第9章 钢桁架及屋盖结构

9.1 桁架及屋盖结构的组成及应用    2

9.1.1  钢屋架的形式和尺寸    3

9.1.1.1屋架的形式    4

9.1.1.2屋架的主要尺寸    4

9.2桁架及屋盖结构的结构分析    6

9.2.1  计算假定    6

9.2.2  节点荷载计算    6

9.2.3  屋架杆件内力计算方法    7

9.3屋架杆件的截面设计    8

9.3.1  屋架杆件的计算长度    8

9.3.2  屋架杆件的截面形式    10

9.3.3  节点板和垫板    11

9.3.4  屋架杆件的截面选择    12

9.3.5  屋架的节点设计    12

9.4钢屋架的支撑    20

9.4.1  屋盖支排的类型和布置    20

9.4.2  支撑的截面选择和连接构造    22

9.4.3  檩条、拉条和撑杆    23

9.5普通钢屋架设计实例    24

9.5.1  设计资料    24

9.5.2  支撑布置    25

9.5.3  檩条布置    26

9.5.4  屋架设计    27

第9章 钢桁架及屋盖结构

教学提示：钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成，钢屋架的形式主要分为三角形、梯形、和平行弦三种。本章着重讲述了屋架杆件的内力计算及其截面设计，介绍了钢屋架支撑的必要性和支撑的类型、布置要点、截面选择等。并给出了普通钢屋架设计的实例以供读者参考。

教学要求： 本章让学生了解钢桁架及屋盖结构的主要形式和尺寸，重点让学生了解屋架杆件内力计算及其计算假定，节点荷载计算；了解屋架杆件的截面设计方法；了解钢屋架支撑的类型、布置及截面选择；掌握普通钢屋架设计的方法。

§9.1 桁架及屋盖结构的组成及应用

钢屋盖结构由屋面、屋架和支撑三部分组成。钢屋盖结构可分为两类：一类为有檩屋盖，是指在屋架上放置檩条，檩条上再铺设石棉瓦、瓦楞铁皮、钢丝网水泥槽形板、压型钢板等轻型屋面材料；另一类称无檩屋盖，是指在屋架上直接放置钢筋混凝土大型屋面板，屋面荷载由大型屋面板直接传给屋架。

有檩屋盖重屋轻、用料省、运输安装方便，但构件数屋多、构造复杂、吊装次数多，屋盖横向刚度较差。有檩屋盖的屋架间距为檩条跨度，屋架经济间距为4-6m。无檩屋盖，构件数屋少、安装简便、施工速度快，易于铺设保暖层，且屋盖横向刚度大、整体性好，但由于自重大使下部结构用料增多，且对抗震不利。无檩屋盖方案的屋架间距为大型屋面板的跨度，一般为6m或6m的倍数。屋架的跨度和间距需结合柱网布置确定。当柱距较大时，可采用在柱间设置托梁和中间屋架，或采用格构式檩条的布置方案，如图9—1示。

图9—1 屋盖结构组成与柱网布置

屋盖结构设计，通常包括屋盖结构布置，屋架形式的选择，支撑布置，屋盖荷载计算，屋架各杆内力计算，屋架杆件截面选择，檩条、拉条和撑杆的计算，节点设计以及绘制施工图。

9.1.1  钢屋架的形式和尺寸

屋架是由各种直杆相互连接组成的一种平面桁架：在横向节点荷载作用下，各杆件产生轴心压力或轴心拉力，因而杆件截面应力分布均匀，材料利用充分，具有用钢屋小、自重轻；刚度大、便于加工成形和应用广泛的特点。

屋架按外形可分为三角形屋架、梯形屋架及平行弦屋架三种形式(图9—2)；

图9-2 屋架的形式

（a）、（b）、（d）三角形屋架；（e）、（f）、（g）（、h）梯形屋架；

（c）下撑式屋架；（i）平行弦屋架

屋架的造型应符合以下原则：第一，满足使用要求，主要是排水坡度、建筑净空、天窗、天棚以及悬挂吊车的需要。第二，受力合理。应使屋架的外形与弯矩图相近，杆件受力均匀；短杆受压、长杆受拉；荷载布置在节点上，以减少弦杆局部弯矩，屋架中部有足够高度，以满足刚度要求。第三，便于施工。屋架的杆件和节点宜减少数量和品种、构造简单、尺寸划一、夹角在30~60度之间。跨度和高度避免超宽、超高。设计时应全面分析、具体处理，从而确定具体的合理形式。

9.1.1.1屋架的形式

1．三角形屋架  三角形屋架(见图9-2a、b、d)适用于屋面坡度较陡的有檩屋盖结构。坡度i=1/2~1/6；上、下弦交角小，端节点构造复杂；外形与弯矩图差别大，受力不均匀，横向刚度低，只适用于中、小跨度轻屋盖结构。

    三角形屋架的腹杆布置可有芬克式、单斜式、人字式三种。芬克式屋架受力合理、便于运输，多被采用；单斜式屋架只适用于下弦设置天棚的屋架，较少采用；人字式屋架只适用于跨度小于18m的屋架。

2．梯形屋架  梯形屋架(见图9-2e、f、g、h)适用于屋面坡度平缓的无檩屋盖结构。坡度i<1/3，且跨度较大时多采用梯形屋架。梯形屋架外形与弯矩图接近，弦杆受力均匀；腹杆多采用人字式；当端斜杆与弦杆组成的支承点在下弦时称为下承式，多用于刚接支承节点，反之为上承式。梯形屋架上弦节间长度应与屋面板的尺寸配合，使荷载作用于节点上，当上弦节间太长时，应采用再分式腹杆。

3．平行弦屋架  当屋架的上、下弦杆相平行时，称为平行弦屋架(见图9-2i)。多用于单坡屋整和双坡屋面，或用作托架、支撑体系。腹杆多为人字形或交叉式。平行弦屋架的同类杆件长度一致、节点类型少，符合工业化制造要求，有较好的效果。    

9.1.1.2屋架的主要尺寸

屋架的主要尺寸是指屋架的跨度和高度，对梯形屋架尚有端部高度；

1．屋架的跨度  屋架的跨度应根据生产工艺和建筑使用要求确定，同时应考虑结构布置的经济合理。通常为18m、2lm、24m、27m、30m、36m等，以3m为模数。对简支于柱顶的钢屋架，屋架的计算跨度为屋架两端支座反力的距离。屋架的标志跨度为柱网横向轴线间的距离。标志跨度应与大型屋面板的宽度(1.5~3.0m)相一致。   

