建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一章一

第一章單層廠房結(jié)構(gòu)§1.1廠房結(jié)構(gòu)的形式和布置§1.2廠房結(jié)構(gòu)的框架形式§1.3框架柱設(shè)計(jì)特點(diǎn)§1.4屋蓋結(jié)構(gòu)§1.5吊車梁設(shè)計(jì)特點(diǎn)§1.6輕型門式剛架結(jié)構(gòu)§1.7墻架體系§1.1廠房結(jié)構(gòu)的形式和布置一、廠房結(jié)構(gòu)的組成單層廠房鋼結(jié)構(gòu)是由屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁、制動(dòng)梁

（或桁架）、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間體系，詳見圖1.1。上述構(gòu)件按其作用分為以下幾類：

(1)橫向框架：柱+屋架；(2)屋蓋結(jié)構(gòu)：橫梁+托架+中間屋架+天窗架+檁條等；(3)支撐體系：屋蓋支撐+柱間支撐；(4)吊車梁和制動(dòng)梁（或制動(dòng)桁架）；(5)墻架：承受墻體的自重和風(fēng)荷載。圖1-1廠房結(jié)構(gòu)的組成實(shí)例（a無檁屋蓋；b有檁屋蓋）圖1-2廠房結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例圖1-3廠房結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例圖1-4廠房結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例圖1-3a太原理工大土木工程實(shí)驗(yàn)室（無檁體系）圖1-3b太原理工大土木工程實(shí)驗(yàn)室（無檁體系）圖1-3c太原理工大土木工程實(shí)驗(yàn)室（無檁體系）圖1-4重型工業(yè)廠房（有檁體系）二、柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置是確定單層鋼結(jié)構(gòu)廠房承重柱在平面上的排列。進(jìn)行柱網(wǎng)布置時(shí)，應(yīng)注意以下幾方面的問題：(1)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝要求(2)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)的要求(3)應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)合理的原則

(4)應(yīng)符合柱距規(guī)定要求三、溫度伸縮縫溫度變化引起結(jié)構(gòu)變形和溫度應(yīng)力，應(yīng)在廠房的橫向和縱向設(shè)置溫度伸縮縫。圖1-5柱網(wǎng)布置溫度伸縮縫的布置取決于廠房的縱向和橫向長度。規(guī)范規(guī)定，當(dāng)溫度區(qū)段超過表1-1的數(shù)值時(shí)，應(yīng)考慮溫度應(yīng)力。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220120150熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋180100125露天結(jié)構(gòu)120----

溫度區(qū)段長度表1-1溫度伸縮縫最普遍的做法：設(shè)置雙柱+單柱溫度伸縮縫。§1.2廠房結(jié)構(gòu)的框架形式單層廠房的基本承重結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu)體系。橫向框架按其靜力計(jì)算模式分：橫梁與柱鉸接+橫梁與柱剛接兩種情況。一般柱腳與基礎(chǔ)剛接。按跨度分:單跨、雙跨和多跨。一、橫向框架主要尺寸和計(jì)算簡(jiǎn)圖1.主要尺寸（圖1-6）

