單層房屋鋼結(jié)構(gòu)培訓(xùn)資料

1、單層廠房鋼結(jié)構(gòu) 9-1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成及布置原則9.1.1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成單層廠房鋼結(jié)構(gòu)(si ngle-story in dustrial steel structures一般是由屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、 吊車梁、制動梁(或制動桁架)、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間體系(圖 9.1.1)。這些構(gòu)件按其作用可分為下面幾類：M無麗JF圖9.1.1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成示例(a)無檁屋蓋(b)有檁屋蓋(1)、橫向框架由柱和它所支承的屋架或屋蓋橫梁組成，是單層廠房鋼結(jié)構(gòu) 的主要承重體系，承受結(jié)構(gòu)的自重、風(fēng)、雪荷載和吊車的豎向與橫向荷載，并把這些荷載傳遞到基礎(chǔ)。(2)、屋蓋結(jié)構(gòu)承擔(dān)屋蓋荷載的結(jié)構(gòu)體系，包

2、括橫向框架的橫梁、托架、中間屋架、天窗架、檁條等。(3)、支撐體系包括屋蓋部分的支撐和柱間支撐等，它一方面與柱、吊車 梁等組成單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向框架， 承擔(dān)縱向水平荷載；另一方面又把主要承 重體系由個別的平面結(jié)構(gòu)連成空間的整體結(jié)構(gòu)， 從而保證了單層廠房鋼結(jié)構(gòu)所必 需的剛度和穩(wěn)定。(4)、吊車梁和制動梁(或制動桁架)主要承受吊車豎向及水平荷載，并將 這些荷載傳到橫向框架和縱向框架上。(5)、墻架 承受墻體的自重和風(fēng)荷載。此外，還有一些次要的構(gòu)件如梯子、走道、門窗等。在某些單層廠房鋼結(jié)構(gòu) 中，由于工藝操作上的要求，還設(shè)有工作平臺。9.1.2柱網(wǎng)和溫度伸縮縫的布置一、柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置(layout

3、 of column rows)就是確定單層廠房鋼結(jié)構(gòu)承重柱在平面上的 排列，即確定它們的縱向和橫向定位軸線所形成的網(wǎng)格。單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的跨度就是柱縱向定位軸線之間的尺寸，單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的柱距就是柱子在橫向定位軸 線之間的尺寸(圖9.1.2)。(b)圖9.1.2柱網(wǎng)布置和溫度伸縮縫(a)各列柱距相等(b)中列柱有抽柱進行柱網(wǎng)布置時，應(yīng)注意以下幾方面的問題：(1)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求。廠房是直接為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的，不同性質(zhì)的廠房 具有不同的生產(chǎn)工藝流程，各種工藝流程所需主要設(shè)備、產(chǎn)品尺寸和生產(chǎn)空間都 是決定跨度和柱距的主要因素。柱的位置(包括柱下基礎(chǔ)的位置)應(yīng)和地上(地 下)設(shè)備、機械及起重運輸設(shè)備

4、等相協(xié)調(diào)。此外，柱網(wǎng)布置尚應(yīng)考慮未來生產(chǎn)發(fā) 展和生產(chǎn)工藝的可能變動。(2)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的要求。為了保證車間的正常使用，使廠房具有必要的剛度， 應(yīng)盡量將柱布置在同一橫向軸線上， 以便與屋架或橫梁組成橫向框架，提供盡可能大的橫向剛度（3）應(yīng)符合經(jīng)濟合理的原則。柱距大小對結(jié)構(gòu)的用鋼量影響較大，較經(jīng)濟的 柱距可通過具體方案比較確定，例如， 在柱子較高、跨度較大而吊車起重量又較 小的車間中，采用大柱距可能是經(jīng)濟合理的。為了降低制作和安裝工作量，應(yīng)盡量實現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的統(tǒng)一化和標準化，滿足廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則的規(guī)定： 當單層廠房鋼結(jié)構(gòu)跨度小于或等于 18m時，應(yīng)以3m為模數(shù)，即9m、12m、15m、 18m;

5、當廠房跨度大于18m時，則以6m為模數(shù)，即24m、30m、36m。但是當 工藝布置和技術(shù)經(jīng)濟有明顯的優(yōu)越性時，也可采用21m、27m、33m等。廠房的柱距一般采用6m較為經(jīng)濟，當工藝有特殊要求時，可局部抽柱，即柱距做成12m； 對某些有擴大柱距要求的單層廠房鋼結(jié)構(gòu)也可采用9m及12m柱距。二、溫度伸縮縫溫度變化將引起結(jié)構(gòu)變形，使廠房鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。故當廠房平面尺寸 較大時，為避免產(chǎn)生過大的溫度變形和溫度應(yīng)力， 應(yīng)在廠房鋼結(jié)構(gòu)的橫向和縱向 設(shè)置溫度伸縮縫（temperature joint）。溫度伸縮縫的布置決定于廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向和橫向長度?？v向很長的廠房在 溫度變化時，縱向構(gòu)件伸縮的幅度較

6、大，引起整個結(jié)構(gòu)變形，使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力，并可能導(dǎo)致墻體和屋面的破壞。為了避免這種不利后果的產(chǎn)生， 常采用橫向溫度伸縮縫將單層廠房鋼結(jié)構(gòu)分成伸縮時互不影響的溫度區(qū)段。按規(guī)范規(guī)定，當溫度區(qū)段長度不超過表 9.1.1的數(shù)值時，可不計算溫度應(yīng)力。表9.1.1溫度區(qū)段長度值溫度區(qū)段長度（m）橫向溫度區(qū)段（沿屋架或構(gòu)架跨度方向）結(jié)構(gòu)情況縱向溫度區(qū)段（重直于 屋架或構(gòu)架跨度方向）柱頂為剛接柱頂為鉸接采暖房屋和非采 暖地區(qū)的房屋220120150熱車間和采暖地 區(qū)的非采暖房屋180100125露天結(jié)構(gòu)120一一溫度伸縮縫最普遍的做法是設(shè)置雙柱。即在縫的兩旁布置兩個無任何縱向構(gòu)件聯(lián)系的橫向框架，使溫度

7、伸縮縫的中線和定位軸線重合（圖9.1.2,a）;在設(shè)備布置條件不允許時，可采用插入距的方式（圖9.1.2,b），將縫兩旁的柱放在同一基礎(chǔ) 上，其軸線間距一般可采用1m，對于重型廠房由于柱的截面較大，可能要放大 到1.5m或2m，有時甚至到3m，方能滿足溫度伸縮縫的構(gòu)造要求。為節(jié)約鋼材 也可采用單柱溫度伸縮縫，即在縱向構(gòu)件（如托架、吊車梁等）支座處設(shè)置滑動 支座，以使這些構(gòu)件有伸縮的余地。不過單柱伸縮縫使構(gòu)造復(fù)雜，實際應(yīng)用較少。當廠房寬度較大時，也應(yīng)該按規(guī)范規(guī)定布置縱向溫度伸縮縫。 9-2橫向框架的結(jié)構(gòu)類型及主要尺寸9.2.1框架的類型11LrJHIH 21單層廠房的基本承重結(jié)構(gòu)通常采用框架 （

