第7章-单层厂房钢屋盖结构
(最新整理)钢屋盖结构要点
第一节 钢屋盖结构的组成
2）钢管屋架：
采用无缝或有缝钢管制成，由于钢管截面刚度大， 抗扭性能、抗压性能好，相对角钢更加合理，与 之相比可省钢20%以上。另外，表面积小，易于防 腐。耐久性好，只是过去焊接工艺、加工工艺有 问题，阻碍了使用。目前已有自动切管机，管与 管的搭接可以直接贯接，不用节点板。
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4.
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钢屋盖结构
第三节 普通钢屋架的形式及主要尺寸
1. 基本原则：要满足经济、适用、制造、安装方便等 原则。
（1）从使用角度：其外形要与屋面材料相适应，如采 用瓦类、铁皮等。要求坡度陡一点，利于排水，一 般为1/5~1/2，当采用卷材防水屋面时，坡度可小一 些，一般为1/12~1/8 。
（2）从经济角度出发：外形应尽量和弯矩图相似，杆 件应使短杆受压、长杆受拉，杆件夹角为30°~60°， 且应使尽可能多的杆件轴心受力。
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钢屋盖结构 第三节 普通钢屋架的形式及主要尺寸
（3）制造安装方便：构造合理、简单、节点数目少、 杆件型号少，在工厂制作部分应以运输能力而定。
2. 屋架外形：三角形、梯形、平等弦、三铰拱。
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g) j)
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h) k)
i)
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钢屋盖结构
第三节 普通钢屋架的形式及主要尺寸
（1）三角形：一般用于陡坡情况，有檩屋盖。用于中、小
跨度。弦杆内力不均匀，支座内力大，跨中小。上、下弦夹 角小。一般与柱铰接。故横向刚度较小。按腹杆可分为：
➢ 芬克式。压杆短，拉杆长，受力合理，且可分为两榀小屋架 和一根直杆（下弦中间杆）运输，比较方便。应用较多。
单层工业厂房设计
装配式钢筋混凝土骨 架结构厂房示意图
第一章
钢结构厂房示意
01 添 加 标 题
单层工业厂房内部的起重运输设备
0 3 梁式吊车
单击此处添加小标题
02 单轨悬挂式吊车
单击此处添加小标题
0 4 桥式吊车
单击此处添加小标题
单轨悬挂式吊车
W=1~2t
梁式吊车
单层厂房定位 轴线示意
横向定位轴线
中间拄与横向定位 轴线的联系；
横向伸缩缝、防震 缝与横向定位轴线 的联系。
3、山墙 与横向定 位轴线的 联系
承重山墙横向 定位轴线
纵向定位轴线
单层厂房的纵向定位轴线主要用来标注厂房 纵向构件，如屋架的长度(标志尺寸)。墙和 柱与纵向定位轴线的联系方式，要求构造简 单、结构合理、保证吊车运行所需尺寸。
单跨、双跨及 多跨厂房
混合层数厂房
工业建筑的特点：
工艺当先
体型高大
屋顶构造复杂
结构特殊
工业建筑的设计要求 满足生产工艺要求 满足建筑技术的要求 满足建筑经济要求 满足卫生及安全要求
二．单层工业建筑的结构类型
三．骨架承重结构
○ 简称骨架结构，系由柱子、屋架、或屋面大梁（或其他 屋盖结构）等承重构件组成。内外墙一般不承重，只起 维护和分割作用。
第7章 单层
工业建筑设计
工业建筑也称工业厂房，是产品生产及工人操 作的场所，是为工业生产服务的。因此，工业 厂房首先必须满足生产要求，能够布置和保护 生产设备，同时必须创造良好的生产环境和劳 动保护条件，以保证产品质量，保护工人的身 体健康，提高劳动效率。这就要求工业厂房的 设计和构造要做到和民用建筑一样，体现适用、 安全、经济、美观的建筑方针。
抗震结构设计第七章单层工业厂房的抗震设计
第三节 单层钢筋混凝土柱厂房的抗震设计
一、地震作用分析
单层厂房地震作用分析应考虑平面内的弹性变形和山墙可 能引起的扭转，所以规范给出的地震作用分析都是以空间分 析为基础的简化方法。
(1)厂房的横向抗震分析以平面排架为主，但要考虑屋盖 平面内的变形和砌体山墙在地震中开裂后的内力重分布，尤 其要考虑仅在一端有山墙时带来的扭转效应。
架与柱顶采用刚性焊接、柱顶范围箍筋配置少以及连接节点处 于弯矩、水平剪力和竖向轴力的共同作用等。
此外，在纵向地震作用下，个别厂房吊车梁与柱连接破坏， 使吊车梁纵向发生位移，甚至掉落。山墙柱上端与屋架的连接 处，震后也有不同程度的破损现象。
(5)支撑系统
➢ 震害现象：
地震时普遍发生杆件压屈、部分节点扭折、焊缝撕开、 锚件拉脱、锚筋拉断等现象，也有个别杆件拉断的。使支 撑系统部分失效或完全失效，造成主体结构错位或倾倒。 以天窗架垂直支撑最为严重，其次是屋盖垂直支撑和柱间 支撑。
柱子高度很大时，交叉支撑要有多节。
2.结构体系
(5)围护结构
①砌体围护墙的破坏比轻质墙板或大型钢筋混凝土墙板要 严重的多，有条件的情况下应采用轻质墙板或大型钢筋混 凝土墙板； ②高大的山墙，要用到顶的抗风柱和墙顶沿屋面的卧梁来 改善其抗震性能； ③砌体内隔墙要与柱脱开，以减少对柱子的不利影响，可 利用压顶梁和钢筋混凝土构造柱来增加其稳定性，提高抗 震性能； ④除单跨厂房外，围护砌体墙均应采用外贴式，以减轻墙 体给排架柱带来的不利影响，但应加强砌体墙与厂房柱之 间的锚拉。山墙更应增强其顶部与厂房屋盖构件和抗风柱 的锚拉。
