第九章单层厂房钢结构.pptx

第九章单层厂房钢结构;§9-1;第1页/共177页;第1页/共177页;另有一些单层厂房有天窗架、操作平台等附加钢结构，其基本组成仍然同上表，只是根据实际需要加上附加结构即可。 按其作用分为如下几部分： 1.横向框架 屋盖结构 支撑系统 吊车梁和制动梁 墙架;单层厂房钢结构受力体系 单层厂房钢结构的受力主要有三类：吊车荷载、风荷载、其它竖向荷载。地震区还有地震作用。;（二）风荷载的传力过程如下图所示;（三）其它竖向荷载的传力过程如下图所示;9.1.2 柱网布置温度伸缩缝的布置;图 双跨钢结构厂房柱网布置;柱距过大，屋盖结构和吊车梁重量增加；反之柱与基础 材料增多，因此要比较分析。但确定柱距时，要符合模数制。对于传统厂房，以3米为模数；对于新型的轻钢厂房，模数 的限制可适当放宽，1米、1.5米均可。 二、温度影响的考虑 当厂房平面尺寸很大时，由于温度影响会使构件内产生很大的温度应力，并导致墙和屋面的破坏，因此要设横向和纵向温度缝，见图。 横向温度缝将厂房分成若干互不影响的温度区段，温度缝的最大间距一般为180-220米，后者为采暖厂房和非采暖区的厂房。若超出上述间距而不设温度缝，则需计算温度应力。;温度缝是将纵横向框架完全断开，在缝的两边分别设置相互没有连系的框架，缝的间距ｃ＝1.0～2.0ｍ。这是对传统维护材料的厂房而言的，对于轻钢厂房，往往采用在维护板中消除温度应力的构造措施来解决问题。因而可以减小缝的间距ｃ。 温度缝两边的框架间距可以保持原来的模数，此时每设一个温度缝厂房长度将加大1～2米。同时建筑面积、屋面板类型、吊车梁类型、檩条类型均有所增加。也可以采用温度缝中心线在框架间距模数尺寸内，即温度缝相邻的两框架间距略小于模数，使厂房总长度不变。纵向温度缝与横向温度缝布置相同，整排纵向框架断开，中间设互不连系的温度缝 ，纵向温度缝间距一般为100～120米，即多跨厂房横向总宽度较大时需设纵向温度缝。但由于其构造较复杂，有4个柱在纵、横向温度缝处相交，因此，可适当加强结构构件而不设置纵向温度缝。在轻钢结构屋盖中，常采用可在一定范围内水??滑移的屋面板减小温差效应。;第13页/共177页;§9.2 厂房结构的横向框架;二、横向框架的主要尺寸 图表示框架的主要尺寸。框架的跨度见式（9-1）。;第16页/共177页;吊车外缘与厂房柱之间的净空尺寸ｍ1应不小于80ｍｍ （吊车起重量不大于500kN时）或不小于100ｍｍ（吊车起重量大于或等于750kN时）。对于冶金车间的吊车或重级工作制的吊车，当在吊车和柱之间需要有足够宽的安全过道时，则不得小于400ｍｍ。如上段柱的截面宽度大于800ｍｍ时，则过道可以穿过柱内的人孔，见图，这时ｍ1的数值就不必加大。 框架从柱脚底面到屋架下弦底部的距离（见图）为： （9-3）;式（9-3）中h1尺寸为自吊车轨顶至起重小车顶的桥架 总高，已加上由于考虑制造和安装的可能误差所留的空隙 100ｍｍ，以及考虑屋架的挠曲和下弦支撑角钢的下伸所留 的空隙150～200ｍｍ。 为从地面到吊车轨顶的距离，由生 产要求决定， 一般为600ｍｍ的倍数。为柱脚底部在地面 以下的深度，中型车间一般为0.8～1.0ｍ，重型车间为1.0～ 1.2ｍ。由地面到屋架下弦底部的高度 一般为300ｍ ｍ的倍数。;第19页/共177页;三、框架横梁的形式及其应用范围 横向框架的横梁有实腹式和桁架式两种。 横向框架的实腹式横梁通常采用由三块钢板焊接成的工字形截面，两端与柱顶刚接形成门架，其高度约为跨度的1/25 ～1/45。它的优点是建筑高度小，制造省工，运输方便。实腹式横梁本身高度较小，故在轻钢厂房中运用较多。 横向框架上端为刚接的桁架式横梁一般采用平行弦、梯形和多边形的桁架，而为铰接的桁架式横梁则采用三角形桁架。 多边形桁架和梯形桁架在重型厂房中应用较广。当桁架跨度很大或屋面坡度较陡（1/4～1/5）时，可将天窗架范围内的上弦杆拉平或将下弦起拱，见图a）和c），以减小屋架中部的高度。图中ｃ）所示的桁架，由于下弦起拱，对柱有推力，不利于结构的安装和受力，需加注意。;为了保证桁架与柱的连接具有足够刚度，桁架端部的高度 不宜过小，通常为跨度 的1/10～1/16，并为200ｍｍ的倍数。桁架中部的适宜高度为 /8～ /10。在确定桁架高度时尚应考虑运输条件的限制。 桁架的腹杆通常采用有竖杆的三角形体系。节点划分应配合天窗的宽度和屋面板（或压型钢板）的经济跨度，其数目最好是4的倍数，以利支撑布置。且使所布置支撑与横梁的夹角接近于45 ，以利支撑受力。当桁架跨度较大、高度较高时，也可采用再分式腹杆体系。;四、厂房横向框架柱的形式及其应用范围 厂房横向框架柱按其形式可分为等截面柱、均匀变截面柱、台阶式柱和分离式柱。 等截面柱（图ａ）通常做成工字型截面，