鉸接剛接第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置國家級課程課件

結(jié)構(gòu)布置的主要內(nèi)容是根據(jù)工藝設(shè)計確定廠房的平面和高度方向的主要尺寸和控制標(biāo)高，布置柱網(wǎng)和溫度伸縮縫，選擇主要承重框架形式，布置屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車系統(tǒng)、支撐體系、圍護(hù)系統(tǒng)以及選擇基礎(chǔ)形式等。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置的主要內(nèi)容是根據(jù)工藝設(shè)計確定廠房的平面主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)布置的原則★柱網(wǎng)布置★溫度縫鋼屋蓋結(jié)構(gòu)體系框架形式第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置主要內(nèi)容第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置的原則★1.滿足工藝和使用要求廠房內(nèi)各種設(shè)備能正常工作并便于維修；保證工藝流程所要求的交通和臨時存儲；通風(fēng)、采光、排氣、給排水得到滿足；各種安全措施和特殊的防火、防爆要求也要有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)對應(yīng)；對于將來有可能改擴(kuò)建的車間留出結(jié)構(gòu)或圍護(hù)的“接口”。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置的原則★第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置的原則★2.確保結(jié)構(gòu)體系的完整性和安全性工藝要求抽柱時，其鄰近相關(guān)結(jié)構(gòu)的處理？因產(chǎn)品流水線的需要，縱向框架不允許設(shè)置柱間支撐，怎樣保證結(jié)構(gòu)的縱向剛度和幾何不變性？3.便于節(jié)約鋼材、縮短工期、減低綜合造價節(jié)約鋼材：合理布置結(jié)構(gòu)體系、合理地選擇鋼材牌號；縮短工期、減低綜合造價：要在材料和制作、安裝之間尋優(yōu)，要提高建筑工業(yè)化的水平。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置的原則★第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置建筑工業(yè)化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)物的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件（運(yùn)輸單元）的標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)點連接的標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一化模數(shù)化定型化目前，我國已有梯形鋼屋架、鋼天窗架、鋼托架、鋼吊車梁（包括制動梁或桁架）等構(gòu)件和相應(yīng)支撐體系和連接構(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集。結(jié)構(gòu)布置的原則★第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置建筑工業(yè)化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)物構(gòu)件（運(yùn)輸單元）節(jié)點連接統(tǒng)一化模柱網(wǎng)布置★柱網(wǎng):廠房柱的縱向和橫向定位軸線在平面上構(gòu)成的網(wǎng)格。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置★第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置★從工藝方面考慮

廠房的跨度（橫向）和柱距（縱向）應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求；柱的位置應(yīng)和廠房的地上設(shè)備和地下設(shè)備、起重和運(yùn)輸通道、設(shè)備基礎(chǔ)及地下管道等相協(xié)調(diào)。第22講—結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置★第22講—結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置★從結(jié)構(gòu)方面考慮

柱距均等并符合模數(shù)的布置方式最為合理，這樣，廠房的屋蓋和支撐系統(tǒng)布置簡單，吊車梁跨度相同，廠房的橫向框架重復(fù)性大，可以最大限度達(dá)到定型化和標(biāo)準(zhǔn)化?？v向柱距的模數(shù)：6m

跨度的模數(shù)：3m(廠房的跨度≤24m)6m(廠房的跨度≥24m)

（起重機(jī)廠生產(chǎn)得到橋式吊車可以直接滿足這一模數(shù)）第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置★第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置★從經(jīng)濟(jì)方面考慮

增大柱距，柱和基礎(chǔ)的材料用量減少，但屋蓋和吊車梁的材料用量增加；減少柱距，柱和基礎(chǔ)的材料用量增加，但屋蓋和吊車梁的材料用量減少。柱距6m：跨度、高度、額定起重量參數(shù)較小時。柱距12m：跨度≥30m，高度≥14m，額定起重量≥50t。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置柱網(wǎng)布置★第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置冶金廠的平爐車間抽柱:

由于工藝要求或其它原因，有時需要將柱距局部加大。這時需設(shè)置托架或托梁。托架設(shè)備基礎(chǔ)托架設(shè)備基礎(chǔ)托梁鐵路引線第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置冶金廠的平爐車間抽柱:托架設(shè)備托架設(shè)備托鐵路引線第22講重托架：托梁：托架高度：托梁高度：托梁寬度：第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置托架：托梁：托架高度：托梁高度：托梁寬度：第22講重型單層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。圖3-57中間柱列處屋架與托架的連接形式屋架托架屋架托架屋架托架屋架托架托架第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置托架與屋架的連接疊接：構(gòu)造簡單，便于施工，但托架（托梁）

圖3-58屋架與托架的關(guān)系托架托架屋架屋架第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置圖3-58屋架與托架的關(guān)系托架托架屋架屋架第22講托架屋架第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置托架屋架第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置屋梁托梁第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置屋梁托梁第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置屋梁托梁吊車梁第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置屋梁托梁吊車梁第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置溫度縫溫度變形受到約束產(chǎn)生溫度應(yīng)力

