結(jié)結(jié)構(gòu)連成成空間的的整體結(jié)結(jié)構(gòu)，從從而保證證了單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)所所必需的的剛度和和穩(wěn)定。(4)、吊車梁梁和制動(dòng)動(dòng)梁（或或制動(dòng)桁桁架）主主要承受受吊車豎豎

3、向及水水平荷載載，并將將這些荷荷載傳到到橫向框框架和縱縱向框架架上。(5)、墻架 承受受墻體的的自重和和風(fēng)荷載載。此外，還還有一些些次要的的構(gòu)件如如梯子、走道、門窗等等。在某某些單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)中中，由于于工藝操操作上的的要求，還還設(shè)有工工作平臺(tái)臺(tái)。9.1.2 柱網(wǎng)網(wǎng)和溫度度伸縮縫縫的布置置一、柱網(wǎng)網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置置(laayouut oof ccoluumn rowws)就就是確定定單層廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)承重重柱在平平面上的的排列，即即確定它它們的縱縱向和橫橫向定位位軸線所所形成的的網(wǎng)格。單層廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的跨跨度就是是柱縱向向定位軸軸線之間間的尺寸寸，單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)的的柱距就就是柱子子在橫

4、向向定位軸軸線之間間的尺寸寸（圖99.1.2）。(a) (b)圖9.11.2 柱網(wǎng)布布置和溫溫度伸縮縮縫(a) 各列柱柱距相等等 (b) 中列列柱有抽抽柱進(jìn)行柱網(wǎng)網(wǎng)布置時(shí)時(shí)，應(yīng)注注意以下下幾方面面的問題題：(1) 應(yīng)滿足足生產(chǎn)工工藝要求求。廠房房是直接接為工業(yè)業(yè)生產(chǎn)服服務(wù)的，不不同性質(zhì)質(zhì)的廠房房具有不不同的生生產(chǎn)工藝藝流程，各各種工藝藝流程所所需主要要設(shè)備、產(chǎn)品尺尺寸和生生產(chǎn)空間間都是決決定跨度度和柱距距的主要要因素。柱的位位置（包包括柱下下基礎(chǔ)的的位置）應(yīng)應(yīng)和地上上（地下下）設(shè)備備、機(jī)械械及起重重運(yùn)輸設(shè)設(shè)備等相相協(xié)調(diào)。此外，柱柱網(wǎng)布置置尚應(yīng)考考慮未來來生產(chǎn)發(fā)發(fā)展和生生產(chǎn)工藝藝的可能能變動(dòng)。(

5、2) 應(yīng)滿足足結(jié)構(gòu)的的要求。為了保保證車間間的正常常使用，使使廠房具具有必要要的剛度度，應(yīng)盡盡量將柱柱布置在在同一橫橫向軸線線上，以以便與屋屋架或橫橫梁組成成橫向框框架，提提供盡可可能大的的橫向剛剛度。(3) 應(yīng)符合合經(jīng)濟(jì)合合理的原原則。柱柱距大小小對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)的用鋼鋼量影響響較大，較較經(jīng)濟(jì)的的柱距可可通過具具體方案案比較確確定，例例如，在在柱子較較高、跨跨度較大大而吊車車起重量量又較小小的車間間中，采采用大柱柱距可能能是經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理的的。為了了降低制制作和安安裝工作作量，應(yīng)應(yīng)盡量實(shí)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件的的統(tǒng)一化化和標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化，滿滿足廠廠房建筑筑統(tǒng)一化化基本規(guī)規(guī)則的的規(guī)定：當(dāng)單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)跨跨度小于于或

6、等于于18mm時(shí)，應(yīng)應(yīng)以3mm為模數(shù)數(shù)，即99m、122m、155m、188m；當(dāng)廠房房跨度大大于188m時(shí)，則則以6mm為模數(shù)數(shù)，即224m、300m、366m。但是是當(dāng)工藝藝布置和和技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)有明明顯的優(yōu)優(yōu)越性時(shí)時(shí)，也可可采用221m、277m、333m等。廠房房的柱距距一般采采用6mm較為經(jīng)經(jīng)濟(jì)，當(dāng)當(dāng)工藝有有特殊要要求時(shí)，可可局部抽抽柱，即即柱距做做成122m；對(duì)某某些有擴(kuò)擴(kuò)大柱距距要求的的單層廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)也可可采用99m及122m柱距。二、溫度度伸縮縫縫溫度變化化將引起起結(jié)構(gòu)變變形，使使廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)生溫度度應(yīng)力。故當(dāng)廠廠房平面面尺寸較較大時(shí)，為為避免產(chǎn)產(chǎn)生過大大的溫度度變形和和溫

7、度應(yīng)應(yīng)力，應(yīng)應(yīng)在廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的橫向向和縱向向設(shè)置溫溫度伸縮縮縫(ttempperaaturre jjoinnt)。溫度伸縮縮縫的布布置決定定于廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的縱向向和橫向向長度?？v向很很長的廠廠房在溫溫度變化化時(shí)，縱縱向構(gòu)件件伸縮的的幅度較較大，引引起整個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)變變形，使使構(gòu)件內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生較較大的溫溫度應(yīng)力力，并可可能導(dǎo)致致墻體和和屋面的的破壞。為了避避免這種種不利后后果的產(chǎn)產(chǎn)生，常常采用橫橫向溫度度伸縮縫縫將單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)分分成伸縮縮時(shí)互不不影響的的溫度區(qū)區(qū)段。按按規(guī)范規(guī)規(guī)定，當(dāng)當(dāng)溫度區(qū)區(qū)段長度度不超過過表9.1.1的數(shù)數(shù)值時(shí)，可可不計(jì)算算溫度應(yīng)應(yīng)力。表9.11.1 溫度區(qū)區(qū)段長度度值結(jié)構(gòu)

8、情況況溫度區(qū)段段長度（m）縱向溫度度區(qū)段（重重直于屋屋架或構(gòu)構(gòu)架跨度度方向）橫向溫度度區(qū)段（沿沿屋架或或構(gòu)架跨跨度方向向）柱頂為剛剛接柱頂為鉸鉸接采暖房屋屋和非采采暖地區(qū)的的房屋220120150熱車間和和采暖地地區(qū)的非采采暖房屋屋180100125露天結(jié)構(gòu)構(gòu)120溫度伸縮縮縫最普普遍的做做法是設(shè)設(shè)置雙柱柱。即在在縫的兩兩旁布置置兩個(gè)無無任何縱縱向構(gòu)件件聯(lián)系的的橫向框框架，使使溫度伸伸縮縫的的中線和和定位軸軸線重合合(圖99.1.2,a)；在在設(shè)備布布置條件件不允許許時(shí)，可可采用插插入距的的方式(圖9.1.2,b)，將縫縫兩旁的的柱放在在同一基基礎(chǔ)上，其其軸線間間距一般般可采用用1m，對(duì)對(duì)于重

9、型型廠房由由于柱的的截面較較大，可可能要放放大到11.5mm或2m，有有時(shí)甚至至到3mm，方能能滿足溫溫度伸縮縮縫的構(gòu)構(gòu)造要求求。為節(jié)節(jié)約鋼材材也可采采用單柱柱溫度伸伸縮縫，即即在縱向向構(gòu)件（如如托架、吊車梁梁等）支支座處設(shè)設(shè)置滑動(dòng)動(dòng)支座，以以使這些些構(gòu)件有有伸縮的的余地。不過單單柱伸縮縮縫使構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜雜，實(shí)際際應(yīng)用較較少。當(dāng)廠房寬寬度較大大時(shí)，也也應(yīng)該按按規(guī)范規(guī)規(guī)定布置置縱向溫溫度伸縮縮縫。9-22 橫橫向框架架的結(jié)構(gòu)構(gòu)類型及及主要尺尺寸9.2.1 框框架的類類型單層廠房房的基本本承重結(jié)結(jié)構(gòu)通常常采用框框架(fframmes)結(jié)構(gòu)體體系。這這種體系系能夠保保證必要要的橫向向剛度，同同時(shí)其凈凈

