重型單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

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8/27/20231

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.溫度干收縮干縫:超出干表3-干2中數(shù)干值時,應(yīng)考干慮溫干度應(yīng)干力和干溫度干變形干的影干響

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)的非采暖房屋露天結(jié)構(gòu)

220120150180100125120----溫度干區(qū)段干長度干表(干m)干表3干-2拔柱干：由于干工藝干要求干或其干它原干因，干有時干需要干將柱干距局干部加干大。干如圖3．2中，干在縱干向軸干線B與橫干向軸干線L相交干處不干設(shè)柱干子，干因而干導(dǎo)致干軸線k和m之間干的柱干距增干大，干這種干情形干有時干形象干地稱干為拔干柱。托架干（托干梁）干：上承干屋架干，下干傳柱干子。托架干與屋干架的干連接疊接干：構(gòu)造干簡單干，便干于施干工，干但托干架（干托梁）干受扭干。平接干：可以干有效干地減干輕托干架（干托梁干）受干扭的不利干影響干，較干常用干。托梁干與屋干架的干連接3.干1.干1.干2干橫干向框干架及干其截干面選干擇橫向干框架干梁與干柱的干連接干形式干：剛接干框架干：（干a)干、（干b）干橫梁干與柱干子的干剛接干連接鉸接干框架干：（干c）干橫梁干與柱干子的干鉸接干連接干。（a）（b）（c）柱腳干剛接干：可以干削減干上柱干柱頂干的彎干矩值干，增大干橫向干框架干的剛干度。鉸接干框架干：橫梁干與柱干子鉸干接，干適用干于吊干車起重量干不很干大的干輕型干維護(hù)干結(jié)構(gòu)干。剛接干框架干：橫梁干與柱干子剛干接。干適用干于設(shè)干有雙層干吊車干，裝干備硬干鉤吊干車等干的單跨干重型干廠房干。階梯干形柱干：上段干柱：干實腹式,格構(gòu)干式。下段干柱：干綴條干格構(gòu)干式。分離干式柱干：吊車干肢,屋蓋干肢優(yōu)點(diǎn)干：減干小兩干肢在干框架干平面干內(nèi)的干計算干長度干,兩肢干分別干單獨(dú)干承擔(dān)干荷載干。階梯干形下干柱的干常見干截面干形式干：圖3干-6干雙干肢格干構(gòu)式干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級吊干車的干單跨干廠房柱子與基礎(chǔ)剛性連接

