单层重型厂房结构认识

单层重型厂房结构认识建筑工程学院刘庆内容提要学习重点：主要内容：1、单层厂房钢结构的组成；2、单层厂房钢结构各部分的构成与作用；3、钢结构的连接。1、单层厂房的结构组成;2、单层工业厂房的结构体系布置.1单层厂房结构的组成与布置请分析右图所示单层厂房结构的组成。2014.9单层厂房结构的组成厂房结构是由框架、屋盖、柱、吊车梁、墙架、支撑及基础等构件组合而成的空间刚性骨架。

吊车梁结构体系框架体系

屋盖体系

墙架体系

支撑体系

横向平面框架

纵向平面框架由框架柱和横梁/钢屋架构成承受全部竖向荷载和横向水平荷载由框架柱、柱间支撑、吊车梁等构成承受全部纵向水平荷载由横梁/钢屋架、屋盖支撑、天窗架、

天窗支撑、托架和檩条等构成承受屋盖竖向荷载由吊车梁和制动系统构成承受吊车竖向荷载和吊车水平荷载由屋盖支撑、柱间支撑和天窗支撑等构成保证结构空间刚度和稳定性由墙架/抗风柱等构成承受山墙墙体重量和墙面风荷载

单层厂房钢结构用钢量厂房类型（吊车起重量/轨顶标高）轻型35~80kg/m2中型70~200kg/m2重型170~400kg/m2主要构件用钢量百分比框架柱15%~35%钢屋架20%~60%吊车梁10%~40%

结构形式与布置柱网布置变形缝布置屋盖结构布置支撑布置墙架布置吊车梁系统布置单层厂房结构的布置

结构布置的规划要求设计标准化生产工厂化施工机械化横向框架和纵向框架的柱形成柱网

柱网布置工艺要求地上设备/地下设备/功能变动结构要求所有柱列采用相等柱间距/设置托架(标准化)经济要求纵向柱距6m/方案比选考虑因素单层厂房结构的布置2011.9

变形缝布置单层厂房结构的布置变形缝包括伸缩缝（温度缝）、防震缝和沉降缝结构温度变形温度变形受到约束产生温度应力设置温度缝（横向/纵向）释放温度变形减小温度应力1.结构体系及结构布置

变形缝布置温度缝设置

结构情况纵向温度区段横向温度区段柱顶为刚接柱顶为铰接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

220m120m150m180m100m125m120m----

温度区段长度限值表单层厂房结构的布置横向温度缝在温度缝两侧设置两榀横向框架轴线定位纵向温度缝板铰支座/活动支座变形缝布置温度缝做法单层厂房结构的布置地震区的伸缩缝尚应符合防震缝的要求。当厂房的平、立面布置复杂时需设防震缝。由高度或刚度相差很大的部分组成时需设防震缝。变形缝布置防震缝的布置单层厂房结构的布置防震缝的做法做法与伸缩缝相似地面以上两侧构件应完全分开防震缝的宽度防震缝宽度由厂房和地震烈度等情况确定一般单层厂房：50~90mm；纵横跨交接处：100~150mm当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。变形缝布置沉降缝的布置单层厂房结构的布置沉降缝的做法一般是把两侧的结构包括基础全部分开，使各自可以独立地自由沉降。沉降缝的做法也应符合伸缩缝和防震缝的要求，兼起这两种缝的作用。单层厂房结构的布置普通钢屋架为平面桁架，适用跨度18~36m构件一般为双角钢组成的T形截面，采用节点板连接优点：取材容易/构造简单/制造安装方便/刚度好…缺点：型钢板件较厚，屋架用钢量较大

普通钢屋架·屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。

屋架结构形式1）满足使用要求单层厂房结构的布置确定屋架形式的原则·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；·腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉；·荷载布置在节点上，减少弦杆局部受弯。2）满足经济要求3）满足制造、安装、运输要求·屋架构造简单，杆件夹角30°～60°；·杆件与节点数量少；·分段制造，便于运输与安装；梯形屋架

普通钢屋架的形式屋架外形平行弦屋架三角形屋架其他…曲拱形屋架腹杆受力小/排水坡度大大弦杆内力不均匀/与柱铰接，刚度差中小跨度、轻型屋面腹杆等长/杆件类型少/节点构造相同/标准化/工业化排水困难/桁架高度未随弯矩变化/弦杆内力不均匀受力性能好制作加工不方便/可改进为折线形单层厂房结构的布置平行弦屋架：

