单层厂房柱及柱间支撑设计
国家级精品课程—钢结构设计第23讲重型单层工业厂房支撑体系
屋盖支撑：上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、 下弦纵向水平支撑、竖向支撑、系杆。
屋架下弦系杆
垂 直 支 撑
上弦横向 水平支撑
下弦纵向水平支撑
下弦横向水平支撑
国家级精品课程—钢结构设计
第23讲 重型单层工业厂房支撑体系（1）
屋盖支撑
不设屋盖支撑时： 上弦有可能向同一方向以半波形式发生平面外失稳， 当侧向无联系时，会引起下弦较大的水平振动和变位， 仅靠端部屋架的弦杆来承受和传递端墙传来的风荷载是不够的。
和中央的垂直支撑则与屋架竖杆组成竖向桁架，都有一定的侧向抗弯 刚度。
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第23讲 重型单层工业厂房支撑体系（1）
屋盖支撑 3）为弦杆提供适当的侧向支撑点。
减少受压弦杆的计算长度，限制受拉弦杆的过度振动。
4）承受和传递屋盖的纵向水平荷载。
作用于山墙的风荷载、悬挂吊车的纵向刹车力及纵向地震荷载 通过屋盖的支撑传给厂房的下部支承结构。
温度区段的长度L1
支撑间距L0
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第23讲 重型单层工业厂房支撑体系（1）
屋盖支撑 2. 屋盖支撑的布置
下弦横向水平支撑布置： 屋架跨度大于等于18m； 屋架下弦设有悬挂吊车，厂房内 有吨位较大的桥式吊车或有振动设备时； 端部抗风柱支撑于屋架下弦时； 屋架下弦设有通长的纵向水平支撑时。
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第23讲 重型单层工业厂房支撑体系（1）
支撑体系★
在单层厂房结构中，支撑虽然不是主要的承重构件，
但却是连接主要承重结构组成整体结构的重要组成部分。
恰当地布置支撑体系，使厂房具有足够的强度、刚度和稳 定性。
1 屋盖支撑 2 柱间支撑
钢筋混凝土单层厂房结构设计
钢筋混凝土单层厂房结构设计在现代工业建筑中，钢筋混凝土单层厂房因其结构简单、施工方便、空间利用率高等优点，被广泛应用于各类工厂、仓库等场所。
钢筋混凝土单层厂房的结构设计是一项复杂而重要的工作，需要综合考虑多方面的因素，以确保厂房的安全性、适用性和经济性。
一、设计前的准备工作在进行钢筋混凝土单层厂房结构设计之前，需要进行充分的准备工作。
首先，要收集相关的设计资料，包括厂房的工艺要求、使用功能、地质条件、气象资料等。
工艺要求决定了厂房的跨度、柱距、高度等基本参数；使用功能影响着厂房的荷载取值；地质条件和气象资料则对基础设计和屋面设计有着重要的影响。
其次，要根据收集到的资料，确定厂房的结构形式。
常见的钢筋混凝土单层厂房结构形式有排架结构和刚架结构。
排架结构由屋架、柱和基础组成，具有受力明确、计算简单的优点；刚架结构则由横梁和柱组成刚架，具有结构刚度大、节省材料的特点。
选择结构形式时，需要综合考虑厂房的跨度、高度、吊车起重量等因素。
二、结构布置结构布置是钢筋混凝土单层厂房结构设计的关键环节。
合理的结构布置不仅能够保证厂房的结构安全，还能够提高厂房的使用空间和经济性。
1、柱网布置柱网布置应根据厂房的工艺要求和使用功能确定，同时要考虑结构的合理性和经济性。
常见的柱距有 6m、9m、12m 等，跨度则根据工艺要求和吊车跨度确定，一般在 12m 至 36m 之间。
柱网布置应尽量规则、整齐，以方便施工和使用。
2、屋盖结构布置屋盖结构一般采用有檩体系或无檩体系。
有檩体系由屋架、檩条和屋面板组成，适用于小型厂房；无檩体系由屋面板直接搁置在屋架上，适用于大中型厂房。
屋盖结构的布置应考虑屋面排水、保温隔热等要求。
3、吊车梁布置吊车梁的布置应根据吊车的起重量、工作级别和跨度确定。
吊车梁一般沿厂房纵向布置，其两端支撑在柱的牛腿上。
4、支撑系统布置支撑系统包括屋盖支撑和柱间支撑。
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、垂直支撑和系杆等，其作用是保证屋盖结构的空间稳定性。