8、frames）結(jié)構(gòu)體系。這種體系能夠保 證必要的橫向剛度，同時其凈空又能滿足使用上的要求。橫向框架按其靜力計算模式來分，主要有橫梁與柱鉸接和橫梁與柱剛接兩種 情況。如按跨度來分，則有單跨、雙跨和多跨。橫梁與柱鉸接的框架，在傳統(tǒng)單層廠房鋼結(jié)構(gòu)中?？梢姷健Ｓ捎谄錂M向剛度 較差，常不能滿足吊車使用上的要求， 因此這種結(jié)構(gòu)類型現(xiàn)在很少采用。 橫梁與 柱剛接的框架具有良好的橫向剛度，但對于支座不均勻沉降及溫度作用比較敏 感，需采取防止不均勻沉降的措施。輕鋼廠房采用的門式剛架屬于橫梁與柱剛接， 而且由于結(jié)構(gòu)自重與傳統(tǒng)單層廠房鋼結(jié)構(gòu)相比大為減輕，沉降問題不甚嚴重，因而是一種較好的結(jié)構(gòu)形式。9.2.2主要尺寸

9、框架的主要尺寸如圖9.2.1所示?？蚣艿目缍?，一般取為上部柱中心線間的 橫向距離，可由下式定出：Lo LK 2S（ 9.2.1）式中LK橋式吊車的跨度；S由吊車梁軸線至上段柱軸線的距離（圖9.2.2），應(yīng)滿足下式要求：S=B+D+bi/2（ 9.2.2）B吊車橋架懸伸長度，可由行車樣本查得；D 吊車外緣和柱內(nèi)邊緣之間的必要空隙：當?shù)踯嚻鹬亓坎淮笥?00kN時，不宜小于80mm；當?shù)踯嚻鹬亓看笥诨虻扔?750kN時，不宜小于100mm； 當在吊車和柱之間需要設(shè)置安全走道時，則D不得小于400mm；b1 -上段柱寬度。S的取值：對于中型廠房一般采用 0.75m或1m,重型廠房則為1.25m甚至 達

10、 2.0m。圖9.2.1橫向框架的主要尺寸框架由柱腳底面到橫梁下弦底部的距離:H=h1+h2+h3式中h1地面至柱腳底面的距離。中型車間約為L1( 為Lk-.3,LLiiTsj.rJZ1（9.2.3）0.81.0m，重型車間為1.01.2m；h2 -地面至吊車軌頂?shù)母叨龋晒に囈鬀Q定；h3吊車軌頂至屋架下弦底面的距離：h3=A+100+（ 150200）（ mm）（ 9.2.4）式（9.2.4）中A為吊車軌道頂面至起重小車頂面之間的距離；100mm是為制造、安裝誤差留出的空隙；（150200）mm則是考慮屋架的撓度和下弦水平支 撐角鋼的下伸等所留的空隙。吊車梁的高度可按（1/51/12）L選

11、用，L為吊車梁的跨度，吊車軌道高度可 根據(jù)吊車起重量決定?？蚣軝M梁一般采用梯形或人字形屋架，其形式和尺寸參見 本章9-4節(jié)。 9-3結(jié)構(gòu)的縱向傳力系統(tǒng)9.3.1縱向框架柱間支撐的作用和布置柱間支撐（bracings）與廠房鋼結(jié)構(gòu)框架柱相連接，其作用為：（1）、組成堅強的縱向構(gòu)架，保證單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向剛度；（2）、承受單層廠房鋼結(jié)構(gòu)端部山墻的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載及溫度應(yīng)力等，在地震區(qū)尚應(yīng)承受縱向地震作用，并將這些力和作用傳至基礎(chǔ)。（3）、可作為框架柱在框架平面外的支點，減少柱在框架平面外的計算長度。 柱間支撐由兩部分組成：在吊車梁以上的部分稱為上層支撐，吊車梁以下部分稱為下層支撐。下層柱

12、間支撐與柱和吊車梁一起在縱向組成剛性很大的懸臂桁圖9.2.2柱與吊車梁軸線間的凈空5圖9.3.1柱間支撐布置架。為了使縱向構(gòu)件在溫度發(fā)生變化時能較自由地伸縮，盡量減少溫度應(yīng)力，下層支撐應(yīng)該設(shè)在溫度區(qū)段中部。只有當?shù)踯囄恢酶叨囬g總長度又很短 （如混鐵 爐車間），下層支撐設(shè)在兩端不會產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，而對廠房縱向剛度卻能 提高很多時，放在兩端才是合理的。當溫度區(qū)段小于90m時，在它的中央設(shè)置一道下層支撐（圖 9.3.1,a）;如果 溫度區(qū)段長度超過90m，則在它的1/3點處各設(shè)一道支撐（圖9.3.1,b）,以免傳 力路程太長。在短而高的單層廠房鋼結(jié)構(gòu)中，下層支撐也可布置在單層廠房鋼結(jié) 構(gòu)的兩端

13、（圖9.3.1,c）。上層柱間支撐又分為兩層，第一層在屋架端部高度范圍內(nèi)屬于屋蓋垂直支 撐。顯然，當屋架為三角形或雖為梯形但有托架時，并不存在此層支撐。第二層 在屋架下弦至吊車梁上翼緣范圍內(nèi)。為了傳遞風(fēng)力，上層支撐需要布置在溫度區(qū)段端部，由于單層廠房鋼結(jié)構(gòu)柱在吊車梁以上部分的剛度小，不會產(chǎn)生過大的溫度應(yīng)力，從安裝條件來看這樣布置也是合適的。 此外，在有下層支撐處也應(yīng)設(shè)置 上層支撐。上層柱間支撐宜在柱的兩則設(shè)置，只有在無人孔而柱截面高度不大的 情況下才可沿柱中心設(shè)置一道。下層柱間支撐應(yīng)在柱的兩個肢的平面內(nèi)成對設(shè) 置，與外墻墻架有聯(lián)系的邊列柱可僅設(shè)在內(nèi)側(cè)，但重級工作制吊車的廠房外側(cè)也同樣設(shè)置支撐。

14、此外，吊車梁和輔助桁架作為撐桿是柱間支撐的組成部分，承擔(dān)并傳遞單層廠房鋼結(jié)構(gòu)縱向水平力。9.3.2柱間支撐的形式柱間支撐按結(jié)構(gòu)形式可分為十字交叉式、八字式、門架式等（圖932）。十字交叉支撐的構(gòu)造簡單、傳力直接、用料節(jié)省，使用最為普遍，其斜桿傾角宜為 45左右。上層支撐在柱間距較大時可改用斜桿（圖9.3.2,d）;下層支撐高而不寬者可以用兩個十字形，高而剛度要求嚴格者可以占用兩個開間（圖9.3.2,c）。當柱間距較大或十字撐妨礙生產(chǎn)空間時，可采用門架式支撐（圖9.3.2,d）。圖9.3.2,e 的支撐形式，上層為 V形，下層為人字形，它與吊車梁系統(tǒng)的連接應(yīng)做成能傳 遞縱向水平力而豎向可自由滑動