10、空又能能滿足使使用上的的要求。橫向框架架按其靜靜力計(jì)算算模式來來分，主主要有橫橫梁與柱柱鉸接和和橫梁與與柱剛接接兩種情情況。如如按跨度度來分，則則有單跨跨、雙跨跨和多跨跨。橫梁與柱柱鉸接的的框架，在在傳統(tǒng)單單層廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)中?？煽梢姷健Ｓ捎谄淦錂M向剛剛度較差差，常不不能滿足足吊車使使用上的的要求，因因此這種種結(jié)構(gòu)類類型現(xiàn)在在很少采采用。橫橫梁與柱柱剛接的的框架具具有良好好的橫向向剛度，但但對(duì)于支支座不均均勻沉降降及溫度度作用比比較敏感感，需采采取防止止不均勻勻沉降的的措施。輕鋼廠廠房采用用的門式式剛架屬屬于橫梁梁與柱剛剛接，而而且由于于結(jié)構(gòu)自自重與傳傳統(tǒng)單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)相相比大為為減輕，沉

11、沉降問題題不甚嚴(yán)嚴(yán)重，因因而是一一種較好好的結(jié)構(gòu)構(gòu)形式。9.2.2 主主要尺寸寸框架的主主要尺寸寸如圖99.2.1所示示?？蚣芗艿目缍榷龋话惆闳樯仙喜恐兄行木€間間的橫向向距離，可可由下式式定出：（9.22.1）式中LKK橋式式吊車的的跨度；S由由吊車梁梁軸線至至上段柱柱軸線的的距離（圖圖9.2.2），應(yīng)應(yīng)滿足下下式要求求：S=B+D+bb1/2 （9.2.2）B吊吊車橋架架懸伸長長度，可可由行車車樣本查查得；D吊吊車外緣緣和柱內(nèi)內(nèi)邊緣之之間的必必要空隙隙：當(dāng)?shù)醯踯嚻鹬刂亓坎淮蟠笥?000kNN時(shí)，不不宜小于于80mmm；當(dāng)當(dāng)?shù)踯嚻鹌鹬亓看蟠笥诨虻鹊扔?550kNN時(shí)，不不宜小于于1000

12、mm；當(dāng)當(dāng)在吊車車和柱之之間需要要設(shè)置安安全走道道時(shí)，則則D不得得小于4400mmm；b1上段柱柱寬度。S的取值值：對(duì)于于中型廠廠房一般般采用00.755m或1m，重重型廠房房則為11.255m甚至至達(dá)2.0m。H2H1圖9.22.1橫橫向框架架的主要要尺寸 圖9.2.22柱與吊吊車梁軸軸線間的的凈空框架由柱柱腳底面面到橫梁梁下弦底底部的距距離：H=h11+h2+h3（9.2.3）式中h11地面面至柱腳腳底面的的距離。中型車車間約為為0.881.0m，重重型車間間為1.011.2mm；h2地面至至吊車軌軌頂?shù)母吒叨龋捎晒に囈鬀Q定定；h3吊車軌軌頂至屋屋架下弦弦底面的的距離：h3=AA+1

13、000+（11502000）（mmm）（9.2.4）式（9.2.44）中AA為吊車車軌道頂頂面至起起重小車車頂面之之間的距距離；1100mmm是為為制造、安裝誤誤差留出出的空隙隙；（11502000）mmm則是考考慮屋架架的撓度度和下弦弦水平支支撐角鋼鋼的下伸伸等所留留的空隙隙。吊車梁的的高度可可按（11/51/112）LL選用，LL為吊車車梁的跨跨度，吊吊車軌道道高度可可根據(jù)吊吊車起重重量決定定?？蚣芗軝M梁一一般采用用梯形或或人字形形屋架，其其形式和和尺寸參參見本章章9-44節(jié)。9-33 結(jié)結(jié)構(gòu)的縱縱向傳力力系統(tǒng)9.3.1 縱向框框架柱間間支撐的的作用和和布置柱間支撐撐(brraciings

14、s)與廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)框架架柱相連連接，其其作用為為：(1)、組成堅(jiān)堅(jiān)強(qiáng)的縱縱向構(gòu)架架，保證證單層廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的縱縱向剛度度；(2)、承受單單層廠房房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)端部山山墻的風(fēng)風(fēng)荷載、吊車縱縱向水平平荷載及及溫度應(yīng)應(yīng)力等，在在地震區(qū)區(qū)尚應(yīng)承承受縱向向地震作作用，并并將這些些力和作作用傳至至基礎(chǔ)。(3)、可作為為框架柱柱在框架架平面外外的支點(diǎn)點(diǎn)，減少少柱在框框架平面面外的計(jì)計(jì)算長度度。柱間支撐撐由兩部部分組成成：在吊吊車梁以以上的部部分稱為為上層支支撐，吊吊車梁以以下部分分稱為下下層支撐撐。下層層柱間支支撐與柱柱和吊車車梁一起起在縱向向組成剛剛性很大大的懸臂臂桁 (a)(b) (c)圖9.33.1

15、柱間支支撐布置置架。為了了使縱向向構(gòu)件在在溫度發(fā)發(fā)生變化化時(shí)能較較自由地地伸縮，盡盡量減少少溫度應(yīng)應(yīng)力，下下層支撐撐應(yīng)該設(shè)設(shè)在溫度度區(qū)段中中部。只只有當(dāng)?shù)醯踯囄恢弥酶叨囓囬g總長長度又很很短（如如混鐵爐爐車間），下下層支撐撐設(shè)在兩兩端不會(huì)會(huì)產(chǎn)生很很大的溫溫度應(yīng)力力，而對(duì)對(duì)廠房縱縱向剛度度卻能提提高很多多時(shí)，放放在兩端端才是合合理的。當(dāng)溫度區(qū)區(qū)段小于于90mm時(shí)，在在它的中中央設(shè)置置一道下下層支撐撐（圖99.3.1,aa）；如如果溫度度區(qū)段長長度超過過90mm，則在在它的11/3點(diǎn)點(diǎn)處各設(shè)設(shè)一道支支撐（圖圖9.3.1,bb），以以免傳力力路程太太長。在在短而高高的單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)中中，下層層支

16、撐也也可布置置在單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)的的兩端（圖圖9.3.1,cc）。上層柱間間支撐又又分為兩兩層，第第一層在在屋架端端部高度度范圍內(nèi)內(nèi)屬于屋屋蓋垂直直支撐。顯然，當(dāng)當(dāng)屋架為為三角形形或雖為為梯形但但有托架架時(shí)，并并不存在在此層支支撐。第第二層在在屋架下下弦至吊吊車梁上上翼緣范范圍內(nèi)。為了傳傳遞風(fēng)力力，上層層支撐需需要布置置在溫度度區(qū)段端端部，由由于單層層廠房鋼鋼結(jié)構(gòu)柱柱在吊車車梁以上上部分的的剛度小小，不會(huì)會(huì)產(chǎn)生過過大的溫溫度應(yīng)力力，從安安裝條件件來看這這樣布置置也是合合適的。此外，在在有下層層支撐處處也應(yīng)設(shè)設(shè)置上層層支撐。上層柱柱間支撐撐宜在柱柱的兩則則設(shè)置，只只有在無無人孔而而柱截面面高度

17、不不大的情情況下才才可沿柱柱中心設(shè)設(shè)置一道道。下層層柱間支支撐應(yīng)在在柱的兩兩個(gè)肢的的平面內(nèi)內(nèi)成對(duì)設(shè)設(shè)置，與與外墻墻墻架有聯(lián)聯(lián)系的邊邊列柱可可僅設(shè)在在內(nèi)側(cè)，但但重級(jí)工工作制吊吊車的廠廠房外側(cè)側(cè)也同樣樣設(shè)置支支撐。此此外，吊吊車梁和和輔助桁桁架作為為撐桿是是柱間支支撐的組組成部分分，承擔(dān)擔(dān)并傳遞遞單層廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)縱向向水平力力。9.3.2 柱間支支撐的形形式柱間支撐撐按結(jié)構(gòu)構(gòu)形式可可分為十十字交叉叉式、八八字式、門架式式等（圖圖9.3.2）。十字交交叉支撐撐的構(gòu)造造簡單、傳力直直接、用用料節(jié)省省，使用用最為普普遍，其其斜桿傾傾角宜為為45左右。上層支支撐在柱柱間距較較大時(shí)可可改用斜斜桿（圖圖9.