根据房屋定位轴线及支座构造的不同，屋架的计算跨度的取值尚有下述情况：当支座为一般钢筋混凝土柱且柱网为封闭结合时，计算跨度为；当柱网采用非封闭结合时，计算跨度为，如图9-3示。

图9-3屋架的计算跨度

2．屋架的高度  屋架的高度取决于建筑要求、屋面坡度、运输界限、刚度条件和经济高度等因素。屋架的最大高度不能超过运输界限，最小高度应满足屋架容许挠度的要求。

三角形屋架的高度取，当坡度时，；平行弦屋架和梯形屋架的中部高度主要由经济高度决定，一般为；梯形屋架的端部高度，当屋架与柱刚接时，取；当屋架与柱铰接时，取；陡坡梯形屋架的端部高度，一般取为；平坡梯形屋架取，当跨度较小时取下限，屋架跨度越大，取值越大。

设计屋架尺寸时，首先根据屋架形式和工程经验确定端部尺寸；然后， 根据屋面材料和屋面坡度确定屋架跨中高度；最后综合考虑各种因素，确定屋架的高度。

当屋架的外形和主要尺寸(跨度、高度)确定后，桁架各杆的几何尺寸即可根据三角函数或投影关系求得。一般常用桁架的各杆件的几何长度可查阅有关设计手册或图集。     

§9.2桁架及屋盖结构的结构分析   

9.2.1  计算假定

屋架杆件内力计算采用下列假定：

(1)各杆件的轴线均居于同一平面内且相交于节点中心；

(2)各节点均视为铰接，忽略实际节点产生的次应力；

(3)荷载均作用于桁架平面内的节点上，因此各杆只受轴向力作用。对于作用于节间处的荷载需按比例分配到相近的左、右节点上，但计算上弦杆时，应考虑局部弯曲影响。

9.2.2  节点荷载计算   

1．屋架上的荷载  作用于屋架上的荷载可有：    

(1)永久荷载，包括屋面材料、檩条、屋架、天窗架、支撑以及天棚等结构自重。

屋架和支撑自重可按下列经验公式估算

                        　　　　       （9-1）

式中  ——屋架和支排的自重，kN／m2，按水平投影面积计算；

  ——系数，当屋面荷载时，时；时，；当时，；

  ——屋架的跨度，m。

当屋架仅作用有上弦节点荷载时，将全部合并为上弦节点荷载；当屋架尚有下弦荷载时，按上、下弦平均分配。

(2)可变荷载，包括屋面均布使用活荷载、雪荷载、风荷载、积灰荷载以及悬挂吊车和重物等项。当屋面坡度时，不考虑雪荷载；当屋面坡度时，除瓦楞铁等轻型屋面外，一般可不考虑风荷载：当时，以及对瓦楞铁皮等轻型屋面、开敞式房屋和风荷载大于时，均应计算风荷载的作用；屋面均匀活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者之中较大值。

各种均布活荷载汇集（图9-4）成节点荷载的计算式为

                 　　　        （9-2）

式中——沿屋面坡向作用的第i中荷载标准值，对于沿水平投影面分布的荷载；

——屋面坡度，可取上弦杆与下弦杆的夹角，；

——屋架弦杆节间水平长度，m；

——屋架弦杆节间水平长度，m；

——第i种荷载分项系数。

图9-4 节点荷载汇集简图

2．荷载的组合：  屋面均布活荷载、屋面积灰荷载、雪荷载等可变荷载，应按全跨和半跨均匀分布两种情况考虑，因为荷载作用于半跨时对桁架的中间斜腹杆的内力可能产生不利影响。

桁架内力应根据使用和施工过程中可能遇到的同时作用的最不利荷载组合情况进行计算。不利荷载组合一般考虑下列三种情况：

(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)全跨屋架、支撑和天窗自重+半跨屋面板重+半跨屋面活荷载。

9.2.3  屋架杆件内力计算方法

1．节点荷载作用下的杆件内力计算  节点荷载作用下，铰接桁架杆件的内力计算可采用图解法或数解法<节点法或截面法)、有限元位移计算法等。所有杆件均受轴心力作用。常用桁架的杆件内力系数可查阅静力计算手册。

2．有节间荷载作用时杆件内力计算  当有集中荷载或均布荷载作用于上弦节间时，将使上弦杆节点和跨中节间产生局部弯矩。由于上弦节点板对杆件的约束作用，可减少节间弯矩，屋架上弦杆应视为弹性支座上的连续梁，为简化计算，可采用下列近似法：

对无天窗架的屋架，端节间的跨中正弯矩和节点负弯矩均取0.8；其他节间正弯矩和节点负弯矩均取为0.6；为跨度等于节间长度的相应节间的简支梁最大弯矩值。

对有天窗架的屋架，所有节间的节点和节间弯距均取为0.8。如图9-5所示。

图9-5 上弦杆局部弯矩计算简图

设计钢屋架时，应尽量避免节间荷载布置，以免因节间荷载作用产生的弯矩而引起截面增大。 

在计算其他各杆内力时，应将节间荷载化为两个集中荷载作用于两相邻节点上可按简支梁支座反力分配或按节点所属荷载范围划分的方法取值。然后，按铰接桁架计算各杆轴心力。

§9.3屋架杆件的截面设计 

屋架杆件截面设计是在经过屋架选型、确定钢号、荷载计算、内力计算后，决定节点板厚度和尺寸、杆件的计算长度确定，最后可按轴心受力构件，或拉弯、压弯杆件进行截面选择。    

9.3.1  屋架杆件的计算长度

屋架杆件在轴力作用下可能发生桁架平面内的纵向弯曲，也可能发生桁架平面外的纵向弯曲或斜平面的弯曲，如图9-6示。

图9-6屋架杆件计算长度

1．在屋架平面内的计算长度考虑节点本身具有一定刚度，杆件两端属弹性嵌固，当某一杆件的弯曲变形受到其他杆件的约束作用，其中以受拉杆为甚，杆件的计算长度将有一定程度的减小。对本身线刚度较大，而两端节点嵌固程度较低的杆件，如弦杆、支座斜杆和支座竖杆，可按两端铰接的杆件考虑，取；对两端或一端嵌固程度较大的杆件，如中间腹杆取。

