1第二章单层厂房钢结构设计2第二章单层厂房钢结构设计•第一、二节单层厂房钢结构组成与布置•第三节支撑体系•第四、五节横向框架和框架柱•第六节普通钢屋架•第七节吊车梁结构体系•第八节墙架体系3第一节单层厂房钢结构组成4第一节单层厂房钢结构组成5第一节单层厂房钢结构体系1.1、结构组成•钢结构厂房的特点:承载能力大,整体刚度大,稳定性好,抗震性能好,耐热(但不耐火),制做安装运输方便,因此在重型厂房及大型厂房中应用很普遍。•需要抵抗屋面、墙面、吊车设备等各种竖向及水平荷载的作用。•组成:天窗架、屋架、托梁、柱、吊车梁、制动梁(桁架)、各种支撑以及墙架等构件。6第一节单层厂房钢结构体系1.1、结构组成•柱+屋架→平面结构•吊车梁→连接两个平面结构•支撑体系→屋盖支撑、柱间支撑•屋盖→屋架、支撑、檩条、天窗7第一节单层厂房钢结构体系1.1、结构组成•横向平面框架→柱+横梁(屋架)•承受横向水平荷载、竖向荷载→基础•纵向平面框架→柱+吊车梁+柱间支撑•保证纵向刚度,承受纵向水平荷载→基础•屋盖系统→屋架、支撑、檩条、天窗•吊车梁、制动梁•承受吊车梁的竖向荷载及水平荷载•支撑→屋盖支撑、柱间支撑•将单独平面框架连成空间体系,保证其刚度•墙架→承受墙体的重量和风力8第一节单层厂房钢结构体系二、单层厂房钢结构的布置2.1、柱网2.2、变形缝-温度缝2.3、横向框架2.4、屋盖结构布置9第一节单层厂房钢结构体系2.1、柱网——主要取决于工艺要求•柱网→横向框架+纵向框架•柱网的布置需要从以下几个方法考虑:(1)从工艺要求方面:•柱的位置应与车间设备、机械及起重运输设备等相协调;•柱下基础应与地下设备(基础设备)相配合;•还需适应生产过程中的可能变动;10第一节单层厂房钢结构体系2.1、柱网(2)从结构要求方面:•柱列的柱间距均为相等的布置方式•柱子设在同一轴线上,形成框架,保证横向刚度;•同时,构件重复性大,易于构件最大限度的定型化和标准化•柱列的柱间距不相等的情况•柱子尽量在同一轴线上,形成框架11第一节单层厂房钢结构体系2.1、柱网12第一节单层厂房钢结构体系2.1、柱网(3)从经济要求方面:•增大柱距,吊车梁跨度增大,需增设托架,费钢,但柱基础减少,所以应通过比较确定;•统一化、标准化:跨度以3m为模数,柱距以6m为模数13第一节单层厂房钢结构体系2.2、温度缝•温度变化时厂房将产生温度变形及温度应力•按规范要求横向、纵向均应设置温度缝•可以设单柱,也可以设双柱来实现温度缝构造14第一节单层厂房钢结构体系2.2、温度缝•温度缝设置范围•温度缝一般从基础顶面或地面开始•缝宽净距≥30~60mm15第一节单层厂房钢结构体系2.3、横向框架•厂房结构的基本承重结构•按跨度:单跨、双跨和多跨•按静力图分为:•梁柱铰接•不能抵抗弯矩•梁柱刚接•能够抵抗弯矩•框架柱柱脚一般刚性固定于基础上16第一节单层厂房钢结构体系2.3、横向框架•梁柱铰接与刚接梁柱刚接梁柱铰接17第一节单层厂房钢结构体系2.3、横向框架•梁柱铰接•对基础沉降有较强的适应性•安装方便、计算简单、受力明确•缺点:下段柱弯矩较大,横向刚度差•目前应用广泛18第一节单层厂房钢结构体系2.3、横向框架•梁柱刚接•适应于基础沉降小的厂房结构•减少下段柱的弯矩,提高横向刚度•下段柱截面可以减小,增加使用面积•安装不便、计算受力复杂•用于横向刚度较大、单跨重型厂房19第一节单层厂房钢结构体系2.3、横向框架•以下几种情况应采用梁柱刚接(1)设有硬钩吊车的厂房;(2)设有两层吊车的厂房;(3)设有软钩重级吊车;(4)高跨比H/L≥1.5,且跨度L≥24m20第一节单层厂房钢结构体系2.4、屋盖结构布置•可分为:无檩体系和有檩体系(1)无檩体系•直接铺设大型钢筋混凝土屋面板•有6m、12m两种;•其优点是横向刚度大,整体性好,构造简单,施工快;•但自重大,抗震性能不如有檩体系•多用于对刚度要求较高的中型以上厂房21第一节单层厂房钢结构体系2.4、屋盖结构布置(2)有檩体系•设置檩条,上铺石棉瓦或压型钢板•重量轻,用料省,便于运输、安装;•但构件数量多,型号多,构造复...