18、3.2,dd）；下下層支撐撐高而不不寬者可可以用兩兩個(gè)十字字形，高高而剛度度要求嚴(yán)嚴(yán)格者可可以占用用兩個(gè)開開間（圖圖9.3.2,cc）。當(dāng)當(dāng)柱間距距較大或或十字撐撐妨礙生生產(chǎn)空間間時(shí)，可可采用門門架式支支撐（圖圖9.3.2,dd）。圖圖 9.3.2,ee的支撐撐形式，上上層為VV形，下下層為人人字形，它它與吊車車梁系統(tǒng)統(tǒng)的連接接應(yīng)做成成能傳遞遞縱向水水平力而而豎向可可自由滑滑動(dòng)的構(gòu)構(gòu)造。 (a) (b) (c) (d) (ee)圖9.33.2 柱間支支撐的形形式上層柱間間支撐承承受端墻墻傳來的的風(fēng)力；下層柱柱間支撐撐除承受受端墻傳傳來的風(fēng)風(fēng)力以外外，還承承受吊車車的縱向向水平荷荷載。在在同一溫

19、溫度區(qū)段段的同一一柱列設(shè)設(shè)有兩道道或兩道道以上的的柱間支支撐時(shí)，全全部縱向向水平荷荷載（包包括風(fēng)力力）由該該柱列所所有支撐撐共同承承受。當(dāng)當(dāng)支撐系系統(tǒng)在柱柱的兩個(gè)個(gè)肢的平平面內(nèi)成成對(duì)設(shè)置置時(shí)，在在吊車肢肢的平面面內(nèi)設(shè)置置的下層層支撐，除除承受吊吊車縱向向水平荷荷載外，還還承受與與屋蓋肢肢下層支支撐按軸軸線距離離分配傳傳來的風(fēng)風(fēng)力；靠靠墻的外外肢平面面內(nèi)設(shè)置置的下層層支撐，只只承受由由風(fēng)荷引引起的與與吊車肢肢下層支支撐按軸軸線距離離分配來來的風(fēng)力力。柱間支撐撐的交叉叉桿和圖圖9.33.2,d的上層層斜撐桿桿和門形形下層支支撐的主主要桿件件一般按按柔性桿桿件（拉拉桿）設(shè)設(shè)計(jì)，交交叉桿趨趨向于受受壓

20、的桿桿件不參參與工作作，其他他的非交交叉桿以以及水平平橫桿按按壓桿設(shè)設(shè)計(jì)。某某些重型型車間，對(duì)對(duì)下層柱柱間支撐撐的剛度度要求較較高，往往往交叉叉桿的兩兩桿均按按壓桿設(shè)設(shè)計(jì)。9.3.3 柱間支支撐的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算算一、支撐撐設(shè)計(jì)荷荷載計(jì)算算1縱向向風(fēng)荷載載 由房屋屋兩端或或一端（房房屋設(shè)有有中間伸伸縮縫）的的山墻及及天窗架架端壁傳傳來的縱縱向風(fēng)荷荷載，按按建筑筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范范（GGB500009）的的相關(guān)規(guī)規(guī)定確定定其設(shè)計(jì)計(jì)值。 2吊吊車縱向向水平荷荷載由吊車在在軌道上上縱向行行駛所產(chǎn)產(chǎn)生的剎剎車力，一一般按不不多于兩兩臺(tái)吊車車計(jì)算，該該荷載的的設(shè)計(jì)值值可由下下式?jīng)Q定定： （9.3.1）式中為吊吊

21、車剎車車車輪的的最大設(shè)設(shè)計(jì)輪壓壓，剎車車輪數(shù)一一般為吊吊車一側(cè)側(cè)輪數(shù)的的一半。3縱向向地震作作用位于抗震震設(shè)防烈烈度7度度及以上上地區(qū)的的單層廠廠房鋼結(jié)結(jié)構(gòu)，應(yīng)應(yīng)根據(jù)其其抗震設(shè)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，按建建筑抗震震設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范（GGB500011）99.2節(jié)節(jié)的相關(guān)關(guān)規(guī)定確確定其縱縱向地震震作用設(shè)設(shè)計(jì)值。4保證證柱子平平面外穩(wěn)穩(wěn)定的支支撐力做為框架架柱平面面外的支支承點(diǎn)，在在縱向柱柱列高度度中央附附近通過過柱截面面剪心設(shè)設(shè)置一邊邊支撐系系統(tǒng)（包包括水平平撐桿）時(shí)時(shí)，支撐撐系統(tǒng)所所受的支支撐力設(shè)設(shè)計(jì)值應(yīng)應(yīng)按下式式計(jì)算： （9.3.2）式中為被被撐柱列列同時(shí)存存在的軸軸心壓力力設(shè)計(jì)值值之和；n為柱列列中被撐撐柱

22、的根根數(shù)。該支撐力力可不與與其他荷荷載效應(yīng)應(yīng)組合。支撐構(gòu)件件內(nèi)力計(jì)計(jì)算計(jì)算各支支撐桿件件的內(nèi)力力時(shí)，假假設(shè)各連連接節(jié)點(diǎn)點(diǎn)均為鉸鉸接，并并忽略各各桿件的的偏心影影響，即即各桿件件均可按按軸心受受拉或軸軸心受壓壓構(gòu)件計(jì)計(jì)算。柱間支撐撐的內(nèi)力力，應(yīng)根根據(jù)該柱柱列所受受縱向荷荷載按支支承于柱柱腳基礎(chǔ)礎(chǔ)上的豎豎向懸臂臂桁架計(jì)計(jì)算。對(duì)對(duì)于帶有有交叉腹腹桿的支支撐可按按拉桿體體系設(shè)計(jì)計(jì)，也可可按壓桿桿設(shè)計(jì)。所謂按按拉桿設(shè)設(shè)計(jì)，是是假定交交叉腹桿桿只承受受拉力，一一旦受壓壓即失去去穩(wěn)定而而退出工工作，如如圖9.3.33中的虛虛線所示示，體系系變?yōu)殪o靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)。所謂謂按壓桿桿設(shè)計(jì)，是是假定所所有桿件件均可受受壓

23、，此此時(shí)應(yīng)按按超靜定定結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算支撐撐體系的的內(nèi)力。當(dāng)交叉叉腹桿截截面相同同時(shí)，可可假設(shè)兩兩桿內(nèi)力力的絕對(duì)對(duì)值相同同，以簡簡化計(jì)算算。在內(nèi)內(nèi)力分析析時(shí)，必必須考慮慮荷載方方向的可可變性。當(dāng)同一柱柱列設(shè)有有多道縱縱向柱間間支撐時(shí)時(shí)，縱向向力在各各支撐間間可按平平均分布布考慮。圖 9.3.33柱間支支撐計(jì)算算簡圖支撐構(gòu)件件截面驗(yàn)驗(yàn)算1支撐撐構(gòu)件的的長細(xì)比比驗(yàn)算 支撐的的截面尺尺寸一般般由桿件件的長細(xì)細(xì)比按構(gòu)構(gòu)造要求求確定，即即首先應(yīng)應(yīng)滿足其其容許長長細(xì)比的的要求： （9.3.1）式中為支支撐桿件件的容許許長細(xì)比比，按第第6章表表6.22.1和和表6.2.22采用。計(jì)算支撐撐桿件的的時(shí)，應(yīng)應(yīng)符合下下

