單層廠房鋼結構演示文稿當前第1頁\共有206頁\編于星期二\19點單層廠房鋼結構當前第2頁\共有206頁\編于星期二\19點本章主要內容：吊車梁結構體系結構體系與結構布置普通鋼屋架設計橫向框架及框架柱設計當前第3頁\共有206頁\編于星期二\19點1.結構體系及結構布置

主要結構構件(1)框架柱(2)鋼屋架支撐構件吊車梁制動梁天窗架托架墻架抗風柱…當前第4頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第5頁\共有206頁\編于星期二\19點

結構體系

吊車梁結構體系

橫向平面框架

縱向平面框架

屋蓋結構

支撐系統

墻架結構1.結構體系及結構布置當前第6頁\共有206頁\編于星期二\19點由框架柱和橫梁/鋼屋架構成承受全部豎向荷載和橫向水平荷載1.結構體系及結構布置

橫向平面框架由框架柱、柱間支撐、吊車梁等構成承受全部縱向水平荷載

縱向平面框架當前第7頁\共有206頁\編于星期二\19點由橫梁/鋼屋架、屋蓋支撐、天窗架、

天窗支撐、托架和檁條等構成承受屋蓋豎向荷載1.結構體系及結構布置

吊車梁結構體系

屋蓋結構由吊車梁和制動系統構成承受吊車豎向荷載和吊車水平荷載當前第8頁\共有206頁\編于星期二\19點由屋蓋支撐、柱間支撐和天窗支撐等構成保證結構空間剛度和穩定性

支撐系統由墻架/抗風柱等構成承受山墻墻體重量和墻面風荷載

墻架結構1.結構體系及結構布置當前第9頁\共有206頁\編于星期二\19點

單層廠房鋼結構用鋼量廠房類型（吊車起重量/軌頂標高）輕型35~80kg/m2中型75~170kg/m2重型200~400kg/m2主要構件用鋼量百分比框架柱30%~50%鋼屋架10%~40%吊車梁15%~35%1.結構體系及結構布置當前第10頁\共有206頁\編于星期二\19點

結構形式與布置1.結構體系及結構布置柱網布置橫向框架形式屋蓋結構型式支撐體系墻架布置吊車梁系統布置當前第11頁\共有206頁\編于星期二\19點橫向框架和縱向框架的柱形成柱網

柱網布置1.結構體系及結構布置工藝要求地上設備/地下設備/功能變動結構要求所有柱列采用相等柱間距/設置托架(標準化)經濟要求縱向柱距6m/方案比選考慮因素當前第12頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第13頁\共有206頁\編于星期二\19點結構溫度變形溫度變形受到約束產生溫度應力設置溫度縫（橫向/縱向）釋放溫度變形減小溫度應力1.結構體系及結構布置

柱網布置溫度縫設置當前第14頁\共有206頁\編于星期二\19點

結構情況縱向溫度區段橫向溫度區段柱頂為剛接柱頂為鉸接采暖房屋和非采暖地區的房屋熱車間和采暖地區的非采暖房屋露天結構

220m120m150m180m100m125m120m----

溫度區段長度限值表1.結構體系及結構布置當前第15頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第16頁\共有206頁\編于星期二\19點橫向溫度縫在溫度縫兩側設置兩榀橫向框架軸線定位縱向溫度縫板鉸支座/活動支座

柱網布置溫度縫做法1.結構體系及結構布置當前第17頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第18頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第19頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第20頁\共有206頁\編于星期二\19點按連接方式鉸接框架/剛接框架/上剛接下懸臂框架按框架跨數單跨/雙跨/多跨1.結構體系及結構布置

橫向框架形式橫向框架種類框架柱和橫梁、鋼屋架構成橫向框架當前第21頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第22頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第23頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第24頁\共有206頁\編于星期二\19點鉸接框架

柱腳彎矩大；橫向剛度差；受力明確，計算簡單；安裝方便；對基礎沉降適應性強剛接框架

柱腳彎矩小；橫向剛度好；受力復雜；構造麻煩；對基礎沉降適應性差1.結構體系及結構布置

橫向框架形式鉸接框架和剛接框架當前第25頁\共有206頁\編于星期二\19點在屋架上直接設置大型鋼筋混凝土屋面板屋架間距=屋面板跨度（6m/12m）橫向剛度大/整體性好/構造簡單/耐久性好/構件種類少/工期短屋面自重大，結構用鋼量大，抗震不利1.結構體系及結構布置

