普通钢屋架设计指导

2 普通钢屋架2.1 普通钢屋架概述

钢屋架可分为普通钢屋架和轻型钢屋架。普通钢屋架由普通⾓钢和节点板焊接⽽成。这种屋架受⼒性能好，构造简单，施⼯⽅便，⼴泛应⽤于⼯业和民⽤建筑的屋盖结构中。普通钢屋架所⽤的等边⾓钢不⼩于∠45×4，不等边⾓钢不⼩于于∠56×36×4。轻型钢屋架指由⼩⾓钢(⼩于∠45×4或∠56×36×4)，圆钢组成的屋架以及冷弯薄壁型钢屋架。当跨度及屋⾯荷载均较⼩时，采⽤轻型钢屋架可获得显著的经济效果。但不宜⽤于⾼温、⾼湿及强烈侵蚀性环境或直接承受动⼒荷载的结构。本节主要介绍普通钢屋架的设计⽅法。下⼀节主要介绍轻型钢屋架的设计特点。2.2 屋架的形式和主要尺⼨

1)屋架的外形及腹杆形式屋架的外形，常⽤的有三⾓形、梯形和平⾏弦等⼏种。选择屋架的外形和腹杆形式，应该经过综合分析确定。⾸先屋架的外形应满⾜使⽤要求，应与屋⾯材料的排⽔要求相适应。同时，屋架的外形应考虑在制造简单的条件下尽量与弯矩图形相近，使弦杆的内⼒差别较⼩。腹杆的布置应使内⼒分布合理，⼀般讲，腹杆的数⽬宜少，总长度宜短，长杆受拉，短杆受压，尽可能避免⾮节点荷载的作⽤，以免弦杆承受局部弯矩⽽多费钢材。另外，节点的数⽬宜少，节点的构造要简单合理，斜腹杆的倾⾓⼀般在30度-60度之间。上述各项要求是难于同时满⾜的，因此需要根据具体情况，全⾯考虑，综合分析，才能最后选定。

三⾓形屋架(图7.33)⽤于屋⾯坡度需要很陡的屋盖结构，例如波形⽯棉⽡、⽡楞铁⽪等屋⾯材料，要求屋架的⾼跨⽐为1／4~1／6。图7.33(a)、(b)称为芬克式屋架，它的腹杆受⼒合理，长腹杆受拉，短腹杆受压，腹杆数虽多些，但⼤多数⽐较短，总长度仍较短。上弦杆可根据需要划分成等距离节间，这种屋架还可分为两榀⼩屋架，运输⽅便。因⽽是三⾓形屋架中应⽤最⼴泛的⼀种。图7.33(c)为⼈字式腹杆屋架，杆件数和节点数均较少，但受压腹杆较长，适应于⼩跨度的情况。三⾓形屋架共同的缺点是：上下弦内⼒分布很不均匀，⽀座处内⼒最⼤，⽽跨中却较⼩；上下弦交⾓过⼩，使⽀座节点的构造复杂。为了改善这种情况可使下弦向上曲折，成为上折式三⾓形屋架(图7.33(d))或将三⾓形屋架的两端取较⼩⾼度九。(图7.33(e))。

梯形屋架(图7.34)的上弦较平缓，适合采⽤⼤型屋⾯板，坡度⼀般在1／8~1／12。其外形较接近弯矩图，因⽽弦杆内⼒沿跨度分布较均匀，⽤料较经济。梯形屋架可与柱铰接或刚接，刚接可使建筑物向横向刚度提⾼，因⽽这种屋架已成为⼯业⼚房屋盖结构的基本形式。⼈字式腹杆体系的腹杆总长短，节点较少。图7.34(a)所⽰屋架的上弦节间距可做到3m，⽽⽬前⼤型屋⾯板宽多为1.5m。为避免上弦承受局部弯矩，可采⽤再分式腹杆，将节间距减少⾄1.5m(图7.34(b))。

