wy单层厂房结构设计.ppt

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1、dd,1,第2章 单层厂房结构设计,2.1 单层厂房的结构类型与结构体系,2.2 排架结构分析,2.3 排架柱设计,2.4 柱下独立基础设计,2.5 屋面构件,2.6 吊车梁设计要点,2.1 结构类型和结构体系,单层厂房依据其跨度、高度和吊车起重量等因素的不同可采用混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构。,1、混合结构：由砖柱、屋架（钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架）屋面梁、基础组成。 适用于无吊车或吊车吨位不超过5t，且跨度在15m以内，柱顶标高在8m以下，无特殊工艺要求的小型厂房。 2、混凝土结构：由混凝土柱、钢筋混凝土屋架或轻钢屋架、基础组成。适用于跨度在36m以内，柱顶或者檐口标高在20m以

2、下，起重量200t以下中型厂房。,3、钢结构：当吊车吨位在150t（中级载荷状态）以上，或跨度大干36m的大型厂房，或有特殊工艺要求的厂房(如设有10t以上锻锤的车间以及高温车间的特殊部位等)，一般采用钢屋架、钢筋混凝土柱或全钢结构。,从结构型式上分为刚架和排架。 1、排架：柱与屋架铰接，与基础刚接。结构传力明确，构造简单，施工亦较方便。 常用于吊车吨位10t以下，跨度1624m，高度610m。,锯齿型排架,2、刚架：柱与屋架（横梁）刚接，与基础铰接。 优点：梁柱合一，结构轻巧。 缺点：刚度差，易产生跨变，施工麻烦。 应用：吊车吨位10t以下，跨度18m以下，檐口高度10m以下。,2.2 结构

3、组成及荷载传递,2.2.1 结构组成,屋盖结构、横向平面排架、纵向平面排架、吊车梁、支撑、基础、围护系统。,7,1）屋面板,2）天沟板,3）天窗架,4）屋架,5）托架,6）吊车梁,7）排架柱,8）抗风柱,9）基础,10）连系梁,11）基础梁,12）天窗架垂直支撑,13）屋架下弦横向支撑,14）屋架垂直支撑,15）柱间支撑,无檩体系：由屋面板、天沟板、天窗架、屋架、托架、及屋盖支撑组成。刚度大。,1. 屋盖结构,屋盖结构可分有檩体系和无檩体系两种。,有檩体系：由小型屋面板、檩条及屋盖支撑组成。刚度小。,2. 纵、横向平面排架,横向平面排架：包括横梁(屋架)、柱及基础,横向平面排架,纵向平面排架：

4、包括纵向柱列、基础、连系梁、吊车架、柱间支撑,纵向平面排架 1下部柱间支撑；2上部柱间支撑；3柱顶系杆；4吊车梁；5柱,围护结构：包括纵墙、山墙、墙梁、抗风柱、基础梁 承受的荷载：主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载等。,2.2.2 荷载传递,横向排架是主要的承重结构，屋架、排架柱和基础是主要的承重构件。,单层厂房荷载传递路线示意图,2.3 结构布置,柱网布置 变形缝 单厂支撑 抗风柱 圈梁、联系梁、过梁、基础梁 基础,14,一、柱网布置,2.1.3 单层排架结构布置,厂房承重柱(或承重墙)的定位轴线，在平面上排列所形成的网格，称为柱网。柱网是竖向承重构件纵横向定位轴线所形成的网格。

5、,厂房跨度在18m及以下时，应采用扩大模数30M数列，即9m、12m、15m和18m；在18m以上时，应采用扩大模数60M数列，即24m、30m、36m 等。当跨度在18m以上，工艺布置有明显优越性时，也可采用扩大模数30M数列，即21m、27M和33m等跨度。,16,二、定位轴线,墙、边柱与纵向定位轴线的关系：,柱距6米、无吊车或,边柱外缘和墙内缘与轴线重合，称封闭结合。,17,中柱与纵向定位轴线的关系：,等高跨,上柱中心线与纵向轴线重合,18,三、变形缝设置,伸缩缝,横向伸缩缝一般采用双柱；纵向伸缩缝一般采用单柱。,抗震缝,当厂房平、立面布置复杂或结构高度、刚度相差很大时设置。缝宽：高度不