屋蓋結構形式無檁體系當前第26頁\共有206頁\編于星期二\19點屋架上設置檁條，檁條上鋪設輕型屋面材料屋架間距=檁條跨度檁條間距=屋面板跨度結構用鋼量省/運輸安裝方便屋蓋體系構件較多/構造復雜/剛度較差1.結構體系及結構布置

屋蓋結構形式有檁體系當前第27頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第28頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第29頁\共有206頁\編于星期二\19點應綜合考慮生產工藝/建筑造型/材料供應/施工能力/生產維修等屋架間距根據屋面材料確定，屋架結構形式應盡量統一，可設托架/中間屋架屋架/托架應采用桁架式，檁條一般為實腹式屋蓋應設置支撐，保證結構剛度和穩定性考慮施工要求，方便施工，縮短工期屋蓋結構在運輸/安裝中采取臨時加固措施結構體系及結構布置

屋蓋結構形式屋蓋結構選型與布置當前第30頁\共有206頁\編于星期二\19點屋蓋支撐和柱間支撐等構成支撐體系1.結構體系及結構布置

支撐體系支撐的作用增大結構縱向剛度，承擔縱向水平荷載增大結構橫向剛度，協調橫向框架受力減小屋架弦桿/框架柱的平面外計算長度維持托架及中間屋架的穩定性保證安裝過程中結構穩定性，防止傾倒增大結構的抗扭剛度當前第31頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第32頁\共有206頁\編于星期二\19點平面屋架+檁條+屋面板+屋蓋支撐構成具有空間剛度的穩定結構體系兩端相鄰兩榀屋架間設置支撐，其余屋架通過系桿或檁條與之相連，縱向長度較大時，中間應加設支撐結構體系及結構布置

支撐體系屋蓋支撐當前第33頁\共有206頁\編于星期二\19點上弦橫向支撐下弦橫向支撐下弦縱向支撐豎向支撐（垂直支撐）系桿天窗支撐1.結構體系及結構布置

支撐體系屋蓋支撐種類當前第34頁\共有206頁\編于星期二\19點廠房兩端設置上、下弦橫向支撐和豎向支撐屋架兩邊布置下弦縱向支撐，形成封閉體系橫向及豎向支撐間距不應超過60m豎向支撐一般布置在屋架跨中和端豎桿平面1.結構體系及結構布置

支撐體系屋蓋支撐布置原則當前第35頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第36頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第37頁\共有206頁\編于星期二\19點廠房較高時可分別設置上柱支撐/下柱支撐溫度區段不很長時，設置在溫度區段中部溫度區段較長時，在溫度區段中部1/3范圍內設置兩道柱間支撐溫度區段兩端設置上柱支撐傳遞山墻風荷1.結構體系及結構布置

支撐體系柱間支撐布置當前第38頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第39頁\共有206頁\編于星期二\19點屋蓋支撐一般按簡支平行弦桁架計算柱間支撐可按懸臂平行弦桁架計算支撐受力一般較小，可按剛度要求確定構件截面交叉支撐按拉桿設計常用截面形式：角鋼/圓鋼（張緊裝置）斜腹桿與弦桿夾角30~60度1.結構體系及結構布置

支撐體系支撐構件的設計當前第40頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第41頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第42頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第43頁\共有206頁\編于星期二\19點承受墻體自重/墻面風荷載柱距<8m時，可不設墻架柱墻架柱設置應與橫向支撐節點對應，否則設分布梁端墻墻架不承受屋面豎向荷載，應采用板鉸等柔性連接1.結構體系及結構布置

墻架布置墻架梁/墻架柱/水平抗風桁架等構成墻架體系當前第44頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第45頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第46頁\共有206頁\編于星期二\19點普通鋼屋架為平面桁架，適用跨度18~36m構件一般為雙角鋼組成的T形截面，采用節點板連接優點：取材容易/構造簡單/制造安裝方便/剛度好…缺點：型鋼板件較厚，屋架用鋼量較大2.普通鋼屋架設計

普通鋼屋架當前第47頁\共有206頁\編于星期二\19點2.普通鋼屋架設計

普通鋼屋架的形式選型原則使用要求屋架外形與排水坡度相適應經濟要求屋架外形與彎矩圖一致，弦桿內力均勻桿件長拉短壓腹桿：數量少/總長度短/夾角30~60度制作安裝要求節點少/構造簡單/便于分段當前第48頁\共有206頁\編于星期二\19點平行弦屋架三角形屋架梯形屋架曲拱形屋架梭形屋架…2.普通鋼屋架設計

