钢结构第八章单层厂房结构分解
建筑结构：单层钢结构厂房的结构体系与布置
建筑结构：单层钢结构厂房的结构体系与布
置
1、单层钢结构厂房的横向抗侧力体系，采用屋盖横梁与柱顶钢接或铰接的框架、门式刚架、悬臂柱或其他结构体系。
厂房纵向抗侧力体系宜采用柱间支撑，条件限制时也可采用刚架结构。
2、钢骨架的大应力区在地震时可能产生塑性铰，导致构件失去整体和局部稳定，故构件在可能产生塑性铰的大应力区内，应避免焊接头；对于厚度较大无法采用螺栓连接的构件，可采用对接焊接缝等强度连接。
3、屋盖横梁与柱顶铰接时，采用螺栓连接。
当横梁为实腹梁时，为保证节点连接具有足够的承载能力，保证节点和连接在构件全截面屈服时不发生破坏，梁与柱的连接以及梁与梁拼接的受弯、受剪极限承载力，应能分别承受梁全截面屈服时受弯、受剪承载力的1.2倍。
4、柱间支撑杆件应采用整根材料，超过材料大长度规格时可采用对接焊接缝等强拼接；柱间支撑与构件的连接，不应小于支撑杆件塑性承载力的1.2倍。
第八章钢结构设计原理单层厂房钢结构
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8.1.3 单层钢结构厂房的结构布置
单层钢结构厂房的结构布置包括厂房柱网的布设， 高度的确定，温度伸缩缝的设置等，而确定这些 的依据首先是必须满足生产工艺的要求，其次要 满足结构坚固耐用、经济合理和技术先进，以及 注意符合标准化模数要求等。
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1. 厂房柱网布设 柱网的布设首先要从工艺方面考虑，柱网布设的位置应和厂房内的地上
在结构方案确定后，即可按设计资料进行结构、构 件和连接的设计和计算，完成整个厂房的结构设 计。
最后的步骤即绘制施工图，对于一些构件和连接构 造，也可采用标准图集。
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8.2 单层钢结构厂房的受力特点与柱的 计算长度
单层钢结构厂房横向平面框架的计算简图可分为柱 顶与屋盖结构(屋架或横梁)铰接形式(下图(a))和 柱顶与屋盖结构(屋架或横梁)刚接形式(下图(b))， 厂房内无吊车的轻型门式刚架式结构还可以采用 柱脚铰接的形式(下图(c))。
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2. 可变荷载
单层钢结构厂房的可变荷载包括屋面均布活荷载、 雪荷载、积灰荷载、风荷载、吊车荷载、施工检 修荷载和地震作用等。
单层工业厂房的屋盖结构
(一)组成一般由屋面梁(或屋架)、屋面板、檩条、托架、天窗架、屋盖支撑系统等组成。
1．屋面根据材料的不同分为：由轻型板材组成的有檩体系和由大型屋面板(预制)组成的无檩体系。
2．有檩体系是在屋面梁(或屋架)上铺设檩条，檩条上放置轻型板材而成。
檩条的间距1．0～5．0m，视轻型板材的承载能力而定，支承檩条的屋架间距一般为6．0～12．Om，屋面坡度为1／20～1/50。
3．无檩体系是指在屋面梁或屋架上，直接放置预制大型钢筋混凝土预制板的屋盖。
大型屋面板的尺寸一般为1．5m×6．Om、3．O m×6．Om，屋架间距为6．Om，屋面坡度为1／10～1/12。
(二)屋盖支撑系统1．屋盖结构的支撑系统，通常由下列支撑组成：(1)屋架和天窗架的横向支撑；还可分为屋架和天窗架的上弦横向支撑以及屋架下弦(2)屋架的纵向支撑；还可分为屋架上弦纵向支撑和屋架下弦纵向水平支撑。
(3)屋架和天窗架的垂直支撑。
(4)屋架和天窗架的水平系杆；还可分为屋架和天窗架上弦水平系杆以及屋架下弦水平系杆。
