屋架的横向与纵向水平支撑均是平行弦桁架。屋架或托架的弦杆均可兼作支撑桁架的弦杆，斜腹杆通常采用十字交叉式，如图7-43、图7-44所示，斜腹杆和弦杆的交角宜在30～60°之间，一般横向水平支撑节点间的距离为屋架上弦端节间距离的2～4倍，纵向水平支撑的宽度取屋架端节间的长度，通常为6m左右。

屋架垂直支撑也是一个平行弦桁架（图7-45f、g、h），其上、下弦可兼作水平支撑的横杆。某些垂直支撑还可兼作檩条。屋架间垂直支撑的腹杆体系应按照其高度和长度之比采用不同的形式，如交叉式、V式或W式（图7-45e、f、g、h）。天窗架垂直支撑的形式也可按图7-45e、f、g、h所示选用。

支撑中的交叉斜杆以及柔性系杆按照拉杆设计，一般用单角钢做成；非交叉斜杆、弦杆、横杆以及刚性系杆按照压杆设计，宜采用双角钢做成T形截面或十字形截面，其中横杆与刚性系杆的截面常用十字形截面，以使其在两个方向具有等稳定性。屋盖支撑杆件的节点板厚度一般为6mm，对于重型厂房屋盖宜采用8mm。

屋盖支撑受力较小，截面尺寸一般根据杆件容许长细比及构造要求决定，但对兼作支撑桁架的弦杆、横杆或端竖杆的檩条或屋架竖杆等，其长细比应符合支撑压杆的要求，即[λ]≤200；兼作柔性系杆的檩条，其长细比应符合支撑拉杆的要求，即[λ]≤400（一般情况）或350（有重级工作制的厂房）。对于承受端墙风力的屋架下弦横向水平支撑与刚性系杆，以及承受侧墙风力的屋架下弦纵向水平支撑，当支撑桁架跨度较大（大于或等于24m）或者承受风荷载较大（风压力的标准值大于0.5kN/m²），或垂直支撑兼作檩条，以及考虑厂房结构的空间工作而用纵向水平支撑作为柱的弹性支撑时，支撑杆件除应符合长细比要求外，还应按照桁架体系计算内力，并据此内力根据强度或稳定性选择截面并计算其连接。

具有交叉斜腹杆的支撑桁架，一般视斜腹杆为柔性杆件，只能受拉，不能受压，所以每节间只有受拉的斜腹杆参与工作，如图7-101所示。

图7-101 支撑桁架杆件的内力计算简图

支撑与屋架或天窗架的连接应使构造简单、安装方便，一般采用普通C级螺栓，每一杆件接头处的螺栓数不少于两个。螺栓直径通常采用20mm，与天窗架或轻型钢屋架连接的螺栓直径为16mm。在有重级工作制吊车或有较大振动设备的厂房中，屋架下弦支撑及系杆（无下弦支撑时为上弦支撑和隅撑）的连接宜采用高强螺栓，或除C级螺栓外另加安装焊缝，每条焊缝的焊脚高度尺寸均不宜小于6mm，长度不均宜小于80mm。

支撑与屋架的连接构造如图7-102所示。

图7-102 支撑与屋架的连接构造

a）上弦横向支撑与屋架的连接节点一 b）上弦横向支撑与屋架的连接节点二

c）上弦横向支撑和系杆与屋架的连接节点

【例7-6】 承受风荷载的横向支撑（ZC-1）。梯形钢屋架跨度21m，端开间柱距5.4m，其余6.0m，屋面坡度1/10。基本风压w₀=0.7kN/m²，屋架下弦距地面高度9m，屋脊距地面高度11.6m，下弦横向支撑承受山墙墙架柱传来的风荷载。钢材Q235，焊条E43型。下弦横向支撑的结构形式、几何尺寸如图7-103所示。计算风荷载设计值和杆件截面。

