钢结构厂房基本知识分解优秀PPT.ppt

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1、第第1章章 单层厂房结构设计单层厂房结构设计1.1厂房结构的形式与布置厂房结构的形式与布置1.1.1厂房结构的组成厂房结构的组成厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）、厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）、厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）、厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如图图图图1.11.11.11.1所所所所示。这些构件按其所起作用可分为下面几类示。这些构件按其所起作用可分为下面几类示。

2、这些构件按其所起作用可分为下面几类示。这些构件按其所起作用可分为下面几类：横向框架横向框架横向框架横向框架 屋盖结构屋盖结构屋盖结构屋盖结构 支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑 作用：承作用：承作用：承作用：承载载载载 连系）连系）连系）连系）吊车梁和制动梁（或制动桁架）吊车梁和制动梁（或制动桁架）吊车梁和制动梁（或制动桁架）吊车梁和制动梁（或制动桁架）墙架墙架墙架墙架 厂房结构演示厂房结构演示厂房结构演示厂房结构演示1屋架屋架2托架托架3上弦横向支撑上弦横向支撑4制动桁架制动桁架5横向平面框架横向平

3、面框架6吊车梁吊车梁7屋架竖向支撑屋架竖向支撑8檩条檩条9、10柱间支撑柱间支撑11框架柱框架柱12中间柱中间柱13墙架梁墙架梁图图1.1厂房结构示例厂房结构示例1.1.2厂房结构的设计步骤厂房结构的设计步骤确定厂房的功能：由工艺要求和建筑要确定厂房的功能：由工艺要求和建筑要求确定建筑方案。求确定建筑方案。结构的设计：结构方案布置结构的设计：结构方案布置荷载的荷载的计算计算内力分析内力分析构件的设计构件的设计施工图施工图1.1.3柱网和温度伸缩缝的布置柱网和温度伸缩缝的布置1.1.3.1柱网布置柱网布置满足生产工艺的要求满足生产工艺的要求满足结构方面的要求满足结构方面的要求符合经济合理的要求符

4、合经济合理的要求符合柱距规定要求（按厂房建筑统一符合柱距规定要求（按厂房建筑统一化基本规则和建筑统一模数制的化基本规则和建筑统一模数制的规定：结构构件的规定：结构构件的 统统统统一一一一化化化化和和和和标标标标准准准准化化化化可可可可降降降降低低低低制制制制作作作作和和和和安安安安装装装装的的的的工工工工作作作作量量量量。对对对对厂厂厂厂房房房房横横横横向向向向，当当当当厂厂厂厂房房房房跨跨跨跨度度度度L18mL18m时时时时，其其其其跨跨跨跨度度度度宜宜宜宜接接接接受受受受3m3m的的的的倍倍倍倍数数数数；当当当当厂厂厂厂房房房房跨跨跨跨度度度度L L18m18m时时时时，其其其其跨跨跨跨度

5、度度度宜宜宜宜接接接接受受受受6m6m的的的的倍倍倍倍数数数数。只只只只有有有有在在在在生生生生产产产产工工工工艺艺艺艺有有有有特特特特殊殊殊殊要要要要求求求求时时时时，跨跨跨跨度度度度才才才才接接接接受受受受21m21m、27m27m、33m33m等等等等。对对对对厂厂厂厂房房房房纵纵纵纵向向向向，以以以以前前前前基基基基本本本本柱柱柱柱距距距距一一一一般般般般接接接接受受受受6m6m或或或或12m12m；现现现现在在在在接接接接受受受受压压压压型型型型钢钢钢钢板板板板作作作作屋屋屋屋面面面面和和和和墙墙墙墙面面面面材材材材料料料料的的的的厂厂厂厂房房房房日日日日益益益益广广广广泛泛泛泛，常

6、常常常以以以以18m18m甚甚甚甚至至至至24m24m作作作作为为为为基基基基本本本本柱柱柱柱距距距距。多多多多跨跨跨跨厂厂厂厂房房房房的的的的中中中中列列列列柱柱柱柱，常常常常因因因因工工工工艺艺艺艺要要要要求求求求须须须须要要要要“拔拔拔拔柱柱柱柱”，其其其其柱柱柱柱距距距距为为为为基基基基本本本本柱柱柱柱距距距距的倍数，最大可达的倍数，最大可达的倍数，最大可达的倍数，最大可达48m48m）。）。）。）。1.1.3.2 1.1.3.2温度伸缩缝布置温度伸缩缝布置厂厂房房平平面面尺尺寸寸较较大大时时，因因温温度度变变更更使使上上部部结结构构产产生生横横向向和和纵纵向向的的变变形形，使使柱柱内

