3、单层厂房
146页1、 1.1 结构形式和结构布置1.2 计算原理1.3 支撑体系1.4 屋盖结构1.5 吊车梁设计11/29/20211v 一般说明 1.1 结构形式和结构布置1.1.1 一般说明q 重型厂房的组成:q 柱、屋架、吊车梁、天窗架、q 支撑。图2-1示q 重型厂房结构形式: 单层刚(框)架 多层刚架柱屋架吊车梁天窗架柱间支撑q 屋盖结构体系:钢屋架大型屋面板结构体系钢屋架檩条轻型屋面板结构体系横梁檩条轻型屋面板结构体系q吊车的工作制等级与工作级别的对应关系工作制等级 轻级 中级 重级 特重级 工作级别 A1A3 A4,A5 A6,A7 A8按照吊车使用的频繁程度1.影响柱网布置因素: 1生产工艺流程要求: 2结构上的要求:在保证厂房具有必需的刚度和强 度的同时,注意柱距和跨度的类别尽量少些,以 利施工。 3经济要求: 4模数要求:柱距L的取值: 一般地,在跨度不小于 30m、高度不小于14m、吊车额定起重量不小于 50t时,柱距取12m较为经济;参数较小的厂房取 6m柱距较为适宜。如果采用轻型围护结构,那么取 大柱距15m,18m及24m较适宜。1.1.1.1 柱网布置和计算单元图2-2 柱
2、网布置计算单元 2.温度收缩缝 : 超出表2-2中数值时,应考虑温度应力和温度变形 的影响 结构情况 纵向温度区段(垂直屋架或构架跨度方向)横向温度区段(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热车间和采暖地区的非采暖房屋 露天结构 220120150180100125120- 温度区段长度表(m) 表2-2q拔柱:由于工艺要求或其它原因,有时需要将柱距局部加大。如图22中,在纵向轴线B与横向轴线L相交处不设柱子,因而导致轴线k和m之间的柱距增大,这种情形有时形象地称为拔柱。q托架托梁:上承屋架,下传柱子。q 托架与屋架的连接q 叠接:构造简单,便于施工,但托架托q 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。托梁与屋架的连接1.1.1.2 横向框架及其截面选择 横向框架梁与柱的连接形式:刚接框架:a)、b横梁与柱子的刚接连接铰接框架:c横梁与柱子的铰接连接。(a)(b)(c)q 柱脚刚接:可以削减上柱柱顶的弯矩值, 增大横向框架的刚度。q 铰接框架:横梁与柱子铰接,适用于吊车起 重量不很大的轻型维护结构。q 刚接框架:横梁与柱子刚接。适用
3、于设有 双层吊车,装备硬钩吊车等的 单跨重型厂房。q 阶梯形柱:上段柱:实腹式,格构式。q 下段柱:缀条格构式。q 别离式柱:吊车肢,屋盖肢q 优点:减小两肢在框架平面内的计算长度, 两肢分别单独承担荷载 。q 阶梯形下柱的常见截面形式: 图2-6 双肢格构式柱阶形柱的上柱起重量较小的边柱起重量50t的中柱起重量50t的中柱起重量较大的边柱特大型厂房的下柱q A6一A8级吊车的单跨厂房 柱子与基础刚性连接 纵向刚度 横向刚度 柱间支撑 屋架与柱子刚性连接 双臂肩梁:刚度大,整体性好,适宜用于柱截 面宽度较大不小于900mm)的情形。q 肩梁 :将各阶柱段连在一起。肩梁 单臂肩梁图2-7a 双臂肩梁图2-7a构造要求:肩梁惯性矩宜大于上柱的惯性矩,其线刚度与下柱单肢线刚度之比一般宜不小于25,其高跨比可控制在0.350.5之间。v荷载计算v刚架内力计算 1.2 计算原理计算单元简化单层房屋结构 平面桁架 横向框架的结构体系框架尺寸 横向框架的跨度:厂房纵向定位轴线间的距离,一般采用6m的倍数,12m/18m/24m/30m/36m L = Lk +1+2 其中Lk为吊车梁的跨度;为柱轴线
4、到吊车轨道中心的距离= A + B + C 横向框架的高度:厂房室内地坪至屋架下弦的净空尺寸, He = Hu + Hr + (200300mm)平面框架假定 横向框架承受结构的竖向力和横向水平力,一般情况下,各榀横向框架受力及位移情况根本相同,结构空间作用不明显,为计算方便,以平面框架为横向框架计算的根本单元,忽略结构的空间作用。有必要时,才对结构进行空间分析。 纵向柱距相等时,仅需取一榀框架计算 钢屋架可简化为实腹梁,等效惯性矩为IB = ( A1y12 + A2y22 ) K 格构式框架柱可等效为实腹柱。等效惯性矩为 IC =0.9IC0横向框架构件刚度比超静定体系内力分布与各构件刚度比有关。设计时一般可假定:上、下柱截面惯性矩之比为:边柱I1:I3=4.515;中柱I2:I4=825;中柱、边柱下柱惯性矩之比:I2:I1=1.212;横梁与边柱下柱惯性矩之比:IB:I1=1.212;最终选定截面假设与初选截面相差较大,应按最终选定截面重新进行内力分析 1.永久荷载恒载屋面恒载檩条自重屋架、其它构件自重和围护结构自重 2.可变荷载活载 屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载 及吊车
5、荷载。 3.施工荷载1.2.1 荷载计算 风荷载:标准值: z 风压高度变化系数s体型系数z风振系数风荷载标准值Wk是沿垂直建筑物外表方向作用的,为方便将其投影到水平上。q刚架计算单元宽b、跨度方向长为h范围内风荷载应合力为: q投影到水平面上的值Po为:q为简化计算,引入当量惯性矩将格构式拄和屋架换算为实腹式构件进行内力分析。 当量惯性矩:1.2.2 刚架内力计算 A和A分别为格构柱两肢或屋架上下两弦截面积 X和X格构式柱两肢屋架上下两弦的截面形心到 格构式柱截面中性轴的距离。 反映剪力和几何形 状的修正系数。=0.9 平行弦=0.8 上弦坡度i = 0.1=0.7 上弦坡度i = 0.125对于屋架:其当量惯性矩为: h为上下两弦截面形心之间的距离。屋架尺寸未定时,可按下式估算其当量惯性矩。 Mmax简支屋架在屋面荷载作用下的跨中 弯矩。 f 弦杆抗拉强度设计值。内力分析:依叠加原理,内力分析只需针对几种 根本类型进行。 单跨刚架:1永久荷载;2屋面活荷载;3左风右风荷载;4吊车左右刹车力;5吊车小车靠近左右时的重力。手算或电算 按照?建筑结构荷载标准?(GB50009)的规定,结
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