所有支撑应与屋架、托架、天窗架和檩条(或大型屋面板)等组成完整的体系。
2．屋盖结构的支撑形式一般可按以下要求采用：(1)屋架和天窗架的上弦横向支撑，屋架下弦横向水平支撑和屋架上弦纵向支撑以及屋架下弦纵向水平支撑，一般采用十字交叉的形式。
(2)屋架和天窗架的垂直支撑，可参考图10-35(a)-(d)的形式选用；其中，图10—35(c)一般用于天窗架两侧的垂直支撑，图10-35(d)为兼作檩条的垂直支撑。
(3)屋架和天窗架的水平系杆，包括柔性系杆(拉杆)和刚性系杆(压杆)，通常，柔性系杆采用单角钢，刚性系杆采用由两个角钢组成的十字形截面。
在有檩屋盖体系中，檩条可兼作横向支撑的承压杆(刚性杆)。
此时，充任支撑承压杆的檩条应计算其所承受的轴心力。
3．屋盖结构支撑是屋盖结构的一个组成部分，它的作用是将厂房某些局部水平荷载传递给主要承重结构，并保证屋盖结构构件在安装和使用过程中的整体刚度和稳定性。
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)
钢结构单层工业厂房设计(工字钢)1.1整体布置选型1.1.1 建筑平面的选择工业建筑中生产工艺要求是其设计主要依据，本厂房的生产工艺流程为直线型，生产工艺流程较简单。
充分考虑到生产流程及建筑和结构的简单及合理性，平面采用矩形平面形式，本厂房采用单跨结构。
①柱网的选择本厂房所承受荷载较小，故选择质量较轻，工业化程度较高，施工周期短，结构形式选钢筋混凝土排架结构。
为便于机械化生产，减少造价，横向选择柱距6m，纵向选择柱距6m。
②定位轴线的划分横向定位轴线：从左向右依次编号为1，2，3，4，5……，10。
横向定位轴线一般通过柱截面的几何中心，在厂房纵向尽端处，横向定位轴线位于山墙内边缘，并把端柱中心线内移600mm。
厂房的纵向结构构件如屋面板，吊车梁，连系梁的标志长度皆以横向定位轴线为界。
纵向定位轴线：由下向上依次编号为A，B，……，E。
1.1.2厂房天然采光设计根据我国《建筑采光设计标准》（GB/T50033—2001）规定可知，本厂房的采光等级为Ⅲ级。
本厂房拟采用双侧采光，因此根据《建筑采光设计标准》应大于1/7。
（GB/T50033—2001）的规定，窗地面积比为Ac/Ad由于侧面采光的效果较好，应用较多。
又由于单侧采光光线衰减幅度较大，光线不均匀，工作面上近窗点光线强，远光点光线弱，所以本厂房采用双侧采光。
为了满足采光面积又不使窗高过大，本厂房将侧窗开为上下两层。
门窗明细表见表2-1所示。
表2-1 门窗明细表1.1.3厂房屋面排水设计为了减少室内排水设施，避免排水管道对生产工艺的影响，本厂房采用有组织外排水方式。
本厂房采用卷材防水，厂房屋面排水坡度取2%，天沟纵向坡度取1%。
1.1.4 结构选型及排架计算简图确定根据厂房的跨度、吊车起重量的大小、轨顶标高，吊车的运行空间等初步确定出排架结构的剖面如图3-1所示。
为了保证屋盖的整体性，屋盖采用无檩体系。
图3-1 厂房剖面图1.1.5屋面板采用1.5m×6m预应力混凝土屋面板，根据屋面做法求得屋面荷载，采用标准图集04G410-1中的Y—WB—2，屋面板自重标准值为1.4KN/m2（包括灌缝自重）。
钢结构单层厂房施工组织设计
钢结构单层厂房施工组织设计钢结构单层厂房施工组织设计一、项目概述钢结构单层厂房是一种广泛应用于工业领域的建筑形式，它具有结构强度高、施工周期短、耐用性强等优点。
本文将针对一座钢结构单层厂房的施工组织设计进行详细分析。
二、施工组织设计目标施工组织设计的目标是合理安排施工流程，提高施工效率，并确保工期和质量的达到预期要求。
