天选团队单层工业厂房钢结构第七章单层工业厂房钢结构§7.1概述一．钢结构厂房的应用钢结构厂房的特点：承载能力大，整体刚度大，抗震性能好，耐热（但不耐火），制做安装运输都方便，因此在重型厂房及大型厂房中应用很普遍。1．大型冶金厂房：炼钢车间、轧钢车间，如鞍钢，首钢，武钢，宝钢的主要厂房都是钢结构。2．重型机械制造厂房，如哈尔滨电机厂大型电机装配车间，通常大型装配车间配有双层吊车，这里主要是柱子的计算及构造。3．大型造船厂，火力发电厂，飞机制造车间，过去，通常也做成平面结构，而多年来，采用平板网架结构。二．单层厂房结构的组成1．柱＋屋架平面结构...
第七章单层工业厂房钢结构§7.1概述一．钢结构厂房的应用钢结构厂房的特点：承载能力大，整体刚度大，抗震性能好，耐热（但不耐火），制做安装运输都方便，因此在重型厂房及大型厂房中应用很普遍。1．大型冶金厂房：炼钢车间、轧钢车间，如鞍钢，首钢，武钢，宝钢的主要厂房都是钢结构。2．重型机械制造厂房，如哈尔滨电机厂大型电机装配车间，通常大型装配车间配有双层吊车，这里主要是柱子的计算及构造。3．大型造船厂，火力发电厂，飞机制造车间，过去，通常也做成平面结构，而多年来，采用平板网架结构。二．单层厂房结构的组成1．柱＋屋架平面结构2．吊车梁——连接两平面结构3．支撑体系（屋盖支撑，柱间支撑）4．屋盖：屋架、支撑（上、下横向弦水平支撑，纵向水平支撑，垂直支撑，系杆）、檩条（屋面板）、天窗。三．厂房设计程序1．结构选型及整体布置，根据工艺要求，确定厂房的长、宽尺寸，确定柱网，确定框架形式及尺寸（屋架），吊车梁系统及墙架支撑体系。2．构件设计：构造、计算3．施工图（
师语言）§7.2厂房结构的整体布置一．柱网布置——主要取决于工艺要求，另外：1．从结构考虑，应将柱子设在同一轴线上，形成框架，保证横向刚度。2．从经济考虑：增大柱距，吊车梁跨度增大，需增设托架，费钢，但柱基础减少，通过比较确定。3．统一化、标准化，跨度以3m为模数，柱距以6m为模数。二．温度缝按规范要求横向、纵向均应设缝。通过槽钢夹板滑动通过椭圆孔滑动可以设单柱，也可以设双柱来实现温度缝构造。三．屋盖结构布置有檩体系、无檩体系无檩（上铺大型屋面板）：有6m、12m两种。其优点是横向刚度大，整体性好，构造简单，施工快；自重大，抗震不如有檩。有檩：重量轻，用料省，轻便，便于运输、安装；但构件数量多，型号多，构造复杂，吊装次数多，横向刚度差。§7.3厂房结构的支撑体系一．屋盖支撑1．分类：上、下弦横向水平支撑，下弦纵向水平支撑，垂直支撑和系杆。2．作用：（1）保证钢屋盖的空间稳定性——形成几何不可变体系。a)屋架倾斜b)撑檩条支平水向横弦上垂直支撑下弦横向水平支撑（2）保证屋架受压上弦平面外稳定，同时减小下弦的受迫震动。（3）承受和传递纵向水平力：有作用于山墙的风荷载，悬挂吊车纵向刹车力及安装使用过程中的其他纵向力（如地震力）。纵向水平支撑将力传给柱间支撑最后传到基础。（4）增加厂房的整体刚度。3．屋盖支撑的布置（1）上弦横向水平支撑在无檩体系中，尽管有大型屋面板可以作为横向支撑，但考虑施工中条件不好，焊接质量难以保证，加上施工过程中屋盖系统的整体稳定性要求，必须设置。一般设在第一或第二柱间及温度缝区段两端的第一柱间，且一般不超过60m要加设一道，厂房大于66m时，跨中要设一道。（2）下弦横向水平支撑当跨度大于18m，或小于18m但有悬挂吊车，或厂房内有震动设备，或山墙抗风柱支在下弦上。要设在与上弦横向水平支撑的同一柱间。（3）纵向水平支撑1）硬钩吊车或抓斗等类似吊车；2）设有壁行吊车或双层吊车的厂房；3）有5t以上锻锤的厂房；4）屋盖有托架和中间屋架时；纵向水平支撑刚性系杆中间屋架系杆系杆托架中间屋架横向水平支撑5）跨度≥30m,轨顶标高≥15m，并有大吨位吊车。（轻、中级
