重型廠房鋼結構設計講義圖文

2.1結構形式和結構布置2.2計算原理2.3鋼屋架設計2.4吊車梁設計第二章重型廠房結構設計5/17/20231

一般說明

屋架外形及腹桿形式

屋蓋支撐

2.1結構形式和結構布置一般說明重型廠房的組成：

柱、屋架、吊車梁、天窗架、支撐。（圖2-1示）重型廠房結構形式：單層剛(框)架多層剛架柱屋架吊車梁天窗架柱間支撐屋蓋結構體系：鋼屋架—大型屋面板結構體系鋼屋架—檁條—輕型屋面板結構體系橫梁—檁條—輕型屋面板結構體系吊車的工作制等級與工作級別的對應關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）結構上的要求：在保證廠房具有必需的剛度和強度的同時，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;參數(shù)較小的廠房取6m柱距較為合適。如果采用輕型圍護結構，則取大柱距15m，18m及24m較適宜。2.1.1.1柱網(wǎng)布置和計算單元圖2-2柱網(wǎng)布置計算單元

2.溫度收縮縫:超出表2-2中數(shù)值時,應考慮溫度應力和溫度變形的影響

結構情況

縱向溫度區(qū)段(垂直屋架或構架跨度方向)橫向溫度區(qū)段(屋架或構架跨度方向)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構

220120150180100125120----

溫度區(qū)段長度表(m)表2-2拔柱：由于工藝要求或其它原因，有時需要將柱距局部加大。如圖2．2中，在縱向軸線B與橫向軸線L相交處不設柱子，因而導致軸線k和m之間的柱距增大，這種情形有時形象地稱為拔柱。托架（托梁）：上承屋架，下傳柱子。托架與屋架的連接疊接：構造簡單，便于施工，但托架（托梁）受扭。

平接：可以有效地減輕托架（托梁）受扭的不利影響，較常用。托梁與屋架的連接2.1.1.2橫向框架及其截面選擇

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）柱腳剛接：可以削減上柱柱頂?shù)膹澗刂?，增大橫向框架的剛度。鉸接框架：橫梁與柱子鉸接，適用于吊車起重量不很大的輕型維護結構。

剛接框架：橫梁與柱子剛接。適用于設有雙層吊車，裝備硬鉤吊車等的單跨重型廠房。階梯形柱：上段柱：實腹式,格構式。下段柱：綴條格構式。分離式柱：吊車肢,屋蓋肢

優(yōu)點：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計算長度,兩肢分別單獨承擔荷載。階梯形下柱的常見截面形式：圖2-6雙肢格構式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級吊車的單跨廠房

柱子與基礎剛性連接

縱向剛度

橫向剛度

柱間支撐

屋架與柱子剛性連接

雙臂肩梁：剛度大，整體性好，適宜用于柱截面寬度較大（不小于900mm)的情形。肩梁：將各階柱段連在一起。肩梁

單臂肩梁（圖2-7a）

雙臂肩梁（圖2-7a）構造要求：肩梁慣性矩宜大于上柱的慣性矩，其線剛度與下柱單肢線剛度之比一般宜不小于25，其高跨比可控制在0.35～0.5之間。下層柱間支撐：吊車梁下部的柱間支撐2.1.1.3柱間支撐上層柱間支撐：吊車梁上部的柱間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.柱間支撐的布置：1）每列柱都要設柱間支撐。2）多跨廠房的中列柱的柱間支撐要與邊列柱的柱間支撐布置在同一柱間。3）下層柱間支撐一般宜布置在溫度區(qū)段的中部，以減少縱向溫度應力的影響。

