平行弦屋架
人字式腹杆
交叉式腹杆
上、下弦杆水平，杆件和节点规格化、便于制造。 屋架的外形和弯矩图分布不接近，弦件内力分布不均 匀。 一般用于托架和支撑体系。
根据不同的条件桁架形式可以有很多变化
三角形屋架弦杆
交角增大，方便制 造，屋架重心降低， 提高了稳定性。
可有效降低屋架对
支撑结构的推力。
6000 6000 6000 6000 6000 6000 6000
GWJ-2 GWJ-1 GWJ-1
6000
上弦支撑布置图(1:600)
6000 6000 500 6000
GWJ-1 GWJ-2
GWJ-2
150 GWJ-3 150
1
2
6000 6000
2
6000
24000
6000
2.下弦横向水平支撑： 当跨度L≥18m ； 设有悬挂式吊车起重量大于50吨； 厂房内设有较大的振动设备。 与上弦横向水平支撑布置在同一柱间。 3.纵向水平支撑布置原则 ： 设有支承中间屋架的托架，或设有重级或大 吨位的中级工作制桥式吊车等较大振动设备时， 应在屋架端节间平面内设置纵向水平支撑。
的空间几何不变体系。
三、屋盖支撑的布置原则 1.上弦横向水平支撑：
在有檩条或只采用大型屋面板的屋盖中 都应设置屋架上弦横向水平支撑 设置在房屋的两端 ,一般设在第一个柱 间或设在第二个柱间,间距 Lo≤ 60m。
2 1 2
GWJ-3
500
6000
GWJ-2
6000
GWJ-2 GWJ-1 GWJ-1 GWJ-1 GWJ-2
(2) 可变荷载
包括屋面均布活荷载、积灰荷载、雪荷载、风荷
载，以及悬挂吊车荷载等。
荷载计算
• 预应力混凝土大型屋面板：1.4 kN/m2 (标准值)
• 80mm厚泡沫混凝土保温层：0.48 kN/m2 (标准值)
• 20mm水泥砂浆找平层: 0.4 kN/m2 (标准值)
• 二毡三油防水层：
0.35 kN/m2 (标准值)
常用于轻型屋面材料,屋面荷载要通过 有檩体系： 檩条传给屋架。 特点：屋架间距灵活，构件重量轻、施工安装方便； 构件数量多，整体刚度差。
二、重型厂房的组成：
柱、钢屋架、吊车梁、天窗架、支撑、檩条、托架、屋面材料。
天窗架
屋架
柱
吊车梁
柱间支撑
托梁
三、吊车的工作级别
◆吊车的工作制等级与工作级别的对应关系（《起重机设计规 范》分为8个工作级别：A1～ A8 ）
(g)
屋架的垂直支撑布置
5.系杆
刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。
柔性系杆：只能承受拉力的系杆。
一般跨度房屋的系杆受力很小，柔性系杆的设计 可按[λ]＝350，400控制，常用单角钢截面；刚性 系杆的设计可按[λ]=200控制 屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆，天
窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆；
当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间
所有系杆均应为刚性系杆。
比例1:600
2.4 普通钢屋架设计
一、基本假定
(1) 屋架的各节点均为理想的铰接。 (2) 各杆件的轴线均为直线，在同一平面内，且相
交于节点中心。
(3)
二、荷载计算及荷载组合
1、荷载计算 (1) 包括屋面材料、屋面板、支撑、屋架等结构自重。
起重量较大的边柱
特大型厂房的下柱
阶梯形下柱的常见截面形式
吊车梁
格构柱
六、柱间支撑
1、柱间支撑的作用： 承受并传递纵向水平荷载; 减少柱在平面外的计算长度; 保证厂房的纵向刚度。 2、柱间支撑的形式和布置原则：
刚性系杆 刚性系杆
垂直支撑 上层柱间支撑
图 2.8 柱间支撑布置
下层柱间支撑
2.2钢屋架的外形及腹杆形式
－
－
3. 杆件的截面形式
采用由双角钢组成的T形截面或十字形截面。
（采用大型屋面板，卷材防水时，i=1/10～1/12）
中高： h中 ＝ h端 + (L/2）i 当 L≥24m，应按L/500=24000/500=48mm 考虑起拱：∴采用起拱 50mm。
2.3 钢屋盖的支撑系统
一、屋盖支撑系统的作用
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空间 刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统。
三种荷载组合
①全跨永久荷载+全跨可变荷载 ②全跨永久荷载+半跨可变荷载
③屋架、支撑自重+半跨屋面板重+半跨屋面活载
三、计算屋架杆件的内力
1、用图解法求杆件的内力系数： k，k左，k右 具体求解步骤如下： ①按比例画屋架的单线图(可不起拱) ； ②在左半跨放单位节点荷载
