第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)課件

第九章單層廠房鋼結(jié)構(gòu)第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)1§9-1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成§9-1單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的組成2第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件3第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件4另有一些單層廠房有天窗架、操作平臺等附加鋼結(jié)構(gòu)，其基本組成仍然同上表，只是根據(jù)實際需要加上附加結(jié)構(gòu)即可。按其作用分為如下幾部分：1.橫向框架2.屋蓋結(jié)構(gòu)3.支撐系統(tǒng)4.吊車梁和制動梁5.墻架另有一些單層廠房有天窗架、操作平臺等附加鋼結(jié)構(gòu)，其基本組成仍5單層廠房鋼結(jié)構(gòu)受力體系單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的受力主要有三類：吊車荷載、風(fēng)荷載、其它豎向荷載。地震區(qū)還有地震作用。（一）吊車荷載的傳力過程如下圖所示單層廠房鋼結(jié)構(gòu)受力體系（一）吊車荷載的傳力過程如下圖所示6（二）風(fēng)荷載的傳力過程如下圖所示

（二）風(fēng)荷載的傳力過程如下圖所示7（三）其它豎向荷載的傳力過程如下圖所示（三）其它豎向荷載的傳力過程如下圖所示89.1.2柱網(wǎng)布置溫度伸縮縫的布置

一、柱網(wǎng)布置的要求

單層廠房中橫向框架柱和縱向框架柱形成一個柱網(wǎng)。柱網(wǎng)布置主要是根據(jù)工藝、結(jié)構(gòu)與經(jīng)濟的要求確定。此外還要考慮建筑內(nèi)其它部分與柱網(wǎng)的協(xié)調(diào)，如基礎(chǔ)、地下管道、煙道、地坑等。

工藝要求柱的位置與車間內(nèi)機械、起重、運輸設(shè)備相協(xié)調(diào)，符合生產(chǎn)流程，還要考慮生產(chǎn)過程的可能變動。例如，一個雙跨鋼結(jié)構(gòu)制造車間，其生產(chǎn)流程是零件加工。中間倉庫，拼焊連接順著廠房縱向進行，但橫向需要連系，在中部要有橫向通道，因此中列柱中部柱距較大，見圖，部分中列縱向框架有托架，柱距為12米。結(jié)構(gòu)要求柱間距盡可能相等，通?？v向柱距為6米，跨度較大的橫向框架采用輕鋼結(jié)構(gòu)屋面及外墻時，縱向柱距可增大到7.5米、9米等。

9.1.2柱網(wǎng)布置溫度伸縮縫的布置一、柱網(wǎng)布置的要求

9圖

雙跨鋼結(jié)構(gòu)廠房柱網(wǎng)布置

圖雙跨鋼結(jié)構(gòu)廠房柱網(wǎng)布置10

柱距過大，屋蓋結(jié)構(gòu)和吊車梁重量增加；反之柱與基礎(chǔ)材料增多，因此要比較分析。但確定柱距時，要符合模數(shù)制。對于傳統(tǒng)廠房，以3米為模數(shù)；對于新型的輕鋼廠房，模數(shù)的限制可適當(dāng)放寬，1米、1.5米均可。

二、溫度影響的考慮當(dāng)廠房平面尺寸很大時，由于溫度影響會使構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，并導(dǎo)致墻和屋面的破壞，因此要設(shè)橫向和縱向溫度縫，見圖。橫向溫度縫將廠房分成若干互不影響的溫度區(qū)段，溫度縫的最大間距一般為180-220米，后者為采暖廠房和非采暖區(qū)的廠房。若超出上述間距而不設(shè)溫度縫，則需計算溫度應(yīng)力。

柱距過大，屋蓋結(jié)構(gòu)和吊車梁重量增加；反之柱與基礎(chǔ)材料11

溫度縫是將縱橫向框架完全斷開，在縫的兩邊分別設(shè)置相互沒有連系的框架，縫的間距ｃ＝1.0～2.0ｍ。這是對傳統(tǒng)維護材料的廠房而言的，對于輕鋼廠房，往往采用在維護板中消除溫度應(yīng)力的構(gòu)造措施來解決問題。因而可以減小縫的間距ｃ。溫度縫兩邊的框架間距可以保持原來的模數(shù)，此時每設(shè)一個溫度縫廠房長度將加大1～2米。同時建筑面積、屋面板類型、吊車梁類型、檁條類型均有所增加。也可以采用溫度縫中心線在框架間距模數(shù)尺寸內(nèi)，即溫度縫相鄰的兩框架間距略小于模數(shù)，使廠房總長度不變?？v向溫度縫與橫向溫度縫布置相同，整排縱向框架斷開，中間設(shè)互不連系的溫度縫，縱向溫度縫間距一般為100～120米，即多跨廠房橫向總寬度較大時需設(shè)縱向溫度縫。但由于其構(gòu)造較復(fù)雜，有4個柱在縱、橫向溫度縫處相交，因此，可適當(dāng)加強結(jié)構(gòu)構(gòu)件而不設(shè)置縱向溫度縫。在輕鋼結(jié)構(gòu)屋蓋中，常采用可在一定范圍內(nèi)水平滑移的屋面板減小溫差效應(yīng)。

溫度縫是將縱橫向框架完全斷開，在縫的兩邊分別設(shè)置相互12第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件13§9.2廠房結(jié)構(gòu)的橫向框架

一、框架的類型廠房的基本承重結(jié)構(gòu)通常采用框架體系。這種體系能夠保證必要的橫向剛度，同時其凈空又能滿足使用上的要求。橫向框架按其靜力計算模式來分，主要有橫梁與柱鉸接（圖）和橫梁與柱剛接（圖）兩種情況。如按跨度來分，則有單跨、雙跨和多跨。

橫梁與柱鉸接的框架，在傳統(tǒng)廠房結(jié)構(gòu)中?？梢姷健Ｓ捎谄錂M向剛度較差，常不能滿足吊車使用上的要求，因此這種結(jié)構(gòu)類型現(xiàn)在很少采用。橫梁與柱剛接的框架具有良好的橫向剛度，但對于支座不均勻沉降及溫度作用比較敏感，需采取防止不均勻沉降的措施。輕鋼廠房采用的門式剛架屬于橫梁與柱剛接，而且由于結(jié)構(gòu)自重與傳統(tǒng)廠房相比大為減輕，故沉降問題不甚嚴(yán)重。因而是一種較好的結(jié)構(gòu)形式?！?.2廠房結(jié)構(gòu)的橫向框架一、框架的類型

14二、橫向框架的主要尺寸

圖表示框架的主要尺寸?？蚣艿目缍纫娛剑?-1）。

（9-1）

框架跨度常采用3米的倍數(shù)，即l=24m，27m，30m，33m，36m等。對于一般用途的電動橋式吊車和某些特殊用途的吊車，ｃ和ｃ的數(shù)值可參考表的數(shù)值選用，同時必須滿足：（9-2）