6、超过15m可采用70mm；超过15m时，7度下每增高5m，加宽20mm。,减少厂房温度应力的影响而设。上部结构断开，下部结构不断开。,伸缩缝的最大间距：排架结构：100m（室内或者土中），70m（露天）；缝宽不小于50mm。,19,沉降缝,一般不设。下列情况之一设：,相邻部位高差很大，超过10m； 相邻跨吊车起重量悬殊； 下卧土层有很大变化； 各部分施工时间相差很长。,上、下部结构都要断开。,特别注意：伸缩缝和抗震缝的基础可以不分开，但沉降缝的基础处必须断开。沉降缝、伸缩缝的设置必须符合抗震缝的要求。,20,四、厂房的剖面布置,高度,自室内地面至柱顶的高度应为300的倍数；,自室内地面至牛腿的

7、高度应为300的倍数；,自室内地面至吊车轨道的标志高度应为600的倍数。,净空,21,五、支撑布置,柱间支撑,作用：保证厂房纵向排架的刚度和稳定；将水平荷载传至基础。,位置：伸缩缝区段中央或临近中央。,上弦横向水平支撑是由交叉角钢和屋架组成的水平桁架，布置在温度区段的两端，其作用是加强屋盖结构纵向水平面内的刚性，保证屋架上弦杆在平面外的稳定。还可将山墙抗风柱所承受的纵向水平力传到纵向柱列上去。,（1）上弦横向水平支撑,具有以下情况之一时，应设上弦横向水平支撑： （1）跨度度较大的无檩体系屋盖，当屋面板与屋架连接点的焊接质量不能保证，且山墙抗风柱与屋架上弦连接时； （2）厂房设有天窗，当天窗遇到

8、厂房端部的第二柱间或通过伸缩缝时，由于天窗区段内没有屋面板，屋盖纵向水平刚度不足，屋架上弦侧向稳定性较差，应在第一或第二柱间的天窗范围内设置上弦水平支撑，并在天窗范围内沿纵向设置一至三道受压的纵向水平系杆； （3）在钢屋架屋盖系统中，上弦横向水平支撑的间距以不超过60m为宜。,屋架上弦横向水平支撑 1上弦横向支撑；2屋架上弦；3刚性系杆,（2） 下弦横向水平支撑,下弦横向水平支撑是由交叉角钢和屋架下弦组成的水平桁架，布置在温度区段的两端。,下弦横向与纵向水平支撑 1下弦横向水平支撑；2屋架下弦；3垂直支撑；4水平系杆；5下弦纵向水平支撑；6托架,具有以下情况之一时，应设下弦横向水平支撑： 1）

9、当抗风柱与屋架下弦连接，纵向水平力通过屋架下弦传递时； 2）厂房内有较大的振动源，如设有硬构桥式吊车或5t级以上的锻锤时； 3）有纵向运行的悬挂吊车（或电葫芦），且吊点设置在屋架下弦时，这时可在悬挂吊车的轨道尽端柱间设置下弦横向水平支撑； 4）钢结构屋盖在一般情况下都应设置下弦横向水平支撑；只是当厂房跨度较小（如小于或等于18m），且没有悬挂吊车，厂房无较大振动源时，可以不设。,（3）纵向水平支撑,纵向水平支撑一般是由交叉角钢等钢杆件和屋架下弦第一节间组成的水平桁架。,下弦横向与纵向水平支撑 1下弦横向水平支撑；2屋架下弦；3垂直支撑；4水平系杆；5下弦纵向水平支撑；6托架,纵向水平支撑作用（