2．在屋架平面外的计算长度弦杆在桁架平面外的计算长度，应取侧向支承点之间的距离，即。在有檩屋盖中，取横向支撑点间距离或取与支撑连接的檩条及系杆之间的距离；在无檩屋盖中，当屋面板与屋架三点焊接连接时，可取两块屋面板的宽度，但不大于3.0m；在天窗范围内取与横向支撑连接的系杆间距离。对下弦杆的计算长度应视有无纵向水平支撑确定，一般取纵向水平支撑节点与系杆或系杆与系杆间的距离。弦杆对腹板在屋架平面外的约束作用很小，故可作为铰支承；腹杆在屋架平面外的计算长度可取其几何长度，即。

当受压弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的两倍，且两节间弦杆的内力和不等时，设，若取值计算弦杆在屋架平面外的稳定性，宜将计算长度适当减小，可取为： 

             　　          （9-3）

当时，取。式中为较大的压力，取正号；为较小的压力，取正号，为拉力时，取负号。

3．在斜平面内的计算长度  单面连接的单角钢腹杆及双角钢组成的十字形截面腹杆，因截面的两主轴均不在屋架平面内，当杆件绕最小主轴失稳时，发生在斜平面内，情形介于屋架平面内和屋架平面外的两者之间，杆件两端的节点具有弱于平面内的嵌固作用；因此，可取腹杆斜平面内的计算长度。

桁架弦杆和单系腹杆的计算长度列于表9-1。

表9-1 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度

屋架杆件的截面形式，应根据用料经济、连接构造简单和具有必要的强度、刚度等要求确定。屋架各杆宜使两主轴方向具有等稳定性．即，截面板应采用肢宽壁薄的形式，即有较大的回转半径。普通钢屋架中主要采用双等肢和不等肢角钢组成的T形截面；个别截面采用双等肢角钢十字形截面；支撑和轻型桁架的某些杆件可用单角钢截面。屋架角钢组合杆件形式、近似回转半径比值及各种截面形式具体应用分述如下：

1．上弦杆  上弦杆可采用双不等肢角钢短边相并的T形截面，宽大的翼缘有利放置檩条或屋面板；较大的侧向刚度也有利于满足运输和吊装的稳定要求。在一般支撑布置下，；为满足，应使。当有节间荷载时，为提高杆件截面平面内抗弯能力，宜采用双等肢角钢或长边相并的两不等肢角钢T形截面。

2．下弦杆  下弦杆可多采用双等肢角钢或两不等肢角钢短肢相并T形截面，以提高侧向刚度，利于满足运输、吊装的刚度要求，且便于与支撑侧面连接。下弦杆截面主要由强度条件决定，尚应满足容许长细比要求。

3．端斜腹杆  端斜腹杆可采用两不等肢角钢长边相并的T形截面。其计算长度。当杆件短，或内力小时可采用双等肢角钢T形截面。  

4．其他腹杆  其他腹杆均宜采用双等肢角钢T形截面；竖杆可采用双等肢十字形截面。以利于与垂直支撑连接和防止吊装时连接面错位。

9.3.3  节点板和垫板

1、垫板  当采用双肢角钢T形或十字形组合截面时，为保证两个角钢整体受力，在两角钢间每隔一定距离应放置垫板，或称填扳。十字形截面填板应纵横交替放置。填板宽度一般取50~80mm。长度，对T形截面应比角钢肢宽大20~30mm；对十字形截面应从角钢肢尖缩进10~15mm，以便于施焊。角钢与填板常用5mm侧焊缝或围焊缝连接。填板的厚度同节点板。填板间距，对压杆取，对拉杆取，对T形截面为一个角钢对平行于填板的自身形心轴的回转半径；对十字形截面，为一个角钢的最小回转半径。填板数在压杆的两个侧向固定点间不宜少于两块(图9-7)。

图9-7 屋架杆件中的垫板

（a）T形截面杆（b）十字形截面杆

2、节点板 普通钢屋架双角钢截面的杆件，在节点处以节点般连接。节点板中的应力十分复杂，通常不作计算，根据工程经验确定其厚度，金属架节点板厚度取统一值。普通钢屋架节点板厚度可按表9-2选用。

表9-2 屋架节点板厚度选用参考值

1．截面选择的一般要求  截面选择时应遵循下列要求：应优先选用肢宽壁薄的角钢，角钢规格不宜小于L45×4或L56×36×4，有螺栓孔的角钢尚应满足角钢上螺栓的最小容许线距的要求；桁架的弦杆一般采用等截面，若采用变截面宜在节点处改变宽度而保持厚度不变，一般只改变一次；同一屋架的角钢规格应尽量统一，不宜超过6~9种，边宽相同的角钢厚度相差至少2mm，以便识别。

2．截面计算  轴心受拉杆件应按强度条件计算杆件需要的净截面面积： ；轴心受压杆件应按整体稳定性条件计算杆件需要的毛截面面积：  ；压弯或拉弯杆件，当上弦杆或下弦杆受有节间荷载时，杆件同时承受轴心力和局部弯矩作用，应按压弯或拉弯构件计算，通常采用试算法初估截面，然后再验算其强度和刚度，对压弯构件尚应验算弯矩作用平面内和平面外的稳定性。 

内力很小或按构造设置的杆件，可按容许长细比选择构件的截面。首先计算截面所需的回转半径，，，或，再根据所需的、、，查角钢规格表选择角钢，确定截面。

9.3.5  屋架的节点设计    

屋架的各杆件汇交于若干交点并由节点板焊接为节点，各杆件的内力、连续杆件两侧的内力差以及节点荷载通过焊缝传递给节点板并得以调节平衡。  节点设计应做到构件合理、连接可靠、制造简便、节约钢材。

1．节点设计的要求

(1)杆件的重心线，原则上应与桁架计算简图中的几何轴线重合，以避免杆件偏心受力，但为制作方便，实际焊接桁架中通常把角钢背外表面到重心线的距离取为5mm的倍数；当弦杆截面改变时，应使角钢的肢背齐平，以便于拼接和放置屋面构件；当节点板两侧角钢因截面变化引起形心轴线错开时，应取两轴线的中线作为弦杆的共同轴线，以减少偏心影响。如图9-8所示。

图9-8弦杆截面改变时的轴线位置

(2)在节点板处弦杆与腹杆，或腹杆与腹杆之间应留有≥20mm的空隙，以利于拼接和施焊，且避免因焊缝过于密集而导致节点板钢材变脆。

(3)角钢端部的切割一般应与轴线垂直，为了减小节点板尺寸，可将其一肢斜切；但不得采用将一肢完全切割的斜切。如图9-9示。 

图9-9 角钢的截断

(4)节点板的形状应力求简单规整，尽屋减小切割边数，宜用矩形、有两个直角的梯形或平行四边形。节点板不许有凹角，以防产生严重的应力集中。节点板边缘与杆件轴线间的夹角不宜小于15°，且节点板的外形应尽量使连接焊缝中心受力。节点板应伸出上弦杆角钢肢背10~15mm，以利施焊；也可将节点板缩进弦杆角钢肢背5~10mm，称为塞焊缝连接。

