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  1厂房结构的组成:横向框架、屋盖结构、支撑体系、吊车梁系统、墙架及其他。横向框架由柱和它所支撑的屋架组成,是厂房的主要承重体系,承受结构的自重、风、雪荷载和吊车梁的竖向和横向荷载,并把这些荷载传递到基础。屋盖结构承担屋盖荷载的结构体系,包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等。支撑体系包括屋盖部分的支撑和柱间支撑等,它一方面与柱、吊车梁等组成厂房的纵向框架,承担纵向水平荷载;另一方面又把主要承重体系由个别的平面结构连成空间的整体结构,从而保证了厂房结构所必需的刚度和稳定。吊车梁和制动梁主要承受吊车梁竖向及水平荷载,并将这些荷载传导横向框架和纵向框架上。墙架承受墙体的自重和风荷载。


  2厂房结构的设计步骤:建筑方面对厂房的建筑和结构进行合理规划,使其满足工艺和施工要求,考虑将来可能发生的生产流程变化和发展,根据工艺设计确定车间平面及高度方向的主要尺寸,布置柱网和温度伸缩缝,选择主要承重框架的形式,确定框架的主要尺寸;布置屋盖结构、支撑体系及墙架体系。结构设计方面结构方案确定以后,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的标准图集。

  3柱网布置要求:满足生产工艺、满足结构、符合经济合理、符合柱距规定


  4温度伸缩缝:温度变化将引起结构变形,使厂房结构产生温度应力。故当厂房平面尺寸较大时,为避免产生过大的温度变形和温度应力,应在厂房的横向或纵向设置温度伸缩缝。温度伸缩缝的布置决定与厂房的纵向和横向长度。

  5厂房结构的框架形式:是厂房的主要承重结构,因为框架体系的横向刚度较大,且能形成矩形的内部空间,便于桥式吊车运行,能满足使用上的要求。


  6单层厂房横向框架的计算简图:常采用计算单元的简化方法,即假定各计算单元之间的框架是相互独立的,同一计算单元中的屋盖为一刚性盘体,使各点的侧向位移相等。计算单元划分原则应根据柱网的布置确定,使纵向每列柱至少有一根参加框架工作,同时将受力最不利的柱划入计算单元中。具体划分的方法为:对于各列柱距均相等的厂房,只计算一个框架。计算假定对于由格构式横梁和阶形柱(下部柱为格构柱)所组成的横向框架,一般考虑桁架式横梁和格构式的腹杆或缀条变形的影响,将惯性矩(对高度有变化的桁架式横梁按平均高度计算)乘以折减系数0.9,简化成实腹式横梁和实腹式柱。对柱顶刚接的横向框架,当满足KAB/KAC≥4时,可近似认为横梁刚度为无穷大,否则横梁按有限刚度考虑。计算跨度和计算高度 框架的计算跨度取为两上柱轴线间距离,广州搬家公司。框架的计算高度:柱顶刚接时,取柱脚底面至框架下弦轴线(横梁无限刚性)或柱脚底面至横梁端部形心(横梁有限刚性);柱顶铰接时,取柱脚底面至横梁主要支承节点间距离。

  7荷载:永久荷载屋盖系统、柱、吊车梁系统、墙架、墙板及设备管道等的自重。可变荷载风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、吊车荷载、地震荷载等。

  8柱间支撑与厂房框架柱相连接作用:①组成坚强的纵向构架,保证厂房的纵向刚度②承受山墙的风荷载吊车纵向水平荷载及温度应力等,在地震区还应承受厂房的纵向地震力病传至基础③作为框架柱在框架平面外的支点减少柱在框架平面外的计算长度


