重型單層工業(yè)廠房鋼結構設計二

3.1結構形式和結構布置3.2計算原理3.3鋼屋架設計3.4吊車梁設計第三章重型單層工業(yè)廠房鋼結構設計5/17/20231

一般說明

屋架外形及腹桿形式

屋蓋支撐

3.1結構形式和結構布置一般說明重型廠房的組成：

柱、屋架、吊車梁、天窗架、支撐。屋蓋結構體系：鋼屋架—大型屋面板結構體系鋼屋架—檁條—輕型屋面板結構體系橫梁—檁條—輕型屋面板結構體系吊車的工作制等級與工作級別的對應關系工作制等級輕級中級重級特重級工作級別A1～A3A4,A5A6,A7A8（按照吊車使用的頻繁程度）1.影響柱網(wǎng)布置因素：1）生產(chǎn)工藝流程要求：2）結構上的要求：在保證廠房具有必需的剛度和強度的同時，注意柱距和跨度的類別盡量少些，以利施工。

3）經(jīng)濟要求：4）模數(shù)要求：柱距L的取值:一般地，在跨度不小于30m、高度不小于14m、吊車額定起重量不小于50t時，柱距取12m較為經(jīng)濟;參數(shù)較小的廠房取6m柱距較為合適。如果采用輕型圍護結構，則取大柱距15m，18m及24m較適宜。3.1.1.1柱網(wǎng)布置和計算單元圖3-2柱網(wǎng)布置計算單元

2.溫度收縮縫:超出表3-2中數(shù)值時,應考慮溫度應力和溫度變形的影響

結構情況

縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構架跨度方向)橫向溫度區(qū)段(屋架或構架跨度方向)柱頂為剛接柱頂為鉸接采暖房屋和非采暖地區(qū)的房屋熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋露天結構

220120150180100125120----

溫度區(qū)段長度表(m)表3-2拔柱：由于工藝要求或其它原因，有時需要將柱距局部加大。如圖3．2中，在縱向軸線B與橫向軸線L相交處不設柱子，因而導致軸線k和m之間的柱距增大，這種情形有時形象地稱為拔柱。托架（托梁）：上承屋架，下傳柱子。托架與屋架的連接疊接：構造簡單，便于施工，但托架（托梁）受扭。

平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，較常用。托梁與屋架的連接3.1.1.2橫向框架及其截面選擇

橫向框架梁與柱的連接形式：剛接框架：（a)、（b）橫梁與柱子的剛接連接鉸接框架：（c）橫梁與柱子的鉸接連接。（a）（b）（c）柱腳剛接：可以削減上柱柱頂?shù)膹澗刂?，增大橫向框架的剛度。鉸接框架：橫梁與柱子鉸接，適用于吊車起重量不很大的輕型維護結構。

剛接框架：橫梁與柱子剛接。適用于設有雙層吊車，裝備硬鉤吊車等的單跨重型廠房。階梯形柱：上段柱：實腹式,格構式。下段柱：綴條格構式。分離式柱：吊車肢,屋蓋肢

優(yōu)點：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計算長度,兩肢分別單獨承擔荷載。階梯形下柱的常見截面形式：圖3-6雙肢格構式柱階形柱的上柱起重量較小的邊柱起重量≤50t的中柱起重量＞50t的中柱起重量較大的邊柱特大型廠房的下柱A6一A8級吊車的單跨廠房

柱子與基礎剛性連接

縱向剛度

橫向剛度

柱間支撐

屋架與柱子剛性連接

雙臂肩梁：剛度大，整體性好，適宜用于柱截面寬度較大（不小于900mm)的情形。肩梁：將各階柱段連在一起。肩梁

單臂肩梁

雙臂肩梁構造要求：肩梁慣性矩宜大于上柱的慣性矩，其線剛度與下柱單肢線剛度之比一般宜不小于25，其高跨比可控制在0.35～0.5之間。下層柱間支撐：吊車梁下部的柱間支撐3.1.1.3柱間支撐上層柱間支撐：吊車梁上部的柱間支撐剛性系桿剛性系桿下層柱間支撐上層柱間支撐垂直支撐1.柱間支撐的布置：1）每列柱都要設柱間支撐。2）多跨廠房的中列柱的柱間支撐要與邊列柱的柱間支撐布置在同一柱間。3）下層柱間支撐一般宜布置在溫度區(qū)段的中部，以減少縱向溫度應力的影響。

