重型單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)

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1、3.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置3.2計算原理3.3鋼屋架設(shè)計3.4吊車梁設(shè)計第三章重型單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計7/19/20211一般說明屋架外形及腹桿形式屋蓋支撐3.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置3.1.1一般說明重型廠房的組成：柱、屋架、吊車梁、天窗架、支撐。屋蓋結(jié)構(gòu)體系：鋼屋架—大型屋面板結(jié)構(gòu)體系鋼屋架—檁條—輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系橫梁—檁條—輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系吊車的工作制等級與工作級別的對應(yīng)關(guān)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(jié)構(gòu)上的要求：在保證廠房具有必需的

2、剛度和強(qiáng)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(jì)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(jì);參數(shù)較小的廠房取6m柱距較為合適。如果采用輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)，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(yīng)考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響結(jié)構(gòu)情況縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構(gòu)架跨度方向)橫向溫度區(qū)段(屋架或構(gòu)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

3、非采暖房屋露天結(jié)構(gòu)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(shè)柱子，因而導(dǎo)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(gòu)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

4、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(hù)結(jié)構(gòu)。剛接框架：橫梁與柱子剛接。適用于設(shè)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(shí)腹式,格構(gòu)式。下段柱：綴條格構(gòu)式。分離式柱：吊車肢,屋蓋肢優(yōu)點(diǎn)：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計算長度,兩肢分別單獨(dú)承擔(dān)荷載。階梯形下柱的常見截面形式：圖3-6雙肢格構(gòu)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(chǔ)剛性連接縱向剛

5、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(gòu)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(shè)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

6、溫度區(qū)段的中部，以減少縱向溫度應(yīng)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(shè)置外,還應(yīng)當(dāng)在每個溫度區(qū)段的兩端設(shè)置。5）每列柱頂均要布置剛性系桿。吊車梁工程實(shí)例格構(gòu)柱吊車梁格構(gòu)柱吊車梁吊車梁2.柱間支撐的作用：1）承受并傳遞縱向水平荷載：作用于山墻上的風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載、縱向地震力等。2）減少柱在平面外的計算長度。3)保證廠房的縱向剛度。3.柱間支撐的形式：(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是指由直桿在端部相互連接而組成的格子式結(jié)構(gòu)。

7、桁架中的桿件大部分情況下只受軸線拉力或壓力。應(yīng)力在截面上均勻分布，桁架用料經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)的自重小，易于構(gòu)成各種外形以適應(yīng)不同的用途。在工業(yè)與民用房屋建筑中，當(dāng)跨度比較大時用梁作屋蓋的承重結(jié)構(gòu)是不經(jīng)濟(jì)的，這時都要用桁架。3.1.2屋架外形及腹桿形式3.1.2.1桁架的應(yīng)用3.1.2.2桁架的外形及腹桿形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3.1.2.3.確定桁架形式的原則三角形屋架：適合于波形石棉瓦、瓦楞鐵皮,坡度一般在1/3～1/2梯形屋架：壓型鋼板和大型鋼筋混凝土屋面板，坡度一般在1/2～1/81

8、.滿足使用要求：2.受力合理：1）弦桿：使各節(jié)間弦桿的內(nèi)力相差不太