縱向剛度

橫向剛度

柱間支撐

屋架與柱子剛性連接

雙臂干肩梁干：剛度干大，干整體干性好干，適干宜用干于柱干截面寬干度較干大（干不小干于90干0m干m)的情干形。肩梁干：將各干階柱干段連干在一干起。肩梁單臂干肩梁雙臂干肩梁構(gòu)造干要求干：肩梁干慣性干矩宜干大于干上柱干的慣干性矩干，其干線剛干度與干下柱干單肢干線剛干度之干比一干般宜干不小干于2干5，干其高干跨比干可控干制在干0.干35干～0干.5干之間干。下層干柱間干支撐干：吊車干梁下干部的干柱間干支撐3.干1.干1.干3干柱間干支撐上層干柱間干支撐干：吊車干梁上干部的干柱間干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.柱間干支撐干的布干置：1）每干列柱干都要干設(shè)柱間干支撐。2）多干跨廠干房的干中列干柱的干柱間干支撐干要與干邊列干柱的干柱間支干撐布干置在干同一干柱間干。3）下干層柱干間支干撐一干般宜干布置干在溫干度區(qū)干段的干中部干，以減干少縱干向溫干度應(yīng)干力的干影響干。4）上層干柱間干支撐干除了干要在干下層干柱間干支撐干布置干的柱間設(shè)干置外,還應(yīng)干當(dāng)在干每個干溫度干區(qū)段干的兩干端設(shè)干置。5）每干列柱干頂均干要布干置剛性干系桿。吊車干梁工干程實干例格構(gòu)柱吊車梁格構(gòu)柱吊車梁吊車梁2.柱間支撐干的作干用：1）承干受并干傳遞干縱向干水平干荷載干：作用干于山干墻上干的風(fēng)干荷載干、吊干車縱干向水干平荷干載、縱向干地震干力等干。2）減干少柱干在平干面外干的計干算長干度。3)保證干廠房干的縱干向剛干度。3.柱間干支撐干的形干式：(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干是指干由直干桿在干端部干相互干連接干而組干成的干格子干式結(jié)干構(gòu)。桁架干中的干桿件干大部干分情干況下干只受干軸線干拉力干或壓干力。干應(yīng)力干在截干面上干均勻干分布干，桁干架用干料經(jīng)干濟(jì)，干結(jié)構(gòu)的自干重小干，易干于構(gòu)干成各干種外干形以干適應(yīng)干不同干的用干途干。在工干業(yè)與干民用干房屋干建筑干中，干當(dāng)跨干度比干較大干時用干梁作干屋蓋干的承干重結(jié)干構(gòu)是干不經(jīng)干濟(jì)的干，這干時都干要用干桁架干。屋架干外形干及腹干桿形干式桁架干的應(yīng)干用桁架干的外干形及干腹桿干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.干1.干2.干3.干確定干桁架干形式干的原干則三角干形屋干架：適合干于波干形石干棉瓦干、瓦干楞鐵干皮,坡度干一般干在1干/3干～1干/2梯形干屋架干：壓型干鋼板干和大干型鋼干筋混干凝土干屋面干板，坡度干一般干在1干/2干～1干/81.滿足干使用干要求干：2.受力干合理干：1）弦干桿：使各干節(jié)間干弦桿干的內(nèi)干力相干差不干太大干。簡支干屋架干外形干與均干布荷干載下干的拋干物線形彎干矩圖干接近干時，干各處干弦桿干內(nèi)力干才比較接干近。2）干腹桿干：應(yīng)使干長桿干受拉干短桿干受壓干，且干腹桿干數(shù)量宜干少，干腹桿干總長干度也干應(yīng)較干小。單向干斜桿干式：斜腹干桿受干拉豎腹干桿受干壓合理斜腹干桿受干壓豎腹干桿受干拉不合干理再分干式腹干桿∶減少干受壓干上弦干節(jié)間干尺寸干，避免節(jié)干間的干附加干彎矩干也減干少了干上弦桿干在屋干架平干面內(nèi)干的長干比干。交叉干式腹干桿∶主要干用于干可能干從不干同方干向受干力的支干撐體干系。再分干式腹干桿交叉干式腹干桿3干.制造干簡單干及運(yùn)干輸與干安裝干方便桿件干數(shù)量干少，干節(jié)點(diǎn)干少，干桿件干尺寸干劃一干及節(jié)點(diǎn)構(gòu)干造形干式劃干一。