钢结构设计原理(第七章)VIP免费

第七章单层房屋钢结构第一节概述第二节重型钢结构厂房结构设计第三节门式刚架轻型房屋钢结构设计第一节概述应用范围单层工业厂房大跨度公共建筑结构重型厂房钢结构和轻型门式刚架钢结构平板网架、网壳、悬索、杂交结构（不同结构形式组合在一起的结构）等第一节概述一、单层厂房钢结构的特点和组成1、特点(1)结构自重轻,基础造价低。(2)外形简洁、美观。(3)对抗震非常有利。(4)建造速度快，装拆方便。第一节概述一、单层厂房钢结构的特点和组成2．门式刚架钢结构适用范围通常用于跨度为9～36m（若有特殊需要，跨度可进一步加大，我国已建成跨度72m的门式刚架）；柱距为4.5～12m；柱高为4.5～9m（必要时可适当加大）；设有起重量较小吊车（≤300kN)的单层工业房屋或公共建筑（超市、娱乐体育设施、车站候车室、码头建筑等）。门式刚架单层轻型钢结构房屋快速发展。第一节概述一、单层厂房钢结构的特点和组成3．组成一般是由屋盖结构（屋面板、檩条、天窗、屋架或梁、托架）、柱、吊车梁（包括制动梁或制动桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系。第一节概述二、结构形式和选择厂房基本承重结构通常采用框架体系。根据横梁与柱连接的不同，框架有铰接与刚接两类。框架横梁有实腹式和桁架式两种。框架柱按其外形可分为等截面柱、阶形柱和分离式柱；按柱身构造，可分为实腹柱和格构柱。第一节概述三、柱网布置确定单层厂房钢结构承重柱在平面上构成的纵、横向定位轴线所形成的网格称为柱网布置。柱纵向定位轴线之间尺寸为钢结构厂房的跨度，横向定位轴线之间的尺寸为柱距。柱网布置应满足生产工艺要求，柱的位置应和地上、地下设备和工艺流程相协调，还应考虑未来生产发展和生产工艺的更新；应尽量将柱与屋架或横梁布置在同一横向轴线上，以便组成刚度较大的横向框架。柱距大小对结构的用钢量影响较大，加大柱距可减小地基处理费用和基础造价，位于软弱地基上的重型厂房应采用较大柱距。加大柱距将使柱间构件用材增加，经济合理的柱网布置应实现总的经济效应最佳。采用轻型围护结构的厂房采用12m、15m、18m甚至更大的柱距较经济。第一节概述三、柱网布置为了降低制作和安装工作量，柱网布置还应注意符合标准化模数的要求，当厂房跨度L≤18m时，跨度应以3m或为模数；当L>18m时，跨度应以6m为模数，但是当工艺布置和技术经济有明显的优越性时，跨度也可以3m或为模数。柱距和跨度的类别宜少，以利于施工。当工艺有特殊要求需局部采用大柱距时，可采取在该处抽（拔）柱，并设托架或托梁支承屋架或屋面梁，通常设计托架或托梁简支在柱子上。在厂房高度方向，吊车顶面与屋架或屋面梁底面净距应不小于300mm。吊车横向外轮廓与上柱内表面净距应不小于80mm，吊车大轮的中心线与柱纵向定位轴线（上柱中心线）的距离应等于750～1000mm。第一节概述四、厂房结构的设计步骤确定车间的平面和高度方向的主要尺寸和控制标高，布置柱网，确定变形缝的位置和做法；选择主要承重框架的形式，并确定框架的主要尺寸；布置屋盖结构、吊车梁结构、支撑体系及墙架体系。按照平面框架进行分析时，需确定框架计算单元，计算单元的受荷面积宽度通常取相邻柱距的平均值。结构方案确定以后，即可按设计资料进行静力计算、构件及连接设计，最后绘制施工图，设计时应尽量采用构件及连接构造的标准图集。返回本章第二节重型钢结构厂房结构设计一、屋盖结构设计1．钢桁架的特点和应用(1)特点钢桁架一种用材经济、刚度较大、外形美观的结构形式。但是桁架的杆件和节点较多，构造较为复杂，制造较为费工。(2)应用分为空间桁架和平面桁架两类。网架结构、各种塔架为空间桁架。常用的平面桁架如屋架、吊车桁架、水工结构中的钢栈桥、钢桁架引桥、钢闸门中的桁架等。第二节重型钢结构厂房结构设计一、屋盖结构设计2、平面钢桁架的外形和腹杆体系(1)外形1)满足使用要求。3)便于制作和安装。2)受力合理。4)综合技术经济效果好。第二节重型钢结构厂房结构设计一、屋盖结构设计2、平面钢桁架的外形和腹杆体系与钢梁相仿，桁架应具有适当的中部高度H和端部高度H0。H取决于运输界限（如铁路运输界限高度为3.85m）和建筑高度...