10、5）： 加强屋盖结构在横向水平面内的刚性。在屋盖设有托架时，还可以保证托架上弦的侧向稳定，并将托架区域内的横向水平风力有效地传到相邻柱子上去。,当具有以下情况之一时，应设置纵向水平支撑： 1）厂房内设有托架时：该支撑布置在托架所在的柱间，并向两端各延伸一个柱间； 2）厂房内设有软钩桥式吊车，但厂房高大，吊车吨位较重时（如单跨厂房柱高1518m以上，中级工作制吊车30t以上时）。这时，等高多跨厂房一般可沿边列柱的屋架下弦端部各布置一道通长的纵向支撑；跨度较小的单跨厂房可沿下弦中部布置一道通长的纵向支撑； 3）厂房内设有硬钩桥式吊车或5t级以上的锻锤时。这时可沿边柱列设置纵向水平支撑。当吊车吨位大

11、或对厂房刚度有特殊要求时，可沿中间柱列适当增设纵向水平支撑； 4）当厂房已设有下弦横向水平支撑时，则纵向水平支撑应尽可能与横向水平支撑连接，以形成封闭的水平支撑系统。,（4）垂直支撑和水平系杆,垂直支撑:由角钢与屋架直腹杆组成,垂直支撑作用： 使屋面传来的纵向水平力能可靠地传到柱顶。 保证屋架平面外稳定。,屋架垂直支撑和水平系杆布置 1屋架；2端部垂直支撑；3跨中垂直支撑；4刚性系杆；5柔性系杆；6系杆,（1）当屋架端部高度（外包尺寸）大于1.2m时，为了使屋面传来的纵向水平力能可靠地传到柱顶以及施工时的平面外稳定，应在屋架两端各设一道垂直支撑； （2）屋架跨中的垂直支撑，可按下表的规定设置；

12、,（）天窗架的垂直支撑一般在两侧柱处设置，当天窗宽度大于12m时，还应在中央设置一道，沿房屋的纵向，屋架的垂直支撑与上、下弦横向水平支撑宜布置在同一柱间。,注：布置两道时，宜在跨度三分之一附近或天窗架侧柱处设置；布置三道时，宜在跨度四分之一附近和跨度中间处设置。,屋架垂直支撑布置,系杆的作用是充当屋架上下弦的侧向支承点。系杆一般通长设置，一端最终连接于垂直支撑或上下弦横向水平支撑的节点上。系杆分为柔性系杆、刚性系杆。,系杆可按下列规定设置： （1）在屋架上弦平面内，大型屋面板的肋、檩条起到系杆的作用。在进行屋盖结构安装，屋面板就位以前，在屋脊及屋架两端设置系杆能保证屋架上弦有较好的平面外刚度。

13、在有天窗时，由于在天窗范围内没有屋面板或檩条，在屋脊节点处设置系杆对于保证屋架的稳定有重要作用； （2）在屋架下弦平面内，由于没有屋面板或檩条，一般应在跨中或跨中附近设置柔性系杆，此外，还要在两端设置刚性系杆； （3）当设置屋架跨度中部的垂直支撑时，一般沿每一垂直支撑的垂直平面内设置通长的上下弦系杆，屋脊和上弦结点处需设置上弦受压系杆，下弦节点处可设置下弦受拉系杆；当设置屋架端部垂直支撑时，一般在该支撑沿垂直面内设置通长的刚性系杆；,（4）当设置下弦横向水平支撑或纵向水平支撑时，均应设置相应的下弦受压系杆，以形成水平桁架； （5）天窗侧柱处应设置柔性系杆； （6）当屋架横向水平支撑设置在端部第

14、二柱间时，第一柱间所有系杆均应该是刚性系杆。,屋架垂直支撑和水平系杆布置 1屋架；2端部垂直支撑；3跨中垂直支撑；4刚性系杆；5柔性系杆；6系杆,（5） 天窗架支撑,天窗架支撑有天窗上弦水平支撑和天窗架间的垂直支撑两种（如图）。 作用：保证天窗架上弦侧向稳定和天窗架整体稳定。,天窗架上弦水平支撑布置：当屋盖为有懔体系或虽为无檩体系但大型屋面板与屋架的连接不能起整体作用，应将上弦水平支撑布置在天窗端部的第一柱距内。,天窗架的垂直支撑布置：天窗架的垂直支撑应与屋架上弦水平支撑布置在同一柱距内（在天窗端部第一柱距内），一般在天窗两侧设置，当天窗宽度大于12m时，还应在中央设置一道（图a）。为了不妨碍