7、内产产生生弯弯曲曲应应力力，并并可可能能导导致致屋屋面面和和墙墙面面裂裂开开。因因此此为为避避开开产产生生过过大大的的温温度度变变形形和和温温度度应应力力，应应在在厂厂房的横向或纵向设置温度伸缩缝。房的横向或纵向设置温度伸缩缝。布布置置主主要要确确定定于于厂厂房房的的纵纵向向和和横横向向长长度度依依据据运运用用阅阅历历和和理理论论分分析析，钢钢结结构构设设计计规规范范规规定定，当当温温度度区区段段长长度度不不超超过过表表1.11.1的的数数值值时时，可可不不计算温度应力。计算温度应力。温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。温温温温 度度度度 区区区区 段段段段 长

8、长长长 度度度度 值值值值表表表表1.11.1结构情况结构情况结构情况结构情况 温度区段长度（温度区段长度（温度区段长度（温度区段长度（mm）纵向温度区段纵向温度区段纵向温度区段纵向温度区段（垂直于屋架或构架跨（垂直于屋架或构架跨（垂直于屋架或构架跨（垂直于屋架或构架跨度方向）度方向）度方向）度方向）横向温度区段（沿横向温度区段（沿横向温度区段（沿横向温度区段（沿屋架或构架跨度方屋架或构架跨度方屋架或构架跨度方屋架或构架跨度方向）向）向）向）支座斜支座斜支座斜支座斜杆和支杆和支杆和支杆和支座竖杆座竖杆座竖杆座竖杆 其他腹其他腹其他腹其他腹杆杆杆杆 采暖房屋和非采暖地区的房屋采暖房屋和非采暖地区

9、的房屋采暖房屋和非采暖地区的房屋采暖房屋和非采暖地区的房屋 220220120120150150热车间和采暖地区的非采暖房屋热车间和采暖地区的非采暖房屋热车间和采暖地区的非采暖房屋热车间和采暖地区的非采暖房屋 180180100100125125露天结构露天结构露天结构露天结构1201201.2厂房结构的框架形式厂房结构的框架形式 厂房的主要承重结构通常接受框架体系，困为框厂房的主要承重结构通常接受框架体系，困为框厂房的主要承重结构通常接受框架体系，困为框厂房的主要承重结构通常接受框架体系，困为框架体系的横向刚度较大，且能形成矩形的内部空架体系的横向刚度较大，且能形成矩形的内部空架体系的横向刚

10、度较大，且能形成矩形的内部空架体系的横向刚度较大，且能形成矩形的内部空间，便于桥式吊车运行，能满足运用上的要求。间，便于桥式吊车运行，能满足运用上的要求。间，便于桥式吊车运行，能满足运用上的要求。间，便于桥式吊车运行，能满足运用上的要求。厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接 柱顶可分为铰接和刚接两类柱顶可分为铰接和刚接两类柱顶可分为铰接和刚接两类柱顶可分为铰接和刚接两类 铰接铰接铰接铰接 对基础不匀整沉陷及温度影响敏感性小对基础不匀整沉陷及温度影响敏感性小对基础不匀整沉陷及温度影响敏感性小对基础不匀整沉

11、陷及温度影响敏感性小，节点构造简洁处理，节点构造简洁处理，节点构造简洁处理，节点构造简洁处理，屋架端部不产生弯矩，屋架端部不产生弯矩，屋架端部不产生弯矩，屋架端部不产生弯矩，下弦杆始终受拉下弦杆始终受拉下弦杆始终受拉下弦杆始终受拉。柱顶铰接时下柱的弯矩较大，。柱顶铰接时下柱的弯矩较大，。柱顶铰接时下柱的弯矩较大，。柱顶铰接时下柱的弯矩较大，厂房横向刚度差厂房横向刚度差厂房横向刚度差厂房横向刚度差 刚接刚接刚接刚接 厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚度要求较高时，钢结构的单跨厂房常接受柱顶刚度要