15、的構(gòu)造。上層柱間支撐承受端墻傳來的風(fēng)力； 下層柱間支撐除承受端墻傳來的風(fēng)力以 外，還承受吊車的縱向水平荷載。在同一溫度區(qū)段的同一柱列設(shè)有兩道或兩道以 上的柱間支撐時，全部縱向水平荷載（包括風(fēng)力）由該柱列所有支撐共同承受。 當支撐系統(tǒng)在柱的兩個肢的平面內(nèi)成對設(shè)置時， 在吊車肢的平面內(nèi)設(shè)置的下層支 撐，除承受吊車縱向水平荷載外，還承受與屋蓋肢下層支撐按軸線距離分配傳來 的風(fēng)力；靠墻的外肢平面內(nèi)設(shè)置的下層支撐， 只承受由風(fēng)荷引起的與吊車肢下層 支撐按軸線距離分配來的風(fēng)力。柱間支撐的交叉桿和圖9.3.2,d的上層斜撐桿和門形下層支撐的主要桿件一 (b)(c)圖9.3.2柱間支撐的形式(d)(e)般按柔

16、性桿件（拉桿）設(shè)計，交叉桿趨向于受壓的桿件不參與工作，其他的非交 叉桿以及水平橫桿按壓桿設(shè)計。某些重型車間，對下層柱間支撐的剛度要求較高， 往往交叉桿的兩桿均按壓桿設(shè)計。9.3.3柱間支撐的設(shè)計計算一、支撐設(shè)計荷載計算1 縱向風(fēng)荷載由房屋兩端或一端（房屋設(shè)有中間伸縮縫）的山墻及天窗架端壁傳來的縱向 風(fēng)荷載，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009）的相關(guān)規(guī)定確定其設(shè)計值。2 吊車縱向水平荷載由吊車在軌道上縱向行駛所產(chǎn)生的剎車力，一般按不多于兩臺吊車計算， 該荷載的設(shè)計值可由下式?jīng)Q定：T 0.1Pmax（9.3.1）式中Pm ax為吊車剎車車輪的最大設(shè)計輪壓，剎車輪數(shù)一般為吊車一側(cè)輪數(shù)的一 半。3 縱

17、向地震作用位于抗震設(shè)防烈度7度及以上地區(qū)的單層廠房鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)其抗震設(shè)防標 準，按建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011） 9.2節(jié)的相關(guān)規(guī)定確定其縱向地震作用 設(shè)計值。4.保證柱子平面外穩(wěn)定的支撐力做為框架柱平面外的支承點，在縱向柱列高度中央附近通過柱截面剪心設(shè)置 一邊支撐系統(tǒng)（包括水平撐桿）時，支撐系統(tǒng)所受的支撐力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：Ni0 4Fbn- 0.6（9.3.2）60n式中 Ni為被撐柱列同時存在的軸心壓力設(shè)計值之和；n為柱列中被撐柱的根 數(shù)。該支撐力可不與其他荷載效應(yīng)組合。二、支撐構(gòu)件內(nèi)力計算計算各支撐桿件的內(nèi)力時，假設(shè)各連接節(jié)點均為鉸接，并忽略各桿件的偏 心影響，即各桿件均可按軸

18、心受拉或軸心受壓構(gòu)件計算。柱間支撐的內(nèi)力，應(yīng)根據(jù)該柱列所受縱向荷載按支承于柱腳基礎(chǔ)上的豎向 懸臂桁架計算。對于帶有交叉腹桿的支撐可按拉桿體系設(shè)計，也可按壓桿設(shè)計。 所謂按拉桿設(shè)計，是假定交叉腹桿只承受拉力，一旦受壓即失去穩(wěn)定而退出工作， 如圖9.3.3中的虛線所示，體系變?yōu)殪o定結(jié)構(gòu)。所謂按壓桿設(shè)計，是假定所有桿 件均可受壓，此時應(yīng)按超靜定結(jié)構(gòu)計算支撐體系的內(nèi)力。當交叉腹桿截面相同時， 可假設(shè)兩桿內(nèi)力的絕對值相同，以簡化計算。在內(nèi)力分析時，必須考慮荷載方向max的可變性當同一柱列設(shè)有多道縱向柱間支撐時，縱向力在各支撐間可按平均分布考慮。三、支撐構(gòu)件截面驗算1 支撐構(gòu)件的長細比驗算支撐的截面尺寸一

19、般由桿件的長細比按構(gòu)造要求確定，即首先應(yīng)滿足其容 許長細比的要求：(9.3.1)式中為支撐桿件的容許長細比，按第 6章表6.2.1和表6.2.2采用。計算支撐桿件的max時，應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)張緊圓鋼拉條的長細比不受限制。(2)十字交叉支撐斜桿的平面內(nèi)計算長度應(yīng)取節(jié)點中心到交叉點間的距離；其平面外的計算長度，當按拉桿設(shè)計時，取節(jié)點中心間的距離1(交叉點不作為節(jié)點考慮)，當按壓桿設(shè)計時，應(yīng)按表8.3.1取用。(3)計算單角鋼桿件的長細比時，應(yīng)采用角鋼最小回轉(zhuǎn)半徑；但計算在交叉點相互連接的單角鋼交叉桿件在支撐平面外的長細比時，應(yīng)采用與角鋼肢邊平行軸的回轉(zhuǎn)半徑。(4)雙片支撐的單肢桿件在平面外的

20、計算長度，可取橫向聯(lián)系桿之間的距 離。2 支撐構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性驗算。支撐構(gòu)件的內(nèi)力求出后，應(yīng)按第 6章的公式(6.2.2)或(6.2.3)驗算構(gòu)件的強度， 按公式(6.4.2)驗算受壓支撐構(gòu)件的穩(wěn)定性。由于支撐系統(tǒng)受力方向的可變性，為防止支撐的某些桿件受壓失穩(wěn)導(dǎo)致整個 支撐系統(tǒng)失效，除按拉桿設(shè)計的交叉腹桿外，其他桿件均應(yīng)按壓桿設(shè)計。II圖9.3.3柱間支撐計算簡圖1.0,整體（迎風(fēng)+背風(fēng)）風(fēng)壓體型系數(shù)0.9。試僅按風(fēng)荷和吊車荷載設(shè)計表8.3.1交叉腹桿平面外的計算長度項次桿件類別桿件相交情況平面外的計算長度1相交的另一桿受壓，兩桿在交 叉點均不中斷hN。l 0一(1 -) 2N2相交的另一桿

21、受拉，兩桿中有 一桿在交叉點中斷，但以節(jié)點 板搭接lo、I1乜罟）3相交的另一桿受拉，兩桿在交 叉點均不中斷l(xiāng)o lJZ(1-N)0.5l 24 N4壓桿相交的另一桿受拉，此拉桿在 交叉點中斷，但以節(jié)點板搭接o? No 0.5l4 N5拉桿lo l注1.表中N為所計算桿的內(nèi)力，No為相交另一桿的內(nèi)力，均為絕對值。兩桿均受壓時，取 No N,兩桿截面應(yīng)相同。2.當確定交叉腹桿中單角鋼桿件斜平面內(nèi)的長細比時，計算長度應(yīng)取節(jié)點中心至交叉點 的距離。例題9.1 一跨度為30m的單層廠房，兩端為圭寸閉式山墻，設(shè)有山墻柱， 其上端與屋架下弦水平支撐相連， 下端與柱基鉸接。檐口標高13m。內(nèi)設(shè)兩臺起 重量為

