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单层厂房钢结构.ppt

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单层厂房钢结构.ppt
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建筑钢结构设计,天津大学 钢结构教研室,单层厂房钢结构,本章主要内容:,吊车梁结构体系,结构体系与结构布置,普通钢屋架设计,横向框架及框架柱设计,1.结构体系及结构布置,主要结构构件,(1)框架柱 (2)钢屋架 支撑构件 吊车梁 制动梁 天窗架 托架 墙架 抗风柱 …,结构体系,吊车梁结构体系,横向平面框架,纵向平面框架,屋盖结构,支撑系统,墙架结构,1.结构体系及结构布置,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,1.结构体系及结构布置,横向平面框架,由框架柱、柱间支撑、吊车梁等构成 承受全部纵向水平荷载,纵向平面框架,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,1.结构体系及结构布置,吊车梁结构体系,屋盖结构,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,支撑系统,由墙架/抗风柱等构成 承受山墙墙体重量和墙面风荷载,墙架结构,1.结构体系及结构布置,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 75~170kg/m2 重型 200~400kg/m2 主要构件用钢量百分比 框架柱 30%~50% 钢屋架 10%~40% 吊车梁 15%~35%,1.结构体系及结构布置,结构形式与布置,1.结构体系及结构布置,柱网布置,横向框架形式,屋盖结构型式,支撑体系,墙架布置,吊车梁系统布置,横向框架和纵向框架的柱形成柱网,柱网布置,1.结构体系及结构布置,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,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,柱网布置,温度缝设置,温度区段长度限值表,1.结构体系及结构布置,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,柱网布置,温度缝做法,1.结构体系及结构布置,按连接方式 铰接框架/刚接框架/上刚接下悬臂框架 按框架跨数 单跨/双跨/多跨,1.结构体系及结构布置,横向框架形式,横向框架种类,框架柱和横梁、钢屋架构成横向框架,铰接框架柱脚弯矩大;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 刚接框架柱脚弯矩小;横向刚度好;受力复杂;构造麻烦;对基础沉降适应性差,1.结构体系及结构布置,横向框架形式,铰接框架和刚接框架,在屋架上直接设置大型钢筋混凝土屋面板 屋架间距=屋面板跨度(6m/12m) 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 屋面自重大,结构用钢量大,抗震不利,1.结构体系及结构布置,屋盖结构形式,无檩体系,屋架上设置檩条,檩条上铺设轻型屋面材料 屋架间距=檩条跨度 檩条间距=屋面板跨度 结构用钢量省/运输安装方便 屋盖体系构件较多/构造复杂/刚度较差,1.结构体系及结构布置,屋盖结构形式,有檩体系,应综合考虑生产工艺/建筑造型/材料供应/施工能力/生产维修等 屋架间距根据屋面材料确定,屋架结构形式应尽量统一,可设托架/中间屋架 屋架/托架应采用桁架式,檩条一般为实腹式 屋盖应设置支撑,保证结构刚度和稳定性 考虑施工要求,方便施工,缩短工期 屋盖结构在运输/安装中采取临时加固措施,结构体系及结构布置,屋盖结构形式,屋盖结构选型与布置,屋盖支撑和柱间支撑等构成支撑体系,1.结构体系及结构布置,支撑体系,支撑的作用,增大结构纵向刚度,承担纵向水平荷载 增大结构横向刚度,协调横向框架受力 减小屋架弦杆/框架柱的平面外计算长度 维持托架及中间屋架的稳定性 保证安装过程中结构稳定性,防止倾倒 增大结构的抗扭刚度,平面屋架+檩条+屋面板+屋盖支撑构成具有空间刚度的稳定结构体系 两端相邻两榀屋架间设置支撑,其余屋架通过系杆或檩条与之相连,纵向长度较大时,中间应加设支撑,结构体系及结构布置,支撑体系,屋盖支撑,上弦横向支撑 下弦横向支撑 下弦纵向支撑 竖向支撑(垂直支撑) 系杆 天窗支撑,1.结构体系及结构布置,支撑体系,屋盖支撑种类,厂房两端设置上、下弦横向支撑和竖向支撑 屋架两边布置下弦纵向支撑,形成封闭体系 横向及竖向支撑间距不应超过60m 竖向支撑一般布置在屋架跨中和端竖杆平面,1.结构体系及结构布置,支撑体系,屋盖支撑布置原则,厂房较高时可分别设置上柱支撑/下柱支撑 温度区段不很长时,设置在温度区段中部 温度区段较长时,在温度区段中部1/3范围内设置两道柱间支撑 温度区段两端设置上柱支撑传递山墙风荷,1.结构体系及结构布置,支撑体系,柱间支撑布置,屋盖支撑一般按简支平行弦桁架计算 柱间支撑可
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