如果廠房的長度或?qū)挾容^大，在溫度變化時，上部結(jié)構(gòu)將發(fā)生較大的伸縮變形，而基礎(chǔ)以下仍固定于原來位置。這種不協(xié)調(diào)的變形將使柱、墻等構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，并可能導(dǎo)致墻面和屋面破壞。設(shè)置溫度縫（橫向/縱向）釋放溫度變形減小溫度應(yīng)力第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置溫度縫溫度變形受到約束產(chǎn)生溫度應(yīng)力第22講重型單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)房屋溫度區(qū)段長度限值（m）結(jié)構(gòu)性質(zhì)縱向溫度區(qū)段（垂直于屋架或構(gòu)架跨度方向）橫向溫度區(qū)段（沿屋架或構(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220120150熱車間和采暖地區(qū)的非采暖房屋180100125露天結(jié)構(gòu)120------超出表2-2中數(shù)值時,應(yīng)考慮溫度應(yīng)力和溫度變形影響。溫度縫第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置鋼結(jié)構(gòu)房屋溫度區(qū)段長度限值（m）縱向溫度區(qū)段橫向溫度區(qū)段溫度縫的凈寬取30～60mm。橫向溫度縫處相鄰兩榀橫向框架的中距c通常采用1.2～3m。溫度縫第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置溫度縫的凈寬取30～60mm。溫度縫第22講重型單層工業(yè)廠伸縮縫做法：單柱做法、雙柱做法單柱做法：

對于橫向伸縮縫，縫一側(cè)的檁條、吊車梁、墻架梁等全部縱向構(gòu)件與柱都采用長圓螺栓孔或輥軸連接的方法，使縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)能縱向自由變形，互不約束。溫度縫長圓孔檁條第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置伸縮縫做法：單柱做法、雙柱做法單柱做法：溫度縫長圓孔檁條第2

對于縱向伸縮縫處：縫一側(cè)的屋架與柱采用輥軸、長圓螺栓孔或鋼板鉸等連接方法，使縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)能橫向變形互不約束。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置對于縱向伸縮縫處：縫一側(cè)的屋架與柱采用輥軸、長圓螺栓雙柱做法：礎(chǔ)頂面或地面開始，設(shè)置雙榀橫向（或縱向）平面框架將相鄰區(qū)段的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開（基礎(chǔ)可不分開），費鋼材。設(shè)插入距(c=1.2-3m)縮小伸縮縫兩側(cè)柱距第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置雙柱做法：礎(chǔ)頂面或地面開始，設(shè)置雙榀橫向（或縱向）平面框架將鋼屋蓋結(jié)構(gòu)體系

屋架無檁屋蓋有檁屋蓋上弦橫向支撐大型屋面板豎向支撐天窗架屋架上弦橫向支撐柱間支撐柱間支撐柱間支撐拉條檁條屋架第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置鋼屋蓋結(jié)構(gòu)體系屋架無檁屋蓋有檁屋蓋上弦橫向支撐大型屋面1.無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系：

組成：鋼屋架，大型屋面板結(jié)構(gòu)體系；優(yōu)點：橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡單，耐久性好、構(gòu)件種類少，工期短；缺點：屋蓋自重大，用鋼量大，不利于抗震，多用于有橋式吊車的結(jié)構(gòu)。大型屋面板屋架第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置1.無檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系：大型屋面板屋架第22講重型單層工業(yè)廠第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置2.有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系：

組成：鋼屋架，檁條，輕型屋面板結(jié)構(gòu)體系；優(yōu)點：構(gòu)件重量輕，用料省，運(yùn)輸安裝方便；缺點：屋蓋構(gòu)件數(shù)量多，構(gòu)造復(fù)雜，整體剛度差。屋架檁條輕質(zhì)板材第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置2.有檁屋蓋結(jié)構(gòu)體系：屋架檁條輕質(zhì)板材第22講重型單層工業(yè)第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置框架形式1.橫向框架：由框架柱和橫梁、鋼屋架構(gòu)成，為廠房的基本承重結(jié)構(gòu)，按連接方式分為：鉸接框架，剛接框架，按框架跨數(shù)分為：單跨，雙跨，多跨。鉸接剛接第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置框架形式鉸接剛接第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置框架形式鉸接框架：橫梁與柱子鉸接；柱腳彎矩大，橫向剛度差，受力明確，計算簡單，安裝方便，對基礎(chǔ)沉降適應(yīng)性強(qiáng)，適用于吊車起重量不很大，采用輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的廠房。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置框架形式第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置剛接框架：橫梁與柱子剛接。柱腳彎矩小，橫向剛度好，構(gòu)造復(fù)雜，對基礎(chǔ)沉降適應(yīng)性差，適用于設(shè)有雙層吊車，裝備硬鉤吊車等，單跨重型廠房?？蚣苄问阶龇ǎ簩慰鐝S房，兩端都剛接，第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置剛接框架：橫梁與柱子剛接。柱腳彎矩小，橫向剛度好，構(gòu)造復(fù)雜，對多跨等高廠房，由于跨數(shù)多，中間各柱與橫梁做成鉸接或半鉸接，其橫向剛度也足夠大，這樣可簡化中間各柱與橫梁的連接構(gòu)造。第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置對多跨等高廠房，由于跨數(shù)多，中間各柱與橫梁做成鉸接或半鉸接，橫向框架的尺寸橫向框架的跨度：m≥80mm(Q≤50t)m≥100mm(Q≥

75t)安裝誤差空隙：屋架撓度和下弦水平支撐角鋼的下伸框架柱的高度：框架形式C=750mm(Q≤75t軟鉤)C=1000mm(100t≤Q≤250t)h3=0.6～1.0m(中型車間）h3=1.0～1.5m(重型車間）第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置橫向框架的尺寸m≥80mm(Q≤50t)安裝誤差空隙：屋架撓h1—吊車軌頂至屋架下弦底面的距離；A—是吊車軌頂至起重小車頂?shù)母叨龋籬2—地面到吊車軌頂?shù)木嚯x；h3—柱腳的埋置深度；框架形式第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置h1—吊車軌頂至屋架下弦底面的距離；框架形式第22講重型單第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置第22講重型單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置2.縱向框架在縱向框架平面內(nèi)