22、20t的普通橋式吊車，中級工作制，軌頂標高9m, 一臺吊車的最大輪壓（標準值）Pmax 29.6to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w0 0.45 kN/m2，風(fēng)壓高度變化系數(shù)柱間支撐各構(gòu)件的截面解：1荷載計算:（1）風(fēng)荷載。風(fēng)壓設(shè)計值 w 1.4 s zW01.4 0.9 1.0 0.45 0.57 kN/m2每片柱間支撐柱頂風(fēng)荷載節(jié)點反力為：11R w 擋風(fēng)面積= 0.57 13 30=55.58kN/m 244吊車縱向水平制動力T按計算跨間兩臺吊車同時作用，一臺吊車一側(cè)有兩個制動輪計算，貝U單片T=Q,1柱間支撐所受吊車縱向水平制動力

23、 T為:Pmax=0.1 1.4 2 2 9.8 29.6=162.44 kN圖9.3.4柱間支撐設(shè)計簡圖2柱間支撐構(gòu)件內(nèi)力計算柱間支撐桁架內(nèi)力分析如圖9.3.4(b)所示。假設(shè)交叉斜桿只能受拉，當如圖示縱向力的方向時，虛線的斜桿退出工作不受力。將1、2、7諸點都看作是鉸。N6R 55.58 kN（壓桿）Nj 6T 162.44 kN （壓桿）3截面設(shè)計(1)上部柱間支撐斜桿2-3。采用單角鋼、單片支撐，截面如圖9.3.4(c)所示。幾何長度I 7.211m10R55.58、6242cos6R55.58.624.52cos6T162.44.624.52cos6N6 7N 4 566.80kN6

24、9.48 kN203.05kNRN4 5RN2 3N；5721 172111.80 cm400RN2 30.85f66.80 1030.85 215 10223.66 cmAnI5203.05 103215 10229.44 cmAnRN4 569.48 103215 10223.23cm17 211平面內(nèi)計算長度l0- 3.606 m22上部柱間支撐按拉桿設(shè)計，容許長細比400需要平行于斜平面回轉(zhuǎn)半徑iv 3606 0.90 cm400平面外計算長度 lo l 7.211m需要角鋼肢邊的回轉(zhuǎn)半徑ix需要角鋼的凈截面積為式中0.85是單面連接單角鋼強度設(shè)計值折減系數(shù)。選用 1L63 6， A

25、7.29cm2， iv 1.24 cm 0.90 cm， ix 1.93 cm 1.80 cm。桿件與節(jié)點板以角焊縫焊接，安裝螺栓在節(jié)點范圍以內(nèi)，不需扣除螺栓孔,An A 7.29cm2，大于需要的 A 3.66 cm2，滿足要求。下部柱間支撐斜桿4-5（ 6-7）采用兩角鋼雙片支撐，截面如圖9.3.4（d）所示。假設(shè)NR5由外側(cè)的支撐分 肢承受，N：5由吊車梁側(cè)的支撐分肢承受。雙片支撐兩分肢間用綴條或綴板 相連，以增強側(cè)向剛度。吊車梁側(cè)支撐需要的凈截面積為外側(cè)支撐需要的凈截面積為因兩支撐分肢間有綴件相連，實際上已構(gòu)成一個組合構(gòu)件，故以上計算中強度設(shè)計值未考慮折減系數(shù) 0.85。兩分肢選用相同

26、截面，各為 1L90 8，A 13.94cm2， iv 1.87 cm， ix 2.76cm。兩片支撐斜桿（拉桿）之間用綴條相連，以增強平面外的剛度，這樣驗 算支撐斜桿的長細比將由平面內(nèi)控制：平面內(nèi)計算長度lo丄75003.750 m2 2平面內(nèi)回轉(zhuǎn)半徑ix 2.76 cm11375.0135.92.76下部柱間支撐橫桿5-6 （中心受壓）300 滿足要求內(nèi)力 N56 N；6 N；655.58 162.44218.02 kNix6004.47134.2150215 N/mm2滿足要求12容許長細比150需要平面內(nèi)回轉(zhuǎn)半徑ix 竺 4 cm根據(jù)需要的ix 4cm ,選用兩角鋼組合截面如圖9.3.

27、4（d）所示，為2L140 90 10,長肢下伸，A 44.52cm2,ix 4.47cm。驗算支撐橫桿的穩(wěn)定性（平面內(nèi)控制）由b類截面查得0.369,N 218.02 1032132.71 N/mmA 0.369 44.52 10支撐橫桿的兩角鋼間用綴條相連，以保證分肢穩(wěn)定9.3.4柱間支撐的連接及構(gòu)造柱間支撐采用角鋼時，其截面不宜小于 L75 6 ;采用槽鋼連接時，不宜小 于12。下層柱間支撐一般設(shè)置為雙片，分別與吊車肢和屋蓋肢相連，雙片支撐 之間以綴條相連，綴條常采用單角鋼，以控制其長細比不超過200,且不小于L50 5為宜。上層柱間支撐一般設(shè)置為單片，如果上柱設(shè)有人孔或截面高度過 大（

28、800mm），亦應(yīng)采用雙片。支撐的連接可采用焊縫或高強螺栓。采用焊縫 時，焊縫尺寸不應(yīng)小于6mm，焊縫長度不應(yīng)小于80mm，同時要在連接處設(shè)置安裝螺栓，一般不小于 M16。對于人字形，八字形之類的支撐還要注意采取構(gòu)造 （a）柱間支撐下端與柱的連接（b）柱間支撐上端與柱焊接連接（c）柱間支撐上端與柱用螺栓連接圖9.3.5柱間支撐與柱的連接措施，如采用彈簧板連接使其與吊車梁（或制動結(jié)構(gòu)，輔助桁架）的連接僅傳遞水平力，而不傳遞垂直力，以免支撐成為吊車梁的中間支點。 支撐與柱的連接 節(jié)點如圖9.3.5所示。 9-4屋蓋結(jié)構(gòu)體系9.4.1鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的形式、組成及布置鋼屋蓋結(jié)構(gòu)通常由屋面、檁條、屋架、托架

29、和天窗架等構(gòu)件組成。根據(jù)屋面 材料和屋面結(jié)構(gòu)布置情況的不同，可分為無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系和有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體 系。一、無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系（圖9.1.1,a）中屋面板通常采用鋼筋混凝土大型屋面板、鋼 筋加氣混凝土板等。屋架的間距應(yīng)與屋面板的長度配合一致，通常為6m。這種屋面板上一般采用卷材防水屋面，通常適用于較小屋面坡度，常用坡度為 1:81:12，因此常采用梯形屋架做為主要承重構(gòu)件。無檁體系屋蓋屋面構(gòu)件的種類和數(shù)量少， 構(gòu)造簡單，安裝方便，施工速度快， 且屋蓋剛度大，整體性能好；但屋面自重大，常要增大屋架桿件和下部結(jié)構(gòu)的截 面，對抗震也不利。二、有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系（圖9.1.