本项目施工组织设计的主要目标包括：1. 确定合理的施工顺序和施工方法，尽量减少施工过程中的重复工作。
2. 合理安排施工人员，确保人员的合理利用和施工质量的控制。
3. 确定合理的材料供应计划，避免材料短缺或过剩的情况发生。
4. 确定合理的施工机械的使用计划，提高施工效率和质量。
三、施工流程安排1. 地基处理：首先进行地面的平整和压实，然后进行基坑的开挖和基础的浇筑。
2. 钢结构制作：选择合适的施工方法对钢结构进行制作，包括材料采购、切割、焊接、试装等。
3. 预制构件安装：预制构件包括柱子、梁等，在钢结构制作完成后，开始进行预制构件的安装。
4. 屋面施工：先进行屋面防水处理，然后进行屋面的镶板或涂料的安装。
5. 门窗安装：钢结构厂房一般需要安装门窗，包括安装车间门、办公室门等。
6. 地面铺装：对厂房内部的地面进行铺装，包括水泥地面、瓷砖地面等。
7. 配套设施安装：安装厂房内的供水、排水、电力等设施。
8. 环境整治：整理施工现场，清理杂物，确保厂房整洁。
四、施工人员安排钢结构单层厂房的施工主要涉及的人员包括：1. 项目经理：负责组织、协调、管理全过程的施工工作。
2. 技术负责人：负责解决施工中的技术问题和调剂资源。
3. 施工队长：负责组织、指导施工人员进行具体施工操作。
4. 焊工：负责钢结构的焊接工作。
5. 钢筋工：负责钢筋的切割、弯曲、焊接等工作。
6. 起重机操作人员：负责起重机的操作，提供高空作业所需的支持。
7. 装修工：负责室内装修工作，如屋面、地面的铺装。
8. 维修人员：负责设施的维护和保养。
单层门式钢结构厂房
引言概述：单层门式钢结构厂房是一种经济、实用、高效的厂房结构，其特点是结构简洁，施工速度快，适用于工业生产、仓储、物流等领域。
本文将从结构设计、材料选择、施工流程、附属设备以及未来发展方向等五个大点，详细阐述单层门式钢结构厂房的相关内容。
正文内容：一、结构设计1.建筑布局：单层门式钢结构厂房在布局上应根据生产流程和使用要求进行合理设计。
2.结构形式：常见的单层门式钢结构厂房结构形式有刚性框架、刚性梁柱、桁架结构等，选择结构形式应根据厂房用途和造价考虑。
3.钢材使用：钢材在单层门式钢结构厂房中起到承载和支撑作用，因此，应选择合适的型钢梁柱和节点设计。
二、材料选择1.钢材选择：钢材的选择应考虑其强度、耐腐蚀性和可焊性等因素，常见的选择包括普通碳素结构钢和低合金高强度钢等。
2.外墙材料：常见的外墙材料有彩钢夹芯板、金属板等，应选择防腐、耐候、保温性能好的材料。
3.屋面材料：常见的屋面材料有彩钢瓦和金属板等，应选择耐腐蚀、防水、保温性能好的材料。
三、施工流程1.土建工程：包括场地平整、基础施工等，土建工程的优质施工直接影响到整个厂房的质量。
2.钢结构制作：包括钢材预处理、焊接、喷漆等，应按照设计要求进行精确制作，确保结构的强度和稳定性。
3.安装调试：包括吊装、焊接、拼装等，应按照施工图纸和工艺要求进行安装调试工作。
4.防火、防腐处理：根据需求，对厂房进行防火、防腐处理，确保厂房的安全使用。
四、附属设备1.门窗：应选择品质好、密封性能强的门窗产品，确保厂房内外的安全和舒适性。
2.照明：应按照标准配置正确数量的照明设备，提供良好的工作环境。
3.排水系统：应设计合理的排水系统，确保雨水排除及时，防止厂房内部积水。
4.电气系统：电气系统的设计应满足生产和工艺设备的需要，考虑到安全和能源效率。
五、未来发展方向1.现代化自动化：随着科技的不断进步，单层门式钢结构厂房将朝着自动化、智能化发展，提高生产效率和产品质量。
单层厂房抗震设计
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第二节抗震构造措施
