单层厂房钢结构概述.ppt

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1、1.1结构形式和结构布置1.2计算原理1.3支撑体系1.4屋盖结构1.5吊车梁设计单层厂房钢结构7/22/20211一般说明1.1结构形式和结构布置1.1.1一般说明重型厂房的组成：柱、屋架、吊车梁、天窗架、支撑。（图2-1示）重型厂房结构形式：单层刚(框)架多层刚架柱屋架吊车梁天窗架柱间支撑屋盖结构体系：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吊车的工作制等级与工作级别的对应关系工作制等级轻级中级重级特重级工作级别A1～A3A4,A5A6,A7A8（按照吊车使用的频繁程度）1.影响柱网布置因素：1）

2、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：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。1.1.1.1柱网布置和计算单元图2-2柱网布置计算单元2.温度收缩缝:超出表2-2中数值时,应考虑温度应力和温度变形的影响结构情况纵向温度区段(垂直屋架或构架跨度方向)横向温度区段(屋架或构架跨度方向)

3、柱顶为刚接柱顶为铰接采暖房屋和非采暖地区的房屋热车间和采暖地区的非采暖房屋露天结构220120150180100125120----温度区段长度表(m)表2-2拔柱：由于工艺要求或其它原因，有时需要将柱距局部加大。如图2．2中，在纵向轴线B与横向轴线L相交处不设柱子，因而导致轴线k和m之间的柱距增大，这种情形有时形象地称为拔柱。托架（托梁）：上承屋架，下传柱子。托架与屋架的连接叠接：构造简单，便于施工，但托架（托梁）受扭。平接：可以有效地减轻托架（托梁）受扭的不利影响，较常用。托梁与屋架的连接1.1.1.2横向框架及其截面选择横向框架梁与柱的连接形

4、式：刚接框架：（a)、（b）横梁与柱子的刚接连接铰接框架：（c）横梁与柱子的铰接连接。（a）（b）（c）柱脚刚接：可以削减上柱柱顶的弯矩值，增大横向框架的刚度。铰接框架：横梁与柱子铰接，适用于吊车起重量不很大的轻型维护结构。刚接框架：横梁与柱子刚接。适用于设有双层吊车，装备硬钩吊车等的单跨重型厂房。阶梯形柱：上段柱：实腹式,格构式。下段柱：缀条格构式。分离式柱：吊车肢,屋盖肢优点：减小两肢在框架平面内的计算长度,两肢分别单独承担荷载。阶梯形下柱的常见截面形式：图2-6双肢格构式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

5、重量较大的边柱特大型厂房的下柱A6一A8级吊车的单跨厂房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双臂肩梁：刚度大，整体性好，适宜用于柱截面宽度较大（不小于900mm)的情形。肩梁：将各阶柱段连在一起。肩梁单臂肩梁（图2-7a）双臂肩梁（图2-7a）构造要求：肩梁惯性矩宜大于上柱的惯性矩，其线刚度与下柱单肢线刚度之比一般宜不小于25，其高跨比可控制在0.35～0.5之间。荷载计算刚架内力计算1.2计算原理计算单元简化单层房屋结构平面桁架横向框架的结构体系框架尺寸横向框架的跨度：厂房纵向定位轴线间的距离，一般采用6m的倍数，12m/

6、18m/24m/30m/36mL=Lk+λ1+λ2其中Lk为吊车梁的跨度；λ为柱轴线到吊车轨道中心的距离λ=A+B+C横向框架的高度：厂房室内地坪至屋架下弦的净空尺寸，He=Hu+Hr+(200~300mm)平面框架假定横向框架承受结构的竖向力和横向水平力，一般情况下，各榀横向框架受力及位移情况基本相同，结构空间作用不明显，为计算方便，以平面框架为横向框架计算的基本单元，忽略结构的空间作用。有必要时，才对结构进行空间分析。纵向柱距相等时，仅需取一榀框架计算钢屋架可简化为实腹梁，等效惯性矩为IB=(A1y12+A2y22)K格构式框架柱可等效为实腹柱

7、。等效惯性矩为IC=0.9IC0横向框架构件刚度比超静定体系内力分布与各构件刚度比有关。设计时一般可假定：上、下柱截面惯性矩之比为：边柱I1:I3=4.5~15；中柱I2:I4=8~25；中柱、边柱下柱惯性矩之比：I2:I1=1.2~12；横梁与边柱下柱惯性矩之比：IB:I1=1.2~12；最终选定截面若与初选截面相差较大，应按最终选定截面重新进行内力分析1.永久荷载（恒载）屋面恒载檩条自重屋架、其它构件自重和围护结构自重2.可变荷载（活载）屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载及吊车荷载。3.施工荷载1.2.1荷载计算风荷载：标准值：μz–风压高度

8、变化系数μs—体型系数βz—风振系数风荷载标准值Wk是沿垂直建筑物表面方向作用的，为方便将其投影到水平上。刚架计算单元宽b