(1)屋盖体系 ➢ 震害现象：
7度区基本完好；8度区发生屋面板错动、位移、震落，造 成屋盖局部倒塌；9度区发生屋架倾斜、位移、屋盖部分塌落， 屋面板大量开裂、错位；9度以上地区则发生屋盖大面积倒塌。
第七章屋盖钢结构
第七章屋盖钢结构第⼋章屋盖钢结构⼀、选择题8.1.1(Ⅰ)如轻型钢屋架上弦杆的节间距为，其平⾯外长细⽐应取。
(A)(B) 0.8(C) 0.9(D)侧向⽀撑点间距8.1.2(Ⅰ)⼗字交叉形柱间⽀撑，采⽤单⾓钢且两杆在交叉点不中断，⽀撑两端节点中⼼间距(交叉点不作为节点)为，按拉杆设计时，⽀撑平⾯外的计算长度应为下列何项所⽰?。
(A) 0.5(B) 0.7(C) 0.9(D) 1.08.1.3(Ⅰ)梯形钢屋架受压杆件，其合理截⾯形式，应使所选截⾯尽量满⾜。
(A)等稳定(B)等刚度(C)等强度(D)计算长度相等8.1.4(Ⅰ)为了保证两个⾓钢组成的T形截⾯共同⼯作，在两个⾓钢肢间应设置垫板，压杆垫板间距应满⾜≤40，式中，为图中单⾓钢对1—1轴的回转半径。
8.1.5(Ⅰ)普通钢屋架的受压杆件中，两个侧向固定点之间。
(A)垫板数不宜少于两个(B)垫板数不宜少于⼀个(C)垫板数不宜多于两个(D)可不设垫板8.1.6(Ⅰ)梯形钢屋架节点板的厚度，可根据来选定的。
(A)⽀座竖杆中的内⼒(B)下弦杆中的最⼤内⼒(C)上弦杆中的最⼤内⼒(D)腹杆中的最⼤内⼒8.1.7(Ⅰ)槽钢檩条的每⼀端⼀般⽤下列哪⼀项连于预先焊在屋架上弦的短⾓钢上?。
(A)⼀个普通螺栓(B)两个普通螺栓(C)安装焊缝(D)⼀个⾼强螺栓8.1.8(Ⅰ)屋架下弦纵向⽔平⽀撑⼀般布置在屋架的。
(A)端竖杆处(B)下弦中间(C)下弦端节间(D)斜腹杆处8.1.9(Ⅰ)屋架中杆⼒较⼩的腹杆，其截⾯通常按。
(A)容许长细⽐选择(B)构造要求决定(C)变形要求决定(D)局部稳定决定8.1.10(Ⅰ)屋盖中设置的刚性系杆。
(A)可以受压(B)只能受拉(C)可以受弯(D)可以受压和受弯8.1.11(Ⅰ)桁架弦杆在桁架平⾯外的计算长度应取。
(A)杆件的⼏何长度(B)弦杆节间长度(C)弦杆侧向⽀撑点之间的距离(D)檩条之间的距离8.1.12(Ⅱ)梯形屋架的端斜杆和受较⼤节间荷载作⽤的屋架上弦杆的合理截⾯形式是两个。
钢结构设计原理第七章(屋架)
7.5.1 结构形式和布置
（1）结构形式 单跨、双跨、多跨等
要求：构造简单、施工方便、易于连接， 具有一定的侧向刚度，取材方便，宜使杆 件对两个主轴有相近的稳定性 （1）单壁式屋架杆件的截面形式
双壁式屋架杆件的截面形式
双角钢杆件的填板
7.3.3.4 杆件的截面选择
（1）一般原则
①优先选用肢宽而薄的板件或肢件组成的截面， 但受压构件应满足局部稳定的要求，最小厚度为 4mm ②最小角钢∟45×4，当开有螺栓孔时，肢宽应 满足相应要求 ③屋架节点版（或T型钢弦杆的腹板）厚度，据 表7.4采用
（3）内力计算与荷载组合
内力组合：①解析法 ②图解法 荷载组合：①全跨永久荷载+全跨屋面活载（雪 载）+全跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 ②全跨永久荷载+半跨屋面活载（雪 载）+半跨积灰荷载+悬挂吊车荷载 （少数腹杆可能内力变号） 采用大型屋面板的屋架，应考虑安装 时可能的半跨荷载： 屋架及天窗架自重+半跨屋面板重+半跨 施工荷载
2
(7.20)
(7.21)
（3）T型钢作弦杆的屋架节点
7.3.3.6 连接节点处板件的计算
（1）连接节点处的板件在拉、剪作用下的强度 必要时按下式计算：
N / i A1 f (7.24) (7.25)
i 1/ 1 2 cos2 i
（2）为保证桁架节点板在斜腹杆压力作用 下的稳定性，受压腹杆连接肢断面中点沿 腹杆轴线方向至弦杆边缘的净距离c应满足 下列条件：
↙
→底板→支承柱顶
计算： 支座底板毛面积： A ab
R fc
A0
2 M q a1
6M 支座底板厚度： t f 且t 16mm 加劲肋与节点板连接焊 缝：
第7章钢屋架资料
l
可变荷载（活载） 单独汇聚
如有节间荷载，先把节间荷载分配到该节间相 邻的节点上，计算弦杆时再考虑节间荷载引起 的局部弯矩。
垂直支撑：两相邻屋架间竖直平面，间隔4～6 个屋架设置一道，凡有横向支撑的柱间均设
系杆：保证未设横向支撑屋架弦杆的稳定，在 安装中还起架立屋架作用
刚性系杆：能传递压力
柔性系杆：仅能传递拉力
下弦纵向水平支撑
单跨结构：沿房屋纵向靠近柱列设置在下弦 端节间的平行弦桁架(三角形屋架可在上弦)
多跨结构：多跨结构，下弦纵向水平支撑须 根据具体情况沿部分柱列设置。
上/下弦杆、端斜/竖杆： l0x = l，l为几何长度 其它腹杆：l0x = 0.8l 在屋架平面外
上弦杆：① l0y = l1 ② l0y =两块屋面板宽度且不大于3m ③ l0y = l1 (0.75+0.25N2/N1) 0.5l1， N1>N2
腹杆：① l0y = l，侧向刚度低（节点处仅为一板厚） ② 再分受拉主斜杆：l0y = l1 ③ 再分受压主斜杆： l0y=l1(0.75+0.25N2/N1)
梯形，L<36m，i = 1/16-1/8，无檩，铰/刚接 人字式：上乘式和下乘式（端斜杆） 再分式：上弦节间短，节点和腹杆数量多 平行弦屋架：上下弦杆平行，单坡/双坡
3 屋架的主要尺寸
屋架计算跨度l0: 指屋架两端支座反力的间距
铰接：标志跨度－联系尺寸150～200mm×2(封闭结合) 标志跨度（非封闭结合）
• 弦杆肢尖焊缝：承受ΔN和ΔM＝ e ×ΔN