平⾏弦屋架的特点是杆件规格化，节点构造统⼀，因⽽便于制造，但弦杆内⼒分布不均匀。这种屋架⼀般⽤于托架、吊车制动桁架、栈桥和⽀撑体系。

2)屋架的主要尺⼨屋架的主要尺⼨包括屋架的跨度、跨

中⾼度和端部⾼度(梯形屋架)。

屋架的跨度取决于柱⽹的布置，柱⽹纵向轴线的间距就是屋架的标志跨度，⼀般以3m为模数。屋架的计算跨度是两端⽀承反⼒的距离。屋架的⾼度由经济要求、刚度要求、运输界限和屋⾯坡度等因素来决定。根据屋架的容许挠度可决定最⼩⾼度，最⼤⾼度则取决于运输界限，例如铁路运输界限为3，85m；屋架的经济⾼度是根据上下弦杆和腹杆的重量最⼩的条件确定的。三⾓形屋架的中部⾼度主要取决于屋⾯坡度，当i=1／2~1／3时，h= (1／4-1／6)l。梯形和平⾏弦屋架的中部⾼度主要取决于经济要求，⼀般取为h=(1／6~1／10)l。⾄于端部⾼度 ho，是与中部⾼度和屋⾯坡度相关连的。⼀般陡坡梯形屋架取ho=0.5~1.0m；缓坡梯形屋架取ho=1.8~2.1m。多跨⼚房梯形屋架的端部⾼度应⼒求统⼀。2.3 屋架杆件的内⼒计算

作⽤在屋架上的荷载有永久荷载和可变荷载两⼤类：永久荷载包括屋⾯构造层的重量、屋架和⽀撑的重量及天窗等结构⾃重。屋架和⽀撑⾃重可按经验公式g=(0.117+0.011l)kN／m2来估计(l为屋架的跨度，单位为m)。可变荷载包括屋⾯活荷载、屋⾯积灰荷载、雪荷载、风荷载及悬挂吊车荷载等。

屋架所受的荷载是由檩条或⼤型屋⾯板的肋以集中荷载的⽅式作⽤于屋架节点上，若有节间荷载，则应把节间荷载分配到相邻的两个节点上，屋架按节点荷载求出各杆件的轴⼼⼒，然后再考虑节间荷载引起的局部弯矩。

计算屋架杆件内⼒时，假定各节点均为铰接点。实际上⽤焊缝连接的各节点具有⼀定的刚度，在屋架杆件中引起了次应⼒，根据理论和实验分析，由⾓钢组成的普通钢屋架，由于杆件的线刚度较⼩，次应⼒对承载⼒的影响很⼩，设计时可以不予考虑。确定计算简图后，即可⽤图解法或数解法，求出在节点荷载作⽤下屋架各杆件的内⼒。计算杆件内⼒时，应注意到某些屋架(例如梯形屋架)在半跨荷载作⽤下，跨中少数腹杆的内⼒可能由全跨满载时的拉⼒变为压⼒或使拉⼒增⼤，因此，为了求出各杆件的最不利内⼒，必须对作⽤在屋架上的荷载根据施⼯和使⽤过程可能出现的分布情况进⾏组合，⼀般考虑下列三种荷载组合的情况：

1)全跨永久荷载⼗全跨可变荷载2)全跨永久荷载+半跨可变荷载

3)屋架和⽀撑⾃重+半跨屋⾯板重+半跨施⼯荷载(取等于屋⾯活荷载)

当屋⾯与⽔平⾯的倾⾓⼩于30度时，风荷载对屋⾯产⽣吸⼒，起着卸载的作⽤，⼀般不予考虑，但对于采⽤轻质屋⾯材料的三⾓形屋架和开敞式房屋，在风荷载和永久荷载作⽤下可能使原来受拉的杆件变为受压。故计算杆件内⼒时，应根据荷载规范的规定，计算风荷载的作⽤。