──吊車和柱之間必要的空隙；──框架邊柱和中柱上段柱的截面寬度。

式中，

d──吊車橋架尾部長度；

二、橫向框架的主要尺寸

圖表示框架的主要尺寸?？蚣艿目缍纫?5第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件16

吊車外緣與廠房柱之間的凈空尺寸ｍ1應(yīng)不小于80ｍｍ（吊車起重量不大于500kN時）或不小于100ｍｍ（吊車起重量大于或等于750kN時）。對于冶金車間的吊車或重級工作制的吊車，當(dāng)在吊車和柱之間需要有足夠?qū)挼陌踩^道時，則不得小于400ｍｍ。如上段柱的截面寬度大于800ｍｍ時，則過道可以穿過柱內(nèi)的人孔，見圖，這時ｍ1的數(shù)值就不必加大。

框架從柱腳底面到屋架下弦底部的距離（見圖）為：（9-3）吊車外緣與廠房柱之間的凈空尺寸ｍ1應(yīng)不小于80ｍｍ（吊車17

式（9-3）中h1尺寸為自吊車軌頂至起重小車頂?shù)臉蚣芸偢撸鸭由嫌捎诳紤]制造和安裝的可能誤差所留的空隙100ｍｍ，以及考慮屋架的撓曲和下弦支撐角鋼的下伸所留的空隙150～200ｍｍ。為從地面到吊車軌頂?shù)木嚯x，由生產(chǎn)要求決定，一般為600ｍｍ的倍數(shù)。為柱腳底部在地面以下的深度，中型車間一般為0.8～1.0ｍ，重型車間為1.0～1.2ｍ。由地面到屋架下弦底部的高度一般為300ｍｍ的倍數(shù)。

式（9-3）中h1尺寸為自吊車軌頂至起重小車頂?shù)臉蚣?8第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件19

三、框架橫梁的形式及其應(yīng)用范圍橫向框架的橫梁有實腹式和桁架式兩種。橫向框架的實腹式橫梁通常采用由三塊鋼板焊接成的工字形截面，兩端與柱頂剛接形成門架，其高度約為跨度的1/25～1/45。它的優(yōu)點是建筑高度小，制造省工，運輸方便。實腹式橫梁本身高度較小，故在輕鋼廠房中運用較多。橫向框架上端為剛接的桁架式橫梁一般采用平行弦、梯形和多邊形的桁架，而為鉸接的桁架式橫梁則采用三角形桁架。多邊形桁架和梯形桁架在重型廠房中應(yīng)用較廣。當(dāng)桁架跨度很大或屋面坡度較陡（1/4～1/5）時，可將天窗架范圍內(nèi)的上弦桿拉平或?qū)⑾孪移鸸?，見圖

a）和c），以減小屋架中部的高度。圖中ｃ）所示的桁架，由于下弦起拱，對柱有推力，不利于結(jié)構(gòu)的安裝和受力，需加注意。

三、框架橫梁的形式及其應(yīng)用范圍20

為了保證桁架與柱的連接具有足夠剛度，桁架端部的高度不宜過小，通常為跨度的1/10～1/16，并為200ｍｍ的倍數(shù)。桁架中部的適宜高度為/8～/10。在確定桁架高度時尚應(yīng)考慮運輸條件的限制。桁架的腹桿通常采用有豎桿的三角形體系。節(jié)點劃分應(yīng)配合天窗的寬度和屋面板（或壓型鋼板）的經(jīng)濟跨度，其數(shù)目最好是4的倍數(shù)，以利支撐布置。且使所布置支撐與橫梁的夾角接近于45，以利支撐受力。當(dāng)桁架跨度較大、高度較高時，也可采用再分式腹桿體系。

為了保證桁架與柱的連接具有足夠剛度，桁架端部的高度21四、廠房橫向框架柱的形式及其應(yīng)用范圍

廠房橫向框架柱按其形式可分為等截面柱、均勻變截面柱、臺階式柱和分離式柱。等截面柱（圖ａ）通常做成工字型截面，吊車梁支承在牛腿上。這種形式適用于吊車起重量小于200kN的車間。均勻變截面柱（圖ｇ）為變高度的H型截面，大量用于輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，經(jīng)濟性好，施工便利。臺階式柱（圖ｂ及ｃ）在傳統(tǒng)型廠房中較為常用。有單階和雙階之分。四、廠房橫向框架柱的形式及其應(yīng)用范圍廠房橫向框架柱按其形22

圖廠房柱的形式

圖廠房柱的形式23第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件24圖吊車梁的類型

圖吊車梁的類型

a）制動梁b）制動桁架a）制動梁

b）制動桁架

圖制動梁和制動桁架

a）制動梁

分離式柱（圖ｄ）將吊車支柱和組成橫向框架的支柱分離，其間用水平連系板連系起來。因為水平連系板在豎向的剛度與吊車柱抗壓剛度相比很小，故認(rèn)為吊車豎向荷載僅傳至吊車支柱而不傳給框架支柱。分離式柱一般較臺階式柱費鋼材，上部剛度較小。但在吊車起重量較大而廠房高度小于18ｍ時，采用分離式柱比較經(jīng)濟；如果廠房有擴建的可能，且擴建時希望不受吊車荷載的牽制，則可采用分離式柱；在吊車荷載大而廠房用壓型鋼板做屋面板時，分離式柱也可能是較經(jīng)濟的。

分離式柱（圖ｄ）將吊車支柱和組成橫向框架的支柱分離，27第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件28第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件29第3節(jié)

支撐體系

一、支撐體系的作用單層廠房的支撐體系如圖所示，一座沒有設(shè)置支撐的單跨廠房結(jié)構(gòu)，受力后有以下一些重要問題：（1）屋架上弦出平面（垂直屋架平面）的計算長度等于屋架的跨度，實際上無法保證上弦出平面的穩(wěn)定性。在這里平行鋪設(shè)的檁條對弦桿不能起側(cè)向固定支撐的作用，因為當(dāng)所有弦桿同步以半波形式側(cè)向鼓凸時，所有檁條也將隨之平移而不起支撐作用。同樣，屋架下弦受拉桿件出平面的計算長度也太大，特別當(dāng)屋架端部剛接、端節(jié)間下弦桿受壓時，出平面穩(wěn)定問題就更為嚴(yán)重。第3節(jié)支撐體系一、支撐體系的作用30