2．节点的构造和计算  节点设计首先应按各杆件的截面形式确定节点的构造形式，根据腹板内力确定连接焊缝的焊脚尺寸和焊缝长度，然后按所需的焊缝长度和杆件之间的空隙，适当考虑制造装配误差，确定节点板的合理形状和尺寸，最后验算弦杆和节点板的连接焊缝。桁架杆件与节点板间的连接，通常采用角焊缝连接形式，对角钢杆件一般采用角钢背和角钢尖部位的侧焊缝连接；必要时也可采用三面围焊缝或L形围焊缝连接。节点板的尺寸应能保证所需角焊缝的布置要求。

下面分别说明各类节点的构造和计算方法。

（1）一般节点。一般节点系指无集中荷载和无弦杆拼接的用角焊缝连接的节点；如屋架下弦中间节点(图9-10)，各杆件通过角焊缝将内力和传给节点板，并互相平衡。

图9-10 下弦中间节点

一般节点的设计可先按比例尺画出各杆件在节点处的轴线；然后，按定位尺寸画出各托件免钢轮廓线i根据杆件间净距c：20mm的要求确定杆端到交点的距离：

节点板夹在各杆两角钢之间，下边伸出肢背10—15mm。用直角焊缝与下弦杆焊接，因下弦杆内力差很小，计算所需焊缝长度较短，故一般按构造要求将焊缝沿节点板全长满焊即可。腹杆与节点板连接焊缝长度较短，可先假定较小的焊脚尺寸：肢尖处小于肢厚；肢背处可等于肢厚。再计算出一个角钢肢背焊缝长度和肢尖焊缝长度：

            　　　　        （9-4a）

          　　　　　         （9-4b）

式中 ：——第i根腹杆的轴心力设计值；

——角焊缝的焊脚尺寸；

、——角钢肢背与肢尖的焊缝内力分配系数。

各杆需要的焊缝长度确定后，便可框出节点板的轮廓线，并量出它的尺寸；    

(2)有集中荷载的节点。有集中荷载的上弦节点，可有两种情况：无檩屋盖的屋架上弦节点和有檩屋盖的屋架上弦节点。

1)无檩屋架的上弦节点(图9—11)。无檩屋架上弦杆一般坡度较小，节点承受大型屋面板传来的集中荷载和弦杆的内力差的作用，且与接近垂直作用，因一般情况下，焊缝长且偏心小，故的偏心影响可忽略。节点板伸出弦杆角钢肢背贝10~15mm，此时，弦杆每一角钢的角钢肢背和角钢肢尖所需要的焊缝长度可按下式验算：

肢背焊缝长度：    　    （9-5a）

肢尖焊缝长度：   　　  （9-5b）

式中符号意义同前。

9-11无檩屋架上弦节点

（a）双斜杆节点；（b）单斜杆节点

2）有檩屋架的上弦节点（图9-12）。有檩屋架的上弦杆一般坡度较大，节点板与弦杆焊缝受有内力差，集中荷载，且受有偏心弯矩；为放置檩条，常将节点板缩进弦杆角钢肢背内约0.6，为节点板厚度，这种塞焊缝“A”不易施焊，质量难以保证。弦杆角钢肢尖处仍采用一般侧面角焊缝。焊缝计算可采用以下近似方法：

图9-12有檩屋架上弦节点

塞焊缝可视为两条焊角尺寸为的角焊缝，且令其仅均匀地承受力的作用，可按下式计算：

                         （9-6）

由于内力较小，总能满足要求，实际设计中，将赛焊缝沿节点板全长满焊后，常可不作验算。

角钢肢尖焊缝“B”承受茁杆内力差和偏心弯矩，

式中为弦杆轴线到角钢肢尖的距离；为集中荷载载与焊缝“B”的偏心距。在焊缝“B”中产生平均切应力，“”在焊缝“B”中产生弯曲应力，焊缝两端综合应力值最大，故该焊缝可按下式计算：

                 （9-7）

（3）弦杆的拼接节点(图9-13)。屋架弦杆的拼接有工厂拼接和工地拼接两种。工厂拼接节点是在角钢长度不足或截面改变时而设置的杆件接头，接头应设在内力较小的节间，并使接头处保持相同的强度和制度。工地拼接节点是在屋架分段制造和运输时的安装接头，遣常设在节点处。

弦杆的拼接一般用连接角钢。拼接时，通过安装螺栓定位和夹紧所连接的弦杆，然后再施焊。连接角钢，为便于施焊需铲去角钢肢背棱角，并采用与被被连接件相同的截面，连接角钢的竖肢应切去宽度为，为连接角钢的厚度，为拼接角焊缝厚度，5mm为裕量。割棱切肢引起的截面削弱不宜超过原截面的15％，并由节点板和填板补偿。

图9-13 屋架弦杆拼接节点

（a）脊节点；（b）下弦节点

钢屋架一般在工厂制成两半，运到工地拼接后再予以安装就位。．工厂制造时节点板和竖杆属于左半桁架，焊缝在车间施焊；节点板与右方杆件的焊缝为工地施焊，亦称为安装焊缝。拼接角钢为零件，左、右两半屋架工地拼接后，再将拼接角钢与左右两半榀屋架的弦杆角焊接。为便于安装就位，节点板与右方腹杆间应设一个安装螺栓连接；拼接角钢应与左、右弦杆间至少设2个安装螺栓固定夹紧。屋脊节点处的拼接角钢，一般应采用热弯成型，当屋面坡度较大时，可将竖肢切口后冷弯成型，切口处应采用对焊连接。拼接角钢的长度可按所需连接焊缝的长度确定。

1)弦杆与连接角钢连接焊缝的计算。弦杆与连接角钢的连接焊缝的计算按等强度原则，取两侧弦杆内力的较小值，或者偏于安全地取弦杆截面承载能力，并假定该内力平均分配于拼接角钢肢尖的四条焊缝上，则弦杆拼接焊缝一侧的每条焊缝所需长度为

                       （9-8）

2)下弦杆与节点板间连接焊缝的计算。节点板与每侧下弦杆角钢间的焊缝计算，内力较大一侧弦杆与节点板的连接，按节点两侧弦杆内力差计算；当两侧弦杆内力相等，即时，按两弦杆较大内力的15％，即计算：    