  9框架柱的类型:框架柱的类型按结构形式分为等截面柱、阶形柱、分离式柱,等截面柱有实腹式和格构式两种,其吊车竖向荷载偏心大,只适用于吊车起重量Q<150KN,或无吊车且厂房高度较小的轻型厂房中。 阶形柱也可分为实腹式和格构式两种。其吊车荷载偏心小,构造合理,用钢量比等截面柱省,因而在厂房中广泛应用。分离式柱由支撑屋盖系统的屋盖肢和支撑吊车梁或吊车桁架的吊车肢所组成,两肢间用水平板相连接。

  10柱间支撑的作用:1与框架柱组成刚强的纵向构架,保证厂房的纵向刚度2承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等,在地震区尚应承受厂房纵向的地震力,并传至基础3为框架在框架平面外提供可靠的支承,减少柱在框架平面外的计算长度。

  11柱间支撑的组成:屋架端部高度范围内的垂直支撑和上、下系杆;在吊车梁或吊车桁架以上至屋架下弦间设置的上段柱支撑; 在吊车梁或吊车桁架以下至柱脚处设置的下段柱支撑和系杆。

  12柱间支撑的布置:温度区段小于90m时,中央设置一道下层支撑,大于90m,三分点处设置。上层支撑设置温度区段两端及下层支撑对应点处。布置柱间支撑应满足生产净空的要求;要尽可能与屋盖横向水平支撑的布置相协调;考虑温度应力;每一温度区段的每一列柱,一般均应设置柱间支撑。下段柱支撑的位置是决定纵向结构变形和产生温度应力的大小,因此,应尽可能设在温度区段的中部。上段柱支撑除在下段柱支撑的柱间布置外,为了满足结构的安装要求、提高厂房结构上部的纵向刚度及传递端部山墙的风荷载,应在温度区段的两端布置。等截面柱的柱间支撑,一般沿柱的中心线设置单片支撑。

  13柱间支撑的结构形式:十字形交叉支撑构造简单、传力直接、用料节省,最为普遍。八字形支撑一般用于上段柱的柱间支撑。门架形支撑构造复杂、用料多,用于工艺、设备特殊要求处。

  14确定楼盖方案时应考虑:①保证楼盖足够的平面整体刚度②减轻结构自重减小结构层高度③有利现场安装及快速施工④防火隔音,便于管线铺设


  15屋盖支撑的作用:①保证结构的空间整体作用②避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大的振动③承担和传递水平荷载④保证结构安装时的稳定与方便


  16屋盖支撑的布置: ①上弦横向水平支撑。一般设置在房屋两端或纵向温度区段两端②下弦横向水平支撑。一般与上弦横向水平支撑布置在同一柱间③纵向水平支撑。设置在屋架端节间平面内④垂直支撑。应与屋架上、下弦水平支撑设置在同一柱间⑤系杆。为支持未连支撑的平面屋架和天窗架,保证它们的稳定和传递水平力,应在横向支撑或垂直支撑节点处通长设置系杆。支撑的计算和构造屋架的横向和纵向水平支撑都是平行弦桁架,垂直支撑也是平行弦桁架,支撑中的交叉斜杆以及柔性系杆按拉杆设计;非交叉斜杆、弦杆、横杆以及刚性系杆按压杆设计。

  17屋架的内力分析:简化计算基本假定计算屋架内力时,通常将荷载集中到节点上(屋架作用有节间荷载时,可将其分配到相邻的两个节点),并假定节点的所有杆件轴线在同一平面内相交于一点,各节点均为理想铰接。计算节间荷载引起的局部弯矩。杆件的计算长度桁架平面内:弦杆、支座斜杆和支座竖杆l,其他腹杆0.8l。0.8为考虑拉杆对节点的嵌固作用。桁架平面外:弦杆应取侧向支撑点间距离,腹杆取杆长。斜平面:支座斜杆和支座竖杆l,其他腹杆0.9l。杆件的截面选择原则①应优先选用宽而薄的板件或肢件,受压杆应满足局部稳定要求。②角钢杆件或T形钢的悬伸肢长不得小于45mm。③节点板的厚度选用按表8.4P224执行。④跨度>24m的桁架弦杆可改变一次。同一屋架的形钢规格不宜过多。⑤当连接支撑等的螺栓孔在节点板范围内且局节点板边缘≥100mm时,计算杆件强度可不考虑截面的消弱。⑥单面连接的单角钢杆件,按轴心构件计算应考虑偏心影响,其强度设计值应乘以相应的折减系数。