24、列規(guī)定定：張緊圓鋼鋼拉條的的長細(xì)比比不受限限制。十字交叉叉支撐斜斜桿的平平面內(nèi)計(jì)計(jì)算長度度應(yīng)取節(jié)節(jié)點(diǎn)中心心到交叉叉點(diǎn)間的的距離；其平面面外的計(jì)計(jì)算長度度，當(dāng)按按拉桿設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，取取節(jié)點(diǎn)中中心間的的距離ll(交叉叉點(diǎn)不作作為節(jié)點(diǎn)點(diǎn)考慮)，當(dāng)按按壓桿設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)應(yīng)按表88.3.1取用用。計(jì)算單角角鋼桿件件的長細(xì)細(xì)比時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用角角鋼最小小回轉(zhuǎn)半半徑；但但計(jì)算在在交叉點(diǎn)點(diǎn)相互連連接的單單角鋼交交叉桿件件在支撐撐平面外外的長細(xì)細(xì)比時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用與與角鋼肢肢邊平行行軸的回回轉(zhuǎn)半徑徑。雙片支撐撐的單肢肢桿件在在平面外外的計(jì)算算長度，可可取橫向向聯(lián)系桿桿之間的的距離。2支撐撐構(gòu)件的的強(qiáng)度和和穩(wěn)定性性驗(yàn)算。支撐構(gòu)

25、件件的內(nèi)力力求出后后，應(yīng)按按第6章章的公式式(6.2.22)或(6.22.3)驗(yàn)算構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)強(qiáng)度，按按公式(6.44.2)驗(yàn)算受受壓支撐撐構(gòu)件的的穩(wěn)定性性。由于支撐撐系統(tǒng)受受力方向向的可變變性，為為防止支支撐的某某些桿件件受壓失失穩(wěn)導(dǎo)致致整個(gè)支支撐系統(tǒng)統(tǒng)失效，除除按拉桿桿設(shè)計(jì)的的交叉腹腹桿外，其其他桿件件均應(yīng)按按壓桿設(shè)設(shè)計(jì)。 表表8.33.1 交叉叉腹桿平平面外的的計(jì)算長長度項(xiàng) 次桿件類別別桿件相交交情況平面外的的計(jì)算長長度1壓桿相交的另另一桿受受壓，兩兩桿在交交叉點(diǎn)均均不中斷斷2相交的另另一桿受受拉，兩兩桿中有有一桿在在交叉點(diǎn)點(diǎn)中斷，但但以節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板搭接接3相交的另另一桿受受拉，兩兩桿在交交叉

26、點(diǎn)均均不中斷斷4相交的另另一桿受受拉，此此拉桿在在交叉點(diǎn)點(diǎn)中斷，但但以節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板搭接接5拉桿表中N為為所計(jì)算算桿的內(nèi)內(nèi)力，NN0為相交交另一桿桿的內(nèi)力力，均為為絕對(duì)值值。兩桿桿均受壓壓時(shí)，取取N0N，兩桿桿截面應(yīng)應(yīng)相同。 2. 當(dāng)確確定交叉叉腹桿中中單角鋼鋼桿件斜斜平面內(nèi)內(nèi)的長細(xì)細(xì)比時(shí)，計(jì)計(jì)算長度度應(yīng)取節(jié)節(jié)點(diǎn)中心心至交叉叉點(diǎn)的距距離。 例題題 9.1 一一跨度為為30mm的單層層廠房，兩兩端為封封閉式山山墻，設(shè)設(shè)有山墻墻柱，其其上端與與屋架下下弦水平平支撐相相連，下下端與柱柱基鉸接接。檐口口標(biāo)高113m。內(nèi)設(shè)兩兩臺(tái)起重重量為220t的的普通橋橋式吊車車，中級(jí)級(jí)工作制制，軌頂頂標(biāo)高99m，一一臺(tái)吊

27、車車的最大大輪壓（標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值）t。每側(cè)邊列柱均設(shè)有一道柱間支撐，均為三層X形交叉支撐，如圖9.3.4所示。取山墻基本風(fēng)壓kN/m2，風(fēng)壓高度變化系數(shù)，整體(迎風(fēng)+背風(fēng))風(fēng)壓體型系數(shù)。試僅按風(fēng)荷和吊車荷載設(shè)計(jì)柱間支撐各構(gòu)件的截面。解：1 荷載計(jì)計(jì)算：風(fēng)荷載。風(fēng)壓設(shè)計(jì)計(jì)值 kkN/mm2每片柱間間支撐柱柱頂風(fēng)荷荷載節(jié)點(diǎn)點(diǎn)反力為為：吊車縱向向水平制制動(dòng)力TT按計(jì)算跨跨間兩臺(tái)臺(tái)吊車同同時(shí)作用用，一臺(tái)臺(tái)吊車一一側(cè)有兩兩個(gè)制動(dòng)動(dòng)輪計(jì)算算，則單單片柱間間支撐所所受吊車車縱向水水平制動(dòng)動(dòng)力T為為： kN圖9.33.4柱柱間支撐撐設(shè)計(jì)簡簡圖2 柱間間支撐構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力力計(jì)算柱間支撐撐桁架內(nèi)內(nèi)力分析析如圖99.3.4(

28、b)所示。假設(shè)交交叉斜桿桿只能受受拉，當(dāng)當(dāng)如圖示示縱向力力的方向向時(shí)，虛虛線的斜斜桿退出出工作不不受力。將1、2、77諸點(diǎn)都都看作是是鉸。kNkNkNkN （壓桿桿）kN （壓桿桿）3 截面面設(shè)計(jì)上部柱間間支撐斜斜桿2-3。采用單角角鋼、單單片支撐撐，截面面如圖99.3.4(c)所示。幾何長長度m。平面內(nèi)計(jì)計(jì)算長度度 mm上部柱間間支撐按按拉桿設(shè)設(shè)計(jì)，容容許長細(xì)細(xì)比 需要平行行于斜平平面回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑 cmm平面外計(jì)計(jì)算長度度 m需要角鋼鋼肢邊的的回轉(zhuǎn)半半徑 cm需要角鋼鋼的凈截截面積為為cm2式中0.85是是單面連連接單角角鋼強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值折減系系數(shù)。選用1LL，cm2，cmcmm，cmcmm。

29、桿件與節(jié)節(jié)點(diǎn)板以以角焊縫縫焊接，安安裝螺栓栓在節(jié)點(diǎn)點(diǎn)范圍以以內(nèi)，不不需扣除除螺栓孔孔，cmm2，大于于需要的的cm2，滿足足要求。下部柱間間支撐斜斜桿4-5（66-7）采用兩角角鋼雙片片支撐，截截面如圖圖9.3.4(dd)所示示。假設(shè)設(shè)由外側(cè)側(cè)的支撐撐分肢承承受，由由吊車梁梁側(cè)的支支撐分肢肢承受。雙片支支撐兩分分肢間用用綴條或或綴板相相連，以以增強(qiáng)側(cè)側(cè)向剛度度。 吊吊車梁側(cè)側(cè)支撐需需要的凈凈截面積積為cm2外側(cè)支撐撐需要的的凈截面面積為cm2因兩支撐撐分肢間間有綴件件相連，實(shí)實(shí)際上已已構(gòu)成一一個(gè)組合合構(gòu)件，故故以上計(jì)計(jì)算中強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值未考考慮折減減系數(shù)00.855。兩分分肢選用用相同截截面，

30、各各為1LL，cm2，cm，cm。兩片支撐撐斜桿（拉拉桿）之之間用綴綴條相連連，以增增強(qiáng)平面面外的剛剛度，這這樣驗(yàn)算算支撐斜斜桿的長長細(xì)比將將由平面面內(nèi)控制制：平面內(nèi)計(jì)計(jì)算長度度 m平面內(nèi)回回轉(zhuǎn)半徑徑 cmm 滿滿足要求求下部柱間間支撐橫橫桿5-6（中中心受壓壓）容許長細(xì)細(xì)比 需要平面面內(nèi)回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)半徑 cmm內(nèi)力 kN根據(jù)需要要的,選用兩兩角鋼組組合截面面如圖99.3.4(d)所示，為為2L,長肢下下伸，ccm2cm。驗(yàn)算支撐撐橫桿的的穩(wěn)定性性（平面面內(nèi)控制制）由b類截截面查得得,N/mmm2N/mmm2 滿足要要求支撐橫桿桿的兩角角鋼間用用綴條相相連，以以保證分分肢穩(wěn)定定。 9.3.4 柱間支