30、1, b）常用于輕型屋面材料的情況。如壓型鋼板、 壓型鋁合金板、石棉瓦、瓦楞鐵皮等。屋架間距通常為6m；當柱距大于或等于12m時，則用托架支承中間屋架，一般適用于較陡的屋面坡度以便排水，常用坡度為1:21:3，因此常采用三角形屋架做為主要承重構(gòu)件。當采用較好的防水措 施用壓型鋼板做屋面時，屋面坡度也可做到1:12或更小，此時也可用H型鋼梁做為主要承重構(gòu)件。有檁體系屋蓋可供選用的屋面材料種類較多，屋架間距和屋面布置較靈活， 自重輕，用料省，運輸和安裝較輕便；但構(gòu)件的種類和數(shù)量多，構(gòu)造較復(fù)雜。在 選用屋蓋結(jié)構(gòu)體系時，應(yīng)全面考慮房屋的使用要求、受力特點、材料供應(yīng)情況以 及施工和運輸條件等，以確定最佳

31、方案。三、天窗架形式在工業(yè)廠房中，為了滿足采光和通風(fēng)等要求，常需在屋蓋上設(shè)置天窗。天窗 的形式有縱向天窗、橫向天窗和井式天窗三種。后兩種天窗的構(gòu)造較為復(fù)雜，較 少采用。最常用的是沿房屋縱向在屋架上設(shè)置天窗架（圖9.4.1），該部分的檁條和屋面板由屋架上弦平面移到天窗架上弦平面，而在天窗架側(cè)柱部分設(shè)置采光 窗。天窗架支承于屋架之上，將荷載傳遞到屋架。四、托架形式在工業(yè)廠房的某些部位，常因放置設(shè)備或交通運輸要求而需局部少放一根 或幾根柱。這時該處的屋架（稱為中間屋架）就需支承在專門設(shè)置的托架上（圖 942）。托架兩端支承于相鄰的柱上，跨中承受中間屋架的反力。鋼托架一般做 成平行弦桁架，其跨度一般不

32、大，但所受荷載較重。鋼托架通常做在與屋架大致 同高度的范圍內(nèi)，中間屋架從側(cè)面連接于托架的豎桿， 構(gòu)造方便且屋架和托架的13整體性、水平剛度和穩(wěn)定性都好。9.4.2鋼屋蓋支撐當鋼屋蓋以平面桁架作為主要承重構(gòu)件時，各個平面桁架（屋架）要用各 種支撐及縱向桿件（系桿）連成一個空間幾何不變的整體結(jié)構(gòu)，才能承受荷載。 這些支撐及系桿統(tǒng)稱為屋蓋支撐。它由上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、 下弦縱向水平支撐、垂直支撐及系桿組成（圖 943）。下面分別介紹各類支撐及 系桿的位置、組成、形式及計算和構(gòu)造。（1）、上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐一般布置在屋蓋兩端（或每個溫度區(qū)段的兩端）的兩榀相鄰屋架的上弦桿之

33、間，位于屋架上弦平面沿屋架全 跨布置，形成一平行弦桁架，其節(jié)間長度為屋架節(jié)間距的24倍。它的弦桿即屋(b)圖9.4.1天窗架形式（a）多豎桿式（b）三鉸拱式（c）三支點式圖9.4.2托架支承中間屋架14 架的上弦桿，腹桿由交叉的斜桿及豎桿組成。交叉的斜桿一般用單角鋼或圓鋼制 成（按拉桿計算），豎桿常用雙角鋼的T型截面。當屋架有檁條時，豎桿由檁條 兼任。（2）、下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐布置在與上弦橫向水平支撐同一開間，它也形成一個平行弦桁架，位于屋架下弦平面。其弦桿即屋架的下弦， 腹桿也是由交叉的斜桿及豎桿組成， 其形式和構(gòu)造與上弦橫向水平支撐相同。橫向水平支撐的間距不宜大于60m，當溫

34、度區(qū)段長度較長時，應(yīng)在中部增設(shè)上下弦 橫向水平支撐。（3）、下弦縱向水平支撐它位于屋架下弦兩端節(jié)間處，位于屋架下弦平面，沿房屋全長布置，也組成一個具有交叉斜桿及豎桿的平行弦桁架，它的端豎桿就是屋架端節(jié)間的下弦。下弦縱向水平支撐與下弦橫向水平支撐共同構(gòu)成一個 封閉的支撐框架，以保證屋蓋結(jié)構(gòu)有足夠的水平剛度。一般情況下，屋架可以不設(shè)置下弦縱向水平支撐， 僅在房屋有較大起重量的 橋式吊車、壁行吊車或鍛錘等較大振動設(shè)備，以及房屋高度或跨度較大或空間剛 度要求較大時，才設(shè)置下弦縱向水平支撐。此外，在房屋設(shè)有托架處，為保證托 架的側(cè)向穩(wěn)定，在托架范圍及兩端各延伸一個柱間應(yīng)設(shè)置下弦縱向水平支撐。（4）、垂直

35、支撐垂直支撐位于上、下弦橫向水平支撐同一開間內(nèi)，形成一個跨長為屋架間距的平行弦桁架。它的上、 下弦桿分別為上、下弦橫向水平支 撐的豎桿，它的端豎桿就是屋架的豎桿（或斜腹桿）。垂直支撐中央腹桿的形式 由支撐桁架的高跨比決定，一般常采用 W形或雙節(jié)間交叉斜桿等形式。腹桿截 面可采用單角鋼或雙角鋼T形截面?？缍刃∮?0m的梯形屋架通常在屋架兩端和跨度中央各設(shè)置一道垂直支撐。 當跨度大于30m時，則在兩端和跨度1/3處分別共設(shè)四道。一般情況下，跨度小 于18m的三角形屋架只需在跨度中央設(shè)一道垂直支撐，大于18m時則在1/3跨度處共設(shè)兩道。（5）、在沿廠房縱向每間隔46個屋架應(yīng)設(shè)置垂直支撐，以保證屋架安

36、裝時 的穩(wěn)定性。系桿在未設(shè)橫向支撐的開間， 相鄰平面屋架由系桿連接。系桿通常在 屋架兩端，有垂直支撐位置的上、 下弦節(jié)點以及屋脊和天窗側(cè)柱位置， 沿房屋縱 向通長布置。系桿對屋架上、下弦桿提供側(cè)向支承，因此必要時，還應(yīng)根據(jù)控制這些弦桿長細比的要求按一定距離增設(shè)中間系桿。對于有檁屋蓋，檁條可兼作系桿。系桿中只能承受拉力的稱為柔性系桿，設(shè)計時可按容許長細比入二400（有重級工作制吊車的廠房為 350）控制，常采用單角鋼或張緊的圓鋼拉條（此時不控制長細比）；能承受壓力的稱剛性系桿，設(shè)計時可按入=200控制，常用雙角鋼T形或十字形截面。一般在屋架下弦端部及上弦屋脊處需設(shè)置剛性系 桿，其它可設(shè)柔性系桿。

37、15屋塑匕弦平曲 _X|X|X|X|X|XiXXlXlXlXlXlXlX，1-1(a)無檁屋蓋的支撐布置屋架下弦平囲IXXXXXXI反KKXX刃1b1 y三=y三11Sikw1T三11屋架上咗平面噴向水平支撐宦架下弦平而辭55輕斕曠十一中I tr忖rt brrs理系桿2-2(b)有檁屋蓋的支撐布置圖9.4.3屋蓋支撐布置圖16當房屋兩端為山墻時，上、下弦橫向水平支撐及垂直支撐可設(shè)在兩端第二開 間，這時第一開間的所有系桿均設(shè)為剛性系桿。當房屋長度大于60m時，應(yīng)在中間增設(shè)一道（或幾道）上、下弦橫向水平支撐及垂直支撐。屋蓋支撐因受力較小一般不進行內(nèi)力計算。 其截面尺寸由桿件容許長細比和 構(gòu)造要求確

