1、建筑工程設(shè)計部2019年7月目錄目錄屋蓋結(jié)構(gòu)組成及一屋蓋結(jié)構(gòu)組成及一般要求般要求檁條檁條屋架屋架屋蓋支撐屋蓋支撐工程實例工程實例屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋系統(tǒng)組成屋蓋系統(tǒng)組成 屋蓋系統(tǒng)由屋面材料大塊屋蓋系統(tǒng)由屋面材料大塊屋面板、彩色壓型鋼板等）、屋屋面板、彩色壓型鋼板等）、屋面檁條、天窗結(jié)構(gòu)、屋架屋面面檁條、天窗結(jié)構(gòu)、屋架屋面梁）、托架托梁和屋蓋支撐梁）、托架托梁和屋蓋支撐構(gòu)成構(gòu)成 屋蓋結(jié)構(gòu)體系屋蓋結(jié)構(gòu)體系 按結(jié)構(gòu)體系劃分，屋蓋可分為有檁屋按結(jié)構(gòu)體系劃分，屋蓋可分為有檁屋蓋體系和無檁屋蓋體系。蓋體系和無檁屋蓋體系。 有檁屋蓋體系由屋面材料壓型鋼板）、有檁屋蓋體系由屋面材料

2、壓型鋼板）、檁條、屋架和支撐組成。檁條、屋架和支撐組成。 無檁屋蓋一般由大塊屋面板、屋架和無檁屋蓋一般由大塊屋面板、屋架和支撐組成，將屋面板直接鋪設(shè)在屋架上。支撐組成，將屋面板直接鋪設(shè)在屋架上。屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求 按天窗形式劃分按天窗形式劃分 縱向天窗屋蓋、橫向天窗屋蓋和井縱向天窗屋蓋、橫向天窗屋蓋和井式天窗屋蓋。式天窗屋蓋。 目前也大量采用屋面通風器。目前也大量采用屋面通風器。 一般軋鋼車間多采用縱向天窗，煉一般軋鋼車間多采用縱向天窗，煉鋼車間多采用橫向天窗。鋼車間多采用橫向天窗。 屋蓋系統(tǒng)設(shè)計的一般規(guī)定 1結(jié)構(gòu)選型： 根

3、據(jù)生產(chǎn)工藝和建筑專業(yè)要求選用。 一般情況下：輕屋面采用有檁體系，重屋蓋采用無檁體系。 2) 屋架間距： 對于無檁體系，屋架間距一般采用6m，個別情況也可采用9m和12m。 對于有檁體系，屋架間距一般為618m。屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋蓋結(jié)構(gòu)組成和一般要求屋架、托架一般采用桁架式，當廠房跨屋架、托架一般采用桁架式，當廠房跨度度30m時，建議屋架采用變截面實腹梁時，建議屋架采用變截面實腹梁結(jié)構(gòu)。檁條一般采用實腹式、桁架式和結(jié)構(gòu)。檁條一般采用實腹式、桁架式和蜂窩梁式。蜂窩梁式。屋蓋支撐的布置，應(yīng)能保證結(jié)構(gòu)在施工屋蓋支撐的布置，應(yīng)能保證結(jié)構(gòu)在施工和使用期間的

4、剛度和穩(wěn)定性，滿足使用和使用期間的剛度和穩(wěn)定性，滿足使用要求，并能傳遞風荷載和地震荷載以及要求，并能傳遞風荷載和地震荷載以及其他水平荷載。其他水平荷載。當屋架和托架座接連接時，在設(shè)計上應(yīng)當屋架和托架座接連接時，在設(shè)計上應(yīng)使托架不受扭，并在構(gòu)造上采取抗扭措使托架不受扭，并在構(gòu)造上采取抗扭措施。施。檁檁 條條 檁條常用形式：檁條常用形式： 實腹式、桁架式和蜂窩梁實腹式、桁架式和蜂窩梁 實腹式檁條包括熱軋槽鋼、熱軋工字鋼、熱實腹式檁條包括熱軋槽鋼、熱軋工字鋼、熱軋輕型軋輕型H型鋼、熱軋型鋼、熱軋H型鋼、冷彎薄壁型鋼型鋼、冷彎薄壁型鋼C形、形、Z形）、焊接形）、焊接H型鋼型鋼 桁架式分為平面桁架、桁架

