重型厂房结构设计分解
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重型钢结构厂房结构设计
重型钢结构厂房结构设计摘要：本文结合实际工程系统讨论重型钢结构厂房的结构布置、关键构造、荷载取值等问题，对该类结构的分析思路、模型建立等进行详细的阐述，并对关键控制指标给出具体建议，以供类似工程设计参考。
关键词：钢结构、排架柱、柱间支撑1 工程概况某120t转炉炼钢工程中的渣跨主厂房，为单层、单跨、双坡钢结构厂房，长138m，跨度为24m，柱距为12m，18m两种，有两台起重量为60t的A7级工作制和一台20t的A6级工作制的吊车，厂房建筑剖面图见图1-1所示。
图1－1建筑剖面图图2-1排架柱截面详图2 结构设计2.1 荷载取值荷载准确与否直接影响到设计结构的合理经济性，是结构设计重要环节【3】。
该厂房结构所受荷载主要有竖向荷载，包括：结构自重、吊车竖向荷载、屋面及走道板活荷载；水平荷载包括风荷载、积灰荷载，吊车水平荷载等。
2.1.1 屋面荷载取值根据《荷载规范》规定积灰荷载应与雪荷载或不上人屋面均布活荷载两者中较大值组合。
由于转炉炼钢会产生较大积灰，且在雪荷载较小地区，通常积灰荷载起较大控制作用。
本工程水平投影距离高炉中心50~100m，故积灰荷载取0.5KN/m2。
屋面恒荷载主要包括屋面压型钢板自重、屋面檩条自重、屋面支撑系统自重；以柱距12m为例，屋面檩条采取高频焊接H型钢，屋面支撑主要考虑水平支撑、垂直支撑、刚性系杆，且为保证屋面系统整体刚度，通常在屋面檩条下设置隅撑（按拉杆长细比控制）；故屋面的恒荷载取值为0.55KN/m2。
另还应考虑工艺生产需求，屋面上放置管道支架或屋面檩条下吊挂检修单轨吊时所产生的荷载。
2.1.2 风荷载取值根据场地类别、厂房建筑高度确定结构风压体型系数及风压高度变化系数；对于基本风压的确定，通常厂房结构设计取50年基本风压。
系数确定完毕后套用以下公式计算出厂房结构受力构件的风荷载标准值：（2-1）2.1.3 吊车荷载取值根据提供的吊车资料计算吊车竖向荷载及横向水平荷载，横向水平荷载一般有软钩吊车、硬钩吊车之分。
《重型厂房结构》PPT课件
(a)十字形
(b)人字形
上层支撑
(c)V字形
2.1.3屋盖支撑
屋盖支撑的作用 屋盖支撑的布置 屋盖支撑的杆件 支撑的计算原则
受力比较小，杆件截面常容许长细比来选
受力较大，应按桁架体系计算内力，交叉斜杆按拉 杆（压杆退出工作）计算并据以选择截面。
压杆——双角钢 刚性系杆——双角钢十字形截面 拉杆——单角钢
F 吊车梁为平板支座，加劲肋验算
（2）双臂式肩梁
2
柱间支撑
1.柱间支撑的布置
垂直 支撑
刚性系杆
刚性系杆
上层柱间支撑
下层柱间支撑
2.柱间支撑的作用 1）承受并传递纵向水平荷载； 2）减少柱在平面外的计算长度； 3）保证厂房的纵向刚度。
3.柱间支撑的形式
下层支撑
(a)单层十字形 (b)人字形
(c)门形 (d)双层十字形
屋架当量惯性矩：
n
SGSGk0.9 S Qi Qik i1
当量惯性矩估算
SGSGkQ1SQ1k
h—为上下两弦截面形心之间的距离。 Mmax—简支屋架在屋面荷载作用下的跨中弯矩。
f —弦杆抗拉强度设计值。
R
（2条）
B
肩梁腹板与吊车肢连接受力 F 1 (4条或2条)
上柱内侧翼缘与肩梁的连接焊缝（4条）
作业2.1
强度验算：按跨度为a，承受集中力
Mmax f xWn
抗弯强度
简支梁计算
Wn
抗剪强度
V max hwtw
fv
—腹板净截面模量
V maRx,R() max A B
普通支座 RB bt
f ce
重型厂房结构
（Suitable for teaching courseware and reports）
大吨位吊车重型钢结构厂房的设计与计算
大吨位吊车重型钢结构厂房的设计与计算大吨位吊车重型钢结构厂房的设计与计算1. 引言大吨位吊车重型钢结构厂房是为了满足大型吊车生产、维修、装配等需要而设计的，并且结构要能够承受巨大的荷载和抗风、抗震能力较强。
本文将对该厂房的设计与计算进行详细介绍。
2. 工厂布局设计工厂布局应满足各生产环节的顺利进行，并为各部门提供合理的工作空间，同时要考虑到材料存放的安全性。
一般来说，大吨位吊车重型钢结构厂房的布局应考虑到以下几个方面：- 材料存放区：将材料存放区分为原材料存放区和成品存放区，以便于生产计划的执行和材料的有序管理。
- 加工区：将加工区设置在中央位置，以便吊车能够方便地将材料从仓库运输到加工区。
- 维修区：将维修区设置在厂房一侧，可以方便地进行设备的维修和故障排除。
3. 结构设计大吨位吊车重型钢结构厂房的结构设计应满足以下几个要求：- 承载能力：能够承受吊车、设备和材料等的重量，并确保结构的稳定性和安全性。
- 抗风性能：要考虑到厂房经受暴风的能力，特别是在气候条件恶劣的地区。
- 抗震性能：要能够经受地震的影响，并且在地震后仍保持结构的完整性和稳定性。
- 火灾安全：要考虑到火灾的可能性，并确保结构具备一定的耐火性。
4. 计算在大吨位吊车重型钢结构厂房的设计过程中，需要进行一系列的计算，以确保结构的合理性和安全性。
这些计算包括：- 荷载计算：根据吊车、设备和材料等的重量，计算出结构需要承受的荷载，并按照相应的标准进行计算。
- 结构分析：采用有限元分析等方法，对结构进行分析，以确定结构的受力情况和变形情况。
- 抗风计算：根据地区的风速等参数，计算出结构需要承受的风荷载，并进行相应的结构设计。
- 抗震计算：根据地震设计参数，计算出结构需要承受的地震荷载，并进行相应的结构设计。
- 耐火设计：根据建筑规范要求，对结构的耐火性进行计算，并采取相应的防火措施。
5. 结论大吨位吊车重型钢结构厂房的设计与计算是保证厂房结构安全和稳定性的重要环节。
