重型單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置3.2計(jì)算原理3.3鋼屋架設(shè)計(jì)3.4吊車梁設(shè)計(jì)第三章重型單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5/17/20231

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(shí)，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(shí)，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(jì)算單元圖3-2柱網(wǎng)布置計(jì)算單元

2.溫度收縮縫:超出表3-2中數(shù)值時(shí),應(yīng)考慮溫度應(yīng)力和溫度變形的影響

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----

溫度區(qū)段長度表(m)表3-2拔柱：由于工藝要求或其它原因，有時(shí)需要將柱距局部加大。如圖3．2中，在縱向軸線B與橫向軸線L相交處不設(shè)柱子，因而導(dǎo)致軸線k和m之間的柱距增大，這種情形有時(shí)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(gòu)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3.1.1.2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(hù)結(jié)構(gòu)。

剛接框架：橫梁與柱子剛接。適用于設(shè)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(shí)腹式,格構(gòu)式。下段柱：綴條格構(gòu)式。分離式柱：吊車肢,屋蓋肢

優(yōu)點(diǎn)：減小兩肢在框架平面內(nèi)的計(jì)算長度,兩肢分別單獨(dú)承擔(dān)荷載。階梯形下柱的常見截面形式：圖3-6雙肢格構(gòu)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(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

雙臂肩梁構(gòu)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3.1.1.3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(shè)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(yīng)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(shè)置外,還應(yīng)當(dāng)在每個(gè)溫度區(qū)段的兩端設(shè)置。5）每列柱頂均要布置剛性系桿。

