商业综合体大跨度钢结构屋盖设计要点..docx

文件名称大跨度钢结构连廊设计的介绍文件编号文件管控级别保存等级公开查阅等级拷贝领用等级发布版本号序号修改原因拟稿人校对人1．01发文单位负责人会签人员审定员工代表签字------------ 文件生效盖章文控专员签字商业综合体大跨度钢结构屋盖设计的介绍1.概述大型商业综合体项目中，往往设有溜冰场、大中庭等需要大跨度钢结构屋盖的区域。这类空间一般是业主非常关注的区域，而钢结构设计又是我们需要总结和提高的内容。故本文主要对大跨度屋盖设计作简要介绍。2.整体介绍2.1结构选型综合体的屋盖跨度一般为30m~50m不等。屋盖常用的结构形式一般为钢网架、钢桁架等。一般根据建筑的形状和规则情况，选用结构形式。当建筑平立面比较规则时，可以选用钢桁架。当建筑平立面比较复杂时，可以选用钢网架。2.2材料、荷载2.2.1 材料选用的材料一般为Q235和Q345钢材。正常情况一般为Q345钢材；当结构为变形控制时，可选用Q235钢材。钢材的质量等级为B级以上，镇静钢。2.2.2钢屋盖的荷载恒载一般有：屋面自重（含檩条）、钢结构自重、马道、吊顶等荷载。活载一般有：屋面活荷载、风管、水管、灯具、广告吊挂、擦窗设备等。风荷载：侧面按荷载规范考虑水平风荷载，屋面也需考虑风荷载。（当为轻屋面时，风吸对结构影响较大）。地震作用、温度作用：地震作用一般不起控制作用，但8、9度抗震设防时应考虑（7度0.15g的高层建筑亦同）。温度作用，一般应考虑最高温度、最低温度与结构合拢时的温差；如无温差资料时，可考虑正负20度温差。2.2.3屋面选型屋面建议采用压型钢板轻质屋面，中间夹保温材料。此类屋面荷载较轻，可有效降低荷载和用钢量；轻质屋面需要设置檩条。当跨度小于6米时，檩条采用冷弯薄壁Z形或C形；当跨度大于6米时，檩条采用H形钢梁。当屋面防水有高要求时，可以采用混凝土楼板，但荷载较大。混凝土楼板，常见形式为普通混凝土楼板和压型钢板组合楼板等。普通混凝土楼板，做法与混凝土结构基本相同，厚度一般为120，板筋一般为双层双向配筋。其整体刚度较好，但其需要支模，故施工周期稍长。压型钢板组合楼板，以压型钢板作为楼板的底模，故其施工周期短。组合楼板跨度控制在2~3米，一般按单向板进行布置和计算，面筋双向布置，底筋沿板肋单向布置。压型钢板一般仅作为底模，不考虑参与受力。如要考虑参与共同工作，则需要做防火涂料。反之，则不需。2.3构件截面钢网架通常采用正放四角锥螺栓球网架。钢网架的网格尺寸和矢高，根据网架的跨度定。网架矢高取跨度的1/10~1/8。网架在短跨的网格数不宜小于5。确定网格尺寸时宜使相邻杆件间的夹角大于45度，且不宜小于30度。网架可采用上弦或下弦支承方式，当采用下弦支承时，应在支座边形成边桁架。钢网架主要构件为钢管，钢管可采用直缝焊接钢管，也可以采用热轧无缝钢管。网架杆件的钢材牌号，建议采用Q235B（Q345B的钢管不好采购）。钢管截面选用范围48~219。常用的截面有48X3.5，60X3.5，76X4.0，89X4.0，114X4.0，140X4.5，159X5.0，180X6.0等等。杆件的截面选择原则：每个网架所选截面规格不宜太多．一般较小跨度网架以2~3种规格为宜，较大跨度网架也不宜超过6~7种；宜选用厚度较薄截面，使扦件在同样截面条件下，可获得较大回转半径，对杆件受压有利。螺栓球大小常用的有100，120，150，通常范围为80~200；当需要更大的球时，则选用焊接球。网架屋面排水找坡可采用小立柱找坡（当小立柱较高时，应保证小立柱自身的稳定性）；网架变高度；网架结构找坡。网架的支座，有压力支座、拉力支座、弹性支座以及刚性支座。具体可参见《空间网格结构技术规程》JGJ7-2010第5.9节。钢桁架的上下弦的高度，可以取跨度的1/20~1/8；杆件的形式，一般采用人字形布置或平行弦布置。人字形布置还可以加竖杆。人字形屋架的上、下弦可以是平行的，坡度为1/20~1/10(图8．13)，节点构造较为统一；也可以上、下弦具有不同坡度或者下弦有一部分水平段[图8．13(c)、(d)]，以改善屋架受力情况。人字形屋架有较好的空间观感，制作时可不再起拱，多用于较大跨度。人字形屋架一般宜采用上承式，这种形式不但安装方便而且可使折线拱的推力与上弦杆的弹性压缩互相抵消，在很大程度上减小了对柱的不利影响。人字形和梯形屋架的中部高度主要取决于经济要求，一般为(1/10~1/8)L，与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为(1/16—1/12)L，通常取为2.0~2.5m。与柱铰接的梯形屋架，端部高度可按跨中经济高度和上弦坡度来决定。人字形屋架跨中高度一般为2.0~2.5m，跨度大于36m时可取较大高度但不宜超过3m，端部高度一般为跨度的1/18—1/12，人字形屋架可适应