  18梯形平行弦人字形拱形屋架根据半跨荷载计算:少数斜腹可能在半跨作用下产生最大内力和内力变号。

  19桁架的节点设计:①桁架应以杆件的形心线为轴线并在节点处交于一点,宜避免杆件偏心受力。②当弦杆截面沿长度由改变时,为便于拼接和防止屋面材料,一般将拼接处两侧弦杆表面对齐,宜用受力大的杆件形心线为轴线。③节点处,各杆件之间的孔隙大于15~20mm,焊缝的净距应大于10mm。④角钢端部的切割一般垂直于其轴线。⑤节点板的外形应尽可能简单而规则。节点板边缘与杆件轴线的夹角不应小于15o。⑥支承大型屋面板的上弦杆,支撑处荷载过大时应加强。

  20框架柱的计算长度:①柱在框架平面内的计算长度应根据柱的形式及两端支撑情况而定。等截面柱的计算长度按第7章定。对于阶形柱,其计算长度是分段而定的,A现在还有什么是安全滴 ,广州吊沙发!。各段的计算长度应等于各段的几何长度乘以相应的计算长度系数μ1和μ2,单各段的计算长度系数μ1和μ2之间有一定联系。②当柱上端与梁铰接时,将柱视为上端自由的独立柱;当柱上端与横梁刚接时,视为上端可移动但不能转动的独立柱。柱的截面验算单节柱的上柱,一般为实腹工字形截面,选最不利的内力组合按压弯构件进行截面验算。阶形柱的下段柱一般为格构式压弯构件,需要验算框架平面内的整体稳定以及屋盖肢与吊车肢的单肢稳定。托架与柱的连接托架通常支承于钢柱的腹板上。钢柱上应设置支托板和加劲肋以承受托架的垂直反力,连接托架与柱的螺栓数,按构造上的需求决定。

  21轻型门式刚架结构:轻型门式刚架结构专指主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、可以设置起重量不大于200KN的中、轻级工作制桥式吊车30KN悬挂式起重机的单层房屋钢结构。结构形式门式刚架分为单跨、双跨、多跨刚架以及带挑檐的和带毗屋的刚架等形式。多跨刚架中间柱于刚架斜梁的连接,可采用铰接。建筑尺寸跨度应取横向刚架柱轴线间的距离。宜为9~36M,以3M为模数。边柱的宽度不相等时,基处侧要对齐。高度应取地坪至柱轴线与斜梁轴线交点的高度。宜为4.5~9M,必要时可适当加大。间距即柱网轴线在纵向的距离宜为6M,也可采用7.5M或9M,最大可用12M。跨度较小时可用4.5M。平面布置门式刚架轻型房屋钢结构的纵向温度区段长度不大于300M,横向温度区段长度不大于150M。当需要设置伸缩缝时,可在搭接檩条的螺栓连接处采用长圆孔并使该处屋面板在构造上允许胀缩;或者设置双柱。在多跨刚架局部抽掉中柱处,可布置托架。山墙处可设置由斜梁、抗风柱和墙架组成的山墙墙架,或直接采用门式刚架。墙梁布置门式刚架轻型房屋钢结构的侧墙,在采用压型钢板作围护面时,墙梁宜布置在刚架柱的外侧,其间距随墙板板型及规格而定,但不应大于计算确定的值。外墙在抗震设防烈度不高于6度的情况下,可采用砌体;当为7度、8度时,不宜采用嵌砌砌体;9度时宜采用与柱柔性连接的轻质墙板。支撑布置在每个温度区段或者分期建设的区段中,应分别设置能独立

