1.1　厂房结构的形式与布置 max.book118.com　厂房结构的组成      厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如图1.1所示。这些构件按其所起作用可分为下面几类：  横向框架 屋盖结构 支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑  作用：承载 连系） 吊车梁和制动梁（或制动桁架）  墙架    max.book118.com　厂房结构的设计步骤 确定厂房的功能：由工艺要求和建筑要求确定建筑方案。 结构的设计：结构方案布置——荷载的计算——内力分析——构件的设计——施工图 max.book118.com温度伸缩缝的布置    max.book118.com.1柱网布置 满足生产工艺的要求  满足结构方面的要求  符合经济合理的要求  符合柱距规定要求（按《厂房建筑统一化基本规则》和《建筑统一模数制》的规定：结构构件的  统一化和标准化可降低制作和安装的工作量。对厂房横向，当厂房跨度L≤18m时，其跨度宜采用3m的倍数；当厂房跨度L＞18m时，其跨度宜采用6m的倍数。只有在生产工艺有特殊要求时，跨度才采用21m、27m、33m等。对厂房纵向，以前基本柱距一般采用6m或12m；现在采用压型钢板作屋面和墙面材料的厂房日益广泛，常以18m甚至24m作为基本柱距。多跨厂房的中列柱，常因工艺要求需要“拔柱”，其柱距为基本柱距的倍数，最大可达48m）。     max.book118.com.2　温度伸缩缝布置 厂房平面尺寸较大时，因温度变化使上部结构产生横向和纵向的变形，使柱内产生弯曲应力，并可能导致屋面和墙面破裂。因此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。 布置主要决定于厂房的纵向和横向长度根据使用经验和理论分析，钢结构设计规范规定，当温度区段长度不超过表1.1的数值时，可不计算温度应力。           温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。                         温 度 区 段 长 度 值     　　　　　表1.1 　　 1.2　厂房结构的框架形式  厂房的主要承重结构通常采用框架体系，困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。 厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接  柱顶可分为铰接和刚接两类     铰接 对基础不均匀沉陷及温度影响敏感性小 ，节点构造容易处理 ，屋架端部不产生弯矩 ，下弦杆始终受拉 。柱顶铰接时下柱的弯矩较大，厂房横向刚度差     刚接  厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚度要求较高时，钢结构的单跨厂房常采用柱顶刚接方案                                                     max.book118.com.2　计算简图 单层厂房框架是由柱和屋架（横梁）组成，各个框架之间有屋面板或檩条、托架、屋盖支撑等纵向构件相互连接在一起，故框架实际上是空间工作的结构，应按空间工作计算才比较合理和经济，但由于计算较繁，工作量大，所以通常均简化为单个的平面框架（图1.5）来计算。横向框架的计算简图 有两种类型，分为柱顶铰接和柱顶刚接  横向框架的计算高度取值分为四种情况，详见图1.6 框架的计算跨度L（或L1、L2）取为两上柱由线之间的距离。 1.2. 3  框架柱的类型 框架柱按结构形式可分为等截面柱、阶形柱和分离式柱三大类。详见图1.8  1.3　支撑体系 平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统。 （图1.9）。 厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分：  有天窗、跨度l 30m，布置在屋架两端、跨中、天窗架两端 。  有天窗、跨度l 30m，布置在屋架两端、跨度l/3处、天窗架两端 。  ?????? （2）三角形屋架  跨度小于18m时，布置在屋架中间 。  跨度大于18m时，一般视具体情况布置两道 。 1.4　屋盖结构 max.book118.com构体系 max.book118.com.1　屋盖结构体系 无檩屋盖:无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上。  形式与布置:见图1.14 组成：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直支撑）、大型屋面板  传力路线：屋面荷载      大型屋面板      屋架（或天窗架） 特点：屋盖刚度大、整体性好、施工方便，但自重大、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的屋盖。         上翼缘范围内。为了传递风力，上层支撑需要布置在温度区段端部，有下层支撑处也应设置上层支撑。  下层支撑应该设在温度区段中部 （当吊车位置高而车间总长度又很短时下层支撑设在两端不会产生很大的温度应力，而对厂房纵向风度却能提高很多 ）当温度区段小于90m时，在它的中央设置一道下层支撑[图1.13(a)]如果温度区段长度超过90m，则在它的1/3点处各设一道支撑[图1.13(b)]，以免传力路程太长             图1.14无檩屋盖形式与布置 有檩屋盖 形式和布置：见图1.15?????????????????????????????????????? 组成：轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架 传力路线：屋面荷载       屋面板       檩条       屋架 特点：屋面材料轻，整体性、刚度差些，有拉条（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。   拉条的作用:减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。    有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画          图1.15 有檩屋盖形式与布置 max.book118.com.2　屋架的形式    确定屋架形式的原则： 1.满足使用要求：屋架外形应与屋面材料的排水要求相适应。 2.满足经济要求 屋架外形应尽量和弯矩图接近，使上下弦杆 内力沿跨度方向分布较均匀，腹杆受力较小； 腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉； 荷载布置在节点上，减少弦杆局部受弯。 3.满足制造、安装和运输要求 构造简单，杆件夹角30°～60°； 杆件与节点数量少； 分段制造，便于运输与安装；     屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。  1．三角形屋架 类型： 芬克式：        特点：长腹杆受拉，短腹杆受压，受力合理，应    用广泛。   人字式：  特点：杆件数量少，节点数量少，受压杆较长，但抗震性能优于芬克式屋架，适用于跨度小于18m的屋架。 单斜式： 腹杆和节点数量较多，长腹杆受拉，但夹角小，适用于下弦设置天棚的屋架。 三角形屋架的特点： 外形和弯矩图不相适应，弦杆内力分布不均匀，近支座处内力大，近跨中处小，横向刚度小。 上下弦交角小，端节点构造复杂。可将上弦或下弦改变为折线形或陡坡梯形，以改善受力和节点构造。 三角形屋架适用范围：跨度小，坡度大、采用轻型屋面材料的有檩体系。 2.梯形屋架 类型 人字式:按支座斜杆与弦杆组成的支承点在下弦或在上弦又可分为下承式和上承式两种。       特点：腹杆总长度短，节点少。 再分式 特点：可避免节间直接受荷（非节点荷载）。 单斜杆式 特点：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大，应用少。 梯形屋架的特点：外形和弯矩图比较接近，弦杆内力沿跨度分布较均匀，用料

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