第七章单层房屋钢结构第一节概述第二节钢屋架设计2SSRCSSRC第一节概述第一节概述单层房屋钢结构大跨度公共建筑单层工业厂房重型厂房钢结构门式刚架轻型钢结构3SSRCSSRC重型单层工业厂房的结构体系横向平面框架纵向平面框架屋盖体系支撑系统4SSRCSSRC一.框架体系横向框架的作用（1）承担竖向荷载；（2）形成必要的横向刚度，承担横向水平荷载；横向框架的力学模型（1）柱脚刚性连接时，横梁与柱可采用铰接或刚接；(梁柱刚接时，对基础不均匀沉降敏感)（2）柱脚铰接连接时，横梁与柱只能采用刚性连接；(例如轻钢厂房)（3）如按跨度来分，则有单跨、双跨和多跨。纵向框架的作用承担纵向水平荷载5SSRCSSRC二.屋盖结构1)无檩屋盖结构体系钢筋混凝土大型屋面板（常用1.5m*6m）直接作用于钢屋架之上，屋架的间距即为屋面板跨度，通常为6m屋面板上采用卷材防水，适用于较小屋面坡度(1:8~1:12)，因此常采用梯形屋架构件种类少，构造、安装方便，施工快，且屋盖刚度大，整体性能好；但屋面自重大，用钢量大，对抗震也不利组成：屋面、檩条、屋架、托架和天窗架等分类：无檩屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系6SSRCSSRC二.屋盖结构2）有檩屋盖结构体系采用轻型屋面材料：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；大于12m时，采用托架支承中间屋架屋面坡度较陡(1:2~1:3)，以便排水，常采用三角形屋架或变截面工字钢梁所用材料种类较多，但屋面布置较灵活，自重轻，用料省，运输和安装较轻便7SSRCSSRC包括屋盖支撑和柱间支撑；它与柱、吊车梁、屋面系杆等组成纵向框架，承担纵向水平荷载；把单榀的横向框架连成空间整体结构，从而保证了单层厂房钢结构所必需的刚度和稳定。三.支撑结构8SSRCSSRC钢盖支撑钢屋架为平面桁架，各个平面桁架要通过各种支撑及纵向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包括：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。9SSRCSSRC作用：增加结构整体刚度、减小屋架杆件的平面外计算长度10SSRCSSRC承受墙体的自重和风荷载。四.吊车梁和制动梁（桁架）主要承受吊车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。五.墙架如梯子、走道、门窗等。在某些单层厂房钢结构中，由于工艺操作上的要求，还设有工作平台。六.其它11SSRCSSRC柱网的布置纵向定位轴线横向定位轴线跨度柱距12SSRCSSRC柱网布置原则：应满足生产工艺要求应满足结构的要求柱子应布置在同一横向轴线上，以便于屋架或横梁组成横向框架；柱子纵向也宜在同一轴线。应符合经济合理的原则为了降低工作量、实现标准化，应满足模数的规定：跨度小于或等于18m时，应以3m为模数，即9m、12m、15m、18m；当厂房跨度大于18m时，则以6m为模数，即24m、30m、36m。柱距一般采用6m较为经济，当工艺有特殊要求时，可局部抽柱，即柱距做成12m；对某些有扩大柱距要求的单层厂房钢结构也可采用9m及12m柱距。13SSRCSSRC温度缝的设置温度缝的设置温度将引起结构变形、产生温度应力：为避免过大的温度变形和应力，应设置温度伸缩缝解决纵向区段过长——横向设置伸缩缝解决横向区段过长——纵向设置伸缩缝设双柱，两侧无任何横纵向联系14SSRCSSRC第二节第二节钢屋架设计一.确定屋架形式和几何尺寸二.屋架支撑布置三.荷载和内力计算四.杆件截面选择五.屋架结点设计六.绘制屋架施工详图15SSRCSSRC一.确定屋架形式和几何尺寸屋架的受力特点屋架整体：抗弯各杆件：轴心力平面钢桁架16SSRCSSRC选择屋架的形式需考虑的因素：屋架的形式（1）满足使用要求：排水坡度、建筑净空要求等（2）受力合理：外形尽量与弯矩图接近；短杆受压，长杆受拉；荷载尽量作用在节点上（3）便于制作和安装：杆件数量和规格尽量少,杆件间夹角宜在30-60度之间（4）综合技术经济效果好：省工省料17SSRCSSRC屋架的常用形式三角形桁架：•适用于屋面坡度较大的屋盖，坡度i=1/2～1/3；跨度18～24m•支座只能铰接，房屋横向刚度较低•(a)(c)为芬克式桁架,腹杆受力合理,分为两榀小桁架便于运输•(b)是两端高度为5...
