Ch單層廠房結(jié)構(gòu)

第

二

章單層廠房結(jié)構(gòu)§2－1廠房結(jié)構(gòu)的形式和布置

一．鋼結(jié)構(gòu)廠房的應(yīng)用

特點(diǎn)：承載能力大，整體剛度大，抗震性能好，耐熱（但不耐火），制做安裝運(yùn)輸方便，二、廠房結(jié)構(gòu)的組成1、橫向框架2、屋蓋結(jié)構(gòu)3、支撐體系4、吊車(chē)梁系統(tǒng)5、墻架體系6、維護(hù)結(jié)構(gòu)三、廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟1、結(jié)構(gòu)選型及整體布置：

根據(jù)工藝要求，確定廠房的長(zhǎng)、寬尺寸，確定柱網(wǎng)，確定框（排）架形式及尺寸（屋架），吊車(chē)梁系統(tǒng)、支撐體系、墻架體系。3、構(gòu)件設(shè)計(jì)：構(gòu)造、計(jì)算

4、繪制施工圖

2、荷載及內(nèi)力計(jì)算與組合四、柱網(wǎng)和溫度伸縮縫布置1、柱網(wǎng)布置

原則：工藝要求：生產(chǎn)、設(shè)備、流程、發(fā)展結(jié)構(gòu)要求：穩(wěn)定、強(qiáng)度、剛度經(jīng)濟(jì)合理：綜合分析確定柱距規(guī)定（統(tǒng)一化規(guī)則、統(tǒng)一模數(shù)化）等柱距柱網(wǎng)不等柱距柱網(wǎng)2、溫度伸縮縫按規(guī)范要求橫向、縱向均應(yīng)設(shè)縫（見(jiàn)書(shū)表2.2）?？梢栽O(shè)單柱，也可以設(shè)雙柱來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度縫構(gòu)造§2－2廠房結(jié)構(gòu)的框架形式一、橫向框架主要尺寸和計(jì)算簡(jiǎn)圖1、主要尺寸跨度：Lo=Lk+2S其中：S=B+D+b1/2Lo=Lk+2SS=B+D+b1/2框架由柱柱腳底面面到橫梁梁下弦距距離H：基頂?shù)孛孳夗敿缌褐?、計(jì)算算簡(jiǎn)圖柱頂剛接接柱頂鉸接接橫向框架架的計(jì)算算高度H確定：二、橫向向框架的的荷載和和內(nèi)力1、荷載恒載（永永久荷載載）活荷載（（可變荷荷載）可變荷載載按設(shè)備備現(xiàn)行荷荷載規(guī)范范和吊車(chē)車(chē)重量（（及起重量））取用2、內(nèi)力分析析和內(nèi)力力組合三、框架架柱的類類型等截面實(shí)實(shí)腹等截面格格構(gòu)階形實(shí)腹腹階形格構(gòu)構(gòu)雙階柱分離式柱柱四、縱向向框架的的柱間支支撐1、柱間間支撐的的作用和和布置作用：（1）保證廠房房縱向剛剛度；（2）承承受縱向向荷載并并傳遞至至基礎(chǔ)；；（3）為為框架柱柱提供平平面外支支撐，減減小平面外計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度度。柱間支撐撐的布置置2、柱間間支撐的的形式§2-3屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)一、屋蓋蓋結(jié)構(gòu)的的形式無(wú)檁體系系有檁體系系1、屋蓋蓋結(jié)構(gòu)體體系2.屋架架的形式式3.托架架、天窗窗架形式式托架天窗架二、屋蓋蓋支撐1.支撐撐系統(tǒng)的的組成2、支撐撐的作用用（1）保保證鋼屋屋蓋的空空間穩(wěn)定定性—形成幾何何不可變變體系（2）保保證屋架架受壓上上弦平面面外穩(wěn)定定，同時(shí)減小小下弦的的受迫震震動(dòng)（3）承承受和傳傳遞縱向向水平力力（4）增增加廠房房的整體體剛度3、支撐撐的布置置及要求求（1）上上弦橫向向水平支支撐在無(wú)檁體體系中，，盡管有有大型屋屋面板可可以作為為橫向支支撐，但但考慮施施工中條條件不好好，焊接接質(zhì)量難難以保證證，加上上施工過(guò)過(guò)程中屋屋蓋系統(tǒng)統(tǒng)的整體體穩(wěn)定性性要求，，必須設(shè)置置。一般設(shè)在在第一或或第二柱柱間及溫溫度縫區(qū)區(qū)段兩端端的第一一柱間，且其間間距一般般不超過(guò)過(guò)60m，當(dāng)廠廠房縱向向大于66m時(shí)時(shí)，跨中中要增設(shè)設(shè)一道。。（2）下下弦橫向向水平支支撐要設(shè)在與與上弦橫橫向水平平支撐的的同一柱柱間。當(dāng)屋架跨跨度大于于18m小于18m但有有懸掛吊吊車(chē)廠房?jī)?nèi)有有震動(dòng)設(shè)設(shè)備山墻抗風(fēng)風(fēng)柱支在在下弦上上滿足其一即要設(shè)置（3）縱向水平平支撐沿縱向柱柱列設(shè)在在屋架端端節(jié)間平平面內(nèi)1）硬鉤鉤吊車(chē)或或抓斗等等類似吊吊車(chē)；2）設(shè)設(shè)有壁行行吊車(chē)或或雙層吊吊車(chē)的廠廠房；3）有有5t以上上鍛錘的的廠房；；