4）上層柱間支撐除了要在下層柱間支撐布置的柱間設置外,還應當在每個溫度區(qū)段的兩端設置。5）每列柱頂均要布置剛性系桿。

吊車梁將工程實塔例格構柱吊車梁格構柱吊車梁吊車梁2.柱間支撐布的作伐用：1）承改受并紙傳遞常縱向產(chǎn)水平扣荷載例：作用于污山墻上丘的風荷記載、吊歌車縱向杏水平荷室載、縱向地強震力等股。2）減溪少柱頂在平饞面外鬼的計稍算長演度。3)保證瓣廠房陪的縱寫向剛模度。3.柱間支巨撐的形片式：(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是鍬指由直贈桿在端趨部相互攪連接而概組成的撒格子式那結構。桁架中喘的桿件環(huán)大部分愛情況下蘆只受軸紛線拉力緣瑞或壓力券。應力尋在截面按上均勻主分布，巨桁架用身料經(jīng)濟蜜，結構的自精重小套，易咽于構州成各渣種外響形以銹適應三不同辣的用驚途芬。在工為業(yè)與豆民用校房屋凱建筑草中，逝當跨魯度比紗較大開時用拼梁作拿屋蓋跨的承崗重結錫構是拌不經(jīng)央濟的蝴，這粘時都勉要用風桁架泄。屋架智外形在及腹賞桿形覆式桁架趣的應度用桁架草的外壩形及串腹桿斜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2.1頂.2.查3.確古定桁架管形式的潔原則三角曉形屋顧架：適合聰于波肺形石漠棉瓦研、瓦弄楞鐵投皮,坡度熊一般柳在1夫/3狼～1奇/2梯形屋衛(wèi)架：壓型鋼封板和大寸型鋼筋潮混凝土衛(wèi)屋面板漸，坡度一膽般在1叔/2～鋸1/81.滿足使安用要求慢：2.受力合芽理：1）弦桿極：使各租節(jié)間午弦桿敗的內(nèi)白力相剪差不獄太大賄。簡支屋灘架外形毫與均布木荷載下域的拋物第線形彎議矩圖撿接近踐時，軌各處欺弦桿翼內(nèi)力崖才比較接近李。2）上腹桿毅：應使殊長桿依受拉鬼短桿罩受壓完，且捏腹桿債數(shù)量宜少游，腹桿鞠總長度慕也應較陰小。單向紐奉斜桿抓式：斜腹桿世受拉豎腹宜桿受莖壓合理斜腹桿雖受壓豎腹桿宇受拉不合患理再分棒式腹訊桿∶減少受搬壓上弦仍節(jié)間尺參寸，避免節(jié)間直的附加瓶彎矩也日減少了鍬上弦桿在題屋架平絮面內(nèi)的宏長比寸。交叉名式腹毫桿∶主要用夠于可能幣從不同密方向受攤力的支毀撐體昌系。再分式固腹桿交叉式蠶腹桿3.制造簡霧單及運餐輸與安肉裝方便桿件數(shù)疾量少，掏節(jié)點少天，桿件更尺寸劃蚊一及節(jié)點構燦造形餅式劃亭一。鄙平行噸弦桁剝架最饞容易保符合上述枯要求提。4.綜合技澤術經(jīng)濟酷效果好三角經(jīng)形屋疫架下象弦下捐沉，赴弦桿弱交角刷增大駱，方敏便制牲造，襯屋架獨重心稼降低換，提檔高了記穩(wěn)定券性?？捎行⒔档臀荻昙軐χТ鍝谓Y構畏的推力優(yōu)。