上弦有节间荷载时，除轴⼼⼒外还产⽣局部弯矩。局部弯矩的计算，理论上应按弹性⽀座上的连续梁进⾏计算。由于这种计算⽅法较为复杂，⼀般可偏于安全地取端部节间正弯矩Ml=0.8Mo，其他节间的正弯矩和节点负弯矩M2=0.6Mo。这⾥肘。是把弦杆节间视为简⽀梁求得的最⼤弯矩。2.4 屋架杆件设计

1)屋架杆件的计算长度在理想的铰接屋架中，杆件在屋架平⾯内的计算长度应是节点中⼼的距

离；实际上，汇交于节点处的各杆件是通过节点板焊接在⼀起的，因⽽并⾮真正的铰接，节点具有⼀定的刚度，杆件两端均属弹性嵌固。此外，节点的转动还受到汇交于节点的拉杆的约束。这些拉杆的线刚度愈⼤，约束作⽤也愈⼤。压杆在节点的嵌固程度愈⼤，其计算长度就愈⼩。根据这个道理，便可视节点的嵌固程度来确定各杆的计算长度。弦杆、⽀座斜杆和⽀座竖杆因本⾝截⾯较⼤，其他杆件在节点处对它的约束作⽤很⼩，同时考虑到这些杆件在屋架中是主要杆件，故其计算长度取等于节间的距离，即lox=l；其他腹杆，与上弦相连的⼀端，拉杆少，嵌固程度⼩，与下弦相连的另⼀端，拉杆多，嵌固程度较⼤，其

计算长度取lox=0.8l。

弦杆在屋架平⾯外的计算长度等于侧向⽀承节点之间的距离，即loy=l1对于上弦，在有檩屋盖中，若檩条与横向⽔平⽀撑的交叉点⽤节点板连牢时(图7.35)，则l;等于檩条之间的距离，若檩条与⽀撑的交叉点不连接时，则l1取⽀撑节点的距离。在⽆檩屋盖中，⼤型屋⾯板在三个⾓点与屋架上弦焊接，起⼀定⽀撑作⽤，l1可取等于两块屋⾯板的宽度。屋架下弦平⾯外的计算长度loy等于侧向⽀承点间的距离，即纵向⽔平⽀撑点与系杆或系杆与系杆之间的距离。腹杆在平⾯外的计算长度等于杆端节点间距，即loy=l，因为节点板在平⾯外的刚度很⼩，只能视作板铰。

单⾯连接的单⾓钢杆件或双⾓钢组成的⼗字形截⾯杆件，因截⾯的主轴均不在屋架平⾯内，杆件可能向着最⼩刚度的斜向屈曲，此时杆件两端的节点对其两个⽅向均有⼀定嵌固作⽤，因此，这类腹杆的计算长度lo=0.9l。当屋架上弦侧向⽀承点间的距离l1为节间长度的两倍，且此两节间的轴⼼压⼒不相等，

⼀个节间作⽤着较⼤的压⼒Nl，另⼀个节间作⽤着较⼩压⼒或拉⼒N2(图7.36(a))时，压杆的临界⼒要⽐两端作⽤着较⼤的轴向⼒(N1)时要⾼。计算这种压杆在屋架平⾯外的稳定时，杆件轴⼒仍取⽤较⼤的轴⼒Nl，为了考虑上述有利因素，计算长度按下式计算。

计算时压⼒取正号，拉⼒取负号，当算得的lo<0.5l1，时，取lo=0.5l1。

同理，对于芬克式屋架和再分式腹杆体系中的主斜杆在屋架平⾯外的计算长度亦按公式(7.19)计算(图7.36(b))。但受拉的主斜杆在桁架平⾯外的计算长度仍取l1。规范对于屋架杆件的计算长度规定见表7.7。

