铰接刚接第22讲重型单层工业厂房结构布置国家级课程课件

结构布置的主要内容是根据工艺设计确定厂房的平面和高度方向的主要尺寸和控制标高，布置柱网和温度伸缩缝，选择主要承重框架形式，布置屋盖结构、吊车系统、支撑体系、围护系统以及选择基础形式等。第22讲重型单层工业厂房结构布置结构布置的主要内容是根据工艺设计确定厂房的平面主要内容结构布置的原则★柱网布置★温度缝钢屋盖结构体系框架形式第22讲重型单层工业厂房结构布置主要内容第22讲重型单层工业厂房结构布置结构布置的原则★1.满足工艺和使用要求厂房内各种设备能正常工作并便于维修；保证工艺流程所要求的交通和临时存储；通风、采光、排气、给排水得到满足；各种安全措施和特殊的防火、防爆要求也要有相应的结构对应；对于将来有可能改扩建的车间留出结构或围护的“接口”。第22讲重型单层工业厂房结构布置结构布置的原则★第22讲重型单层工业厂房结构布置结构布置的原则★2.确保结构体系的完整性和安全性工艺要求抽柱时，其邻近相关结构的处理？因产品流水线的需要，纵向框架不允许设置柱间支撑，怎样保证结构的纵向刚度和几何不变性？3.便于节约钢材、缩短工期、减低综合造价节约钢材：合理布置结构体系、合理地选择钢材牌号；缩短工期、减低综合造价：要在材料和制作、安装之间寻优，要提高建筑工业化的水平。第22讲重型单层工业厂房结构布置结构布置的原则★第22讲重型单层工业厂房结构布置建筑工业化产品标准化结构物的标准化构件（运输单元）的标准化节点连接的标准化统一化模数化定型化目前，我国已有梯形钢屋架、钢天窗架、钢托架、钢吊车梁（包括制动梁或桁架）等构件和相应支撑体系和连接构造的标准设计图集。结构布置的原则★第22讲重型单层工业厂房结构布置建筑工业化产品标准化结构物构件（运输单元）节点连接统一化模柱网布置★柱网:厂房柱的纵向和横向定位轴线在平面上构成的网格。第22讲重型单层工业厂房结构布置柱网布置★第22讲重型单层工业厂房结构布置柱网布置★从工艺方面考虑

厂房的跨度（横向）和柱距（纵向）应满足生产工艺的要求；柱的位置应和厂房的地上设备和地下设备、起重和运输通道、设备基础及地下管道等相协调。第22讲—结构布置柱网布置★第22讲—结构布置柱网布置★从结构方面考虑

柱距均等并符合模数的布置方式最为合理，这样，厂房的屋盖和支撑系统布置简单，吊车梁跨度相同，厂房的横向框架重复性大，可以最大限度达到定型化和标准化。纵向柱距的模数：6m

跨度的模数：3m(厂房的跨度≤24m)6m(厂房的跨度≥24m)

（起重机厂生产得到桥式吊车可以直接满足这一模数）第22讲重型单层工业厂房结构布置柱网布置★第22讲重型单层工业厂房结构布置柱网布置★从经济方面考虑

增大柱距，柱和基础的材料用量减少，但屋盖和吊车梁的材料用量增加；减少柱距，柱和基础的材料用量增加，但屋盖和吊车梁的材料用量减少。柱距6m：跨度、高度、额定起重量参数较小时。柱距12m：跨度≥30m，高度≥14m，额定起重量≥50t。第22讲重型单层工业厂房结构布置柱网布置★第22讲重型单层工业厂房结构布置冶金厂的平炉车间抽柱:

由于工艺要求或其它原因，有时需要将柱距局部加大。这时需设置托架或托梁。托架设备基础托架设备基础托梁铁路引线第22讲重型单层工业厂房结构布置冶金厂的平炉车间抽柱:托架设备托架设备托铁路引线第22讲重托架：托梁：托架高度：托梁高度：托梁宽度：第22讲重型单层工业厂房结构布置托架：托梁：托架高度：托梁高度：托梁宽度：第22讲重型单层托架与屋架的连接叠接：构造简单，便于施工，但托架（托梁）受扭。平接：可以有效地减轻托架（托梁）受扭的不利影响，较常用。图3-57中间柱列处屋架与托架的连接形式屋架托架屋架托架屋架托架屋架托架托架第22讲重型单层工业厂房结构布置托架与屋架的连接叠接：构造简单，便于施工，但托架（托梁）

图3-58屋架与托架的关系托架托架屋架屋架第22讲重型单层工业厂房结构布置图3-58屋架与托架的关系托架托架屋架屋架第22讲托架屋架第22讲重型单层工业厂房结构布置托架屋架第22讲重型单层工业厂房结构布置屋梁托梁第22讲重型单层工业厂房结构布置屋梁托梁第22讲重型单层工业厂房结构布置屋梁托梁吊车梁第22讲重型单层工业厂房结构布置屋梁托梁吊车梁第22讲重型单层工业厂房结构布置温度缝温度变形受到约束产生温度应力