5、式分為平面桁架、T形桁架和空間桁架形桁架和空間桁架 蜂窩梁檁條一般有軋制蜂窩梁檁條一般有軋制H型鋼加工而成。型鋼加工而成。檁檁 條條 檁條一般設(shè)計為單跨簡支，實腹式檁條根據(jù)檁條一般設(shè)計為單跨簡支，實腹式檁條根據(jù)需要也可設(shè)計為連續(xù)梁。需要也可設(shè)計為連續(xù)梁。 檁條的間距：檁條的間距： 根據(jù)屋面板的形式確定，與建筑自由協(xié)商根據(jù)屋面板的形式確定，與建筑自由協(xié)商 根據(jù)屋架上弦節(jié)點間的距離確定根據(jù)屋架上弦節(jié)點間的距離確定 一般情況下：型鋼檁條間距可取一般情況下：型鋼檁條間距可取35m，冷彎薄壁型鋼檁條間距可取冷彎薄壁型鋼檁條間距可取1.53m。 當檁條作為屋面支撐的剛性系桿時，應(yīng)滿足當檁條作為屋面支撐的剛

6、性系桿時，應(yīng)滿足壓桿長細比的要求，并考慮所傳遞的水平力。壓桿長細比的要求，并考慮所傳遞的水平力。檁檁 條條 當屋面坡度當屋面坡度1/101/10時，為了減少檁條的側(cè)向時，為了減少檁條的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)，宜在檁條之間設(shè)置拉條，并在變形和扭轉(zhuǎn)，宜在檁條之間設(shè)置拉條，并在屋脊處和天窗兩側(cè)設(shè)置斜拉條和撐桿，將坡屋脊處和天窗兩側(cè)設(shè)置斜拉條和撐桿，將坡向分力傳至屋架上。向分力傳至屋架上。 當檁條跨度當檁條跨度L 4mL 4m時，可不設(shè)置拉條，當檁時，可不設(shè)置拉條，當檁條跨度條跨度4 4L6mL6m時，設(shè)置一道拉條，當檁條時，設(shè)置一道拉條，當檁條跨度跨度L L6m6m時，設(shè)置二道拉條。時，設(shè)置二道拉條。 斜拉

7、條與檁條的夾角不宜太小，當檁距較小斜拉條與檁條的夾角不宜太小，當檁距較小a/L0.2a/L0.2時），宜將斜拉條改為桁架式。時），宜將斜拉條改為桁架式。 拉條通常采用圓鋼，槽鋼和桁架式斜拉條一拉條通常采用圓鋼，槽鋼和桁架式斜拉條一般采用小角鋼，按長細比般采用小角鋼，按長細比200200選用。選用。檁檁 條條 檁條荷載：檁條荷載： 永久荷載：屋面板自重、檁條自永久荷載：屋面板自重、檁條自重、支撐自重、吊掛荷載根據(jù)具體情重、支撐自重、吊掛荷載根據(jù)具體情況考慮）況考慮） 可變荷載：屋面均布活荷載、積可變荷載：屋面均布活荷載、積灰荷載、雪荷載和風荷載灰荷載、雪荷載和風荷載 屋面均布活荷載和雪荷載不同屋

8、面均布活荷載和雪荷載不同時考慮，積灰荷載與屋面均布活荷載和時考慮，積灰荷載與屋面均布活荷載和雪荷載中的較大值同時考慮。雪荷載中的較大值同時考慮。 屋屋 架架 屋架形式的選擇，與屋面材料、天窗形式、屋架形式的選擇，與屋面材料、天窗形式、屋架與柱子的連接方式有關(guān)。屋架與柱子的連接方式有關(guān)。 按結(jié)構(gòu)形式可分為梯形屋架、三角形屋架按結(jié)構(gòu)形式可分為梯形屋架、三角形屋架和其他形式的屋架兩餃拱屋架、三餃拱和其他形式的屋架兩餃拱屋架、三餃拱屋架、梭形屋架、人字形屋架等）。屋架、梭形屋架、人字形屋架等）。 目前常用的屋架形式為平行弦屋架目前常用的屋架形式為平行弦屋架支座斜桿為上升式）、也采用與柱子剛支座斜桿為上

9、升式）、也采用與柱子剛接的變截面實腹式屋面梁結(jié)構(gòu)。接的變截面實腹式屋面梁結(jié)構(gòu)。屋屋 架架 設(shè)計的基本原則設(shè)計的基本原則 屋架的形式按工藝和建筑的要求初步確屋架的形式按工藝和建筑的要求初步確定后，尚應(yīng)綜合考慮天窗、檁條、屋蓋定后，尚應(yīng)綜合考慮天窗、檁條、屋蓋支撐、荷載情況以及與柱子的連接等因支撐、荷載情況以及與柱子的連接等因素，最終確定屋架的外形尺寸及腹桿體素，最終確定屋架的外形尺寸及腹桿體系。系。 屋架的間距根據(jù)柱距確定，當柱距小于屋架的間距根據(jù)柱距確定，當柱距小于等于大于等于大于18m時，一般不設(shè)置托架和次時，一般不設(shè)置托架和次屋架。否則宜設(shè)置托架和次屋架。屋架。否則宜設(shè)置托架和次屋架。屋屋