普通鋼屋架的形式屋架外形當前第49頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第50頁\共有206頁\編于星期二\19點腹桿等長/桿件類型少/節點構造相同/標準化/工業化排水困難/桁架高度未隨彎矩變化/弦桿內力不均勻2.普通鋼屋架設計

普通鋼屋架的形式平行弦屋架當前第51頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架的形式三角形屋架2.普通鋼屋架設計腹桿受力小/排水坡度大弦桿內力不均勻/與柱鉸接，剛度差中小跨度、輕型屋面當前第52頁\共有206頁\編于星期二\19點受力性能好/腹桿較短/可與柱剛接排水坡度小

普通鋼屋架的形式梯形屋架2.普通鋼屋架設計當前第53頁\共有206頁\編于星期二\19點受力性能好制作加工不方便/可改進為折線形

普通鋼屋架的形式梯形屋架2.普通鋼屋架設計當前第54頁\共有206頁\編于星期二\19點平行弦屋架：單斜式/菱形/K形/十字交叉形三角形屋架：芬克式/單斜式梯形屋架：人字式/再分式曲拱形屋架：新月式

普通鋼屋架的形式腹桿布置2.普通鋼屋架設計當前第55頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第56頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第57頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第58頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第59頁\共有206頁\編于星期二\19點根據工藝/使用要求確定考慮屋面板寬度模數常用跨度：12m/15m/18m/21m/24m/27m/30m/36m

普通鋼屋架主要尺寸屋架跨度2.普通鋼屋架設計當前第60頁\共有206頁\編于星期二\19點根據經濟/剛度/建筑/屋面坡度/運輸條件等條件確定三角形屋架：（1/6~1/4）L梯形屋架：跨中（1/10~1/6）L；端部1.6~2.2m（鉸接）/1.8~2.4m（剛接）運輸高度：3.85m

普通鋼屋架主要尺寸屋架高度2.普通鋼屋架設計當前第61頁\共有206頁\編于星期二\19點上弦節間尺寸根據屋面做法確定無檁體系：大型屋面板1.5~1.8m有檁體系：檁條間距0.8~3.0m屋面荷載盡量直接作用在上弦節點上

普通鋼屋架主要尺寸節間尺寸2.普通鋼屋架設計當前第62頁\共有206頁\編于星期二\19點鋼屋架的節點為鉸接節點剛度引起次應力（彎曲應力）桿件軸線在同一平面內，匯交于節點中心桿件偏心荷載作用在屋架節點上，且在屋架平面內節間荷載

普通鋼屋架計算分析計算假定2.普通鋼屋架設計當前第63頁\共有206頁\編于星期二\19點永久荷載：結構及屋面自重可變荷載：屋面活荷/積灰/雪荷/風荷/懸掛吊車荷載

普通鋼屋架計算分析荷載類型2.普通鋼屋架設計當前第64頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架計算分析荷載組合2.普通鋼屋架設計永久荷載+可變荷載永久荷載+半跨可變荷載鋼結構自重+半跨屋面板+半跨屋面活荷當前第65頁\共有206頁\編于星期二\19點屋面荷載匯集到上弦節點，可按下式計算屋架結構自重（kN/m2）按經驗公式估算并作用在上弦節點：

普通鋼屋架計算分析荷載計算2.普通鋼屋架設計當前第66頁\共有206頁\編于星期二\19點吊頂荷載匯集作用在鋼屋架下弦節點屋面坡度小于30度時，屋蓋承受風吸力的作用，對結構有利，一般可不考慮，風荷載很大時或采用對風荷載較為敏感的輕型屋面時，應按荷載規范計算風荷載

普通鋼屋架計算分析荷載計算2.普通鋼屋架設計當前第67頁\共有206頁\編于星期二\19點懸掛吊車荷載根據其與屋架的連接方式具體計算地震烈度大于9度時，按抗震規范采用附加豎向荷載的方式考慮地震荷載。

普通鋼屋架計算分析荷載計算2.普通鋼屋架設計當前第68頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第69頁\共有206頁\編于星期二\19點按平面桁架計算桿件軸向力：靜定結構；數解法（節點法，截面法）/圖解法。