混凝土结构设计课件-单层厂房排架柱设计
3.6 柱 的 设 计
第三章 单层厂房结构
破坏阶段 ：随a/h0值的不同，牛腿主要有以下几种破坏形态： 弯压破坏 斜压破坏 剪切破坏
牛腿的破坏形态
3.6 柱 的 设 计
弯压破坏 （a图） 当1＞a /h0＞0.75时，且纵向钢筋配筋率较低时， 随着荷载增加斜裂缝②向受压区延伸，纵向钢筋应力 不断增加最终受拉钢筋屈服，牛腿下部与柱相交的受 压区砼压碎。 斜压破坏 （b、c图） 当a /h0=0.1~0.75时，随着荷载增加，斜裂缝②外 侧整个压杆范围内出现大量短小斜裂缝，最终形成一 条通长斜裂缝而破坏，此时受拉钢筋达到屈服强度。 剪切破坏 （d、e图） 当a /h0＜0.1时，牛腿与下柱的交接面上出现一 系列短而细的斜裂缝，最后牛腿沿此裂缝从柱上切下 而破坏。
(3 )水平箍筋的直径宜为 6～ 12 mm ,间距宜为 100～ 150 mm ,且在上部 2 h0/ 3范围内的水平箍筋总截面面积不 宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的 1/ 2 ,如图 12．29b所示。 (4 )弯起钢筋宜采用 HRB335级或 HRB400级钢筋 ,并 宜使其与集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的交点位 于牛腿上部 l/ 6～ l/ 2之间的范围内( l为该连线的长度 ) ,如 6 2 (l , 图 12．29b所示。其截面面积不宜小于承受竖向力的受拉 钢筋截面面积的 1/ 2 ,根数不宜少于 2根 ,直径不宜小于 12 mm ,并不得采用纵向受力钢筋兼作弯起钢筋。
2. 牛腿截面尺寸的确定 牛腿的宽度与柱同宽； 牛腿的高度先假设，按下式验算确定截面高度；
FVK = β (1 - 0.5 f bh Fhk ) tk 0 FVK 0.5 + a h0
Fvk , Fhk
β
单层工业厂房柱间支撑设计的探讨
单层工业厂房柱间支撑设计的探讨作者：许长沙来源：《城市建设理论研究》2013年第22期摘要：厂房柱间支撑主要是在厂房使用的过程中发挥抗侧力的作用，保证整个房屋的结构稳定。
因此，厂房柱间设计的效果直接关系着房屋建筑的质量，具有非常重要的作用。
尤其是在我国近几年的几次大地震之后，对单层厂房的支撑设计就提出了更高的要求，其设计必须要综合考虑各个方面，计算每一个结构规范和要求，尽可能的提高柱间支撑的刚度，以保证单层工业厂房的质量。
本文就单层工业厂房柱间支撑设计进行简单地探讨。
关键字：单层工业厂房；柱间支撑设计；建筑；质量中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1柱间支撑在工业厂房中的作用柱间支撑是单层工业厂房中的一个重要组成部分，它的作用主要是用于纵向抗侧力。
众所周知，厂房的设计要综合考虑其水平作用和纵向侧力，其水平作用主要依靠排架柱和屋盖。
而排架内吊车会在有震动的时候同时产生水平力和纵向力量，这部分纵向力量就需要柱间支撑来协调。
与此同时，柱间支撑的设置协调了排架平面内刚度与平面外刚度，提高了整个厂房的抗扭能力，使厂房在遇到暴风、地震等自然灾害的时候更具稳定性，不会发生变形。
因此，柱间支撑的设置对于单层厂房有着至关重要的作用。
目前我国出台的《50017-2003钢结构设计规范》对单层工业厂房柱间支撑设计规范和要求作出了明确的规定，在该项规范中对设计过程中的各项计算、构造、结构刚度等每一项细节都做出了明确的要求。
2 单层工业厂房柱间支撑设计1）柱间支撑的设计简图，在进行柱间支撑设计之前，首先要画一张计算简图，在计算简图中标注各布置支撑埋件位置、柱宽以及两者的关系，还有下柱支撑与柱脚处的关系等等。
在《05G 336柱间支撑》中埋件位置通常取250或200，但这是在比较规范的情况下，在实际设计中会受到各方面的影响，其取值应做相应的调整。
而往往在实际设计中，很多设计师为了减少设计时间而在套用图集中的尺寸，也没有先验算支撑埋件。
浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系