注：①l—构件的⼏何长度(节点中⼼间距离)；l1—屋架弦杆侧向⽀承点之间的距离。

②斜平⾯系指与屋架平⾯斜交的平⾯，适⽤于构件截⾯两轴均不在屋架平⾯内的单⾓钢腹杆和双⾓钢⼗字形截⾯腹杆。③⽆节点板的腹杆计算长度在任意平⾯内均取其等于⼏何长度。

表7.7中腹杆的计算长度是指单系腹杆。若是交叉腹杆，在屋架平⾯内的计算长度，⽆论是拉杆或压杆均取节点中⼼到交叉点之间的距离，即lox=0.5l；在屋架平⾯外的计算长度则按下列规定采⽤：a)对于压杆，当相交的另⼀杆受拉，且两杆在交叉点处均不中断，loy=0.5l；

当相交的另⼀杆受拉，两杆中有⼀杆在交叉点中断，并以节点板搭接时，loy=0.7l；其他情况loy=l)对于拉杆loy=l，因为与它相交叉的压杆不能视作它在平⾯外的⽀承。这⾥l系指节点中⼼间距离(交叉点不作为节点考虑)。

当两交叉杆都受压时，不宜有⼀杆中断。当确定交叉腹杆中单⾓钢压杆在斜平⾯内的计算长度时，计算长度应取节点中⼼⾄交叉点间距离。

2)截⾯形式普通钢屋架的杆件通常采⽤两个⾓钢组成的T形截⾯或⼗字形截⾯(图 7.37)，这些截⾯具有取材⽅便，连接简单，能使各杆件在两个主轴⽅向的长细⽐相接近等优点，所以应⽤很⼴泛。

屋架上弦，在⼀般⽀撑布置的情况下，屋架平⾯外的计算长度等于平⾯内的计算长度的两倍，为满⾜λx=λy，必须使ix=2ix，这时宜采⽤由两个不等肢⾓钢短肢相并的T形截⾯。如果上弦杆有节间荷载作⽤，为了增强屋架平⾯外的抗弯刚度，宜采⽤由两个等肢⾓钢组成的T形截⾯或两个不等肢⾓

钢长肢相并的T形截⾯。

屋架的端斜杆，由于它在屋架平⾯内和平⾯外的计算长度相等，从等稳定条件出发，要求所选截⾯的ix=iy故应采⽤两个不等肢⾓钢长肢相并的T形截⾯。

对于其他腹杆，由于ly=1.25lx，要求截⾯iy=1.25ix所以应采⽤两个等肢⾓钢组成的T形截⾯，连接竖向⽀撑的竖

腹杆，为了传⼒时不产⽣偏⼼，便于与⽀撑连接，以及吊装时屋架两端可以互换，宜采⽤两个等肢⾓钢组成的⼗字形截⾯。对于受⼒很⼩的腹杆，也可采⽤单⾓钢截⾯，⾓钢最⼩不能⼩于∠45×4或∠56×36×4。

屋架下弦受拉，所选截⾯除满⾜强度和容许长细⽐外，应尽可能增⼤屋架平⾯外的刚度，以利于运输和吊装。因此下弦杆常采⽤两个不等肢⾓钢短肢相并的T形截⾯。

为了使两个⾓钢组成的截⾯能够整体⼯作，应在⾓钢相并肢之间每隔⼀定间距，焊上⼀块填板，填板宽度由构造要求决定，⼀般取50~80mm，长度：对于T形截⾯应伸出⾓钢肢边10~15mm，对于⼗字形截⾯则应缩进⾓钢肢边10~15mm。填板间距ld在受压杆件中不⼤于40i，在受拉杆件中不⼤于80i。对于T形截⾯。i为⼀个⾓钢平⾏于填板的形⼼轴的回转半径；对于⼗字形截⾯，则取⼀个⾓钢的最⼩回转半径(图7.38)。在受压杆件的两个侧向⽀承点之间填板数不得少于两个。3)杆件截⾯选择选择截⾯时应考虑下列的原则：①选⽤肢宽⽽壁薄的⾓钢，但最薄不能⼩于4mm；

