钢结构2中重型厂房结构解析
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有檩体系：常用于轻型屋面材料的情况。
屋架间距灵活，构件重量轻、施工、 安装方便；屋盖构件数量多，整体刚 度差。
屋盖组成
钢屋盖由屋面、屋架和 屋架 支撑组成。
其它：托架、天窗、 檩条等。
屋面板 檩条
体 系 及 柱 网 布 置
二、 柱网和温度伸缩缝的布置
1 柱网布置 进行柱网布置时，应注意以下几方面的问题： ◆满足生产工艺的要求 ◆满足结构的要求 尽可能将柱布置在同一的横向轴 线上。
基本要求
1.了解厂房结构的组成
2.了解厂房的设计步骤及柱网伸缩缝的布置
平 面 钢 屋 架
待装配的一榀平面桁架
2.1.1 厂房总布置
一、 屋盖结构体系
无檩体系：一般用于预应力混凝土大型屋面板
等重型屋面，将屋面板直接放在屋 架上。
房屋横向刚度大，整体性、耐久性 好； 屋面板自重大，屋盖及下部结构用料多， 对抗震不利。
100mm是为制造、安装误差留出的空隙；
(150～200)mm则是考虑屋架的挠度和下弦水平支撑 角钢的下伸等所留的空隙。
吊车梁的高度可按(1/5～1/12)选用，L为吊车梁的跨 度，吊车轨道高度可根据吊车起重量决定。
2 计算简图 通常简化为平面框架计算。
框架计算单元应使纵向每列柱至少有一根柱参加框 架工作，同时将受力最不利的柱划入计算单元中。
表2.1 温度区段长度值
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
温度区段长度（m）
纵向温度区段
横向温度区段（沿屋架或构架跨度方向）
（垂直于屋架或构架跨度方向）
柱顶为刚接
柱顶为铰接
220
120
150
180
100
125
120
—
—
温度伸缩缝最普通的做法是设置双柱。即在缝的两旁布置 两个无任何纵向构件联系的横向框架，使温度伸缩缝的中线 和定位轴线重合；在设备布置条件不允许时，可采用“插入 距”的方式。
第2章 中、重型厂房结构设计
本章目录
2.1 厂房结构的形式和布置 2.2 厂房结构的计算原理 2.3 钢屋架设计 2.4吊车梁设计特点
基本要求
1. 熟悉单层厂房结构形式及布置，钢屋盖结构构造和设计计算。 2. 了解吊车梁的构造与设计。
第2.1节 厂房结构的形式和布置
本节目录
1. 厂房结构的组成 2. 厂房结构的设计步骤 3. 柱网和温度伸缩缝的布置
为节约钢材也可采用单柱温度伸缩缝，即在纵向构件(如 托架、吊车梁等)支座处设置滑动支座，但构造复杂。
当厂房宽度较大时，也应该按规范规定布置纵向温度伸 缩缝。
三 横向框架及其截面选择
1 主要尺寸 L0
框架的主要尺寸见图 2.1.3。框架的跨度，一般
S
h1
Lx
H1
取为上部柱中心线间的横 H
h2
向距离，可由下式定出：
对于各列柱距均相等的厂房，只计算一个框架。对 有拔柱的计算单元，一般以最大柱距作为划分计算单 元的标准，其界限可以采用柱距的中心线，也可以采 用柱的轴线，如采用后者，则对计算单元的边柱只应 计入柱的一半刚度，作用于该柱的荷载也只计入一半。
H1
H H2
H1
H H2
L
L1
L2
(a)
(b)
图2.1.5 横向框架的计算简图
H1
H H2
H1
H H2
H1 H
H2
长圆孔相连 H1 H H2
◆符合经济合理的要求 确定方案时应进行综合比较。
◆符合柱距规定要求 对厂房横向，当跨度L≤18m时， 其跨度宜采用3m的倍数；当厂房跨度L≥18m时，其跨度
宜采用6m的倍数。对厂房纵向，以前基本柱距一般采用 6m或12m，现在采用压型钢板作屋面和墙面材料的厂房 日益广泛，常以18m甚至24m作为基本柱距。多跨厂房 的中列柱，常因工艺要求需要“拔柱”。其柱距为基本 柱距的倍数，最大可达48m。
500kN时，不宜小于80mm；当吊
车 起 重 量 大 于 或 等 于 750kN 时 ，
不宜小于100mm；当在吊车和柱
之间需要设置安全走道时 不得小于400mm；
，则D
Lx h1
h2
图2.1.4 柱与吊车梁轴线 间 的净距
b1——上段柱宽度。
S的取值：对于中型厂房一般采用0.75m或1m，重型 厂房则为1.25m甚至达2.0m。
