《钢结构设计》PPT课件
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注意：尽可能地避免设置纵向伸缩缝？？？
表1 温度区段长度表(m)
结构情况
纵向温度区段 横向温度区段(屋架或 (垂直屋架或 构架跨度方向) 构架跨度方向) 柱顶刚接 柱顶铰接
采暖房屋和非采 暖地区的房屋
220
热车间和采暖地
区的非采暖房屋
180
露天结构
120
120
150
100
125
--
--
温度区段长度 < 220M
单层厂房动 画.swf
抗风柱
吊车梁 缝
脱开
吊车梁
屋盖体系分类: 无檩屋盖：屋面荷载直接通过大型屋面板传递给屋架
优点：屋盖横向刚度大，整体性好，构造简单，施工 方便等；
缺点：屋盖自重大，不利于抗震，其多用于有桥式吊 车的厂房屋盖中。 有檩屋盖：当屋面采用轻型材料如石棉瓦、瓦楞铁、压型 钢板和铁丝网水泥槽板等时，屋面荷载要通过檩条再传递 给屋架 优点：构件重量轻，用料省； 缺点：屋盖构件数量较多，构造较复杂， 整体刚度较差。
掌握横向排架及其梁柱截面的确定；理解横向排架 的计算原理、柱间支撑的布置。
了解吊车梁的内力计算及构造设计。 了解墙架的内力计算及构造设计。
7.1 厂房结构的形式和布置
7.1.1 厂房结构的组成
厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁及制动体系、 支撑系统及墙架等构件组成的空间体系。 （1）横向排架：柱与横梁或屋架组成 （2）屋盖结构：屋架、屋架支撑系统以及横向框架横梁、 托架、中间屋架、天窗架、檩条及屋面材料等。 （3）支撑系统：屋架支撑和柱间支撑，保证厂房结构必 需的刚度和整体稳定性 （4）吊车梁及制动体系 （5）墙架 （6）其他：抗风柱、摇摆柱及工艺要求的操作平台。
有限刚度：对柱顶的横向荷载，当满足下式的条件时，可
近似认为横梁的刚度为无穷大，即柱顶刚接；否则横梁刚度
按有限刚度考虑：
KAB/KAC≥4
（7.5）
式中：KAB—横梁远端固定使近端A点转动单位角时在A点所需
施加的力矩值；KAC——柱在A点转动单位角时在A点所需施加的
（2）防震缝
目的：保证缝两侧构件在地震时不会相互碰撞。 因此，防震缝地宽度按厂房高度和地震设计烈度 等情况设定。一般单层厂房为50～90mm，纵横跨 交接处100～150mm。 做法：同温度伸缩缝 注意：高层钢结构建筑中不宜设置防震缝？
（3）沉降缝
目的：使承载相差较大的两部份建筑能各自发生沉降。 做法：把缝两侧的结构；连同基础一起分开。 实际：1）多跨厂房结构中，通常将跨度较大且受起重 量较重的一侧同跨度小，起重量小的一层分开；
轻钢结构厂房的构件形式
刚架：梁柱合一。实腹式和结构式。实腹式的钢架 的横截面一般为工字形：结构式的横截面为矩形或 三角形。
檩条：主要有实腹式、空腹式和绗架式等。一般 应优先选用冷弯薄壁型钢檩条。按部位区分为墙面 檩条和屋面檩条。 支撑：采用张紧的十字交叉圆钢组成，用特制的连 接件与梁柱腹板连接。连接用不同的夹角。
2）厂房和办公用房分开。
（4）综合考虑
对三缝应综合考虑，用一缝代替三缝 。
某汽车厂房平面图
图片
桁架檩条
7.2 厂房结构的框架形式
7.2.1 厂房结构的类型
单跨、双跨和多跨 梁柱铰接（排架）和梁柱刚接（刚架）。 梁柱铰接： 优点：对支座沉降反应较小；
节点简单，端点无弯矩；下弦受拉 缺点：横向刚度较差，柱底弯矩大。 适合：高度较低，刚度容易满足，吊车小。
梁柱刚接：（刚架）具有良好的横向刚度，但对 支座不均匀沉降及温度作用比较敏感，需采取防 止不均匀沉降的措施。
适合：厂房高，吊车大， 刚度要求高（整体变形小）， 单跨厂房常用刚接。
刚架
多跨
排架
轻钢厂房：采用的门式刚架属于横梁与柱刚接，而 且由于结构自重与传统单层厂房钢结构相比大为减轻， 沉降问题不甚严重，因而是一种较好的结构形式。
第 七 章
ppt课件
1
目录
7.1 厂房结构的形式和布置 7.2 厂房结构的框架形式 7.3 屋盖结构 7.4 框架柱设计特点 7.5 轻型门式刚架结构 7.6 吊车梁设计特点 7.7 墙架体系
大纲要求