31、支撐的連連接及構(gòu)構(gòu)造柱間支撐撐采用角角鋼時(shí)，其其截面不不宜小于于L；采用用槽鋼連連接時(shí)，不不宜小于于12。下層柱柱間支撐撐一般設(shè)設(shè)置為雙雙片，分分別與吊吊車肢和和屋蓋肢肢相連，雙雙片支撐撐之間以以綴條相相連，綴綴條常采采用單角角鋼，以以控制其其長細(xì)比比不超過過2000，且不不小于LL為宜。上層柱柱間支撐撐一般設(shè)設(shè)置為單單片，如如果上柱柱設(shè)有人人孔或截截面高度度過大（800mm），亦應(yīng)采用雙片。支撐的連接可采用焊縫或高強(qiáng)螺栓。采用焊縫時(shí)，焊縫尺寸不應(yīng)小于6mm，焊縫長度不應(yīng)小于80mm，同時(shí)要在連接處設(shè)置安(a)柱柱間支撐撐下端與與柱的連連接 (bb)柱間間支撐上上端與柱柱焊接連連接 (c)柱柱

32、間支撐撐上端與與柱用螺螺栓連接接圖9.33.5柱柱間支撐撐與柱的的連接裝螺栓，一一般不小小于M116。對(duì)對(duì)于人字字形，八八字形之之類的支支撐還要要注意采采取構(gòu)造造措施，如如采用彈彈簧板連連接使其其與吊車車梁（或或制動(dòng)結(jié)結(jié)構(gòu)，輔輔助桁架架）的連連接僅傳傳遞水平平力，而而不傳遞遞垂直力力，以免免支撐成成為吊車車梁的中中間支點(diǎn)點(diǎn)。支撐撐與柱的的連接節(jié)節(jié)點(diǎn)如圖圖9.3.5所示示。9-44 屋屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)體系9.4.1 鋼鋼屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)的形形式、組組成及布布置鋼屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)通常常由屋面面、檁條條、屋架架、托架架和天窗窗架等構(gòu)構(gòu)件組成成。根據(jù)據(jù)屋面材材料和屋屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)布置情情況的不不同，可可分為無無檁屋蓋蓋結(jié)構(gòu)

33、體體系和有有檁屋蓋蓋結(jié)構(gòu)體體系。一、無檁檁屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)體系系無檁屋蓋蓋結(jié)構(gòu)體體系(圖圖9.1.1,aa)中屋屋面板通通常采用用鋼筋混混凝土大大型屋面面板、鋼鋼筋加氣氣混凝土土板等。屋架的的間距應(yīng)應(yīng)與屋面面板的長長度配合合一致，通通常為66m。這這種屋面面板上一一般采用用卷材防防水屋面面，通常常適用于于較小屋屋面坡度度，常用用坡度為為1:881:12，因因此常采采用梯形形屋架做做為主要要承重構(gòu)構(gòu)件。無檁體系系屋蓋屋屋面構(gòu)件件的種類類和數(shù)量量少，構(gòu)構(gòu)造簡單單，安裝裝方便，施施工速度度快，且且屋蓋剛剛度大，整整體性能能好；但但屋面自自重大，常常要增大大屋架桿桿件和下下部結(jié)構(gòu)構(gòu)的截面面，對(duì)抗抗震也不不利

34、。二、有檁檁屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)體系系有檁屋蓋蓋結(jié)構(gòu)體體系（圖圖9.1.1, b）常常用于輕輕型屋面面材料的的情況。如壓型型鋼板、壓型鋁鋁合金板板、石棉棉瓦、瓦瓦楞鐵皮皮等。屋屋架間距距通常為為6m；當(dāng)當(dāng)柱距大大于或等等于122m時(shí)，則則用托架架支承中中間屋架架，一般般適用于于較陡的的屋面坡坡度以便便排水，常常用坡度度為1:211:3，因因此常采采用三角角形屋架架做為主主要承重重構(gòu)件。當(dāng)采用用較好的的防水措措施用壓壓型鋼板板做屋面面時(shí)，屋屋面坡度度也可做做到1:12或或更小，此此時(shí)也可可用H型型鋼梁做做為主要要承重構(gòu)構(gòu)件。有檁體系系屋蓋可可供選用用的屋面面材料種種類較多多，屋架架間距和和屋面布布置較靈靈

35、活，自自重輕，用用料省，運(yùn)運(yùn)輸和安安裝較輕輕便；但但構(gòu)件的的種類和和數(shù)量多多，構(gòu)造造較復(fù)雜雜。在選選用屋蓋蓋結(jié)構(gòu)體體系時(shí)，應(yīng)應(yīng)全面考考慮房屋屋的使用用要求、受力特特點(diǎn)、材材料供應(yīng)應(yīng)情況以以及施工工和運(yùn)輸輸條件等等，以確確定最佳佳方案。三、天窗窗架形式式在工業(yè)廠廠房中，為為了滿足足采光和和通風(fēng)等等要求，常常需在屋屋蓋上設(shè)設(shè)置天窗窗。天窗窗的形式式有縱向向天窗、橫向天天窗和井井式天窗窗三種。后兩種種天窗的的構(gòu)造較較為復(fù)雜雜，較少少采用。最常用用的是沿沿房屋縱縱向在屋屋架上設(shè)設(shè)置天窗窗架（圖圖9.4.1），該該部分的的檁條和和屋面板板由屋架架上弦平平面移到到天窗架架上弦平平面，而而在天窗窗架側(cè)柱柱部

36、分設(shè)設(shè)置采光光窗。天天窗架支支承于屋屋架之上上，將荷荷載傳遞遞到屋架架。四、托架架形式在工業(yè)廠廠房的某某些部位位，常因因放置設(shè)設(shè)備或交交通運(yùn)輸輸要求而而需局部部少放一一根或幾幾根柱。這時(shí)該該處的屋屋架（稱稱為中間間屋架）就就需支承承在專門門設(shè)置的的托架上上（圖99.4.2）。托架兩兩端支承承于相鄰鄰的柱上上，跨中中承受中中間屋架架的反力力。鋼托托架一般般做成平平行弦桁桁架，其其跨度一一般不大大，但所所受荷載載較重。鋼托架架通常做做在與屋屋架大致致同高度度的范圍圍內(nèi)，中中間屋架架從側(cè)面面連接于于托架的的豎桿，構(gòu)構(gòu)造方便便且屋架架和托架架的整體體性、水水平剛度度和穩(wěn)定定性都好好。(a)(b)(c)

37、圖9.44.1天天窗架形形式(a)多多豎桿式式 (b)三三鉸拱式式 (c)三三支點(diǎn)式式圖9.44.2托托架支承承中間屋屋架9.4.2 鋼鋼屋蓋支支撐當(dāng)鋼屋蓋蓋以平面面桁架作作為主要要承重構(gòu)構(gòu)件時(shí)，各各個(gè)平面面桁架（屋屋架）要要用各種種支撐及及縱向桿桿件（系系桿）連連成一個(gè)個(gè)空間幾幾何不變變的整體體結(jié)構(gòu)，才才能承受受荷載。這些支支撐及系系桿統(tǒng)稱稱為屋蓋蓋支撐。它由上上弦橫向向水平支支撐、下下弦橫向向水平支支撐、下下弦縱向向水平支支撐、垂垂直支撐撐及系桿桿組成（圖圖9.4.3）。下面分分別介紹紹各類支支撐及系系桿的位位置、組組成、形形式及計(jì)計(jì)算和構(gòu)構(gòu)造。(1)、上弦橫橫向水平平支撐 上弦橫橫向水平

38、平支撐一一般布置置在屋蓋蓋兩端（或或每個(gè)溫溫度區(qū)段段的兩端端）的兩兩榀相鄰鄰屋架的的上弦桿桿之間，位位于屋架架上弦平平面沿屋屋架全跨跨布置，形形成一平平行弦桁桁架，其其節(jié)間長長度為屋屋架節(jié)間間距的224倍倍。它的的弦桿即即屋架的的上弦桿桿，腹桿桿由交叉叉的斜桿桿及豎桿桿組成。交叉的的斜桿一一般用單單角鋼或或圓鋼制制成（按按拉桿計(jì)計(jì)算），豎豎桿常用用雙角鋼鋼的T型型截面。當(dāng)屋架架有檁條條時(shí)，豎豎桿由檁檁條兼任任。(2)、下弦橫橫向水平平支撐 下弦橫橫向水平平支撐布布置在與與上弦橫橫向水平平支撐同同一開間間，它也也形成一一個(gè)平行行弦桁架架，位于于屋架下下弦平面面。其弦弦桿即屋屋架的下下弦，腹腹桿也