  构成空间稳定结构的支撑体系。柱间支撑的间距根据安装条件确定,一般取30M~40M,不大于60M。房屋高度较大时,柱间支撑要分支设置。在设置柱间支撑的开间应同时设置屋盖横向支撑以组成几何不变体系。端部支撑宜设在温度区段端部的第二个开间,这种情况下,在第一开间的相应位置宜设置刚性系杆。刚架转折处(如柱顶和屋脊)也宜设置刚性系杆,由支撑斜杆等组成的水平桁架,其直腹杆宜按刚性系杆考虑,可由檩条兼作;若刚度或承载力不足,可在刚架斜梁间设置钢管、H型 钢或其他截面形式的杆件。门式刚架轻型房屋钢结构的支撑,宜采用张紧的十字交叉圆钢组成,用特制的连接件与梁柱腹板相连。连接件应能适应不同的夹角。圆钢端部都应有丝扣,校正定位后将拉条张紧固定。墙架构件设计轻型墙体结构的墙梁宜采用卷边槽形或Z型的冷弯薄壁型钢。墙梁可设计成简支或连续构件,两端支承在刚架柱上。当墙梁有一定竖向承载力且墙板落地及与墙板间有可靠连接时,可不设中间柱,并可不考虑自重引起的弯矩和剪力。当墙梁需承受墙板及自重时,应考虑双向弯曲。当墙梁跨度l为4~6m时,宜在跨中设一道拉条,当跨度l >6m时,宜在跨间三分点处各设一道拉条,在最上层墙梁处宜设斜拉条将拉力传至承重柱或墙架柱。单侧挂墙板的墙梁,应计算其强度和稳定。支撑构件设计

  22 吊车梁设计特点:(1)截面双向受弯――竖向轮压,横向和纵向水平刹车力(2)移动荷载作用――弹性设计,影响线计算最大内力,循环荷载产生疲劳破坏(3)集中荷载――局部承压和局部稳定问题(4)简支梁――正弯矩。吊车梁的形式(1)型钢吊车梁――小跨度、小吨位,加强受压翼缘(2)焊接吊车梁――中级工作制,加大受压翼缘(3)吊车梁+加制动结构――重级工作制,大跨度。吊车梁系统结构的组成根据吊车梁所承受的荷载,必须将吊车梁上翼缘加强或设置制动系统以承担吊车的横向水平力。制动结构有制动梁和制动桁架。制动结构不但用以承受横向水平荷载,保证吊车梁的整体稳定,并可以作为检修走道。吊车梁的荷载吊车梁直接承受由吊车产生的三个方向的荷载:竖向荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载。竖向荷载包括吊车系统和起重物的自重以及吊车梁系统的自重。横向水平荷载则有卡轨力产生。吊车梁的内力计算首先按结构力学中的影响线的方法确定各内力所需吊车荷载的最不利位置,在按此求出吊车梁的最大弯矩及其对应的剪力,支座处最大剪力、以及横向水平荷载作用下在水平方向所承受的最大弯矩。吊车梁的截面验算①强度验算(正应力、剪应力、局部压应力及折算应力②整体稳定验算③刚度验算④翼缘与腹板连接焊缝⑤腹板的局部稳定验算⑥疲劳验算。与吊车桁架比较吊车梁的动力性能好适用于重级工作制吊车的厂房,应用广泛。吊车桁架对动力作用反应敏感,故只有在跨度较大而吊车起重量小时采用。发生疲劳破坏的因素有动荷载,冷作硬化,焊接。