②为了便于订货和制造，相近的⾓钢应尽量统⼀，同⼀屋架所采⽤的⾓钢型号不超过5~6种。

③屋架弦杆⼀般采⽤等截⾯，但当跨度⼤于30m时，弦杆可根据内⼒的变化改变截⾯，通过厚度不变⽽缩⼩肢宽，以利于拼接节点的构造处理。轴⼼拉杆：按强度确定杆件所需要的截⾯⾯积：

式中N—杆件的计算轴⼼⼒；

f—钢材的抗拉设计强度，按附录附表采⽤；当⽤单⾓钢单⾯连接应乘以折减系数0.85。根据An。从⾓钢规格表中选合适的⾓钢。轴⼼压杆：按稳定条件计算所需要⽑截⾯⾯积：

式中φ—轴⼼受压杆件的稳定系数，按附录附表采⽤。

由于A，φ都是未知数，因此不能直接计算所需要的⾯积，⽽应采⽤试算法选择截⾯，通常

先假定长细⽐λ(⼀般弦杆取80~100，腹杆取100~120)，查出相应的φ代⼈式(7.21)计算截⾯A，同时算出回转半径ix、ix根据A、ix和iy从⾓钢规格表中选择⾓钢，再进⾏验算，这样反复⼀、⼆次，即可得到合适的⾓钢。

压弯杆件：当上弦有节间荷载时，应根据轴⼼压⼒和局部弯矩按压弯杆件进⾏计算。初选截⾯后按下列公式计算：在弯矩作⽤平⾯内的稳定计算：

在弯矩作⽤平⾯外的稳定计算：

以上各式的符号意义参见第6章。

屋架所有杆件还应满⾜长细⽐限值的要求。对于内⼒很⼩的腹杆，截⾯选择往往由长细⽐限值控制。因为长细⽐过⼤的杆件，在动⼒荷载作⽤下会产⽣过⼤的挠度，在运输和安装过程中因刚度不⾜⽽产⽣变形，在动⼒荷载作⽤下会引起颤动，这些对于杆件的⼯作都很不利。根据长期的实践经验，规范GBJl7—87对钢屋架的压杆和拉杆的长细⽐规定了不同的限值。对于压杆[λ]=150。对于承受静荷载或设有轻、中级⼯作制吊车⼚房的间接承受动荷载的拉杆：[λ]=350；对于设有重级⼯作制吊车⼚房的间接承受动荷载的拉杆及直接承受动荷载作⽤的拉杆：[λ]=250。

2.5 屋架的节点设计1)节点设计的⼀般原则

①屋架是通过节点板把汇交于各节点的杆件连接在⼀起，各杆件的内⼒通过节点板上的⾓焊缝互相平衡。节点板的应⼒分布⽐较复杂，节点板的厚度通常不作计算，⽽根据经验确定。⼀般情况下可根据腹杆(梯形屋架)或弦杆(三⾓形屋架)的最⼤内⼒按表7.8选⽤。

②为了避免杆件偏⼼受⼒，各杆件的重⼼线应与屋架的轴线重合，但考虑制造上的⽅便，通常把⾓钢肢背到屋架轴线的距离调整为5mm的倍数。当弦杆沿长度改变截⾯时，截⾯改变的位置应设在节点处。在上弦，为了便于搁置屋⾯构件，应使肢背齐平，并取两⾓钢重⼼线之间的中线作为弦杆轴线(图7.39)，如轴线变动不超过较⼤弦杆截⾯⾼度的5％时，可不考虑其影响。