第九章 重型厂房和结构设计
元 ）、计算单元 单元宽度一般是 相邻柱距的平均值。 相邻柱距的平均值。 对于等柱距且无拔柱 的平面布置， 的平面布置，显然只 需取一个计算单元。 需取一个计算单元。
第九章重型厂房和结构设计
3）、吊车外轮廓线与临近构件的净距要求 ）、吊车外轮廓线与临近构件的净距要求 ）、 吊车外轮廓与屋架下弦下表面之间的净距; a:吊车外轮廓与屋架下弦下表面之间的净距; b:吊车大轮的中心线与柱纵向定位轴线之 间的净距离; 吊车外轮廓与柱体内表面之间的净距离. c:吊车外轮廓与柱体内表面之间的净距离 4）、横向框架及其截面选择 ）、横向框架及其截面选择 ）、 ①横向框架结构形式 厂房结构形式的选取不仅要考虑 厂房结构形式的选取不仅要考虑 吊车的起重量,而且要考虑吊车的工作级别及吊钩类型. 而且要考虑吊车的工作级别及吊钩类型 吊车的起重量 而且要考虑吊车的工作级别及吊钩类型 柱脚：重型厂房的柱脚通常做成刚接， 柱脚：重型厂房的柱脚通常做成刚接，这不仅可以削减 柱段的弯矩绝对值且可增大横向框架的刚度。 柱段的弯矩绝对值且可增大横向框架的刚度。
第九章重型厂房和结构设计
第九章重型厂房和结构设计
计算：按桁架计算（见后面屋盖支撑计算） 计算：按桁架计算（见后面屋盖支撑计算） 构造要求:除计算要求外 还应在构造上满足以下要求 构造要求 除计算要求外,还应在构造上满足以下要求 除计算要求外 还应在构造上满足以下要求: 采用角钢时，柱间支撑的截面不宜小于L75×6;采用 采用角钢时，柱间支撑的截面不宜小于L75×6;采用 L75 槽钢时，不宜小于[12 [12。 槽钢时，不宜小于[12。 下层柱间支撑一般设置为双片, 下层柱间支撑一般设置为双片,分别与吊车肢和屋盖 肢相连，双片支撑之间以缀条相连,缀条常采单角钢, 肢相连，双片支撑之间以缀条相连,缀条常采单角钢, 控制其长细比不大于200 且不小于L75 200， L75× 控制其长细比不大于200，且不小于L75×5。 上层柱间支撑一般设置为单片, 上层柱间支撑一般设置为单片,如果上柱设有人孔或 截面高度过大(≥800mm) 亦应采用双片。 (≥800mm)， 截面高度过大(≥800mm)，亦应采用双片。 支撑的连接可采用焊缝或高强度螺栓。采用焊缝时， 支撑的连接可采用焊缝或高强度螺栓。采用焊缝时， 焊脚尺寸不应小于6mm，焊缝长度不应小于80mm,同 焊脚尺寸不应小于6mm，焊缝长度不应小于80mm,同 6mm 80mm, 时要在连接处设安装螺栓,一般不小于M16 M16。 时要在连接处设安装螺栓,一般不小于M16。
第九章重型厂房和结构设计
3）、吊车外轮廓线与临近构件的净距要求 ）、吊车外轮廓线与临近构件的净距要求 ）、 吊车外轮廓与屋架下弦下表面之间的净距; a:吊车外轮廓与屋架下弦下表面之间的净距; b:吊车大轮的中心线与柱纵向定位轴线之 间的净距离; 吊车外轮廓与柱体内表面之间的净距离. c:吊车外轮廓与柱体内表面之间的净距离 4）、横向框架及其截面选择 ）、横向框架及其截面选择 ）、 ①横向框架结构形式 厂房结构形式的选取不仅要考虑 厂房结构形式的选取不仅要考虑 吊车的起重量,而且要考虑吊车的工作级别及吊钩类型. 而且要考虑吊车的工作级别及吊钩类型 吊车的起重量 而且要考虑吊车的工作级别及吊钩类型 柱脚：重型厂房的柱脚通常做成刚接， 柱脚：重型厂房的柱脚通常做成刚接，这不仅可以削减 柱段的弯矩绝对值且可增大横向框架的刚度。 柱段的弯矩绝对值且可增大横向框架的刚度。
第九章重型厂房和结构设计
第九章重型厂房和结构设计
计算：按桁架计算（见后面屋盖支撑计算） 计算：按桁架计算（见后面屋盖支撑计算） 构造要求:除计算要求外 还应在构造上满足以下要求 构造要求 除计算要求外,还应在构造上满足以下要求 除计算要求外 还应在构造上满足以下要求: 采用角钢时，柱间支撑的截面不宜小于L75×6;采用 采用角钢时，柱间支撑的截面不宜小于L75×6;采用 L75 槽钢时，不宜小于[12 [12。 槽钢时，不宜小于[12。 下层柱间支撑一般设置为双片, 下层柱间支撑一般设置为双片,分别与吊车肢和屋盖 肢相连，双片支撑之间以缀条相连,缀条常采单角钢, 肢相连，双片支撑之间以缀条相连,缀条常采单角钢, 控制其长细比不大于200 且不小于L75 200， L75× 控制其长细比不大于200，且不小于L75×5。 上层柱间支撑一般设置为单片, 上层柱间支撑一般设置为单片,如果上柱设有人孔或 截面高度过大(≥800mm) 亦应采用双片。 (≥800mm)， 截面高度过大(≥800mm)，亦应采用双片。 支撑的连接可采用焊缝或高强度螺栓。采用焊缝时， 支撑的连接可采用焊缝或高强度螺栓。采用焊缝时， 焊脚尺寸不应小于6mm，焊缝长度不应小于80mm,同 焊脚尺寸不应小于6mm，焊缝长度不应小于80mm,同 6mm 80mm, 时要在连接处设安装螺栓,一般不小于M16 M16。 时要在连接处设安装螺栓,一般不小于M16。
第2章 重型厂房结构设计
2.1 结构形式和结构布置
常用支撑形式为十字形。如间距过大，可采用门字形或L形。 支撑的截面及连接要计算。 采用角钢，截面不宜小于L75×6； 采用槽钢，不宜小于[ 12。
2.1 结构形式和结构布置
2.1.2 屋架外形及腹杆形式
2.1.2.1 桁架的外形及腹杆形式
三 角 形 屋 架 梯 形 屋 架 平 行 弦 屋 架
简支屋架外形与均布荷载下的抛物线 形弯矩图接近时，各处弦杆内力才比 较接近。 2）腹杆：应使长杆受拉短杆受压，且腹杆数 量宜少，腹杆总长度也应较小。
单向斜杆式： 斜腹杆受拉 竖腹杆受压 合理 斜腹杆受压 竖腹杆受拉 不合理
再分式腹杆∶减少受压上弦节间尺寸，避
免节间的附加弯矩也减少了上 弦杆在屋架平面内的长比 。