15、天窗开启，也可设置在天窗斜杆平面内（图b）。通风天窗设置档风板时，在天窗端部的第一柱距内应设置挡风板柱的垂直支撑。,天窗垂直支撑 1天窗上弦水平支撑；2天窗端部垂直支撑； 3挡风板立柱垂直支撑；4连系杆,（6）. 柱间支撑,柱间支撑交叉形钢杆件（型钢或钢管）组成 。,柱间支撑的形式一般分为六类,柱间支撑形式 1十字交叉形支撑；2空腹门形支撑；3实空腹门形支撑；4八字形支撑；5斜柱型支撑；6人字形支撑,通常宜采用十字交叉形支撑交叉杆件的倾角为350550之间。在特殊情况下可以来用其它形式的支撑。当lh2时采用人字形支撑，lh2.5时采用八字形支撑，l为柱距，h为垂直支撑的竖向分隔高度（图）；当柱

16、距为12m，且h2较小时，采用斜柱式支撑比较合理。,柱间支撑是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件，其作用是承受纵向水平荷载和提高纵向刚度。,柱间支撑,当单层厂房属下列情况之一时，应设置柱间撑： 1)设有重级工作制吊车，或中、轻工作制吊车起重量在10t及10t上时； 2)厂房跨度在18m及18m以上，或柱高8m时； 3)纵向柱的总数每排在7根以下时 4)设有3t及3t以上的悬挂吊车时； 5)露天吊车栈桥的的柱列； 柱间支撑的设置方式如图所示。,柱间支撑 1下部柱间支撑；2上部柱间支撑；3柱顶系杆；4吊车梁；5柱,六、 围护结构布置,1. 抗风柱,厂房的围护结构包括：屋面板、墙体、抗风柱、圈梁、连系

17、梁、过梁、基础梁等构件。,使墙面受到的风荷载一部分(靠近纵向柱列的区格)直接传至纵向柱列，另一部分则经抗风柱下端直接传至基础，上端通过屋盖系统传至纵向柱列。,抗风柱及其连接,抗风柱与屋架相连必须满足两个条件：,抗风柱的柱脚一般采用插入基础杯口的固接方式，与屋架铰接。,2. 圈梁、连系梁、过梁和基础梁的布置,圈梁：加强厂房的整体刚度，以防止地基不均匀沉降对建筑物的危害。,对无桥式吊车的厂房，当墙厚240mm，檐口标高为58m时， 应在檐口附近布置一道。当檐口高度大于8m时宜增设一道。对有桥式吊车或较大振动设备的厂房，除在檐口或窗顶布置圈梁外，宜在吊车梁标高处或其它适当位置增设一道；外墙高度大于1

18、5m时还应适当增设。,圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。,圈梁的构造要求： 圈梁的截面宽度宜与墙厚相同，当墙厚h240 mm时，圈梁的宽度不宜小于2h3。圈梁高度应为砌体每皮厚度的倍数，且不小于120mm。圈梁的纵向钢筋不宜小于410，钢筋的搭接长度为1.2la(la为钢筋锚固长度)，箍筋间距不大于300mm。当圈梁兼作过梁时，过梁部分配筋应增加按过梁计算确定的钢筋数量。 圈梁可采用现浇或预制装配现浇接头方式。混凝土强度等级，现浇的不宜低于C15,预制的不宜低于C20。,连系梁：连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚

