重型工业厂房钢结构设计讲义.pptx

第2章 中、重型工业厂房钢结构设计;前一章小结;内容简介;重钢厂房和轻钢（刚）厂房的区别 荷载（屋面区别不大） 轻型厂房： 配置20t以下吊车的厂房 中型厂房： 配置 20t -100t吊车的厂房 重型厂房： 配置100t-350t吊车的厂房 特重型厂房： 配置350t以上吊车的厂房，700t吊车 构件形式和板厚 轻钢厂房： 实腹式构件，腹板厚度~8mm?荷载、跨度 重钢厂房： 格构式构件，板厚 用钢量 轻钢厂房： 80kg/m2，一般~50kg/m2 重钢厂房： 100+kg/m2，有些达300kg/m2 结构形式;;;;重型钢结构厂房实例;《神盾局特工(Agents.of.S.H.I.E.L.D)》 ;《神盾局特工(Agents.of.S.H.I.E.L.D)》之专机机库;国产大飞机C919下线;哈电集团核电设备厂房;大国重器：8万吨锻压机厂房;重钢厂房的组成;重钢厂房的组成;重钢厂房的组成;柱网布置——影响因素 生产工艺流程的要求 结构要求：刚度和强度 经济性： 加大柱距：构件材料用量增加，但减少地基处理费用和基础造价?软弱地基上 模数要求 6m、12m、15m、18m、24m——屋架、吊车 钢砼大型屋面板：6m 轻型屋面板和围护结构：12m以上 软弱地基上：15m以上 ;柱网布置——拔柱 由于工艺要求或其它原因。 ;柱网布置——拔柱后的处理 托梁、托架：上承屋架、下传柱子;柱网布置——拔柱后的处理 托梁、托架：上承屋架、下传柱子 尺寸 屋架与托梁/托架的连接 叠接：构造简单，便于施工，但托架（托梁）受扭。 平接：有效地减轻托架（托梁）受扭的不利影响?常用。 ;温度区段 温度收缩缝 纵向或横向的尺度较大时?为避免过大的温度应力 双柱vs单柱;荷载 永久荷载（恒载） 屋面恒载、檩条、屋架自重 其它构件（支撑、吊车梁等）的自重 围护结构自重 可变荷载（活载） 屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载（局部） 风荷载 吊车荷载——吊车梁 施工荷载 地震作用;荷载 风荷载;横向框架结构体系;计算单元 简化;简化模型 柱脚刚接： 柱尺寸大?减小柱顶端的弯矩值，增大横向框架刚度 横梁与柱子的连接形式：刚接框架 (a、b)，铰接框架(c) 刚接框架：适用于设有双层吊车、重型吊车等重型厂房 铰接框架：适用于吊车起重量不大结构;内力计算 当量惯性矩：将格构式柱和屋架换算为实腹式构件;内力计算 当量惯性矩;内力分析 假定：小位移线性结构?叠加原理 分析类型：（荷载标准值） 永久荷载 屋面活荷载 风荷载（左/右） 吊车刹车力（小车） 吊车小车靠近一侧时的重力 计算方法 电算：简单、精确 手算：原理、方案论证;内力组合 《建筑结构荷载规范》——可能同时出现 组合规则：承载力极限状态和正常使用极限状态 对于一般的刚（框架）结构，按承载力极限状态设计时，构件和连接可取下列公式的最不利值： ;内力组合 受弯构件 压弯构件 ;重钢厂房 特点，与轻钢(刚)的区别 结构组成 结构布置 柱网布置、温度伸缩缝 荷载 计算单元和简化模型 内力计算 当量惯性矩 内力组合 下节课：屋盖支撑体系;重钢厂房支撑体系;主要内容 支撑体系的组成☆ 屋盖支撑 柱间支撑 支撑体系的作用★ 支撑体系的设置☆ 支撑体系的构造 学习方法 发挥空间想象力 为什么……？？？;支撑体系的组成 屋盖支撑 横向水平支撑 纵向水平支撑 垂直支撑 系杆 天窗架支撑 柱间支撑 上层柱间支撑 下层柱间支撑;为什么需要设置屋盖支撑？ ;屋架是否安全？;屋架是否安全？ ;屋架是否安全？——横向水平支撑 ;屋架是否安全？——垂直支撑 ;屋架是否安全？——系杆;屋盖支撑体系的组成;屋盖支撑体系的作用;上弦横向水平支撑 作用：抵抗端墙传来风载；增加屋盖横向刚度；减小屋架上弦计算长度。 布置要求：;下弦横向水平支撑 作用：抵抗端墙传来风载；增加屋盖横向刚度；减小屋架下弦计算长度 布置要求： ;纵向水平支撑 作用：形成封闭体系，增加屋盖纵向刚度；承受和传递吊车横向水平制动力。 布置要求：;垂直支撑 作用：使相邻两屋架形成几何不变空间体系，维持屋架端部及中间截面的竖向稳定。 布置要求：;系杆 作用：保证无横向支撑的其他屋架的侧向稳定，充当屋架上下弦的侧向支撑点。分为刚性系杆和柔性系杆 设置要求 其它要求： ;天窗架支撑 当屋盖有天窗架时，对天窗架也应与屋架一样布置天窗架上弦横向水平支撑和垂直支撑以及相应系杆。 垂直支撑通常设于相邻两榀天窗架的侧柱间平面内，天窗架跨度≥12m时还设于中央竖杆间平面内。 ;屋盖支撑体系组成 横向水平支撑 纵向水平支撑 垂直支撑 系杆 天窗架支撑 各支撑的作用 各支撑的布置要求;支撑杆件的形式 各支撑一般为平面桁架 桁架腹杆一般采用交叉斜杆 ;支撑杆件形式 截面选择 受力较小，一般不进行内力计算 杆