4））屋蓋有有托架和和中間屋屋架時(shí)；；

5））跨度≥≥30m,軌頂頂標(biāo)高≥≥15m，并有有大噸噸位吊車(chē)車(chē)。（4）垂垂直支撐撐——形成成幾何不不可變體體系的必要構(gòu)件件，與上、、下橫向向水平支支撐一起起形成““盒子”，作為為幾何不不可變基基本單元元。L≤30m時(shí)，兩兩邊各一一道跨中中一道。。L＞30m時(shí)，除除兩邊及及中間外外，還應(yīng)應(yīng)在端部與中中部之間間加設(shè)一一道。垂直支撐撐的布置置（5）系系桿：在橫向水水平支撐撐基礎(chǔ)上上使其它它屋架形形成穩(wěn)定定的幾何何不變體體系，能能承受壓壓力的為為剛性系桿桿，只能受受拉的為為柔性系桿桿，如當(dāng)橫橫向支撐撐設(shè)在第第二柱間間，則在在第一柱柱間應(yīng)設(shè)設(shè)剛性系系桿，以以傳遞山山墻風(fēng)荷荷。檁條和大大型屋面面板都可可作為系系桿使用用，故上上弦不另另設(shè)系桿桿，但在在屋脊及及屋架兩兩端加設(shè)設(shè)系桿，，以保證證屋架直立,且所有系桿必必須連在橫橫向支撐節(jié)節(jié)點(diǎn)上。4．屋蓋支支撐形式及及截面選擇擇支撐受力很很小。因此此，通常按按容許長(zhǎng)細(xì)細(xì)比（剛度）選截面，，一般按壓壓桿設(shè)計(jì)。。截面形式式可為單角角鋼，也可可為雙角鋼鋼，與屋架架用C級(jí)螺栓相連連。三、鋼屋架架設(shè)計(jì)（一）屋架架的要尺寸寸（1）跨度度：柱網(wǎng)軸線間距為屋架標(biāo)志跨度計(jì)算跨度是屋架兩端支座反力的距離（2）高度度a.建筑要要求及運(yùn)輸輸要求(≤≤3.85m）b.剛度要要求v≤[v]c.經(jīng)濟(jì)要要求使桁架架桿件總重重最小的高高度①端部高度度剛接時(shí)一般般不小于跨跨度的1/18～1/10，，一般為1.8～2.4m緩坡梯形屋屋架：1.8～2.1m陡坡梯形屋屋架為0.5～1m一般梯形屋屋架和平行行弦屋架：：三角形屋架架：②中央高度度—坡度③起拱對(duì)于≥15m的三角角形屋架和和≥24m梯梯形和平行行弦屋架，，采用起拱，，一般為L(zhǎng)/500。(二）內(nèi)力力分析1、荷載匯匯集屋架2、荷載組組合（1）全部部恒載+全全部活載（2）全部部恒載+半半跨活載（3）半跨跨屋面板+半跨活載載3、內(nèi)力計(jì)計(jì)算（1）計(jì)算算假定:a.桿軸匯匯交于節(jié)點(diǎn)點(diǎn)中心；b.節(jié)點(diǎn)為為鉸接；c.荷載集集于節(jié)點(diǎn)（（節(jié)間荷載載向兩相鄰鄰節(jié)點(diǎn)分配配）（2）計(jì)算算方法：a.電算；；b.手算：：圖解法（（幾何不規(guī)規(guī)則屋架））解析法（幾幾何規(guī)則屋屋架）（3）節(jié)間間荷載引起起的局部彎彎矩（三）桿件件截面選擇擇1、截面選選擇的原則則（1）選擇擇合理的截截面形式（2）規(guī)格格盡可能統(tǒng)統(tǒng)一（3）經(jīng)濟(jì)濟(jì)、構(gòu)造簡(jiǎn)簡(jiǎn)單、施工工方便2、桿件計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度上弦：兩兩塊塊大型屋面面板的寬度度（保證三三點(diǎn)焊接））