吊車梁工程實(shí)例格構(gòu)柱吊車梁格構(gòu)柱吊車梁吊車梁2.柱間支撐的同作用：1）承受通并傳遞秀縱向水銷平荷載悅：作用于桐山墻上皇的風(fēng)荷編載、吊角車縱向婦水平荷茄載、縱向地呼震力等驚。2）減絲式少柱報(bào)在平旋面外引的計(jì)尚算長土度。3)保證偶廠房渴的縱睛向剛義度。3.柱間支喊撐的形敘式：(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充是指韻由直蒜桿在億端部環(huán)相互土連接乖而組剪成的且格子憤式結(jié)捧構(gòu)。桁架卷中的腿桿件李大部獲分情位況下讓只受踢軸線綿拉力充或壓照力。帥應(yīng)力吧在截墓面上順均勻恰分布底，桁租架用兩料經(jīng)泡濟(jì)，剪結(jié)構(gòu)的自紛重小填，易急于構(gòu)別成各三種外臣形以路適應(yīng)乏不同慰的用欄途慎。在工騰業(yè)與豈民用構(gòu)房屋池建筑播中，譜當(dāng)跨尊度比稅較大閱時(shí)用廚梁作監(jiān)屋蓋院的承敗重結(jié)票構(gòu)是門不經(jīng)腦濟(jì)的梢，這賺時(shí)都瘦要用泥桁架姿。屋架外蠅形及腹例桿形式桁架的羊應(yīng)用桁架歸的外棚形及各腹桿強(qiáng)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.峰1.鼓2.海3.顧確定密桁架騰形式斷的原趁則三角鬧形屋著架：適合沈于波蠻形石藝棉瓦鴿、瓦及楞鐵統(tǒng)皮,坡度一含般在1類/3～絹1/2梯形屋主架：壓型翼鋼板桌和大臥型鋼揚(yáng)筋混督凝土父屋面宮板，坡度一劉般在1仆/2～岸1/81.滿足使饅用要求歡：2.受力合護(hù)理：1）弦桿薦：使各獸節(jié)間熱弦桿食的內(nèi)換力相風(fēng)差不很太大死。簡支屋餅架外形披與均布弄荷載下韻的拋物御線形彎矩喚圖接近初時(shí)，各講處弦桿驚內(nèi)力才窄比較接近映。2）球腹桿濾：應(yīng)使學(xué)長桿緊受拉冬短桿著受壓洽，且奶腹桿暑數(shù)量宜少遲，腹桿下總長度陡也應(yīng)較區(qū)小。單向牌斜桿咸式：斜腹得桿受仍拉豎腹桿藥受壓合理斜腹桿利受壓豎腹闖桿受獨(dú)拉不合理再分兄式腹賓桿∶減少當(dāng)受壓么上弦醬節(jié)間暢尺寸眾，避免節(jié)開間的絹附加慢彎矩捷也減折少了桂上弦桿磚在屋棋架平富面內(nèi)垮的長饒比倚。交叉式甲腹桿∶主要艷用于釣可能玩從不蓬同方渠向受鳥力的支踢撐體領(lǐng)系。再分菜式腹每桿交叉式附腹桿3.制造損簡單僻及運(yùn)絡(luò)輸與治安裝凍方便桿件數(shù)繪量少，胃節(jié)點(diǎn)少行，桿件坊尺寸劃榴一及節(jié)點(diǎn)構(gòu)夢造形胡式劃庭一。奔平行荒弦桁碧架最脫容易豪符合上述瓣要求珍。4.綜合鉗技術(shù)縣經(jīng)濟(jì)加效果指好三角形叨屋架下畝弦下沉申，弦桿就交角增幫大，方念便制造放，屋架就重心降倉低，提喘高了穩(wěn)席定性?？捎心Ы抵蔚臀萸軐ζ分位式Y(jié)構(gòu)精的推尾力。根據(jù)不謠同的條拜件桁架靜形式可沙以有很客多變化跨度L—工藝翠及使用邀要求高度H—經(jīng)仗濟(jì)、質(zhì)剛度吹、運(yùn)哀輸、濕坡度扔等各種屋傍架中部購高度：三角勁形屋經(jīng)架：中部高墨度H≈迅(1/勵6～粥1/烏4)L梯形躍屋架蹲：中部高挨度H≈商(1/1顫0～1曲/6)L端部處高度禿H0≈(1.蝕8～燈2.壓1m)3.1蘿.2.隊(duì)4桁悲架主要懼尺寸的成確定屋蓋釋支撐屋蓋上蟻弦橫向偏水平支卡撐屋蓋下全弦橫向法水平支筆撐屋蓋嚷下弦耗縱向販水平號支撐豎向貧支撐系桿圖3．喜16屋候蓋支撐傾作用示轎意圖1.保證屋政蓋結(jié)構(gòu)疾的幾何獎穩(wěn)定性倒。幾何錘可變端體系屋躬架側(cè)筐傾幾何達(dá)不變機(jī)體系屋潤架穩(wěn)鄙定屋蓋支宵撐的作暢用2.保證葬屋蓋尾的剛寺度和怪空間應(yīng)整體航性橫向水菌平支撐是一利個(gè)水貧平放員置(或接中近水雜平放置)的桁距架,支座是泛柱或垂相直支撐煤。縱向水樹平支撐揮：提高屋著架平面東內(nèi)（橫傲向）抗彎剛公度，積使框誼架協(xié)予同工瓣作，膨形成設(shè)空間搬整體魚性，減少茶橫向紫水平聽荷載丹作用棉下的宵變形吹。3.為弦灑桿提穗供適揭當(dāng)?shù)娜鑲?cè)向失支承遇點(diǎn)支撐可霉作為屋師架弦桿例的側(cè)向產(chǎn)支承點(diǎn)縮慧，減小擾弦桿在屋難架平副面外演的計(jì)識算長躺度，辟保證甚受壓薦上弦螞桿的側(cè)向?qū)⒎€(wěn)定企，并富使受志拉下心弦保脈持足草夠的徒側(cè)向劃剛度油。4.承擔(dān)并美傳遞水飄平荷載如傳遞垮風(fēng)荷載列、懸掛墳吊車水雜平荷載懸和地震號荷載。5.保證休結(jié)構(gòu)埋安裝隔時(shí)的駛穩(wěn)定三與方繪便屋蓋支懷撐的布奪置1.上弦卸橫向違水平詞支撐蘇布置壯原則:在有寸檁條顆或只肅采用矛大型暈屋面花板的射屋蓋搬中都遵應(yīng)設(shè)宜置屋殺架上臭弦橫映向水線平支危撐，柿當(dāng)有勤天窗廣架時(shí)棵，天斥窗架謊上弦深也應(yīng)管設(shè)置陷橫向潮水平寫支撐壟。設(shè)置捆在房他屋的居兩端,一般設(shè)懂在第一效個(gè)柱間鞭或設(shè)在拍第二個(gè)斯柱間,間距L0≤6林0m。上弦專橫向血水平準(zhǔn)支撐虎布置液圖2.下弦橫倦向水平銀支撐布侄置原則卷：當(dāng)跨俗度L≥18昂m；設(shè)有好懸掛抹式吊催車起戀重量艙大于5噸；廠房內(nèi)叢設(shè)有較它大的振賄動設(shè)備垃。與上婆弦橫鞏向水爸平支振撐布混置在姨同一鐘柱間惱。3.縱向廢水平池支撐詢布置恰原則支：廠房內(nèi)池設(shè)有托囑架，或前有較大您噸位的夾重級、做中級工作制迎的橋式鍋吊車；或有獨(dú)壁行采吊車圾，或爬有鍛撈錘等偏大型兔振動智設(shè)備抱；以及端當(dāng)房嫁屋較撥高，央跨度犯較大壁，空祝間剛且度要筍求高線時(shí)宗。下弦雖水平介支撐辮布置魂圖4.垂直支趙撐布置絲式原則謠：所有房號屋中均透應(yīng)設(shè)置菊垂直支枝撐。梯形屋伐架在跨杜度L≤3壁0m，三角渡形屋栗架在補(bǔ)跨度L≤2保4m時(shí)，僅屯在跨度章中央設(shè)屑置一道績。當(dāng)吳跨度大于上述釘數(shù)值時(shí)強(qiáng)宜在跨訪度1／3附近或指天窗架溪側(cè)柱外設(shè)稿置兩俊道動。梯形屋些架不分悼跨度大臉小，其妨兩端還般應(yīng)各設(shè)鵲置一道然，當(dāng)蓬有托足架時(shí)螞則由經(jīng)托架忽代替掌。垂直蘋支撐囑與上鮮、下驕弦橫揮向水市平支氣撐布局置在斷同一柱間趣。屋蓋簽支撐韻布置三圖屋架持的垂群直支茂撐布勝置5.系桿剛性系盾桿：能承晨受拉死力也從能承洲受壓嬌力的錢系桿揚(yáng)。柔性服系桿垂：只能承夕受拉力田的系桿頸。