普通鋼屋架計算分析內力分析2.普通鋼屋架設計當前第70頁\共有206頁\編于星期二\19點上弦桿受節間荷載時，計算局部彎矩：簡支梁M0，端節間正彎矩0.8M0，其它節間正、負彎矩0.6M0屋架與柱剛接時，還應計算屋架端彎矩引起的屋架桿件內力

普通鋼屋架計算分析內力分析2.普通鋼屋架設計當前第71頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第72頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第73頁\共有206頁\編于星期二\19點屋架平面內：根據節點中心距離確定，考慮節點剛度：壓桿失穩時將受到拉桿的約束（彈性嵌固），拉桿越多，拉力越大，拉桿線剛度越大，約束作用越強屋架平面外側向支撐點間距

普通鋼屋架桿件設計桿件計算長度2.普通鋼屋架設計當前第74頁\共有206頁\編于星期二\19點屋架平面內受壓（上）弦桿/支座豎桿/端斜桿l0x=l；其它腹桿l0x=0.8l；（與下弦連接的節點嵌固作用較大）下弦桿l0x=l；

普通鋼屋架桿件設計桿件計算長度2.普通鋼屋架設計當前第75頁\共有206頁\編于星期二\19點屋架平面外上弦桿有檁體系檁條與支撐不連接l0y=l1；檁條與支撐連接l0y=l1/2（檁條間距）；無檁體系屋面板與屋架3點可靠連接時，l0y=2B且<3m；否則，l0y=l1下弦桿l0y=l1腹桿l0y=l（桿件幾何長度）

普通鋼屋架桿件設計桿件計算長度2.普通鋼屋架設計當前第76頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第77頁\共有206頁\編于星期二\19點側向支撐點間距為桿件節間長度的2倍時，取桿件內力為此二節間內力較大值，桿件計算長度：l0y=l1(0.75+0.25N2/N1)且l0y>=0.5l1對雙角鋼十字形截面和單角鋼截面的腹桿，斜平面屈曲，l0x=0.9l；

普通鋼屋架桿件設計桿件計算長度2.普通鋼屋架設計當前第78頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第79頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第80頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第81頁\共有206頁\編于星期二\19點截面形式選擇的原則是與桿件兩個方向的計算長度相配合，使桿件兩個方向的長細比接近相等，即達到等穩定。

普通鋼屋架桿件設計桿件截面形式2.普通鋼屋架設計當前第82頁\共有206頁\編于星期二\19點等邊角鋼T型截面iy≈(1.3-1.5)ix，適用于鋼屋架腹桿；不等邊角鋼T型截面短肢相連iy≈(2.6-2.9)ix，適用于鋼屋架上下弦桿，平面外支撐間距為節間長度的2-3倍；

普通鋼屋架桿件設計桿件截面形式2.普通鋼屋架設計當前第83頁\共有206頁\編于星期二\19點不等邊角鋼T型截面長肢相連iy≈(0.75-1.0)ix，適用于鋼屋架端豎桿、端斜桿及有局部彎矩作用的上弦桿；等邊角鋼十字截面iy≈ix，適用于有豎向支撐連接的豎腹桿；

普通鋼屋架桿件設計桿件截面形式2.普通鋼屋架設計當前第84頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第85頁\共有206頁\編于星期二\19點為使兩個角鋼成為整體，應在兩肢間設置墊板，墊板長應伸出角鋼肢15-20mm，寬60mm，與節點板等厚，間距不大于40i（壓桿）和80i（拉桿），且每根桿件至少兩塊，十字型截面墊板沿兩個方向交錯布置。

普通鋼屋架桿件設計墊板設置2.普通鋼屋架設計當前第86頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第87頁\共有206頁\編于星期二\19點角鋼規格不宜小于L45×4/L56×36×4；角鋼規格一般選用5-6種。弦桿盡量采用一種規格，跨度>24m時可改變截面一次（等肢厚，變肢寬）屋架中內力較小的桿件一般可按剛度要求選擇截面。

