混凝土屋架设计(design of concrete roof truss)

混凝土屋盖系统设计的组成部分。混凝土屋架是支承屋面板和天窗架的桁架式混凝土承重结构。

屋架选型屋架一般分单坡屋面和双坡屋面两种类型厂房屋架，其选型取决于屋面形式和建筑处理。(1)单坡屋面屋架选型，当屋面坡度为1／7．5(图1a)时，可采用单坡折线形屋架，它既适用于卷材防水屋面，也适用于非卷材防水屋面。当屋面坡度为1／10(图1b)时，可采用单坡平行弦屋架，它适用于卷材防水屋面。(2)双坡屋面屋架选型，当屋面允许有变化坡度时，宜采用折线形屋架(图2a)，否则应采用梯形屋架(图2b)。

钢筋混凝土屋架，一般宜设计成整体式的。预应力混凝土屋架，一般宜设计成整体式的(图3a)；当施工确有必要时，也可设计成两块体(图3b)或多块体(图3c)组合的(简称组合屋架)。

设有1t以上锻锤的锻造车间的屋架，宜采用预应力混凝土整体式屋架，若采用组合屋架时，其拼接点须设置侧面连接钢板。

计算要点 主要包括：(1)内力计算，包括各杆件的轴向力(拉力或压力)计算和上弦杆在节间荷载作用下的主弯矩计算。对屋架下弦尚须考虑排架传来的水平拉力(由排架计算确定)。如排架传来水平压力，则不予考虑。(2)杆件截面强度计算，包括上弦偏心受压和下弦及腹杆的受拉和受压强度计算。(3)预应力混凝土屋架下弦正截面抗算，以及屋架安装时取半跨范围的屋面板和施工荷载的计算。裂计算。钢筋混凝土屋架下弦及各种屋架的受拉腹杆按轴心受拉杆件计算最大裂缝宽度。(4)预应力混凝土屋架端节点局部承压、钢筋锚固及组合屋架拼接节点的计算。(5)必要时尚须考虑杆件受力变形和节点刚度，按刚接桁架计算杆端的次弯矩。(6)施工阶段的验算，包括预应力钢筋的放张、屋架的扶直和运输时的计算，以及屋架安装时取半跨范围的屋面板和施工荷载的计算。

图1   单坡屋架

a-折线形屋架；b-平行弦屋架

星架支撑与屋架的连接 屋架支撑与屋架的连接，应位于屋架的节点处，一般可采用螺栓连接方案，此时，在屋架上设置预留孔，其位置应在节点的局部加大部分，并注意避免与节点的钢筋相碰。对设有硬钩桥式吊车的厂房，支撑与屋架的连接宜采用焊接。

屋架在制作时需预先起拱，起拱值可按：钢筋混凝土屋架一般采用L／600～L／700(L一屋架跨度)，预应力混凝土屋架一般采用L／900～L／1000。

图2    双坡屋架

a-折线形屋架；b-梯形屋架

图3    屋架筒图

a-整体屋架；b-两块体组合屋架；c-多块体组合屋架