浅析单层钢结构厂房的柱间支撑体系1 前言在单层钢结构厂房设计中，支撑体系的布置和设计是一个重要的内容。
为了保证结构的空间工作，提高结构的整体刚度，承担和传递水平力（风荷载、吊车水平力、温度作用及地震作用等），防止杆件产生过大的震动，避免压杆的侧向失稳，以及保证结构安装时的稳定，应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统，在建筑物每一个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。
2 单层钢结构厂房柱间支撑体系设计方案2.1 设计原则（1）明确合理、简捷地传递纵向水平作用，尽量缩短传力的途径；（2）保证结构体系平面外的稳定，为结构和构件的整体稳定提供侧向支点；（3）便于结构安装；（4）满足必要的强度、刚度要求，具有可靠的连接。
2.2 支撑形式柱间支撑的形式对整个厂房的纵向刚度，自振特性及塑性铰产生部位等有重要影响。
柱间支撑由以下各部分组成：（1）屋架端部高度范围内的垂直支撑和上、下系杆；（2）在吊车梁或吊车桁架以上至屋架下弦间设置的上段柱支撑；（3）在吊车梁或吊车桁架以下至柱脚处设置的下段柱支撑和下段柱系杆。
上段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人字形及K形。
当柱间距较大时，上段柱支撑还可采用V形及八字形，下段柱支撑的形式一般选用单层十字交叉形、双层十字交叉形、人字形及K形，当柱距大于和等于12m，工艺上有特殊要求时，可采用门形、L形、刚架形、八字形及单斜杆等。
在单层主厂房柱间支撑系统中，以上形式大多涉及，总的布置原则是在没有生产工艺要求，且斜杆与水平面的夹角在35°～55°的情况下，多选用十字交叉形；如遇跨度与高度相差较大时，就可选用人字形及K形或八字形；当跨度不大，柱边又必须布置设备时，可选用Y形，当跨度较大，而Y形在刚度上又无法满足要求时，就必须选用L形；刚架形下柱支撑一般仅在特殊情况下采用；当下柱较高时，还可采用多种形式的组合。
十字交叉形支撑由于构造简单、传力直接、用料节省，所以使用最为普遍。
单层工业厂房课程设计(附内力表,图纸)
《单层工业厂房》课程设计预制混凝土牛腿柱设计姓名：--------------学号：-------------班级：-------------指导教师：----------单层工业厂房预制混凝土牛腿柱课程设计一、设计任务本工程为某单层单跨工业产房，无抗震设防要求。
跨度为27m，长度为90m，柱距为15 m。
选用二台20/5t软钩吊车，起重机总质量30.5t的A5工作级别桥式吊车，吊车轨顶标高为9.000m，厂房柱采用钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，采用HRB335级钢筋。
恒载部分：仅计入屋盖自重设计值（6 m=300kN、9 m=450 kN、12 m=600kN、15m=750 kN）、吊车梁自重（轨道及零件重标准值为0.8 kN/m）、柱自重。
纵向维护墙为支撑在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm，双面粉刷，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。
二、柱截面尺寸与高度的确定基础采用单独杯形基础，已知轨顶标高为+9.000m，拟室内标高为相对标高零点，室外地坪标高为—0.100m，基础顶面标高-1.100m，柱子插入杯口深度为900mm。
吊车梁采用图12-64（b），高为1.2m，取轨道顶面至吊车梁顶面距离为0.2m，屋架下弦至吊车顶距离0.2m。
查附录12，吊车轨顶至吊车顶部高度为2.3m，柱子尺寸：（1）、柱子高度：从基础顶面算起柱高=11.5+1.1=12.6m；上柱高H U=11.5-7.6=3.9m下柱高H L=12.6-3.9=8.7m柱总高=12.6+0.9=13.5m；（2）、柱截面形式和尺寸：上柱采用矩形截面b x h=400mm x400mm下柱采用I形截面b f x h x b x h f=400x900x100x150.三、柱网及计算单元（1）定位轴线B1：由附表12可查得轨道中心线至吊车端部距离为260mm；B2：吊车桥架至上柱内边缘距离，一般取B2大于80mm；B3：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，为400mm;B1+B2+B3=740mm<750mm，满足要求；厂房全长90m，小于所要求的最小变形缝间距100m，无抗震设计要求，结合实际，可不设变形缝。
