《钢结构厂房》PPT课件

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1、第1章单层厂房结构设计1.1厂房结构的形式与布置1.1.1厂房结构的组成厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如图1.1所示。这些构件按其所起作用可分为下面几类：横向框架屋盖结构支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑作用：承载连系）吊车梁和制动梁（或制动桁架）墙架厂房结构演示1——屋架2——托架3——上弦横向支撑4——制动桁架5——横向平面框架6——吊车梁7——屋架竖向支撑8——檩条9、10——柱间支撑11——框架柱12——中间柱13——墙架梁图1.1厂房结构示例1.1.2厂房结构的设计步骤确定厂房的功能：由工艺要求和建筑要求确定建筑方案。结

2、构的设计：结构方案布置——荷载的计算——内力分析——构件的设计——施工图1.1.3柱网和温度伸缩缝的布置1.1.3.1柱网布置满足生产工艺的要求满足结构方面的要求符合经济合理的要求符合柱距规定要求（按《厂房建筑统一化基本规则》和《建筑统一模数制》的规定：结构构件的统一化和标准化可降低制作和安装的工作量。对厂房横向，当厂房跨度L≤18m时，其跨度宜采用3m的倍数；当厂房跨度L＞18m时，其跨度宜采用6m的倍数。只有在生产工艺有特殊要求时，跨度才采用21m、27m、33m等。对厂房纵向，以前基本柱距一般采用6m或12m；现在采用压型钢板作屋面和墙面材料的厂房日益广泛，常以18m甚至24m

3、作为基本柱距。多跨厂房的中列柱，常因工艺要求需要“拔柱”，其柱距为基本柱距的倍数，最大可达48m）。1.1.3.2温度伸缩缝布置厂房平面尺寸较大时，因温度变化使上部结构产生横向和纵向的变形，使柱内产生弯曲应力，并可能导致屋面和墙面破裂。因此为避免产生过大的温度变形和温度应力，应在厂房的横向或纵向设置温度伸缩缝。布置主要决定于厂房的纵向和横向长度根据使用经验和理论分析，钢结构设计规范规定，当温度区段长度不超过表1.1的数值时，可不计算温度应力。温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。温度区段长度值　　　　　表1.1结　构　情　况温度区段长度（m）纵向温度区段（垂直于屋架或构架跨度方向）横向温

4、度区段（沿屋架或构架跨度方向）支座斜杆和支座竖杆其他腹杆采暖房屋和非采暖地区的房屋220120150热车间和采暖地区的非采暖房屋180100125露天结构120————1.2厂房结构的框架形式厂房的主要承重结构通常采用框架体系，困为框架体系的横向刚度较大，且能形成矩形的内部空间，便于桥式吊车运行，能满足使用上的要求。厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接柱顶可分为铰接和刚接两类铰接对基础不均匀沉陷及温度影响敏感性小，节点构造容易处理，屋架端部不产生弯矩，下弦杆始终受拉。柱顶铰接时下柱的弯矩较大，厂房横向刚度差刚接厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚度要求较高时，钢结构的单跨厂房常采用柱顶刚接

5、方案1.2.1横向框架主要尺寸和计算简图1.2.1.1主要尺寸框架的主要尺寸见图1.3所示。框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离(1.1)式中—桥式吊车的跨度；S—由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离（图1.4），应满足下式要求：（1.2）B—吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得；D—吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙：当吊车起重量不大于500KN时，不宜小于80mm；当吊车起重量大于或等于750KN时，不宜小于100mm；当在吊车和柱之间需要设置安全走道时，则D不得小于400mm。—上段柱宽度。S的取值：对于中型厂房一般采用0.75m或1m，重型厂房则为1.25m甚至达2.0m。框架

6、由柱脚底面到横梁下弦底部的距离：式中—地面至柱脚底面的距离。—地面至吊车轨顶的高度，由工艺要求决定；—吊车轨顶至屋架下弦底面的距离1.2.1.2计算简图单层厂房框架是由柱和屋架（横梁）组成，各个框架之间有屋面板或檩条、托架、屋盖支撑等纵向构件相互连接在一起，故框架实际上是空间工作的结构，应按空间工作计算才比较合理和经济，但由于计算较繁，工作量大，所以通常均简化为单个的平面框架（图1.5）来计算。横向框架的计算简图有两种类型，分为柱顶铰接和柱顶刚接横向框架的计算高度取值分为四种情况，详见图1.6框架的计算跨度L（或L1、L2）取为两上柱由线之间的距离。1.2.2横向框架的荷载和内力1.

7、2.2.1荷载作用在横向框架上的荷载可分为永久荷载和可变荷载两种。永久荷载有：屋盖各级组织主、柱、吊车梁系统、墙架、墙板及设备管道和的自重。这些重量可参考有关资料、表格、公式进行估计。可变荷载有：风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、吊车荷载、地震荷载等。这些荷载可由荷载规范和吊车规格查得。1.2.2.2内力分析和内力组合框架内力分析可按结构力学的方法进行，也可利用现成的图表或计算机程序分析框架内力。为了计算框架构件截面，必须将框架在各种荷载作用下所产生的