屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的屋蓋一般由屋面板、楝條、天窗、屋架或梁、托架組成。屋面板、楝條、橫梁按第5章梁的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。屋架和托架為楠架，按照鋼街架扭虧設(shè)計(jì)。

1.鋼椅架的特點(diǎn)和應(yīng)用

和架是指由直桿在桿端相互連接而組成的以抗彎為主的格構(gòu)式結(jié)構(gòu)。椅架中的桿件大多只承受軸向力，桿件截面上應(yīng)力分布均勻，因而材料性能發(fā)揮較好，可以節(jié)省鋼材和減輕結(jié)構(gòu)自重，特別適用于跨度或高度較大的結(jié)構(gòu)。和架便于按照不同要求制成各種需要的外形。鋼相架是一種用材經(jīng)濟(jì)、剛度較大、外形美觀的結(jié)構(gòu)形式。但是街架的桿件和節(jié)點(diǎn)較多，構(gòu)造較為復(fù)雜，制造較為費(fèi)工。

豐行架在鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用很廣，可分為空間珩架和平面椅架兩類。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、各種塔架為空間椅架。常用的平面析架有屋架、吊車珩架、水工結(jié)構(gòu)中的鋼樵橋、鋼衍架引橋、鋼閘門中的和架等。平面簡(jiǎn)支桶架的桿件內(nèi)力不受支座沉降和溫度變化的影響，且構(gòu)造簡(jiǎn)單，安裝方便，最為常用。本章著重討論平面簡(jiǎn)支鋼楠架的設(shè)計(jì)。

2.平面鋼衍架的外形和腹桿體系 

設(shè)計(jì)鋼梢架首先要選擇合理的精架外形，選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮下列因素：

(1)滿足使用要求屋架上弦的坡度應(yīng)滿足屋面防水材料的要求。此外，椅架與柱是鍍接還是剛接、房屋內(nèi)部?jī)艨找�求、有無(wú)吊頂和懸掛吊車、有元天窗和天窗形式以及建筑造型的需要等，也都影響椅架的外形。

(2)受力合理只有構(gòu)件受力合理時(shí)才能充分發(fā)揮材料的作用，從而達(dá)到節(jié)省材料的 目的。對(duì)弦桿來說，相架的外形應(yīng)盡量與彎矩圖相近，以使弦桿內(nèi)力均勻，材料強(qiáng)度得到充分發(fā)揮。腹桿的布置應(yīng)使短桿受壓，長(zhǎng)桿受拉，且節(jié)點(diǎn)和腹桿數(shù)量宜少， 握桿的總長(zhǎng)度宜短。盡量使荷載作用在節(jié)點(diǎn)上，以避免弦桿因受節(jié)問荷載產(chǎn)生的局部彎矩而加大截面。當(dāng)梯形柿架與柱剛接時(shí)，其端'部應(yīng)有足夠的高度，以便有效地傳遞支座彎矩，而端部弦桿

不致產(chǎn)生過大的內(nèi)力。

(3)便于制作和安裝珩架桿件的數(shù)量和截面規(guī)格宜少，尺寸力求劃一，構(gòu)造應(yīng)簡(jiǎn) 單，以便于制造。桿件間夾角宜在30°-50°。之間。夾角過小將使節(jié)點(diǎn)構(gòu)造困難。

(4)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好在確定俯架形式與主要尺寸時(shí)，除著眼于構(gòu)件本身的省料 與節(jié)省工時(shí)外，還應(yīng)該考慮到跨度大小、荷載狀況，材料供應(yīng)條件、建設(shè)速度的要求，以期獲得較好的綜合經(jīng)濟(jì)效果。

3.支撐設(shè)計(jì) 

(1)楠架支撐的作用

平面椅架在其平面內(nèi)具有較大的剛度，能承受和架平面內(nèi)的各種荷載。但在垂直于珩架平面方向(稱為和架平面外)不能保持其幾何不變，即使椅架上弦與擦條或屋面板等鏡接相連，椅架仍會(huì)側(cè)向傾倒。為了防止銜架側(cè)向傾倒破壞和改善椅架工作性能，對(duì)于平面衍架體系，必須設(shè)置支撐系統(tǒng)(水工結(jié)構(gòu)中也稱為聯(lián)結(jié)系)。珩架支撐的主要作用是：

1)保證書7架結(jié)構(gòu)的空間幾何穩(wěn)定性即形狀不變。平面荷架能保證柿架平面內(nèi)的幾何穩(wěn)定性，支撐系統(tǒng)則保證指架平面外的幾何穩(wěn)定性。

2)保證楠架結(jié)構(gòu)的空間剛度和空間整體性。和架上弦和下弦的水平支撐與椅架弦桿 組成水平相架，柿架端部和中部的垂直支撐則與精架豎桿組成垂直指架，無(wú)論和架結(jié)構(gòu)承受豎向或縱、橫向水平荷載，都能通過一定的精架體系把力傳向支座，同時(shí)只發(fā)生較小的彈性變形，即有足夠的剛度和整體性。

3)為椅架弦桿提供必要的側(cè)向支撐點(diǎn)。水平和垂直支撐柿架的節(jié)點(diǎn)以及由此延伸的 支撐系桿都成為柏架弦桿的側(cè)向支承點(diǎn)，從而減小弦桿在析架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度，提高其受壓時(shí)的整體穩(wěn)定承載力。

4)承受并傳遞水平荷載。水平荷載包括縱向和橫向水平荷載，例如風(fēng)荷載、懸掛或橋式吊車的水平制動(dòng)或振動(dòng)荷載、地震荷載等，并最終通過支撐體系傳到椅架支座。

5)保證結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的穩(wěn)定且便于安裝。屋蓋的安裝一般是從房屋溫度區(qū)段的一端開始，首先用支撐將兩相鄰屋架聯(lián)系起來組成一個(gè)基本空間穩(wěn)定體，在此基礎(chǔ)上即可順序進(jìn)行其他構(gòu)件的安裝。