如果厂房的长度或宽度较大，在温度变化时，上部结构将发生较大的伸缩变形，而基础以下仍固定于原来位置。这种不协调的变形将使柱、墙等构件内部产生很大的温度应力，并可能导致墙面和屋面破坏。设置温度缝（横向/纵向）释放温度变形减小温度应力第22讲重型单层工业厂房结构布置温度缝温度变形受到约束产生温度应力第22讲重型单层工业厂房钢结构房屋温度区段长度限值（m）结构性质纵向温度区段（垂直于屋架或构架跨度方向）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采暖房屋和非采暖地区的房屋220120150热车间和采暖地区的非采暖房屋180100125露天结构120------超出表2-2中数值时,应考虑温度应力和温度变形影响。温度缝第22讲重型单层工业厂房结构布置钢结构房屋温度区段长度限值（m）纵向温度区段横向温度区段温度缝的净宽取30～60mm。横向温度缝处相邻两榀横向框架的中距c通常采用1.2～3m。温度缝第22讲重型单层工业厂房结构布置温度缝的净宽取30～60mm。温度缝第22讲重型单层工业厂伸缩缝做法：单柱做法、双柱做法单柱做法：

对于横向伸缩缝，缝一侧的檩条、吊车梁、墙架梁等全部纵向构件与柱都采用长圆螺栓孔或辊轴连接的方法，使缝两侧结构能纵向自由变形，互不约束。温度缝长圆孔檩条第22讲重型单层工业厂房结构布置伸缩缝做法：单柱做法、双柱做法单柱做法：温度缝长圆孔檩条第2

对于纵向伸缩缝处：缝一侧的屋架与柱采用辊轴、长圆螺栓孔或钢板铰等连接方法，使缝两侧结构能横向变形互不约束。第22讲重型单层工业厂房结构布置对于纵向伸缩缝处：缝一侧的屋架与柱采用辊轴、长圆螺栓双柱做法：础顶面或地面开始，设置双榀横向（或纵向）平面框架将相邻区段的上部结构构件完全分开（基础可不分开），费钢材。设插入距(c=1.2-3m)缩小伸缩缝两侧柱距第22讲重型单层工业厂房结构布置双柱做法：础顶面或地面开始，设置双榀横向（或纵向）平面框架将钢屋盖结构体系

屋架无檩屋盖有檩屋盖上弦横向支撑大型屋面板竖向支撑天窗架屋架上弦横向支撑柱间支撑柱间支撑柱间支撑拉条檩条屋架第22讲重型单层工业厂房结构布置钢屋盖结构体系屋架无檩屋盖有檩屋盖上弦横向支撑大型屋面1.无檩屋盖结构体系：

组成：钢屋架，大型屋面板结构体系；优点：横向刚度大，整体性好，构造简单，耐久性好、构件种类少，工期短；缺点：屋盖自重大，用钢量大，不利于抗震，多用于有桥式吊车的结构。大型屋面板屋架第22讲重型单层工业厂房结构布置1.无檩屋盖结构体系：大型屋面板屋架第22讲重型单层工业厂第22讲重型单层工业厂房结构布置第22讲重型单层工业厂房结构布置2.有檩屋盖结构体系：

组成：钢屋架，檩条，轻型屋面板结构体系；优点：构件重量轻，用料省，运输安装方便；缺点：屋盖构件数量多，构造复杂，整体刚度差。屋架檩条轻质板材第22讲重型单层工业厂房结构布置2.有檩屋盖结构体系：屋架檩条轻质板材第22讲重型单层工业第22讲重型单层工业厂房结构布置第22讲重型单层工业厂房结构布置第22讲重型单层工业厂房结构布置第22讲重型单层工业厂房结构布置第22讲重型单层工业厂房结构布置第22讲重型单层工业厂房结构布置框架形式1.横向框架：由框架柱和横梁、钢屋架构成，为厂房的基本承重结构，按连接方式分为：铰接框架，刚接框架，按框架跨数分为：单跨，双跨，多跨。铰接刚接第22讲重型单层工业厂房结构布置框架形式铰接刚接第22讲重型单层工业厂房结构布置框架形式铰接框架：横梁与柱子铰接；柱脚弯矩大，横向刚度差，受力明确，计算简单，安装方便，对基础沉降适应性强，适用于吊车起重量不很大，采用轻型围护结构的厂房。第22讲重型单层工业厂房结构布置框架形式第22讲重型单层工业厂房结构布置刚接框架：横梁与柱子刚接。柱脚弯矩小，横向刚度好，构造复杂，对基础沉降适应性差，适用于设有双层吊车，装备硬钩吊车等，单跨重型厂房。框架形式做法：对单跨厂房，两端都刚接，第22讲重型单层工业厂房结构布置刚接框架：横梁与柱子刚接。柱脚弯矩小，横向刚度好，构造复杂，对多跨等高厂房，由于跨数多，中间各柱与横梁做成铰接或半铰接，其横向刚度也足够大，这样可简化中间各柱与横梁的连接构造。第22讲重型单层工业厂房结构布置对多跨等高厂房，由于跨数多，中间各柱与横梁做成铰接或半铰接，横向框架的尺寸横向框架的跨度：m≥80mm(Q≤50t)m≥100mm(Q≥

75t)安装误差空隙：屋架挠度和下弦水平支撑角钢的下伸框架柱的高度：框架形式C=750mm(Q≤75t软钩)C=1000mm(100t≤Q≤250t)h3=0.6～1.0m(中型车间）h3=1.0～1.5m(重型车间）第22讲重型单层工业厂房结构布置横向框架的尺寸m≥80mm(Q≤50t)安装误差空隙：屋架挠h1—吊车轨顶至屋架下弦底面的距离；A—是吊车轨顶至起重小车顶的高度；h2—地面到吊车轨顶的距离；h3—柱脚的埋置深度；框架形式第22讲重型单层工业厂房结构布置h1—吊车轨顶至屋架下弦底面的距离；框架形式第22讲重型单第22讲重型单层工业厂房结构布置第22讲重型单层工业厂房结构布置2.纵向框架在纵向框架平面内