第九章钢屋架一、屋架的形式与布置1.传力路线：2、屋面的跨度和间距有檩屋架2.组成：屋面材料轻，整体性、刚度差些，有拉条（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。拉条的作用:减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。（一）常用屋架的结构形式1、三角形屋架三角形屋架适用于陡坡屋面(I>1/3)的有檩屋盖体系，受力不均匀，刚度小，坡度大，排水好，用于中、小跨度轻屋面结构分类：芬克式人字式(见课本图9.3a)芬克式(见课本图9.3b)芬克式腹杆虽然较多但他的压杆较短，拉杆长杆件受力合理，且可以分为两个小桁架制作与运输，运用较广2.梯形钢屋架：（1）外形与受力特点外形与弯矩图较接近，受力好，省材料适用于屋面；坡度较小（I<1/3)的无檩屋盖结构3、人字型屋架人字型屋架上、下弦可以是平行的，坡度1/20-1/10,节点构造简单,多用于较大的跨度，优点：人字型屋架有较好的空间观感，制作时可不再起拱，多用于较大的跨度由屋架、檩条和屋面材料等构件组成的有檩屋盖是几何可变体系。屋架的受压上弦虽然与檩条连接，但所有屋架的上弦有可能向同一方向以半波的形式鼓曲（图），使得上弦的计算长度为屋架的跨度，承载力下降。其次，屋架下弦虽是拉杆，但侧向无联系时，会引起较大的水平振动和变位，增加杆件和连接中的受力。此外端墙传来的风荷载，仅靠屋架的弦杆承受和传递是不够的。（1保证结构的空间作用(2)增强屋架的侧向稳定(3)传递屋盖的水平荷载(4)便于屋盖的安全施工（1）组成屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆（见课本图9.8)（2）作用：保证屋架侧向刚度和屋盖的空间刚度，减小上弦在平面外计算长度，承受和传递端墙的风荷载。①端部第一或第二开间。当布置在第二开间时，端屋架需与横向支撑用系杆刚性连接，确保端屋架的稳定和风荷载传递。（有时因天窗架从第二开间起设。）②横向支撑间距大于60m时，中间增设。③屋面为大型屋面板，且屋面板有三点与屋架上弦牢固连接时，可不设。但一般高空作业较难保证，还是设上弦横向支撑，大型屋面板起系杆的作用。有天窗架时，上弦横向支撑仍需布置。2.下弦支撑下弦支撑包括下弦横向支撑和下弦纵向支撑组成：系杆、斜杆作用：增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。布置：屋架两边，与横向支撑形成封闭框。有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制吊车时有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时房屋跨度较大、空间刚度要求较高时，均需设置下弦纵向水平支撑组成：系杆、斜杆作用：使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。布置位置：设有上弦横向支撑的开间内，每隔4～5个开间布置一道。布置原则:（1）梯形或平行弦屋架无天窗，跨度l<30m，布置在屋架两端、跨中有天窗、跨度l<30m，布置在屋架两端、跨中、天窗架两端（2）三角形屋架跨度小于18m时，布置在屋架中间三、屋架的内力计算（2）屋架上的荷载和内力计算永久荷载：屋面材料、保温层、防水层、吊车顶、檩条、支撑、屋架、天窗架等结构自重。可变荷载：屋面活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷载、悬挂吊车荷载等。屋面活荷载与雪荷载不同时出现，取两者中较大值计算。(3)荷载组合：永久荷载＋可变荷载永久荷载＋半跨可变荷载屋架、支撑和天窗架自重＋半跨屋面板重＋半跨屋面活荷载(4)轴力计算四、屋架杆件设计1杆件长度计算侧向支承点间距为2倍节间长度，且两个节间弦杆内力不同，则弦杆在平面外的计算长度，按公式9.8计算2.允许长细比3.杆件设计3)整体作用：加垫板五、屋架节点设计基本要求（3）杆件按轴压（拉）构件设计五、屋架节点设计基本要求（6）焊接或螺栓连接的屋架节点两杆间最小距离要求。（7）斜杆与弦杆连接，尽可能避免较大的偏心。（8）节点板应有足够的强度，厚度一般6～20mm，同一榀屋架所有节点板应采用同一厚度，节点板不能作为主要传力杆件。节点板厚度见表9.1五、屋架节点设计节点计算:上弦节点下弦节点屋脊节点支座节点等七、施工图4、施工图设计分为施工设计和详图设计两个阶段，设计文件（图纸）的名称相应为施工图和施工详图，施工图是编制施工详图的依据，施工详图则是施工图的深化和补充。5、随着国内钢结构生产企业技术能力的提高，向国际惯用做法靠拢，施工图由设计院完成，施工详图由生产企业的技术科完成。