干平行干弦桁干架最干容易干符合上述干要求干。4.綜合干技術(shù)干經(jīng)濟(jì)干效果干好三角干形屋干架下干弦下干沉，干弦桿干交角干增大干，方干便制干造，干屋架干重心干降低干，提干高了干穩(wěn)定干性?？捎懈尚Ы蹈傻臀莞杉軐Ω芍胃山Y(jié)構(gòu)干的推干力。根據(jù)干不同干的條干件桁干架形干式可干以有干很多干變化跨度L—工干藝及干使用干要求高度H—經(jīng)干濟(jì)、干剛度干、運(yùn)干輸、干坡度干等各種干屋架干中部干高度干：三角干形屋干架：中部干高度干H≈干(1/干6～干1/干4)L梯形干屋架干：中部干高度干H≈干(1/干10干～1干/6)L端部干高度干H0≈(1.干8～干2.干1m)3.干1.干2.干4干桁架干主要干尺寸干的確干定屋蓋干支撐屋蓋干上弦干橫向干水平干支撐屋蓋干下弦干橫向干水平干支撐屋蓋干下弦干縱向干水平干支撐豎向干支撐系桿圖3干．1干6屋干蓋支干撐作干用示干意圖1.保證干屋蓋干結(jié)構(gòu)干的幾干何穩(wěn)干定性干。幾何干可變干體系屋干架側(cè)干傾幾何干不變干體系屋干架穩(wěn)干定屋蓋干支撐干的作干用2.保證干屋蓋干的剛干度和干空間干整體干性橫向干水平干支撐是一干個水干平放干置(或接干近水干平放置)的桁干架,支座干是柱干或垂干直支干撐干。縱向干水平干支撐干：提高干屋架干平面干內(nèi)（干橫向干）抗彎剛干度，干使框干架協(xié)干同工干作，干形成干空間干整體干性，減少干橫向干水平干荷載干作用干下的干變形干。3.為弦干桿提干供適干當(dāng)?shù)母蓚?cè)向干支承干點(diǎn)支撐干可作干為屋干架弦干桿的干側(cè)向干支承干點(diǎn)，干減小干弦桿在屋干架平干面外干的計干算長干度，干保證干受壓干上弦干桿的側(cè)向干穩(wěn)定干，并干使受干拉下干弦保干持足干夠的干側(cè)向干剛度干。4.承擔(dān)干并傳干遞水干平荷干載如傳干遞風(fēng)干荷載干、懸干掛吊干車水干平荷干載和干地震干荷載干。5.保證干結(jié)構(gòu)干安裝干時的干穩(wěn)定干與方干便屋蓋干支撐干的布干置1.上弦干橫向干水平干支撐干布置干原則:在有干檁條干或只干采用干大型干屋面干板的干屋蓋干中都干應(yīng)設(shè)干置屋干架上干弦橫干向水干平支干撐，干當(dāng)有干天窗干架時干，天干窗架干上弦干也應(yīng)干設(shè)置干橫向干水平干支撐干。設(shè)置干在房干屋的干兩端,一般干設(shè)在干第一干個柱干間或干設(shè)在干第二干個柱干間,間距L0≤6干0m。上弦干橫向干水平干支撐干布置干圖2.下弦干橫向干水平干支撐干布置干原則干：當(dāng)跨干度L≥18干m；設(shè)有干懸掛干式吊干車起干重量干大于5噸；廠房干內(nèi)設(shè)干有較干大的干振動干設(shè)備干。與上干弦橫干向水干平支干撐布干置在干同一干柱間干。3.縱向干水平干支撐干布置干原則干：廠房干內(nèi)設(shè)干有托干架，干或有干較大干噸位干的重干級、干中級工作干制的干橋式干吊車干；或有干壁行干吊車干，或干有鍛干錘等干大型干振動干設(shè)備干；以及干當(dāng)房干屋較干高，干跨度干較大干，空干間剛干度要干求高干時干。下弦干水平干支撐干布置干圖4.垂直干支撐干布置干原則干：所有干房屋干中均干應(yīng)設(shè)干置垂干直支干撐。梯形干屋架干在跨干度L≤3干0m，三角干形屋干架在干跨度L≤干24干m時，干僅在干跨度干中央干設(shè)置干一道干。干當(dāng)跨干度大于上干述數(shù)干值時干宜在干跨度1／3附近干或天干窗架干側(cè)柱外設(shè)干置兩干道干。梯形干屋架干不分干跨度干大小干，其干兩端干還應(yīng)干各設(shè)干置一道干，當(dāng)干有托干架時干則由干托架干代替干。垂直干支撐干與上干、下干弦橫干向水干平支干撐布干置在干同一柱干間。屋蓋干支撐干布置干圖屋架干的垂干直支干撐布干置5.系桿剛性干系桿干：能承干