2.2 计 算 原 理
2.2.2 荷载组合
设计值：
1.2恒+1.4活：
S G S Gk Q1S Q1k
S G S Gk 0.9 Qi S Qik
i 1 n
1.2恒+0.9×1.4（活1+活2）：
2.2 计 算 原 理
对一般受弯构件取以下几种组合：
( M max , V ) ，Ⅱ： Ⅰ： ( M max , V )，Ⅲ：(Vmax , M ) ，Ⅳ：(Vmax , M )
3. 采用阶梯形柱，下段可为实腹式（高度 <10m, 起吊重 量 <20T ），否则应采用格构式，上段可为实腹式 / 格构 式。
2.1 结构形式和结构布置
主要尺寸
Lk—— 桥式吊车的跨度；
S —— 由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离，须满足S=B+D+b1/2； B —— 吊车桥架悬伸长度； D —— 吊车外沿和柱内边缘之间的空隙； b1 —— 上段柱宽度。 h1 —— 地面至柱脚地面的距离； h2 —— 地面至吊车轨顶高度； h3 —— 吊车轨顶至屋架下弦地面的距离。
重型厂房设计
图2.2 柱网布置、托架和计算单元
图2.3 吊车尺寸要求
02
吊车跨度Lc； a； b； c。
吊车尺寸要求
01
结构承受的荷载，通常以计算单元表示：按从属面积确定。
计算单元
横向框架形式 形式：单跨、多跨；单坡、双坡、多坡 柱脚：通常做成刚接；横梁与柱子的连接可以是铰接,亦可以是刚接。
图2.4 框架形式
分析工况为：(1)永久荷载；(2)屋面活荷载；(3)左（右）风载；(4)吊车竖向荷载；(5)吊车刹车力
2.2.3 内力组合原则(按GB50009) 承载能力极限状态：基本组合、偶然组合 正常使用极限状态：荷载的标准组合
当屋架的几何尺寸未定时：
2018
对于排架、框架结构，简化内力组合为：
01
2019
受拉弦杆，往往l0y比l0x大得多，此时可采用两短肢相并的不等肢角钢组成的或者等肢角钢组成的T形截面(图2.28b或a)。
1
梯形屋架支座处的斜杆及竖杆，由于l0y=l0x，故可采用图2.28a或c的形式。考虑到扭转影响，前者更容易做到等稳定。
2
屋架中其它腹杆，因l0x=0.8l，l0y=l，即l0y=1.25l0x ，所以一般采用图2.28a两等肢角钢的形式。
柱间支撑的形式—上层柱间支撑
图2.10 上层柱间支撑形式
特点： 由直杆在端部相互连接而组成的格子式结构； 杆件大部分情况下只受轴线拉力或压力； 用料经济，自重小； 易于构成各种外形。
应用： 简支桁架、拱、框架，网架及塔架等，屋盖承重结构的梁式桁架叫屋架
桁架的应用
2.1.2 屋架外形及腹杆形式
钢屋架的外形及腹杆形式 外形：三角形、梯形、平行弦等 腹杆形式 单系腹杆：人字式、芬克式、豪式、再分式 复系腹杆：交叉式
第二章-重型厂房结构设计PPT课件
》分为8个工作级别：A1～ A8 ）
工作制等级 轻级 工作级别 A1～A3
中级 A4,A5
重级 A6,A7
特重级 A8
16
四、柱网布置
1、柱网布置要综合考虑： 生产工艺要求 结构要求 施工要求 经济合理 模数要求： 柱距：6m，
跨度：取3m倍数(L≤18m),取6m倍数(L>18m)。
17
•计算跨度 l0 (柱网采用封闭结合时) l0 = l - 300mm
29
(2) 屋架的高度 取决于建筑、经济、刚度、运输等条件，和屋面
坡度相关。
铰接梯形屋架，端高宜取1.6～2.2m (宜>l/18) （采用大型屋面板，卷材防水时，i=1/10～1/12）
中高： h中 ＝ h端 + (L/2）i
26
根据不同的条件桁架形式可以有很多变化
三角形屋架弦杆 交角增大，方便制 造，屋架重心降低， 提高了稳定性。
可有效降低屋架对 支撑结构的推力。
27
确定屋架形式的原则：
1.满足使用要求 屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
2.满足受力要求 •屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆内力沿 跨度方向分布较均匀，腹杆受力较小；
当 L≥24m，应按L/500=24000/500=48mm 考虑起拱：∴采用起拱 50mm。
30
2.3 钢屋盖的支撑系统
一、屋盖支撑系统的作用
平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不能 承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的空间刚 度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统。
31
图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架 时，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受 压而失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。
工作制等级 轻级 工作级别 A1～A3
中级 A4,A5
重级 A6,A7
特重级 A8
16
四、柱网布置
1、柱网布置要综合考虑： 生产工艺要求 结构要求 施工要求 经济合理 模数要求： 柱距：6m，
跨度：取3m倍数(L≤18m),取6m倍数(L>18m)。
17
•计算跨度 l0 (柱网采用封闭结合时) l0 = l - 300mm
29
(2) 屋架的高度 取决于建筑、经济、刚度、运输等条件，和屋面
坡度相关。
铰接梯形屋架，端高宜取1.6～2.2m (宜>l/18) （采用大型屋面板，卷材防水时，i=1/10～1/12）