                          （9-9a）

                        （9-9b）

式中  K——为角钢背或角钢尖内力分配系数或。

内力较小一侧弦杆与节点板连接焊缝不受力，应按构造满焊。   

3)上弦杆与节点板间连接焊缝的计算。由于上弦杆截面由稳定计算确定，拼接角钢的削弱并不影响它的承载能力。

对一般上弦拼接节点，上弦杆与节点板间的连接焊缝可根据集中力计  算；对于脊节点处，则需承受接头两侧弦杆的竖向分力及节点荷载的合力，节点处上弦杆与节点板间的连接焊缝共有焊缝，每条焊缝的长度可按下式计算上弦杆的水平夹角；

　　　　　　      　　　　（9-10）

式中　——上弦杆水平夹角；

——节点集中荷载。

由屋脊节点上内力平衡条件可知，，为竖杆中内力，故式(7-10)按内力计算更为简便。

上弦杆有水平分力，应由拼接角钢传递。

连接角钢的长度应为，10mm为空隙尺寸。考虑到拼按节点刚度要求，尚不小于400~600mm。如果连接角钢截面的削弱超过受拉下弦截面的15％，宜采用比受拉弦杆厚一级的连接角钢，以免增加节点板的负担。   

(4)支座节点(图7-14)。支座节点包括节点板、加劲肋、支座底板和锚栓等部件。加劲肋设在支座节点中心处，用来加强支座底板刚度，减小底板弯矩，均匀传递支座反力并增强支座节点板的侧向刚度；支座底板的作用是增加支座节点与混凝土柱顶的接触面积，把节点板和加劲肋传来的支座反力均匀地传递到柱顶上；锚栓应预埋于柱顶，一般取直径d=20~25mm，为了安装时便于调整屋架支座位置，底板上的锚栓孔直径取锚栓直径的2.0~2.5倍，并开成椭圆豁孔，垫板厚度与底板相同，孔径稍大于锚栓直径，屋架安装就位，并经调整正确后，将垫板与底板焊牢。

节点板及与其垂直焊接的加劲肋均焊于底板上，并将底板分隔为四个相同的两邻边支承的区格。

支座节点的传力路线是：屋架杆件的内力通过连接焊缝传给节点板，然后经节点板和加劲肋又传给底板，底板最后传给柱子。因此，支座节点的计算应包括底板计算、加劲肋及其焊缝计算和底板焊缝计算。   

支座底板所需净面积为

            　　　　　　             （9-11）

式中  ——屋架支座反力；

——混凝土的抗压强度设计值；

——底板所需净截面积，当锚栓孔实际面积为时，则底板所需的毛面积为。

考虑到开锚栓孔的构造需要，底板的短边尺寸不得小于200mm。

底板的厚度按下式计算：

            　　　　　　　　           （9-12）

式中——两边为直角支承板时，单位板宽的最大弯矩为；

——底板单位板宽承受的计算线荷载；

——为自由边长度，见图9-14示；  

——系数。

底板不宜过薄，一般不小于16mm。    ．

支承加劲肋的计算，加劲肋的厚度可取与节点板相同，高度对梯形屋架由节点板尺寸决定，对三角形屋架支座节点加劲肋，应紧靠上弦杆角钢水平肢并焊接。

加劲肋可视为支承于节点板的悬臂梁，每个加劲助近似按承受1／4支座反力考虑，偏心距可近似取支承加劲肋下端b/2宽度，则每条加劲肋与节点板的连接焊缝承受的剪力为，弯矩为，按角焊缝强度条件验算，为下式

　　　　      （9-13）

加劲肋的强度验算按悬臂梁，内力为、。

节点板、加劲肋和底板连接的水平焊缝按全部支承反力计算．总焊缝长度应足下列强度条件

         　　　　　       （9-14）

式中——水平焊缝总长度，应考虑加劲肋切角及每条焊缝从实际长度中减去10mm。

屋架和钢柱的连接多采用刚接形式，其构造如图9-14所示，刚接连接除传递屋架的支座反力外，还传递弯矩，其计算方法可参考梁与柱的刚性连接计算。

图9-14屋架支座节点

§9.4钢屋架的支撑

简支于柱顶的钢屋架仅用大型屋面板或檩条联系起来是一种不稳定的几何可变体系，在荷载作用下或在安装过程中，屋架可能向侧向倾倒，屋架上弦侧向支承点间距过大，也容易侧向失稳破坏，为使屋架形成稳定的空间结构体系，则需在相邻两屋架之间设置上弦横向支撑、下弦横向支撑和垂直支撑，其余屋架则由檩条、大型屋面板和系杆在纵向相连接，从而构成稳定的几何不变体系。如图9—15示。

图9-15 屋盖支撑作用示意图

（a）无支撑时；（b）有支撑时

1—屋架；2—檩条；3—横向支撑；4—纵向支撑

9.4.1  屋盖支排的类型和布置

屋盖支撑的主要作用是：承受屋盖在安装和使用过程中可出现的纵向水平力，如山墙的水平风力、悬挂吊车的纵向水平制动力、安装时可能产生的垂直于屋架平面的水平力，以及纵向地震作用等；作为屋架弦杆的侧向支承点，减少上弦杆在屋架平面外的计算长度，以提高上弦杆的稳定性；防止受拉下弦杆因某些动力设备运转时产生过大的水平振幅；保证屋架安装质量和安全施工；保证屋盖结构的空间整体性能是屋盖支撑最为重要的性能。

支排的布置及类型如图9-16示。

图9-16 屋盖支撑布置示意图

（a）上弦横向水平支撑及上弦纵向系杆平面布置；（b）下弦横向和纵向水平支撑平面布置；（c）屋架竖向支撑剖面图

1．上弦横向水平支排  上弦横向水平支撑一般设置在房屋两端或横向温度伸缩缝区段两端的第一或第二个柱间，一般设在第一个柱间，有时为考虑与天窗架支撑配合，可以设在第二个柱间内，横向支撑的间距不宜大于60m，所以，当温度区段较长时，在区段中间尚应增设支撑。大型屋面板本应起横向支排作用，但因工地施焊条件不能保证焊缝质屋，故认为只起系杆作用，檩条也作系杆考虑。

2．下弦横向水平支撑  下弦横向水平支撑一般和上弦横向水平支撑对应地布置在同一柱间距内，以形成稳定空间体系。它的主要作用是作为山墙抗风柱的上支点，以承受由山墙传来的纵向风荷载。如设在第二柱间时，第一柱间内应设置刚性水平系杆，以传递抗风柱水平风荷载到下弦横向支撑节点上。