掌握厂房的结构形式和柱网布置及计算单元的确定； 了解钢屋架的外形及腹杆形式；掌握屋盖支撑的作用 和设置原则、钢屋架的节点设计。
7.2.1 横向框架的主要尺寸及计算简图
7.2.1.1 主要尺寸
（1）跨度
L0=LK+2S S=B+D+b1/2
(7.1) (7.2)
（2）柱脚底面至横梁下弦底部距离H
H=h1+h2+h3
ຫໍສະໝຸດ Baidu(7.3)
（3）计算简图
计算跨度L(或L1、 L2)取两上柱轴线间的距离。 几何高度H1、H2的确定，取决于横梁（或屋盖）与 柱的连接形式：刚接还是铰接？
此处抽柱 托架
屋架的跨度和间距取决于柱网布置，柱网布置取决 于建筑物工艺要求和经济要求。
常用尺寸
横向跨度： 12, 18, 24, 30, 36 （基本跨度）
15 21 27 33
（扩展跨度）
纵向柱距 (m)
重钢厂房： 6, 12
轻钢厂房： 18, 24
计算单元
图2-2 柱网布置
7.1.3.2 缝的设置
7.1.2 厂房结构设计步骤
结构方案→静力计算 →构件及连接计算→绘制施工图 尽可能的采用标准图集
7.1.3 厂房结构柱网及伸缩缝的布置
7.1.3.1 柱网布置
原则：（1）满足工艺要求； （2）满足结构要求：横向刚架或排架； （3）符合经济合理要求； （4）符合结构规定要求（标准化要求）：一
般为6m，12m，也可“抽柱”处理。
檩条承板 屋架梁承板
屋架支撑体系
檩条： 冷弯薄壁型钢
压型钢板（0.8mm~1.5mm）
轻钢结构厂房
由基础、梁、柱、檩条、屋面和墙体组成。 一般采用门式刚架、屋架和网架为承重结构， 其上设檩条、屋面板(或板檩合一的轻质大型屋 面板)，下设柱(对刚架则梁柱合一)、基础，柱 外侧有轻质墙架，柱内侧可设吊车梁。
（1）温度伸缩缝 当厂房平面尺寸较大时，为避免过大的温度变形和应
力，应在厂房的横向和纵向设置温度伸缩缝。 温度区段长度见P166表7.1。 伸缩缝的做法：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。根据温差和结构的具体情况 设置，可取≥30～60mm。
措施：（1）双柱方案（砌体中为双墙方案）； （2）调整柱距，出挑檩条。
表1 温度区段长度表(m)
结构情况
纵向温度区段 横向温度区段(屋架或 (垂直屋架或 构架跨度方向) 构架跨度方向) 柱顶刚接 柱顶铰接
采暖房屋和非采 暖地区的房屋
220
热车间和采暖地
区的非采暖房屋
180
露天结构
120
120
150
100
125
--
--
温度区段长度 < 220M
单层厂房动 画.swf
抗风柱
吊车梁 缝
脱开
吊车梁
屋盖体系分类: 无檩屋盖：屋面荷载直接通过大型屋面板传递给屋架
优点：屋盖横向刚度大，整体性好，构造简单，施工 方便等；
缺点：屋盖自重大，不利于抗震，其多用于有桥式吊 车的厂房屋盖中。 有檩屋盖：当屋面采用轻型材料如石棉瓦、瓦楞铁、压型 钢板和铁丝网水泥槽板等时，屋面荷载要通过檩条再传递 给屋架 优点：构件重量轻，用料省； 缺点：屋盖构件数量较多，构造较复杂， 整体刚度较差。
掌握横向排架及其梁柱截面的确定；理解横向排架 的计算原理、柱间支撑的布置。
了解吊车梁的内力计算及构造设计。 了解墙架的内力计算及构造设计。
7.1 厂房结构的形式和布置
7.1.1 厂房结构的组成
厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁及制动体系、 支撑系统及墙架等构件组成的空间体系。 （1）横向排架：柱与横梁或屋架组成 （2）屋盖结构：屋架、屋架支撑系统以及横向框架横梁、 托架、中间屋架、天窗架、檩条及屋面材料等。 （3）支撑系统：屋架支撑和柱间支撑，保证厂房结构必 需的刚度和整体稳定性 （4）吊车梁及制动体系 （5）墙架 （6）其他：抗风柱、摇摆柱及工艺要求的操作平台。
有限刚度：对柱顶的横向荷载，当满足下式的条件时，可
近似认为横梁的刚度为无穷大，即柱顶刚接；否则横梁刚度
按有限刚度考虑：
KAB/KAC≥4
（7.5）
式中：KAB—横梁远端固定使近端A点转动单位角时在A点所需
施加的力矩值；KAC——柱在A点转动单位角时在A点所需施加的
（2）防震缝