中高： h中 ＝ h端 + (L/2）i
26
根据不同的条件桁架形式可以有很多变化
三角形屋架弦杆 交角增大，方便制 造，屋架重心降低， 提高了稳定性。
可有效降低屋架对 支撑结构的推力。
27
确定屋架形式的原则：
1.满足使用要求 屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。
2.满足受力要求 •屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆内力沿 跨度方向分布较均匀，腹杆受力较小；
当 L≥24m，应按L/500=24000/500=48mm 考虑起拱：∴采用起拱 50mm。
30
2.3 钢屋盖的支撑系统
一、屋盖支撑系统的作用
平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不能 承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的空间刚 度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统。
31
图为屋架上弦平面图，在未设上弦平面内的支撑桁架 时，虽有檩条把各个屋架连成一片，但当屋架上弦杆因受 压而失稳时，整个上弦会屈曲成一个“半波”。
中重型厂房结构设计结构形式和结构布置解读ppt课件
柱子与基础 刚性连接
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
肩梁 ：将各阶柱段连在一起。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7a）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
再分式腹杆∶减少受压上弦节间尺寸，避 免节间的附加弯矩也减少了上 弦杆在屋架平面内的长比 。
交叉式腹杆∶主要用于可能从不同方向受力 的支撑体系。
再分式腹杆
交叉式腹杆
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
计算单元
图2-2 柱网布置
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
吊车梁 柱间支撑
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
屋盖结构体系：
钢屋架—大型屋面板结构体系
钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体系
横梁—檩条—轻型屋面板结构体系
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
垂直 支撑
刚性系杆
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
肩梁 ：将各阶柱段连在一起。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7a）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
再分式腹杆∶减少受压上弦节间尺寸，避 免节间的附加弯矩也减少了上 弦杆在屋架平面内的长比 。
交叉式腹杆∶主要用于可能从不同方向受力 的支撑体系。
再分式腹杆
交叉式腹杆
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
计算单元
图2-2 柱网布置
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
吊车梁 柱间支撑
寒 假来临 ，不少 的高中 毕业生 和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
屋盖结构体系：
钢屋架—大型屋面板结构体系
钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体系
横梁—檩条—轻型屋面板结构体系
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
垂直 支撑
刚性系杆
重型厂房结构设计教材.pptx
• 刚度验算
v 5 qkyL4 v
384 E I x
qky-沿y轴作用分荷载标准值 因檩条有足够侧向支撑， 不需验算稳定
二. 压型钢板及计算
• 类型
轻型屋面压型钢板：
起围护屋面和承重结构作用
• V—115N型 • W—500型
压型钢板厚度：0.4～2.0mm 铝板厚度：0.6～1.2mm
（镀锌、彩镀）
传递山墙风荷载、吊车纵向水平荷载 及纵向地震力
第二节 钢桁架
一. 应用和类型
• 钢屋盖组成：
屋面构件、钢屋架和屋盖支撑
• 屋面构件：
檩条、拉杆、小型板材、或钢 筋混凝土屋面板，用于支撑屋 面构造层、防水层、保温层
钢桁架应用：
• 承重结构
建筑屋盖、楼盖、吊车梁、桥梁、 起重塔架和臂杆、海洋采油平台
• 吊车工作制等级与级别
等级 级别
轻级 中级 A1～A3 A4 、A5
重级 A6 、A7
特重级 A8
Q 10t Q 15 50t Q 75t Q 300t
• 柱网布置
• 模数化
柱距：6m、12m、15m、18m、24m 跨度：18m、24m、27m、30m
设置温度收缩缝，控制温度应力
• 间距： • 有檩屋盖：75m • 无檩屋盖：60m
雪荷载和其他荷载（施工和积灰）
钢桁架类型：
• 普通钢桁架
实用一般钢屋架 ，由两角钢组成T形 截面 ，包括十字形、槽形或圆管形
• 重型钢桁架
