【正文】 1 第二章 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 第二章 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 ?第一、二節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)組成與布置 ?第三節(jié) 支撐體系 ?第四、五節(jié) 橫向框架和框架柱 ?第六節(jié) 普通鋼屋架 ?第七節(jié) 吊車梁結(jié)構(gòu)體系 ?第八節(jié) 墻架體系 3 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)組成 4 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)組成 5 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、結(jié)構(gòu)組成 ?鋼結(jié)構(gòu)廠房的 特點 ：承載能力大，整體剛度大，穩(wěn)定性好，抗震性能好，耐熱（但不耐火），制做安裝運輸方便，因此在重型廠房及大型廠房中應(yīng)用很普遍。 ?需要抵抗屋面、墻面、吊車設(shè)備等各種豎向及水平荷載的作用。 ?組成 ：天窗架、屋架、托梁、柱、吊車梁、制動梁（桁架）、各種支撐以及墻架等構(gòu)件。 6 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、結(jié)構(gòu)組成 ?柱＋屋架 → 平面結(jié)構(gòu) ?吊車梁 → 連接兩個平面結(jié)構(gòu) ?支撐體系 → 屋蓋支撐、柱間支撐 ?屋蓋 → 屋架、支撐、檁條、天窗 7 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、結(jié)構(gòu)組成 ?橫向平面框架 → 柱＋橫梁（屋架） ?承受橫向水平荷載、豎向荷載 → 基礎(chǔ) ?縱向平面框架 → 柱＋吊車梁＋柱間支撐 ?保證縱向剛度，承受縱向水平荷載 → 基礎(chǔ) ?屋蓋系統(tǒng) → 屋架、支撐、檁條、天窗 ?吊車梁、制動梁 ?承受吊車梁的豎向荷載及水平荷載 ?支撐 → 屋蓋支撐、柱間支撐 ?將單獨平面框架連成空間體系，保證其剛度 ?墻架 → 承受墻體的重量和風(fēng)力 8 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 二、單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的布置 、柱網(wǎng) 、變形縫－溫度縫 、橫向框架 、屋蓋結(jié)構(gòu)布置 9 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、柱網(wǎng) —— 主要取決于工藝要求 ?柱網(wǎng) → 橫向框架＋縱向框架 ?柱網(wǎng)的布置需要從以下幾個方法考慮： （ 1）從工藝要求方面 ： ?柱的位置應(yīng)與車間設(shè)備、機械及起重運輸設(shè)備等相協(xié)調(diào)； ?柱下基礎(chǔ)應(yīng)與地下設(shè)備（基礎(chǔ)設(shè)備）相配合； ?還需適應(yīng)生產(chǎn)過程中的可能變動； 10 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、柱網(wǎng) （ 2）從結(jié)構(gòu)要求方面 ： ?柱列的柱間距均 為相等 的布置方式 ?柱子設(shè)在同一軸線上，形成框架，保證橫向剛度； ?同時，構(gòu)件重復(fù)性大，易于構(gòu)件最大限度的定型化和標(biāo)準(zhǔn)化 ?柱列的柱間距 不相等 的情況 ?柱子盡量在同一軸線上，形成框架 11 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、柱網(wǎng) 12 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、柱網(wǎng) （ 3）從經(jīng)濟要求方面 ： ?增大柱距，吊車梁跨度增大，需增設(shè)托架，費鋼，但柱基礎(chǔ)減少，所以應(yīng)通過比較確定； ?統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化：跨度以 3m為模數(shù)，柱距以 6m為模數(shù) 13 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、溫度縫 ?溫度變化時廠房將產(chǎn)生溫度變形及溫度應(yīng)力 ?按規(guī)范要求 橫向 、縱向 均應(yīng)設(shè)置溫度縫 ?可以設(shè)單柱，也可以設(shè)雙柱來實現(xiàn)溫度縫構(gòu)造 14 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、溫度縫 ?溫度縫設(shè)置范圍 ?溫度縫一般從基礎(chǔ)頂面或地面開始 ?縫寬凈距 ≥ 30～ 60mm 15 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、橫向框架 ?廠房結(jié)構(gòu)的基本承重結(jié)構(gòu) ?按跨度 ：單跨、雙跨和多跨 ?按靜力圖分為 ： ?梁柱鉸接 ?不能抵抗彎矩 ?梁柱剛接 ?能夠抵抗彎矩 ?框架柱柱腳一般 剛性固定 于基礎(chǔ)上 16 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、橫向框架 ?梁柱鉸接與剛接 梁柱剛接 梁柱鉸接 17 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、橫向框架 ?梁柱鉸接 ?對基礎(chǔ)沉降有較強的適應(yīng)性 ?