12、求较高时，钢结构的单跨厂房常接受柱顶刚度要求较高时，钢结构的单跨厂房常接受柱顶刚度要求较高时，钢结构的单跨厂房常接受柱顶刚接方案接方案接方案接方案 1.2.11.2.1横向框架主要尺寸和计算简图横向框架主要尺寸和计算简图横向框架主要尺寸和计算简图横向框架主要尺寸和计算简图 1.2.1.11.2.1.1主要尺寸主要尺寸主要尺寸主要尺寸 框架的主要尺寸见图框架的主要尺寸见图框架的主要尺寸见图框架的主要尺寸见图1.31.3所示。所示。所示。所示。框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离横向

13、距离横向距离横向距离(1.1)(1.1)式中式中式中式中桥式吊车的跨度；桥式吊车的跨度；桥式吊车的跨度；桥式吊车的跨度；SS由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离（图由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离（图由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离（图由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离（图1.41.4），应满足下式要求：），应满足下式要求：），应满足下式要求：），应满足下式要求：（1.21.2）BB吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；DD吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙：吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙：吊车外缘和柱

14、内边缘之间的必要空隙：吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙：当吊车起重量不大于当吊车起重量不大于当吊车起重量不大于当吊车起重量不大于500KN500KN时，不宜小于时，不宜小于时，不宜小于时，不宜小于80mm80mm；当吊车起重量大于或等于；当吊车起重量大于或等于；当吊车起重量大于或等于；当吊车起重量大于或等于750KN750KN时，时，时，时，不宜小于不宜小于不宜小于不宜小于100mm100mm；当在吊车和柱之间须要；当在吊车和柱之间须要；当在吊车和柱之间须要；当在吊车和柱之间须要设置平安走道时，则设置平安走道时，则设置平安走道时，则设置平安走道时，则D D不得小于不得小于不得小于不得小于400

15、mm400mm。上段柱宽度。上段柱宽度。上段柱宽度。上段柱宽度。S S的取值：对于中型厂房一般接受的取值：对于中型厂房一般接受的取值：对于中型厂房一般接受的取值：对于中型厂房一般接受0.75m0.75m或或或或1m1m，重型厂房则为，重型厂房则为，重型厂房则为，重型厂房则为1.25m1.25m甚至达甚至达甚至达甚至达2.0m2.0m。框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离：式中地面至柱脚底面的距离。地面至吊车轨顶的高度，由工艺要求确定；吊车轨顶至屋架下弦底面的距离 1.2.1.2 1.2.1.2计算简图计算简图单层厂房框架是由柱和屋架（横梁）组成，各单层厂房框架是

16、由柱和屋架（横梁）组成，各个框架之间有屋面板或檩条、托架、屋盖支个框架之间有屋面板或檩条、托架、屋盖支撑等纵向构件相互连接在一起，故框架事实撑等纵向构件相互连接在一起，故框架事实上是空间工作的结构，应按空间工作计算才上是空间工作的结构，应按空间工作计算才比较合理和经济，但由于计算较繁，工作量比较合理和经济，但由于计算较繁，工作量大，所以通常均简化为单个的平面框架（图大，所以通常均简化为单个的平面框架（图1.51.5）来计算。横向框架的计算简图）来计算。横向框架的计算简图 有两种有两种类型，分为柱顶铰接和柱顶刚接类型，分为柱顶铰接和柱顶刚接 横向框架的计算高度取值分为四种状况，详见横向框架的计算

17、高度取值分为四种状况，详见图图1.61.6框架的计算跨度框架的计算跨度L L（或（或L1L1、L2L2）取为两上柱由）取为两上柱由线之间的距离。线之间的距离。1.2.2横向框架的荷载和内力横向框架的荷载和内力1.2.2.11.2.2.1荷载荷载荷载荷载 作用在横向框架上的荷载可分为作用在横向框架上的荷载可分为作用在横向框架上的荷载可分为作用在横向框架上的荷载可分为永久荷载永久荷载永久荷载永久荷载和和和和可变可变可变可变荷载荷载荷载荷载两种。两种。两种。两种。永久荷载永久荷载永久荷载永久荷载有：屋盖各级组织主、柱、吊车梁系统、有：屋盖各级组织主、柱、吊车梁系统、有：屋盖各级组织主、柱、吊车梁系统