图7-103 支撑形式和几何尺寸（例7-6）

【解】 （1）风荷载设计值 地面粗糙度类别B，由《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012），风荷载高度变化系数（取屋脊处）μ_z=1.045，山墙体型系数μ_s取±1.0，风振系数β_z取1.0，则垂直于山墙的风荷载标准值w_k=β_zμ_sμ_zw₀=1.0×1.0×1.045×0.7kN/m²=0.732kN/m²。作用于支撑桁架的节点荷载设计值：

W₁=1.4×0.732×（9+2.6）/2×6/2kN=17.83kN

W₂=1.4×0.732×（9+2.6）/2×（6+4.5）/2kN=31.2lkN

W₃=1.4×0.732×（9+2.6）/2×4.5kN=26.75kN

（2）杆件截面选择及计算 节点板厚度采用6mm。

1）横杆（直腹杆）。取端横杆（最不利）计算，N=-62.42kN，l₀=0.9l=0.9×540cm=486cm

选用┛┏70×5，A=14.824cm²，i=2.92cm；

λ=l₀/i=486/2.92=166.4＜200

属b类截面，查《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）附录C，得，φ=0.257，按式（4-33）计算的稳定性为

2）交叉斜杆（斜腹杆）取端斜杆（最不利）计算，N=66.65kN，l_0x=807.2/2=403.6cm，

l_0y=807.2cm选用70×5，A=6.875cm²，i_x=1.39cm，i_y=2.16cm，λ_x=403.6/1.39=290.4，

λ_y=807.2/2.16=373.7＜400

按公式（4-34）计算的强度为

【例7-7】 梯形钢屋架跨度24m，屋架端部高度1.5m，厂房单元长度66m，柱距6.0m，于端开间和中部开间设竖向支撑，支撑布置如图7-104所示。屋面材料为1.5m×6.0m的钢边框发泡水泥大型屋面板，屋面坡度1/10，抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度a=0.2g。钢材Q235，焊条E43型。试计算杆件截面选择。(www.daowen.com)

图7-104 支撑布置（例7-7）

（1）荷载设计值 假设纵向地震作用按各竖向支撑所辖面积分配，现仅对中部开间竖向支撑计算。屋面板和屋架自重（包括支撑）为0.95kN/m²；屋面雪荷载为0.50kN/m²。

重力荷载代表值：G_eg=（0.95+0.5×0.50）×24×66kN=1900.8kN

若取a₁=a_max=0.16，地震作用标准值为

F_Ek=a₁Geg=0.16×1900.8kN=304.13kN

作用于端部竖向支撑的地震作用设计值由六榀支撑平均承受，则每榀节点力为

F_h=Y_EhF_Ek/12=1.3×304.13/12kN=32.95kN

（2）杆件截面选择 节点板厚度采用6mm，承载力抗震调整系数γ_RE=0.8。

1）上弦杆。N₁=-16.48kN，N₂=16.48kN，l_0x=300.0cm，则有

选用┓┏70×5，A=13.75cm²，i_x=2.16cm，i_y=3.09cm

λ_x=300.0/2.16=138.9＜200，λ_y=300.0/3.09=97.1按长细比计算公式，b/t=75/5=15.0＜0.58l_0y/b=0.58×3000/75=23.2则绕对称轴计及扭转效应的换算长细比为

属b类截面，查《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）附录C，φ_min=0.532，按公式（4-40），则计算的稳定性为

2）下弦杆。N=-32.95kN，l_0x=150.0cm，l_0y=600.0cm

选用┓┏70×5，A=13.75cm²，i_x=2.16cm，i_y=3.09cm

λ_x=150.0/2.16=69.4，λ_y=600.0/3.09=194.2＜200

b/t=75/5=15.0＜0.58l_0y/b=0.58×6000/75=46.4

则绕对称轴计及扭转效应的换算长细比为

属b类截面，查《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）附录C，得φ_min=0.532，按式（4-40），则计算的稳定性为

3）腹杆。N=-23.30kN，l₀=212.1cm

选用∟63×5，A=6.143cm²，i_min=1.25cm

λ_max=212.1/1.25=169.7＜200

属b类截面，查《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）附录C，φ_min=0.249，单角钢钢材强度设计值的折减系数为0.6+0.0015×169.7=0.855。

按式（4-33），则计算的稳定性为