（2）作用在端墻上的水平風(fēng)力，一部分將由端墻抗風(fēng)柱傳遞至廠房端部屋架的下弦（或上弦）節(jié)點。如屋架的弦桿不與相鄰屋架的相應(yīng)的弦桿利用支撐組成水平桁架，則它在風(fēng)力作用下將發(fā)生水平彎曲，這是遠非一般屋架的弦桿所能承受的。此外，由于柱沿廠房縱向的剛度很小，且柱與基礎(chǔ)的連接在這個方向近似鉸接，吊車梁又均簡支固定于柱上，因此由柱及吊車梁等構(gòu)件組成的縱向框架，在上述風(fēng)力及吊車的縱向制動力等作用下，將產(chǎn)生很大的縱向變形或振動，甚至有使廠房傾倒的危險。

（3）當(dāng)某一橫向框架受到水平荷載時（如吊車的橫向制動力），由于各個橫向框架之間沒有用在水平面中具有較大剛度的下弦縱向支撐連系起來，不能將荷載分布到鄰近的橫向框架上去，因此必須由這個橫向框架單獨承擔(dān)。這樣，結(jié)構(gòu)的橫向剛度將會顯得不足，側(cè)移和橫向振動較大，影響結(jié)構(gòu)的使用性能和壽命。

（2）作用在端墻上的水平風(fēng)力，一部分將由端墻抗風(fēng)柱傳遞31（4）由于托架在橫向水平方向的剛度極小，所以支撐在托架上的中間屋架不很穩(wěn)定，容易沿屋架軸向發(fā)生振動，托架也容易發(fā)生變形、失穩(wěn)。（5）在橫向框架之間的間距較大時須在框架柱之間設(shè)立墻架柱以承擔(dān)作用在縱（橫）向墻上的水平風(fēng)力，可是若無縱向（橫向）水平支撐，墻架柱的上端無法設(shè)支撐點。（6）在安裝過程中，由于屋架的跨度較大，而它的側(cè)向剛度又很小，故很容易傾倒。（7）由于各個橫向框架之間缺乏連系，因此除了結(jié)構(gòu)的橫向和縱向剛度不足以外，如果廠房受到斜向或水平扭轉(zhuǎn)力時，則在局部或整體結(jié)構(gòu)中將產(chǎn)生較大的歪斜和扭動。由此可見，支撐體系是廠房結(jié)構(gòu)的重要組成部分。適當(dāng)而有效的布置支撐體系可將各個平面結(jié)構(gòu)連成空間整體，保證廠房結(jié)構(gòu)具有足夠的強度、剛度和空間穩(wěn)定性來可靠地承擔(dān)所有的作用荷載，保證結(jié)構(gòu)的正常使用。

（4）由于托架在橫向水平方向的剛度極小，所以支撐在托架上的中32

二、屋蓋支撐常用的屋蓋支撐包括：屋架上弦橫向和縱向支撐，屋架下弦橫向和縱向支撐。屋架豎向支撐，天窗架支撐以及相應(yīng)的系桿等。關(guān)于屋蓋支撐的作用、形式、布置、計算原則和構(gòu)造方法等詳見屋蓋知識點的內(nèi)容，這里不再重復(fù)。三、柱間支撐柱間支撐分為兩個部分：在吊車梁以上的部分稱為上層支撐，吊車梁以下的部分稱為下層支撐。（一）柱間支撐沿廠房長度方向的布置

1．下層支撐當(dāng)采用壓型鋼板等在廠房縱向有一定變形能力的維護材料時，一般上下層支撐同時布置在廠房兩端（或近端跨），如下圖

c)。二、屋蓋支撐（一）柱間支撐沿廠房長度方向的布置33圖

柱間支撐的布置

圖柱間支撐的布置34

當(dāng)采用傳統(tǒng)的剛度較大的維護材料為墻和屋面時，下層支撐應(yīng)布置在溫度區(qū)段的中部，使廠房結(jié)構(gòu)在溫度變化時能較自由地從支撐架向兩面伸縮，從而減小縱向構(gòu)件及支撐架中的溫度應(yīng)力。但此時所有的縱向水平力均需通過吊車梁傳遞。溫度區(qū)段長度小于90ｍ的廠房，可以在區(qū)段的中央設(shè)置一道柱間支撐（圖

a）；區(qū)段長度超過90m時，則應(yīng)在長度的1/3處各布置一道柱間支撐（圖

b），以免傳力路線太長而影響結(jié)構(gòu)的縱向剛度。在短而高的廠房中，下層支撐也可布置在廠房的兩端（圖c）。

當(dāng)采用傳統(tǒng)的剛度較大的維護材料為墻和屋面時，下層支撐352．上層支撐

上層支撐應(yīng)布置在溫度區(qū)段的兩端以及有下層支撐的開間中（圖）。為了傳遞從屋架下弦橫向支撐傳來的縱向風(fēng)載，在溫度區(qū)段的兩端設(shè)置上層支撐是必要的。由于上段柱的剛度一般都較小，不會引起很大的溫度應(yīng)力，因此可在溫度區(qū)段的兩端設(shè)置單斜桿式的上層支撐。其余上層支撐可采用交叉腹桿體系或其他形式。

2．上層支撐

上層支撐應(yīng)布置在溫度區(qū)段的兩端以36（二）柱間支撐形式

1．下層支撐

下層支撐以交叉腹桿體系最為經(jīng)濟且剛度較大。在某些車間中，往往由于生產(chǎn)上的要求，不可能采用交叉腹桿體系的下層支撐。在這種情況下，門式支撐（下圖

a、b、c）是最常用的一種。這種支撐形式可以利用吊車梁作為門框式支撐的橫梁（圖a及b），也可另設(shè)橫梁（圖c）。但是，將支撐直接連在吊車梁上（圖a）不是一種很好的方案，因為這時支撐構(gòu)件除了承受縱向水平風(fēng)載和吊車縱向制動力外，還要承受巨大的吊車豎向荷載，所以很費鋼材，而且在構(gòu)件截面組合和構(gòu)造方面也存在許多困難。圖b所示的支撐形式避免了上述不足，但支撐構(gòu)件的計算長度很大，因此其中部分桿件可按拉桿設(shè)計（圖b中實線所示），此時圖中虛線桿件則退出工作。另外設(shè)橫梁的門框式支撐（圖c），由于能很好的滿足剛度以及構(gòu)造方面的要求，用鋼量相對較節(jié)約，所以比較常用。

（二）柱間支撐形式

下層支撐以交叉腹桿體系最為經(jīng)濟37圖門框式柱間支撐

圖門框式柱間支撐382．上層支撐上層支撐形式有十字交叉形、八字形和人字形等，而以十字交叉形最為構(gòu)造簡單、傳力直接和節(jié)約材料，因此使用最為普遍。