• 一、钢筋混凝土柱厂房
• 1.厂房的结构布置 • 厂房的平面、立面布置，应力求简单、规整、平直，使整个厂房结
构的质量与刚度分布均匀、对称，尽可能使质量中心与刚度中心重合。 具体应注意以下几点: • (1)多跨厂房宜等高和等长，厂房的贴建房屋和构筑物，不宜布置 在厂房角部和紧邻防震缝处。厂房体形复杂或有贴建的房屋和构筑物 时，宜设置防震缝;在厂房纵横跨交接处、大柱网厂房或不设柱间支 撑的厂房，防震缝宽度可采用100-150 mm，其他情况可采用50-90 mm。
• 在水平地震作用下，连接节点受到弯矩、水平剪力和竖向轴力等的 共同作用。由于柱顶混凝土承受不了上述外力的作用，轻则柱顶开裂 压酥;重则混凝土剥落、埋件拔出、锚筋拉断、屋架端头破裂，甚至 将上柱拆断。位于厂房单元中部的柱，由于变形大，上述震害更明显。
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第一节震害特征
• 此外，在纵向地震作用下，个别厂房吊车梁与柱连接破坏，使吊车梁 纵向位移，甚至掉落。山墙柱上端与屋架的连接处，震后也常见有不 同程度的破损现象。
• (2)无凛屋盖构件的连接及支撑布置，应符合下列要求:大型屋面板应
与屋架(屋面梁)焊牢，靠柱列的屋面板与屋架(屋面梁)的连接焊缝长 度不宜小于80 mm。 6度和7度时有天窗厂房单元的端开间，或8度和 9度时各开间，宜将垂直屋架方向两侧相邻的大型屋面板的顶面彼此 焊牢。8度和9度时，大型屋面板端头底面的预埋件宜采用角钢并与主 筋焊牢。非标准屋面板宜采用装配整体式接头，或将板四角切掉后与 屋架(屋面梁)焊牢。屋架(屋面梁)端部顶面预埋件的锚筋，8度时不宜 少于4-10，9度时不宜少于4必12。 • (3)天窗宜采用突出屋面较小的避风型天窗，有条件或9度时宜采用下 沉式天窗;突出屋面的天窗宜采用钢天窗;6-8度时，可采用矩形截面杆 件的钢筋混凝土天窗架。
建筑结构抗震总复习第八章-钢结构房屋抗震设计
（2）框架部分按刚度分配计算得到的地震层剪力应乘以调 整系数，达到不小于结构底部总地震剪力的25%和框架部分 计算最大层剪力1.8倍二者中的较小值。
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8.2 多高层钢结构民用建筑
8.2.1 多高层钢结构民用建筑的结构体系 8.2.2 结构体系抗震设计的布置要求 8.2.3 地震作用计算 8.2.4 杆件抗震验算 8.2.5 抗震设计对杆件的构造要求 8.2.6 节点和连接的抗震验算及构造要求
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8.2.1 多高层钢结构民用建筑的结构体系
1. 框架结构
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8.3.2 地震作用计算
计算单层钢结构厂房时，一般假定沿厂房横向（跨度 方向）和竖向的地震作用由横向框架承受，沿纵向（柱距 方向）的地震作用由纵向框架承受。 1、结构计算模型的选取 厂房抗震计算时，根据屋盖高差和吊车设置情况，可分别 采用单质点、双质点或多质点的结构计算模型。
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图8.25 单质点模型
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5、框架－偏心支撑结构中的消能梁段 消能梁段是偏心支撑框架中耗散能量的主要构件，为此需要考虑与 相连构件的承载能力相匹配、保证其在反复荷载下具有良好的滞回 性能的各项措施。
