屋盖结构体系.doc

第九章 单层厂房钢结构
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§9-4 屋盖结构体系
  钢屋盖结构的形式、组成及布置
钢屋盖结构通常由屋面、檩条、屋架、托架和天窗架等构件组成。根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同,可分为无檩屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系。
一、无檩屋盖结构体系
无檩屋盖结构体系(,a)中屋面板通常采用钢筋混凝土大型屋面板、钢筋加气混凝土板等。屋架的间距应与屋面板的长度配合一致,通常为6m。这种屋面板上一般采用卷材防水屋面,通常适用于较小屋面坡度,常用坡度为1:8~1:12,因此常采用梯形屋架做为主要承重构件。 
无檩体系屋盖屋面构件的种类和数量少,构造简单,安装方便,施工速度快,且屋盖刚度大,整体性能好;但屋面自重大,常要增大屋架杆件和下部结构的截面,对抗震也不利。
二、有檩屋盖结构体系
有檩屋盖结构体系(, b)常用于轻型屋面材料的情况。如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。屋架间距通常为6m;当柱距大于或等于12m时,则用托架支承中间屋架,一般适用于较陡的屋面坡度以便排水,常用坡度为1:2~1:3,因此常采用三角形屋架做为主要承重构件。当采用较好的防水措施用压型钢板做屋面时,屋面坡度也可做到1:12或更小,此时也可用H型钢梁做为主要承重构件。
有檩体系屋盖可供选用的屋面材料种类较多,屋架间距和屋面布置较灵活,自重轻,用料省,运输和安装较轻便;但构件的种类和数量多,构造较复杂。在选用屋盖结构体系时,应全面考虑房屋的使用要求、受力特点、材料供应情况以及施工和运输条件等,以确定最佳方案。
三、天窗架形式
在工业厂房中,为了满足采光和通风等要求,常需在屋盖上设置天窗。天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井式天窗三种。后两种天窗的构造较为复杂,较少采用。最常用的是沿房屋纵向在屋架上设置天窗架(),该部分的檩条和屋面板由屋架上弦平面移到天窗架上弦平面,而在天窗架侧柱部分设置采光窗。天窗架支承于屋架之上,将荷载传递到屋架。
四、托架形式
在工业厂房的某些部位,常因放置设备或交通运输要求而需局部少放一根或几根柱。这时该处的屋架(称为中间屋架)就需支承在专门设置的托架上()。托架两端支承于相邻的柱上,跨中承受中间屋架的反力。钢托架一般做成平行弦桁架,其跨度一般不大,但所受荷载较重。钢托架通常做在与屋架大致同高度的范围内,中间屋架从侧面连接于托架的竖杆,构造方便且屋架和托架的整体性、水平刚度和稳定性都好。
 
当钢屋盖以平面桁架作为主要承重构件时,各个平面桁架(屋架)要用各种支撑及纵向杆件(系杆)连成一个空间几何不变的整体结构,才能承受荷载。这些支撑及系杆统称为屋盖支撑。它由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑及系杆组成()。下面分别介绍各类支撑及系杆的位置、组成、形式及计算和构造。
(1)、上弦横向水平支撑    上弦横向水平支撑一般布置在屋盖两端(或每个温度区段的两端)的两榀相邻屋架的上弦杆之间,位于屋架上弦平面沿屋架全跨布置,形成一平行弦桁架,其节间长度为屋架节间距的2~4倍。它的弦杆即屋架的上弦杆,腹杆由交叉的斜杆及竖杆组成。交叉的斜杆一般用单角钢或圆钢制成(按拉杆计算),竖杆常用双角钢的T型截面。当屋架