单层工业厂房柱间支撑计算
单层工业厂房柱间支撑计算1.十字交叉柱间支撑1.1 规范规定《抗规》9.2.10规定：本人对这条规定一直理解不透，难道单层工业厂房X形支撑在抗震设计时都要按压杆设计吗？但实际工程的设计明明是可以按拉杆控制长细比的。
再仔细思考，此处的“拉压杆共同作用”并不等同于按压杆设计。
本条仅仅提供了一个柱间支撑设计的方法：规定了任意X形支撑都应考虑拉压杆作用，而设计时可按拉杆设计，受压杆屈曲后可保证拉杆正常工作即可，长细比仅作为提高厂房刚度的构造方法。
如何考虑拉压作用呢？具体方法如下：这就说明，按拉杆还是按压杆设计，并没有强制规定，规范认为均可按拉杆设计。
这样规定，就方便了设计人员可以通过手算来进行柱间支撑的设计。
1.2 如何设计《钢结构设计手册》第599页：这一规定比《抗规》更加严格，必须借助计算软件实现柱间支撑的设计。
具体方法如下：1.3个人设计习惯1.4小结机算拉压杆是最精确的，但在以往设计中，柱间支撑往往通过手算按拉杆并限制长细比范围来实现，这种手算方法《抗规》也是认可的（仅限于单层工业厂房）。
故两种方法均可。
2.人字形支撑和K形支撑在往复水平力作用下，一端受拉一端受压，通常均按压杆设计。
也可按拉杆设计，但此横杆将承受来自拉杆的附加弯矩，截面会很大。
3.V形和人形支撑组合支撑3.1 情况1：杆5、6按轴心受压杆设计，杆1~4按轴心拉杆设计。
受力情况如下图：由上图受力分析：十字交叉的斜撑一根受拉而另一根受压退出工作，中间水平横杆仅传递水平荷载F到两边的柱上。
机算验证：令F=10kN，假定杆1、2受压退出工作，模型及计算结果如下：杆3、4均为拉杆且受力相同，杆5、6受压。
柱间支撑杆1、2、3、4仍可按面内0.5倍节间斜长、面外按节间斜长按单拉杆设计，但框架柱承受杆5、6传来的弯矩。
桁架单元受力结果梁单元所受弯矩结果3.2 情况2：杆5、6按受压弯构件设计，杆1~4按轴心拉杆设计。
受力情况如下图：桁架单元受力结果梁单元所受弯矩结果机算验证：令F=10kN，假定杆1、2受压退出工作，模型及计算结果如下：杆3、4均为拉杆且受力不相同，杆5、6承受压和弯矩。
钢结构厂房柱间支撑设计要点及实例
河南建材12018年第3期钢结构厂房柱间支撑设计要点及实例祝玉斌1胡钟2张博11中国核电工程有限公司郑州分公司（450000）2华龙国际核电技术有限公司（450000）摘要:文章主要介绍了钢结构厂房柱间支撑体系的设计，着重对柱间支撑的设计原则、形式、刚度、强度进行了描述，整理了设计过程中的注意要点，并结合实际工程举例说明荷载、内力的计算方法及支撑杆件长细比的控制原则，为以后类似的设计提供参考。
关键词:柱间支撑；长细比；刚度钢结构目前广泛应用于厂房、仓库等建筑中。
其结构形式主要为刚架或排架,结构体系主要包括钢柱、钢梁、屋面水平支撑、柱间支撑、吊车梁等。
在该类厂房的设计中,为确保承重结构的正常工作,提高结构的整体刚度,承担和传递纵向水平力(风荷载、吊车刹车荷载等),应根据结构及其荷载的不同情况设置可靠的支撑系统。
1柱间支撑设计要点1.1设计原则1)明确合理、简捷地传递纵向水平力,尽量缩短传力的途径。
2)可为结构和构件的整体稳定提供平面外侧向支点,减少构件平面外的计算长度。
3)满足必要的强度、刚度要求,确保连接具有可靠性。
4)便于安装,并保证安装过程中结构的稳定。
1.2柱间支撑形式及布置原则柱间支撑一般有三部分组成:1)在吊车梁或吊车桁架以下至柱脚处设置的下段柱支撑和下段柱系杆。
2)在吊车梁或吊车桁架以上至屋架下弦间设置的上段柱支撑。
3)屋架端部高度范围内的垂直支撑和上、下系杆。
上段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人字形、八字形等;下段柱支撑的形式一般选用十字交叉形、人字形等。