18、、有：屋盖各级组织主、柱、吊车梁系统、墙架、墙板及设备管道和的自重。这些重量可参墙架、墙板及设备管道和的自重。这些重量可参墙架、墙板及设备管道和的自重。这些重量可参墙架、墙板及设备管道和的自重。这些重量可参考有关资料、表格、公式进行估计。考有关资料、表格、公式进行估计。考有关资料、表格、公式进行估计。考有关资料、表格、公式进行估计。可变荷载可变荷载可变荷载可变荷载有：风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布有：风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布有：风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布有：风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、吊车荷载、地震荷载等。这些荷载可由活荷载、吊车荷载、地震荷载等。这些荷载可由活荷载、吊车荷

19、载、地震荷载等。这些荷载可由活荷载、吊车荷载、地震荷载等。这些荷载可由荷载规范和吊车规格查得。荷载规范和吊车规格查得。荷载规范和吊车规格查得。荷载规范和吊车规格查得。1.2.2.21.2.2.2内力分析和内力组合内力分析和内力组合内力分析和内力组合内力分析和内力组合 框架内力分析可按结构力学的方法进行，也可利框架内力分析可按结构力学的方法进行，也可利框架内力分析可按结构力学的方法进行，也可利框架内力分析可按结构力学的方法进行，也可利用现成的图表或计算机程序分析框架内力。用现成的图表或计算机程序分析框架内力。用现成的图表或计算机程序分析框架内力。用现成的图表或计算机程序分析框架内力。为了计算框架

20、构件截面，必需将框架在各种荷载为了计算框架构件截面，必需将框架在各种荷载为了计算框架构件截面，必需将框架在各种荷载为了计算框架构件截面，必需将框架在各种荷载作用下所产生的内力进行最不利组合。列出上、作用下所产生的内力进行最不利组合。列出上、作用下所产生的内力进行最不利组合。列出上、作用下所产生的内力进行最不利组合。列出上、下段柱的上下端截面中的弯矩下段柱的上下端截面中的弯矩下段柱的上下端截面中的弯矩下段柱的上下端截面中的弯矩MM、轴向力、轴向力、轴向力、轴向力N N和剪和剪和剪和剪力力力力V V。此外还包括柱脚锚固螺栓的计算内力。此外还包括柱脚锚固螺栓的计算内力。此外还包括柱脚锚固螺栓的计算内

21、力。此外还包括柱脚锚固螺栓的计算内力。每个截面必需组合出每个截面必需组合出每个截面必需组合出每个截面必需组合出MmaxMmax和相应的和相应的和相应的和相应的N N、V V；MmaxMmax和相应的和相应的和相应的和相应的N N、V V；NmaxNmax和相应的和相应的和相应的和相应的MM、V V。对柱脚锚栓则应组合出可能出现的最大拉力：即对柱脚锚栓则应组合出可能出现的最大拉力：即对柱脚锚栓则应组合出可能出现的最大拉力：即对柱脚锚栓则应组合出可能出现的最大拉力：即MmaxMmax和相应的和相应的和相应的和相应的N N、V V；MmaxMmax和相应的和相应的和相应的和相应的N N、V V。柱与

22、屋架刚接时，应对横梁的端弯矩和相应的剪柱与屋架刚接时，应对横梁的端弯矩和相应的剪柱与屋架刚接时，应对横梁的端弯矩和相应的剪柱与屋架刚接时，应对横梁的端弯矩和相应的剪力进行组合。最不利组合可分为四组：第一组组力进行组合。最不利组合可分为四组：第一组组力进行组合。最不利组合可分为四组：第一组组力进行组合。最不利组合可分为四组：第一组组合使屋架下弦杆产生最大压力合使屋架下弦杆产生最大压力合使屋架下弦杆产生最大压力合使屋架下弦杆产生最大压力 图图图图1.7(a)1.7(a)；其次；其次；其次；其次组组合使屋架上弦杆产生最大压力，同时也使下组组合使屋架上弦杆产生最大压力，同时也使下组组合使屋架上弦杆产生

23、最大压力，同时也使下组组合使屋架上弦杆产生最大压力，同时也使下弦杆产生最大拉力弦杆产生最大拉力弦杆产生最大拉力弦杆产生最大拉力 图图图图1.7(b)1.7(b)；第三、四组组合；第三、四组组合；第三、四组组合；第三、四组组合使腹杆产生最大拉力或最大压力使腹杆产生最大拉力或最大压力使腹杆产生最大拉力或最大压力使腹杆产生最大拉力或最大压力 图图图图1.7(c)1.7(c)、(d)(d)。在内力组合中，接受简化规则由可变荷载效应限制的组在内力组合中，接受简化规则由可变荷载效应限制的组合：当只有一个可变荷载参与组合时，组合值系数取合：当只有一个可变荷载参与组合时，组合值系数取1.0，即：恒可变荷载；当