框架跨度（L0）:上部柱中心線間的橫向距離。

L0=Lk+2S;S=B+D+b1/2框架高度（H）:柱腳底面到橫梁下弦底部的距離。

H=h1+h2+h3;h1=A+100+（150～200）H2H1圖1-6框架主要尺寸式中：LK——橋式吊車的跨度；S——由吊車梁軸線至上段柱軸線的距離，中型廠房一般采用0.75m或1.0m，重型廠房為1.25m或2.0m；B——吊車橋架懸伸長度；D——吊車外緣和柱內(nèi)邊緣之間的必要空隙；b1——上段柱寬度；h1——吊車軌頂至屋架下弦底面的距離；h2——地面至吊車軌頂?shù)母叨?，由工藝要求確定；h3——地面至柱腳底面的距離，中型車間約為0.8m～1.0m，重型車間約為1.0m～1.2m；2.計(jì)算簡(jiǎn)圖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）圖1-7橫向框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖1-8橫向框架的高度取值方法計(jì)算簡(jiǎn)圖中兩個(gè)參數(shù)的取值：Ⅰ.計(jì)算跨度L0—兩上柱軸線之間的距離；Ⅱ.計(jì)算高度H—梁柱連接方式（剛接or鉸接；上承式or下承式）+橫梁剛度是否∞；（1）梁柱剛接+橫梁剛度∞：柱腳底面至框架下弦軸線的距離；（2）梁柱剛接+橫梁剛度有限：柱腳底面至橫梁端部形心的距離；（3）梁柱鉸接+橫梁上承式：柱腳底面至橫梁主要支撐節(jié)點(diǎn)間距離；（4）梁柱鉸接+橫梁下承式：柱腳底面至橫梁主要支撐節(jié)點(diǎn)間距離；補(bǔ)充：柱頂剛接，橫梁剛度是否∞判別方法：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S判別法：（1-1）式中：—橫梁在A點(diǎn)的抗彎剛度，即當(dāng)橫梁遠(yuǎn)端固定，使近端A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)單位轉(zhuǎn)角時(shí)在A點(diǎn)所需施加的彎矩值；—柱在A點(diǎn)的抗彎剛度，即使柱子轉(zhuǎn)動(dòng)單位轉(zhuǎn)角時(shí)在A點(diǎn)所需施加的彎矩值；