——柱在A点转动单位角时在A点所需施加的力 KAC 矩值。
框 离。
架的计算
跨度
L(
或L1、
L2)
取为两
上柱轴
线之间
的距
横向框架的计算高度H：柱顶刚接时,可取为柱脚底面至框架 下弦轴线的距离(横梁假定为无限刚性)，或柱脚底面至横梁端 部形心的距离(横梁为有限刚性)；柱顶铰接时，应取为柱脚底 面至横梁主要支承节点间距离。对阶形柱应以肩梁上表面作分 界线将H划分为上部柱高度H1和下部柱高度H2。
来自百度文库
s
计算单元
2a
计算单元
c
cc
a
a
a
a
(a)
c aaaaaaa
(b)
c aa
插入距
图2.1.2 柱网布置和温度伸缩缝
(a)各列柱距相等(b)中间柱有拔柱
2 温度伸缩缝
设置温度伸缩缝是为了避免产生过大的温度变形和和 温度应力。
在纵向，常采用温度伸缩缝将厂房分成伸缩时互不影响 的温度区段。按规范规定，当温度区段长度不超过表2.1 时，可不计算温度应力。
框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离:
式中:
H h1 h2 h3
h3—地面至柱脚底面的距离。中型车间约为0.8-1.0，重 型车间为1.0～1.2；
h2—地面至吊车轨顶的高度，由工艺要求定；
h1——吊车轨顶至屋架下弦底面的距离：
h1 A 100 150 ~ 200mm
式中：
A为吊车轨道顶面至起重小车顶面之间的距离；
H2
L0 Lk 2S
式中
h3
图2.1.3 横向框架的主要尺寸
Lk ——桥式吊车的跨度；
S——由吊车梁轴线至上段柱轴 线的距离，应满足下式要求
L0
S B D b1 / 2
b1
B——吊车桥架悬伸长度，可由 b1/2 行车样本查得；
DB S
D ——车外缘和柱内边缘之间的
必要空隙：当吊车起重量不大于
(a)柱顶刚接(b)柱顶铰接
对于由格构式横梁和阶形柱(下部柱为格构柱)所组成的
横向框架，需要将惯性矩(对高度有变化的桁架式横梁按平
均高度计算)乘以折减系数0.9简化成实腹式横梁和实腹式柱。
对柱顶刚接的横向框架，当满足下式的条件时，可近似认
为横梁刚度为无穷大：
K AB 4
K AC
式中
K AB
——横梁在远端固定使近端A点转动单位角时 在A点所需施加的力矩值；
屋架间距灵活，构件重量轻、施工、 安装方便；屋盖构件数量多，整体刚 度差。
屋盖组成
钢屋盖由屋面、屋架和 屋架 支撑组成。
其它：托架、天窗、 檩条等。
屋面板 檩条
体 系 及 柱 网 布 置
二、 柱网和温度伸缩缝的布置
1 柱网布置 进行柱网布置时，应注意以下几方面的问题： ◆满足生产工艺的要求 ◆满足结构的要求 尽可能将柱布置在同一的横向轴 线上。
基本要求
1.了解厂房结构的组成
2.了解厂房的设计步骤及柱网伸缩缝的布置
平 面 钢 屋 架
待装配的一榀平面桁架
2.1.1 厂房总布置
一、 屋盖结构体系
无檩体系：一般用于预应力混凝土大型屋面板
等重型屋面，将屋面板直接放在屋 架上。
房屋横向刚度大，整体性、耐久性 好； 屋面板自重大，屋盖及下部结构用料多， 对抗震不利。
100mm是为制造、安装误差留出的空隙；
(150～200)mm则是考虑屋架的挠度和下弦水平支撑 角钢的下伸等所留的空隙。
吊车梁的高度可按(1/5～1/12)选用，L为吊车梁的跨 度，吊车轨道高度可根据吊车起重量决定。
2 计算简图 通常简化为平面框架计算。
框架计算单元应使纵向每列柱至少有一根柱参加框 架工作，同时将受力最不利的柱划入计算单元中。
表2.1 温度区段长度值
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
温度区段长度（m）
纵向温度区段
横向温度区段（沿屋架或构架跨度方向）
（垂直于屋架或构架跨度方向）
柱顶为刚接
柱顶为铰接
220
120
150
180
100
125
120
—
—
温度伸缩缝最普通的做法是设置双柱。即在缝的两旁布置 两个无任何纵向构件联系的横向框架，使温度伸缩缝的中线 和定位轴线重合；在设备布置条件不允许时，可采用“插入 距”的方式。
第2章 中、重型厂房结构设计
本章目录
2.1 厂房结构的形式和布置 2.2 厂房结构的计算原理 2.3 钢屋架设计 2.4吊车梁设计特点
基本要求