24、有两个或两个以上可变荷，即：恒可变荷载；当有两个或两个以上可变荷载参与组合时，组合值系数取载参与组合时，组合值系数取0.9，即：恒，即：恒0.9（可变（可变荷载荷载1可变荷载可变荷载2）。在地震区应参照建筑抗震设计）。在地震区应参照建筑抗震设计规范进行偶然组合。对单层吊车的厂房，当对接受两规范进行偶然组合。对单层吊车的厂房，当对接受两台及两台以上吊车的竖向和水平荷载组合时，应依据参台及两台以上吊车的竖向和水平荷载组合时，应依据参与组合的吊车台数及其工作制，乘以相应的折减系数与组合的吊车台数及其工作制，乘以相应的折减系数 1.2.3框架柱的类型框架柱的类型框架柱按结构形式可分为等截面柱、阶框架柱

25、按结构形式可分为等截面柱、阶形柱和分别式柱三大类。详见图形柱和分别式柱三大类。详见图1.81.3支撑体系 平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必需在屋架间设置支撑系统。空间刚度和稳定性，必需在屋架间设置支撑系统。空间刚度和稳定性，必需在屋架间设置支撑系统。空间刚度和稳定性，必需在屋

26、架间设置支撑系统。（图（图（图（图1.91.9）。）。）。）。厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分：厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分：厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分：厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分：1.3.1屋盖支撑的种类和作用屋盖支撑的种类和作用1.3.1.1屋盖支撑的种类屋盖支撑的种类1.3.1.2屋盖支撑的作用屋盖支撑的作用保证屋盖的整体性，提高空间刚度保证屋盖的整体性，提高空间刚度仅由平面桁架、檩条及屋面材料组成的仅由平面桁架、檩条及屋面材料组成的屋盖结构，是一个不稳定的体系，假如屋盖结构，是一个不稳定的体系，假如将某些屋架在适当部位用支撑连系起

27、来，将某些屋架在适当部位用支撑连系起来，成为稳定的空间体系，其余屋架再由檩成为稳定的空间体系，其余屋架再由檩条或其他构件连接在这个空间稳定体系条或其他构件连接在这个空间稳定体系上，就保证了整个屋盖结构的稳定。上，就保证了整个屋盖结构的稳定。组成组成组成组成上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑垂直支撑垂直支撑垂直支撑垂直支撑系杆系杆系杆系杆 避开压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动避开压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动避开压杆侧向失稳，防止

28、拉杆产生过大的振动避开压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动 支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点，减小弦杆出支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点，减小弦杆出支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点，减小弦杆出支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点，减小弦杆出平面外的计算长度。平面外的计算长度。平面外的计算长度。平面外的计算长度。担当和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬担当和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬担当和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬担当和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用等）挂吊车水平荷载和地震作用等）挂吊车水平荷载和地震作用等）挂吊车水平荷载和地震作用等）保证结构安装时的稳定

29、与便利保证结构安装时的稳定与便利保证结构安装时的稳定与便利保证结构安装时的稳定与便利 屋盖的安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来组屋盖的安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来组屋盖的安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来组屋盖的安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来组成一个基本空间稳定体，在此基础上即可依次进成一个基本空间稳定体，在此基础上即可依次进成一个基本空间稳定体，在此基础上即可依次进成一个基本空间稳定体，在此基础上即可依次进行其他构件的安装。行其他构件的安装。行其他构件的安装。行其他构件的安装。1.3.2屋盖支撑的布置 1.3.2.1上弦横向支撑（见图1.10）组成：屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆

30、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。布置：端部第一或其次开间。当布置在其次开间时，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。（有时因天窗架从其次开间起设。）横向支撑间距大于60m时，中间增设。屋面为大型屋面板，且屋面板有三点与屋架上弦坚固连接时，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。1.3.2.21.3.2.2下弦横向水平支撑（见图下弦横向水平支撑（见图下弦横向水平支撑（见图下弦横向水平支撑（见图1.101.10）组成：组成：组成：组成：屋架下弦杆