单斜式/菱形/K形/十字交叉形三角形屋架：芬克式/单斜式梯形屋架：人字式/再分式曲拱形屋架：新月式

普通钢屋架的形式腹杆布置单层厂房结构的布置根据送工艺/使用添要求讨确定考虑屋妄面板宽洞度模数常用数跨度卷：12孔m/予15去m/腊18寇m/蚀21拨m/鸟24收m/酷27蹦m/鲁30而m/索36教m普通钢凑屋架主添要尺寸屋架自跨度屋架爽高度根据经冻济/刚度/建筑/屋面坡蛾度/运输条亿件等条始件确定三角形垄屋架：弱（1/粒6~徐1/温4）L梯形内屋架割：正跨中耐（1/隐10大~1蜘/6）L；皂端部1.6喂~2.惧2m（铰接浴）/1.盐8~2贱.4m（刚弟接）运输诞高度哈：3.8利5m节间尺返寸上弦节锁间尺寸烘根据屋泻面做法皱确定无檩体贪系：大李型屋面银板1.5毒~1.四8m有檩鞋体系讯：檩遥条间距0.8冲~3.酷0m屋面删荷载乓尽量脆直接室作用番在上采弦节枯点上在屋乏架上被直接铺放镰屋面喘板——钢筋吵混凝奋土屋击面板削、钢月筋加级气混吴凝土宿等；屋架货间距=屋面范板跨衔度（6m碎/1棉2m）横向伶刚度绑大/整体性肠好/构造德简单/耐久性安好/构件种侵类少/工期吐短屋面贩自重啄大，再结构株用钢飘量大荐，抗卸震不舞利屋盖结枣构形式无檩体苍系单层厂象房结构建的布置有檩体沈系屋架鹊上设袋置檩条，檩塑条上认铺设轻型棒屋面登材料屋架扮间距=檩条跨的度檩条间贫距=屋面沸板跨考度结构用积钢量省/运输安零装方便屋盖鲜体系趣构件而较多/构造详复杂/刚度较秀差应综拥合考搅虑生顽产工法艺/建筑造捎型/材料供则应/施工能须力/生产维冒修等屋架著间距衫根据号屋面颂材料您确定纸，屋架结录构形式吉应尽量忆统一，可设叔托架/中间书屋架屋架/托架应志采用桁宪架式，鸡檩条一叉般为实收腹式屋盖粉应设揪置支己撑，汤保证阿结构畏刚度耀和稳稍定性考虑施简工要求殃，方便编施工，散缩短工手期屋盖声结构设在运爷输/安装中省采取临胖时加固证措施屋盖拾结构篇形式屋盖结碑构选型甜与布置单层挪厂房束结构滔的布霞置屋盖伙支撑扯和柱求间支怒撑等干构成施支撑犬体系支撑体享系支撑获的作厉用增大瓜结构纵向俱刚度，承顽担纵贝向水华平荷渠载增大龙结构横向勺刚度，协调缓横向框锐架受力减小屋如架弦杆/框架柱稿的平面外烈计算长幼度维持托居架及中圾间屋架些的稳定性保证吴安装毅过程厨中结驱构稳定架性，防止贼倾倒增大结本构的抗扭圆刚度单层厂燥房结构迹的布置平面析屋架+檩条+屋面罪板+屋盖富支撑构成牲具有洪空间哗刚度塞的稳痕定结师构体肉系；两端相役邻两榀栋屋架间社设置支突撑，其会余屋架嫌通过系群杆或檩滴条与之冒相连，岩纵向长激度较大怨时，中矮间应加唉设支撑。支撑念体系屋盖哨支撑单层则厂房鹊结构榜的布矮置屋盖支阵撑的布年置原鞭则厂房两企端设置挺上、紫下弦爹横向盘支撑忽和竖瓦向支室撑屋架臂两边布置下视弦纵向鹅支撑，溪形成封心闭体系横向复及竖穗向支双撑间希距不狸应超端过60m竖向借支撑魄一般破布置敞在屋睬架跨中和端竖杆平面支撑体弃系单层厂耍房结构得的布置屋盖歼支撑的种类上弦横页向支撑下弦横耳向支范撑下弦纵向支考撑竖向支储撑系杆可在伪房屋哭的两端或横向宜温度伸争缩缝间稻区段两局端的第一众个柱间角；也可布岗置在第摩二柱间弃，但第认一柱间必须用刚锄性系罗杆与接端屋盆架上偷弦牢豆固连语接两道横向深水平旧支撑吃的距蒙离不散宜大驻于60m，故除当房帮屋较相长（还＞60柴m）时嘱，尚扑应在眨中间蜻柱间配设横普向水惹平支傍撑。一般和惠上弦横启向水平里支撑布川置在同一纠开间。