2．上層支撐39

（三）柱間支撐在柱側(cè)面的位置柱間支撐在柱截面上的位置按下述原則確定。①等截面柱的上下層柱間支撐以及臺階式柱的上層支撐應(yīng)布置在柱的軸線上（圖a、b、c中虛線所示）；若有人孔時，則移向兩側(cè)布置（圖d）。②在臺階式邊列柱的下層支撐，若外緣有大型板材或墻梁等構(gòu)件牢固連接時，支撐可只沿柱的內(nèi)緣布置（圖a）；否則內(nèi)外緣兩側(cè)均需布置。③在中列柱中，柱的兩側(cè)均需布置下層支撐（圖b），且在柱兩側(cè)布置的支撐之間需用桿件連系起來（圖e）。（三）柱間支撐在柱側(cè)面的位置40圖柱間支撐在柱子截面中的位置圖柱間支撐在柱子截面中的位置41（四）柱間支撐的計算原則

柱間上層支撐主要承擔(dān)屋架上、下弦橫向支撐傳來的縱向風(fēng)力，有時還承擔(dān)作用于廠房縱向的其他水平荷載，如固定于廠房上的管道設(shè)備的縱向推力等。

（四）柱間支撐的計算原則柱間上層支撐主要承擔(dān)屋架上42

柱間下層支撐承受山墻抗風(fēng)桁架傳來的縱向風(fēng)載和吊車縱向制動力，連于吊車梁上的門框式支撐（圖

a）還要承受豎向的吊車荷載。上層支撐計算時，為避免由于支撐剛度過大，而引起較大的溫度應(yīng)力，支撐腹桿按柔性拉桿計算。交叉體系的下層支撐當(dāng)?shù)踯囕^小時一般用圓鋼，吊車較大時通常由角鋼或槽鋼。交叉斜桿常按拉桿設(shè)計，但為了提高廠房的縱向剛度，當(dāng)?shù)踯囕^大時應(yīng)按壓桿設(shè)計。柱間下層支撐承受山墻抗風(fēng)桁架傳來的縱向風(fēng)載和吊車縱向

（五）柱間支撐的連接

支撐與柱的連接一般采用焊接連接或高強度螺栓連接。當(dāng)采用焊接時，焊縫厚度不宜小于6mm，焊縫長度不宜小于80mm。為了安裝方便，在安裝節(jié)點處的每一支撐桿件的端部設(shè)有兩個安裝螺栓。支撐與柱的連接節(jié)點如圖所示。

（五）柱間支撐的連接支撐與柱的連接一般采用焊接a)柱間支撐下端與柱的連接b)柱間支撐上端與柱焊縫連接c)柱間支撐上端與柱用螺栓連接圖

柱間支撐與柱的連接a)柱間支撐下端與柱的連接b)柱間45第四節(jié)屋蓋結(jié)構(gòu)第四節(jié)屋蓋結(jié)構(gòu)46

一、屋蓋結(jié)構(gòu)布置

（一）屋蓋結(jié)構(gòu)組成

在工業(yè)與民用房屋建筑中，鋼屋蓋結(jié)構(gòu)主要由屋面板、檁條、屋架、托架、天窗架和支撐等構(gòu)件組成。

屋架的跨度和間距取決于柱網(wǎng)布置，而柱網(wǎng)布置則取決于建筑物工藝要求和經(jīng)濟要求。當(dāng)屋架跨度較大時，為了采光和通風(fēng)需要，屋蓋上常設(shè)置天窗。當(dāng)柱網(wǎng)間距較大，超出屋面板長度時，應(yīng)設(shè)置中間屋架和柱間托架，中間屋架的荷載通過托架傳給柱（圖）。

屋架與屋架之間應(yīng)布置支撐，以增強屋架的側(cè)向剛度，傳遞水平荷載和保證屋蓋體系的整體穩(wěn)定。因此屋蓋支撐是屋蓋結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分。

一、屋蓋結(jié)構(gòu)布置

（一）屋蓋結(jié)構(gòu)組成在工業(yè)47（二）屋蓋體系分類

根據(jù)屋面材料和屋面布置情況屋蓋可分為無檁屋蓋和有檁屋蓋兩種。

當(dāng)屋面采用大型屋面板時，屋面荷載可直接通過大型屋面板傳遞給屋架而無需通過檁條，這種屋蓋體系稱為無檁屋蓋（圖）。當(dāng)屋面采用輕型材料如石棉瓦、瓦楞鐵、壓型鋼板和鐵絲網(wǎng)水泥槽板等時，屋面荷載要通過檁條再傳遞給屋架，這種屋蓋體系稱為有檁屋蓋（圖）。

無檁屋蓋體系和有檁屋蓋體系各有優(yōu)缺點。無檁屋蓋體系優(yōu)點是屋蓋橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡單，施工方便等；其缺點是屋蓋自重大，不利于抗震，其多用于有橋式吊車的廠房屋蓋中。有檁屋蓋體系優(yōu)點是構(gòu)件重量輕，用料??；其缺點是屋蓋構(gòu)件數(shù)量較多，構(gòu)造較復(fù)雜，整體剛度較差。屋蓋結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)建筑物使用或工藝要求，并綜合考慮經(jīng)濟因素來確定。

（二）屋蓋體系分類根據(jù)屋面材料和屋面布置情況屋蓋可分為48

無檁屋蓋體系有檁屋蓋體系無檁屋蓋體系49屋蓋支撐布置

第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件50

二、屋蓋支撐體系

（一）屋蓋支撐作用

當(dāng)采用平面屋架作為主要承重構(gòu)件時，支撐是屋蓋結(jié)構(gòu)的必須組成部分。屋蓋支撐的主要作用如下：①保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。②增強屋蓋的剛度。③增強屋架的側(cè)向穩(wěn)定。④承擔(dān)并傳遞屋蓋的水平荷載。⑤便于屋蓋的安裝與施工。屋架是屋蓋的主要承重結(jié)構(gòu)，平面外的側(cè)向剛度較小，各個屋架之間若僅由檁條或大型屋面板連系，而沒有其他必要的支撐，則屋蓋結(jié)構(gòu)在空間是幾何可變體系。因此需要用支撐把屋架合理地連接起來，形成穩(wěn)定體系，以保證屋蓋結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定。設(shè)置支撐時一般先將屋蓋兩端的兩榀相鄰屋架用支撐連成穩(wěn)定體系，然后用檁條或大型屋面板以及系桿將其余中間屋架與這兩端穩(wěn)定體系連接起來，形成幾何不變的屋蓋結(jié)構(gòu)體系。如果沿屋蓋結(jié)構(gòu)的長度方向較長時，還應(yīng)在中間設(shè)置1～2道橫向支撐。

二、屋蓋支撐體系

（一）屋蓋支撐作用

51

支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點，減小弦桿在平面外的計算長度，增強受壓上弦桿的側(cè)向穩(wěn)定，并使受拉下弦桿保持足夠的側(cè)向剛度，減小其在某些動力荷載作用下產(chǎn)生的屋架平面外的受迫振動。