适用钢桥承重结构，大跨度屋架 ，由 钢板组成H型或箱型截面
• 轻型钢桁架
适用于跨度较小的轻型屋盖结构，采用 小角钢、圆钢、冷弯薄壁方管
二.钢桁架外形和高度 外形：三角形、梯形、平行弦和多边形
重型厂房结构设计--钢屋架设计
重型厂房结构设计--钢屋架设计重型厂房结构设计--钢屋架设计一、设计概述由于重型厂房要承载大量设备和负荷，因此其结构设计极为重要。
本设计采用钢屋架结构来满足建筑的要求。
钢屋架结构具有自重轻、强度高、刚度好、施工周期短等优点，非常适合用于重型厂房的设计。
二、结构选型钢屋架结构主要由柱、梁和屋面系统组成。
柱和梁采用矩形钢管作为主要构件，选用Q345钢材，具有优良的强度和耐腐蚀性。
屋面系统采用彩钢板作为覆盖材料，具有防水、防火、耐腐蚀等特点。
三、结构设计1. 主悬挂梁的设计主悬挂梁是承载屋面系统和顶墙板的关键构件。
根据厂房的平面布置和荷载计算结果，确定主悬挂梁的位置和尺寸。
为了提高刚度，悬挂梁采用双T剖面型钢。
根据荷载计算和构造要求，确定主悬挂梁的截面尺寸和材料规格。
2. 柱的设计柱是厂房结构的主要承载构件，承受来自屋面荷载和其他附属设备的力。
根据实际设计要求和荷载计算结果，确定柱的尺寸和材料规格。
为了提高抗震性能，柱采用矩形钢管，并在柱的底部设置地震支座。
3. 屋面系统的设计屋面系统主要由钢梁、彩钢板和防水层组成。
钢梁用于支撑彩钢板和屋面荷载，彩钢板作为覆盖材料，防水层用于保证建筑不受外部湿气影响。
根据建筑布置和屋面系统的荷载计算结果，确定钢梁和彩钢板的尺寸和材料规格。
四、结构分析与验算根据上述设计结果，进行结构分析与验算。
主要包括静力荷载、动力荷载和抗震性能的计算。
通过对设计结构进行静力和动力分析，验证其满足规范要求和安全性能。
五、结构施工方案根据结构设计结果，制定施工方案。
包括施工工艺、施工周期、材料选用、焊接工艺等。
确保施工过程中的质量与安全。
六、结构优化和改进根据施工实践和使用反馈，对结构进行优化和改进。
包括减少材料使用、提高结构性能等。
以满足客户的实际需求和经济效益。
七、结论本设计采用钢屋架结构满足重型厂房的设计要求，具有自重轻、强度高、刚度好等优点。
通过结构分析与验算，证明了设计的合理性和安全性。
轻、重型单层工业厂房钢结构设计区别与联系
H---梁的高度，以“m”计
2）抗剪要求：
3）局部挤压应力计算：
（3）翼缘尺寸 腹板的高度和厚度确定后，可求翼缘所需的面积A1。
非重级工作制吊车梁：
重级工作制吊车梁：
翼缘厚度应不小于8mm；翼缘宽度一般为（1/5~1/3）h当上翼缘轨道用压板连接时，翼缘宽度不大于300mm考虑到局部稳定，翼缘宽度应不大于30t（Q235）或24t（Q345）
（a）
H
（b）
（c）
（d）
采用长圆孔螺栓连接
3 荷载
轻型和重型单层工业厂房所承受的荷载种类大体相同永久荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、地震作用
地震作用
抗震设防区的重型厂房都应考虑地震作用的计算。
图4-6 重型厂房考虑地震作用时的分析模型
吊车系统
吊车系统
吊车梁系统
承受横向水平力作用，加强吊车梁的上翼缘：（1）上翼缘的钢板加厚加宽（2）制动梁或制动桁架
吊车梁内力计算
计算最大弯矩时的布置
吊车梁内力计算
吊车梁设计
1.截面选择（1）梁的高度在确定吊车梁的高度时，应考虑经济、刚度要求、建筑净空要求和腹板钢板规格。近似把吊车梁作为承受均布荷载的简支梁：
非重级工作制吊车梁的最小高度为：
重级工作制吊车梁的最小高度为：
（2）腹板的厚度 吊车梁的腹板厚度一般按经验公式、支座处抗剪要求和局部挤压条件来选定。1）经验公式：
上翼缘与腹板的连接焊缝
下翼缘与腹板的连接焊缝
图4-43 焊透的T形连接焊缝
例4.2 焊接实腹式吊车梁设计
1.设计资料
吊车资料 表例4-2A
（2）走道荷载，2kN/m2；（3）采用简支焊接实腹式工字型吊车梁，跨度为12m；（4）制动结构用焊接实腹式制动梁，宽度为1m；（5）吊车梁用Q345钢，焊条用E50型。
2）抗剪要求：
3）局部挤压应力计算：
（3）翼缘尺寸 腹板的高度和厚度确定后，可求翼缘所需的面积A1。
非重级工作制吊车梁：
重级工作制吊车梁：
翼缘厚度应不小于8mm；翼缘宽度一般为（1/5~1/3）h当上翼缘轨道用压板连接时，翼缘宽度不大于300mm考虑到局部稳定，翼缘宽度应不大于30t（Q235）或24t（Q345）
（a）
H
（b）
（c）
（d）
采用长圆孔螺栓连接
3 荷载
轻型和重型单层工业厂房所承受的荷载种类大体相同永久荷载、活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载、地震作用
地震作用
抗震设防区的重型厂房都应考虑地震作用的计算。
图4-6 重型厂房考虑地震作用时的分析模型
吊车系统
吊车系统
吊车梁系统
承受横向水平力作用，加强吊车梁的上翼缘：（1）上翼缘的钢板加厚加宽（2）制动梁或制动桁架
吊车梁内力计算
计算最大弯矩时的布置
吊车梁内力计算
吊车梁设计
1.截面选择（1）梁的高度在确定吊车梁的高度时，应考虑经济、刚度要求、建筑净空要求和腹板钢板规格。近似把吊车梁作为承受均布荷载的简支梁：
非重级工作制吊车梁的最小高度为：
重级工作制吊车梁的最小高度为：
（2）腹板的厚度 吊车梁的腹板厚度一般按经验公式、支座处抗剪要求和局部挤压条件来选定。1）经验公式：
上翼缘与腹板的连接焊缝
下翼缘与腹板的连接焊缝
图4-43 焊透的T形连接焊缝
例4.2 焊接实腹式吊车梁设计
1.设计资料
吊车资料 表例4-2A
（2）走道荷载，2kN/m2；（3）采用简支焊接实腹式工字型吊车梁，跨度为12m；（4）制动结构用焊接实腹式制动梁，宽度为1m；（5）吊车梁用Q345钢，焊条用E50型。