  23梁式大跨结构:①在支座不能承受水平推力的情况下,如屋盖支承于墙体、砌体或钢筋混凝柱一时,可采用梁式大跨结构。跨度大时,梁式体系比框架体系及拱式体系重,但制造和安装较为简单。梁式大跨体系主要用于公共建筑里。跨度在50~70M及更大时,桁架按常规是梁式体系的主要承重构件,大跨实复梁从用钢量看是不合适的。②大跨屋盖的外形及腹杆体系,决定于跨度、屋面型式及公共建筑物里通常设置的吊天棚结构。按重量最优的屋架高度跨比为1/6~1/8,大跨度(大于40M~50M)屋架按运输条件不合乎轮廓尺寸的要求(h >3.85M);当采用短尺寸屋面材料以及需要吊棚时,必须具有较小节间而设置复杂的再分式腹杆体系。③预应力三角形截面的桁架便于制造、运输和安装,给设置大跨梁式结构体系以良好的基础。铺设于屋架上的钢筋混凝土屋面板可参与受压的共同工作,采用管材(方管、圆管)杆架以及施加预应力都使这种结构体系钢材用量比较经济。④跨度大于35~45M时,梁式结构的支座之一必须做成可移动的,以便排除向支承墙体或支柱传递横向反力的可能性,该横向反力由屋架下弦的弹性变形产生。五,吊天棚一般相对天屋架下弦要下降一些,以便完全可以接近屋架进行检修、维护、涂装等。

  24大跨度建筑物的结构方案形式:梁式框架式拱式空间式悬挂悬索式。


  25框架结构计算原则及构造特点:为了简化静力计算,格构式普通框架可以折算成与其等效的实腹框架。大跨框架的挠度仅用可变荷载求得,永久荷载产生的挠度由相应的结构起拱来求得抵消。横梁与柱连接的框架节点风角弯折处应做成平缓曲线以避免应力集中。

  26拱的构造特点:两铰实腹拱经常设计成平行弦,格构式拱可作平行弦,或做成折线形外弦,在支座上有一垂直段。实腹式拱的截面高度一般为跨度的1/50~1/80,格构式拱的截面高度则为跨度的1/30~1/60。拱截面高度可以取这样小,说明拱的弯矩值不大,b可是一度被人与礼仪混为一谈,广州搬家公司!。实腹式拱通常设计成焊接的宽翼缘工字钢截面或轧制H型钢截面,格构式拱的构造通常类似于轻型桁架。拱式结构可以成功地采用预应力来调整内力。拱式结构中最复杂的构造节点,与框架一样也是支座铰及拱钥铰。拱的计算特点风荷载是拱结构计算中一项非常重要的荷载。当采光和通风设计的洞口,对风压值影响很大。拱本身为一受压曲杆需要验算稳定。拱出平面的稳定,由横向支撑及檩条体系提供保证。


  27两铰拱的优越性 :经济,安装制造简单,易于适应变形在温度作用或支座沉降时应力不显著增加。

  28空间网架屋盖结构:空间网架结构是空间网格结构的一种。一般有大致相同的格子或尺寸较小的单元(重复)组成。人们常常将平板型的空间网格结构称为网架,将曲面形的空间网格结构简称为网壳。

  29空间结构的特性:优越的力学性能良好的经济性、安全性与适用性。


  30空间网架结构与平面结构体系受力性能的不同:平面结构体系中屋顶的荷载传递路线是顺着椽子檩条屋架的顺序最后传至基础,而空间结构都是以整个结构的形体来承受外来荷载,没有平面结构体系构件之间的主次关系,网架属多次超净定体系,安装应力很大。

  31网架结构的类型:按结构组成分为双层网架和三层网架,按支承情况分为①周边支承网架,所有节点均搁置于柱或梁,传力直接受力均匀,采用较多。②点支承网架,可置于四个或多个支承上,主要用于大柱距公共建筑。支承反力大,支承点处设置柱帽以扩散反力。网架周边设置悬挑。

  32网架结构的设计计算原则:网架结构上作用的外荷载按静力等效原则,将节点所辖区域内的荷载汇集到该节点上,结构分析时可忽略节点刚度的影响而假定节点为铰接,杆件只受轴向力。


