单层工业厂房钢结构

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2.1结构形式和结构布置2.2计算原理2.3钢屋架设计2.4横向框架和框架柱的设计2.5

吊车梁设计2.1.1结构构件及结构体系

2.1.2柱网布置和计算单元2.1.3横向框架及其截面选择2.1.4柱间支撑

2.1.5屋架外形及腹杆形式

2.1.6屋盖支撑

2.1结构形式和结构布置结构形式与布置2.厂房钢结构的主要结构构件：

1.框架柱；2.钢屋架支撑、吊车梁、天窗架、抗风柱…（图2-1示）1.厂房钢结构形式：

单层刚(框)架

多层刚架

2.1结构形式和结构布置2.1.1结构构件和结构体系框架柱钢屋架吊车梁天窗架柱间支撑6横向水平支撑7天窗支撑8抗风柱3.构件按其作用归并为下列结构体系：屋盖结构体系：钢屋架大型屋面板结构体系钢屋架—檩条

轻型屋面板结构体系横梁—檩条

轻型屋面板结构体系

2.1结构形式和结构布置2.1.1结构构件和结构体系●单层厂房钢结构用钢量-厂房类型（根据吊车起重量分类）a.轻型35~80kg/m2b.中型75~170kg/m2c.重型200~400kg/m2●单层厂房钢结构用钢量主要构件用钢量百分比框架柱30%~50%钢屋架10%~40%吊车梁15%~35%（按照吊车使用的频繁程度）●吊车的工作制等级与工作级别的对应关系1.影响柱网布置因素：1）生产工艺流程要求2）结构上的要求

在保证厂房具有必需的刚度和强度的同时，注意柱距和跨度的类别尽量少些，以利施工。

3）经济要求

2.1结构形式和结构布置2.1.2柱网布置和计算单元横向框架和纵向框架的柱形成柱网4）模数要求

柱距L的取值:一般地，在跨度不小于30m、高度不小于14m、吊车额定起重量不小于50t时，柱距取12m较为经济;参数较小的厂房取6m柱距较为合适。如果采用轻型围护结构，则取大柱距15m，18m及24m较适宜。