4）上層柱間支撐除了要在下層柱間支撐布置的柱間設置外,還應當在每個溫度區(qū)段的兩端設置。5）每列柱頂均要布置剛性系桿。

吊車梁工程實例格構柱吊車梁格構柱吊車梁吊車梁2.柱間支撐偷的作舞用：1）承受晶并傳遞紛縱向水臟平荷載辛：作用于送山墻上鞠的風荷丹載、吊拌車縱向如水平荷貞載、縱向地大震力等濁。2）減少蓬柱在平做面外的坑計算長聯(lián)度。3)保證活廠房盾的縱冤向剛妹度。3.柱間倘支撐捷的形役式：(a)單層十字形；(b)人字形；(c)門形;(d)雙層十字形下層柱間支撐的形式(a)十字形；(b)人字形；(c)V字形上層柱間支撐的形式桁架改是指住由直亮桿在味端部期相互榆連接禁而組容成的銳格子投式結診構。桁架霉中的決桿件澇大部表分情滋況下嚴只受終軸線糖拉力炕或壓測力。追應力所在截棉面上責均勻骨分布紛，桁愛架用下料經(jīng)誼濟，見結構的自竭重小茂，易搞于構嘗成各鵝種外洋形以哈適應連不同獄的用鄭途答。在工娃業(yè)與妻民用殲房屋咬建筑猾中，往當跨或度比冷較大蠅時用峰梁作現(xiàn)屋蓋胃的承閣重結淺構是馬不經(jīng)歌濟的轎，這溪時都織要用異桁架益。屋架劑外形級及腹齡桿形膚式桁架的巨應用桁架的畢外形及雹腹桿形仇式芬克式腹桿人字式腹桿豪式腹桿人字式腹桿再分式腹桿人字式腹桿交叉式腹桿三角形屋架梯形屋架平行弦屋架3.1室.2.走3.確若定桁架經(jīng)形式的柏原則三角煎形屋它架：適合于曉波形石改棉瓦、慨瓦楞鐵金皮,坡度一嫩般在1孕/3～形1/2梯形屋度架：壓型鋼攀板和大預型鋼筋肆混凝土餡屋面板就，坡度一小般在1評/2～炒1/81.滿足辟使用庫要求鄉(xiāng)豐：2.受力合藝理：1）弦桿累：使各節(jié)屯間弦桿管的內(nèi)力鴿相差不僑太大洋。簡支戲屋架什外形敵與均瓦布荷鐵載下勞的拋劈燕物線形彎矩播圖接近鋼時，各笑處弦桿綿內(nèi)力才綢比較接近槳。2）腹閣桿：應使長肌桿受拉季短桿受斧壓，且猴腹桿數(shù)量宜少羞，腹桿托總長度咐也應較油小。單向斜念桿式：斜腹扒桿受趁拉豎腹桿療受壓合理斜腹信桿受說壓豎腹桿饅受拉不合理再分兇式腹翅桿∶減少朵受壓兩上弦渣節(jié)間席尺寸恥，避免節(jié)藏間的泰附加賊彎矩疑也減眠少了王上弦桿在于屋架平敞面內(nèi)的愧長比盜。交叉蹲式腹漠桿∶主要用竿于可能匯從不同替方向受口力的支撐關體系。再分式獸腹桿交叉處式腹極桿3.制造簡胸單及運削輸與安清裝方便桿件數(shù)淋量少，狂節(jié)點少駕，桿件眉尺寸劃呢一及節(jié)點構造染形式劃竿一。平志行弦桁辰架最容狹易符合上述要前求。4.綜合技我術經(jīng)濟惜效果好三角竭形屋喝架下頸弦下呆沉，懷弦桿咳交角搖增大束，方拘便制麗造，刷屋架支重心沉降低牽，提衣高了親穩(wěn)定倦性?？捎袎拘Ы党蟮臀輷砑軐Χ尉薪Y構浩的推呆力。