下段柱柱间支撑位置应尽量设置在温度区段的中间位置,上段柱支撑除了在有下段柱柱间支撑的柱距间布置外,还应在温度区段的两端设置上段柱柱间支撑。
1.3柱间支撑截面形式和计算1.3.1截面形式选择柱间支撑分为单片支撑和双片支撑,截面选择的越好,支撑杆件的稳定性越高。
当采用单片支撑时,一般采用单个不等边角钢,短边与柱相连,或采用两个角钢组成T形截面。
05G336 柱间支撑
ZCx8-66-11(12)详图
ZCx8-66-21(22)详图
ZCx8-66-32 详图
ZCx8-69-12(13)详图
ZCx8-69-22(23)详图
ZCx8-69-32(33)详图
ZCx8-72-12(13)详图
ZCx8-72-22(23)详图
ZCx8-72-32(33)详图
ZC8-78-2详图
ZC8-78-3详图
ZCs-21-1a、1b详图
ZCs-21-2a、2b详图
ZCs-24-1a、1b详图
ZCs-24-2a、2b详图
ZCs-33-1a、1b详图
ZCs-33-2a、2b详图
ZCs-36-1a、1b详图
ZCs-36-2a、2b详图
ZCs-39-1a、1b详图
ZCs-39-2a、2b详图
ZCs-42-1a、1b详图
ZCs-42-2a、2b详图
ZCx-42-11 详图
ZCx-42-21 详图
ZCx-42-31 详图
ZCx-48-11 详图
ZCx-48-21 详图
ZCx-48-31 详图
ZCx-54-11(12)详图
ZCx-54-21(22)详图
ZCx-69-21(22)详图
ZCx-69-32(33)详图
ZCx-72-12(13)详图
ZCx-72-22(23)详图
ZCx-72-32(33)详图
ZCx-75-12(13)详图
ZCx-75-22(23)详图
ZCx-75-32(33)详图
ZCx-78-12(13)详图
钢结构厂房柱脚设计要点
钢结构厂房柱脚设计要点钢结构厂房柱脚设计要点钢结构厂房柱脚应能可靠传递柱身承载力，宜采用埋入式、插入式或外包式柱脚，6、7度时也可采用外露式柱脚。
震害表明，外露式柱脚破坏的特征是锚栓剪断、拉断或拔出，由于柱脚锚栓破坏，使钢结构倾斜，严重者导致厂房坍塌。
外包式柱脚表现为顶部箍筋不足的破坏。
厂房钢柱可划分为两类，其一是单肢柱，即通常所称的实腹柱（包括钢管、轧制或焊接H型钢）；其二则是格构柱。
两类钢柱的受力状态不同，其柱脚设计也应区别对待。
一、实腹柱（单肢柱）实腹柱刚接柱脚，承受弯矩、剪力和轴力的共同作用。
一般情况下，首先应考虑柱脚的承载力不小于柱截面塑性屈服承载力的1.2倍。
即满足下式要求：M u≥1.2M pc，N式中：M u—刚接柱脚的极限受弯承载力；M pc，N—柱截面全塑性受弯承载力，需计入多遇地震组合轴力的影响。
1、埋入式、插入式柱脚：（1）埋入式、插入式柱脚进入砼基础的深度，应符合下式要求。
式中：d—柱脚埋入深度；b f—翼缘宽度；f c—基础砼抗压强度设计值。
并且，埋入式柱脚埋入砼的深度不宜小于2.0倍的柱截面高度；插入式柱脚不宜小于2.5倍的柱截面高度。
（2）埋入式柱脚埋入段柱受拉翼缘外侧所需焊钉数量，可按下式计算：n≥?（NA f/A+M/h co）/V s式中：n—柱受拉翼缘外侧所需焊钉数量；M、N—分别为多遇地震组合的柱脚弯矩设计值、轴力设计值；A、A f—分别为柱截面的面积、柱翼缘的截面面积；h co—柱翼缘截面的中心距；V s—一个圆柱头焊钉连接件的受剪承载力设计值，可按现行《钢结构设计规范》GB50017的规定计算。
（3）插入式柱脚插入段的剪力传递（轴力）需满足下式：N≤0.75f t sd式中：f t—基础砼抗拉强度设计值；S—插入段实腹柱截面的周长。
2、外包式柱脚：外包式柱脚属于钢和砼组合结构，内力传递复杂，影响因素多，目前还存在一些未充分明晰的内容，因此诸如各部分的形状、尺寸以及补强方法等构造要求较多。
96G336单层工业厂房柱间支撑
纵向位置（柱间） ：一般天窗架上弦横向水平支撑和垂直支撑均设 置在天窗端部第一柱间内。 横向位置（道） ：一般垂直支撑设置在天窗两侧。 水平系杆 ：在未设置上弦横向水平支撑的天窗架间设置；应在上弦 节点处设置柔性系杆；对有檩屋盖体系，檩条可以代替柔性系杆。