根據(jù)炕不同殿的條估件桁裳架形笑式可齡以有午很多練變化跨度L—工右藝及倚使用咳要求高度H—經(jīng)濟鄙、剛度蟻、運輸瀉、坡度掃等各種屋商架中部符高度：三角史形屋說架：中部汁高度戒H≈茫(1/舒6～刺1/嚇4)L梯形販屋架憲：中部高技度H≈姿(1/1膊0～1答/6)L端部換高度窮H0≈(1.歌8～然2.孔1m)2.戀1.鉤2.耗4厭桁架讀主要矮尺寸庸的確必定屋蓋車支撐屋蓋庫上弦腰橫向拍水平以支撐屋蓋宗下弦公橫向果水平昏支撐屋蓋下城弦縱向輝水平支億撐豎向支繪撐系桿圖2筑．1沫6屋充蓋支給撐作缸用示侵意圖1.保證屋命蓋結構射的幾何楚穩(wěn)定性娛。幾何可屋變體系屋架航側傾幾何賽不變根體系屋架恒穩(wěn)定屋蓋塔支撐降的作女用2.保證屋銀蓋的剛圈度和空勵間整體逐性橫向水燃平支撐是一杠個水住平放攪置(或接近戶水平放置)的桁架,支座遍是柱傭或垂營直支祥撐魄。縱向唯水平篩支撐胖：提高送屋架做平面夏內(nèi)（蒸橫向勇）抗彎剛膊度，嗎使框寬架協(xié)垂同工徹作，油形成朱空間該整體擁性，減少妥橫向去水平器荷載封作用每下的袍變形盤。3.為弦彼桿提摔供適偶當?shù)膰鷤认蛱罩С刑劈c支撐領可作拔為屋沉架弦嬌桿的亞側向享支承隙點，絡減小叢弦桿在屋繁架平靜面外蟻的計墳算長率度，撿保證般受壓肉上弦必桿的側向穩(wěn)鞋定，并焦使受拉量下弦保綱持足夠旺的側向乞剛度。4.承擔贏并傳魄遞水須平荷阿載如傳遞烈風荷載草、懸掛訊吊車水掛平荷載遠和地震拌荷載。5.保證結控構安裝撿時的穩(wěn)場定與方遙便屋蓋支搏撐的布林置1.上弦橫替向水平脈支撐布屆置原則:在有檁史條或只蓄采用大塌型屋面滔板的屋件蓋中都思應設置排屋架上近弦橫向納水平支父撐，當榴有天窗薪架時，趣天窗架踢上弦也燃應設置往橫向水屢平支撐乒。設置在嚷房屋的首兩端,一般長設在乏第一兔個柱婦間或偵設在姥第二跪個柱泛間,間距L0≤6飾0m。上弦橫喂向水平魄支撐布波置圖2.下弦壤橫向冰水平伸支撐以布置介原則儉：當跨鼓度L≥18賢m；設有懸窗掛式吊躲車起重朗量大于5噸；廠房仰內(nèi)設蓮有較醒大的巡壽振動布設備嫂。與上幕弦橫歐向水倍平支羽撐布住置在圓同一蜘柱間及。3.縱向饞水平住支撐倡布置孔原則執(zhí)：廠房內(nèi)蟲設有托鵲架，或崗有較大抵噸位的私重級、鉗中級工作制技的橋式霉吊車；或有壁培行吊車培，或有筍鍛錘等雞大型振棋動設備濃；以及勿當房劑屋較著高，梨跨度偷較大珍，空墨間剛襪度要容求高蠅時些。下弦水癥平支撐咸布置圖4.垂直首支撐成布置翁原則雜：所有房胸屋中均仿應設置六垂直支唉撐。梯形屋油架在跨醬度L≤30鳳m，三角形辮屋架在陰跨度L≤沿24鏡m時，蒸僅在嗎跨度庫中央爪設置隆一道殊。扔當跨駛度大于上蛾述數(shù)容值時遣宜在書跨度1／3附近昆或天刮窗架圾側柱外設物置兩禽道暴。梯形屋械架不分萄跨度大海小，其牧兩端還棟應各設信置一道里，當林有托貼架時刻則由疲托架繁代替敗。垂直支做撐與上銜、下弦雁橫向水互平支撐吩布置在銷同一柱柄間。屋蓋賭支撐源布置交圖屋架跟的垂諸直支閘撐布廉置5.系桿剛性系嗎桿：能承圖受拉窩力也牲能承附受壓姿力的緒系桿而。柔性系飄桿：只能忌承受同拉力供的系