下弦：：平平面外支支撐間的長(zhǎng)長(zhǎng)度

端斜斜桿：(節(jié)點(diǎn)點(diǎn)拉桿少，，壓力大)

中央豎豎桿：（（斜截截面繞主軸軸）

一般般腹桿：下另：3、桿件的的截面形式式鋼管，輕型型鋼屋架不不加節(jié)點(diǎn)板板，嵌固作作用小上弦桿：故：選（b）或（f）下弦桿：故：選（b）或（f）故：選（a）或（g）一般腹桿：故：選（a）連垂直支撐撐的豎桿，，為保證連連接不偏心心，選（d）支座斜桿：故：選（a）或（c）4、桿件截截面設(shè)計(jì)（1）拉桿桿：按凈截面強(qiáng)強(qiáng)度要求選選擇截面，，并進(jìn)行剛度驗(yàn)驗(yàn)算；當(dāng)壓力較小小時(shí)可按剛剛度要求選選擇截面（2）壓桿桿：按穩(wěn)定要求求選擇截面面，可假設(shè)設(shè)：5、雙角鋼鋼填板拉桿：ld≤80i1且不少于1塊壓桿：ld≤40i1且不少于2塊6、最小角角鋼要求（1）等肢肢角鋼不小小于∟45×4、、不等肢角鋼鋼不小于∟56×36×4（2）承受受集中荷載載角鋼肢最最小厚度支承處總集中荷載（kN）25405575Q235角鋼厚度（mm）8101214不滿足時(shí)的的處理辦法法：7、節(jié)點(diǎn)板板厚度梯形鋼屋架腹桿最大內(nèi)力設(shè)計(jì)值（kN）≤180181~300301~500501~700Q235支座節(jié)點(diǎn)板厚度(mm)10101214Q235中間節(jié)點(diǎn)板厚度(mm)6～881012四、節(jié)點(diǎn)設(shè)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)包包括：上弦、下弦弦一般節(jié)點(diǎn)點(diǎn)；屋脊節(jié)點(diǎn)（（拼接節(jié)點(diǎn)點(diǎn)）；下弦中央節(jié)節(jié)點(diǎn)（拼接接節(jié)點(diǎn)）；；支座節(jié)點(diǎn)。。1）各桿的的形心線應(yīng)應(yīng)在節(jié)點(diǎn)上上匯交于一一點(diǎn)；2）角鋼肢肢背至形心心線的距離離取5mm的模數(shù)；3）節(jié)點(diǎn)上上腹桿與腹腹桿、腹桿桿與弦桿之之間的凈距距不小于15～20mm；1、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的的一般要求求4）通常節(jié)節(jié)點(diǎn)板伸出出弦桿角鋼鋼10～15mm；；5）有檁設(shè)設(shè)計(jì)時(shí)，節(jié)節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)進(jìn)弦弦桿角鋼鋼背5～10mm；6）角鋼切角（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）7）節(jié)點(diǎn)板板的形狀應(yīng)應(yīng)盡量歸整整，一般至至少有有兩條條邊平行。。8）角鋼截截面改變2、角鋼屋屋架的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)設(shè)計(jì)（1）一般般節(jié)點(diǎn)（2）上弦弦節(jié)點(diǎn)（3）拼接節(jié)點(diǎn)弦桿與拼接接角鋼之間間的焊縫：：N—兩側(cè)弦弦桿內(nèi)里較較大值。弦桿與節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板之間的的焊縫計(jì)算算同前，但應(yīng)注意△N的取值（4）支座座節(jié)點(diǎn)a.底板毛毛面積：b.底板厚厚度：