chapter厂房钢结构设计教案分析.ppt

厂房钢结构设计 主要内容 1、厂房结构形式 2、厂房结构的框架形式 3、支撑体系 4、屋盖结构 5、梯形屋架例题 6、三角形屋架例题 了解单层厂房钢结构组成、柱网布置； 熟悉厂房钢结构横向框架的类型、主要尺寸、横向框架梁柱的形式； 掌握支撑体系作用和布置方式； 掌握厂房屋盖钢结构设计方法和设计步骤，主要包括屋架设计。 单层厂房的结构形式 一、单层厂房钢结构的组成 单层厂房钢结构有多种形式，按各种原则分类如下。 （1）按外形可分为锯齿形和矩形； （2）按跨度可分为单跨、多跨和高低跨； （3）按维护体系可分为传统形式单层厂房和轻钢形式单层厂房，其主要区别在于：传统形式的单层厂房墙体和屋面分别由砖墙和钢筋混凝土屋面板组成，而轻钢单层厂房无论墙体还是屋面板主要由冷轧钢板（有时加保温棉等保温措施）组成； 单层厂房钢结构体系 一、单层厂房钢结构的组成 （4）按有无天窗可分为无天窗单层厂房和有天窗单层厂房，对于有天窗的单层厂房，天窗又可呈上升式和下沉式； （5）按吊车情况可分无吊车和有吊车两类，有吊车的单层厂房其吊车分电动葫芦（简易吊车）或轻级（8小时工作制）、中级（16小时工作制）和重级（24小时工作制）吊车。 虽然不同类型的厂房钢结构的组成有所不同，但也有许多共同之处。现对单层厂房中常见的结构形式作一剖析。 单层厂房的组成 厂房结构由屋盖结构、柱、吊车梁、制动梁（或桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成。 横向框架：由柱和屋架组成，是厂房的主要承重体系，承受结构的自重、风荷载、雪荷载和吊车的竖向和横向荷载，并把这些荷载传递到基础。 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。 支撑体系：包括屋盖部分的支撑和柱间支撑。 吊车梁和制动梁（或桁架）：主要承受吊车竖向和水平荷载，并将荷载传到横向框架和纵向框架上。 墙架：承受墙体的自重和风荷载。 合理规划，满足工艺和使用要求，确定平面和高度方向的主要尺寸； 布置柱网和温度伸缩缝； 选择框架的类型，确定主要尺寸； 布置屋盖结构、吊车结构、支撑体系和墙架体系 静力计算、构件及连接设计； 绘制施工图。 厂房结构的横向框架 二、横向框架的主要尺寸图表示框架的主要尺寸。框架的跨度见式（7-1）。 （五）柱间支撑的连接 屋盖结构 一、屋盖结构布置（一）屋盖结构组成 无檩屋盖体系 有檩屋盖体系 二、屋盖支撑体系 （一）屋盖支撑作用 当采用平面屋架作为主要承重构件时，支撑是屋盖结构的必须组成部分。 屋盖支撑的主要作用如下：①保证屋盖结构的整体稳定。②增强屋盖的刚度。③增强屋架的侧向稳定。④承担并传递屋盖的水平荷载。⑤便于屋盖的安装与施工。 二、屋盖支撑体系 （一）屋盖支撑作用 屋架是屋盖的主要承重结构，平面外的侧向刚度较小，各个屋架之间若仅由檩条或大型屋面板连系，而没有其他必要的支撑，则屋盖结构在空间是几何可变体系。因此需要用支撑把屋架合理地连接起来，形成稳定体系，以保证屋盖结构的空间稳定。设置支撑时一般先将屋盖两端的两榀相邻屋架用支撑连成稳定体系，然后用檩条或大型屋面板以及系杆将其余中间屋架与这两端稳定体系连接起来，形成几何不变的屋盖结构体系。如果沿屋盖结构的长度方向较长时，还应在中间设置1～2道横向支撑。 屋盖支撑布置 4.垂直支撑 垂直支撑是使相邻两榀屋架形成空间几何不变体系的有效构件，保证屋架在使用和安装时的侧向稳定。 垂直支撑应设置在设有上弦横向支撑的柱间内，在屋架跨度方向还要根据屋架形式及跨度大小在跨中设置一道或几道。对于梯形屋架，当跨度≤30m时，应在屋架跨中和两端的竖杆平面内各布置一道垂直支撑；当跨度30m时，在无天窗时，应在屋架跨度1/3处和两端的竖杆平面内各布置一道垂直支撑，有天窗时，垂直支撑应布置在天窗架侧柱的两侧。对于三角形屋架，当跨度≤24m时，应在跨中竖杆平面内设置一道垂直支撑；当跨度24m时，应根据具体情况布置两道垂直支撑（图）。 垂直支撑除了在有上弦横向水平支撑的柱间设置外，为了保证屋架安装时的稳定，每隔4～5个柱间还应设置一道垂直支撑。 竖向支撑布置 （三）屋盖支撑的形式，计算和构造 除系杆外屋盖支撑一般均为平行弦桁架形式（图）。桁架的腹杆采用十字交叉形式一般用于上弦横向，下弦横向及下弦纵向水平支撑（图a）。屋架的纵横向水平支撑桁架的节间，以组成正