10、 架架 輕型屋蓋中，梯形和平行弦屋架的跨中高度輕型屋蓋中，梯形和平行弦屋架的跨中高度一般取一般取 1/101/15。 跨度為跨度為24m及以上的屋架，要求制作時按及以上的屋架，要求制作時按1/500起拱。起拱。 屋架節(jié)間的劃分，應(yīng)配合天窗跨度、檁距、屋架節(jié)間的劃分，應(yīng)配合天窗跨度、檁距、支撐連接點位置等支撐連接點位置等 屋架腹桿體系應(yīng)盡量簡單。腹桿和節(jié)點的數(shù)屋架腹桿體系應(yīng)盡量簡單。腹桿和節(jié)點的數(shù)目要少，腹桿的夾角為目要少，腹桿的夾角為3555屋屋 架架 屋蓋荷載屋蓋荷載 永久荷載：屋面板自重、檁條永久荷載：屋面板自重、檁條及支撐自重、屋架自重、吊掛荷載及支撐自重、屋架自重、吊掛荷載 可變荷載：

11、屋面均布活荷載、可變荷載：屋面均布活荷載、積灰荷載、雪荷載和風荷載積灰荷載、雪荷載和風荷載 屋面均布活荷載和雪荷載不同時考慮，積灰屋面均布活荷載和雪荷載不同時考慮，積灰荷載與屋面均布活荷載和雪荷載中的較大值荷載與屋面均布活荷載和雪荷載中的較大值同時考慮。同時考慮。 主屋架截面選擇時，應(yīng)考慮排架計算傳來的主屋架截面選擇時，應(yīng)考慮排架計算傳來的柱頂水平剪力。柱頂水平剪力。屋屋 架架桿件的計算長度桿件的計算長度 確定屋架桿件的長細比時，桿件的計確定屋架桿件的長細比時，桿件的計算長度按下表采用算長度按下表采用項項次次彎曲方向彎曲方向弦桿弦桿腹桿腹桿支座斜桿和支座斜桿和支座豎桿支座豎桿其他腹桿其他腹桿1

12、23在屋架平面內(nèi)（在屋架平面內(nèi)（lox）在屋架平面外（在屋架平面外（loy）斜平面（斜平面（lo）ll1-lll0.8ll0.9l屋屋 架架 屋架受壓桿件的容許長細比屋架受壓桿件的容許長細比屋架受拉桿件的容許長細比屋架受拉桿件的容許長細比項次項次桿件名稱桿件名稱容許長細比容許長細比1 12 2屋架弦桿和腹桿（第屋架弦桿和腹桿（第2 2項除外）項除外）用以減少受壓構(gòu)件長細比的桿件用以減少受壓構(gòu)件長細比的桿件150150200200承受靜荷載或間接承受動荷載的結(jié)構(gòu)承受靜荷載或間接承受動荷載的結(jié)構(gòu)直接承受動荷直接承受動荷載的結(jié)構(gòu)載的結(jié)構(gòu)無吊車和有輕、中級無吊車和有輕、中級工作制吊車的廠房工作制吊車的

13、廠房有重級工作制吊有重級工作制吊車的廠房車的廠房350350250250250250屋屋 架架 屋架桿件的選擇原則屋架桿件的選擇原則 應(yīng)優(yōu)先選用具有較大剛度的薄板件組成應(yīng)優(yōu)先選用具有較大剛度的薄板件組成的截面，一般板厚不小于的截面，一般板厚不小于5mm5mm。 普通屋架的角鋼不得小于普通屋架的角鋼不得小于L45x4L45x4或或L56x36x4L56x36x4。 同一榀屋架中，桿件的規(guī)格不宜過多，同一榀屋架中，桿件的規(guī)格不宜過多，一般不宜超過一般不宜超過7 7種規(guī)格。種規(guī)格。 用填板連接的雙角鋼或雙槽鋼截面，填用填板連接的雙角鋼或雙槽鋼截面，填板間距不應(yīng)超過板間距不應(yīng)超過40i40i壓桿和壓桿

