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1、,1,2.1 结构形式和结构布置 2.2 计算原理 2.3 钢屋架设计 2.4 横向框架和框架柱的设计 2.5 吊车梁设计,2.1.1 结构构件及结构体系 2.1.2 柱网布置和计算单元 2.1.3 横向框架及其截面选择 2.1.4 柱间支撑 2.1.5 屋架外形及腹杆形式 2.1.6 屋盖支撑,2.1 结构形式和结构布置,结构 形式 与 布置,2.厂房钢结构的主要结构构件： 1.框架柱； 2.钢屋架 支撑、吊车梁、天窗架、抗风柱（图2-1示）,1.厂房钢结构形式：,单层刚(框)架,多层刚架,2.1 结构形式和结构布置,2.1.1 结构构件和结构体系,3.构件按其作用归并为下列结构体系：,屋盖
2、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,2.1 结构形式和结构布置,2.1.1 结构构件和结构体系,单层厂房钢结构用钢量,-厂房类型（根据吊车起重量分类） a.轻型 3580kg/m2 b.中型 75170kg/m2 c.重型 200400kg/m2,单层厂房钢结构用钢量,主要构件用钢量百分比 框架柱 30%50% 钢屋架 10%40% 吊车梁 15%35%,（按照吊车使用的频繁程度）,吊车的工作制等级与工作级别的对应关系,1.影响柱网布置因素： 1）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
3、柱距和跨度的类别尽量少些，以利施工。 3）经济要求,2.1 结构形式和结构布置,2.1.2 柱网布置和计算单元,横向框架和纵向框架的柱形成柱网,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。,2.1 结构形式和结构布置,2.1.2 柱网布置和计算单元,2.1.2 柱网布置和计算单元,图 2.2 柱网布置,计算单元,结构温度变形,设置温度缝（横向/纵向） 释放温度变形 减小温度应力,柱网布置,温度缝设置,2.1 结构形
4、式和结构布置,2.1.2 柱网布置和计算单元,温度变形受到约束产生温度应力,2.温度收缩缝 : 当温度区段超出表2-2中数值时,应考虑温度应力和温度变形的影响,温度区段长度表(m) 表2-2,热车间和采暖地区的非采暖房屋,采暖房屋和非 采暖地区的房屋,露天结构,横向温度缝 在温度缝两侧设置两榀横向框架（设置双柱） 轴线定位：使温度缝的中线和定位轴线重合,柱网布置,温度缝做法,2.1 结构形式和结构布置,2.1.2 柱网布置和计算单元,纵向温度缝 在纵向构件（吊车梁、托架）支座处设置板铰支座/活动支座（多用于轻型结构）,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22中，在纵向轴线
5、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，但为基本柱距的倍数。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。,按连接方式 铰接框架：横梁与柱子的铰接连接 刚接框架：横梁与柱子的刚接连接 上刚接下悬臂框架 按框架跨数 单跨/双跨/多跨,横向框架形式,横向框架种类,框架柱和横梁、钢屋架构成横向框架,2.1 结构形式和结构布置,2.1.3 横向框架及其截面选择,横向框架形式,铰接框架和刚接框架,2.1.3 横向框架及其截面选择,1.柱脚形
6、式:,门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。,柱脚刚接 ：可以削减上柱柱顶的弯矩，增大横向框架的刚度。多用此连接。,刚接柱脚详图,铰接柱脚详图,刚接柱脚门式刚架,铰接柱脚门式刚架,变截面梁,变截面梁、柱,加劲板,柱脚螺栓,刚接柱脚工程实例,铰接柱脚工程实例,横向框架形式,铰接框架和刚接框架,横向框架形式,铰接框架和刚接框架,横向框架形式,铰接框架和刚接框架,横向框架形式,铰接框架和刚接框架,2.1.3 横向框架及其截面选择,2.铰接框架 下柱弯矩大；横向刚度差；受力明确，计算简单；安装方便；对基础沉降适应性强。适用于多跨厂房、厂房高度不大刚度容易满足或吊车起重量不大的轻型厂房或维护结构。,3
7、.刚接框架 柱脚弯矩小；横向刚度好；受力复杂；构造麻烦；对基础沉降适应性差。适用于吊车起重量大、设有双层吊车或对厂房要求较高等的单跨厂房。,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 。,格构式柱（阶梯形柱）： 上段柱：实腹式,格构式；下段柱：缀条格构式。,4.框架柱形式,横向框架形式,铰接框架和刚接框架,格构式柱,图2-6 双肢格构式柱,：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 ：一种转换构件，将各阶柱段连在一起。,肩梁,单臂肩梁,双臂肩梁,构造要求：为了保证对上柱的嵌固作用以及上下柱段的受力连续性，肩梁惯性矩宜
8、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0.350.5之间。,肩梁,刚度保证,2.1.3 横向框架及其截面选择,下层柱间支撑：吊车梁下部的柱间支撑,上层柱间支撑：吊车梁上部的柱间支撑,2.1.4 柱间支撑,2.1 结构形式和结构布置,1.柱间支撑的布置： 1）每列柱都要设柱间支撑。多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱间支撑布置在同一柱间。 2）下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部1/3范围内，以减少纵向温度应力的影响。 3）上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱 间设置外,还应在每个温度区段的两端设置。 4）每列柱顶均要布置刚性系杆。,2.1.4
9、 柱间支撑,2.1 结构形式和结构布置,2.1.4 柱间支撑,2.1 结构形式和结构布置,1.柱间支撑的布置：,2.柱间支撑的形式：,2.柱间支撑的形式：,2.柱间支撑的形式：,2.柱间支撑的形式：,3.柱间支撑的作用： 1）承受并传递纵向水平荷载： 作用于山墙上的风荷载、吊车纵向水平荷载、 纵向地震力等。 2）减少柱在平面外的计算长度。 3) 保证厂房的纵向刚度。,2.1.4 柱间支撑,2.1 结构形式和结构布置,1）柱间支撑可按悬臂平行弦桁架计算 2）支撑受力一般较小，可按刚度要求（容许长细比） 确定构件截面 3）交叉支撑按拉杆设计 4）常用截面形式：角钢/圆钢（张紧装置）,4.柱间支撑构件的设计,2.1.4 柱间支撑,2.1 结构形式和结构布置,