31、、斜杆、系杆屋架下弦杆、斜杆、系杆屋架下弦杆、斜杆、系杆屋架下弦杆、斜杆、系杆 作用：作用：作用：作用：山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外计算长度，减小下弦的振动。计算长度，减小下弦的振动。计算长度，减小下弦的振动。计算长度，减小下弦的振动。布置：布置：布置：布置：

32、屋架跨度大于屋架跨度大于屋架跨度大于屋架跨度大于18m18m时时时时 屋架下弦设有悬挂吊车时屋架下弦设有悬挂吊车时屋架下弦设有悬挂吊车时屋架下弦设有悬挂吊车时 抗风柱支承在屋架下弦时抗风柱支承在屋架下弦时抗风柱支承在屋架下弦时抗风柱支承在屋架下弦时 屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑 图图图图1.101.10上弦横向水平支撑和下线横向水平支撑上弦横向水平支撑和下线横向水平支撑上弦横向水平支撑和下线横向水平支撑上弦横向水平支撑和下线横向水平支撑1.

33、3.2.31.3.2.3下弦纵向水平支撑（见图下弦纵向水平支撑（见图下弦纵向水平支撑（见图下弦纵向水平支撑（见图1.111.11）组成：组成：组成：组成：系杆、斜杆系杆、斜杆系杆、斜杆系杆、斜杆 作用：作用：作用：作用：增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。布置：布置：布置：布置：屋架两边，与横向支撑形成封闭框。屋架两边，与横向支撑形成封闭框。屋架两边，与横向支撑形成封闭框。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

34、工作制吊车有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制吊车有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制吊车有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制吊车时，时，时，时，有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时，有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时，有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时，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，均需设置下弦房屋跨度较大、空间刚度要求较高时，均需设置下弦房屋跨度较大、空间刚度要求较高时，均需设置下弦房屋跨度较大、空间刚度要求较高时，均需设置下弦纵向水平支撑纵向水平支撑纵向水平支撑纵向水平支撑1.3.2.31.3.2.3垂直支撑（见图垂直支撑（

35、见图垂直支撑（见图垂直支撑（见图1.121.12）组成：组成：组成：组成：系杆、斜杆系杆、斜杆系杆、斜杆系杆、斜杆 作用：作用：作用：作用：使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。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：布置位置：布置位置：布置位置：设有上弦横向支撑的开间内，每隔设有上弦横向支撑的开间内，每隔设有上弦横向支撑的开间内，每隔设有上弦横向支撑的开间内，每隔4 45 5个开间布置一个开间布置一个开间布置一个开间布置一道。道。道。道。布置原则布置原则布置原则布置原则

36、:（1 1）梯形或平行弦屋架）梯形或平行弦屋架）梯形或平行弦屋架）梯形或平行弦屋架 无天窗，跨度无天窗，跨度无天窗，跨度无天窗，跨度l30ml30ml30m，布置在屋架两端、跨度，布置在屋架两端、跨度，布置在屋架两端、跨度，布置在屋架两端、跨度l/3l/3处处处处。有天窗、跨度有天窗、跨度有天窗、跨度有天窗、跨度l30ml30m，布置在屋架两端、，布置在屋架两端、，布置在屋架两端、，布置在屋架两端、跨中、天窗架两端跨中、天窗架两端跨中、天窗架两端跨中、天窗架两端。有天窗、跨度有天窗、跨度有天窗、跨度有天窗、跨度l30ml30m，布置在屋架两端、，布置在屋架两端、，布置在屋架两端、，布置在屋架两

37、端、跨度跨度跨度跨度l/3l/3处、天窗架处、天窗架处、天窗架处、天窗架两端两端两端两端。（2 2）三角形屋）三角形屋）三角形屋）三角形屋架架架架 跨度小于跨度小于跨度小于跨度小于18m18m时，时，时，时，布置在屋架中间布置在屋架中间布置在屋架中间布置在屋架中间。跨度大于跨度大于跨度大于跨度大于18m18m时，时，时，时，一般视具体状况布一般视具体状况布一般视具体状况布一般视具体状况布置两道置两道置两道置两道。图图图图1.111.11下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑图图图图1.121.12垂直支撑