普通鋼屋架桿件設計截面規格2.普通鋼屋架設計當前第88頁\共有206頁\編于星期二\19點軸心拉桿：強度剛度

λ<[λ]=250~400

普通鋼屋架桿件設計桿件截面驗算2.普通鋼屋架設計當前第89頁\共有206頁\編于星期二\19點軸心壓桿：穩定性剛度λ<[λ]=150~200凈截面強度

普通鋼屋架桿件設計桿件截面驗算2.普通鋼屋架設計當前第90頁\共有206頁\編于星期二\19點偏心壓桿：強度剛度λ<[λ]=150~200穩定性

普通鋼屋架桿件設計桿件截面驗算2.普通鋼屋架設計當前第91頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點設計原則2.普通鋼屋架設計a.桿件形心線應與鋼屋架幾何軸線重合，并匯交于節點中心,避免偏心引起彎矩；弦桿截面變化時，軸線與桿件形心線中線重合。偏心小于5%截面高度時，可忽略；偏心較大時，應計算彎矩，并按匯交桿件線剛度分配當前第92頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第93頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第94頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點設計原則2.普通鋼屋架設計b.直接支承大型鋼筋混凝土屋面板的上弦角鋼應予加強；c.節點板的外形應盡量簡單，矩形/梯形/平行四邊形等；d.角鋼端部切割一般垂直于軸線，可切去部分肢，但不允許完全切去垂直肢；當前第95頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第96頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第97頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第98頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點設計原則2.普通鋼屋架設計e.節點中桿件邊緣間距：焊接10-20mm，螺栓5-10mm；f.單斜桿與弦桿連接，注意避免偏心彎矩；g.節點板應有足夠的強度和剛度，保證弦桿和腹桿的內力傳遞，同一榀屋架節點板厚度相同，厚度6-20mm，支座節點板+2mm。當前第99頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第100頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第101頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計

根據桿件內力確定桿件與節點板連接焊縫的焊縫高度和長度，根據連接焊縫在節點板上的焊縫布置確定節點板大小。當前第102頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計2.普通鋼屋架設計*無節點荷載的下弦節點腹桿與節點板連接焊縫：承受腹桿軸力弦桿與節點板連接焊縫：承受弦桿軸力差（內力較小，可按構造設置焊縫）節點構造與計算當前第103頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第104頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計

*有集中荷載的上弦節點（無檁體系）腹桿與節點板連接焊縫：承受腹桿軸力上弦桿與節點板連接焊縫：承受弦桿軸力差及集中荷載（坡度較小，集中力對焊縫偏心忽略）集中力：焊縫驗算：弦桿軸力差：當前第105頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第106頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計

*有集中荷載的上弦節點（有檁體系）腹桿與節點板連接焊縫：承受腹桿軸力上弦桿與節點板連接焊縫：承受弦桿軸力差、集中荷載及荷載偏心一起的附加彎矩（坡度較大，集中力對焊縫偏心不能忽略）當前第107頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第108頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計

*有集中荷載的上弦節點（有檁體系）

集中力P由肢背塞焊縫承受

弦桿軸力差及附加彎矩由肢尖焊縫承受

當前第109頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計*弦桿拼接節點傳遞內力，保證剛度工廠拼接：軸力較小節間；工地拼接：設在節點；

采用拼接角鋼，一般為同號角鋼,焊接拼接前采用定位螺栓定位；當前第110頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計*弦桿拼接節點拼接角鋼切肢切棱角以保證焊縫質量及角鋼密貼，切肢尺寸：

為減小應力集中，如弦桿肢寬≥130mm，應斜切拼接角鋼兩肢；拼接角鋼需彎角時，可熱彎或切肢后冷彎；拼接角鋼長度由所需焊縫長度確定，且不小于40-60mm，被拼接角鋼間應留10mm間隙；當前第111頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計*弦桿拼接節點

角鋼之間焊縫承受所連接弦桿最大軸力，4條焊縫均分；

下弦桿與節點板間焊縫承受15%弦桿最大軸力，肢尖、肢背焊縫分配；上弦桿與節點板間焊縫(屋脊)承受集中荷載P或P-2N1sinα當前第112頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第113頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計*支座節點支座節點由節點板、加勁肋、支座底板及錨栓構成。加勁肋：增強支座節點側向剛度和支座底板剛度，以便更均勻地傳遞支座反力，軸線應與支座反力作用線重合。當前第114頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計*支座節點為便于施焊，下弦桿與支座底板間距離h，應不小于下弦水平肢寬及130mm。錨栓按構造選用，M20-M25，為便于安裝，底板開大孔，加墊板。當前第115頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計*支座節點