19、度并传递风荷载到纵向柱列；此外，连系梁还承受其上部的墙体的重量。连系梁通常是预制的，两端搁置在柱牛腿上，其连接可采用螺栓连接或焊接连接。,过梁：在砌体中(围护结构)承担洞口上的荷载。,在进行厂房结构布置时，应尽可能将圈梁、连系梁和过梁结合起来,使一个构件起到两个或三个构件的作用，以节约材料，简化施工。,48,单层工业厂房是由纵横向排架组成的空间结构。为方便，可简化为纵、横向平面排架分别进行分析。除进行抗震和温度应力分析，纵向排架一般不计算。,2.2 排架结构分析,49,三、荷载计算,恒载,屋盖自重,上柱自重,下柱自重,吊车梁及轨道自重,活载,屋面活载,吊车荷载,形式、大小、作用位置、方向。,风

20、荷载,雪荷载或积灰荷载,悬墙自重,50,恒载,51,风载,屋面可变荷载,屋面活载,屋面雪荷载,屋面积灰荷载,52,吊车荷载,竖向荷载,横向水平荷载,纵向水平荷载,K,桥式吊车按照使用的频繁程度分为轻级(A1A3)、中级(A4、A5)、重级(A6、A7)和特重级(A8)四个载荷状态。,53,最大轮压与最小轮压,最大轮压 可从产品目录中查得；最小轮压 可由下式确定：,54,吊车横向水平荷载标准值,（小车吊有重物刹车时引起的惯性力）,传力过程：小车惯性力,大车,吊车梁,排架柱,作用位置：吊车梁顶面,作用方向：垂直轨道,55,活载下计算简图,56,吊车纵向水平荷载标准值,按一侧所有制动轮最大轮压之和的

21、10%确定：,（大车行驶中刹车引起的惯性力）,作用位置：轨道顶面,作用方向：沿轨道方向,对于一层吊车厂房：水平荷载最多考虑2台；多跨时，竖向荷载最多考虑4台。,57,2.2.2 等高排架的内力计算,一、柱的抗侧刚度,设柱顶作用一单位力发生的位移为,，,代表柱顶发生单位侧向位移时柱内的剪力，定义为柱的抗侧（推）刚度，用D表示。,与,、,有关。,58,二、剪力分配法,柱顶作用集中荷载,由平衡条件：,由物理条件：,由几何条件：,59,任意荷载作用,在柱顶加上不动铰支座，利用图表求出内力和支座反力；,将支座反力反向作用于柱顶，求出内力；,将上述两种情况的内力叠加。,60,2.2.3 水平位移计算,为了

22、保证吊车的正常运行，需要控制厂房的水平位移。,正常使用极限状态，考虑一台最大吊车的横向水平荷载作用，吊车梁顶处的水平位移 应满足：,且,（轻、中级工作制）,（重、特重级工作制）,当,时可不验算相对位移。,61,2.3 排架柱设计,2.3.1 荷载组合,1.2恒荷载标准值+1.41项活荷载标准值,（对于单层排架结构，可以采用简化组合）,可变荷载效应控制,1.2恒荷载标准值+ 1.4 0.90(2项或2项以上活荷载标准值）,62,二、组合内容,最大弯矩及相应的轴力和剪力；,最大轴力相应的弯矩和剪力；,最小轴力及相应的弯矩和剪力。,63,2.3.3 混凝土柱截面设计,宜用矩形柱；,工字形,宜用双肢柱

23、。,一、截面形式,宜用工字形柱；,或矩形柱；,从刚度要求出发，需满足表2- 3 的要求。,64,二、截面配筋,取最不利内力组合，按偏压构件设计。,偏压构件的承载力计算需用到计算长度。,，相应的计算长度 为 。,对两端为不动铰支座的构件，其临界荷载为：,对于其它支承的构件，将其换算为具有与两端铰支座相同临界 荷载的受压构件，即,65,根据杆系稳定理论：,对于双跨排架，,偏于安全，规范分别取 和 。,无吊车荷载,对于等高等截面单跨排架，,66,有吊车荷载,考虑房屋的空间作用，即不仅考虑同一排架内各柱参加工作；而且还考虑相邻排架的协同工作。因此，可将上端近似简化为不动铰支座。,当 ， 时， 。,规范