39、是是由交叉叉的斜桿桿及豎桿桿組成，其其形式和和構(gòu)造與與上弦橫橫向水平平支撐相相同。橫橫向水平平支撐的的間距不不宜大于于60mm，當(dāng)溫溫度區(qū)段段長度較較長時(shí)，應(yīng)應(yīng)在中部部增設(shè)上上下弦橫橫向水平平支撐。(3)、下弦縱縱向水平平支撐 它位于于屋架下下弦兩端端節(jié)間處處，位于于屋架下下弦平面面，沿房房屋全長長布置，也也組成一一個(gè)具有有交叉斜斜桿及豎豎桿的平平行弦桁桁架，它它的端豎豎桿就是是屋架端端節(jié)間的的下弦。下弦縱縱向水平平支撐與與下弦橫橫向水平平支撐共共同構(gòu)成成一個(gè)封封閉的支支撐框架架，以保保證屋蓋蓋結(jié)構(gòu)有有足夠的的水平剛剛度。一般情況況下，屋屋架可以以不設(shè)置置下弦縱縱向水平平支撐，僅僅在房屋屋有較

40、大大起重量量的橋式式吊車、壁行吊吊車或鍛鍛錘等較較大振動(dòng)動(dòng)設(shè)備，以以及房屋屋高度或或跨度較較大或空空間剛度度要求較較大時(shí)，才才設(shè)置下下弦縱向向水平支支撐。此此外，在在房屋設(shè)設(shè)有托架架處，為為保證托托架的側(cè)側(cè)向穩(wěn)定定，在托托架范圍圍及兩端端各延伸伸一個(gè)柱柱間應(yīng)設(shè)設(shè)置下弦弦縱向水水平支撐撐。(4)、 垂直直支撐 垂直支支撐位于于上、下下弦橫向向水平支支撐同一一開間內(nèi)內(nèi)，形成成一個(gè)跨跨長為屋屋架間距距的平行行弦桁架架。它的的上、下下弦桿分分別為上上、下弦弦橫向水水平支撐撐的豎桿桿，它的的端豎桿桿就是屋屋架的豎豎桿（或或斜腹桿桿）。垂垂直支撐撐中央腹腹桿的形形式由支支撐桁架架的高跨跨比決定定，一般般常

41、采用用W形或或雙節(jié)間間交叉斜斜桿等形形式。腹腹桿截面面可采用用單角鋼鋼或雙角角鋼形形截面?？缍刃∮谟?0mm的梯形形屋架通通常在屋屋架兩端端和跨度度中央各各設(shè)置一一道垂直直支撐。當(dāng)跨度度大于330m時(shí)時(shí)，則在在兩端和和跨度11/3處處分別共共設(shè)四道道。一般般情況下下，跨度度小于118m的的三角形形屋架只只需在跨跨度中央央設(shè)一道道垂直支支撐，大大于188m時(shí)則則在1/3跨度度處共設(shè)設(shè)兩道。(5)、在沿廠廠房縱向向每間隔隔466個(gè)屋架架應(yīng)設(shè)置置垂直支支撐，以以保證屋屋架安裝裝時(shí)的穩(wěn)穩(wěn)定性。系桿在在未設(shè)橫橫向支撐撐的開間間，相鄰鄰平面屋屋架由系系桿連接接。系桿桿通常在在屋架兩兩端，有有垂直支支撐位置

42、置的上、下弦節(jié)節(jié)點(diǎn)以及及屋脊和和天窗側(cè)側(cè)柱位置置，沿房房屋縱向向通長布布置。系系桿對(duì)屋屋架上、下弦桿桿提供側(cè)側(cè)向支承承，因此此必要時(shí)時(shí)，還應(yīng)應(yīng)根據(jù)控控制這些些弦桿長長細(xì)比的的要求按按一定距距離增設(shè)設(shè)中間系系桿。對(duì)對(duì)于有檁檁屋蓋，檁檁條可兼兼作系桿桿。系桿中只只能承受受拉力的的稱為柔柔性系桿桿，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)可按按容許長長細(xì)比4400（有有重級(jí)工工作制吊吊車的廠廠房為3350）控控制，常常采用單單角鋼或或張緊的的圓鋼拉拉條（此此時(shí)不控控制長細(xì)細(xì)比）；能承受受壓力的的稱剛性性系桿，設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)可可按2000控制制，常用用雙角鋼鋼形或或十字形形截面。一般在在屋架下下弦端部部及上弦弦屋脊處處需設(shè)置置剛性系系桿，

43、其其它可設(shè)設(shè)柔性系系桿。 1-11 22-2 (a)無無檁屋蓋蓋的支撐撐布置(b)有有檁屋蓋蓋的支撐撐布置圖9.44.3屋屋蓋支撐撐布置圖圖當(dāng)房屋兩兩端為山山墻時(shí)，上上、下弦弦橫向水水平支撐撐及垂直直支撐可可設(shè)在兩兩端第二二開間，這這時(shí)第一一開間的的所有系系桿均設(shè)設(shè)為剛性性系桿。當(dāng)房屋屋長度大大于600m時(shí)，應(yīng)應(yīng)在中間間增設(shè)一一道（或或幾道）上上、下弦弦橫向水水平支撐撐及垂直直支撐。屋蓋支撐撐因受力力較小一一般不進(jìn)進(jìn)行內(nèi)力力計(jì)算。其截面面尺寸由由桿件容容許長細(xì)細(xì)比和構(gòu)構(gòu)造要求求確定。交叉斜斜桿一般般按拉桿桿控制，容容許長細(xì)細(xì)比與柔柔性系桿桿相同。非交叉叉斜桿、弦桿等等按壓桿桿2000控制制。對(duì)

44、于于跨度較較大且承承受墻面面?zhèn)鱽砗芎艽蟮娘L(fēng)風(fēng)力的橫橫向水平平支撐，應(yīng)應(yīng)按桁架架體系計(jì)計(jì)算內(nèi)力力選擇截截面，同同時(shí)亦應(yīng)應(yīng)控制長長細(xì)比。具有交叉叉斜腹桿桿的支撐撐桁架可可按圖99.4.4所示示計(jì)算簡簡圖計(jì)算算。在節(jié)節(jié)點(diǎn)荷載載W的作用用下，圖圖中每節(jié)節(jié)間僅考考慮受拉拉斜腹桿桿工作，另另一根（虛虛線所示示）斜腹腹桿則假假定它因因屈曲退退出工作作（偏安安全），這這樣桁架架成為靜靜定體系系使計(jì)算算簡化。當(dāng)荷載載反向時(shí)時(shí)，兩組組斜桿受受力情況況恰好相相反。圖9.44.4 支撐桁桁架桿件件的內(nèi)力力計(jì)算簡簡圖屋蓋支撐撐的構(gòu)造造應(yīng)力求求簡單、安裝方方便。其其連接節(jié)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造造如圖994.55所示。上弦橫向向水平支支

45、撐的角角鋼肢尖尖應(yīng)向下下，且連連接處適適當(dāng)離開開屋架節(jié)節(jié)點(diǎn)(圖圖9.4.5,aa)，以以免影響響大型屋屋面板或或檁條安安放。交交叉斜桿桿在相交交處應(yīng)有有一根桿桿件切斷斷，另加加節(jié)點(diǎn)板板用焊縫縫或螺栓栓連接(圖9.4.5,aa)。交交叉斜桿桿處如與與檁條相相連(圖圖9.4.5, b),則兩根根斜桿均均應(yīng)切斷斷，用節(jié)節(jié)點(diǎn)板相相連。下弦橫向向和縱向向水平支支撐的角角鋼肢尖尖允許向向上(圖圖9.4.5,cc)，其其中交叉叉斜桿可可以肢背背靠肢背背交叉放放置，中中間填以以填板，桿桿件無需需切斷。垂直支撐撐可只與與屋架豎豎桿相連連(圖99.4.5,dd)，也也可通過過豎向小小鋼板與與屋架弦弦桿及屋屋架豎桿