14、和80i80i拉桿），拉桿），受壓桿件的兩個側(cè)向支承點之間的填板數(shù)不得受壓桿件的兩個側(cè)向支承點之間的填板數(shù)不得少于兩個。少于兩個。屋屋 架架 屋架桿件的截面形式屋架桿件的截面形式 選擇屋架桿件的截面形式時，應(yīng)考慮選擇屋架桿件的截面形式時，應(yīng)考慮構(gòu)造簡單、施工方便、易于連接、使屋架具構(gòu)造簡單、施工方便、易于連接、使屋架具有一定的側(cè)向剛度，并且取材容易。對軸心有一定的側(cè)向剛度，并且取材容易。對軸心受力桿件宜使桿件在屋架平面內(nèi)和平面外的受力桿件宜使桿件在屋架平面內(nèi)和平面外的長細比接近。長細比接近。 屋架桿件一般選用雙角鋼組成的屋架桿件一般選用雙角鋼組成的T T形截形截面，弦桿也可選用軋制面，弦桿也可

15、選用軋制T T型鋼，當弦桿內(nèi)力很型鋼，當弦桿內(nèi)力很大時，可采用軋制或焊接大時，可采用軋制或焊接H H型鋼或雙槽鋼截面。型鋼或雙槽鋼截面。托托 架架 當柱距大于屋架間距時，應(yīng)沿縱向柱列設(shè)置托當柱距大于屋架間距時，應(yīng)沿縱向柱列設(shè)置托架。當為實腹式時稱為托梁。架。當為實腹式時稱為托梁。 托架一般為平行弦桁架，腹桿采用帶豎桿的人托架一般為平行弦桁架，腹桿采用帶豎桿的人字式。字式。 當柱距較大或吊車梁走道至托架下弦之間的凈當柱距較大或吊車梁走道至托架下弦之間的凈空小于空小于1.8m時，可利用吊車梁系統(tǒng)代替托架時，可利用吊車梁系統(tǒng)代替托架支承中間屋架。支承中間屋架。 托架高度一般取跨度的托架高度一般取跨度

16、的1/101/15。 當屋架與托架座接時，托架與柱子的連接應(yīng)能當屋架與托架座接時，托架與柱子的連接應(yīng)能抵抗扭轉(zhuǎn)，以加強托架平面外的穩(wěn)定性。抵抗扭轉(zhuǎn)，以加強托架平面外的穩(wěn)定性。 托架一般不起拱，托架的容許撓度建議采用托架一般不起拱，托架的容許撓度建議采用1/400。 托架截面選擇時，應(yīng)考慮柱列縱向水平力。托架截面選擇時，應(yīng)考慮柱列縱向水平力。屋蓋支撐屋蓋支撐 廠房的每一個溫度區(qū)段或分期建設(shè)的工程，廠房的每一個溫度區(qū)段或分期建設(shè)的工程，均應(yīng)分別設(shè)置完整的屋蓋支撐體系。均應(yīng)分別設(shè)置完整的屋蓋支撐體系。 屋蓋支撐包括橫向支撐、縱向支撐、垂直支屋蓋支撐包括橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐和系桿剛性系桿和柔性

17、系桿）。撐和系桿剛性系桿和柔性系桿）。 支撐的布置必須根據(jù)廠房的柱網(wǎng)布置、屋面支撐的布置必須根據(jù)廠房的柱網(wǎng)布置、屋面材料、屋蓋形式、屋架間距、吊車起重量及材料、屋蓋形式、屋架間距、吊車起重量及其工作制、有無懸掛起重機或其他振動設(shè)備、其工作制、有無懸掛起重機或其他振動設(shè)備、地震烈度等情況綜合考慮。地震烈度等情況綜合考慮。 支撐應(yīng)與屋架、托架、天窗架或檁條等構(gòu)成支撐應(yīng)與屋架、托架、天窗架或檁條等構(gòu)成完整的桁架形式。完整的桁架形式。屋蓋支撐屋蓋支撐 在設(shè)置縱向支撐的平面內(nèi)必須同時設(shè)置橫向支在設(shè)置縱向支撐的平面內(nèi)必須同時設(shè)置橫向支撐，并將二者布置為封閉型；撐，并將二者布置為封閉型； 傳遞風荷載、吊車水