屋蓋支撐還可將作用于山墻的風(fēng)荷載，懸掛吊車水平荷載及地震作用傳遞給房屋的下部支承結(jié)構(gòu)。

另外，在安裝鋼屋架時，首先吊裝有橫向支撐的兩榀屋架，將支撐和檁條與之連系形成穩(wěn)定體系，然后再吊裝其他屋架與之相連。

支撐可作為屋架弦桿的側(cè)向支承點，減小弦桿在平面外52（二）屋蓋支撐布置

屋蓋支撐根據(jù)布置的位置可分為五種：上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、垂直支撐和系桿。各種支撐布置如圖所示。

1.上弦橫向水平支撐

在有檁屋蓋體系或無檁屋蓋體系一般都應(yīng)設(shè)置屋架上弦橫向水平支撐，當(dāng)有天窗架時，天窗架也應(yīng)設(shè)置橫向水平支撐。

上弦橫向水平支撐布置在房屋兩端或在溫度縫區(qū)段的兩端的第一柱間或第二柱間。橫向支撐的間距不宜超過60m，因而當(dāng)房屋長度超過60m時,在房屋長度中間還應(yīng)設(shè)置一道或幾道支撐。

（二）屋蓋支撐布置屋蓋支撐根據(jù)布置的位置可分為53

2.下弦橫向水平支撐

當(dāng)屋架跨度≥18m時；屋架跨度雖小于18m,但屋架下弦設(shè)有懸掛吊車時；廠房內(nèi)設(shè)有噸位較大的橋式吊車或其他振動設(shè)備時；山墻抗風(fēng)柱支承于屋架下弦時，都應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐。

下弦橫向水平支撐應(yīng)與上弦橫向水平支撐同一柱間內(nèi)，以便形成穩(wěn)定的空間體系。

3.下弦縱向水平支撐

當(dāng)房屋內(nèi)設(shè)有重級工作制吊車或起重噸位較大的中，輕級工作制吊車時；房屋內(nèi)設(shè)有鍛錘等大型振動設(shè)備時；屋架下弦設(shè)有縱向或橫向吊軌時；屋蓋設(shè)有托架和中間屋架時；房屋較高，跨度較大，空間剛度要求高時，都應(yīng)設(shè)置下弦縱向水平支撐。下弦縱向水平支撐應(yīng)設(shè)在屋架下弦端節(jié)間內(nèi)，與上弦橫向水平支撐組成封閉的支撐體系，提高了屋蓋的整體剛度。

2.下弦橫向水平支撐當(dāng)屋架跨度≥54

4.垂直支撐

垂直支撐是使相鄰兩榀屋架形成空間幾何不變體系的有效構(gòu)件，保證屋架在使用和安裝時的側(cè)向穩(wěn)定。垂直支撐應(yīng)設(shè)置在設(shè)有上弦橫向支撐的柱間內(nèi)，在屋架跨度方向還要根據(jù)屋架形式及跨度大小在跨中設(shè)置一道或幾道。對于梯形屋架，當(dāng)跨度≤30m時，應(yīng)在屋架跨中和兩端的豎桿平面內(nèi)各布置一道垂直支撐；當(dāng)跨度>30m時，在無天窗時，應(yīng)在屋架跨度1/3處和兩端的豎桿平面內(nèi)各布置一道垂直支撐，有天窗時，垂直支撐應(yīng)布置在天窗架側(cè)柱的兩側(cè)。對于三角形屋架，當(dāng)跨度≤24m時，應(yīng)在跨中豎桿平面內(nèi)設(shè)置一道垂直支撐；當(dāng)跨度>24m時，應(yīng)根據(jù)具體情況布置兩道垂直支撐（圖）。垂直支撐除了在有上弦橫向水平支撐的柱間設(shè)置外，為了保證屋架安裝時的穩(wěn)定，每隔4～5個柱間還應(yīng)設(shè)置一道垂直支撐。4.垂直支撐55

5.系桿系桿的作用是保證無橫向支撐的其他屋架的側(cè)向穩(wěn)定，充當(dāng)屋架上下弦的側(cè)向支撐點。系桿有剛性系桿和柔性系桿。能承受壓力的為剛性系桿，只能承受拉力的為柔性系桿。上弦平面內(nèi)，檁條和大型屋面板均可起剛性系桿作用，因而可在屋架的屋脊和支座節(jié)點處設(shè)置剛性系桿。下弦平面內(nèi)，可在屋架下弦的垂直支撐處設(shè)置柔性系桿。當(dāng)房屋處于地震區(qū)時，支撐應(yīng)有所加強，具體應(yīng)按抗震規(guī)范的規(guī)定設(shè)置。5.系桿56（三）屋蓋支撐的形式，計算和構(gòu)造

除系桿外屋蓋支撐一般均為平行弦桁架形式（圖）。桁架的腹桿采用十字交叉形式一般用于上弦橫向，下弦橫向及下弦縱向水平支撐（圖a）。屋架的縱橫向水平支撐桁架的節(jié)間，以組成正方形為宜，一般為6x6m，但也可根據(jù)實際情況組成長方形，如6x3m。垂直支撐的腹桿形式可根據(jù)桁架的寬高比例確定。當(dāng)寬高較接近時，可用交叉斜桿（圖b）;當(dāng)高度較小時可用V及W式（圖c,d），以避免弦桿與斜桿間的交角小于30°。屋蓋支撐受力較小，桿件截面通?？砂慈菰S長細比來選擇。交叉斜桿和柔性系桿按拉桿設(shè)計，可采用單角鋼；非交叉斜桿、弦桿、豎桿以及剛性系桿按壓桿設(shè)計，可采用雙角鋼組成十字形或T形截面。（三）屋蓋支撐的形式，計算和構(gòu)造除系桿外屋57

當(dāng)屋架跨度較大，房屋較高且基本風(fēng)壓也較大時，桿件截面應(yīng)按桁架體系計算出的內(nèi)力確定。計算支撐桿件內(nèi)力時，可假定在水平荷載作用下，交叉斜桿中的壓桿退出工作，僅由拉桿受力，這樣使原來的超靜定體系簡化為靜定體系（圖）。圖中W為水平節(jié)點荷載，由風(fēng)荷載或吊車荷載引起。支撐與屋架的連接構(gòu)造應(yīng)盡量簡單方便。角鋼支撐與屋架一般用粗制螺栓連接，螺栓用M20，支撐桿件每端至少兩個螺栓。在有重級工作制吊車或有較大振動設(shè)備的廠房，除粗制螺栓外，還應(yīng)加安裝焊縫，焊縫長度≥80mm，焊腳尺寸≥6mm。當(dāng)采用圓鋼作支撐時，應(yīng)用花籃螺栓預(yù)加拉力將圓鋼拉緊。當(dāng)屋架跨度較大，房屋較高且基本風(fēng)壓也較大58

