轻钢结构设计手册

轻钢结构设计手册常见问题解答七第七章平面桁架1屋盖结构体系分为哪两大类？各有何适用？答：屋盖结构体系分为无檩屋盖与有檩屋盖。(1)无檩屋盖：无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上。预应力混凝土大型屋面板的跨度通常采用6m有条件时也可采用12m当柱距大于所采用的屋面板跨度时，可采用托架支承中间屋架。(2)有檩屋盖：有檩屋盖常用于轻型屋面材料的情况。如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。石棉瓦和瓦楞铁皮屋面，屋架间距通常为6m当柱距大于或等于12m时，则用托架支承中间屋架。钢板和压型铝合金板屋面，屋架间距常大于或等于12m。2常用的屋架形式有哪几种？各有何特点和适用？答：屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。三角形桁架适用于陡坡屋面(i1/3)的有檩屋盖体系，通常与柱子铰接，房屋的整体横向刚度较低，简支屋架弦杆支座处内力大，跨中内力小，截面不能充分发挥作用。支座处上下弦杆交角过小内力又较大，使支座节点构造复杂。三角形屋架的腹杆布置有芬克式和人字式。芬克式的腹杆较多，但压杆短、拉杆长，受力相对合理，且可分为两个小桁架制作与运输，较为方便。人字式腹杆的节点较少，但受压腹杆较长，适用于跨度较小(L18m时,宜设置两道（在跨度1/3左右处各一道）。梯形屋架、人字形屋架或其他端部有一定高度的多边形屋架，必须在屋架端部设置垂直支撑，此外尚应按下列条件设置中部的垂直支撑：当屋架跨度w30m时，可仅在屋架跨中布置一道垂直支撑；当跨度30m时，则应在跨度1/3左右的竖杆平面内各设一道垂直支撑。 图7-8垂直支撑的布置和形式系杆在横向支撑或垂直支撑节点处沿房屋通长设置系杆。在屋架上弦平面内，对无檩体系屋盖应在屋脊处和屋架端部处设置系杆；对有檩体系只在有纵向天窗下的屋脊处设置系杆。在屋架下弦平面内，当屋架间距为6m时，应在屋架端部处、下弦杆有弯折处、与柱刚接的屋架下弦端节间受压但未设纵向水平支撑的节点处、跨度18m的芬克式屋架的主斜杆与下弦相交的节点处等部位皆应设置系杆。当屋架间距12m时，支撑杆件截面将大大增加，多耗钢材，比较合理的做法是将水平支撑全部布置在上弦平面内并利用檩条作为支撑体系的压杆和系杆，而作为下弦侧向支承的系杆可用支于檩条的隅撑代替。系杆分刚性系杆（既能受拉也能受压）和柔性系杆（只能受拉）两种。屋架主要支承节点处的系杆，屋架上弦脊节点处的系杆均宜用刚性系杆，当横向水平支撑设置在房屋温度区段端部第二个柱间时，第一个柱间的所有系杆均为刚性系杆，其他情况的系杆可用柔性系杆。5杆件截面选择一般原则如何？答：杆件截面选择一般原则： 优先选用肢宽而薄的板件或肢件组成的截面以增加截面的回转半径，受压构件应满足局部稳定的要求。角钢杆件或T型钢的悬伸肢宽不得小于45mm直接与支撑或系杆相连的最小肢宽，应根据连接螺栓的直径d而定。垂直支撑或系杆如连接在预先焊于桁架竖腹杆及弦杆的连接板上时，则悬伸肢宽不受此限。屋架节点板（或T型钢弦杆的腹板）的厚度，对单壁式屋架，可根据腹杆的最大内力（对梯形和人字形屋架）或弦杆端节间内力（对三角形屋架）选用；对双壁式屋架的节点板，则可按上述内力的一半选用。跨度较大的桁架（例如24m与柱铰接时，弦杆宜根据内力变化而改变截面，但半跨内一般只改变一次。变截面位置宜在节点处或其附近。改变截面的做法通常是变肢宽而保持厚度不变，以便处理弦杆的拼接构造。同一屋架的型钢规格不宜太多，以便订货。同时应尽量避免选用相同边长或肢宽而厚度相差很小的型钢，以免施工时产生混料错误。当连接支撑等的螺栓孔在节点板范围内且距节点板边缘距离100mm时，计算杆件强度可不考虑截面的削弱。单面连接的单角钢杆件，考虑受力时偏心的影响，在按轴心受拉或轴心受压计算其强度或稳定以及连接时，钢材和连接的强度设计值应乘以相应的折减系数。