7钢结构基本知识
a)对接接头；(b)搭接接头；（c）T形接头；(d)角接接头。
双层盖板和角焊缝对接连接，传力不均匀、费料，但施工简 便，连接两板间隙无需严格控制。
角焊缝的搭接连接，适用不同厚度构件连接。传力不均匀， 材料较费，但构造简单，施工方便。
T型连接省工省料，用于制作组合截面。当采用角焊缝连接 时，焊件间存在缝隙，截面突变，应力集中现象严重，疲劳强度 较低，可用于不直接承受动力荷载结构连接。
。 字形或槽形组合截面
(3) 缀件有缀条或缀板两种，
a)缀条用斜杆组成或斜杆与横杆共同组成，缀条常采用单角 钢，与分肢翼缘组成桁架体系，使承受横向剪力时有较大的刚 度。
b)缀板常采用钢板，与分肢翼缘组成刚架体系。 在构件产生绕虚轴弯曲而承受横向剪力时，刚度比缀条格
构式构件略低。
二、受弯构件
•
承受横向荷载和弯矩的构件叫受弯构件或梁
使梁达到丧失整体稳定的最大荷载和最大弯矩，分别称为梁的 临界荷载和临界弯矩Mcr。
• 1. 按荷载作用：
• 在一个主平面内受弯，称为单向受弯构件
• 在两个主平面内同时受弯，称为双向受弯构件
• 2. 按功能分：楼盖梁、平台梁、檩条、吊车梁等
• 3. 按制作方法：型钢梁（薄壁型钢）、组合梁、蜂窝 梁
• 4. 按支承条件：实腹式、桁架
型钢梁加工简单， 造价较廉，但截面尺 寸受规格的限制。当 荷载和跨度较大致使 型钢截面不能满足要 求时，则采用组合粱。
对于直接承受动荷载的结构？
三. 螺栓连接
螺栓连接分普通螺栓连接和高强度螺栓连接
1. 普通螺栓连接
分为A、B、C三级。 A级与B级为精制螺栓，C级为粗制螺栓 C级螺栓材料性能等级为4.6级或4.8级 A级和B级螺栓材料性能等级则为5.6级或8.8级 8.8级其抗拉强度不小于800N/mm2，屈强比为0.8 C级螺栓由未经加工的圆钢压制而成 螺栓孔的直径比螺栓杆的直径大1.5~3mm A、B级螺栓由毛坯在车床上经过切削加工精制而成
钢屋盖结构的组成和分类
钢结构设计规范对屋架弦杆和腹杆的计算长度作 了规定，详见表2。
在屋架平面外的计算长度应按下列规定采用。
压杆：
① 当相交的另一杆受拉，且两杆的交叉点均不中 断:l0=0.5l；
② 当相交的另一杆受拉，两杆中有一杆在交叉点 中断，并以节点板搭接：l0=0.7l；
－
4.2.3 杆件的截面形式与构造
(1) 截面形式见表4 (2) 截面选择
① 为了便于订货和下料，在同一榀屋架中角钢 的规格不宜过多，一般不宜超过5～6种；
② 为了防止杆件在运输和安装过程中产生弯曲 和损坏，角钢的尺寸不宜小于45×4或56×36×4；
③ 应选择肢宽而壁薄的角钢，增大回转半径， 对受压更有利；
支座节点包括节点板、加劲肋、支座底板和锚栓。 加劲肋的作用是加强支座底板刚度，以便均匀传递支 座反力并增强节点板的侧向刚度。
支座节点的传力路线是：屋架杆件的内力会交后 通过连接焊缝传给节点板，然后经节点板和加劲肋把 力传给底板，最后传给柱子。
底板计算：
支座底板所需净面积为： An=R/fcc 毛面积为： A=An+A0 支座底板厚度为： t≥√6M/f 加劲肋的计算: 加劲肋的厚度取与节点板的厚度相同；高度由节 点板尺寸，按构造确定。
③ 其他情况：l0=l。 拉杆：l0=l。
图7 杆件截面的主轴
表2 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度l0
项次
弯曲方向
1
在桁架平面内
2
在桁架平面外
3
斜平面
弦杆
l l1 -
腹杆 支座斜杆和支座竖杆
l l l
其他腹杆 0.8l l 0.9l
4.2.2 杆件的容许长细比
第七章 钢结构基本知识
第7章 钢结构基础知识
7.1 钢结构的连接 7.2 钢结构构件 7.3 钢屋盖
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
§7.1 钢结构的连接
7.1.1 钢结构的连接方法 钢结构的连接方法有焊缝连接、螺栓连接 和铆钉连接三种。
焊缝连接
螺栓连接
铆钉连接
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
7.1.2、焊接连接
（1）焊接方法 钢结构常用的焊接方法是电弧焊，包括手工电弧焊、自动或 半自动电弧焊以及气体保护焊等。 手工电弧焊是钢结构中最常用的焊接方法，其设备简单， 操作灵活方便。但劳动条件差，生产效率比自动或半自动焊低，焊缝 质量的变异性大，在一定程度上取决于焊工的技术水平。
《建筑结构基础与识图》
2.格构式轴心受压柱
图示是常用的轴心受压格构柱的截面形式。由于柱肢布置在距截面形心一 定距离的位置上，通过调整肢间距离可以使两个方向具有相同的稳定性。与实腹柱相 比，在用料相同的情况下可增大截面惯性矩，提高刚度和稳定性。
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
≤1:2.5 ≤1:2.5
≤1:2.5
变截面板的拼接 （a）改变宽度；（b）改变厚度
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
2.角焊缝的构造要求
要求满足最小角焊脚尺寸 、最大焊脚尺寸、 最小计算长度、侧面角焊缝的最大计算长度、搭 接长度以及转角处连续施焊等。
第九章 钢结构基础知识
《建筑结构基础与识图》