豎向支撐布置第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件59

水平荷載作用下支撐內(nèi)力計算簡圖第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件60

在確定鋼屋架外形時，應(yīng)滿足適用、經(jīng)濟和制造安裝方便的原則。從滿足使用要求出發(fā)，屋架的外形應(yīng)與屋面材料排水的要求相適應(yīng)。從滿足經(jīng)濟要求出發(fā)，屋架的外形應(yīng)盡量與彎矩圖相近，以使屋架弦桿的內(nèi)力沿全長均勻分布，能充分發(fā)揮材料的作用。腹桿的布置應(yīng)使短桿受壓，長桿受拉，且數(shù)量少而總長度短，桿件夾角宜在30°～60°之間，最好是45°左右。還要使弦桿盡量不產(chǎn)生局部彎矩。從制造安裝方便出發(fā)，屋架的節(jié)點要簡單合理，節(jié)點數(shù)目宜少些；應(yīng)使屋架的外形便于制造、運輸和安裝。同時滿足上述的要求是很困難的，因此要根據(jù)具體情況進行綜合考慮，合理設(shè)計。屋架的外形主要有三角形、梯形、矩形和曲拱形等。普通鋼屋架設(shè)計（一）屋架形式選擇普通鋼屋架設(shè)計61

三角形屋架（圖a）主要用于屋面坡度較大的有檁屋蓋結(jié)構(gòu)中，或中、小跨度的輕型屋面結(jié)構(gòu)中。這種屋架多與柱子鉸接連接，因此房屋橫向剛度較小。由于三角形屋架的外形與均布荷載的彎矩圖不相適應(yīng)，因而弦桿的內(nèi)力變化較大，支座處弦桿內(nèi)力最大，在跨中最小，故弦桿截面不能充分發(fā)揮作用。若荷載和跨度較大時，采用三角形屋架就不太經(jīng)濟。梯形屋架（圖b）的外形與彎矩圖比較接近，因而弦桿內(nèi)力沿屋架跨度分布比較均勻，受力情況較三角形好，腹桿較短，與柱子的連接既可做成剛接，也可做成鉸接。這種屋架一般用于屋面坡度較小的屋蓋結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)已成為工業(yè)廠房屋蓋結(jié)構(gòu)的基本形式。

三角形屋架（圖a）主要用于屋面坡度較大的62

矩形屋架（圖c）的上、下弦平行，腹桿長度相等，桿件類型少，節(jié)點構(gòu)造統(tǒng)一，便于制造，能符合標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化的要求，但弦桿內(nèi)力分布不均勻，這種屋架一般用于單坡屋面的屋架及托架或支撐體系中。曲拱形屋架（圖d）的外形最符合彎矩圖，受力最合理，但上弦（或下弦）要彎成曲線形比較費工，如改為折線形則較好，這種屋架用于有特殊要求的房屋中。

矩形屋架（圖c）的上、下弦平行，腹桿長度相63屋架的外形第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件64（二）腹桿體系

三角形屋架的腹桿體系有單斜桿式、人字式和芬克式。單斜桿式（圖a）中較長的斜桿受拉，較短的豎桿受壓，比較經(jīng)濟。人字式（圖b）腹桿數(shù)較少，節(jié)點構(gòu)造簡便。芬克式（圖c）的腹桿受力合理，還可分為左、右兩榀較小的桁架便于運輸。梯形屋架的腹桿體系可采用人字式和再分式。人字式（圖a）的布置不僅可使受壓上弦的自由長度比受拉下弦為小，還能使大型屋面板的主肋擱支在上弦的節(jié)點上，避免上弦產(chǎn)生局部彎矩。若節(jié)間長度過長，可采用再分式腹桿形式（圖b）。矩形屋架的腹桿體系可采用人字式、交叉式和K形。人字式（圖a）的腹桿數(shù)目少，節(jié)點簡單。交叉式（圖b）常用于受反復(fù)荷載的桁架中，有時斜桿可用柔性桿。

K形腹桿（圖c）用在桁架高度較高時，可減小豎桿的長度。曲拱形屋架的腹桿體系多為單斜桿式（圖）。（二）腹桿體系三角形屋架的腹桿體系有單65第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件66（三）屋架主要尺寸確定

屋架的主要尺寸包括屋架的跨度、高度、節(jié)間寬度。屋架的跨度（柱網(wǎng)軸線的橫向間距）應(yīng)按使用和工藝的要求確定，同時要考慮結(jié)構(gòu)布置的合理性，并要與大型屋面板的寬度相配合，一般以3m為模數(shù)，因此屋架的跨度為3的倍數(shù)，有12m、15m、18m、21m、24m、27m、30m、36m等幾種，也有更大的跨度。有檁屋蓋結(jié)構(gòu)中的三角形屋架跨度比較靈活，不受3m模數(shù)的限制，可以任意決定。屋架的計算跨度是屋架兩端支座反力的距離，一般取支柱軸線之間的距離減去300mm。（三）屋架主要尺寸確定屋架的主要尺寸包括67

屋架的高度應(yīng)按經(jīng)濟、剛度、建筑等要求以及運輸界限、屋面坡度等因素來確定。當(dāng)屋架材料要求屋架具有較大的坡度時應(yīng)采用三角形屋架，三角形屋架高度h=(1/4～1/6)L(跨度)。梯形屋架坡度較平坦，屋架跨中高度應(yīng)滿足剛度要求，當(dāng)上弦坡度為1/8～1/12時，跨中高度一般為（1/6～1/10）L，跨度大（或屋面荷載?。r取小值，反之則取大值。梯形屋架的端部高度按下列不同情況取用：當(dāng)屋架與柱鉸接時為1.6～2.2m，剛接時為1.8～2.4m。端彎矩大時取大值，反之取小值。在確定端部高度后可根據(jù)屋面坡度計算出屋架的跨中高度，但最大高度取決于運輸界限，如鐵路運輸界限為3.85m。屋架上弦節(jié)間的劃分應(yīng)根據(jù)屋面材料而定，要盡量使屋面荷載直接作用在屋架節(jié)點上，避免上弦桿產(chǎn)生局部彎矩。若采用大型屋面板時，上弦節(jié)間長度應(yīng)等于屋面板的寬度，一般取1.5m或3m；當(dāng)采用檁條時，則根據(jù)檁條的間距而定，一般取0.8m～3.0m。屋架的高度應(yīng)按經(jīng)濟、剛度、建筑等要求以及68（四）屋架荷載計算(1)荷載計算①永久荷載：自重（屋面材料、檁條、支撐、屋架、天窗架等）經(jīng)驗公式：單位②可變荷載：屋面活載積灰荷載雪荷載風(fēng)荷載吊車荷載其中，屋面活載與雪荷載不同時取用。

(2)荷載組合①滿跨永久荷載+可變荷載②滿跨永久荷載+半跨可變荷載③滿跨屋架、支撐、天窗架自重+半跨屋面材料重+半跨活載（四）屋架荷載計算(1)荷載計算69

（五）桿件計算長度與長細比

（五）桿件計算長度與長細比70第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件71第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件72第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件73第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件74第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件75第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件76