3．下弦纵向水平支撑  下弦纵向水平支撑一般沿纵向设置在屋架下弦两端节间内，和下弦横向水平支撑形成封闭体系，用以加强房屋的整体刚度，将局部荷载分散至相邻框架，如吊车横向制动力。纵向水平支撑一般在设有托架、大吨位吊车、有较大振动设备以及房屋较高、跨度较大时采用，以满足侧向稳定和侧向刚度的要求。

4．垂直支撑  在相邻两屋架间和天窗架间设置与上、下弦横向水平支撑相对应的垂直支撑，以确保屋盖结构为几何不变体系。垂直支撑一般设置在上、下弦横向支撑的柱间内，在屋架两端及跨中的竖直面内；当梯形屋架跨度≤30m、三角形屋架跨度＞24m时，可仅在屋架跨中设置一道垂直支撑。当梯形屋架>30m、三角形屋架>24m时，宜在跨中1／3处，或天窗架侧柱处设置两道垂直支撑；对梯形屋架两侧边应各增设一道垂直支撑；天窗架垂直支撑设于两侧，当宽度≥12m，还应在增设一道垂直支撑。

5．系杆  对未设置横向支撑的屋架，均应在有垂直支撑的位置，沿房屋纵向通长设置系杆，以保证不设横向支撑的屋架的侧向稳定。系杆有两种：承受压力的截面较大的系杆称刚性系杆，多由双角钢组成；只承受拉力的截面较小的系杆称为柔性系杆，多由单角钢组成。

上弦系杆；对有檩体系，檩条可兼作柔性系杆；对无檩体系，大型屋面板可兼作系杆，仅需在屋脊及屋架两端设置刚性系杆，当无天窗时，应在设置垂直支撑的位置设置通长的柔性系杆。

下弦系杆：在设置垂直支撑的平面内，均应设置通长的柔性系杆；在梯形屋架及三角形屋架的支座处应设置通长的刚性系杆，若为混合结构，与屋架或柱顶拉结的圈梁可代替该系杆；芬克式屋架，当跨度≥18m时，宜在主斜杆与下弦连接的节点处设置水平柔性系杆；有弯折下弦的屋架，宜在弯折点处设置通长系杆。

系杆应与横向支撑的节点相连。当横向水平支撑设在温度区段第二柱间时，第一柱间的所有系杆，包括檩条均应为刚性系杆。

9.4.2  支撑的截面选择和连接构造

屋架的横向支撑和纵向支撑均由平行弦桁架组成。其腹杆通常采用十字交叉斜杆；屋架的弦杆兼为横向支撑桁架的弦杆；屋架的下弦杆又可视为纵向支撑桁架的竖杆；斜杆和弦杆的交角宜在30°~60°之间，横向支撑节间距为屋架弦杆节间距的2~4倍；纵向水平支撑的宽度取屋架下弦端节间宽度。

屋盖垂直支撑也视为一平行弦桁架，可采用交叉腹杆或V形、W形腹杆。

支撑和系杆一般采用角钢，交叉斜杆或柔性系杆可用单角钢，按受拉构件设计；纵向支撑的弦杆、非交叉斜杆、垂直支撑的弦杆和竖杆，以及刚性系杆，可采用双角钢组成T形或十字形截面，按受压构件设计。

屋盖支撑的受力很小，一般不必计算。截面选择可根据构造要求和容许长细比确定。通常，凡十字交叉斜杆，按单角钢受拉设计，取容许长细比为400，重级工作制吊车厂房时，取容许长细比为350；两角钢组成的T形截面受压杆件，取容许长细比为200；十字形或T形截面受压刚性系杆，取容许长细比为200；单角钢受拉柔性系杆，取容许长细比为400。

当支撑桁架跨度较大、且承受较大的墙面风荷载，或垂直支撑兼作檩条， 或纵向水平支撑视为柱的弹性支承时，支撑杆件除应满足容许长细比要求外，尚应按桁架计算内力，选择截面。交叉斜腹杆支撑桁架系超静定体系，在节点荷载作用下，可作为单斜杆桁架体系分析，当荷载反向时，两组杆件的受力情况将交替。

角钢支撑通常采用节点板用M16~M20普通螺栓与屋架或天窗架连接，每杆两端不得少于两个螺栓。重级工作制吊车或有较大动力设备的房屋，屋架下弦支撑和系杆宜采用高强度螺桂连接，亦可采用双螈母等防止螺栓松动的措施。

9.4.3  檩条、拉条和撑杆

有檩体系屋盖中檩条设置在屋架上弦节点处或沿屋架上弦等距设置，檩条间距由屋面基层材料的规格和容许跨度以及屋架上弦节间长度等因素决定。檩条的截面形式常用槽钢、角钢和S形薄壁型钢，角钢檩条适用于跨度和荷载较小的情况；槽钢檩条制造和装运简便，应用普遍，但用钢量较大；S形薄壁型钢檩条省钢，宜优先采用，但应注意防锈。

檩条应与屋架上的檩托可靠连接，檩托是焊接在屋架上的短角钢制成，檩条与檩托一般用普通螺栓连接，槽钢檩条的槽口宜朝向屋脊以利于安装；角钢和S形薄壁型钢檩条的肢尖均应朝向屋脊。

拉条是设置在檩条之间的钢拉杆，拉条可作为檩条的侧向支承点，用以减少檩条平行屋面方向的跨度，防止侧向变形和扭屈。拉杆的设置数量，取决于檩条的跨度，当m时，宜取=1.0；当>6m时，宜取n=2。对有天窗屋盖，尚应在天窗侧边两檩条间设置斜拉条和刚性撑杆；对采用S形薄壁型钢檩条的屋盖，需在槽口处增设斜拉条和撑杆；当无天窗时，与拉条相连接的两脊檩应在连接处互相联系。总之，应使拉条与其连接杆件形成一几何不变的稳定体系。拉条可采用直径为8~12mm的圆钢，撑杆应采用角钢按容许长细比为200选用截面。拉条的位置应靠近檩条的上翼缘约30~40mm，并用腹板两侧的螺母固定在檩条上；撑杆则用普通螺栓和焊在檩条上的角钢固定(图7—17)。

在屋面荷载作用下，檩条截面分别受到和沿两主轴方向的分力作用，即檩条截面在两个主平面内产生双向弯曲和扭转，由于屋面和拉条的约束作用，可不考虑扭矩的影响，也不作整体稳定性验算。在檩条的强度计算中抗剪强度和局部承压强度一般也不必验算。檩条的抗弯强度计算应按双向弯曲梁考虑；其计算如前所述，即按下式计算