18、平力和水平地震力的支撐，傳遞風荷載、吊車水平力和水平地震力的支撐，應(yīng)能使外力由作用點盡快傳遞到結(jié)構(gòu)的支座。應(yīng)能使外力由作用點盡快傳遞到結(jié)構(gòu)的支座。 柱距越大，吊車工作制越繁重、支撐體系的剛柱距越大，吊車工作制越繁重、支撐體系的剛度應(yīng)愈大。度應(yīng)愈大。 在地震區(qū)應(yīng)適當增加支撐，并加強支撐節(jié)點的在地震區(qū)應(yīng)適當增加支撐，并加強支撐節(jié)點的連接強度。連接強度。 支撐可按拉桿設(shè)計的十字交叉式和按壓桿設(shè)計支撐可按拉桿設(shè)計的十字交叉式和按壓桿設(shè)計的斜腹桿式，其傾角最好為的斜腹桿式，其傾角最好為45左右。左右。屋蓋支撐屋蓋支撐 屋蓋支撐的作用：屋蓋支撐的作用： 將屋蓋系統(tǒng)個構(gòu)件連成一個穩(wěn)定的空間將屋蓋系統(tǒng)個構(gòu)件連

19、成一個穩(wěn)定的空間體系；體系； 提高屋蓋結(jié)構(gòu)在水平平面內(nèi)的整體剛度；提高屋蓋結(jié)構(gòu)在水平平面內(nèi)的整體剛度； 承擔和傳遞水平荷載風荷載、懸掛吊承擔和傳遞水平荷載風荷載、懸掛吊車水平荷載和地震荷載）；車水平荷載和地震荷載）； 避免壓桿的側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過避免壓桿的側(cè)向失穩(wěn)，防止拉桿產(chǎn)生過大的振動；大的振動； 保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定。保證結(jié)構(gòu)安裝時的穩(wěn)定。 屋蓋支撐屋蓋支撐 支座斜桿為上升式屋架的支撐布置支座斜桿為上升式屋架的支撐布置橫向支撐：橫向支撐： 橫向支撐一般布置在廠房每一個溫度區(qū)橫向支撐一般布置在廠房每一個溫度區(qū)段兩端的第一個屋架區(qū)間內(nèi)，當溫度區(qū)段長段兩端的第一個屋架區(qū)間內(nèi)，當溫度區(qū)段長度

20、較大時，尚應(yīng)在廠房中部每度較大時，尚應(yīng)在廠房中部每60m左右增設(shè)左右增設(shè)一道橫向支撐。橫向支撐布置在屋架上弦，一道橫向支撐。橫向支撐布置在屋架上弦，屋架下弦平面外的穩(wěn)定用隅撐來保證。屋架下弦平面外的穩(wěn)定用隅撐來保證。 上弦橫向支撐中的剛性系桿可用檁條代上弦橫向支撐中的剛性系桿可用檁條代替，該檁條應(yīng)滿足受壓桿件長細比的要求及替，該檁條應(yīng)滿足受壓桿件長細比的要求及強度要求。強度要求。屋蓋支撐屋蓋支撐 縱向支撐：縱向支撐： 縱向支撐應(yīng)設(shè)在傳遞排架橫梁支座反縱向支撐應(yīng)設(shè)在傳遞排架橫梁支座反力的平面內(nèi)，與橫向支撐組成封閉的支撐框力的平面內(nèi)，與橫向支撐組成封閉的支撐框架以增強廠房的空間剛度。架以增強廠房的

21、空間剛度。 下列情況之一時，宜設(shè)置縱向支撐：下列情況之一時，宜設(shè)置縱向支撐： 設(shè)有特重級橋式吊車、壁行吊車或雙設(shè)有特重級橋式吊車、壁行吊車或雙層吊車時；層吊車時； 廠房內(nèi)有較大的振動設(shè)備如廠房內(nèi)有較大的振動設(shè)備如5噸的噸的鍛錘、重型水壓機或鍛壓機、鑄件水爆池及鍛錘、重型水壓機或鍛壓機、鑄件水爆池及其它類似振動設(shè)備時；其它類似振動設(shè)備時；屋蓋支撐屋蓋支撐 屋架下弦標高大于屋架下弦標高大于22m且設(shè)有橋式吊車的且設(shè)有橋式吊車的廠房；廠房； 在廠房排架柱之間設(shè)有墻架柱，且以屋在廠房排架柱之間設(shè)有墻架柱，且以屋蓋縱向支撐作為墻架柱的上部側(cè)向支承點時；蓋縱向支撐作為墻架柱的上部側(cè)向支承點時； 在廠房框架計算中考慮空間工作時；在廠房框架計算中考慮空間工作時； 設(shè)有托架以支承中間屋架時；設(shè)有托架以支承中間屋架時；屋蓋支撐屋蓋支撐 設(shè)有橋式吊車，且符合下表時；設(shè)有橋式吊車，且符合下表時；廠房跨度廠房跨度 吊車工作吊車工作制制吊車噸位吊車噸位當屋架下弦標高為當屋架下弦標高為15m(有天窗有天窗)18m(無天窗無天窗)15m(有天窗有天窗)18m(