格构式轴心受压柱常用两槽钢组成，通常使翼缘朝内，这样缀材长度较 小，外部平整。当荷载较大时，也常用两工字钢组成的双肢截面柱。对于轴 向力较小但长度较大的杆件，也可以采用钢管或角钢组成的三肢或四肢截面 形式。肢件通过缀材连成一体，根据缀材的不同可分为缀条柱和缀板柱两种。 缀条常采用单角钢，一般与构件轴线成α =40°~70°夹角斜放，此称为斜缀 条，如图（a）所示，也可同时增设与构件轴线垂直的横缀条。缀板用钢板 制造，一律按等距离垂直于构件轴线横放，如图（b）所示。
单层钢结构厂房结构计算
单层钢结构厂房结构计算一、设计资料河南省某加工厂一厂房，该厂房为单层，采用单跨双坡门式刚架，刚架跨度18m，柱高6m；共有12榀刚架，柱距6m，屋面坡度1:10；地震设防列度为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.05g。
刚架平面布置见图1(a)，刚架形式及几何尺寸见图1(b)。
屋面及墙面板均为聚氨酯复合保温板；考虑经济、制造和安装方便，檩条和墙梁均采用冷弯薄壁卷边C型钢，间距为1.5m，钢材采用Q235钢，焊条采用E43型。
二、荷载计算（一）荷载取值计算1．屋盖永久荷载标准值（对水平投影面）YX51-380-760型彩色压型钢板0.15 KN/m250mm厚保温玻璃棉板0.05 KN/m2PVC铝箔及不锈钢丝网0.02 KN/m2檩条及支撑0.10 KN/m2刚架斜梁自重0.15 KN/m2悬挂设备0.20 KN/m2合计0.67 KN/m22．屋面可变荷载标准值屋面活荷载：按不上人屋面考虑，取为0.50 KN/m2。
雪荷载：基本雪压S0=0.45 KN/m2。
对于单跨双坡屋面，屋面坡角α=5°42′38″，μr=1.0，雪荷载标准值Sk=μrS0=0.45 KN/m2。
取屋面活荷载与雪荷载中的较大值0.50 KN/m2，不考虑积灰荷载。
3．轻质墙面及柱自重标准值（包括柱、墙骨架等）0.50 KN/m24．风荷载标准值按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102：2002附录A的规定计算。
基本风压ω0=1.05×0.45 KN/m2，地面粗糙度类别为B类；风荷载高度变化系数按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定采用，当高度小于10m时，按10m高度处的数值采用，μz=1.0。
风荷载体型系数μs：迎风面柱及屋面分别为＋0.25和－1.0，背风面柱及屋面分别为＋0.55和－0.65(CECS102：2002中间区)。
5．地震作用据《全国民用建筑工程设计技术措施—结构》中第18.8.1条建议：单层门式刚架轻型房屋钢结构一般在抗震设防烈度小于等于7度的地区可不进行抗震计算。
单层厂房屋盖结构的组成与作用
单层厂房屋盖结构的组成与作用
单层厂房屋盖结构通常由以下几个组成部分构成：屋面板、屋架、龙骨、檩条、膜结构、保温层、排水系统和附属设施等。
屋面板是位于屋盖上面的覆盖物，通常由金属板、彩钢瓦、FRP板、玻璃钢板等材质组成。
其作用是承受外部荷载并起到防水、防潮、隔热等作用。
屋架是支撑屋面板的骨架，通常由钢结构、木结构、混凝土等材质组成。
其作用是将自重和外部荷载传递到地基上，起到支撑屋面、抵抗风雨和地震等作用。
龙骨是连接屋架和屋面板的构件，通常由木材或钢材组成。
其作用是支撑屋面板，使其均匀受力，保证屋面的平整度和稳定性。
檩条是连接龙骨和屋架的构件，通常由木材或钢材组成。
其作用是增加屋面板的强度和稳定性，使其能够承受外部荷载。
膜结构是一种新型的屋面材料，通常由聚酯、聚氯乙烯等材料制成。
其作用是防水、防潮、隔热，同时具有轻质、柔性、抗风性能好等优点。
保温层是铺设在屋面板下方的一层材料，通常由聚苯板、聚氨酯泡沫、岩棉等材质组成。
其作用是减少能量消耗，保证室内温度舒适。
排水系统包括屋脊、屋檐、排水沟、排水管等，其作用是将雨水从屋面导走，保证屋面的干燥和防水效果。
附属设施包括屋顶通风系统、雨水收集系统、防雷系统等，其作用是增加屋面的透气性、减少排放污染物，同时保证屋面的安全性和稳定性。
总之，单层厂房屋盖结构的组成部分各自发挥着不同的作用，通过相互配合，共同构成了一个完整、稳定和防水的屋盖系统。
钢结构设计原理新7
在未设横向支撑的开间连接各屋架 通常在屋架两端，有垂直支撑位置 的上、下弦节点以及屋脊和天窗侧 柱位置 系杆沿房屋纵向通长布置 当房屋两端为山墙时，上、下弦横 向水平支撑及垂直支撑可设在两端 第二开间，这时第一开间的所有系 杆均设为刚性系杆
作用：系杆对屋架上、下弦杆提供侧向 支承，对于有檩屋盖，檩条可兼作系杆
有檩体系
§7.1.1 单层厂房钢结构的组成
1) 横向框架
由柱和它所支承的屋架或屋盖横梁组成 是厂房的主要承重体系，承受自重、风、雪荷载和吊车的竖 向与横向荷载，并把这些荷载传递到基础
2) 屋盖结构
承担屋盖荷载的结构体系，包括横向框架的横梁、托架、中 间屋架、天窗架、檩条等
3) 支撑体系
§7.2.2 主要尺寸
吊车示意图
§7.2.2 主要尺寸
2) 柱高 ( 柱脚底面到横梁下
弦底部的距离)
H h1 h2 h3
h1—地面至柱脚底面的距离， 中型车间为0.8~1.0m，重型车 间为1.0~1.2m； h2—地面至吊车轨顶的高度， 由工艺要求决定； h3—吊车轨顶至屋架下弦底面 的距离, h3=A+100+(150~200)
6) 其它
梯子、走道、门窗、工作平台
§7.1.2 柱网和温度伸缩缝的布置
1) 柱网布置——承重柱在平面上的排列方式