24、分别取 和 。,变截面上段：,变截面下段：,，,67,三、吊装验算,验算内容：承载力和裂缝宽度；,荷载：自重，考虑动力系数1.5；,安全等级：降一级，乘系数0.9。,四、构造,如果不满足，增加吊点或调整配筋。,68,2.3.4 牛腿设计,长牛腿,短牛腿,一、试验研究,应力分布,牛腿上部主拉应力迹线基本上与牛腿边缘平行；,牛腿下部主压应力迹线大致与ab连线平行；,牛腿中、下部主拉应力迹线是倾斜的。,69,裂缝开展,当达到极限值的2040%，出现垂直裂缝；,在极限荷载的4060%，出现第一条斜裂缝；,约极限荷载的80%，突然出现第二条斜裂缝。,破坏形态,70,截面尺寸,二、截面设计（截面尺寸、截面

25、配筋、构造）,截面高度根据斜截面抗裂， 按下式确定：,作用在牛腿顶部的竖向力标准组合值；,作用在牛腿顶部的水平力标准组合值；,裂缝控制系数，需作疲劳验算的牛腿取0.65，其余0.8；,b 牛腿宽度，同柱宽；,a 考虑安装偏差20mm，当a0取a=0。,为防止局部受压破坏，加载板尺寸应满足：,71,截面配筋,抵抗竖向力产生的弯矩所需钢筋,近似取,抵抗水平力所需钢筋,72,构造,水平箍筋：,弯起钢筋：,范围内箍筋总面积不少于,应设弯起筋，,不能用纵向钢筋兼作弯起钢筋,面积不少于,不少于2根，,2.5.1 概述,屋面板,屋架（屋面梁）,无檩体系,檩条,屋架（屋面梁）,有檩体系,瓦（瓦楞铁皮、石棉瓦、

26、波形钢板、钢丝网水泥板）,2.5 屋面构件,2.5.2 屋架设计,74,一、屋架种类,混凝土屋架,钢屋架,组合屋架,75,二、屋架形式与杆件尺寸要求,高跨比1/101/6，外形应接近简支梁的弯矩图。,76,三、屋架内力分析,77,3.荷载组合,恒载+全跨屋面活载（雪载）+积灰载；,恒载+半跨雪载或灰载；,屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+施工荷载。,78,四、钢屋架构件设计,1.杆件的计算长度,平面内,弦杆、支座斜杆、支座竖杆,其他腹杆,平面外,弦杆,支座斜杆、支座竖杆和其他腹杆,斜平面,支座斜杆、支座竖杆,其他腹杆,（侧向支承点间距）,79,当弦杆侧向支承点间的距离为两倍节间长度，且两个节间杆

27、件的内力不等时，平面外计算长度按下式取：,，,较大的压力，取正号；,较小的压力或拉力，拉力取负号。,80,2.截面选型,屋架上弦：平面外计算长度一般为平面内计算长度的两倍，如无局部弯矩，故宜采用短肢相拼的T形截面，,支座斜杆：因平面内和平面外计算长度相等，采用长肢相拼的T形截面比较合理；,如有较大的局部弯矩，可采用长肢相拼的T形截面，以提高平面内的抗弯能力，此时,81,屋架下弦：平面外计算长度一般很大，故宜采用短肢相拼的T形截面。,计算长度范围内的垫板数不应少于2块。,其他腹杆：因,T形截面，,与竖向支撑相连的竖腹杆宜采用等肢角钢组成的十字形截面，使节点连接不偏心；轴力特别小的腹杆也可采用单角

28、钢。,，宜采用等肢角钢组成的,82,3.截面计算,轴心拉杆：,轴心压杆：,（强度要求，当截面无削弱时可不计算）,（稳定要求）,假定长细比（弦杆70100，腹杆100120）,查得 值,计算A，同时算出,根据,选择角钢，用实际的 进行稳定验算，如不满足重新选择，直至满足。,83,偏心受拉：,截面塑性发展系数，动力荷载取1；,受拉最大纤维的净截面抵抗矩。,偏心受压：,强度要求：,受压最大纤维的净截面抵抗矩。,平面内稳定：,平面内轴压构件稳定系数；,平面内受压纤维毛截面抵抗矩,欧拉临界力；,等效弯矩系数。,平面外稳定：,受弯构件的整体稳定系数；,等效弯矩系数。,84,4.节点设计,一般要求,各杆件的