46、桿同時(shí)相相連(圖圖9.4.5, e)。支撐與屋屋架的連連接通常常用M220C級(jí)級(jí)螺栓,支撐與與天窗架架的連接接可用MM16CC級(jí)螺栓栓。在有有重級(jí)工工作制吊吊車或有有其它較較大振動(dòng)動(dòng)設(shè)備的的廠房，屋屋架下弦弦支撐及及系桿宜宜用高強(qiáng)強(qiáng)度螺栓栓連接，或或用C級(jí)級(jí)螺栓再再加焊縫縫將節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板固定定。從前述屋屋蓋支撐撐的布置置及組成成不難理理解，屋屋蓋支撐撐雖不是是主要承承重構(gòu)件件，但它它對(duì)保證證主要承承重構(gòu)件件屋架架正常工工作起著著重要作作用。具具體地說說，這些些作用是是：保證屋蓋蓋形成空空間幾何何不變結(jié)結(jié)構(gòu)體系系，增大大其空間間剛度。承受屋蓋蓋各種縱縱向、橫橫向水平平荷載（如如風(fēng)載、吊車制制動(dòng)力、地

47、震力力等），并并將其傳傳至屋架架支座。為上、下下弦桿提提供側(cè)向向支撐點(diǎn)點(diǎn)，減小小弦桿在在屋架平平面外的的計(jì)算長長度，提提高其側(cè)側(cè)向剛度度和穩(wěn)定定性。保證屋蓋蓋結(jié)構(gòu)安安裝時(shí)的的便利和和穩(wěn)定。(a) (b)上弦橫向向支撐與與屋架的的連接節(jié)節(jié)點(diǎn) (cc)上弦橫向向支撐和和系桿與與屋架的的連接節(jié)節(jié)點(diǎn) (d) (e)垂直支撐撐與屋架架的連接接節(jié)點(diǎn)圖9.44.5支支撐與屋屋架連接接構(gòu)造9-55 檁檁條及壓壓型鋼板板的設(shè)計(jì)計(jì)9.5.1 鋼鋼檁條設(shè)設(shè)計(jì)屋蓋中檁檁條用鋼鋼量所占占比例較較大，因因此合理理選擇檁檁條形式式、截面面和間距距，以減減少檁條條用鋼量量，對(duì)減減輕屋蓋蓋重量、節(jié)約鋼鋼材有重重要意義義。一、檁

48、條條的形式式檁條通常常是雙向向彎曲構(gòu)構(gòu)件，分分實(shí)腹式式和桁架架式兩大大類。后后者制造造費(fèi)工，應(yīng)應(yīng)用較少少。實(shí)腹式檁檁條常采采用槽鋼鋼、角鋼鋼以及ZZ形和槽槽形冷彎彎薄壁型型鋼（圖圖9-115）。槽鋼檁檁條應(yīng)用用普遍，其其制作、運(yùn)輸和和安裝均均較簡便便；但普普通型鋼鋼壁較厚厚，材料料不能充充分發(fā)揮揮作用，故故用鋼量量較大；薄壁型型鋼檁條條受力合合理，用用鋼量少少，在材材料有來來源時(shí)宜宜優(yōu)先采采用，但但防銹要要求較高高。實(shí)腹腹式檁條條常用于于屋架間間距不超超過6mm的廠房房，其高高跨比可可取1/351/550。圖9.55.1 實(shí)腹腹式檁條條截面形形式二、檁條條的計(jì)算算實(shí)腹式檁檁條由于于腹板與與屋面

49、垂垂直放置置，故在在屋面荷荷載q作用下下將繞截截面的兩兩個(gè)主軸軸彎曲。若荷載載偏離截截面的彎彎曲中心心，還將將受到扭扭矩的作作用，但但屋面板板的連接接能起到到一定的的阻止檁檁條扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的作用用，故設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)可可不考慮慮扭矩的的影響，而而按雙向向受彎構(gòu)構(gòu)件計(jì)算算。有關(guān)關(guān)冷彎薄薄壁型鋼鋼檁條的的設(shè)計(jì)特特點(diǎn)已在在第5章章5-77節(jié)中介介紹，本本節(jié)重點(diǎn)點(diǎn)介紹普普通型鋼鋼檁條的的計(jì)算方方法。由由于型鋼鋼檁條的的壁厚較較大，因因此可不不計(jì)算其其抗剪和和局部承承壓強(qiáng)度度。1強(qiáng)度度圖9.55.1所所示實(shí)腹腹式檁條條在屋面面豎向荷荷載q作用下下，檁條條截面的的兩個(gè)主主軸方向向分別承承受和分力作作用（為為q與主軸軸y

50、的夾角角）。檁條簡支支時(shí)，由由引起的的對(duì)x-x軸的的彎矩。由引起起的對(duì)yy-y軸軸的彎矩矩，如中中間不設(shè)設(shè)拉條時(shí)時(shí)其彎矩矩；當(dāng)屋屋蓋檁條條間設(shè)拉拉條時(shí)，則則拉條作作為檁條條的側(cè)向向支承，可可按雙跨跨或多跨跨連續(xù)梁梁計(jì)算。承受雙雙向彎曲曲的檁條條的計(jì)算算彎矩見見表9.5.1。 表表9.55.1 承承受雙向向彎曲的的檁條的的計(jì)算彎彎矩檁條形式式拉條設(shè)置置剛度最大大面彎矩矩剛度最小小面彎矩矩單跨簡支檁條無拉條有一根拉條有兩根拉條雙跨連續(xù)檁條無拉條每跨有一根拉條條檁條承受受雙向彎彎曲時(shí)，按按下列公公式計(jì)算算強(qiáng)度：（4.22.3） 式中檁條剛剛度最大大面（繞繞x軸）和和剛度最最小面（繞繞y軸）的的彎距。

51、 單跨跨簡支檁檁條當(dāng)無無拉條或或有一根根拉條時(shí)時(shí)采用跨跨度中央央的彎矩矩；有兩兩根位于于1/33跨的拉拉條，當(dāng)當(dāng)時(shí)采用用跨中的的彎矩；當(dāng)時(shí)采采用跨度度1/33處的彎彎矩；雙雙跨連續(xù)續(xù)檁條采采用中央央支座處處的彎距距；檁條條剛度最最大面（繞繞x軸）和和剛度最最小面（繞繞y軸）的的凈截面面抵抗矩矩；截面面塑性發(fā)發(fā)展系數(shù)數(shù)；按表表4.22.1取取用；f鋼鋼材的抗抗彎強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值。 檁條僅僅承受單單向彎曲曲時(shí)，應(yīng)應(yīng)按公式式(4.2.22)計(jì)算算強(qiáng)度：2整體體穩(wěn)定 當(dāng)檁條條之間未未設(shè)置拉拉條且屋屋面材料料剛性較較差（如如石棉瓦瓦和用掛掛鉤螺栓栓固定的的壓型鋼鋼板等），在在構(gòu)造上上不能阻阻止檁條條受壓翼

52、翼緣側(cè)向向位移時(shí)時(shí)或雖有有剛性較較好的屋屋面，但但屋面較較輕，在在風(fēng)吸力力下可能能使下翼翼緣受壓壓時(shí)，應(yīng)應(yīng)按公式式(4.4.228)驗(yàn)算檁檁條的整整體穩(wěn)定定，如檁檁條之間間設(shè)有拉拉條，則則可不驗(yàn)驗(yàn)算整體體穩(wěn)定。剛度設(shè)置拉條條時(shí)，只只須計(jì)算算垂直于于屋面方方向的最最大撓度度。未設(shè)設(shè)拉條時(shí)時(shí)需計(jì)算算總撓度度。計(jì)算算撓度時(shí)時(shí)，荷載載應(yīng)取其其標(biāo)準(zhǔn)值值。單跨簡支支檁條（當(dāng)當(dāng)有拉條條時(shí)）： (99.5.1)當(dāng)不設(shè)拉拉條時(shí)，應(yīng)應(yīng)分別計(jì)計(jì)算沿兩兩個(gè)主軸軸方向的的分撓度度，然后后驗(yàn)算總總撓度，即即： (9.5.22)式中截面對(duì)對(duì)垂直于于腹板的的主軸的的慣性矩矩；分別別由和引起的的沿x,y兩主主軸方向向的分撓撓度