③为了避免焊缝过于密集导致节点板材质变脆，节点板上各杆件端部之间须留15~20mm的空隙。节点板⼀般伸出弦杆⾓钢肢背10~15mm(图7.42)以便施焊，在屋架上弦，为了⽀承屋⾯构件，可将节点板缩进弦杆背5~lOmm，并⽤塞焊缝连接(图7.43(a))。

④⾓钢端部的切割⾯宜垂直于杆件轴线(图7.40(a))，当⾓钢较宽，为了减少节点板尺⼨，也可采⽤图7.40(b)和(c)形式斜切，但绝不能采⽤图7.40(d)的形式斜切，因为机械切割⽆法做到，且端部焊缝分布不合理。

⑤节点板的尺⼨，主要取决于所在连接杆件的⼤⼩和所敷设焊缝的长短。板的形状应⼒求简单⽽规则，⾄少有两边平⾏，如矩形、平⾏四边形和直⾓梯形等，以便切割钢板时能充分利⽤材料和减少切割次数。节点板不应有凹⾓，以免产⽣严重的应⼒集中现象。此外，确定节点板外形时，应注意使其受⼒情况良好，节点板边缘与杆件轴线的夹⾓α不应⼩于15o(图7.41(a))，还应考虑使连接焊缝中⼼受⼒，图7.41(b)所⽰的节点板使连接杆件的焊缝偏⼼受⼒，应尽量避免采⽤。2)节点的设计和构造

节点设计时，根据腹杆截⾯和内⼒确定连接焊缝的焊脚尺⼨和长度，然后再根据焊缝的长度和施⼯的误差确定节点板的形状和尺⼨。

①下弦的⼀般节点(图7.42)腹杆与节点板的连接焊缝计算长度按第三章⽅法进⾏计算。弦杆与节点板的连接焊缝，由于弦杆在节点板处是连续的，它仅将下弦两节间的内⼒差△N传递给节点板，所需要的焊缝总长为：

式中：△N=N1-N2，N1，N2分别为相邻节间弦杆的内⼒。k1，k2—⾓钢肢背和肢尖焊缝内⼒分配系数，按第3章表3.2取值。通常△N很⼩，所需要的焊缝很短，⼀般都按节点板的⼤⼩予以满焊。

②上弦⼀般节点(图7.43)腹杆与节点板的连接焊缝长度仍按第三章⽅法计算。屋架上弦节点受有屋⾯传来的集中荷载户的作⽤，所以在计算上弦与节点板的连接焊缝时，应考虑节点荷载户与上弦杆相邻节间的内⼒差△N=N1-N2的作⽤。上弦节点因需搁置屋⾯板或檩条，故常将节点板缩进⾓钢肢背⽽采⽤塞焊缝(图7.43(a))。塞焊缝可近似地按两条焊脚尺⼨为hf=δ／2(δ为节点板厚)的⾓焊缝来计算。节点板缩进⾓钢背的距离不少于δ／2+2mm，但不⼤于δ。计算时假定集中荷载与上弦杆垂直，略去上弦杆坡度的影响。这样在△N的作⽤下，⾓钢肢背与节点板⾓焊缝所受剪应⼒为：

这⾥k1是⾓钢肢背的分配系数，按第3章表3.2取值。

在P的作⽤下，上弦杆与节点板连接的四条焊缝平均受⼒。若焊脚的尺⼨相同，则焊缝应⼒为：

肢背焊缝受⼒最⼤，其余应⼒应按下式计算：

上弦节点也可按下述近似⽅法进⾏验算。

考虑到塞焊缝质量不易保证，常假设塞焊缝“K”只承受P的作⽤。由于P⼒⼀般不⼤，“K”缝可按构造满焊不必计算。⾓钢肢尖与节点板的连接焊缝“A”承受△N及其产⽣的偏⼼⼒矩M=△N·e(e为⾓钢肢尖⾄弦杆轴线的距离)。于是，“A”焊缝两端的合应⼒最⼤(图7.43(a))，按下式进⾏验算：