③计算支座反力Ra , Ra
④进行分区编号（先编外区，后编内区) ⑤画力多边形 ⑥在图上读出内力系数正负号：认定杆端任一节点， 将该杆两侧的区号按绕该节点顺时针方向排序，若力 多边形中相应的线段指向认定的节点，则为“ +” ；反 之为“-”。
0.5 2
A
1 3
B
1 4
C
1 5
D
1 6
E
1
F
1
7 8
G
1 9
H
0.5
I
10
H′ G′
F′
E′
D′
C′
12
14 15 13 16
17 18 19
20 21 22 d
23 24 25
B′
A′
26 27 28 d′
29 30 31
32 33 34
35
1
a
b
c
e 11
c′
b′
a′ Ra′
Ra
屋架内力图解
一、屋盖支撑系统的作用
(1)
(2) 保证屋盖的空间刚度和整体性
(3)
(4) 承受和传递纵向水平力
(5)
二、支撑的种类
屋盖上弦横向水平支撑 屋盖下弦横向水平支撑 屋盖下弦纵向水平支撑 垂直支撑 系杆
纵 竖(垂直)
横
★ 稳定区格(空间稳定体)：在相邻两榀屋架间同时设 置上弦横向支撑、下弦横向支撑、垂直支撑，所形成
重型厂房（格构柱，网架屋盖，主跨跨度36m,吊车120t）
重型厂房（钢管混凝土格构柱，跨度30m，吊车100t）
重型厂房（实腹柱，屋面梁屋盖，主跨跨度 30m,吊车50t）
将预应力混凝土大型屋面板等重型屋面 无檩体系： 直接放在屋架上。
特点：房屋横向刚度大，整体性好；屋面板自重大，
屋盖及下部结构用料多，对抗震不利。
2.3屋架的主要尺寸
(1)屋架的跨度 主要是根据工艺和建筑要求来确定，普通钢屋架 常见跨度为18m、21m、24m、27m、30m、36m等。
标志跨度—柱网轴线间的距离。
计算跨度—屋架支座反力点间的距离。
•计算跨度 l0 (柱网采用封闭结合时) l0 = l - 300mm
(2) 屋架的高度 取决于建筑、经济、刚度、运输等条件，和屋面 坡度相关。 铰接梯形屋架，端高宜取1.6～2.2m (宜>l/18)
桁架杆件的容许长细比
拉杆 杆 件 名 称 压杆
承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构 无吊车和有轻中级工作制 吊车的厂房 有重级工作制 吊车的厂房 250 150 350 － 400 200 350 350 － 直接承 受动力 荷载的 结构 250
普通钢屋架的 杆件 轻钢屋架的主 要杆件
天窗构件 屋盖支撑杆件 轻钢屋架的其 他杆件
图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架 时，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受 压而失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。
如在房屋两端的柱间内设置上弦横向支撑桁架，则屋架上 弦将屈曲成多个“半波”，从而提高上弦杆的整体稳定性，亦 即提高了承载能力。由此可见平面桁架如无支撑系统从侧面 “扶持”，将不能发挥它的承重作用。
横向温度缝，设双柱
五、几点说明：
◆横向框架形式
（a ）
（b）
（c）
刚接框架：（a)、（b）横梁与柱刚接（适用于设有双 层吊车，硬钩吊车等重型厂房）。 铰接框架：（c）横梁与柱铰接（适用于吊车起重量不
大的轻型维护结构）。
◆框架柱类型选择
阶形柱的上柱
起重量较小的边柱
起重量≤50t的中柱
起重量＞50t的中柱
下弦纵向水平支撑
6000 500 78000 500
150 6000
下弦支撑布置图(1:600)
32001ຫໍສະໝຸດ 120002-2钢屋盖支撑布置图(1:600)
150 6000
6000
24000
4.垂直支撑布置原则 ： 所有房屋中均应设置垂直支撑。
梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度
L≤24m时，在跨中设置一道 。当跨度大于 上述数值时宜在跨度1／3附近或天窗架侧柱 外设置两道 。
2、杆件内力组合
杆件内力组合及最不利计算内力表 内力系数 P=1 杆件 编号 左半 跨 右半 跨 全跨 组合一 全跨永久荷载+ 全跨可变荷载 杆件内力组合 组合二 全跨永久荷载+半跨可变荷载 内力=?*③+?* ① 内力=?*③+?* ② 组合三 屋架、支撑自重+半跨屋面板重 +半跨屋面活荷载 最不利 杆件计 算内力 (KN)
①
上 弦 杆 下 弦 杆 斜 腹 杆 竖 腹 杆
②
③
内力=?*③
内力=
内力=
四、屋架杆件设计 1. 杆件的计算长度
屋架的杆件由两个角钢组成，截面有两个轴，这
样它就有两种弯曲失稳的可能性：一种是在屋架平面