53、；v容許許撓度，按按附錄11附表11.1采采用。4檁條條的連接接與構(gòu)造造檁條一般般可全部部布置在在屋架上上弦節(jié)點(diǎn)點(diǎn)上，由由屋檐起起沿屋架架上弦等等距離設(shè)設(shè)置。檁檁條一般般用檁托托與屋架架上弦相相連，檁檁托用短短角鋼做做成，先先焊在屋屋架上弦弦，然后后用C級(jí)級(jí)螺栓（不不少于22個(gè)）或或焊縫與與檁條連連接（圖圖9.5.2）。角鋼和和形薄薄壁型鋼鋼檁條的的上翼緣緣肢尖應(yīng)應(yīng)朝向屋屋脊，槽槽鋼檁條條的槽口口則可朝朝上，屋屋面坡度度小時(shí)亦亦可朝下下。1-122-233-3圖9.55.2檁檁條與屋屋架的連連接在實(shí)腹式式檁條之之間往往往要設(shè)置置拉條和和撐桿（圖圖9.5.3），當(dāng)檁檁條的跨跨度為446m時(shí)，宜宜

54、設(shè)置一一道拉條條；當(dāng)檁檁條的跨跨度為66m以上上時(shí)，應(yīng)應(yīng)布置兩兩道拉條條。屋架架兩坡面面的脊檁檁須在拉拉條連接接處相互互聯(lián)系，或或設(shè)斜拉拉條和撐撐桿。形薄壁壁型鋼檁檁條還須須在檐口口處設(shè)斜斜拉條和和撐桿。當(dāng)檐口口處有圈圈梁或承承重天溝溝時(shí)，可可只設(shè)直直拉條并并與其連連接。拉條條通常采采用直徑徑1016mmm的圓圓鋼制成成。撐桿桿主要是是限制檐檐檁的側(cè)側(cè)向彎曲曲，故多多采用角角鋼，其其長細(xì)比比按壓桿桿考慮，不不能大于于2000，并據(jù)據(jù)此選擇擇其截面面。拉條與檁檁條、撐撐桿與檁檁條的連連接構(gòu)造造如圖99.5.4所示示，圖中中d 為拉拉條直徑徑。拉條條的位置置應(yīng)靠近近檁條的的上翼緣緣約300400m

55、m，并并用位于于腹板兩兩側(cè)的螺螺母將其其固定于于檁條的的腹板上上。撐桿桿與焊在在檁條上上的角鋼鋼用級(jí)級(jí)螺栓連連接。(a) (cc)(b) (dd)圖9.55.3 拉條、斜拉條條和撐桿桿的布置置1-122-2圖9.55.4拉拉條與檁檁條的連連接、撐撐桿與檁檁條的連連接例題99.2某某普通鋼鋼屋架單單跨簡支支檁條，跨跨度為66m，檁檁條坡向向間距為為0.7798mm，跨中中設(shè)一道道拉條。屋面水水平投影影面上，屋屋面材料料自重標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值和和屋面可可變荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值分別為為0.55kN/m2和0.445kN/m2,屋面坡坡度i=1/2.55。鋼材材采用2355，檁條條容許撓撓度vv=/1550，采采用熱

56、軋軋普通槽槽鋼檁條條，試選選用其截截面。解：參照照已有資資料，初初選110熱軋軋普通槽槽鋼檁條條，由附附錄8查查得自重重標(biāo)準(zhǔn)值值0.0098kkN/mm,Wx=399.7ccm3,Wy=7.8cmm3, Ix=1998.33cm44。荷載與內(nèi)內(nèi)力計(jì)算算屋面傾角角（圖99.5.5）屋面自重重 kkN/mm可變荷載載 kkN/mm屋面設(shè)計(jì)計(jì)荷載 kN/mkN/mmkN/mm由和引起起的彎距距和（圖9.5.5）分分別為：kNmm(正彎彎矩)kNmm（負(fù)彎彎矩）2.截面面驗(yàn)算 因設(shè)設(shè)置拉條條，可不不計(jì)算整整體穩(wěn)定定。(1)抗抗彎強(qiáng)度度由附表11.1查查得f=2115N/mm22。由于跨中中截面都都最大

57、，故故該截面面上的aa點(diǎn)應(yīng)力力最大（圖圖9.55.5），為為拉應(yīng)力力。N/mmm22115N/mm22(2)剛剛度驗(yàn)算算屋面線荷荷載的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為為1kN/m=00.8001N/mm，檁檁條在垂垂直于屋屋面方向向的最大大撓度為為： =30.7mmmvv=mmm故采用10槽鋼鋼檁條滿滿足要求求。圖9.55.5槽槽鋼檁條條設(shè)計(jì)簡簡圖9.5.2 壓壓型鋼板板的設(shè)計(jì)計(jì)壓型鋼板板的類型型及適用用條件壓型鋼板板是以冷冷軋薄鋼鋼板為基基板，經(jīng)經(jīng)鍍鋅或或鍍鋅后后覆以彩彩色涂層層再經(jīng)輥輥彎成型型的波紋紋板材，具具有成型型靈活、施工速速度快、外觀美美觀、重重量輕、易于工工業(yè)化、商品化化生產(chǎn)等等特點(diǎn)，廣廣泛用作作建筑

58、屋屋面及墻墻面圍護(hù)護(hù)材料。壓型鋼板板按表面面處理情情況可分分為以下下三種：鋁鋅壓型型鋼板：其基板板為熱鍍鍍鋅板，鍍鍍鋅層重重應(yīng)不小小于2775g/m2（雙面面），產(chǎn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)應(yīng)符合合國際GGB25518-88連連續(xù)熱鍍鍍鋅薄鋼鋼板和鋼鋼帶的的要求。涂層型鋼鋼板：為為在熱鍍鍍鋅基板板上增加加彩色涂涂層的薄薄板壓型型而成，其其產(chǎn)品標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符符合GBB/T1127554-991彩彩色涂層層鋼板及及鋼帶的的要求，其其性能指指標(biāo)見表表9.5.2。表9.55.2 彩彩色涂層層板性能能指標(biāo)涂層厚度度（m）60光光澤鉛筆硬度度彎曲反向沖擊擊（J）耐霧度hh高中低厚度0.88mm180，t彎彎厚度0.88mm厚

59、度0.88mm厚度0.88mm建筑外用用外用聚酯酯20704077040HB8t90695000硅改性聚聚酯10tt47500外用丙烯烯酸5000塑料溶膠膠10000910000建筑內(nèi)用用內(nèi)用聚酯酯20708t8t692500內(nèi)用丙烯烯酸4有機(jī)溶膠膠202t95000塑料溶膠膠20010000注： tt為板厚厚。鋅鋁復(fù)合合涂層壓壓型鋼板板：為新新一代無無緊固件件的扣壓壓式壓型型鋼板，其其使用壽壽命更長長，但要要求基板板為專用用的、強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)級(jí)更高的的冷軋薄薄鋼板。壓型鋼板板根據(jù)其其波型截截面可分分為：高波板：波高大大于755mm，適適用于作作屋面板板；中波板：波高55075mmm，適適用于作作

60、樓面板板及中小小跨度的的屋面板板；低波板：波高小小于500mm，適適用于作作墻面板板。選用壓型型鋼板時(shí)時(shí)，應(yīng)根根據(jù)荷載載及使用用情況選選用已有有的定型型產(chǎn)品，其其部分常常用規(guī)格格見表99.5.3。表9.55.3 常常用壓型型鋼板型 號(hào)號(hào)截面簡圖圖（尺寸寸以mmm計(jì)）展開寬度度（覆蓋率率）（mm）說 明YX1330-3300-600010000(0.66)宜用于大大跨度屋屋面YX1114-3300-6000914(0.66)板縫可咬咬邊連接接，適于于屋面YX755-2000-660010000(0.66)宜用于組組合樓面面YX700-2000-660010000(0.66)腹板可無無刻痕或或有刻