（六）桿件截面形式

（六）桿件截面形式77第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件78第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件79第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件80第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件81屋架節(jié)點板厚度選用表

屋架節(jié)點板厚度選用表82第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件83

（七）桿件截面選擇

（七）桿件截面選擇84第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件85第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件86第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件87第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件88第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件89

（八）屋架節(jié)點設(shè)計

節(jié)點設(shè)計應(yīng)做到傳力可靠，構(gòu)造簡單。在普通鋼屋架中一般采用節(jié)點板把匯交的各桿件連接在一起，各桿件的內(nèi)力通過與節(jié)點板的焊縫取得互相平衡。

1.節(jié)點設(shè)計的一般要求⑴為避免桿件偏心受力，焊接屋架各桿件的重心線應(yīng)盡量與屋架的幾何軸線重合，在節(jié)點處應(yīng)交于一點。但考慮到制造方便，角鋼肢背到屋架軸線的距離可取5mm的倍數(shù)。螺栓連接的屋架可采用靠近桿件重心線的螺栓準(zhǔn)線為軸線。⑵當(dāng)屋架弦桿沿長度改變截面時，為便于安裝屋面構(gòu)件，應(yīng)使肢背齊平，并使兩個角鋼重心線之間的中線與屋架的軸線重合以減小偏心作用（圖）。如軸線變動不超過較大弦桿截面高度的5%，在計算時可不考慮由此引起的偏心彎矩。

（八）屋架節(jié)點設(shè)計節(jié)點設(shè)計應(yīng)做到90第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件91第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件92第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件93第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件94第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件95第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件96第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件97第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件98第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件99第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件100第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件101第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件102第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件103第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件104第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件105第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件106第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件107第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件108第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件109第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件110第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件111第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件112第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件113第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件114第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件115第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件116第六節(jié)

墻架

墻架一般由墻架梁和柱組成。墻架構(gòu)件除了傳遞作用在墻面上的風(fēng)力外，尚需承受墻身的自重，并傳遞至墻架柱或主要橫向框架柱中，然后再傳至基礎(chǔ)。在廠房端墻墻架平面中應(yīng)布置一些豎向支撐，見圖。這種支撐可作為屋架上下弦縱向支撐的加強支承，對提高廠房的橫向剛度具有很大作用。

第六節(jié)墻架墻架一般由墻架梁和柱組成。墻架構(gòu)件除了

端墻中墻架柱的位置應(yīng)與門窗和屋架下弦橫向支撐的節(jié)點相配合（圖）；當(dāng)有困難時，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施如圖

b和c，使墻架柱的水平反力直接傳至支撐節(jié)點上。端墻墻架柱不應(yīng)承受屋架上的豎向荷載，因此柱上端與屋架應(yīng)采用只能傳遞水平力的“板鉸”連接（圖）。在縱墻上，出于同樣理由，墻架柱與托架亦采用相似的連接方式。

當(dāng)端墻大門的寬度超過墻架柱間距時，被截斷的墻架中間柱可支撐在截面特別加強的大門過梁上。

端墻中墻架柱的位置應(yīng)與門窗和屋架下弦橫向支撐的節(jié)點相

第七節(jié)吊車梁

一、吊車梁的類型及其應(yīng)用范圍吊車梁按支承情況可分為簡支的和連續(xù)的。按結(jié)構(gòu)體系可分為實腹式、下?lián)问胶丸旒苁?，見圖。實腹簡支吊車梁應(yīng)用最廣，當(dāng)跨度及荷載較小時，可采用型鋼梁，否則采用焊接梁。連續(xù)梁比簡支梁用料經(jīng)濟，但由于它受柱的不均勻沉降影響較明顯，很少應(yīng)用。下?lián)问降踯嚵汉丸旒苁降踯嚵河娩摿枯^少，但制造費工、高度較大，在動力和反復(fù)荷載作用下工作性能不如實腹梁可靠，且剛度較差。

桁架式吊車梁的剛度大為提高，可用于跨度較大但起重量較?。ㄒ话阈∮?00kN）的吊車梁中。

第七節(jié)吊車梁一、吊車梁的類型及其應(yīng)用范圍

吊車梁直接承受移動的集中輪壓，輪壓一般很大且具有動力作用，因此在選用鋼材和結(jié)構(gòu)形式時應(yīng)考慮這些因素。特別是對重級工作制的吊車梁，應(yīng)選用質(zhì)量較高的鋼材。吊車梁除承受吊車豎向輪壓外，還受橫向水平力作用。因此必須加強吊車梁的上翼緣。最簡單的辦法是把上翼緣的鋼板加厚加寬。但這種方法一般僅適用于跨度為6m且吊車起重量不大于300kN的吊車梁中。對于跨度或起重量較大的吊車梁，應(yīng)采用水平布置的制動梁或制動桁架來承受水平制動力，同時亦作為檢修時的平臺和走道，見圖。吊車梁的上翼緣同時也是制動梁的翼緣或制動桁架的弦桿。

吊車梁直接承受移動的集中輪壓，輪壓一般很大且具有動力二、荷載計算和內(nèi)力分析作用在吊車梁上的荷載有：吊車豎向荷載、吊車橫向水平荷載、吊車縱向水平荷載、制動梁或制動桁架的平臺板上的荷載以及可能傳遞的屋面或墻架荷載。（一）吊車豎向荷載

──豎向輪壓動力系數(shù)，對輕、中級工作制的軟鉤吊車,對重級工作制的軟鉤吊車、硬鉤吊車和其他特種吊車；式中

──可變荷載分項系數(shù)，一般??；

──吊車每個車輪的最大輪壓；對于各類標(biāo)準(zhǔn)吊車，可在吊車規(guī)格中查得，廠家定型產(chǎn)品可在產(chǎn)品介紹中查找；

二、荷載計算和內(nèi)力分析──豎向輪壓動力系數(shù)，對輕、中級工作制

計算吊車梁的豎向荷載時，對作用于吊車梁上的走道荷載、積灰荷載、軌道、制動結(jié)構(gòu)、支撐和梁的自重等，可近似地簡化為將輪壓乘以荷載增大系數(shù)，見下表。

計算吊車梁的豎向荷載時，對作用于吊車梁上的走道荷載、

荷載增大系數(shù)（二）吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載由吊車橫向制動引起，其值用下式計算。

荷載增大系123

橫向水平制動力動力系數(shù)

吊車的橫向水平制動力，可按橫行小車重量與額定最大起重量之和的百分?jǐn)?shù)采用。荷載等分作用在吊車橋架二邊軌道由各輪平均傳至軌頂，方向與軌道垂直，并考慮正反二個方向。