30t，重级
10t），一般设在两边。（4）垂直支撑——形成几何不可变体系的必要构件，与上、下横向水平支撑一起形成“盒子”，作为几何不可变基本单元。≤30m时，两边各一道跨中一道。＞30m时，除两边及中间外，还应在端部与中部之间加设一道。a)b)
3≤≤6000600060006000a)b)c)d)二．柱间支撑≤60m1．作用：（1）保证厂房纵向刚度；（2）承受纵向荷载传递至基础；（3）为框架柱提供平面外支撑，减小平面外计算长度。2．设置：≤60m设一道，其形式与屋盖支撑一样要保证交角不小于30°。FFW+Ta)W+Tb)W+Tc)§7.4钢屋架的设计一．钢屋架的受力特点及类型1．特点：形状接近于弯矩图。所有杆件（绝大部分）都为轴心受力，因此截面上应力分布均匀，材料使用充分。2．分类：（1）按受力大小，截面形式可分为三类：1）普通钢屋架：①截面形式为双角钢组成的T形或十字形，在杆件汇交处通过节点板相连。②取材容易，构造简单，制造安装方便，与支撑体系形成的结构整体刚度大，工作性能可靠。③采用型钢，故自重大，用钢量多，跨度太大、太小时都不经济，一般适用跨度为18m～36m。2）钢管屋架：采用无缝或有缝钢管制成，由于钢管截面刚度大，抗扭性能、抗压性能好，相对角钢更加合理，与之相比可省钢20%以上。另外，表面积小，易于防腐。耐久性好，只是过去焊接工艺、加工工艺有问题，阻碍了使用。目前已有自动切管机，管与管的搭接可以直接贯接，不用节点板。3）轻型钢屋架：由小于∠45×4或∠56×36×4以下的单角钢和圆钢组成，具有用钢量少，自重轻，抗震性能好等特点。一般跨度小于18m，吊车起重量不大于5t的轻级、中级工作制吊车。（2）按截面形式分为平面桁架和空间桁架两种b)上弦腹杆下弦二．钢屋架的外形、腹杆布置及尺寸1．基本原则：要满足经济、适用、制造、安装方便等原则。（1）从使用角度：其外形要与屋面材料相适应，如采用瓦类、铁皮等。要求坡度陡一点，利于排水，一般为1/5~1/2，当采用卷材防水屋面时，坡度可小一些，一般为1/12~1/8。（2）从经济角度出发：外形应尽量和弯矩图相似，杆件应使短杆受压、长杆受拉，杆件夹角为30~60度，且应使尽可能多的杆件轴心受力。（3）制造安装方便：构造合理、简单、节点数目少、杆件型号少，在工厂制作部分应以运输能力而定。2．屋架外形：三角形、梯形、平等弦、三铰拱a)b)c)d)e)f)g)h)i)j)k)（1）三角形：一般用于陡坡情况，有檩屋盖。缺点：弦杆内力不均匀，支座内力大，跨中很小。（2）梯形屋架：优点：外形与弯矩图相近，因而弦杆内力沿跨度内分布较均匀，用料经济。按腹杆布置可分为人字式和再分式，原则是使上弦杆不受节间荷载，在跨度较大的时候必须这样做。（3）平行弦屋架：常用作单坡屋面及托架，规格统一，构造简单，便于制造，但弦杆内力很不均匀。（4）三铰拱屋架，主要用于轻型钢屋架，跨度
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