钢结构厂房PPT

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二、 4
单层工业厂房的结构布置与支撑布置 围护结构布置
（1）抗风柱
抗风柱一般与基础刚 接，与屋架上弦铰接；当 屋架设有下弦横向水平支 撑时，也可与下弦铰接或 同时与上、下弦铰接。抗 风柱与屋架之间一般采用 竖向可以移动、水平方向 又有较大刚度的弹簧板连 接；如厂房沉降量较大时， 宜采用槽形孔螺栓连接。
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三、 单层工业厂房铰接排架的内力分析与组合 2 排架荷载计算
吊车横向水平荷载 ： 吊车总的横向水平荷载可按下式取值：
T (Q Q1 ) g
式中 Q —— 吊车的额定起重量； g —— 重力加速度；
Q1 —— 小车重量； —— 横向水平荷载系数。
对于一般四轮桥式吊车，大车每一轮子传递给吊车梁的横向
水平制动力 T 为：
1 T (Q Q1 ) g 4
Tmax Ti y i
式中 Ti 为第 i 个大车轮子的横向水平制动力。
横向平面排架组成及荷载图 6
一、 1
单层工业厂房的结构组成与受力特点
由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件组 成的纵向平面骨架。作用是保证厂房结构的纵向稳定性和
结构组成
纵向排架 —— 刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度 结 构 应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的
任务四 某单层工业厂房设计
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一、 1
单层工业厂房的结构组成与受力特点 结构组成
（1）按承重结构体系可分为：排架结构和刚架结构
排架结构
门式刚架结构 2
一、 1
单层工业厂房的结构组成与受力特点 结构组成
（2）按生产规模可分为：大型、中型和小型 ；
（3）按主要承重材料可分为：
混合结构 ——
对无吊车或吊车吨位不超过5t、跨度在15m以内、柱顶标高 不超过8m且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构
钢结构
对有重型吊车、跨度大于36m或有特殊工艺要求的大型厂房， —— 可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构
钢筋混凝 —— 除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。而且除特 土结构 殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构
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一、 1
单层工业厂房的结构组成与受力特点 结构组成
单层厂房结构是由一些构件组成的一个复杂的空间受力体系，可将结构 整体分为以下几个子结构体系:
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三、 单层工业厂房铰接排架的内力分析与组合 2 排架荷载计算
（2）屋面活荷载 ：包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载和屋面积灰荷载 三部分。其荷载分项系数均为1.4。
屋面均布活荷载 ：屋面水平投影面上的屋面均布活荷载标准值，按 下列情况取：不上人的屋面为0.5kN/m2；上人的屋面为2.0kN/m2。 屋面雪荷载 ：屋面水平投影面上的雪荷载标准值 sk (kN/m2) sk r s0 式中: s0 为基本雪压 (kN/m2)； r 为屋面积雪分布系数。
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二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 1 屋盖支撑布置
上弦横向水平支撑布置 9
二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 2 屋盖支撑布置
（2）下弦横向水平支撑
构成：沿厂房跨度方向用交叉角 钢、直腹杆和屋架下弦杆构成的 水平桁架 。 作用：将山墙风荷载及纵向水平 荷载传至纵向柱列；防止屋架下 弦侧向振动。 布置：当屋架下弦设有悬挂吊车， 或厂房内有较大振动，或山墙风 荷载通过抗风柱传至屋架下弦， 应在每一伸缩缝区段两端的第一 或第二柱间设置，宜与上弦横向 水平支撑设置在同一柱间。
下弦横向水平支撑布置 10
二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 2 屋盖支撑布置
（3）纵向水平支撑 构成：由交叉角钢、直杆和屋架下弦第一节间组成的纵向水平桁架 。 作用：加强屋盖结构的横向水平刚度；保证横向水平荷载的纵向分布， 加强厂房的空间工作；保证托架上弦的侧向稳定。 布置：当设有软钩桥 式吊车且厂房高度大、 吊车起重量较大，应 在屋架下弦端节间沿 厂房纵向通长或局部 设置一道；当已设有 下弦横向水平支撑时， 为保证厂房空间刚度， 应尽可能与横向水平 支撑连接，以形成封 闭的水平支撑系统。
结构组成
屋盖结构 ——

有檩体系 ——
由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖 支撑所组成 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋
无檩体系 —— 盖支撑组成，有时还包括有天窗架
和托架等构件
屋盖结构 5
一、
1
单层工业厂房的结构组成与受力特点
横向排架 结 构 ——
结构组成
由横梁、横向柱 列及其基础所组 成的平面骨架， 是厂房的基本承 重结构。厂房承 受的竖向荷载及 横向水平荷载主 要通过横向平面 排架传至基础及 地基
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二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 2 屋盖支撑布置
垂直支撑和水平系杆布置图 13
二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 2 屋盖支撑布置