              　　　      （9-15）

符号意义同前。

图 9-17 屋盖的檩条、拉条和撑杆的布置与构造

1—屋架；2—檩条；3—屋脊；4—屋梁；5—直拉条；6—斜拉条；7—撑杆

为保证屋面平整，檩条应有足够的刚度。檀条的刚度计算，一般只考虑垂直屋面方向的最大挠度。不超过容许挠度值，对单跨简支槽钢檩条

            　　　　　　     （9-16）

对单跨简支S形薄壁型钢檩条，近似为：

       　　　　　　      （9-17）

式中  ——截面对垂直于腹板的轴的惯性矩；

——容许挠度；

——屋面坡度。

9.5普通钢屋架设计实例

9.5.1  设计资料

北京地区一单跨厂房屋盖，跨度24m，长度114m，柱距6m。屋架采用24m芬克式三角形钢屋架，屋架简支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm×400mm，混凝土强度等级为C20级，柱网采用封闭轴线。厂房内设有一台起重量为Q=30t的中级工作制桥式吊车。钢材为Q235钢，井具有机械性能四项，抗拉强度、伸长率、屈服点、180°冷弯试验和碳、硫、磷含量的保证；焊条采用E43型，手工焊。

屋面采用波形石棉水泥瓦，自重为0.20kN／m2；木丝板保温层，自重为0.24kN／m2，檩条采用槽钢。屋面均布活荷载为0.30kN／m2；基本雪荷载为0.30kN／m2。

屋架形式及几何尺寸：屋面坡度i=1／2.5，屋面倾角，屋架计算跨度为，屋架跨中高度为，上弦长度为，取6节间，节间长度为，节间水平投影长度为mm。如图9-18示。

图9-18屋架几何尺寸及内力

9.5.2  支撑布置

根据厂房长度为120m60m，跨度=24m和有桥式吊车的情况，在厂房两端第二柱间和厂房中部设置三道上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑及垂直支撑；并在上弦及下弦各设三道系杆。上弦因有檩条亦可不设系杆。如图9—19示。

图9-19 屋盖支撑布置

（a）上弦支撑系统、（b）上弦支撑系统、（c）上弦支撑系统

9.5.3  檩条布置

1．檩条布置  檩条采用槽钢檩条，每节间放两根，檩距为2127／3=709mm，檩条跨中设一根拉条。

2．荷载计算  屋面坡度，雪荷载按不均匀分布最不利情况考虑，取kN／m2。雪荷载与活荷载不同时考虑，取较大值，按雪荷载计算。

中波石棉瓦重 

本丝板重

攘条和拉条重

合计

雪荷载重

檩条均布荷载设计值

KN/m

KN/m

KN/m

3．内力计算

KN 

4．强度计算  试选8号槽钢[8，自重0.08KN/m，，，，，，，，，，，，。截面及受力情况如图9-20所示。

验算点（压）

验算点（拉）

满足强度要求。

5．整体稳定性验算  因在檩条跨中设有一道钢拉条，故可不进行该项验算。

6．刚度验算  验算与屋面垂直平面的相对挠度，按短期荷载效应组合进行。

荷载标准值

KN/m

KN/m

檩条刚度不满足要求

满足刚度要求

[10槽钢强度和刚度均满足要求。

9.5.4  屋架设计

1．荷载计算  因檩条沿节间布置，先将檩条作为屋架集中荷载计算，再按经验公式计算屋架和支撑自重，最后折算为屋架上弦节点荷载。

因为屋面坡度较小，风荷载为吸力，可不考虑风荷载和积灰荷载影响。

檩条作用在屋架上弦的集中力为

KN

屋架和支撑自重，按轻屋盖估算

KN/m2

节点荷载设计值为

KN

2．屋架杆件内力计算  芬克式三角形屋架在半跨雪荷载作用下，腹杆内力不变号，故只需按全跨雪荷载和全跨永久荷载组合计算屋架杆件内力。根据建筑结构静力计算手册，十二节间芬克式屋架，n=l／h=5，先查得杆件内力系数，再乘以节点荷载KN，即可得出杆件内力(图9—l)最不利内力组合设计值，见表9-3。