38、定。交叉斜桿一般按拉桿控制，容許長細比與柔性系桿相同。非交叉斜桿、弦桿等按壓桿入=200控制。對于跨度較大且承受墻面?zhèn)鱽砗艽蟮娘L(fēng) 力的橫向水平支撐，應(yīng)按桁架體系計算內(nèi)力選擇截面，同時亦應(yīng)控制長細比。具有交叉斜腹桿的支撐桁架可按圖 9.4.4所示計算簡圖計算。在節(jié)點荷載 W 的作用下，圖中每節(jié)間僅考慮受拉斜腹桿工作，另一根（虛線所示）斜腹桿則假 定它因屈曲退出工作（偏安全），這樣桁架成為靜定體系使計算簡化。當荷載反 向時，兩組斜桿受力情況恰好相反。屋蓋支撐的構(gòu)造應(yīng)力求簡單、安裝方便。其連接節(jié)點構(gòu)造如圖94.5所示。上弦橫向水平支撐的角鋼肢尖應(yīng)向下，且連接處適當離開屋架節(jié)點（圖9.4.5,a），以

39、免影響大型屋面板或檁條安放。交叉斜桿在相交處應(yīng)有一根桿件切斷， 另加節(jié)點板用焊縫或螺栓連接（圖9.4.5,a）。交叉斜桿處如與檁條相連（圖9.4.5, b）, 則兩根斜桿均應(yīng)切斷，用節(jié)點板相連。下弦橫向和縱向水平支撐的角鋼肢尖允許向上 （圖9.4.5,c），其中交叉斜桿可 以肢背靠肢背交叉放置，中間填以填板，桿件無需切斷。垂直支撐可只與屋架豎桿相連（圖9.4.5,d），也可通過豎向小鋼板與屋架弦桿 及屋架豎桿同時相連（圖9.4.5, e）。支撐與屋架的連接通常用 M20 C級螺栓，支撐與天窗架的連接可用 M16 C級 螺栓。在有重級工作制吊車或有其它較大振動設(shè)備的廠房，屋架下弦支撐及系桿宜用高

40、強度螺栓連接，或用C級螺栓再加焊縫將節(jié)點板固定。從前述屋蓋支撐的布置及組成不難理解，屋蓋支撐雖不是主要承重構(gòu)件，但它對保證主要承重構(gòu)件一一屋架正常工作起著重要作用。具體地說，這些作用是：（1）保證屋蓋形成空間幾何不變結(jié)構(gòu)體系，增大其空間剛度。（2）承受屋蓋各種縱向、橫向水平荷載（如風(fēng)載、吊車制動力、地震力等），并將其傳至屋架支座。（3）為上、下弦桿提供側(cè)向支撐點，減小弦桿在屋架平面外的計算長度，提 高其側(cè)向剛度和穩(wěn)定性。（4）保證屋蓋結(jié)構(gòu)安裝時的便利和穩(wěn)定。17上弦橫向支撐與屋架的連接節(jié)點（C）上弦橫向支撐和系桿與屋架的連接節(jié)點界向小脫(d)(e)垂直支撐與屋架的連接節(jié)點圖9.4.5支撐與屋架

41、連接構(gòu)造18為q與主軸y的夾角）。-qyl2- ql2 cos 。由 qx引8 81 2 1 2M y - qxl-ql sin ；當8 8可按雙跨或多跨連續(xù)梁計算 9-5檁條及壓型鋼板的設(shè)計9.5.1鋼檁條設(shè)計屋蓋中檁條用鋼量所占比例較大，因此合理選擇檁條形式、截面和間距，以 減少檁條用鋼量，對減輕屋蓋重量、節(jié)約鋼材有重要意義。一、檁條的形式檁條通常是雙向彎曲構(gòu)件，分實腹式和桁架式兩大類。后者制造費工，應(yīng)用 較少。實腹式檁條常采用槽鋼、角鋼以及 Z形和槽形冷彎薄壁型鋼（圖9-15）。槽 鋼檁條應(yīng)用普遍，其制作、運輸和安裝均較簡便；但普通型鋼壁較厚，材料不能 充分發(fā)揮作用，故用鋼量較大；薄壁型

42、鋼檁條受力合理，用鋼量少，在材料有來 源時宜優(yōu)先采用，但防銹要求較高。實腹式檁條常用于屋架間距不超過6m的廠房，其高跨比可取1/351/50。二、檁條的計算實腹式檁條由于腹板與屋面垂直放置，故在屋面荷載q作用下將繞截面的兩 個主軸彎曲。若荷載偏離截面的彎曲中心，還將受到扭矩的作用，但屋面板的連接能起到一定的阻止檁條扭轉(zhuǎn)的作用， 故設(shè)計時可不考慮扭矩的影響，而按雙向 受彎構(gòu)件計算。有關(guān)冷彎薄壁型鋼檁條的設(shè)計特點已在第5章 5-7節(jié)中介紹，本節(jié)重點介紹普通型鋼檁條的計算方法。 由于型鋼檁條的壁厚較大，因此可不計 算其抗剪和局部承壓強度。1 強度圖9.5.1所示實腹式檁條在屋面豎向荷載q作用下，檁條

43、截面的兩個主軸方向分別承受qx qsin 和qy q cos分力作用（檁條簡支時，由qy引起的對x-x軸的彎矩Mx 起的對y-y軸的彎矩My,如中間不設(shè)拉條時其彎矩 屋蓋檁條間設(shè)拉條時，則拉條作為檁條的側(cè)向支承,19圖9.5.1實腹式檁條截面形式檁條形式拉條設(shè)置剛度最大面彎矩剛度最小面彎矩?zé)o拉條單跨簡支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(4.2.3)M y。承受雙向彎曲的檁條的計算彎矩見表9.5.1。表9.5.1承受雙向彎曲的檁條的計算彎矩檁條承受雙向彎曲時，按下列公式計算強度:MxMyxWnxyWny式中Mx,My檁條剛度最大面（繞x軸）和剛度最小面（繞y軸）的

44、彎距。 單跨簡支檁條當無拉條或有一根拉條時采用跨度中央的彎矩； 有兩根位于1/3跨的拉條，當qy qx/3.5時采用跨中的彎矩； 當qy qx/3.5時采用跨度1/3處的彎矩；雙跨連續(xù)檁條采用中 央支座處的彎距；Wnx.Wny 檁條剛度最大面（繞x軸）和剛度最小面（繞y軸）的凈截面208qyi2抵抗矩；截面塑性發(fā)展系數(shù)；按表 421取用;x， yf鋼材的抗彎強度設(shè)計值。檁條僅承受單向彎曲時，應(yīng)按公式（4.2.2）計算強度:2 整體穩(wěn)定當檁條之間未設(shè)置拉條且屋面材料剛性較差（如石棉瓦和用掛鉤螺栓固定的 壓型鋼板等），在構(gòu)造上不能阻止檁條受壓翼緣側(cè)向位移時或雖有剛性較好的屋 面，但屋面較輕，在風(fēng)吸