跨度：纵向定位轴线之间的尺寸 柱距：横向定位轴线之间的尺寸 柱网布置原则： (1) 应满足生产工艺要求
流程、设备、产品尺寸和生产 空间决定跨度和柱距
(2) 应满足结构的要求
柱应在同一轴线上，以便与屋 架或横梁组成框架
3) 天窗架形式
为了满足采光和通风等要求，常需在屋盖上设置天窗 结构形式如下：
屋盖结构
拉条通常采用直径10~16mm的圆钢制成。 撑杆主要是限制檐檩的侧向弯曲，故多采用 角钢，其长细比按压杆考虑，不能大于200， 并据此选择其截面。
拉条与檩条、撑杆与檩条的连接构造如图所 示； 图中d 为拉条直径。拉条的位置应靠近檩条 的上翼缘约30~40mm，并用位于腹板两侧的 螺母将其固定于檩条的腹板上。撑杆与焊在 檩条上的角钢用Ｃ级螺栓连接。
7.2 屋面材料
7.2.1 有檩体系屋面材料 传统材料：粘土瓦或水泥平瓦、石棉水泥瓦 等，其尺寸较小，并且强度、耐久性、保温 隔热等性能较差 现代材料： 压型钢板和夹心板 发泡水泥复合板
7.2.2 无檩体系屋面材料
传统材料：预应力混凝土大型屋面板 现代材料：发泡水泥复合板（太空板）、玻 璃纤维增强水泥（GRC）板
托架形式 在工业厂房的某些部位，常因放置设备或交 通运输要求而需局部少放一根或几根柱。这 时该处的屋架（称为中间屋架）就需支承在 专门设置的托架上。 托架两端支承于相邻的柱上，跨中承受中间 屋架的反力。 钢托架一般做成平行弦桁架，其跨度一般不 大，但所受荷载较重。钢托架通常做在与屋 架大致同高度的范围内，中间屋架从侧面连 接于托架的竖杆，构造方便且屋架和托架的 整体性、水平刚度和稳定性都好。
天窗架形式 在工业厂房中，为了满足采光和通风等要求， 常需在屋盖上设置天窗。 天窗的形式有纵向天窗、横向天窗和井式天窗 三种。后两种天窗的构造较为复杂，较少采 用。 最常用的是沿房屋纵向在屋架上设置天窗架， 该部分的檩条和屋面板由屋架上弦平面移到 天窗架上弦平面，而在天窗架侧柱部分设置 采光窗。 天窗架支承于屋架之上，将荷载传递到屋架。
垂直支撑一般采用平行弦桁架形式，其上、 下弦可兼作水平支撑的横杆； 腹杆体系根据高和长比例确定可分别采取交 叉式、v式或w式
单层工业厂房的屋盖结构
(一)组成一般由屋面梁(或屋架)、屋面板、檩条、托架、天窗架、屋盖支撑系统等组成。
1．屋面根据材料的不同分为：由轻型板材组成的有檩体系和由大型屋面板(预制)组成的无檩体系。
2．有檩体系是在屋面梁(或屋架)上铺设檩条，檩条上放置轻型板材而成。
檩条的间距1．0～5．0m，视轻型板材的承载能力而定，支承檩条的屋架间距一般为6．0～12．Om，屋面坡度为1／20～1/50。
3．无檩体系是指在屋面梁或屋架上，直接放置预制大型钢筋混凝土预制板的屋盖。
大型屋面板的尺寸一般为1．5m×6．Om、3．O m×6．Om，屋架间距为6．Om，屋面坡度为1／10～1/12。
(二)屋盖支撑系统1．屋盖结构的支撑系统，通常由下列支撑组成：(1)屋架和天窗架的横向支撑；还可分为屋架和天窗架的上弦横向支撑以及屋架下弦(2)屋架的纵向支撑；还可分为屋架上弦纵向支撑和屋架下弦纵向水平支撑。
(3)屋架和天窗架的垂直支撑。
(4)屋架和天窗架的水平系杆；还可分为屋架和天窗架上弦水平系杆以及屋架下弦水平系杆。
所有支撑应与屋架、托架、天窗架和檩条(或大型屋面板)等组成完整的体系。
2．屋盖结构的支撑形式一般可按以下要求采用：(1)屋架和天窗架的上弦横向支撑，屋架下弦横向水平支撑和屋架上弦纵向支撑以及屋架下弦纵向水平支撑，一般采用十字交叉的形式。
(2)屋架和天窗架的垂直支撑，可参考图10-35(a)-(d)的形式选用；其中，图10—35(c)一般用于天窗架两侧的垂直支撑，图10-35(d)为兼作檩条的垂直支撑。
(3)屋架和天窗架的水平系杆，包括柔性系杆(拉杆)和刚性系杆(压杆)，通常，柔性系杆采用单角钢，刚性系杆采用由两个角钢组成的十字形截面。
在有檩屋盖体系中，檩条可兼作横向支撑的承压杆(刚性杆)。
此时，充任支撑承压杆的檩条应计算其所承受的轴心力。
3．屋盖结构支撑是屋盖结构的一个组成部分，它的作用是将厂房某些局部水平荷载传递给主要承重结构，并保证屋盖结构构件在安装和使用过程中的整体刚度和稳定性。
单层钢结构厂房钢结构-施工组织设计
单层钢结构厂房钢结构-施工组织设计单层钢结构厂房钢结构施工组织设计一、工程概述本工程为单层钢结构厂房，建筑面积为____平方米，位于_____。
厂房主体结构采用钢结构，基础形式为_____。
工程的建设旨在满足_____的生产需求，提高生产效率和质量。
二、施工准备（一）技术准备1、熟悉施工图纸，进行图纸会审，提出并解决图纸中存在的问题。
2、编制施工组织设计、施工方案及技术交底，明确施工工艺和质量标准。
3、进行钢结构的深化设计，确保构件的尺寸、连接方式等符合设计要求。
（二）材料准备1、根据施工图纸和材料清单，采购所需的钢材、焊接材料、高强螺栓等。
2、对进场的材料进行检验，确保其质量符合国家标准和设计要求。
3、合理存放材料，采取防潮、防锈等措施。
（三）施工机具准备1、配备吊车、电焊机、切割机等施工机具，并进行调试和维护。
2、确保施工机具的性能满足施工要求，提高施工效率和质量。
（四）劳动力准备1、根据工程进度计划，组织钢结构安装、焊接、涂装等专业施工人员。
2、对施工人员进行技术培训和安全教育，提高其技术水平和安全意识。
（五）现场准备1、清理施工现场，平整场地，修筑临时道路和排水设施。
2、搭建临时办公、生活设施，为施工人员提供良好的工作和生活条件。
三、施工流程（一）基础施工1、进行基础放线，确定基础的位置和标高。