橫1241．對于軟鉤吊車：

kN時，

1．對于軟鉤吊車：kN時，2．對于硬鉤吊車：

式中──吊車額定起重量；

──小車自重，可在吊車規(guī)格中查得，對于非標(biāo)準(zhǔn)吊車，可近似地??；

──吊車橋架的總輪數(shù)。

2．對于硬鉤吊車：式中──吊車額定起重量；──（三）吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載由吊車縱向制動產(chǎn)生，按下式計算。

式中──可變荷載分項系數(shù)，一般??；──吊車每個制動輪的縱向水平制動力，??；──吊車每個制動輪的最大輪壓。吊車縱向水平制動力的作用點位于制動輪與軌道的接觸點，方向與軌道一致。

（三）吊車縱向水平荷載式中──可變荷載分項系數(shù)，一般?。ㄋ模┲苿恿夯蛑苿予旒艿钠脚_板上的豎向荷載

吊車梁走道上的活荷載一般可取2kN/m2，或按工藝資料取用。制動梁或走道板上的積灰荷載則近似地?。浩綘t車間0.5kN/m2，轉(zhuǎn)爐車間1kN/m2，出鐵場1kN/m2。

（五）當(dāng)?shù)踯嚵号c輔助桁架還承受屋蓋或墻架的荷載時，應(yīng)按實際情況計算。

當(dāng)幾臺吊車共同作用時，各臺吊車的荷載均同時達到額定最大起重量，且小車在橋架上的位置、大車（橋架）在承重結(jié)構(gòu)（吊車梁或橫向框架）上的位置，均同時使結(jié)構(gòu)處于最不利狀態(tài)，此時將對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最大效應(yīng)。但是這種狀態(tài)出現(xiàn)的概率是很小的，故規(guī)范規(guī)定計算橫向框架時，多臺吊車的豎向荷載和水平荷載的標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以下表的荷載折減系數(shù)。

（四）制動梁或制動桁架的平臺板上的豎向荷載吊車梁走

多臺吊車的荷載折減系數(shù)

當(dāng)考慮多臺吊車豎向荷載的組合時，對一層吊車的單跨廠房的每個橫向框架，參與組合的吊車臺數(shù)不多于兩臺；對一層吊車的多跨廠房的每個橫向框架，不多于四臺。當(dāng)考慮多臺吊車的水平荷載的組合時，對單跨或多跨廠房的每個橫向框架，參與組合的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于兩臺。對于多層吊車的單跨或多跨廠房的每個橫向框架，參與組合的吊車臺數(shù)及荷載的折減系數(shù)應(yīng)按實際情況考慮。

多臺吊車的荷載折減系數(shù)129

計算吊車梁及制動結(jié)構(gòu)的強度、撓度、局部穩(wěn)定及疲勞強度的計算力和吊車臺數(shù)組合見下表。

計算吊車梁及制動結(jié)構(gòu)的強度、撓度、局部穩(wěn)定及疲勞強度

從上表得到各項計算力及吊車臺數(shù)后，即可進行吊車梁及制動結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析。豎向荷載全部由吊車梁承受，橫向水平制動力由制動結(jié)構(gòu)承受?？v向水平制動力由吊車梁支座處下翼緣與柱子的連接來承受并傳遞到專門設(shè)置的柱間下部支撐中，它在吊車梁內(nèi)引起的軸向力和偏心力矩可忽略不計。吊車梁的上翼緣同時也是制動梁的翼緣或制動桁架的弦桿，因此吊車梁上翼緣需考慮豎向和橫向水平荷載共同作用產(chǎn)生的應(yīng)力。

在選擇和驗算吊車梁的截面前，必須算出吊車梁的絕對最大彎矩和最大剪力，以及相同輪位下制動結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力。豎向輪壓是若干個保持一定距離的移動集中荷載。當(dāng)車輪移動，在吊車梁上引起的最大彎矩的數(shù)值和位置都將隨之改變。因此需首先用力學(xué)方法確定使吊車梁產(chǎn)生最大內(nèi)力（彎矩和剪力）的吊車輪壓所在位置，即所謂“最不利輪位”。然后分別計算吊車梁的最大彎矩和最大剪力。當(dāng)起重量較大時，吊車車輪較多，且常需考慮兩臺吊車同時工作，因此不利輪位可能有幾種情況，分別按這幾種不利情況求出相應(yīng)的彎矩和剪力。從而求得吊車梁的絕對最大彎矩和最大剪力，以及相同輪位下制動結(jié)構(gòu)的彎矩和剪力。

從上表得到各項計算力及吊車臺數(shù)后，即可進行吊車梁及制

132三、焊接實腹吊車梁的截面選擇

（一）梁的高度在確定吊車梁的高度時，應(yīng)考慮到經(jīng)濟要求、剛度要求、建筑凈空要求和腹板鋼板規(guī)格。

1．經(jīng)濟要求

三、焊接實腹吊車梁的截面選擇（一）梁的高度1332．剛度要求：近似地把吊車梁作為受均布荷載的簡支梁，則其相對撓度為：

2．剛度要求：134第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件135第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件136

實際工程經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，重級工作制吊車梁上翼緣和腹板的連接焊縫（焊透的K形坡口縫）常出現(xiàn)疲勞裂縫，故在選定此類吊車梁的腹板厚度時宜略大些，以增大焊縫厚度，并嚴(yán)格檢查焊縫的施工質(zhì)量。

實際工程經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，重級工作制吊車梁上翼緣和腹板的連接137（三）翼緣尺寸腹板高度和厚度確定后，可用下式求得翼緣所需的面積,從而決定其寬度和厚度：

式中系數(shù)1.1適用于起重量小于

kN的吊車梁。而1.2適用于起重量大于

kN的吊車梁(上翼緣有螺栓孔削弱時還需適當(dāng)考慮加大)。

（三）翼緣尺寸式中系數(shù)1.1適用于起重量小于138第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件139四、焊接實腹吊車梁的截面驗算（一）強度計算選擇好吊車梁的截面尺寸后，確定制動結(jié)構(gòu)的形式和尺寸，求得吊車梁截面的各項幾何特性，然后進行截面強度驗算。截面強度驗算應(yīng)對其中的正應(yīng)力、剪應(yīng)力、腹板局部壓應(yīng)力及折算應(yīng)力等各項進行計算。其公式如下表所示。

吊車梁的截面強度計算公式

四、焊接實腹吊車梁的截面驗算140第九單層廠房鋼結(jié)構(gòu)ppt課件141（二）整體穩(wěn)定計算吊車梁無制動結(jié)構(gòu)時,應(yīng)驗算其整體穩(wěn)定性。有制動結(jié)構(gòu)時則不必驗算。（三）剛度計算驗算吊車梁的豎向剛度時，通常都采用近似公式計算。

對于重級工作制吊車梁，還應(yīng)驗算制動結(jié)構(gòu)由一臺最大吊