滿足上式（1-1）時(shí)，橫梁可認(rèn)為無限剛，否則為有限剛。（2）慣性矩I判別法：式中：I0、I1—橫梁和柱下段的慣性矩；

H、L—框架的計(jì)算高度和跨度。當(dāng)H/L〉1.0時(shí)，按H/L=1.0計(jì)算。滿足上式（1-2）時(shí)，橫梁可認(rèn)為無限剛，否則為有限剛。上述兩種方法，第二種較為簡(jiǎn)便。（1-2）二、橫向?？蚣艿暮尚］d和內(nèi)力1.荷載a.永兔久荷載鐵:結(jié)構(gòu)自重協(xié)+屋蓋+俊墻面等自正重；b.可變鑰荷載:屋面活荷非載、風(fēng)、佩雪、積灰忌、吊車荷績(jī)載及地震騾荷載。注:Ⅰ.酷荷載分項(xiàng)睛系數(shù)取值餐；Ⅱ.風(fēng)墊荷載的簡(jiǎn)痰化；Ⅲ.租吊車的組寶合等。2.內(nèi)力叢分析和內(nèi)褲力組合a.分析刊原則：各種荷載檢作用應(yīng)分別進(jìn)行框架覽內(nèi)力分析神，后組合岸；b.構(gòu)樓件內(nèi)力賞組合：Ⅰ.框架因柱：上柱上端能和下段+下柱上端口和下端—4個(gè)控蹈制截面;3組內(nèi)力析組合:+Mmax嗽,N,V此；-Mmax晝,N,V慨；Nma頑x,M,貪V。Ⅱ.柱腳出錨栓：坡2組內(nèi)力組惑合:+Mma基x,N必,V；-Mmax查,N,V晉；Ⅲ.剛接映屋架：妙4組內(nèi)力者組合:（1）屋庭架下弦產(chǎn)生最魔大壓力；（2）屋六架上弦產(chǎn)生最槽大壓力，同時(shí)下弦桿產(chǎn)生最余大拉力；（3）就屋架腹桿產(chǎn)生最大拉力；（4）屋擱架腹桿產(chǎn)生最紛大壓力；圖1-秧9不框架橫步梁端彎譜矩最不魚利組合三、框架沈柱的類型1.結(jié)蚊構(gòu)形式撲分：等截面柱、階形柱和分離式綢柱；2.截噴面形式瞎分：實(shí)腹式愈柱和格構(gòu)式劇柱；四、縱向鉤框架柱的份柱間支撐上層柱間支錫撐：吊車梁上擇部的柱間支淹撐；下層柱間支革撐：吊車梁河下部的柱間支芬撐；1.柱輛間支撐鴉布置：1）每列柱都維要設(shè)柱間煉支撐；2）多跨泰廠房的中列柱的柱間絲式支撐要憲與邊列柱的柱間惰支撐布陰置在同一柱間；3）下層柱間夕支撐一般宜布置在忌溫度區(qū)脹段的中部，以減少侵縱向溫；柱間支撐下層柱間支撐上層柱間支撐圖1-擇10惡柱間犬支撐溫度應(yīng)力么的影響。4）上層柱間支多撐除了歉要在下缸層柱間貌支撐布聚置的柱咐間設(shè)置冠外,還湖應(yīng)、當(dāng)武在每個(gè)族溫度區(qū)寸段的兩端設(shè)置。5）每列柱頂攻均要布置珠剛性系桿。2.柱間竿支撐作用1）承受并傳遞縱向水平荷載具：風(fēng)荷載售、吊車縱離向水平荷斤載、縱向雪地震力等先。2）減少柱在平面外的計(jì)算罪長度。3）保證廠房的縱向剛度。3.柱間圓支撐形式(a)赴單層十域字形反(b)侍人字形捏(c電)門形君(奇d)雙由層十字廢形下層柱間支撐的蔥形式(a)十送字形箭(運(yùn)b)人字克形正(燒c)V字兔形上層柱忘間支撐的戶形式圖1-1坦1柱用間支撐形知式§1.壺3框刃架柱設(shè)那計(jì)特點(diǎn)一、柱的蹤蝶計(jì)算長度等截面柱—6.5節(jié)確定?！兑?guī)范》董5.3.眼4條：?jiǎn)捂i層廠房框架下段剛性固河定的階形香柱，下段柱的計(jì)算長遙度系數(shù)期取決于上段柱和下段柱的線剛度比適值和臨界力參城數(shù)。1.單階灑柱—平面內(nèi)絞計(jì)算長度a.下彩段柱的信計(jì)算長究度系數(shù)濃：當(dāng)柱上端嬌與橫梁鉸接時(shí)，按規(guī)社范（柱上端為檔自由的單階墾柱）的煌數(shù)值×折減接系數(shù)；當(dāng)柱上頑端與橫愚梁剛接時(shí)，按公規(guī)范（柱上端可便移動(dòng)但頁不轉(zhuǎn)動(dòng)的單階過柱）的數(shù)裙值×折齒減系數(shù)世；b.上拼段柱的煩計(jì)算長茶度系數(shù)芝：2.雙低階柱—平面內(nèi)澤計(jì)算長度a.下共段柱的清計(jì)算長梁度系數(shù)求：當(dāng)柱上端貿(mào)與橫梁鉸接時(shí)，按規(guī)費(fèi)范（柱上端為墊自由的雙階拌柱）的草數(shù)值×折減系提數(shù)；當(dāng)柱上端排與橫梁剛接時(shí)，按規(guī)附范（柱上端可磨移動(dòng)但益不轉(zhuǎn)動(dòng)的雙階丘柱）的數(shù)值宗×折減系竭數(shù)；b.上段問柱和中段三柱的計(jì)算孟長度系數(shù)澤和晝：3.框控架柱—平面外轎計(jì)算長度阻止框架平賀面外位能移的側(cè)向支展承點(diǎn)之間的距魚離。注：側(cè)掠向支承糠點(diǎn)—柱間支遼撐的節(jié)朋點(diǎn)；與阿此節(jié)點(diǎn)謙相連的產(chǎn)縱向構(gòu)找件（如拌吊車梁廳、制動(dòng)殊結(jié)構(gòu)、繡輔助桁沒架、托地架、縱日梁和剛跌性系桿各等）；柱在框返架平面煌外處，柱腳和連接節(jié)點(diǎn)可視為鉸接。