29、形心线应尽量与屋架几何轴线重合，并汇交于节点中心，考虑到施工方便，肢背到轴线的距离可取5mm的倍数；,对变截面弦杆，宜采用肢背平齐的连接方式，变截面的两部分形心线的中线应与屋架几何轴线重合；,85,节点板上各杆件之间的净距不宜小于20mm；,86,计算与构造,选定节点板厚度,节点板厚度：根据最大内力选用，见表2-10。,计算焊缝长度,确定节点板大小,一、种类,二、形状与尺寸,三、内力分析,四、构件设计,87,有集中荷载的节点,有集中荷载时，弦杆与节点板的连接焊缝需考虑弦杆内力与集中荷载 的共同作用。,上弦为了搁置屋面板，常将节点板缩进肢背而采用塞焊。塞焊可作为两条 的角焊缝计算，因焊缝质量不易

30、保证，焊缝强度设计值乘以0.8的折减系数。,肢背：,肢尖：,一、种类,二、形状与尺寸,三、内力分析,四、构件设计,88,假定集中荷载由肢背塞焊缝承担；上弦相邻节间内力差 由肢尖焊缝承担。,有集中荷载时，上弦节点亦可按下述方法计算。,肢背塞焊缝,肢尖角焊缝,为肢尖焊缝至杆件形心的距离。,其中,一、种类,二、形状与尺寸,三、内力分析,四、构件设计,89,弦杆的拼接节点,拼接角钢采用与弦杆相同的截面。拼接角钢的长度应按拼接角钢与弦杆的连接焊缝长度确定， ， 对下弦杆取d=1020mm，对上弦杆取d=3050mm，l不宜小于600mm。,一、种类,二、形状与尺寸,三、内力分析,四、构件设计,90,其中

31、连接焊缝长度,上弦按弦杆最大内力确定：,下弦按下弦截面面积等强度确定：,一、种类,二、形状与尺寸,三、内力分析,四、构件设计,91,支座节点,支座节点包括节点板、加劲肋、底板和锚栓等。,当采用混凝土排架柱时，底板的尺寸根据混凝土局部受压承载力确定，厚度一般取20mm；,节点板的大小由杆件与节点板的连接焊缝长度确定，下弦水平肢的底面与支座底板之间的净距不应小于水平肢的宽度和130mm；,加劲肋与节点板的垂直焊缝可假定其承担支座反力25%计算，并考虑焊缝为偏心受力；,一、种类,二、形状与尺寸,三、内力分析,四、构件设计,92,支座节点板、加劲板与支座底板的水平连接焊缝按下式计算：,锚栓预埋于支撑构

32、件的混凝土中，直径一般取2025mm，底板上的锚栓孔直径一般为锚栓直径的22.5倍。,单厂设计,2.1 组成与布置,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.5 .1概述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.5 .2屋架设计,2.5 .3 屋面其它构件,93,2.6.1 概述,2.6 吊车梁设计要点,吊车梁直接承受吊车荷载，并构成纵向排架，加强厂房纵向刚度，传递纵向荷载。是单层工业厂房的重要构件。,吊车梁按材料可分为：,混凝土吊车梁,钢吊车梁,组合吊车梁,变截面吊车梁,等截面吊车梁,鱼腹式,折线式,实腹式,下撑式,桁架式,95,2.6.2 吊车梁受力特点,承受两组移动的集中荷载（ 和 ）；