2.1结构形式和结构布置2.1.2柱网布置和计算单元柱网布置和和计算单元元图2.2柱网布置计算单元结构温度变形设置温度缝缝（横向/纵向）释放温度变变形减小温度应应力柱网布置温度缝设置置2.1结构形式和和结构布置置柱网布置和和计算单元元温度变形受受到约束产产生温度应力2.温度收缩缝缝:当温度区段段超出表2-2中数值时,应考虑温度度应力和温温度变形的的影响温度区段长长度表(m)表2-2热车间和采采暖地区的的非采暖房房屋采暖房屋和和非采暖地区的的房屋露天结构横向温度缝缝在温度缝两两侧设置两两榀横向框框架（设置双柱）轴线定位：：使温度缝缝的中线和和定位轴线线重合柱网布置温度度缝缝做做法法2.1结构构形形式式和和结结构构布布置置柱网网布布置置和和计计算算单单元元纵向向温温度度缝缝在纵纵向向构构件件（（吊吊车车梁梁、、托托架架））支支座座处处设设置置板板铰铰支支座座/活动动支支座座（（多多用用于于轻轻型型结结构构））拔柱柱：由由于于工工艺艺要要求求或或其其它它原原因因，，有有时时需需要要将将柱柱距距局局部部加加大大。。如如图图2．2中，，在在纵纵向向轴轴线线B与横横向向轴轴线线L相交交处处不不设设柱柱子子，，因因而而导导致致轴轴线线k和m之间间的的柱柱距距增增大大，，但但为为基基本本柱柱距距的的倍倍数数。。这这种种情情形形有有时时形形象象地地称称为为拔拔柱柱。。托架架（（托托梁梁））：：上上承承屋屋架架，，下下传传柱柱子子。。托架架与与屋屋架架的的连连接接叠接接：：构构造造简简单单，，便便于于施施工工，，但但托托架架（（托托梁梁））受受扭扭。。平接接：可可以以有有效效地地减减轻轻托托架架（（托托梁梁））受受扭扭的的不不利利影影响响，，较较常常用用。。按连连接接方方式式铰接接框框架架：：横梁梁与与柱柱子子的的铰铰接接连连接接刚接接框框架架：：横梁梁与与柱柱子子的的刚刚接接连连接接上刚刚接接下下悬悬臂臂框框架架按框框架架跨跨数数单跨跨/双跨跨/多跨跨横向向框框架架形形式式横向向框框架架种种类类框架架柱柱和和横横梁梁、、钢钢屋屋架架构构成成横横向向框框架架2.1结构构形形式式和和结结构构布布置置横向向框框架架及及其其截截面面选选择择横向向框框架架形形式式铰接接框框架架和和刚刚接接框框架架横向向框框架架及及其其截截面面选选择择1.柱脚脚形形式式:门式式刚刚架架柱柱脚脚分分为为铰铰接接和和刚刚接接两两种种连连接接形形式式。。柱脚脚刚刚接接：可可以以削削减减上上柱柱柱柱顶顶的的弯弯矩矩，，增增大大横横向向框框架架的的刚刚度度。。多用用此此连连接接。。刚接接柱柱脚脚详详图图铰接接柱柱脚脚详详图图刚接接柱柱脚脚门门式式刚刚架架铰接接柱柱脚脚门门式式刚刚架架变截截面面梁梁变截截面面梁梁、、柱柱加劲劲板板柱脚脚螺螺栓栓刚接接柱柱脚脚工工程程实实例例铰接接柱柱脚脚工工程程实实例例横向向框框架架形形式式铰接接框框架架和和刚刚接接框框架架横向向框框架架形形式式铰接接框框架架和和刚刚接接框框架架横向向框框架架形形式式铰接接框框架架和和刚刚接接框框架架横向向框框架架形形式式铰接接框框架架和和刚刚接接框框架架横向向框框架架及及其其截截面面选选择择2.铰接接框框架架下柱柱弯弯矩矩大大；；横横向向刚刚度度差差；；受受力力明明确确，，计计算算简简单单；；安安装装方方便便；；对对基基础础沉沉降降适适应应性性强强。。适适用用于于多多跨跨厂厂房房、、厂厂房房高高度度不不大大刚刚度度容容易易满满足足或或吊吊车车起起重重量量不不大大的的轻轻型型厂厂房房或或维维护护结结构构。。3.刚接接框框架架柱脚脚弯弯矩矩小小；；横横向向刚刚度度好好；；受受力力复复杂杂；；构构造造麻麻烦烦；；对对基基础础沉沉降降适适应应性性差差。。适适用用于于吊吊车车起起重重量量大大、、设设有有双双层层吊吊车车或或对对厂厂房房要要求求较较高高等等的的单单跨跨厂厂房房。。分离式柱：吊车肢,屋盖肢优点：减小两两肢在框架平平面内的计算算长度,两肢分别单独独承担荷载。。格构式柱（阶阶梯形柱）：：上段柱：实腹腹式,格构式；下段段柱：缀条格格构式。4.框架柱形式横向框架形式式铰接框架和刚刚接框架格构式柱图2-6双肢格构式柱柱阶形柱的上柱起重量较小的边柱起重量≤50t的中柱起重量＞50t的中柱起重量较大的边柱特大型厂房的下柱：刚度大，整体体性好，适宜宜用于柱截面面宽度较大（（不小于900mm)的情形。肩梁：一种种转换构件，，将各阶柱段段连在一起。。肩梁单臂肩梁双臂肩梁构造要求：为了保证对上上柱的嵌固作作用以及上下下柱段的受力力连续性，肩梁惯性矩宜宜大于上柱的的惯性矩，其其线刚度与下下柱单肢线刚刚度之比一般般宜不小于25，其高跨比可可控制在0.35～0.5之间。肩梁刚度保证柱子与基础刚性连接

纵向刚度

横向刚度

柱间支撑

屋架与柱子刚性连接

横向框架及其其截面选择下层柱间支撑撑：吊车梁下部的的柱间支撑上层柱间支撑撑：吊车梁上部部的柱间支撑撑柱顶刚性系杆刚性系杆下层柱间支撑上层柱间支撑垂直支撑柱间支撑2.1结构形式和结结构布置1.柱间支撑的布布置：1）每列柱都要设设柱间支撑。。多跨厂房的中中列柱的柱间间支撑要与边边列柱的柱间间支撑布置在在同一柱间。。2）下层柱间支撑撑一般宜布置在在温度区段的的中部1/3范围内，以减少纵向向温度应力的的影响。3）上层柱间支撑撑除了要在下层层柱间支撑布布置的柱间设置外,还应在每个温温度区段的两端设置。4）每列柱顶均均要布置刚性性系杆。柱间支撑2.1结构形式和结结构布置柱间支撑2.1结构形式和结结构布置1.柱间支撑的布布置：(a)单层十字形；(b)人字形；(c)门形;(d)双层十字形下层柱间支撑的形式2.柱间支撑的形形式：2.柱间支撑的形形式：(a)十字形；(b)人字形；(c)V字形上层柱间支撑的形式2.柱间支撑的形形式：2.柱间支撑的形形式：3.柱间支撑的作作用：1）承受并传递递纵向水平荷