  33悬挂式屋盖:跨间承重结构的基本构件受拉工作的屋盖,称为悬挂式屋盖。受拉构件中高强材料能得到最充分地利用,因为受拉构件的承载能力决定于强度而不是稳定性。悬挂式屋盖突出的特点是它的变形比较大。其原因在于钢索的弹性模量比轧制钢材的弹性模量要小,广州吊机器。悬挂式屋盖有较高的变形性,还因为大多数悬挂式屋盖体系是瞬时刚性体系,个别情况下是几何可变体系,即仅在承受平衡荷载时是弹性工作体系,而又不平衡荷载时,体系中除弹性变形外,还出现运动学位移。

  34高层建筑采用钢结构的特点:自重轻,抗震性能好,有效使用面积高,建造速度快,防火性能差。

  35常用的高层建筑钢结构的结构体系:框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、框架-支撑结构体系、框架-核心筒体系及筒体体系。


  36高层钢结构的抗震设计:高层建筑钢结构的抗震设计采用两阶段设计方法,即第一阶段设计应按多遇地震计算地震作用,第二阶段设计应按罕遇地震计算地震作用。第一阶段设计时,地震作用应考虑下列原则:通常情况下,应在结构的两个主轴方向分别记入水平地震作用,各方向的水平地震作用全由该方向的抗侧力构件承担;当有斜交抗侧力构件,宜分别记入个抗侧力构件方向的水平地震作用;质量、刚度明显不均匀、不对称的结构应记入水平地震作用的扭转效应;按9度设防的高层钢结构,或者按8度和9度抗震设防的大跨度和长悬臂构件,应记入竖向地震作用。

  37高层钢结构的设计计算原则:高层建筑钢结构的内力与位移一般采用弹性方法计算。一般可假定楼面在自身平面内为绝对刚性。弹性分析时,按组合结构考虑,应保证可靠连接。 高层建筑钢结构的计算模型应视具体结构形式和计算内容而定。计算结构内力和位移时,除考虑梁柱的弯曲变形和柱的轴向变形外,还需考虑梁柱的剪切变形。钢框架-剪力墙体系中,应记入墙的弯曲、剪切及轴向变形。柱间支撑两段应为刚性连接,单可按两端铰接连接计算。若采用偏心支撑,由于耗能段在大震时首先屈服,计算取单独单元。


  38压型钢板组合楼(屋)盖结构:确定楼盖结构方案时,应考虑以下要求:保证楼盖有足够的平面整体刚度;减轻结构的自重及减小结构层的高度;有利于现场安装方便及快速施工;较好的防火、隔音性能,并便于管线的敷设。高层建筑钢结构的常用楼面做法有:压型钢板组合楼板、预制楼板、叠合楼板和普通现浇楼板等。

  39压型钢板组合楼板:特点除有利于各种复杂管线系统的铺设外,在施工过程中还具有无传统模板支模拆模的繁琐作业,楼板浇灌混凝土可独立进行不影响钢结构施工,浇灌混凝土事很快形成其他后续工程的作业等优点。根据在楼盖结构体系中的作用,压型钢板可以有三种形式①压型钢板只作为永久性模板使用;②压型钢板既是模板又作为底面受拉配筋,即组合楼板;③压型钢板承受全部静荷载和活荷载


  40组合梁:由三部分组成,即:钢筋混凝土翼板、抗剪连接件和钢梁。特点是能更好她发挥钢和混凝土各自的材质特点,较多地节约钢材,提高稳定性和抗扭性能,增大刚度,增强防锈和耐火性能,从而取得较大的经济效益。 截面的基本假定①组合梁截面变形符合平面假定,即截面受弯后仍保持平面;②钢梁与混凝土翼板之间的相互连接是可靠的,虽然有微小的相对位移,但可忽略不计;③钢材与混凝土均为理想的弹塑性体。④忽略钢筋混凝土翼板受压区中钢筋的作用;⑤假定剪力全部由钢梁承受,广州平板车出租,同时,不考虑剪力组合梁抗弯承载力的影响。


  

  

  

  

  

  

  

  

  


  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

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