底板可采用方形或矩形，凈截面積

短邊尺寸≥200mm；底板的厚度根據底板承受的彎矩確定，且t≥14mm

（兩鄰邊支承）當前第116頁\共有206頁\編于星期二\19點

普通鋼屋架節點設計節點構造與計算2.普通鋼屋架設計*支座節點

肋板厚度取節點板厚度，肋板與節點板之間的焊縫按受剪力和彎矩共同作用計算

節點板、加勁肋與底板焊縫按均勻傳遞支座反力計算（加勁肋切角以便焊縫通過）當前第117頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第118頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第119頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的結構體系框架形式3.橫向框架和框架柱*單層單跨廠房的橫向框架鉸接框架：橫向剛度差/無吊車或有輕型吊車/地基不均勻沉降影響小/三角形屋架剛接框架：橫向剛度好/有吊車/對地基不均勻沉降敏感/梯形屋架跨度較大框架/高度較大框架當前第120頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第121頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第122頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的結構體系框架形式3.橫向框架和框架柱*單層多跨廠房的橫向框架等高多跨/不等高多跨*鋸齒形廠房的橫向框架采光、通風的玻璃窗+屋面板/框架式和桁架式*帶有橫向天窗的橫向框架：天窗-采光通風/天窗架、屋架與柱形成橫向框架當前第123頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第124頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第125頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第126頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第127頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第128頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的結構體系框架尺寸3.橫向框架和框架柱

橫向框架的跨度：廠房縱向定位軸線間的距離，一般采用6m的倍數，12m/18m/24m/30m/36mL=Lk+λ1+λ2

其中Lk為吊車梁的跨度；λ為柱軸線到吊車軌道中心的距離λ=A+B+C當前第129頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的結構體系框架尺寸3.橫向框架和框架柱

橫向框架的高度：廠房室內地坪至屋架下弦的凈空尺寸，

He=Hu+Hr+(200~300mm)當前第130頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第131頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算平面框架假定3.橫向框架和框架柱

橫向框架承受結構的豎向力和橫向水平力，一般情況下，各榀橫向框架受力及位移情況基本相同，結構空間作用不明顯，因此，為計算方便，以平面框架為橫向框架計算的基本單元，忽略結構的空間作用。有必要時，才對結構進行空間分析。當前第132頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算計算簡圖3.橫向框架和框架柱縱向柱距相等時，僅需取一榀框架計算鋼屋架可簡化為實腹梁，等效慣性矩為

IB=(A1y12+A2y22)K格構式框架柱可等效為實腹柱。等效慣性矩為

IC=0.9IC0當前第133頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第134頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算荷載種類3.橫向框架和框架柱屋面荷載：匯集為線荷載均布在框架橫梁上永久荷載（屋架、支撐、天窗、檁條、懸掛吊車等自重/屋面板/設備管道等）；可變荷載（懸掛吊車/積灰/施工）下部荷載：永久荷載（柱、吊車梁系統、墻架等結構自重/墻板）當前第135頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算荷載種類3.橫向框架和框架柱風荷載墻面風荷載折算為均布荷載作用在框架柱上；屋架及天窗風荷載按集中力作用在框架柱頂當前第136頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算荷載種類3.橫向框架和框架柱吊車荷載豎向荷載/橫向水平制動荷載/縱向水平制動荷載（由支撐系統承受）一般按兩臺滿載吊車并排運行的最不利情況考慮

當前第137頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算荷載種類3.橫向框架和框架柱吊車荷載豎向荷載：最大最小輪壓Pkmax/Pkmin：n1(Pkmax+Pkmin)=Q+G橫向水平制動荷載：Tk=K(Q+G)/n當前第138頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算荷載種類3.橫向框架和框架柱吊車荷載吊車梁一般簡支于框架柱上，作用在框架柱上的最大、最小豎向吊車荷載及橫向水平力設計值可根據吊車梁支反力影響線計算：Dmax=1.4PkmaxΣyi；Mmax=DmaxeDmin=1.4PkminΣyi；Mmin=DmineT=1.4TkΣyi當前第139頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第140頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算橫向框架構件剛度比3.橫向框架和框架柱超靜定體系內力分布與各構件剛度比有關。設計時一般可假定：上、下柱截面慣性矩之比為：邊柱I1:I3=4.5~15；中柱I2:I4=8~25；中柱、邊柱下柱慣性矩之比：I2:I1=1.2~12；橫梁與邊柱下柱慣性矩之比：IB:I1=1.2~12；最終選定截面若與初選截面相差較大，應按最終選定截面重新進行內力分析當前第141頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第142頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算內力分析3.橫向框架和框架柱可采用力學方法：力法/位移法/彎矩分配法/矩陣位移法/有限元法/簡化計算方法…為便于組合，應對各種荷載作用分別進行內力分析當前第143頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算內力組合3.橫向框架和框架柱內力組合的目的是確定各構件截面及連接可能的最不利內力。框架柱設計：考慮控制截面的最大正彎矩及相應的軸力和剪力；最大負彎矩及相應的軸力和剪力；最大軸力及相應的負彎矩和剪力；最大軸力及相應的正彎矩和剪力；上下柱連接設計：上柱柱底截面當前第144頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算內力組合3.橫向框架和框架柱錨拴設計：錨拴最大拉力/柱底截面的小軸力、大彎矩及相應的剪力組合柱與屋架剛接時，屋架桿件及屋架與柱連接設計：屋架上弦最大拉力、下弦最大壓力；屋架上弦最大壓力、下弦最大拉力；屋架腹桿最大拉力或壓力當前第145頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第146頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的計算內力組合3.橫向框架和框架柱可變荷載組合應按規范選用組合系數；兩臺或以上吊車荷載參與組合時應根據吊車臺數和吊車工作制，乘以折減系數，如兩臺，輕、中，0.9；重，0.95；任何組合應包括永久荷載，其它荷載當其對所設計構件或連接不利時才加以考慮