根據(jù)不紛同的條墻件桁架境形式可粱以有很質(zhì)多變化跨度L—工藝對及使用攪要求高度H—經(jīng)濟冤、剛度桑、運輸蘿、坡度待等各種屋柿架中部膀高度：三角形拒屋架：中部高怖度H≈暈(1/6灶～1/穴4)L梯形屋扯架：中部高頃度H≈匹(1/冒10套～1四/6)L端部性高度坊H0≈(1.8攔～2.飯1m)3.1斃.2.育4桁擔架主要賞尺寸的窯確定屋蓋暑支撐屋蓋上蛙弦橫向大水平支飼撐屋蓋瓣下弦皮橫向歡水平那支撐屋蓋羞下弦工縱向牧水平效支撐豎向支貞撐系桿圖3．遲16屋裁蓋支撐擇作用示志意圖1.保證屋倍蓋結構到的幾何捕穩(wěn)定性咐。幾何速可變交體系屋架鏡側傾幾何胖不變壘體系屋架鳳穩(wěn)定屋蓋支回撐的作伯用2.保證屋拳蓋的剛僚度和空攔間整體驗性橫向水怕平支撐是一震個水名平放刷置(或接近循水平放置)的桁勵架,支座是綿柱或垂川直支撐課?？v向水楊平支撐濕：提高屋緩架平面陜內(nèi)（橫梢向）抗彎剛績度，盈使框提架協(xié)找同工她作，絕形成盞空間井整體寨性，減少膛橫向歇水平至荷載獅作用廳下的較變形劉。3.為弦阿桿提訴供適躁當?shù)呐搨认蚋柚С袎酎c支撐雕可作養(yǎng)為屋蛾架弦店桿的腥側向死支承烤點，誤減小卻弦桿在屋架罷平面外使的計算艙長度，肺保證受姥壓上弦妙桿的側向劇穩(wěn)定貧，并舊使受口拉下申弦保低持足題夠的賤側向佛剛度松。4.承擔并搏傳遞水胸平荷載如傳沸遞風木荷載匙、懸錢掛吊碑車水干平荷抖載和術地震閱荷載賺。5.保證銳結構萌安裝車時的頂穩(wěn)定究與方軋便屋蓋斷支撐航的布巾置1.上弦橫饒向水平喪支撐布劍置原則:在有檁出條或只派采用大剩型屋面徹板的屋超蓋中都舊應設置后屋架上剝弦橫向鄙水平支抓撐，當量有天窗亂架時，瀉天窗架航上弦也疤應設置餅橫向水椒平支撐鞋。設置值在房彎屋的童兩端,一般設辛在第一降個柱間貸或設在葡第二個摩柱間,間距L0≤6闖0m。上弦盾橫向伴水平抓支撐伐布置餓圖2.下弦橫螞向水平央支撐布頂置原則慌：當跨度L≥18雕m；設有懸齊掛式吊每車起重聰量大于5噸；廠房逐內(nèi)設澤有較仁大的炒振動膛設備盆。與上弦亂橫向水掉平支撐婆布置在蘭同一柱課間。3.縱向燈水平皇支撐置布置盆原則煌：廠房內(nèi)等設有托馳架，或蒸有較大填噸位的本重級、妄中級工作葛制的丸橋式悄吊車三；或有抖壁行食吊車攀，或票有鍛雜錘等勵大型籍振動戲設備退；以及當戀房屋較占高，跨苦度較大嘗，空間淡剛度要晌求高時含。下弦水仿平支撐金布置圖4.垂直支句撐布置駱原則聞：所有房須屋中均野應設置竟垂直支墓撐。梯形財屋架際在跨覽度L≤3秧0m，三角城形屋給架在端跨度L≤2屑4m時，辭僅在咱跨度全中央奴設置疊一道娛。暈當跨欲度大于上腐述數(shù)忍值時顯宜在未跨度1／3附近或以天窗架角側柱外設置條兩道買。梯形艙屋架局不分少跨度肚大小擺，其勇兩端閃還應膏各設沫置一道味，當廚有托犯架時扛則由址托架歷代替襖。垂直緊支撐貨與上副、下?lián)蜗覚M漸向水取平支賽撐布圣置在擺同一柱鑒間。屋蓋報支撐呆布置促圖屋架的別垂直支弓撐布置5.系桿剛性秤系桿扁：能承受憲拉力也黎能承受似壓力的碰系桿。柔性畏系桿閱：只能承雄受拉力榴的系桿擔。作用