1. 熟悉单层厂房结构形式及布置，钢屋盖结构构造和设计计算。 2. 了解吊车梁的构造与设计。
第2.1节 厂房结构的形式和布置
本节目录
1. 厂房结构的组成 2. 厂房结构的设计步骤 3. 柱网和温度伸缩缝的布置
为节约钢材也可采用单柱温度伸缩缝，即在纵向构件(如 托架、吊车梁等)支座处设置滑动支座，但构造复杂。
当厂房宽度较大时，也应该按规范规定布置纵向温度伸 缩缝。
三 横向框架及其截面选择
1 主要尺寸 L0
框架的主要尺寸见图 2.1.3。框架的跨度，一般
S
h1
Lx
H1
取为上部柱中心线间的横 H
h2
向距离，可由下式定出：
对于各列柱距均相等的厂房，只计算一个框架。对 有拔柱的计算单元，一般以最大柱距作为划分计算单 元的标准，其界限可以采用柱距的中心线，也可以采 用柱的轴线，如采用后者，则对计算单元的边柱只应 计入柱的一半刚度，作用于该柱的荷载也只计入一半。
H1
H H2
H1
H H2
L
L1
L2
(a)
(b)
图2.1.5 横向框架的计算简图
H1
H H2
H1
H H2
H1 H
H2
长圆孔相连 H1 H H2
◆符合经济合理的要求 确定方案时应进行综合比较。
◆符合柱距规定要求 对厂房横向，当跨度L≤18m时， 其跨度宜采用3m的倍数；当厂房跨度L≥18m时，其跨度
宜采用6m的倍数。对厂房纵向，以前基本柱距一般采用 6m或12m，现在采用压型钢板作屋面和墙面材料的厂房 日益广泛，常以18m甚至24m作为基本柱距。多跨厂房 的中列柱，常因工艺要求需要“拔柱”。其柱距为基本 柱距的倍数，最大可达48m。
500kN时，不宜小于80mm；当吊
车 起 重 量 大 于 或 等 于 750kN 时 ，
不宜小于100mm；当在吊车和柱
之间需要设置安全走道时 不得小于400mm；
，则D
Lx h1
h2
图2.1.4 柱与吊车梁轴线 间 的净距
b1——上段柱宽度。
S的取值：对于中型厂房一般采用0.75m或1m，重型 厂房则为1.25m甚至达2.0m。
——柱在A点转动单位角时在A点所需施加的力 KAC 矩值。
框 离。
架的计算
跨度
L(
或L1、
L2)
取为两
上柱轴
线之间
的距
横向框架的计算高度H：柱顶刚接时,可取为柱脚底面至框架 下弦轴线的距离(横梁假定为无限刚性)，或柱脚底面至横梁端 部形心的距离(横梁为有限刚性)；柱顶铰接时，应取为柱脚底 面至横梁主要支承节点间距离。对阶形柱应以肩梁上表面作分 界线将H划分为上部柱高度H1和下部柱高度H2。
来自百度文库
s
计算单元
2a
计算单元
c
cc
a
a
a
a
(a)
c aaaaaaa
(b)
c aa
插入距
图2.1.2 柱网布置和温度伸缩缝
(a)各列柱距相等(b)中间柱有拔柱
2 温度伸缩缝
设置温度伸缩缝是为了避免产生过大的温度变形和和 温度应力。
在纵向，常采用温度伸缩缝将厂房分成伸缩时互不影响 的温度区段。按规范规定，当温度区段长度不超过表2.1 时，可不计算温度应力。
框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离:
式中:
H h1 h2 h3
h3—地面至柱脚底面的距离。中型车间约为0.8-1.0，重 型车间为1.0～1.2；
h2—地面至吊车轨顶的高度，由工艺要求定；
h1——吊车轨顶至屋架下弦底面的距离：
h1 A 100 150 ~ 200mm
式中：
A为吊车轨道顶面至起重小车顶面之间的距离；
H2
L0 Lk 2S
式中
h3
图2.1.3 横向框架的主要尺寸
Lk ——桥式吊车的跨度；
S——由吊车梁轴线至上段柱轴 线的距离，应满足下式要求
L0
S B D b1 / 2
b1
B——吊车桥架悬伸长度，可由 b1/2 行车样本查得；
DB S
D ——车外缘和柱内边缘之间的
必要空隙：当吊车起重量不大于
(a)柱顶刚接(b)柱顶铰接
对于由格构式横梁和阶形柱(下部柱为格构柱)所组成的
横向框架，需要将惯性矩(对高度有变化的桁架式横梁按平
均高度计算)乘以折减系数0.9简化成实腹式横梁和实腹式柱。
对柱顶刚接的横向框架，当满足下式的条件时，可近似认
为横梁刚度为无穷大：
K AB 4
K AC
式中
K AB
——横梁在远端固定使近端A点转动单位角时 在A点所需施加的力矩值；