當前第147頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱形式3.橫向框架和框架柱等截面柱：構造簡單，無吊車或吊車起重量≤20t階形柱：根據吊車層數分為單階柱和雙階柱，吊車梁支承在截面改變處，偏心小，構造合理，應用廣泛；分離式柱：由屋蓋肢和吊車肢構成，前者和橫梁形成框架，后者僅承受吊車豎向荷載，按軸心受壓構件設計，構造、制作及安裝簡單方便，但剛度較差，用鋼量大，通常在擴建廠房中采用。當前第148頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第149頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱形式3.橫向框架和框架柱框架柱截面應根據所承受荷載大小確定：等截面柱/階形柱上柱：H型鋼截面階形柱下柱：組合截面，實腹或格構式邊柱外側平齊便于鋪設墻面板吊車荷載較大時，可采用箱形截面。當前第150頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱構造3.橫向框架和框架柱等截面柱牛腿連接構造：實腹柱/格構柱；階形柱上下柱連接：實腹柱/格構柱；階形柱與吊車梁的連接：平臺板分離式柱：屋蓋肢與等截面柱相同；吊車肢平臺構造與階形柱相同當前第151頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第152頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第153頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第154頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱驗算3.橫向框架和框架柱框架柱一般按雙向受彎的壓彎構件設計強度、剛度和穩定性框架柱平面內計算長度等截面柱：H0=μHμ有側移框架柱平面內計算長度系數，根據橫梁與框架柱線剛度之比（k1=IB/L:IC/H）及柱腳剛度（鉸接/剛接k2）查表確定當前第155頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第156頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱驗算3.橫向框架和框架柱框架柱平面內計算長度單階柱：上段柱H01=μ1H1/下段柱H02=μ2H2；μ1/μ2為上/下段柱計算長度系數，μ1=μ2/η1，μ2=ψsμ；ψs階形柱考慮空間作用計算長度折減系數；μ上端自由（梁柱鉸接）或可移動但不轉動（梁柱剛接）單階柱平面內計算長度系數，根據上下段柱線剛度之比（k1=I1/H1:I2/H2）及參數η1查表確定當前第157頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第158頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第159頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱驗算3.橫向框架和框架柱框架柱平面內計算長度雙階柱：…框架柱平面外計算長度：側（縱）向支撐點間的距離，柱腳/吊車梁/托梁/支撐等當前第160頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱驗算3.橫向框架和框架柱吊車梁與框架柱連接節點不能保證沿柱軸線傳遞反力時，應考慮可能的平面外彎矩對格構式構件，應對吊車肢按軸心受壓構件進行補充驗算，偏于安全地認為吊車豎向荷載完全由吊車肢承擔，吊車肢受到的總壓力為當前第161頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第162頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第163頁\共有206頁\編于星期二\19點

橫向框架的框架柱框架柱柱腳3.橫向框架和框架柱廠房框架柱一般設計為剛接柱腳，傳遞軸力、彎矩和剪力。實腹柱柱腳：單臂式靴梁/靴梁上頂板/錨栓/柱腹板水平加勁肋/肋板或隔板格構柱柱腳：雙臂式靴梁/靴梁上角鋼/錨栓/加勁肋/隔板剪力由摩擦力或抗剪件傳遞