式中

③弦杆拼接节点弦杆的拼接分为⼯⼚拼接和⼯地拼接两种，因⾓钢长度不够⽽接长的⼯⼚拼接接头，常设于内⼒较⼩的节间内；⼯地拼接是由于运输条件的限制，屋架分成两个或两个以上的运输单元⽽设的⼯地安装接头。这⾥叙述的是⼯地拼接接头。⼯地拼接通常设在节点处(图7.44)。

弦杆的拼接，应在弦杆之上加⼀对型号与弦杆相同的拼接⾓钢，以保证弦杆在拼接处保持原有的强度和刚度。为了使拼接⾓钢能贴紧被连接的弦杆和便于施焊，应将拼接⾓钢的棱⾓削去并将竖肢切去△=t+hf+5mm，这⾥t是拼接⾓钢的厚度，hf是连接⾓钢焊缝的焊脚尺⼨。当⾓钢肢宽在130mm 以上时，应将拼接⾓钢肢斜切，使传⼒均匀(图7.44(b))。在屋脊节点的拼接⾓钢，⼀般⽤热弯成形。当屋⾯坡度较⼤，拼接⾓钢⼜较宽时，宜将竖肢切⼝，然后热弯对齐焊接。为了便于⼯地拼装，拼接节点要设⽴安装螺栓。

拼接⾓钢与弦杆的连接焊缝通常按被连接弦杆的最⼤内⼒计算，并平均地分配给两个拼接⾓钢肢的四条焊缝，每条焊缝的计算长度：

拼接⾓钢的长度L=2(lw+lOmm)+b，这⾥b是两弦杆端间的空隙，⼀般取b=10~20mm，屋脊拼接节点如屋⾯坡度较⼤，可取b=50mm。

下弦杆与节点板的连接焊缝，除按拼接节点两侧弦杆的内⼒差进⾏计算，还应考虑到拼接⾓钢由于削棱和切肢，截⾯有⼀定的削弱，这削弱部分由节点板来补偿，⼀般拼接⾓钢削弱的⾯积不超过15％。所以下弦与节点板的连接焊缝按下弦较⼤内⼒的15％和两侧下弦的内⼒差两者中的较⼤者进⾏计算。这样，下弦杆肢背与节点板的连接焊缝长度计算如下：

对于上弦(图7.45)由于截⾯⾯积是由稳定性确定的，拼接⾓钢⾯积的削弱并不影响承载⼒。屋脊处弦杆与节点板的连接焊缝承受接头两侧弦杆的竖向分⼒与节点荷载P的合⼒，两侧连接焊缝共8条，每条焊缝长度按下式进⾏计算：

④⽀座节点图7.46所⽰为简⽀屋架的⽀座节点，由节点板、加劲肋、⽀座底板和锚栓等部分组成。它的设计和轴⼼受压柱脚相似。加劲肋的作⽤是加强底板的刚度，提⾼节点板的侧向刚度，加劲肋应设在⽀座节点的中⼼处，其⾼度和厚度与节点板相同。为了便于节点焊缝的施焊，下弦⾓钢底⾯和⽀座板之间的距离不应⼩于下弦⾓钢⽔平肢的宽度，也不⼩于130mm。锚栓预埋于柱中，其直径⼀般取20~25mm；为了便于安装屋架时能够调整位置，底板上的锚栓孔直径应为锚栓直径的2~2.5倍，通常采⽤40~60mm。屋架安装完毕后，在锚栓上套上垫圈，并与底板焊牢以固定屋架，垫圈的孔径⽐锚栓直径⼤1~2mm。⽀座底板需要的净⾯积按下式计算：

式中R—屋架的⽀座反⼒；

fcc—混凝⼟的抗压设计强度。

底板所需的⾯积应为：A=An+锚栓孔⾯积，底板如采⽤矩形应使a×b≥A(图7.46)，且短边b不宜⼩于200mm。底板的厚度按下式计算：

式中M—是两邻边⽀承板单位板宽的最⼤弯矩；q—底板单位⾯积的压⼒；a1—两相邻⽀承边的对⾓线长度；β—系数按b1／a1，由表7.9给出；b1—⽀承边的交点⾄对⾓线的垂直距离。