2、开挖基础土方，浇筑基础垫层。
3、绑扎基础钢筋，支设基础模板，浇筑基础混凝土。
4、养护基础混凝土，达到设计强度后进行基础验收。
（二）钢结构制作1、钢材的预处理：包括除锈、矫正等。
2、下料：根据深化设计图纸，采用切割设备进行下料。
3、构件组对：将下料后的零件进行组对，焊接成型。
4、焊接：采用合适的焊接工艺和方法，确保焊接质量。
5、构件矫正：对焊接后的构件进行矫正，确保其尺寸和形状符合要求。
6、表面处理：进行抛丸除锈、涂装等表面处理。
（三）钢结构安装1、安装准备：复核基础的轴线、标高，清理基础表面。
第七章 单层厂房建筑结构抗震
二、按多质点空间结构计算地震作用
1.计算简图 横向由排架和山墙构件组成。 纵向由排架和纵墙及柱间支撑组成。 将厂房的质量集中于屋盖处。 结构的质点数，只考虑横向振动时为N=n*h，考 虑平动与扭转同时作用时，N=（n+1)*h. 2.运动方程及地震作用计算 用振型分解法计算多自由度振动方程. 用振型分解反应谱法计算地震作用.
——高低跨跨数 ——高低跨屋盖的重力荷载代表值 ——高跨两侧低跨屋盖总的重力荷 载代表值。 三、罕遇地震作用下抗震变形验算 规范要求： 8度III ，IV 类场地 9度 高大单层钢筋砼柱厂房 上柱验算罕遇地震下的弹塑 性变形
2
——空间影响系数
nh .nl Gh .Gl c Gl
p p e
Gwl
Gw
—— 高低跨封墙重
系数1.0、0.5、0.25时按动能等效折算 质量的折减系数。 吊车桥架的影响：吊车桥梁的刚度将 使结构的刚度增大即周期减小，而吊车桥 架的重量又使结构的周期增大，为了简化 计算，在计算周期时，不考虑桥架的影响。 2、 计算公式 ⑴ 单跨和等高多跨厂房，按单质点体系。
G1 11 T 2 g T 2 KT G1 11 KT
u1 11G1 12G2 13G3 u2 21G1 22G2 23G3 u3 31G1 32G2 33G3
二、地震作用计算 1、 计算简图：质量分布的位置及大小
⑴ 无吊车 同周期计算简图
无吊车厂房计算简图 计算单元
计算单元
⑵
有吊车（将吊车考虑成一个质点） 吊车：单跨时为一台，多跨时，不超过两 台，软钩时，不计吊重，硬钩时取吊重的30%。
建筑结构选型知识点(全)
建筑结构第1章概论1.建筑结构与建筑的关系强度是建筑的最基本特征，它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力，满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构，结构是建筑的的基础，没有结构就没有建筑物。
结构以建筑之间的关系能够采用多种形式，结构是建筑物的基本受力骨架。
2.建筑结构的基本要求安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性3.建筑结构的分类1.按组成材料1）木结构优点：施工周期短；易于扩建和改造；保温隔热性能好；节能环保性能好。
缺点：多疵病；易燃；易腐；易虫蛀。
2）砌体结构（包括无筋砌体和配筋砌体等）消防限制，最高七层。
优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。
缺点：强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱；自重大；砌筑工作量大，劳动强度高；粘土用量大，不利于持续发展。
3）混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
）优点：耐久性好；耐火性好；可模性好；整体性好；可就地取材。
缺点：自重大；抗裂差；施工环节多；施工周期长；拆除、改造难度大。
4）钢结构优点：强度高、重量轻；材性好，可靠性高；工业化程度高，工期短；密封性好；抗震性能好。
缺点：钢材为非燃烧体，耐热但不耐火；耐腐蚀性差。
5）组合结构（可分为钢骨混凝土结构和混合结构）优点：刚度大；防火、防腐性能好；重量轻；抗震性能好；施工周期短、节约模板缺点：需要特定的剪力连接件、需要专门焊接设备与人员、需要二次抗火设计2.按结构体系1）混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。
主要用于量大面广的多层住宅。
2）排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成，其屋架与柱顶为铰接，柱与基础顶面为固接。
主要用于单层工业厂房中。
3）框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。
优点：建筑室内空间布置灵活；平面和立面变化丰富。
缺点：在水平荷载作用下，结构的侧向刚度较小，水平位移较大；框架结构抗震性能较差，适用于非抗震设计；层数较少，建造高度不超过60m的建筑中。
第七章 厂房
150mm。
3. 沉降缝
• 沉降缝用于厂房相邻部分的高度、荷载、吊
车起重量或基础体系相差很大，或地基条件
有严重差异等情况，以防止结构或屋面、墙
面等在过大的基础不均匀沉降下发生裂缝或
破坏。
沉降缝的做法
一般是把两侧的结构包括基础全部分开，使各
–②混凝土大型屋面板、加气混凝土板等
–③细石混凝土灌缝 –④保温层：泡沫混凝土、加气混凝土、水泥白 灰焦渣、珍珠岩砂浆或沥青珍珠岩,或保温板材 等。
–⑤找平层
–⑥卷材防水屋面（例如油毡防水屋面，常用二 毡三油上铺小石子的六层作法），或SBS。