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（拉杆）：其余均可采用柔性系杆。
13
11.2 单层工业厂房的结构布置与支撑布置 2 屋盖支撑布置
纵向水平支撑布置
10
11.2 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；
23
11.3 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
（3）吊车荷载 ： 吊车竖向荷载 ：
Dmax和 Dmin 的标准值按下式计算
Dmax Pimax yi
Dmin Pimin yi
式中Pimax、Pimin——表示第 i 台吊车的最大轮压和最小轮压； yi ——与吊车轮压相对应的支座反力影响线的竖向坐标值。
横向排架 结构
——
单层双跨钢结构厂房抗风柱和柱间支撑设计
工程概况本建筑物为生产车间，结构型式为轻型钢结构厂房。
生产车间长度108m ，柱距6m ，檐高12m ，跨度为21m+21m 两跨，屋面采用双坡形式，坡度为10%。
设计荷载及相关参数按规范选取。
现对抗风柱和柱间支撑进行设计。
1 抗风柱设计1.1荷载计算图1-1 抗风柱计算简图风荷载作用迎风面：00.8 1.0(0.55 1.1)7 3.388kN /m wk s z q B μμω==⨯⨯⨯⨯=背风面：'00.5 1.0(0.55 1.1)7 2.118kN /m wks z q B μμω==-⨯⨯⨯⨯=- 轻质墙面及柱自重 0.57 3.5kN /m q =⨯=1.2 柱截面选择柱子选用H400x300x12x14宽翼缘工字钢，钢材为Q235，其截面特性为：24343128.64cm ,31308.2cm ,1565.4cm ,15.6cm 6305.3cm ,420.4cm ,7.0cm x x x y y y A I W i I W i =======1.3 内力分析采用迎风面荷载计算(转化为设计值)22max 11 3.388 1.412.491.2kN m 881.4 3.512.460.76kN 113.388 1.412.429.41kN 22wk wk M q l N V q l ==⨯⨯⨯=⋅=⨯⨯===⨯⨯⨯=（）（）（）1.4 截面验算①构件强度验算362260.761091.210=57.69N/mm 215N/mm 12864 1.11565411.8x n x x N M A W σγ⨯⨯=+=+<⨯ ()32229.4110 6.59N/mm 125N/mm 40021412V w w V f h t τ⨯===<=-⨯⨯ 满足要求。
②稳定性验算取0.1,0.1==tx βη，0150cm y l =015021.437.0yy y l i λ=== 按b 类截面查表得：0.965y φ=2221.432351.07 1.07 1.0604400023544000235y yb f λφ=-⨯=-⨯=3612260.7610 1.091.2101.00.96512864 1.061565411.8=59.86N/mm 215N/mm tx x y b x N M A W βηφφ⨯⨯⨯+=+⨯⨯⨯<满足要求。
单层钢结构厂房柱间支撑分析 李鹏飞
单层钢结构厂房柱间支撑分析李鹏飞摘要：由于钢结构厂房是新兴产业，发展不够完善，所以我国的单层结构厂房在应用过程中柱间支撑体系技术依然存在着很多问题，制约着钢结构厂房的进一步发展，并且可能会对在使用单层结构厂房时造成安全隐患，所以必须及时解决这些问题，以促进钢结构厂房的迅速发展。
本文主要对单层钢结构厂房中柱间支撑体系的应用进行分析。
关键词：柱间支撑；单层钢结构厂房；结构计算分析1.单层钢结构厂房柱间支撑的概述在建筑物中应用柱间支撑的作用主要是使厂房的骨架具有良好的纵向刚度和整体稳定性。
具有合理性和科学性的柱间支撑体系可有效避免杆件产生过大震动和压杆侧向失去稳定性，保证实施结构安装操作时具有良好的稳定性。
单层钢结构厂房具有结构形式简单、大空间、大跨度，有利于结构构件设计标准化、生产工厂化和施工机械化的特点，因此，在工业建筑中应用非常广泛。