安裝方便、計算簡單、受力明確 ?缺點： 下段柱彎矩較大，橫向剛度差 ?目前應(yīng)用廣泛 18 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、橫向框架 ?梁柱剛接 ?適應(yīng)于基礎(chǔ)沉降小的廠房結(jié)構(gòu) ?減少下段柱的彎矩，提高橫向剛度 ?下段柱截面可以減小，增加使用面積 ?安裝不便、計算受力復(fù)雜 ?用于橫向剛度較大、單跨重型廠房 19 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、橫向框架 ?以下幾種情況應(yīng)采用梁柱剛接 （ 1）設(shè)有硬鉤吊車的廠房； （ 2）設(shè)有兩層吊車的廠房； （ 3）設(shè)有軟鉤重級吊車； （ 4）高跨比 H/L≥ ， 且跨度 L ≥24m 20 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋結(jié)構(gòu)布置 ?可分為：無檁體系和有檁體系 （ 1）無檁體系 ?直接鋪設(shè)大型鋼筋混凝土屋面板 ?有 6m、 12m兩種； ?其優(yōu)點是橫向剛度大，整體性好，構(gòu)造簡單，施工快； ?但自重大，抗震性能不如有檁體系 ?多用于對剛度要求較高的中型以上廠房 21 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋結(jié)構(gòu)布置 （ 2）有檁體系 ?設(shè)置檁條，上鋪石棉瓦或壓型鋼板 ?重量輕，用料省，便于運輸、安裝； ?但構(gòu)件數(shù)量多，型號多，構(gòu)造復(fù)雜，吊裝次數(shù)多，橫向剛度差 ?多用于剛度要求不高的中、小型廠房 22 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋結(jié)構(gòu)布置 （ 3）易引發(fā)事故的原因： 1)屋面荷載過大：積灰、積雪 2)鋼材腐蝕、銹蝕 3)設(shè)計選型不當(dāng)，拉桿變壓桿，失穩(wěn)破壞 4)節(jié)點板設(shè)計不當(dāng) 23 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋結(jié)構(gòu)布置 （ 3）易引發(fā)事故的原因： 5)鋼材質(zhì)量不合格 6)未設(shè)置屋架支撐，側(cè)向失穩(wěn) 7)桿件長細(xì)比過大，過早變形 8)施工不良，屋面滲漏 9)設(shè)計或施工不當(dāng)，桿件偏心受力過大 24 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 三、支撐體系 、支撐體系的作用 、屋蓋支撐 、柱間支撐 、支撐的計算和構(gòu)造 25 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (1)支撐作用： 1）保證結(jié)構(gòu)的空間作用； 2） 增強屋架的側(cè)向穩(wěn)定； 3）傳遞屋蓋的水平荷載； 4）便于屋蓋的安裝； 26 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 ? 分類： 上、下弦橫向水平支撐 。 下弦縱向水平支撐 。 垂直（豎向）支撐和系桿等。 27 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 28 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 上弦橫向水平支撐（體系） ? 以兩榀屋架的 上弦桿 作為支撐桁架的 弦桿， 檁條為豎桿 ，另加交叉斜桿共同組成水平桁架； ? 其將兩榀屋架在水平方向聯(lián)系起來，保證了屋架的側(cè)向剛度； 29 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 上弦橫向水平支撐（體系） 1)作用 ； ； 30 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 上弦橫向水平支撐（體系） 2)布置原則 ； 二跨，若布置在第二跨，則應(yīng)在第一跨設(shè)置剛性系桿； 60m時，應(yīng)增設(shè)一道支撐； 31 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 上弦橫向水平支撐（體系） 2)布置原則 ，原則上可不布置支撐，但考慮到現(xiàn)場施焊的質(zhì)量不能保證，仍需設(shè)置支撐 ； 開間，且天窗下的屋架上弦橫向支撐不中斷 32 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 下弦橫向水平支撐（體系） ? 以兩榀屋架的 下弦桿 作為支撐桁架的 弦桿， 系桿 與 交叉斜桿 為 腹桿 ，共同組成水平桁架； 33 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 下弦橫向水平支撐（體系） 1)作用 ； ； (與抗風(fēng)柱相連，作為抗風(fēng)柱的支點 ) 34 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 下弦橫向水平支撐（體系） 2)布置原則 ≥18 m時 ，廠房內(nèi)有噸位較大的橋式吊車或有振動設(shè)備時； ； ； ，下弦也須設(shè)置橫向支撐 35 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 下弦縱向水平支撐（體系） ? 以 系桿為弦桿 ，屋架 下弦桿為豎桿 ； ? 下弦水平支撐在橫向與縱向共同形成封閉體系，增強屋蓋結(jié)構(gòu)的空間剛度 36 第一節(jié) 單層廠房鋼結(jié)構(gòu)體系 、屋蓋支撐 (2) 屋蓋支撐布置 ? 下弦縱向水平支撐（體系） 1)作用 ；