45、力下可能使下翼緣受壓時，應(yīng)按公式（4.4.28）驗算檁條的整體穩(wěn)定，如檁條之間設(shè)有拉條，則可不驗算整體穩(wěn)定。3 剛度設(shè)置拉條時，只須計算垂直于屋面方向的最大撓度。未設(shè)拉條時需計算總 撓度。計算撓度時，荷載應(yīng)取其標準值。單跨簡支檁條（當有拉條時）：45 qylv384 EIxv(9.5.1)當不設(shè)拉條時，應(yīng)分別計算沿兩個主軸方向的分撓度Vx，Vy，然后驗算總撓度，即:(9.5.2)式中Ix 截面對垂直于腹板的主軸的慣性矩；Vx,Vy -分別由qx和qy引起的沿x,y兩主軸方向的分撓度;v容許撓度，按附錄1附表1.1采用。4.檁條的連接與構(gòu)造檁條一般可全部布置在屋架上弦節(jié)點上，由屋檐起沿屋架上弦等

46、距離設(shè)置。檁條一般用檁托與屋架上弦相連，檁托用短角鋼做成，先焊在屋架上弦，然后用C級螺栓（不少于2個）或焊縫與檁條連接（圖9.5.2）。角鋼和Z形薄壁型鋼檁 條的上翼緣肢尖應(yīng)朝向屋脊，槽鋼檁條的槽口則可朝上，屋面坡度小時亦可朝下。211-12-23-3圖9.5.2 檁條與屋架的連接在實腹式檁條之間往往要設(shè)置拉條和撐桿（圖9.5.3），當檁條的跨度為46m 時，宜設(shè)置一道拉條；當檁條的跨度為6m以上時，應(yīng)布置兩道拉條。屋架兩坡面的 脊檁須在拉條連接處相互聯(lián)系，或設(shè)斜拉條和撐桿。Z形薄壁型鋼檁條還須在檐 口處設(shè)斜拉條和撐桿。當檐口處有圈梁或承重天溝時，可只設(shè)直拉條并與其連接。拉條通常采用直徑101

47、6mm的圓鋼制成。撐桿主要是限制檐檁的側(cè)向彎曲， 故多采用角鋼，其長細比按壓桿考慮，不能大于200,并據(jù)此選擇其截面。拉條與檁條、撐桿與檁條的連接構(gòu)造如圖 9.5.4所示，圖中d為拉條直徑。 拉條的位置應(yīng)靠近檁條的上翼緣約 3040 mm,并用位于腹板兩側(cè)的螺母將其固 定于檁條的腹板上。撐桿與焊在檁條上的角鋼用C級螺栓連接。22(b)(d)(a)(c)撐桿圖9.5.3拉條、斜拉條和撐桿的布置23圖9.5.4拉條與檁條的連接、撐桿與檁條的連接例題9.2某普通鋼屋架單跨簡支檁條，跨度為6m，檁條坡向間距為0.798m,跨中設(shè)一道拉條。屋面水平投影面上，屋面材料自重標準值和屋面可變 荷載標準值分別為

48、0.5kN/m2和0.45kN/m2,屋面坡度i=1/2.5。鋼材采用Q 235,檁 條容許撓度v =1/150,采用熱軋普通槽鋼檁條，試選用其截面。解：參照已有資料，初選10熱軋普通槽鋼檁條，由附錄 8查得自重標準值 0.098kN/m,Wk=39.7cm3,Wy=7.8cm3, lx=198.3cm4。1何載與內(nèi)力計算屋面傾角（圖9.5.5）1arcta n()21.82.5屋面自重qGK0.5 0.798 cos0.370 kN/m可變荷載qQK0.45 0.798 cos0.333 kN/m屋面設(shè)計何載q1.2(0.3700.098)1.4 0.3331.03kN/mqxqsin1.0

49、3si n 21.80.383kN/mqy qcos 1.03cos21.80.956 kN/m24屋面線荷載的標準值為qK由qy和qx引起的彎距Mx和My （圖9.5.5）分別為:1 1Mx qyr _0.956 624.30 kN - m（正彎矩）881211My qxl1qxl20.383 62 0.43kN - m （負彎矩）832322.截面驗算因設(shè)置拉條，可不計算整體穩(wěn)定。（1）抗彎強度由附表1.1查得f=215N/mm20由于跨中截面Mx,My都最大，故該截面上的a點應(yīng)力最大（圖9.5.5）,為 拉應(yīng)力。MxMy4.30 1060.43 1 0622149 1 N/mm 2215

50、N/mmxWnxyWny1.05 39.7 1031.20 7.8 103（2）剛度驗算0.370.098 0.3330.80 1kN/m=0.801N/mm,檁條在垂直于屋面方向的最大撓度為:3845qK cosl45 0.801 cos21.8(6 103)4384EIx5384 2.06 104198.3 10 45qKylEIx=30.7mmv=150600015040 mm故采用10槽鋼檁條滿足要求圖9.5.5槽鋼檁條設(shè)計簡圖259.5.2壓型鋼板的設(shè)計一、壓型鋼板的類型及適用條件壓型鋼板是以冷軋薄鋼板為基板，經(jīng)鍍鋅或鍍鋅后覆以彩色涂層再經(jīng)輥彎 成型的波紋板材，具有成型靈活、施工速度

51、快、外觀美觀、重量輕、易于工業(yè)化、 商品化生產(chǎn)等特點，廣泛用作建筑屋面及墻面圍護材料。壓型鋼板按表面處理情況可分為以下三種：(1)鋁鋅壓型鋼板：其基板為熱鍍鋅板，鍍鋅層重應(yīng)不小于275g/m2 (雙面)， 產(chǎn)品標準應(yīng)符合國際GB2518-88連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶的要求。(2)涂層型鋼板：為在熱鍍鋅基板上增加彩色涂層的薄板壓型而成，其產(chǎn)品 標準應(yīng)符合GB/T12754-91彩色涂層鋼板及鋼帶的要求，其性能指標 見表9.5.2。表9.5.2彩色涂層板性能指標60光澤彎曲反向沖擊(J)涂層厚度5 m)高中低鉛筆硬度厚度0.8mm厚度0.8mm厚度0.8mm耐霧度h外用聚酯 6 9 500硅改性聚酯

52、 750外用丙烯酸 20 70 HB 4 500建筑外用塑料溶膠 1000 9 1000內(nèi)用聚酯 6 9內(nèi)用丙烯酸 20 70 8t 4 250有機溶膠 20 500建筑內(nèi)用塑料溶膠 2040 70V 40090 9 1000注：t為板厚。(3)鋅鋁復(fù)合涂層壓型鋼板：為新一代無緊固件的扣壓式壓型鋼板，其使用 壽命更長，但要求基板為專用的、強度等級更高的冷軋薄鋼板。壓型鋼板根據(jù)其波型截面可分為：高波板：波高大于75mm適用于作屋面板；中波板：波高5075mm適用于作樓面板及中小跨度的屋面板；低波板：波高小于50mm適用于作墻面板。選用壓型鋼板時，應(yīng)根據(jù)荷載及使用情況選用已有的定型產(chǎn)品，其部分常

53、用規(guī)格見表9.5.3。26YX130-300-600YX114-300-600YX75-200-600YX70-200-600表9.5.3常用壓型鋼板截面簡圖（尺寸以 mm計）展開寬度（覆蓋率）（mm）YX60-200-600no：io110YX50-245-735245105%70271000(0.6)914(0.6)1000(0.6)1000(0.6)1000(0.6)1000(0.735)宜用于大跨 度屋面板縫可咬邊 連接，適于 屋面宜用于組合 樓面腹板可無刻 痕或有刻 痕，宜用于 組合樓面腹板可無刻 痕或有刻 痕，宜用于 組合樓面宜用于中小跨度屋面壓型鋼板在用作建筑物的維護板材及屋面與