稳定是钢结构中重要的问题，而钢结构厂房长度通常很长，跨度很大。
为了保证整体结构稳定、承重结构正常工作，需加设柱间支撑、水平屋面支撑等结构系统。
其中，柱间支撑是其重要的组成部分。
本文以十字交叉支撑这一常用的形式为例，对钢结构厂房设计中柱间支撑的背景、计算及选取、要点和措施做简单的介绍和分析。
2.支撑设置的背景《钢结构设计规范》强制规定：结构应根据其形式、组成和荷载的不同情况，设置可靠的支撑系统。
在建筑物每一个温度区段或分期建设的区段中，应分别设置独立的空间稳定支撑系统。
其主要目的是为了保证结构的空间工作，提高结构的整体刚度，承担和传递水平力，防止杆件产生过大的位移，避免压杆的侧向失稳以及保证结构安装时的稳定。
从概念设计的角度，对于钢框架结构，如果不设支撑的话，单靠梁柱刚接节点来抵抗水平力，一般情况下，钢柱截面比较大。
当单层框架的跨数不多且跨度不太大时，靠双向刚接框架抗侧力一般情况下没有问题。
但当跨数较多或者跨度较大时，靠纯框架抵抗水平荷载所需的用钢量明显高于设置支撑体系所需用钢量，这时就需要适当设置支撑。
单层工业厂房设计(原创)
混凝土结构课程设计任务书单层厂房设计1、设计资料（1）、平面图和剖面图：某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为18m,柱距均为6m，车间总长度为72m。
每跨设有200/50kN吊车各两台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高为7.8m，柱顶标高为10.5m。
车间平面图和剖面图分别见如下图示。
厂房剖面图（2）、建筑构造：屋面：SBS卷材防水保温屋面维护结构：240mm厚双面粉刷围护砖墙门窗：纵墙窗3.6m*4.2m(低窗)，3.6m*1.8m(高窗)基础：室内外高差－0.15m，基顶标高—1.0m，素混凝土地面(3)、自然条件：建筑地点：衡阳，无抗震设防要求基本风压：0.4kN/㎡地面粗糙度为B类基本雪压：0.35kN/㎡地质条件：修正后的地基承载力特征值为100kN/㎡~300kN/㎡(4)、材料：混凝土：柱混凝土C25~C30，基础C25钢筋：钢筋等级为Ⅱ级或Ⅲ级（5）、组合系数：活荷载组合值系数Ψc=0.7；风荷载组合值系数取0.6。
厂房平面图2、设计要求：（1）、排架内力，设计柱子及基础，整理并打印计算书一份。
（2）、施工图一份（结构设计说明，屋盖柱网及基础布置图，柱及基础等配筋图。
）3、设计期限：两周4、参考资料：（1）、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）（2）、荷载规范（GB50009-2001）（3）、基础设计规范（GB50007-2002）（4）、混凝土结构设计原理（5）、屋面板（G410）、屋架（G415）、吊车梁（G426）、基础梁（G320）、柱间支撑（G326)等。
摘要：单层工业厂房是形式简单的建筑结构物之一。
单层工业厂房设计的主要任务是排架柱和基础设计及配筋计算。
首先要充分了解设计任务，并根据相关资料选择合适的构件和确定柱网、基础的平面布置，然后对构件进行内力分析、内力组合进而设计截面、选择配筋并写出计算书，最后根据规范绘制施工图和注写图纸说明。
主要计算内容是排架内力的分析计算与组合。
支撑体系
重型单层钢结构厂房——支撑体系（上）
四、屋盖支撑布置原则
下弦水平支撑布置图
重型单层钢结构厂房——支撑体系（上）
四、屋盖支撑布置原则 4、垂直支撑布置原则
① 所有屋架均应设置垂直支撑。
② 梯形屋架在跨度L≤30m，三角形屋架在跨度L≤24m时，仅在 跨度中央设置一道 。当跨度大于上述数值时宜在跨度1／3附近
垂直支撑
系杆
保证未设支撑屋架的几何稳定性 减少弦杆平面外计算长度 传递纵向水平力
重型单层钢结构厂房——支撑体系（上）
四、屋盖支撑布置原则 1、上弦横向水平支撑布置原则
① ② ③ ④ 在有檩条或只采用大型屋面板的屋盖中都应设置上弦横向水平支撑 当有天窗架时，天窗架上弦也应设置横向水平支撑。 设置在房屋的两端 ,一般设在第一个柱间或设在第二个柱间。 间距≤60m，若大于60m，则增设一道。