第七章重型厂房结构设计
•-吊车轮中心至柱 • 定位轴线间距
•-吊车轮廓至柱内 • 表面间距
第七章重型厂房结构设计
• 重型厂房柱
• 阶梯形柱：
•下段为缀条格构式，上段为实腹式
• 分离式柱 ：
•屋盖肢+吊车肢，做柔性连接
第七章重型厂房结构设计
• 柱间支撑
•垂直支撑、十字形、人字形、K形、 •八字形、V形、与屋盖支撑共同形成 •厂房纵向刚度 •传递山墙风荷载、吊车纵向水平荷载 •及纵向地震力
第七章重型厂房结构设计
（3）组合三： •全跨屋架重+左或右半跨檩条、屋 •面板重量和施工时活荷载 •（取施工活荷载和雪荷载的较大值）
第七章重型厂房结构设计
二. 杆件截面型式 •钢屋架杆件主要形式 ：双角钢 •常用跨度：15～42m
• 截面类型选择应使
•1、上、下弦杆
•选短肢相并不等边角钢
第七章重型厂房结构设计
第七章重型厂房结构设 计
2020/12/6
第七章重型厂房结构设计
• •屋盖结构： 钢屋架+大型屋面板 • 钢屋架+檩条+轻型屋面板
• 厂房构造
•1.承重柱 •4.天窗架
2.钢屋架 3.吊车梁 5.柱间支撑
第七章重型厂房结构设计
• 吊车工作制等级与级别
•等级 •级别
轻级 中级 A1～A3 A4 、A5
•上弦和下弦横向水平支撑 • 设在房屋两端 ：
•第一开间 •有利抗风柱直接传力
•第二开间 •屋盖有天窗
第七章重型厂房结构设计
l 设在横向伸缩缝两端 •横向支撑间距小于等于 •60m（无檩） •75m（有檩） •即伸缩缝间距
第七章重型厂房结构设计
l 下弦纵向水平支撑
•-吊车轮廓至柱内 • 表面间距
第七章重型厂房结构设计
• 重型厂房柱
• 阶梯形柱：
•下段为缀条格构式，上段为实腹式
• 分离式柱 ：
•屋盖肢+吊车肢，做柔性连接
第七章重型厂房结构设计
• 柱间支撑
•垂直支撑、十字形、人字形、K形、 •八字形、V形、与屋盖支撑共同形成 •厂房纵向刚度 •传递山墙风荷载、吊车纵向水平荷载 •及纵向地震力
第七章重型厂房结构设计
（3）组合三： •全跨屋架重+左或右半跨檩条、屋 •面板重量和施工时活荷载 •（取施工活荷载和雪荷载的较大值）
第七章重型厂房结构设计
二. 杆件截面型式 •钢屋架杆件主要形式 ：双角钢 •常用跨度：15～42m
• 截面类型选择应使
•1、上、下弦杆
•选短肢相并不等边角钢
第七章重型厂房结构设计
第七章重型厂房结构设 计
2020/12/6
第七章重型厂房结构设计
• •屋盖结构： 钢屋架+大型屋面板 • 钢屋架+檩条+轻型屋面板
• 厂房构造
•1.承重柱 •4.天窗架
2.钢屋架 3.吊车梁 5.柱间支撑
第七章重型厂房结构设计
• 吊车工作制等级与级别
•等级 •级别
轻级 中级 A1～A3 A4 、A5
•上弦和下弦横向水平支撑 • 设在房屋两端 ：
•第一开间 •有利抗风柱直接传力
•第二开间 •屋盖有天窗
第七章重型厂房结构设计
l 设在横向伸缩缝两端 •横向支撑间距小于等于 •60m（无檩） •75m（有檩） •即伸缩缝间距
第七章重型厂房结构设计
l 下弦纵向水平支撑
Ch2重型工业厂房钢结构设计精选全文
如在房屋两端的柱间内设置上弦横向支撑桁架，则屋架上 弦将屈曲成多个“半波”，从而提高上弦杆的整体稳定性，亦 即提高了承载能力。
屋盖支撑体系
屋架是否安全？——垂直支撑
屋架端视图
当在屋架端部两屋架间未设垂直支撑桁架时，虽有 檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向 力作用下屋架会整体倾斜。
风荷载标准值Wk是沿垂直建筑物表面方 向作用的，为方便将其投影到水平面上。
刚架计算单元宽b、跨度方向长为h范围内风荷载应合
力为：
N bhWk / cos
投影到水平面上的值Po为： P0 N bh Wk / cos
16.20
厂房结构的计算原理
横向框架结构体系
横向平面框架
厂房结构的计算原理
作用：形成封闭体系，增加屋盖纵向刚度；承受和传 递吊车横向水平制动力。
布置要求：
①有重级工作制或大吨位吊车或锻 锤等振动设备时设； ②屋架下弦有纵向或横向吊车轨 道时设； ③有托架时设； ④屋架跨度或高度较大时； ⑤设在下弦端节间，与下弦横向 水平支撑构成封闭支撑系统； ⑥三角形屋架或某些特殊情况，纵 向水平支撑也可设于上弦平面。
S G SGk S Q1 Q1k
n
S G SGk 0.9
S Qi Qik
i 1
SGk、SQk—按规范规定的标准值算得的永久荷载效应 和可变荷载效应
γG、γQ—永久荷载分项系数和可变荷载分项系数
厂房结构的计算原理
内力组合
受弯构件
I :
M
max
,V
, II :
M
max
第2章 中、重型工业厂房钢结构设计
前一章小结
轻型门式刚架厂房结构设计
门式刚架结构形式和结构体系 刚架的简化模型和设计 压型钢板、檩条、支撑和构造设计等
屋盖支撑体系
屋架是否安全？——垂直支撑
屋架端视图
当在屋架端部两屋架间未设垂直支撑桁架时，虽有 檩条和系杆的连系，屋架相互间仍是几何可变的，在侧向 力作用下屋架会整体倾斜。
风荷载标准值Wk是沿垂直建筑物表面方 向作用的，为方便将其投影到水平面上。
刚架计算单元宽b、跨度方向长为h范围内风荷载应合
力为：
N bhWk / cos
投影到水平面上的值Po为： P0 N bh Wk / cos
16.20
厂房结构的计算原理
横向框架结构体系
横向平面框架
厂房结构的计算原理
作用：形成封闭体系，增加屋盖纵向刚度；承受和传 递吊车横向水平制动力。
布置要求：
①有重级工作制或大吨位吊车或锻 锤等振动设备时设； ②屋架下弦有纵向或横向吊车轨 道时设； ③有托架时设； ④屋架跨度或高度较大时； ⑤设在下弦端节间，与下弦横向 水平支撑构成封闭支撑系统； ⑥三角形屋架或某些特殊情况，纵 向水平支撑也可设于上弦平面。