54、樓面的承重板材時，其中鍍鋅壓型鋼板宜用于無侵蝕和弱侵蝕環(huán)境；彩色涂層壓型鋼板可用于無侵蝕、弱侵蝕及中侵蝕環(huán)境，并應(yīng)根據(jù)侵蝕條件選用相應(yīng)的涂層系列。關(guān)于侵蝕級別的確定參見表9.5.4。28表9.5.4外界條件對壓型金屬板的侵蝕作用分類對壓型金屬板的侵蝕作用室內(nèi)地區(qū)相對濕度（%）采暖房屋無采暖房屋露天干燥60無侵蝕性弱侵蝕性普通6075無侵蝕性農(nóng)村、一般城市的商業(yè)區(qū) 及住宅區(qū)潮濕75弱侵蝕性干燥60普通6075弱侵蝕性工業(yè)區(qū)、沿海地區(qū)潮濕75中等侵蝕性中等侵蝕性中等侵蝕 性注：（1）表中的相對濕度系指當?shù)氐哪昶骄鄬穸取τ诤銣睾銤窕蛴邢鄬穸戎笜说慕ㄖ?，則采用室內(nèi)的相對濕度。（2）一般城市的

55、商業(yè)區(qū)及住宅區(qū)泛指無侵蝕性介質(zhì)的地區(qū)；工業(yè)區(qū)則包括受侵蝕性介質(zhì)影響及散發(fā)輕微侵蝕性介質(zhì)的地區(qū)。當有保溫隔熱要求時，可采用壓型鋼板內(nèi)加設(shè)礦棉等輕質(zhì)保溫層的作法形 成保溫隔熱屋（墻）面。壓型鋼板的屋面坡度可在1/61/20間采用，當屋面排水面積較大或地處大 雨量區(qū)及板型為中波板時，宜選用 1/101/12的坡度；當選用長尺寸高波板時， 可采用/151/20的屋面坡度；當為扣壓式或咬合式壓型板（無穿透版面緊固件） 時，可用1/20的屋面坡度；對暴雨或大雨量地區(qū)的壓型板屋面尚應(yīng)進行排水驗 算。一般永久性大型建筑選用的屋面承重壓型鋼板寬度與基板寬度（一般為 1000m m）之比為覆蓋系數(shù)，應(yīng)用時在滿足承

56、載力及剛度的條件下宜盡量選用覆 蓋系數(shù)大的板型。壓型鋼板的使用壽命一般為1520年，當采用無緊固或咬合接逢構(gòu)造壓型 板時，其使用壽命可達30年以上。壓型鋼板基板材料一般應(yīng)選用符合國際GB700-88的Q235-B.級鋼，當由撓度控制截面時，也可選用強度稍低的Q215-B.F級鋼。有關(guān)強度計算指標見表9.5.5。表9.5.5 基板鋼材計算指標（N/mm2）屈服強度強度設(shè)計值鋼號fy抗拉、抗壓、抗彎f抗剪fv彈性摸量EQ215-B.F215190110206000Q235-B.F23520512020600029二、壓型鋼板的選用壓型鋼板為薄壁受彎板件，應(yīng)按 GB50018m范第7章的有關(guān)規(guī)定進行

57、設(shè)計。 目前許多常用的壓型鋼板生產(chǎn)廠家已給出了按強度和剛度條件進行選用的表格 可資利用，設(shè)計表可根據(jù)檁距，壓型鋼板是懸臂、簡支還是連續(xù)（跨越多道檁條） 和屋面荷載情況等直接選用合適的型號。 9-6桁架的形式和截面設(shè)計采用兩個角鋼組成的T形或十字形截面的桿件，在桿件匯交處（節(jié)點）通過 節(jié)點板用焊縫連接而成的普通鋼桁架（trusses）,具有受力性能好、制造安裝方便、 取材容易、與支撐體系形成的屋蓋結(jié)構(gòu)整體剛度好、工作可靠、適應(yīng)性強等優(yōu)點,因而在工業(yè)與民用房屋的屋蓋結(jié)構(gòu)中得到較廣泛應(yīng)用。普通鋼桁架所用的普通型鋼（角鋼）的厚度較大，因此其耗鋼量較大，用于屋面荷載輕及跨度較小的桁架 不夠經(jīng)濟。另外，受

58、角鋼最大規(guī)格限制，屋面荷載重、跨度大的房屋也不宜采用。 其最適宜的跨度一般在1836m之間。9.6.1桁架的形式和主要尺寸一、桁架的形式普通鋼桁架按其外形可分為三角形（圖9.6.1），梯形（圖9.6.2）及平行弦（圖9.6.3）三種。在確定桁架外形時，應(yīng)綜合考慮房屋的用途、建筑造型、屋 面材料的排水要求、桁架的跨度、荷載的大小等因素，使之符合適用、受力合理、 經(jīng)濟和施工方便等原則。從受力角度出發(fā)， 桁架外形應(yīng)盡量與彎距圖相近，以使 弦桿受力均勻。受力較合理的腹桿布置應(yīng)使短桿受壓，長桿受拉，腹桿數(shù)量少， 總長度短。且盡可能使荷載作用于節(jié)點，避免弦桿因受節(jié)間荷載引起局部彎矩而 增加截面。從施工角度

59、出發(fā)，桁架桿件的數(shù)量和品種規(guī)格應(yīng)盡可能少，在用鋼量增加不多的原則下，力求尺寸統(tǒng)一，構(gòu)造簡單，以便制造。腹桿與弦桿軸線間的 夾角一般在3060之間，最好在45左右，以使節(jié)點緊湊。桁架上弦的坡 度須適合屋面的排水要求。此外，還應(yīng)考慮建筑的需要，以及設(shè)置天窗等方面的 要求。上述各種要求往往難以同時滿足，因此應(yīng)根據(jù)具體情況，對經(jīng)濟技術(shù)指標進行綜合分析、比較與設(shè)計。下面討論各類桁架的特點。（1）三角形桁架適用于屋面坡度較大的有檁屋蓋結(jié)構(gòu)，根據(jù)屋面的排水要 求，上弦坡度一般為i=1/21/3，跨度一般在1824m之間。三角形桁架與柱 只能做成鉸接，故房屋的橫向剛度較低，且桁架弦桿的內(nèi)力變化較大，在支座處最

60、大，跨中較小，故弦桿用同一規(guī)格截面時，其承載力不能得到充分利用。圖 9.6.1（a） （c）形式是芬克式桁架,它的腹桿受力合理,且可分為兩榀小桁架運輸, 比較方便。圖9.6.1（b）是將三角形桁架的兩端高度改為 500mm這樣改變以后，桁 架支座處上、下弦的內(nèi)力大大減少，改善了桁架的工作情況。30(c)1lit：（2）梯形桁架的外形較接近于彎矩圖，各節(jié)間弦桿受力較均勻，且腹桿較 短，適用于屋面坡度較小的屋蓋體系。其坡度一般為i =1/81/16?？缍瓤蛇_36m 梯形桁架與柱的連接可做成剛接也可做成鉸接。當做成剛接時，可提高房屋的橫 向剛度，因此是目前無檁體系的工業(yè)廠房屋蓋中應(yīng)用最廣的屋架形式。