二、柱扔的截面蔑驗(yàn)算上段柱—實(shí)腹式節(jié)壓彎構(gòu)件柴；下段柱—睬格構(gòu)式壓隙彎構(gòu)件：棄平面內(nèi)整勉體穩(wěn)定+晴分肢穩(wěn)定汽；三、肩魂梁的構(gòu)甜造和計(jì)艙算肩梁—上、下價(jià)柱連接和傳遞吊疫車梁支倒反力的重要部女位；分單壁式和雙壁式兩種。吹由上蓋板、下蓋板、腹板及墊板組成。構(gòu)造要求筐：肩梁慣董性矩宜大于上柱的賺慣性矩獲，其線方剛度與吳下柱單變肢線剛辦度之比粘一般宜不小于25顏，其高跨比可控制介在0.35記～0.5之間。雙臂肩梁悄：剛度大素，整體性娃好，適宜用于柱逗截面寬油度較大枕（不小于9抹00mm)的情形。四、托仍架（托梁）躬—上承屋顛架，下眨傳柱子托架與屋愚架的連接疊接：巡壽構(gòu)造簡(jiǎn)疊單、便幕于施工武、但托似架（托龍梁）受缺扭。平接：可以榜有效地程減輕托然架（托梁佩）受扭希的不利幸影響，仁常采用含。圖1-糟12賺托架矩（托梁狹）與屋朵架連接雹形式9、靜夜告四無鄰鎮(zhèn)，荒居讓舊業(yè)貧融。。4月-楊234月-2期3Fri級(jí)day抹,A揚(yáng)pri賓l2騙8,伴202嶄310、雨中黃暢葉樹，燈并下白頭人新。。13:珠19:景0813:1遍9:0813:茶194/2聲8/2且023甜1:輛19:碌08輕PM11、以我沿獨(dú)沈久候，愧君尋相見頻碑。。4月-鳥2313:管19:豎0813:遍19Apr將-2328-除Apr灰-2312、故人螞江海別持，幾度京隔山川焦。。13:1詢9:0913:鐮19:售0913:需19Frid開ay,邊Apri斷l(xiāng)28喪,20款2313、乍見翻嘗疑夢(mèng)，相劇悲各問年臥。。4月-2附34月-2掩313:1英9:0913:1誰9:09Apri廚l28謊,20跪2314、他鄉(xiāng)生圣白發(fā)，舊圣國見青山堂。。28四尾月20葬231:19鋒:09塞下午13:虎19:掘094月-2爛315、比不癢了得就墊不比，忍得不到喊的就不述要。。。四月此231:1右9下幫午4月-國2313:1挺9Apri其l28重,20教2316、行動(dòng)出冤成果，工衡作出財(cái)富豈。。2023天/4/2址813菜:19:察0913:1抖9:0928A腸pril冰202墳317、做前，消能夠環(huán)視往四周；做友時(shí)，你只渡能或者最慨好沿著以削腳為起點(diǎn)皮的射線向蟲前。。1:1摧9:0鑄9下求午1:19袍下午13:1躲9:094月-2志39、沒有失早敗，只有娛暫時(shí)停止氏成功！。4月-2右34月-乖23Frid鉗ay,剖Apri秧l28成,20慕2310、很多衫事情努朽力了未黑必有結(jié)棍果，但韻是不努產(chǎn)力卻什綱么改變鼻也沒有樂。。13:炊19:般0913:1鈔9:0913:1恥94/2撥8/2惕023努1:線19:聲09屑PM11、成功統(tǒng)就是日寫復(fù)一日在那一點(diǎn)左點(diǎn)小小杜努力的錢積累。育。4月-2火313:1攝9:0913:擠19Apr蒼-2328-姐Apr乏-2312、世間肆成事，桿不求其騾絕對(duì)圓五滿，留呢一份不拔足，可味得無限袖完美?；?。13:僑19:望0913:坡19:棒0913:1剩9Frid徹ay,名Apri笨l28催,20堤2313、不知處香積寺鄙，數(shù)里釘入云峰撐。。4月-泥234月-炕2313:1編9:0913:1丘9:09Apr顫il寬28,需20段2314、意志堅(jiān)候強(qiáng)的人能粘把世界放漠在手中像收泥塊一樣吃任意揉捏麻。28壟四月握202堅(jiān)31:1山9:0字9下金午13:會(huì)19:雜094月-卸2315、楚塞三胡湘接，荊涌門九派通閘。。。四月2毅31:19困下午4月-2往313:高19Apri摘l28鞏,20昌2316、少年雅十五二癢十時(shí)，賣步行奪輛得胡馬尋騎。。2023危/4/2民813紛:19:覺0913:鏟19:伯0928倦Apr客il恐202們317、空山新呆雨后，天偷氣晚來秋彩。。1:1鴉9:0嫌9下滲午1:1擋9下腦午13:蜻19:糊094月-2擾39、楊柳散版和風(fēng)，青凍山澹吾慮壯。。4月-2肥34月-渠23Frid農(nóng)ay,魔Apri邊l28獎(jiǎng),20銅2310、閱讀貨一切好互書如同帽和過去期最杰出架的人談圾話。13:艘19:套0913:姓19:益0913:1鎮(zhèn)94/28咱/202哀31:食19:0糧9PM11、越是狠沒有本下領(lǐng)的就搞越加自這命不凡培。4月-2耳313:1誼9:0913:1澇9Apr-撲2328-俊Apr電-2312、越是無劈燕能的人，激越喜歡