表9-3屋架杆件内力组合设计值

图9-21节点荷载上弦杆局部弯矩图

端节间： 

中间节间及节点： 

3．杆件截面选择  先将各杆件内力设计值、几何长度、计算长度入表9-4

内，分别计算各杆件需要的截面及填板，然后，填入表中。  

按弦杆最大内力-262.85kN，由表9—4选出中间节点板厚度为l0mm，支座节点板厚度为12mm。

(1)上弦杆。上弦杆内力计有：，，，；故该杆应按压弯杆计算。

1)强度验算。截面强度验算由负弯矩控制。

2)弯矩作用平面内的稳定性验算。

，按b类截面查附录（轴心受压稳定系数表），

按有端弯矩和横向荷载同时作用使弦杆产生反向曲率，故取等效弯矩系数采用正弯矩验算：

=125.+26.483=152.123N/mm2 N/mm2

补充验算：

3)弯矩作用平面外的稳定性验算。由负弯矩控制：

，查附录（轴心受压稳定系数表），，（弯矩使翼缘受拉）。

在计算长度范围内弯矩和曲率多次改变向号，为偏于安全，取。

4)上弦填板的设置。一个角钢对于平行于填板的自身形心轴的回转半径，。

上弦为压杆，节间长度为212.7cm，每节间设一块填板，则间距为。

填板尺寸为。

(2)下弦杆。下弦杆均为拉杆，整个下弦采用等截面，按最大内力计算。屋架平面内计算长度按最大节间，即；屋架平面外计算长度因跨中有一道系杆，故。

下弦杆所需截面积为 

选用2L，，采用短肢相并，，。

强度验算：

下弦填板设置：一个角钢对于平行于填板的自身形心轴的回转半径，拉杆按

节间设两块填板： 

填板尺寸为

(3)中间竖腹杆。中间竖腹杆， cm。对连接垂直支撑的屋架，采用2L 5组成的十字形截面， cm，单个角钢L 56，。按支撑压杆验算容许长细比。

填板设置按压杆考虑：，设置4块， 

，填板尺寸为

(4)主斜腹杆、。主斜腹杆、两杆采用相同截面，，，内力设计值为。

所需净截面面积，选用2L 454，，， 

考虑桁架分为两小榀运输时，主斜腹杆需用螺栓在工地拼接，安装螺栓直径取16mm，螺孔直径17.5mm，则实际。

强度验算： 

容许长细比验算：    

填板设置按，、各设置两块，343.7/3=114.57cm110.4cm。填板尺寸为。

（5）腹杆。

，， 

选用2L 504，，， 

若选用2L 454，，， 

若按2L 454： 

按b类截面查附录（轴心受压稳定系数表）

若按2L 504：

故腹杆截面选用2L 504。

填板按，应设3块垫板，因腹杆受力不大，且两端焊于节点板上，为减小焊缝起见，采用3块腹板。填板尺寸为。

（6）腹杆、、、。4根杆均为压杆、受力及长度均小于杆，故可均按杆选用2L 504，只采用2块填板。

（7）腹杆、。两者均为拉杆。，，仍选用2L 504，验算如下：

填板设置：按，各设两块，则

，满足条件。

桁架杆件计算列表，见表9-4。

表9-4桁架杆件计算

4．节点设计

(1)下弦中间节点(图7-22)。下弦中间节点用作拼接节点。由于屋架跨度为24m，超过运输界限，故将其分为两榀小屋架。于下弦中间节点处设置工地拼接节点。

拼接角钢设计。拼接角钢采用与下弦杆相同截面，2L75505，肢背处割棱，竖肢切去mm(余度)。

拼接点一侧每条焊缝长度计算：

拉杆拼接焊缝按等强设计，则

N，取mm

cm

拼接角钢长度mm，取270mm。

下弦杆与节点板焊缝计算：下弦杆轴拉力通过节点板和拼接角钢两种连接件传递，节点板认为仅承受内力36，6kN，节点板连接焊缝受力甚小，故节点板可按构造确定。

图9-22下弦中间节点I构造

(2)脊节点。KG斜腹杆与节点板的连接焊缝，取肢背和肢尖的焊脚尺寸为5mm， 4mm，则所需的焊缝长度为

肢背       mm

肢尖         mm

弦杆肢背与节点板的连接焊缝，采用塞焊缝，假定脊节点处檩条传来的力为F/3= 17.748／3=5.916kN，此力甚小，且节点板甚长，可满焊，不必计算。

上弦肢尖与节点板连接焊缝，承担两侧弦杆内力差或15％中较大值及其产生的弯矩。本例中活荷载在全部荷载中所占比例甚小，故由半跨雪载与全部恒载在脊节点两侧上弦杆所产生的内力差甚小，可取15％KN。

按绘制的节点图可知

，取33cm， mm

KN/cm2

KN/cm2

N/mm2

N/mm2

拼接角钢设计。拼接角钢采用与上弦杆相同截面的角钢，肢背处割棱，垂直肢切去mm，取mm，并将竖肢切口后经热弯成型对焊。拼接角钢与上弦杆连接焊缝长度，设=5mm，则

mm，取115mm，拼接角钢总长度为

mm

中间竖肢杆与节点板连接焊缝。因，按构造取mm，实际长度根据绘制施工图确定为=90mm。脊节点构造如图9-23示。

图9-23脊节点构造

(3)上弦节点。腹杆与节点板焊缝KN，取mm。

则焊缝长度为

肢背    mm，取5cm

取肢间焊缝   mm

其余两腹杆内力均小于杆，故按构造决定肢背mm，肢尖

4cm。   

上弦杆与节点板焊缝。节点板尺寸如图7-24示。节点板缩人深度为6mm，肢背塞焊缝按承受集中荷载进行计算， cm，则

N/mm2<160 N/mm2

图9-24 上弦节点D构造

肢尖焊缝承受弦杆的内力差KN，偏心距mm，内力较小，且节点板较长，故可按构造布置焊缝，即肢尖满焊，不必计算。

(4)支座节点A。屋架支承于400mm400mm钢筋混凝土柱上，支座混凝土垫块强度等级为C20级， N／mm2。支座构造如图9-25示。为便于施焊，取底板至下弦中心线距离为160mm，下弦截面为2L75505，上弦截面为2L1007。

1)下弦杆与节点板焊缝计算。KN

肢背    cm取150mm

肢尖         cm取80mm

图9-25支座节点

 2)上弦杆与节点板焊缝计算。kN。

肢背为塞焊缝，肢背、肢尖均按节点板满焊， =5mm，焊缝长度仅考虑节点中心右边板长的焊缝长度cm，承受荷载为

kN

，取mm

kN/cm2

N/mm2 N/mm2 N/mm2 

3)支座底板计算。支座反力： kN

肢座底板需要的受压净面积：

mm2 

锚栓直径采用mm，并用U形开口，开孔面积

cm2 cm2

则所需面积为cm2

根据构造要求底板尺寸为cm2  cm2

底板所受均布荷载反力为N/mm2

N/mm2

4)所需底板厚度t的计算：按两邻支承边的板计算，查表得

mm，取16mm

底板尺寸为。

5)支座加劲肋设计。加劲肋厚度取l0mm，焊脚取6mm，焊缝长度仅考虑与支座节点板焊接的焊缝，不考虑与上弦的焊缝， cm。加劲肋承受的内力为

kN

6)节点板、加劲肋与底板的连接焊缝计算。取加劲肋切口宽度为15mm，取=6mm，6条焊缝的总计算长度为 

其余节点计算从略，构造详见施工图（图9-26）

图9-26 24m钢屋架施工图

思考题与作业

1、简述常有钢屋架的形式及其适用范围?

2、桁架内力一般考虑哪几种内力组合情况？

3、如何选择屋架杆件的截面形式？

4、刚性系杆和柔性系杆的主要区别是什么？

5、为什么要设屋架支撑？其主要作用是什么？

6、上弦节点有集中荷载作用时，其构造及受力情况应如何考虑？

7、试绘出屋架和钢柱刚接连接的支座节点构造。

8、一12m跨度托架，两端支承在钢筋混凝土柱上，跨中承受屋架集中荷载设计值为680kN（托架自重已折算在内），杆件内力设计值已注在图上。托架上下弦杆在托架平面外的计算长度均为6m，杆件均用双角钢T形截面，节点板厚度为10mm，采用Q235AF。试选择下列杆件的截面：上弦杆、下弦杆和支座斜杆（图9-27）

9、试计算上一题中，托架节点C处各杆件所需的角焊缝尺寸，并画出节点图和注明尺寸。已知下弦截面为，节点C处3根腹杆的截面为  、、（依次从左至右），焊条采用E43型。