2010年二级建筑师考试辅导资料：之桁架及屋盖（2）

二、屋盖的组成及主要平面尺寸
由平面桁架所组成的屋盖主要由屋面材料(包括隔热材料)、檩条、屋架和支撑体系等组成，必要时还应包括因采光或通风而设置的天窗架，以及因个别柱距增大而设置的屋架托架等，其平面布置的基本形式如图 6-60 所示，这种屋盖常称为有檩屋盖。过去曾大量采用的钢筋混凝土大型屋面板，可直接支承于屋架的弦杆上，屋面板的两条纵肋替代了檩条，因而构成了无凛屋盖。由于钢筋混凝土大型屋面板的尺寸受到限制(其平面尺寸通常为 6m × 1.5m ) ，屋架的间距通常限制为 6m ，屋架上弦的节间长度为 1.5m ，屋架布置因而缺少灵活性，腹杆布置也过密，加之屋面板重量较大，很不经济，特别对房屋抗震不利，目前已很少采用。

屋盖系统的主要平面尺寸是屋架的跨度乙和屋架的间距 l (图 6-60 )。屋架的跨度通常由使用要求确定。屋架的间距 l 一般应由设计人员按经济要求确定。实际设计时屋架间距 z 约为屋架跨度的 1 / 3~1 / 5 。此外，具体确定采用的屋架间距时，还应尽量考虑檩条材料如槽钢、工字钢由轧钢厂出厂时的定尺长度，以减少钢材的损耗。目前由于长尺压型钢板的投人使用，以其作为屋面材料，因其具有较大的抗弯强度和刚度，檩条间距可加大(例如采用间距为6m)，加之压型钢板本身自重较轻，就有条件采用较大的屋架间距，例如 l =12~18m ，檩条和屋架两者的间距的加大将改变采用的屋架腹杆体系和今后将介绍的屋架支撑的布置形式。

三、屋架的支撑系统

平面屋架在其本身平面内，由于弦杆与腹杆构成了三角形的几何不变铰接体系而具有较大的刚度，但在垂直于屋架平面方向(通称屋架平面外)，不设支撑体系的平面屋架却不能保持其几何不变，如图 6 -61 所示， ( a )图为屋架的端视图，当在屋架端部两屋架间未设垂直支撑桁架时，虽有檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向力作用下屋架会倾斜;仅当设了垂直支撑桁架和系杆，才能保持各个屋架在平面外的几何稳定性。 ( b )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”。如果在房屋两端的柱间内设置上弦横命撑桁架，则屋架上弦将屈曲成多个“半波”，从而提高了上弦杆的整体稳定性，亦即提高了承载能力。由这二例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。

1 .屋架支撑的种类和作用

屋架(包括天窗架)的支撑系统包含下列四类：

( l )横向支撑根据其位于屋架的上弦平面或下弦平面，又可分为上弦横向支撑和下弦横向支撑两种，图 6-61 ( b )中所示为上弦平面横向支撑;

( 2 )纵向支撑设于屋架的上弦或下弦平面，布置在沿柱列的各屋架端部节间部位(图 6 -64 ) ;纵向支撑与横向支撑一起形成一水平刚性盘，增加房屋的整体刚度，当房屋为工厂车间并设有吊车时，在吊车横向制动力作用下使框架起空间作用，可减轻受荷较大的框架所受水平荷载和产生水平变形;当有托架时，可保证托架的侧向稳定。

( 3 )垂直支撑位于两屋架端部或跨间某处的竖向平面或斜向平面内(图 6-61a ) ;

( 4 )系杆根据其是否能抵抗轴心压力而分成刚性系杆和柔性系杆两种。通常刚性系杆采用由双角钢组成的十字形截面，而柔性系杆截面则为单角钢(图 6-62 )。在轻型屋架中柔性系杆也可采用张紧的圆钢。

各类支撑均有其作用。必须了解其作用，而后方能确定何处需布置支撑以及如何布置支撑。

房屋支撑系统的作用，总的说来是提高结构的整体刚度、发挥结构的空间作用;保证结构的几何稳定性及受压构件的侧向稳定;防止构件在动力荷载作用下产生较大的振动;承担和传递房屋所受水平荷载以及保证安装时的稳定和安全等。因此，支撑系统的合理布置和设计，对房屋的工程质量和安全、适用有极其重要的意义。图 6-62 为支承于间距为 6m 的钢筋混凝土柱柱顶梯形屋架的支撑布置示例。