图2.4
屋盖结构体系
大型屋面板
• 通常是预应力钢筋混凝土大型屋面板（槽形板），其
各部分所起的作用：
• 1. 横向框架 • 横向平面框架：主要承受厂房结构的全部竖向荷载、
横向水平荷载：
• ①全部建筑物重量（屋盖、墙、结构自重等）、②屋 面雪荷载和其他活荷载、③吊车竖向荷载和横向水平 制动力、④横向风荷载、⑤横向地震作用等，
• 2. 屋盖结构 • 由檩条、天窗架、屋架、托架和屋盖支撑所构成，承 受屋面荷载。
表2.2 钢结构房屋温度区段长度限值（m）
横向温度区段 （沿屋架或构架跨度 方向） 柱顶为 刚接 柱顶为 铰接
结构性质
纵向温度区段 （垂直于屋架或构 架跨度方向）
采暖房屋和非采暖 地区的房屋
200
120
150
热车间和采暖地区 的非采暖房屋
露天结构
180
100
——
125
——
120
伸缩缝做法：
• ①从基础顶面或地面开始，将相邻区段上部结 构的构件完全分开（基础可不分开）。上部结 构采用双柱做法。 • 根据气温差和结构的具体情况，缝宽净距 取≥30～60mm 。这种做法是在横向伸缩缝处 ，设置双榀横向平面框架；在纵向伸缩缝处， 设置双榀纵向平面框架。后者的双榀纵列柱和 框架费钢较多且接缝很长，故规划时应尽量避 免纵向伸缩缝。
单层厂房设计构件的组成
单层厂房设计构件的组成单层厂房是指只有一层主要生产空间的工业建筑，广泛应用于钢铁、石油、化工、电力等工业领域。
单层厂房的设计构件主要包括以下部分：1.屋盖结构：屋盖结构是单层厂房的顶部结构，它支撑着整个厂房的重量，同时抵抗着风、雨、雪等自然因素的影响。
屋盖结构通常由钢梁、钢屋架、钢支撑、钢檀条等组成，其设计需要根据实际情况进行详细的计算和分析。
2.吊车梁：吊车梁是单层厂房中用来支撑吊车的构件，它需要承受吊车的重量和吊车载荷的传递。
吊车梁通常采用实腹式钢梁或格构式钢梁，其设计需考虑吊车的吨位、跨度、工作级别等因素。
3.柱子：柱子是单层厂房的主要承重构件，它支撑着屋盖结构、吊车梁和基础等部分。
柱子通常采用实腹式或格构式的钢柱，其截面形状可以是H型、箱型等。
柱子的设计需要根据厂房的跨度、高度、荷载等情况进行详细的计算和分析。
4.基础：基础是单层厂房的底部结构，它承受着整个厂房的重量和荷载，并将这些力量传递到土壤中。
基础通常采用混凝土或钢筋混凝土材料，其设计需要根据地质勘察报告和上部结构的荷载情况进行详细的计算和分析。
5.外墙：外墙是单层厂房的侧面结构，它起到维护和支撑的作用。
外墙通常采用轻质板材或砌块材料构成，其设计需要考虑保温、防水、隔音等因素。
同时，外墙还需要适应不同的环境条件，如高温、低温、腐蚀等。
6.门窗：门窗是单层厂房的开口部分，它们需要满足通风、采光、安全等要求。
门窗的设计需要根据实际需求进行选择和配置，如铝合金门窗、钢门窗等。
同时，门窗还需要考虑防盗、防水、保温等因素。
7.地面：地面是单层厂房的水平面，它需要承受生产过程中产生的各种荷载和摩擦力。
地面通常采用耐磨性好的材料铺装而成，如混凝土地面、瓷砖地面等。
同时，地面还需要考虑防滑、防水等因素。
8.天沟及落水管：天沟是单层厂房的屋面排水沟，它收集屋面雨水并引导其流向落水管。
落水管则是将雨水从天沟引导到地面的管道。
天沟和落水管的设计需要考虑当地的降雨量和排水能力等因素。
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支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点,减小弦杆出平面外的计算长度。
③ 承担和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬挂吊车水平荷载和地 震作用等）。
④ 保证结构安装时的稳定与方便
屋盖的安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来组成一个基本空间稳定 体,在此基础上即可顺序进行其他构件的安装。
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2、天窗架竖向支撑
应设在有上弦横 向水平支撑天窗架 区段,并沿天窗两侧 立柱水平面内设置 竖向支撑。
当天窗跨度大于 或 等 于 12m 时 , 尚 应在中央竖杆平面 内增设一道竖向支 撑。
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7.2.2.4 系杆
1、屋架系杆 作用:系杆能保证无横向水平支撑的所有屋架在上弦杆平面外的稳定 和安装时屋架的稳定,第一柱间的刚性系杆能将山墙的风荷载传到横 向水平支撑。
当屋架跨度较大、房屋较高且基本风压也较大时,杆件截面应按桁架 体系计算出的内力确定。可假定在水平桁架节点上的集中风力荷载作用 下,交叉斜杆中的压杆退出工作,仅由拉杆受力,这样,使原来的超静定体系 简化为静定体系,图中W为水平节点荷载,由风荷载或吊车荷载引起。
设置:在横向支撑或竖向支撑节点处应沿房屋通长设置系杆。在屋架 上弦平面内,对无檩体系屋盖应在屋脊处和屋架端部处设置系杆;对有 檩体系只在有纵向天窗下的屋脊处设置系杆。
系杆分刚性系杆（既能受拉也能受压）和柔性系杆（只能承受拉力） 两种。屋架主要支承节点处的系杆,屋架上弦脊节点处的系杆均宜用
刚性系杆。 2、天窗架系杆 在纵向天窗架上弦屋脊节点处设通长刚性系杆,在天窗架上弦两侧
端节点处设置通长的水平柔性系杆。