當前第164頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第165頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第166頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第167頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車的基本知識吊車利用等級4.吊車梁結構體系利用等級（U0~U9）

0-3:不經常使用；

4：經常清閑地使用；

5：經常中等地使用；

6：不經常繁忙地使用；

7-9：繁忙地使用當前第168頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車的基本知識吊車荷載狀態4.吊車梁結構體系荷載狀態（Q1-Q4）

Q1輕：很少起升額定荷載；

Q2中：有時起升額定荷載；

Q3重：經常起升額定荷載；

Q4特重：頻繁起升額定荷載；當前第169頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車的基本知識吊車工作級別4.吊車梁結構體系吊車工作級別（A1~A8）

1-4：輕級工作制；

4-6：中級工作制；

6-7：重級；

8：特重級當前第170頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車的基本知識吊車規格4.吊車梁結構體系100t及以下吊車規格：5t；10t；16/3t；20/5t；32/5t；50/10t；75/20t；100/20t*副鉤起重量/主鉤起重量當前第171頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁結構體系結構體系4.吊車梁結構體系吊車梁體系由吊車梁（或吊車桁架）、制動結構、輔助桁架及支撐等構件組成。吊車梁或吊車桁架一般設計為簡支結構，一般采用焊接結構，也可采用栓焊結構；當前第172頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁結構體系吊車梁/桁架的形式4.吊車梁結構體系吊車梁：型鋼梁、組合梁、Y形梁和箱形梁；焊接工字梁最常用吊車桁架：桁架式、撐桿式和托架吊車梁合一式當前第173頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第174頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第175頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁的荷載4.吊車梁結構體系吊車豎向荷載標準值為吊車最大輪壓；吊車橫向水平荷載可按小車重量和額定最大起重量百分數確定（軟鉤/硬鉤4-10%），計算重級或特重級工作制吊車梁或桁架及其制動結構的強度、穩定性以及連接的強度時，應乘以增大系數αT；吊車縱向水平荷載按一側軌道所有剎車輪的最大輪壓之和的10%采用；主要荷載當前第176頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁的荷載4.吊車梁結構體系吊車梁或桁架走道板活荷載2.kN/m2/積灰荷載2；結構自重(吊車梁或桁架/軌道/制動系統/連接件等)的影響可通過采用彎矩和剪力的放大系數βw近似地考慮；吊車梁承受的其它荷載，如懸掛其它設備、隔熱板、露天棧橋的風、雪荷載及設備振動引起的荷載動力效應等。次要荷載當前第177頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁的荷載4.吊車梁結構體系計算吊車梁或桁架的強度、穩定性或連接的強度時，應采用荷載設計值并乘以動力系數（1.05/1.1）；變形和疲勞計算采用荷載標準值，且不乘動力系數荷載動力系數當前第178頁\共有206頁\編于星期二\19點4.吊車梁結構體系一般按兩臺吊車的最大起重量進行設計，有可靠根據時按實際情況設計；設計應根據工藝提供的資料確定吊車工作級別；吊車梁或桁架的形式應根據吊車起重量大小、吊車梁或桁架跨度及吊車工作級別確定，對重級工作制吊車宜設置制動結構；吊車梁設計一般設計規定當前第179頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁設計4.吊車梁結構體系重級和特重級工作制吊車的吊車梁與制動結構及柱的連接、大跨度吊車梁現場拼接應優先采用高強螺栓；跨度>=24m的吊車梁或桁架，制作時宜按跨度的1/1000起拱；分段制作、工地地面拼裝、整根吊裝。一般設計規定當前第180頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁設計4.吊車梁結構體系吊車荷載為動荷載；首先應確定對應各內力的吊車荷載的最不利位置，再計算吊車梁的最大彎矩和對應剪力、支座最大剪力以及橫向荷載作用下的最大彎矩（制動梁）或吊車梁上翼緣的局部彎矩（制動桁架）等吊車梁內力計算當前第181頁\共有206頁\編于星期二\19點吊車梁設計4.吊車梁結構體系對簡支吊車梁，最不利荷載位置及對應內力最大值：最大彎矩：兩個輪子作用在梁上最不利位置a2=a1/4最大彎矩Mcmax=ΣP(L/2-a2)2/L對應剪力Vc=ΣP(L/2-a2)/L吊車梁內力計算當前第182頁\共有206頁\編于星期二\19點當前第183頁\共有