目的：保证缝两侧构件在地震时不会相互碰撞。 因此，防震缝地宽度按厂房高度和地震设计烈度 等情况设定。一般单层厂房为50～90mm，纵横跨 交接处100～150mm。 做法：同温度伸缩缝 注意：高层钢结构建筑中不宜设置防震缝？
（3）沉降缝
目的：使承载相差较大的两部份建筑能各自发生沉降。 做法：把缝两侧的结构；连同基础一起分开。 实际：1）多跨厂房结构中，通常将跨度较大且受起重 量较重的一侧同跨度小，起重量小的一层分开；
轻钢结构厂房的构件形式
刚架：梁柱合一。实腹式和结构式。实腹式的钢架 的横截面一般为工字形：结构式的横截面为矩形或 三角形。
檩条：主要有实腹式、空腹式和绗架式等。一般 应优先选用冷弯薄壁型钢檩条。按部位区分为墙面 檩条和屋面檩条。 支撑：采用张紧的十字交叉圆钢组成，用特制的连 接件与梁柱腹板连接。连接用不同的夹角。
2）厂房和办公用房分开。
（4）综合考虑
对三缝应综合考虑，用一缝代替三缝 。
某汽车厂房平面图
图片
桁架檩条
7.2 厂房结构的框架形式
7.2.1 厂房结构的类型
单跨、双跨和多跨 梁柱铰接（排架）和梁柱刚接（刚架）。 梁柱铰接： 优点：对支座沉降反应较小；
节点简单，端点无弯矩；下弦受拉 缺点：横向刚度较差，柱底弯矩大。 适合：高度较低，刚度容易满足，吊车小。
梁柱刚接：（刚架）具有良好的横向刚度，但对 支座不均匀沉降及温度作用比较敏感，需采取防 止不均匀沉降的措施。
适合：厂房高，吊车大， 刚度要求高（整体变形小）， 单跨厂房常用刚接。
刚架
多跨
排架
轻钢厂房：采用的门式刚架属于横梁与柱刚接，而 且由于结构自重与传统单层厂房钢结构相比大为减轻， 沉降问题不甚严重，因而是一种较好的结构形式。
第 七 章
ppt课件
1
目录
7.1 厂房结构的形式和布置 7.2 厂房结构的框架形式 7.3 屋盖结构 7.4 框架柱设计特点 7.5 轻型门式刚架结构 7.6 吊车梁设计特点 7.7 墙架体系
大纲要求
掌握厂房的结构形式和柱网布置及计算单元的确定； 了解钢屋架的外形及腹杆形式；掌握屋盖支撑的作用 和设置原则、钢屋架的节点设计。
7.2.1 横向框架的主要尺寸及计算简图
7.2.1.1 主要尺寸
（1）跨度
L0=LK+2S S=B+D+b1/2
(7.1) (7.2)
（2）柱脚底面至横梁下弦底部距离H
H=h1+h2+h3
ຫໍສະໝຸດ Baidu(7.3)
（3）计算简图
计算跨度L(或L1、 L2)取两上柱轴线间的距离。 几何高度H1、H2的确定，取决于横梁（或屋盖）与 柱的连接形式：刚接还是铰接？
此处抽柱 托架
屋架的跨度和间距取决于柱网布置，柱网布置取决 于建筑物工艺要求和经济要求。
常用尺寸
横向跨度： 12, 18, 24, 30, 36 （基本跨度）
15 21 27 33
（扩展跨度）
纵向柱距 (m)
重钢厂房： 6, 12
轻钢厂房： 18, 24
计算单元
图2-2 柱网布置
7.1.3.2 缝的设置
7.1.2 厂房结构设计步骤
结构方案→静力计算 →构件及连接计算→绘制施工图 尽可能的采用标准图集
7.1.3 厂房结构柱网及伸缩缝的布置
7.1.3.1 柱网布置
原则：（1）满足工艺要求； （2）满足结构要求：横向刚架或排架； （3）符合经济合理要求； （4）符合结构规定要求（标准化要求）：一
般为6m，12m，也可“抽柱”处理。
檩条承板 屋架梁承板
屋架支撑体系
檩条： 冷弯薄壁型钢
压型钢板（0.8mm~1.5mm）
轻钢结构厂房
由基础、梁、柱、檩条、屋面和墙体组成。 一般采用门式刚架、屋架和网架为承重结构， 其上设檩条、屋面板(或板檩合一的轻质大型屋 面板)，下设柱(对刚架则梁柱合一)、基础，柱 外侧有轻质墙架，柱内侧可设吊车梁。
（1）温度伸缩缝 当厂房平面尺寸较大时，为避免过大的温度变形和应
力，应在厂房的横向和纵向设置温度伸缩缝。 温度区段长度见P166表7.1。 伸缩缝的做法：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。根据温差和结构的具体情况 设置，可取≥30～60mm。
措施：（1）双柱方案（砌体中为双墙方案）； （2）调整柱距，出挑檩条。