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7.2.3 支撑的形式、计算和连接构造
7.2.3.1 支撑的形式
屋架支撑为平行弦桁架,其弦杆可兼作支撑桁架的弦杆,斜腹杆一般采用十字交 叉式,与弦杆的交角在30o～60o之间。通常横向水平支撑节点间的距离为屋架上 弦节间距离的2～4倍,纵向水平支撑的宽度取屋架端节间的长度,一般为6m左右。
7.1.2.1 柱网布置 屋架的跨度和间距须结合柱网的布置确定,而柱网布置则 根据建筑物使用要求和经济合理等各方面因素而定。 7.1.2.2 天窗架设置
为了采光和通风等要求,屋架上常设置天窗。天窗的形式 有纵向天窗、横向天窗和井式天窗3种,一般采用纵向天窗。
纵向天窗的天窗架形式一般有多竖杆式、三铰拱式和三支 点式。
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7.2.2 屋盖支撑的布置
屋盖支撑系统可分为横向水平支撑、纵向水平支撑、 竖向支撑及系杆。
7.2.2.1 横向水平支撑
横向水平支撑,布置在屋架上、下弦及天窗架上弦平面,是沿屋架 方向布置的支撑。
1、 屋架上弦横向水平支撑
上弦横向水平支撑一般应设置在 房屋两端或纵向温度区段两端的第 一柱间或第二柱间,其最大间距为 60m,否则在中间应增设一道或几 道支撑。有时可将其布置在第二个 柱间,但在第一个柱间要设置刚性系 杆以支持端屋架和传递端墙风力。
第7章 单层厂房钢屋盖结构
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§7.1 单层厂房钢屋盖结构的组成与布置
7.1.1 屋盖结构体系
钢屋盖结构通常由屋面、檩条、屋架、托架和天窗等构 件组成。根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同,可分为无 檩屋盖体系和有檩屋盖体系。
1.无檩屋盖 一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型 结构体系: 屋面,将屋面板直接放在屋架或天窗架上。
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2、 下弦横向水平支撑
当屋架间距<12m时,尚应在屋架 下弦设置横向水平支撑,一般和上弦 横向水平支撑布置在同一柱间以形成 空间稳定体系的基本组成部分。
但当屋架跨度比较小（<18m）又 无吊车或其他振动设备时,可不设下 弦横向水平支撑。
3、 纵向天窗架上弦横向支撑
无论有檩或无檩屋盖体系,在每个天 窗架区段的两端及中部与屋架上弦横向 支撑相对应区间内均应设置上弦横向支 撑。
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。
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2.有檩屋盖 结构体系:
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。
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7.1.2 屋盖结构布置
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7.2.2.2 纵向水平支撑
当房屋较高、跨度较大、空间 刚度要求较高时,设有支承中间屋 架的托架,或设有重级或大吨位的 中级工作制桥式吊车等较大振动设 备时,均应在屋架端节间平面内设 置纵向水平支撑。
一般情况可以省掉。
屋 架 间 距 <12m 时 , 通 常 布 置 在 屋 架下弦平面。
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§7.2 屋盖结构的支撑体系
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。
7.1.2 屋盖支撑的作用
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① 保证屋盖的整体性,提高空间刚度
仅由平面桁架、檩条及屋面材料组成的屋盖结构,是一个不稳定的体系, 如果将某些屋架在适当部位用支撑连系起来,成为稳定的空间体系,其余屋 架再由檩条或其他构件连接在这个空间稳定体系上,就保证了整个屋盖结 构的稳定。
7.2.3.2 支撑设计计算原则
屋盖支撑因受力较小一般不进行内力计算,其截面尺寸一般由杆件容 许长细比和构造要求决定。
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支撑中的交叉斜杆以及柔性系杆按拉杆设计,通常用单角钢做成;非交 叉斜杆、弦杆、横杆以及刚性系杆按压杆设计,宜采用双角钢做成的T形 截面或十字形截面,其中横杆和刚性系杆常用十字形截面使在两个方向具 有等稳定性。
屋架间距≥12m时,宜布置在屋架 的上弦平面内。
下弦纵向水平支 撑
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7.2.2.3 竖向支撑
1、屋架竖向支撑
竖向支撑联系屋架上、下弦水平支撑,并和屋架水平支撑一起形成 几何不变的屋盖空间结构,是上弦横向水平支撑的支承点,在屋盖安装 过程中保证屋盖稳定。
屋架的竖向支撑应与上、下弦横向水平支撑设置在同一柱间。