为了使柱顶压⼒分布较为均匀，底板厚度不宜太薄，⼀般t≥16mm。

加劲肋的计算，加劲肋与节点板间的连接焊缝可近似地按传递⽀座反⼒四分之⼀计算，并考虑焊缝偏⼼受⼒。每块加劲肋的两条焊缝承受的内⼒为：V=R／4及M=V·e，同时按悬臂板验算加劲肋的强度。

节点板和加劲肋与底板连接的⽔平焊缝按均匀传递⽀座反⼒计算，实际的焊缝计算长度为∑lw=2a+2(b-δ-2c)-60mm，这⾥δ为节点板厚度，c为加劲肋切⾓宽度(图7.46)。

2.6 屋架施⼯图

屋架施⼯图是屋架制造的依据，必须清楚详细。屋架施⼯图按运输单元绘制，其绘制特点和要求如下：

1)通常在图纸左上⾓⽤合适的⽐例画⼀屋架简图。图中⼀半标出⼏何长度(mm)，另⼀半标出杆件的计算内⼒值。当屋架跨度较⼤时，在⾃重及外荷载作⽤下将产⽣较⼤的挠度，影响结构的使⽤并有损建筑物的外观。因此，当跨度≥24m的梯形屋架和跨度≥15m的三⾓形屋架，在制作时需要起拱，起拱值约为跨度1／500(图7.47)。起拱值应在屋架简图上标出来，⽽屋架详图上不必表⽰。

2）绘制屋架的正⾯图，通常采⽤两种⽐例尺绘制，杆件轴线⼀般⽤1：20~1：30的⽐例尺，杆件截⾯和节点尺⼨采⽤1：10~1：15的⽐例尺，这样可清楚地表⽰出节点的细部。

3)绘制屋架上下弦杆的平⾯图、屋架端部和跨中的侧⾯图及必要的剖⾯图。

4)标注尺⼨，要全部注明各杆件和板件的定位尺⼨和孔洞位置等。定位尺⼨主要指杆件轴线⾄⾓钢背的距离(以5mm为模数)，节点中⼼⾄杆件近端的距离，节点中⼼⾄节点板上、下和左、右

边缘的距离，板件和⾓钢的切⾓、切肢、削棱、栓孔直径和焊缝尺⼨等要详细表⽰。拼接节点的

焊缝要分清⼯⼚焊缝和⼯地焊缝。有⽀撑连接的屋架和⽆⽀撑连接的屋架可⽤⼀张施⼯图表，但在图上应标明哪种编号的屋架有连接⽀撑的螺栓孔。

5)编制材料表，对所有零件应进⾏详细编号，编号应按零

件的主次、上下、左右⼀定顺序逐⼀进⾏。完全相同的零件⽤同⼀编号，当两个形状、尺⼨相同只是栓孑L位置成镜⾯对称时，可编同⼀号，但在材料表上注明正和反(图7.48)。材料表包括各零件的截⾯、长度、数量(正、反)和重量。材料表的⽤途是供配料、计算⽤钢指标以及选⽤运输和安装器具之⽤。计算节点板重

量时，按它的外接轮廓尺⼨进⾏计算，⾄于焊缝重量可在结构⽤钢总量上增加1.5％。由于在材料表中标明了杆件的规格和板件的厚度，可⼤⼤简化图⾯上的标注。

6)⽂字说明包括所⽤钢材的标号及保证项⽬；焊条的型号，焊接⽅法和质量要求；图纸上未注明的焊缝和栓孔尺⼨要求；油漆、运输和加⼯要求以及图中未能表达清楚的⼀些内容。