一般情未况下，讲应设置盾下弦横妥向水平工支撑。但当毯房屋评跨度≤18升m且未设悬挂演起重君运输正设备喂和吊袖车，厌或者榜虽有犬吊车查但吨啄位不苦大，展也没贪有较灾大振景动设毫备，可不设谅置。设置胀条件①当房吧屋内设有较大仙吨位却的重境级、扇中级运工作谅制桥库式吊哗车、赢壁行唯式吊些车或拔有锻间锤等珠较大吗振动丈设备胃时。②房屋化较高，跨度秩较大、空间杠刚度要远求较高时。③有托架处的房蜓屋，为杯了保证顽托架的谜侧向稳醒定，在念有托架痰处也应美设置纵撑向水平条支撑。设置位聋置沿纵向占柱列在途屋架下权弦端节驾间内设泪置：①单跨厂房一毛般沿两尾纵向柱绍列设置②多跨厂房蚀则根蔬据具捡体情安况沿扑全部叶或部疏分纵牧向柱桶列设跨置。所有嘴屋架局均应饿设置吗竖向鼠支撑梯形泡屋架①当跨然度≤30m时，影一般盏只需劳在屋油架两的端及忍跨中怕竖杆糖平面不内布局置三鲜道竖朗向支着撑；②当剃屋架月跨度＞30摇m时，浑应在盼两端祥和在熄跨度L/结3处或陶天窗请架处喂各布阿置一道竖向优支撑；三角润形屋搅架①当曾跨度≤18机m时，器仅在饺跨中内设置一道竖捕向支专撑；②多当框跨度＞18m时可根比据具体份情况设暗置两道。天窗辫架竖朝向支鹊撑当一般豆在天窗晨架的两侧布置，佛当天窗卫的宽度绣大于12m时，还规应在天庆窗中央设置封一道素。系杆抹分为刚性澡系杆和柔性华系杆设置原疯则①当在堪上弦横猜向水平染支撑或美竖向支妥撑的节赚点处，希应沿房皱屋纵向坦通长设口置柔性嫁系杆；②当勤在有之天窗袋时，状应沿状屋脊拖设置额刚性纤系杆③上弦辱横向水渔平支撑融布置在屈第二柱聚间时，骄第一柱控间必须裹布置刚伙性系杆寒；④在劈燕屋架姿下弦爸中部待，一推般设改一道车或两元道柔追性系声杆；⑤支煌承节愚点处引应设雨置刚松性系茎杆。特殊络情况屋架上牙弦平面中内，大虫型屋面思板可起骆系杆作犯用，所西以一般古只在屋达脊及两椅端设系啊杆，当室采用檩朽条时，咬连接可畏靠的檩上条可代岗替系杆泄。无天牧窗时今屋盖欺支撑垄布置有天过窗时贩支撑哭的布朽置图2.籍8托架处煤纵向支遍撑布置竖向稼支撑证布置厂房较朗高时可体分别设旺置上柱支资撑/下柱支现撑温度感区段岩不很牢长时丑，设箩置在卖温度甲区段衔中部温度区彩段较长势时，在灶温度区技段中部L/3范围圈内设辨置两前道柱把间支结撑温度区渴段两端饱设置上牵柱支撑何传递山菠墙风荷1.结构醋体系舟及结过构布离置支撑阀体系柱间支坟撑布置单层厂旋房结构片的布置柱间烟支撑块的布宜置间庆距及络位置柱间支撑柱间蹄支撑佩的布饱置柱间支结撑的形岛式支撑妥体系单层爸厂房鉴结构匹的布牛置柱间支杆撑分为上柱支评撑和下柱粉支撑设置原核则①下柱械支撑碌应布抵置在温度计区段承中部，但在息短而高抬的厂房英中，温些度应力矩不大，错下柱支凑撑布置才在厂房严的两端，可拜以提件高厂攀房的叶纵向妙刚度件；温度硬区段动不大壳于120似m时，义可以句在温友度区士段的掘中央合设置蜓一道鬼柱间村支撑饰。温捎度区预段大俯于12脏0m时，应厨在温度远区段中研间L/3范围布甲置两道疑下层支料撑，但禾是两道幼下层支战撑之间晶的距离页又不宜窑大于60蛾m。②上距柱支冻撑应策布置蒜在温仗度区映段的两端以及有下柱靠支撑佳的柱挥间。牵这样传，便社于传梨递从朵屋架伴横向抖支撑袄传来招的纵庄向力膨。上柱支爱撑在温界度区令段两戒端用单斜杆外，其鞠余上柱椒支撑用交叉腹济杆或其他穴形式。下柱舒支撑下柱支愚撑用交叉腹袭杆最为经游济，刚壮度也大称。在某置些车间浴中，当爆采用交友叉斜腹圈杆的支努撑妨碍药生产操腔作或交浴通时，