38、的布置和形式垂直支撑的布置和形式垂直支撑的布置和形式垂直支撑的布置和形式1.3.2.41.3.2.4垂直支撑垂直支撑垂直支撑垂直支撑作用：作用：作用：作用：在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，减小弦杆的计算长度，传递水平荷载。减小弦杆的计算长度，传递水平荷载。减小弦杆的计算长度，传递水平荷载。减小弦杆的计算长度，传递水平荷载。布置：布置：布置：布置：竖向支撑平面内设通长系杆。竖向支撑平面内设通长系杆。竖向支撑平面内设通长系杆。竖向支撑平面内设通长系杆。水平横向支撑设在其次开间时，

39、端屋架需与水平横向支撑设在其次开间时，端屋架需与水平横向支撑设在其次开间时，端屋架需与水平横向支撑设在其次开间时，端屋架需与其次榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性其次榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性其次榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性其次榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性或柔性系杆均可。或柔性系杆均可。或柔性系杆均可。或柔性系杆均可。屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。系杆分刚性和柔性系杆分刚性和柔性系杆分刚性和柔性系杆分刚性和柔性 1.3.3柱间支撑柱间支撑1.3.3.1柱间支撑的

40、作用柱间支撑的作用柱间支撑与厂房框架柱相连接，其作用柱间支撑与厂房框架柱相连接，其作用为：为：组成坚毅的纵向构架，保证厂房的纵向组成坚毅的纵向构架，保证厂房的纵向刚度；刚度；承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受厂房纵向的地震力，并传至基础；承受厂房纵向的地震力，并传至基础；可作为框架柱在框架平面外的支点，削可作为框架柱在框架平面外的支点，削减柱在框架平面外的计算长度。减柱在框架平面外的计算长度。1.3.3.2柱间支撑的布置位置与原则柱间支撑的布置位置与原则在吊车梁以上的部分称为上层支撑，吊在

41、吊车梁以上的部分称为上层支撑，吊车梁以下部分称为下层支撑。车梁以下部分称为下层支撑。上层支撑上层支撑上层柱间支撑又分为两层，第一层在屋上层柱间支撑又分为两层，第一层在屋架端部高度范围内属于屋盖垂直支撑。架端部高度范围内属于屋盖垂直支撑。其次层在屋架下弦至吊车梁其次层在屋架下弦至吊车梁上翼缘范围内。为了传递风力，上层支撑须要布置在上翼缘范围内。为了传递风力，上层支撑须要布置在上翼缘范围内。为了传递风力，上层支撑须要布置在上翼缘范围内。为了传递风力，上层支撑须要布置在温度区段端部，有下层支撑处也应设置上层支撑。温度区段端部，有下层支撑处也应设置上层支撑。温度区段端部，有下层支撑处也应设置上层支撑。

42、温度区段端部，有下层支撑处也应设置上层支撑。下层支撑应当设在温度区段中部下层支撑应当设在温度区段中部下层支撑应当设在温度区段中部下层支撑应当设在温度区段中部（当吊车位置高而车间（当吊车位置高而车间（当吊车位置高而车间（当吊车位置高而车间总长度又很短时下层支撑设在两端不会产生很大的温总长度又很短时下层支撑设在两端不会产生很大的温总长度又很短时下层支撑设在两端不会产生很大的温总长度又很短时下层支撑设在两端不会产生很大的温度应力，而对厂房纵向风度却能提高很多度应力，而对厂房纵向风度却能提高很多度应力，而对厂房纵向风度却能提高很多度应力，而对厂房纵向风度却能提高很多）当温度区）当温度区）当温度区）当温

43、度区段小于段小于段小于段小于90m90m时，在它的中心设置一道下层支撑时，在它的中心设置一道下层支撑时，在它的中心设置一道下层支撑时，在它的中心设置一道下层支撑 图图图图1.13(a)1.13(a)假如温度区段长度超过假如温度区段长度超过假如温度区段长度超过假如温度区段长度超过90m90m，则在它的，则在它的，则在它的，则在它的1/31/3点处点处点处点处各设一道支撑各设一道支撑各设一道支撑各设一道支撑 图图图图1.13(b)1.13(b)，以免传力路程太长，以免传力路程太长，以免传力路程太长，以免传力路程太长 1.4屋盖结构1.4.11.4.1屋盖结构体系屋盖结构体系屋盖结构体系屋盖结构体系

