重型厂房和结构设计课件.ppt

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1、第九章重型厂房和结构设计重型厂房的显著特点：跨度大、高度大、吨位大.结构形式和结构布置计算原理钢屋架设计吊车梁设计第一节结构形式和结构布置一、概述1、结构形式和吊车的工作级别1）结构形式重型厂房一般取单层刚(框)架结构形式，但也有一部分为多层刚架者。如图是典型单层单跨厂房构造简图，其屋顶既可采用钢屋架-大型屋面板结构体系，亦可采用钢屋架-檩条-轻型屋面板结构体系，或横梁-檩条，轻型屋面板结构体系。2）吊车的工作级别划分依据：按照吊车使用的繁重程度(亦即吊车的利用次数和荷载大小)，国家标准《起重机设计规范》(GB3811)将其分为八个工作级别，称为

2、A1—A8。在相当多的文献中，习惯将吊车以轻、中、重和特重四个工作制等级来划分，它们之间的对应关系见表2-1。2、柱网布置和计算单元1）、柱网布置①布置原则：厂房的柱网布置要综合考虑工艺、结构和经济等诸多因素来确定，同时还应注意符合标准化模数的要求。生产工艺：柱网布置首先要满足生产工艺流程的要求，包括预期的扩建和工艺设备更新的需求。这些要求往往涉及到设备基础，地下管沟等与柱基础的协调布置.结构：柱网布置必须满足结构上的要求，在保证厂房具有必需的刚度和强度的同时，注意柱距和跨度的类别尽量少些，以利施工。经济：柱柜的大小，直接影响着布置在柱距间的构件

3、(如檩条，吊车梁等)的截面大小。加大柱距一般可减少处理地基的费用和基础的造价，但将使布置在柱距间的构件的材料增加。②合理柱网尺寸：合理的柱网布置应使总的经济效应最佳。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。位于软弱地基上的重型厂房，应采用较大柱距。③温度收缩缝的设置：规范要求，在厂房的纵向或横向的尺度较大时,一般应按表9.1.1在平面布置中设置温度收缩缝，以避免结构中衍生过大的温度应力。超出表中

4、数值时，应考虑温度应力和温度变形影响。双柱温度收缩缝或单柱温度收缩缝原则上皆可采用，不过在地震域区宜布置双柱收缩缝。④托梁（架）的设置：托梁（架）的作用：在拔柱处设置一构件，如图2-2中的构件T1，上承屋架(或其他屋面结构)，下传柱子，该构件为实腹式时称为托梁，桁架式时称为托架。托梁（架）的截面尺寸：托梁和托架一般作成简支受弯构件.托梁可采用焊接工字型截面,其截面高度可取其跨度的1/10~1/8，翼缘宽度取截面高度的1/5~1/2.5，箱形托梁双腹板之间的距离可取其截面高度的1/4~1/2,且不宜小于400m。托架高度可取其跨度的1/10~1/5

5、，节间距可取3m。2）、计算单元单元宽度一般是相邻柱距的平均值。对于等柱距且无拔柱的平面布置，显然只需取一个计算单元。3）、吊车外轮廓线与临近构件的净距要求吊车外轮廓与屋架下弦下表面之间的净距a;吊车大轮的中心线与柱纵向定位轴线之间的净距离b;吊车外轮廓与柱体内表面之间的净距离c等.4）、横向框架及其截面选择①横向框架结构形式厂房结构形式的选取不仅要考虑吊车的起重量,而且要考虑吊车的工作级别及吊钩类型.柱脚：重型厂房的柱脚通常做成刚接，这不仅可以削减柱段的弯矩绝且增大横向框架的刚度。横梁与柱子的连接：可以是铰接(如图2-4c)或刚接(如图2-4a

6、，b)，相应地，称横向框架为铰接框架或刚接框架。对一些刚度要求较高的厂房(如设有双层吊车，装备硬钩吊车等)，尤其是单跨重型厂房，宜采用刚接框架。在多跨时，特别在吊车起重量不很大和采用轻型围护结构时，适宜采用铰接框架(如图2-4c)。②横向框架截面形式实腹式柱：实腹式等截面柱的构造简单，加工制作费用低，较少单独采用，一般用作阶梯形柱的上柱。只有当厂房高度不超过10m且吊车额定起重量不超过20t时采用。格构式柱：是重型厂房阶形下柱的常见型式，图2-6是其截面的常见类型。分离式承重柱:厂房高度不大，但吊车额定起重量超过100t，或吊车吨位不大而厂房高度

7、较大(有刚度要求)时，宜采用分离式承重柱。阶梯形柱：阶形柱的上柱截面通常取实腹式等截面焊接工字形或类型(a)。下柱截面类型要依吊车起重量的大小确定：类型(b)常见于吊车起重量较小的边列柱截面;吊车起重量不超过50t的中列柱可选取(c)类截面，否则需做成(d)类截面;显然,截面类型(e)适合于吊车起重量较大的边列柱;特大型厂房的下柱截面可做成(f)类截面.阶梯形柱各段连接构造如图2－7。3、柱间支撑目的：柱间支撑与屋盖支撑一起传递并承担作用于厂房山墙上的风荷载、吊车的纵向水平荷载、纵向地震力等荷载，提高厂房纵向刚度。分类：上层柱间支撑和下层柱间支撑

8、上层柱间支撑:吊车梁上部的柱间支撑.下层柱间支撑:吊车梁下部的柱间支撑.设置规定：每列柱都必须设置柱间支撑，多跨厂房的中列柱的柱间支撑宜