S G SGk S Q1 Q1k
n
S G SGk 0.9
S Qi Qik
i 1
SGk、SQk—按规范规定的标准值算得的永久荷载效应 和可变荷载效应
γG、γQ—永久荷载分项系数和可变荷载分项系数
厂房结构的计算原理
内力组合
受弯构件
I :
M
max
,V
, II :
M
max
第2章 中、重型工业厂房钢结构设计
前一章小结
轻型门式刚架厂房结构设计
门式刚架结构形式和结构体系 刚架的简化模型和设计 压型钢板、檩条、支撑和构造设计等
重型厂房钢结构设计
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 。
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 内水平滑移的屋面板减小温差效应。
（3）当某一横向框架受到水平荷载时（如吊车的横向制动 力），由于各个横向框架之间没有用在水平面中具有较大刚度 的下弦纵向支撑连系起来，不能将荷载分布到邻近的横向框架 上去，因此必须由这个横向框架单独承担。这样，结构的横向 刚度将会显得不足，侧移和横向振动较大，影响结构的使用性 能和寿命。
（4）由于托架在横向水平方向的刚度极小，所以支撑在 托架上的中间屋架不很稳定，容易沿屋架轴向发生振动， 托架也容易发生变形、失稳。
重型厂房结构设计
➢ 4. 综合技术经济效果好
2.1.2.4 桁架主要尺寸的确定
• 主要尺寸指屋架跨度L和高度H，
• L由使用和工艺要求决定；
• H则由经济条件、刚度条件、运输界限、屋面坡度 等因素决定。
• 三角形：H≈（1/6～1/4）L
• 梯形屋架：中部 H≈（1/10～1/6）L
•
端部H0≈（1/16～1/10）L（常为
所有房屋中均应设置垂直支撑。 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附近或天窗架侧柱 外设置两道 。 梯形屋架不分跨度大小，其两端还应各设置
一道，当有托架时则由托架代替 。 垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同
➢ 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 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。
➢ 4.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荷载。
➢ 5.保证结构安装时的稳定与方便
2 支撑的布置
1)上弦横向水平支撑
刚架内力计算
为简化计算，引入当量惯性矩将格构式拄 和屋架换算为实腹式构件进行内力分析。
当量惯性矩： yc (A 2 A 2 )
Aα和Aβ—分别为格构柱两肢（或屋架上下两弦）截面积 Xα和Xβ—格构式柱两肢（屋架上下两弦）的截面形心到
格构式柱截面中性轴的距离。
µ—反映剪力和几何形 状的修正系数。
屋盖支撑受力较小，截面尺寸一般由杆件容许长 细比和构造要求决定。
计算原理
❖荷载计算 ❖刚架内力计算
单层房 屋结构
简化
平面 框架
计算单元
荷载计算
2.1.2.4 桁架主要尺寸的确定
• 主要尺寸指屋架跨度L和高度H，
• L由使用和工艺要求决定；
• H则由经济条件、刚度条件、运输界限、屋面坡度 等因素决定。
• 三角形：H≈（1/6～1/4）L
• 梯形屋架：中部 H≈（1/10～1/6）L
•
端部H0≈（1/16～1/10）L（常为
所有房屋中均应设置垂直支撑。 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附近或天窗架侧柱 外设置两道 。 梯形屋架不分跨度大小，其两端还应各设置
一道，当有托架时则由托架代替 。 垂直支撑与上、下弦横向水平支撑布置在同
➢ 3.为弦杆提供适当的侧向支承点 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。
➢ 4.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荷载。
➢ 5.保证结构安装时的稳定与方便
2 支撑的布置
1)上弦横向水平支撑
刚架内力计算
为简化计算，引入当量惯性矩将格构式拄 和屋架换算为实腹式构件进行内力分析。
当量惯性矩： yc (A 2 A 2 )
Aα和Aβ—分别为格构柱两肢（或屋架上下两弦）截面积 Xα和Xβ—格构式柱两肢（屋架上下两弦）的截面形心到
格构式柱截面中性轴的距离。
µ—反映剪力和几何形 状的修正系数。
屋盖支撑受力较小，截面尺寸一般由杆件容许长 细比和构造要求决定。
计算原理
❖荷载计算 ❖刚架内力计算
单层房 屋结构
简化
平面 框架
计算单元
荷载计算
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中级
重级
特重 级
工作级别
A1～A3 A4，A5 A6，A7
A8
3
2.1.1.1 柱网布置和计算单元
➢ 柱网布置的要求
满足生产工艺流程的要求（包括预期的扩建和工艺设备更新 的需求）。涉及到设备基础，地下管沟等与柱基础的协调布置
满足结构上的要求（必需的刚度和强度）
➢柱距的选取
加大柱距，可减少处理地基的费用和基础的造价，但将使 布置在柱距间的构件的材料增加。
重型厂房结构设计
1
2.1 结构形式和结构布置
2.1.1 一般说明
4
2 1
窗架；5 柱间支撑
图2.1 单层厂房构造简图
2
一般为单层刚(框)架结构形式，也有多层刚架 吊车的工作制等级
8级 A1～A8