44、1.4.1.11.4.1.1屋盖结构体系屋盖结构体系屋盖结构体系屋盖结构体系无檩屋盖无檩屋盖无檩屋盖无檩屋盖:无檩屋盖一般用于预应力混凝土大无檩屋盖一般用于预应力混凝土大无檩屋盖一般用于预应力混凝土大无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面，将屋面板干脆放在屋架型屋面板等重型屋面，将屋面板干脆放在屋架型屋面板等重型屋面，将屋面板干脆放在屋架型屋面板等重型屋面，将屋面板干脆放在屋架或天窗架上。或天窗架上。或天窗架上。或天窗架上。形式与布置形式与布置形式与布置形式与布置:见图见图见图见图1.141.14组成：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直组成：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直组成：屋

45、架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直组成：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直支撑）、大型屋面板支撑）、大型屋面板支撑）、大型屋面板支撑）、大型屋面板 传力路途：屋面荷载传力路途：屋面荷载传力路途：屋面荷载传力路途：屋面荷载大型屋面板大型屋面板大型屋面板大型屋面板屋架屋架屋架屋架（或天窗架）（或天窗架）（或天窗架）（或天窗架）特点：屋盖刚度大、整体性好、施工便利，但特点：屋盖刚度大、整体性好、施工便利，但特点：屋盖刚度大、整体性好、施工便利，但特点：屋盖刚度大、整体性好、施工便利，但自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小

46、的自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的屋盖。屋盖。屋盖。屋盖。图图图图1.141.14无檩屋盖形式与布置无檩屋盖形式与布置无檩屋盖形式与布置无檩屋盖形式与布置 有檩屋盖有檩屋盖有檩屋盖有檩屋盖 形式和布置：见图形式和布置：见图形式和布置：见图形式和布置：见图1.151.15 组成：轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架组成：轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架组成：轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架组成：轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架 传力路途：屋面荷载传力路途：屋面荷载传力路途：屋面荷载传力路途：屋面荷载屋面板屋面板屋面板屋面板檩条檩条檩条檩条屋屋屋屋架架架架 特点：屋面材料轻，整体性、刚

47、度差些，有拉条特点：屋面材料轻，整体性、刚度差些，有拉条特点：屋面材料轻，整体性、刚度差些，有拉条特点：屋面材料轻，整体性、刚度差些，有拉条（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较困难。可用于（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较困难。可用于（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较困难。可用于（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较困难。可用于屋架坡度较大的屋盖。屋架坡度较大的屋盖。屋架坡度较大的屋盖。屋架坡度较大的屋盖。拉条的作用拉条的作用拉条的作用拉条的作用:减小檩条的侧向变形和扭转，一般减小檩条的侧向变形和扭转，一般减小檩条的侧向变形和扭转，一般减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。设在檩条腹杆受压区域。设在檩

48、条腹杆受压区域。设在檩条腹杆受压区域。有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画 图图图图1.151.15 有檩屋盖形式与布置有檩屋盖形式与布置有檩屋盖形式与布置有檩屋盖形式与布置1.4.1.21.4.1.2屋架的形式屋架的形式屋架的形式屋架的形式 确定屋架形式的原则：确定屋架形式的原则：确定屋架形式的原则：确定屋架形式的原则：1.1.满足运用要求：屋架外形应与屋面材料的满足运用要求：屋架外形应与屋面材料的满足运用要求：屋架外形应与屋面材料的满足运用要求：屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。排水要求相适应。

49、排水要求相适应。排水要求相适应。2.2.满足经济要求满足经济要求满足经济要求满足经济要求屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆 内力沿跨度方向分布较匀整，腹杆受力较小；内力沿跨度方向分布较匀整，腹杆受力较小；内力沿跨度方向分布较匀整，腹杆受力较小；内力沿跨度方向分布较匀整，腹杆受力较小；腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉；腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉；腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉；腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉；荷载布置在节点上，削减弦杆局部受弯。荷载布置在节点上，削减弦杆

50、局部受弯。荷载布置在节点上，削减弦杆局部受弯。荷载布置在节点上，削减弦杆局部受弯。3.3.满足制造、安装和运输要求满足制造、安装和运输要求满足制造、安装和运输要求满足制造、安装和运输要求构造简洁，杆件夹角构造简洁，杆件夹角构造简洁，杆件夹角构造简洁，杆件夹角30306060；杆件与节点数量少；杆件与节点数量少；杆件与节点数量少；杆件与节点数量少；分段制造，便于运输与安装；分段制造，便于运输与安装；分段制造，便于运输与安装；分段制造，便于运输与安装；屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和屋架外形常用的有三角形、梯形、平行