重型单层钢结构厂房——支撑体系（上）
三、屋盖支撑作用 作用： 2、为弦杆提供侧向支承点 支撑可作为屋架弦杆的侧向支承点，减小弦杆在 屋架平面外的计算长度，保证受压上弦杆的侧向稳定， 并使受拉下弦保持足够的侧向刚度。 3、承担并传递水平荷载 如传递风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用。 4、保证结构安装时的稳定与方便
还应当在每个温度区段的两端设置。 5）每列柱顶均要布置刚性系杆。
重型单层钢结构厂房——支撑体系（下）
四、柱间支撑形式
上层柱间 支撑的形式
(a)十字形；
(b)人字形；
(c)V字形
下层柱间 支撑的形式
(a)单层十字形； (b)人字形；
(c)门形;
(d)双层十字形
重型单层钢结构厂房——支撑体系（下）
五、柱间支撑计算原则 1. 支撑设计荷载计算 1．纵向风荷载 2．吊车纵向水平荷载 3．纵向地震作用 2. 支撑构件内力计算 假设各连接节点均为铰接 按轴心受拉或受压计算 3. 支撑构件截面验算 按拉杆或压杆设计
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单层厂房柱及柱间支撑设计
摘要：单层厂房柱及柱间支撑设计
关键词：厂房支撑
一、柱网布置及温度伸缩缝的设置
1、当厂房的横向长度较大时，一般可将边列柱的上段柱刚度减小，使之产生塑性变形，从而避免设计纵向温度伸缩缝。
2、温度伸缩缝一般采用设置双柱的办法处理。
在非地震区也可采用设计单柱的办法处理。
3、为减少构件类型，采用双柱的伸缩缝，柱轴线与横向定位轴线的关系应与厂房端部柱的处理相同，一般采用不加插入距的方案，亦可采用加插入距的方案。
4、双柱伸缩缝处两相邻柱中心线间的距离C，由柱脚的外包尺寸确定，并留出不小于30~50MM的净空，设计时可参考下列数值选用：
轻、中型厂房C=1000MM；
重、特重型厂房C=1500或2000mm.
在特殊情况下，当伸缩缝两相邻柱脚相碰时，按下列办法处理。
A值要与锚栓的顶部长度相协调。
二、柱的种类及其适用范围
1、等截面实腹柱和等截面缀条柱，一般用于吊车起重地不超过20T，柱高不超过10M的厂房中。
2、等截面缀板柱一般在厂房中较少采用，多用于平台柱。
但当厂房无吊车时，或者吊车起重时不超过5T，厂房跨度不超过15M、轻屋面、同时柱高不超过9M时，也可采用。
3、分离式柱：具有构造简单、计算简便和施工方便等优点。
一般在下列情况下采用：
A、吊车起重量较大（Q≥125T），而吊车轨顶标高又不太高（10M左右）时；
B、厂房设有双层吊车，而下层吊车轨顶标高又不太高（10M左右）时；
C、厂房中列柱两侧轨顶标高相差悬殊且低跨吊车较重不宜设置牛腿而做双阶柱又较复杂时。
D、厂房横向扩建并增设吊车时。
E、吊车起重量有可能增大，需要加固时；
F、其他特殊情况下，如当厂房很高，吊车垂直荷载的偏心作用对柱子的工作很不利时。
三、柱的截面形式和尺寸的选用
1、实腹式柱常用于截面高度小于或等于1M的情况，其截面形式如图示。
2、格构式柱常用于截面高度大于1m的情况，其截面形式。
四、柱脚设计
1、当柱脚埋在地下时，为了防止柱脚的锈蚀，应采用C7.5或C10砼将柱脚包至室内地面以上0.1~0.2m.柱脚埋置深度一般可根据车间类别参考下列数值采用：
轻、中型厂房：0.6~1.0m；
重、特重型厂房为：1.0~1.5m.
五、肩梁和牛腿的构造及计算
1、实腹式上段柱在肩梁处的连接有两种方式：
1. 一般将上段柱腹板与肩梁上盖板用两条角焊缝相连，并按与腹板等强度考虑。
上段柱翼缘的连接则根据不同情况分别考虑：对于边列柱的上段柱，可将外侧翼缘直接与下段柱外侧翼缘或屋盖肢腹板对焊；而边列柱的上段柱内侧翼缘及中列柱的上段柱的翼缘与肩梁的连接，均将翼缘开槽口插入肩梁腹板上，
用4条角焊缝传力。
2. 亦可将实腹式上段柱直接对焊在肩梁上，此时宜将上盖板下移，变为两块加强板的形式，焊于肩梁腹板的两侧。
3. 当实腹式上段柱截面较小，设计假定与肩梁为铰接连接时，也可将上段柱直接对焊在肩梁上盖板上。
4. 吊车梁支承垫板的宽度一般比吊车梁支座宽80mm，其厚度一般为20~40mm.。