33、,吊车荷载是重复荷载，需进行疲劳验算；,吊车荷载具有动力特性；,对吊车竖向荷载应乘以动力系数，轻、中级软钩1.05，重级1.1，硬钩1.3。,吊车荷载是偏心荷载，将对吊车梁（无制动梁时）产生扭矩。,为了承担横向水平力，对于钢吊车梁一般需设置制动梁或制动桁架,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,96,每个轮子产生的扭矩：,静力计算考虑两台吊车,疲劳验算考虑一台吊车，且不考虑横向水平荷载,按影响线可求出吊车梁的,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概述,2.4 基础设计,2.5

34、 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,97,2.6.3 混凝土吊车梁（等截面）设计要点,一、计算内容,静力计算,弯、剪、扭承载力,裂缝宽度和挠度,疲劳验算,正截面（验算正截面受压区混凝土边缘的应力和受拉钢筋的应力）,斜截面（验算中和轴处混凝土的主拉应力及箍筋和弯起钢筋的应力）,施工阶段验算（对预应力混凝土吊车梁而言）,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,2.6.3砼吊车梁,98,二、构造要点,截面尺寸,梁高取跨度的1/41/12，一般有600、900、1200、1500mm四种；腹板一

35、般取140、160、180mm，在梁端部逐渐加厚至200、250、300mm，先张法预应力可用100（卧捣）和120（竖捣），后张法预应力可用140；上翼缘宽度一般为400、500和600mm。,连接构造,配筋构造,纵筋：不能有接头，不宜采用光面钢筋，肋部两侧设腰筋；,箍筋：不得采用开口箍，梁端 范围内增加2025%；,端部：沿梁高设置焊在锚板上的竖向钢筋和水平封闭箍筋。,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,2.6.3砼吊车梁,99,2.6.4 钢吊车梁（实腹式）设计要点,一、计算内容,强度,正

36、应力,上翼缘,下翼缘,剪应力,腹板局部压应力,折算应力,整体稳定（有制动结构时不必验算）,刚度,疲劳强度,局部稳定（对焊接吊车梁）,翼缘与腹板的连接,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,2.6.3砼吊车梁,2.6.4钢吊车梁,100,截面尺寸,二、构造要点,截面高度应按照允许变形（ ），并考虑建筑净空要求和钢板规格等；,腹板厚度应该按照支座抗剪要求和局部挤压条件确定，一般不应小于（7+3h）mm；,翼缘厚度不应小于8mm，也不大于40 mm；翼缘宽度一般为（1/31/5）h，翼缘宽度不应大于30

37、t（Q235）或24t（Q345）,当上翼缘轨道用压板连接时，翼缘宽度应大于300mm。,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,2.6.3砼吊车梁,2.6.4钢吊车梁,101,连接构造,轻、中级荷载状态的吊车梁与制动梁或柱子在工地连接时，可采用焊接连接，应避免采用C级螺栓连接；对于重级、超重级载荷状态应优先采高强螺栓连接。,采用实腹式制动梁，吊车梁的下翼缘和制动梁的外翼缘之间每隔一定距离用斜撑杆联系起来或用板铰把制动梁的翼缘挂在墙架柱上,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概

38、述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,2.6.3砼吊车梁,2.6.4钢吊车梁,102,连接构造,对于设置在边柱上跨度大于18m的轻、中级载荷状态吊车梁和跨度大于12m的重级和超重级载荷状态的吊车梁，应设置辅助桁架，以及水平支撑系统和竖向（即横隔）支撑系统。辅助桁架设置在制动梁的外翼缘（或弦杆）处的竖向平面内，横向高度与吊车梁相等，其下弦杆与吊车梁下翼缘用水平支撑相连，形成空间体系，再每隔一定距离设置竖向支撑作为横隔以增加空间抗扭刚度，见图2-84c。对于中间柱上成对设置的等高吊车梁，可以省去辅助桁架，只需在相邻吊车梁的下翼缘间设置水平支撑和适当设置几道竖向支撑。,单厂设计,2.2 结构分析,2.3 排架柱设计,2.6.1概述,2.4 基础设计,2.5 屋架构件,2.6 吊车梁,2.6.2受力特点,2.6.3砼吊车梁,2.6.4钢吊车梁,