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
工作制等级 轻级
合理的柱网布置原则: 使总的经济效应最佳
一般地，取12m，6m柱距。若采用轻型围护结构，则取大柱距15m，
18m及24m较适宜。位于软弱地基上的重型厂房，应采用较大柱距。
4
➢ 温度缝的设置要求
结构情况
采暖房屋和非采暖地区的房屋 热车间和采暖地区的非采暖房屋
露天结构
纵向温度区段 (垂直屋架或构架
跨度方向) 220 180 120
及交叉式
20
2.1.2.3 确定桁架形式的原则
➢ 满足使用要求
➢ 受力合理 ➢ 制造简单及运输与安装方便 ➢ 综合技术经济效果好
21
2.1.2.4 桁架主要尺寸的确定
➢ 跨度L 由使用和工艺方面的要求决定 ➢ 高度H 由经济条件、刚度条件(屋架的挠度限值为
L/500)，运输界限(铁路运输界限高度为3.85m)及屋面坡 度等因素来决定
托架：
高度（1/101/5）L，节间距可取3m。
与屋架的连接：叠接和平接
叠接：构造简单，便于施工，但存在使托梁或托架受 扭的缺点；
平接：可有效地减轻托梁或托架受扭的不利影响，较 常用。
6
➢ 计算单元
阴影部分即为
7
➢ 厂房高度及跨度的确定
a>300~400
b=750~1000
吊车外论廓线 Lc(吊车跨度)
22
2.1.3 屋盖支撑
2.1.3.1 屋盖支撑的作用
➢ 保证屋盖结构的几何稳定性 ➢ 保证屋盖的刚度和空间整体性 ➢ 为弦杆提供适当的侧向支承点 ➢ 承担并传递水平荷载 ➢ 保证结构安装时的稳定与方便
23
24
2.1.3.2 屋盖支撑的布置
➢上弦横向水平支撑 设置：房屋的两端或温度区段的两端。 间距L0以不超过60m为宜
作用：将柱各阶段连在一起以形成整体
分类：单腹壁和双腹壁
上盖板 下盖板
上柱内翼缘 腹板
1
1
11
2
2
22 a)单腹壁肩梁
13
双腹壁肩梁刚度大，整体性好，适宜用于柱截面宽度 较大(不小于900mm)的情形。
3
3
33 b)双腹壁肩梁
14
肩梁的截面高度：要满足其与柱翼缘的连接焊缝长度的
要求。
构造：上段柱翼缘开槽口直插到肩梁的下翼缘并与其焊
c>80~100
图2.3 吊车外轮廓线与临近构件的净距 要求
8
2.1.1.2 横向框架及其截面选择
➢ 横向框架形式
分为铰接框架和刚接框架
(a)
(b)
(c)
铰接、刚接指横梁与柱子的连接方式，柱脚均为刚接
9
➢ 柱子类型
阶形柱 分为单阶柱和双阶柱 上柱 实腹式和格构式 下柱 格构式 用于厂房高度不大或吊车起吊吨位不大的情况
分离式柱 用于厂房高度大或吊车起吊吨位大（超过 100吨 ）
分为吊车肢和屋盖肢。通常用水平板做成柔性连接。 优点：减小两肢在框架平面内的计算长度；
两肢分别单独承担吊车荷载和屋盖（包括围护 结构）荷载。
10
11
➢ 双肢格构柱的截面形式
➢ 厂房纵向刚度的保证
依靠柱的支撑来保证
➢ 防腐蚀及隔热
12
➢ 肩梁
柱间支撑布置图
下层柱间支撑
17
➢ 支撑的形式
下柱的支撑形式
(a)单层十字形 (b)人字形
(c)K 形
(d)Y 形
(e)单斜杆形
(f)门形
(g)L 形
下层柱间支撑的形式
(h)刚架形
(i)双层十字形
柱截面较大时（h>800mm)，设为双片支撑
18
上柱的支撑形式
(a)十字形
(b)人字形
(c)K 形
(d)八字形
1. 每列柱都必须设置柱间支撑 2.各列柱的柱间支撑布置在同一柱间。 3.下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部，以减少 纵向温度应力的影响。 4.上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱间设置 外，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
16
垂直支撑 上层柱间支撑
刚性系杆
刚性系杆
➢下弦横向水平支撑 设置：与上弦横向水平支撑设在同一柱间
➢纵向水平支撑 设置：与横向水平支撑形成闭合框
➢垂直支撑 设置：考虑跨度，屋架形式，其他支撑形式设置
25
➢系杆 为没有参与组成空
间稳定体的屋架，提 供侧向支承点
分类：柔性，刚性 设置：见书
26
2.1.3.3 屋盖支撑的杆件及支撑的计算原则
➢ —般采用交叉斜杆的形式 ➢ 屋盖支撑受力比较小时，一般不进行内力计算，按容 许长细比来选择 ➢当支撑受力较大时，支撑杆件除需满足允许长细比的要 求外，尚应按桁架体系计算内力
横向温度区段
(屋架或构架跨度方向)
柱顶为刚接
柱顶为铰接
120
150
100
125
➢ 托架或托梁
作用：上承屋架(或其它屋面结构)，下传柱子，一般为 简支受弯构件。
截面形式及尺寸：
托梁 焊接工字型截面，
5
截面高度h （1/101/8）L， 翼缘宽度b （1/51/2.5）h，
箱形截面：
双腹板之间的距离（1/41/2）h，且不宜小于400m
虚线表示的一组斜杆因 受压屈曲而退出工作
接。
计算模型：看作简支梁，进行强度验算
计算简图如下
F1=N/2M/a1
F2=N/2+M/a1
MN F2 a1 F1
a
c)肩梁计算简图
其中a1和a分别为上下段柱的截面高度。
15
2.1.1.3 柱间支撑
➢ 作用：抵抗山墙上的风荷载、吊车的纵向水平荷载、
纵向地震力等，为厂房提供纵向刚度。
➢ 布置原则：
上层柱间支撑的形式
➢ 支撑的截面形式：角钢、槽钢
➢ 连接：焊缝或高强度螺栓
(e)V 形
19
2.1.2 屋架外形及腹杆形式 2.1.2.1 桁架的应用
用于屋盖结构外，还用于皮带运输机桥、输电塔架 和桥梁等
2.1.2.2 桁架的外形及腹杆形式
➢ 外形 三角形、梯形及平行弦 ➢ 腹杆形式 人字式、芬克式、豪式、再分式