（5）水平系杆 构成：分为上弦水平系杆和下弦水平系杆 。 作用：上弦水平系杆是为保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定； 下弦水平系杆是为防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向颤动。 布置：当屋盖设置垂直支撑时，未设置垂直支撑的屋架间，在相应于 垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，设置通长的水平系杆。 刚性系杆（压杆）：凡设在屋架端部主要支承节点处和屋架上弦 屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系杆；当屋架横向水 平支撑设在伸缩缝区段两端的第二柱间内时，第一柱间内的水平 系杆均应采用刚性系杆。 柔性系杆对于有吊车的厂房，按其位置可分为上柱柱间支撑和下 柱柱间支撑。 上柱柱间支撑 ：位于牛腿上部，并在柱顶设置通长的刚性系 杆；承受作用在山墙及天窗壁端的风荷载，并保证厂房上部 的纵向刚度。 下柱柱间支撑 ：位于牛腿下部；承受上部支撑传来的内力、 吊车纵向制动力和纵向水平地震作用等，并将其传至基础 。
1. 屋面板 2. 天沟板 3. 天窗架 4. 屋架 5. 托架 6. 吊车梁 7.排架柱 8. 抗风柱 9. 基 础 10. 连系梁 11. 基础梁 12. 天窗架垂 直支撑 13. 屋架下弦 横向水平支撑 14.屋架端部垂 直支撑 15. 柱间支撑
单层厂房结构 4
一、
1
单层工业厂房的结构组成与受力特点
抗风柱与屋架上、下弦连接构造 18
二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 4 围护结构布置
（2）圈梁、连系梁、过梁和基础梁 圈梁是设置于墙体内并与柱子连接的现浇钢筋混凝土构件，其作用 是将墙体与排架柱、抗风柱等箍在一起，以增强厂房的整体刚度，防止 由于地基的不均匀沉降或较大的振动荷载对厂房产生不利影响。 连系梁除承受墙体荷载外，还具有连系纵向柱列、增强厂房的纵向 刚度、传递纵向水平荷载的作用。 当墙体开有门窗洞口时，需设置钢筋混凝土过梁，以支承洞口上部 墙体的重量。 在进行围护结构布置时，应尽可能地将圈梁、连系梁和过梁结合起 来，使一种梁能兼作两种或三种梁的作用，以简化构造，节约材料，方 便施工。
横向排架的计算简图
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三、 单层工业厂房铰接排架的内力分析与组合 2 排架荷载计算
作用在横向排架结构上的荷载有恒载、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、吊 车荷载和风荷载等，除吊车荷载外，其它荷载均取自计算单元范围内。
（1）恒载 ： 屋盖自重G1 ：屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天 窗架、屋面构造层以及屋盖支撑等重力荷载。 悬墙自重G2 ：当设有连系梁支承围护墙体时，排架柱承受着计算 单元范围内连系梁、墙体和窗等重力荷载。 吊车梁和轨道及连接件自重G3 。 柱自重G4（G5） ：
纵向风荷载等
纵向平面排架 组成及荷载图
位于厂房的四周，包括纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连
围护结构 —— 系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷载，主要是墙
体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载
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二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 1 屋盖支撑布置
屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、 垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。 （1）上弦横向水平支撑 构成：沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平 桁架。 作用：保证屋架上弦的侧向稳定性；增强屋盖的整体刚度；作为山墙 抗风柱的顶端水平支座，承受由山墙传来的风荷载和其他纵向水平荷 载，并传至厂房纵向柱列。 布置：当屋盖为有檩体系，或屋盖为无檩体系，但屋面板与屋架的连 接质量不能保证且抗风柱与屋架上弦连接，每一伸缩缝区段端部第一 或第二柱间布置；当设有天窗，且天窗通过厂房端部的第二柱间或通 过伸缩缝，应在第一或第二柱间的天窗范围内设置，并在天窗范围内 沿纵向设置1～3道通长的受压系杆，将天窗范围内各榀屋架与上弦横 向水平支撑连系起来。
纵向水平支撑布置 11
二、 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 2 屋盖支撑布置
（4）垂直支撑
构成：由角钢杆件与屋架直腹杆组成的垂直桁架，形式为十字交叉形 或W形。 作用：保证屋架受荷后在平面外的稳定；传递纵向水平力。 布置：应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内。 当厂房跨度小于18m且无天窗时，一般可不设垂直支撑和水 平系杆； 当厂房跨度18～30m、屋架间距为6m、采用大型屋面板时， 应在每一伸缩缝区段端部的第一或第二柱间，屋架跨中设置 一道垂直支撑； 当屋架跨度大于30m时，应在每一伸缩缝区段端部的第一或 第二柱间，屋架跨度1/3左右的节点处设置两道垂直支撑。
在单层厂房中，一般采用基础梁来承托围护墙体的重量，并将其传 至柱基础顶面，而不另做墙基础，以使墙体和柱的沉降变形一致。
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三、 单层工业厂房铰接排架的内力分析与组合 1 排架计算简图
（1）计算单元：可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型 的区段，作为排架的计算单元。
计算单元和计算模型 20
三、 单层工业厂房铰接排架的内力分析与组合 1 排架计算简图
（3）吊车荷载 ： 吊车竖向荷载 ：