消能梁段的钢材不应采用高强度钢，而因采用有良好塑性流幅 的钢材。为此，消能梁段钢材的屈服强度不应超过345MPa。
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8.3 单层钢结构厂房
8.3.1 抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求 8.3.2 地震作用计算 8.3.3 杆件验算和构造措施
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8.3.1 抗震设计对单层钢结构厂房体系的要求
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8.1.3 单层钢结构厂房的结构布置
单层钢结构厂房的结构布置包括: (1)厂房柱网的布设 (2)高度的确定 (3)温度伸缩缝的设置等 确定这些的依据: 首先:必须满足生产工艺的要求
其次:满足结构坚固耐用、经济合理和Байду номын сангаас术先进，
以及注意符合标准化模数要求等。
8.1.3.1 厂房柱网布设
组成单层钢结构厂房的构件体系： （1）横向平面框架 （2）纵向平面框架 （3）屋盖结构 （4）吊车梁及其制动梁（或制动桁架） （5）支撑系统。 （6）墙梁（或墙面檩条） 此外，还有一些次要构件，如爬梯、走道、门窗 以及某些厂房工艺操作上要求的工作平台等。
8.1.2 单层钢结构厂房的分类与形式
按层数分可分为多层厂房和单层厂房； 依据跨度、高度和吊车起吊吨位和吊车工作制等级不同 （见表8－1），可分为轻型、中型、重型和特重型四类： 在厂房结构设计时，一般将跨度不大于30米，高度不超 过14米，起吊重不大于20吨，吊车工作制等级为轻级和 中级的钢结构厂房按轻型厂房结构设计，而超过上述范 围的钢结构厂房按重型厂房结构设计。轻型钢结构厂房 多采用如图8－2所示的门式刚架结构；重型钢结构厂房 的屋盖多采用桁架结构，其结构形式多如图8－1所示。 按跨度可分为单跨（图8－3a、b）、双跨（图8－3c、 d、f）和多跨（图8－3e、g）结构形式； 按屋面坡脊数可分为单脊单坡（图8－3a、c）、单脊双 坡（图8－3b、d、e）、多脊多坡（图8－3f、g）结构 形式。
对于无吊车厂房，柱顶标高通常是按最大生
第八章 单层厂房结构
§8.1
单层钢结构厂房的组成和特点 8.1.1 单层钢结构厂房的组成
1、柱 2、屋盖结构 3、吊车梁 4、屋面檩条 5、墙梁（或墙面檩条） 6、各种支撑 7、屋面和墙面：大型屋面板、大型墙面板、墙体或压型 彩钢板、铝板或其他金属板 8、保温隔热材料：岩棉、矿棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫 塑料、硬质聚氨脂泡沫塑料等。
图8－1 单层钢结构厂房构造简图 1－框架柱； 2－边屋架； 3－中间屋架； 4－吊车梁； 5 －天窗架 6－柱间支撑； 7抗风柱
图8－2 单层轻型钢结构厂房构造简图 1－框架柱； 2－框架横梁； 3－抗风柱； 4－屋面檩条； 5－墙梁（墙面檩条） 6－柱间支撑； 7－屋脊； 8－屋面彩钢板； 9－墙面彩钢板； 10－保温层； 11－采光窗
对于有吊车的厂房，跨度一般取为上部柱中心线间的横 向距离，可按下式确定： L0 LK 2S (8.1) L 式中 K ───支撑式梁式吊车或桥式吊车的跨度； S ───由吊车大轮中心线至上柱轴线的距离 （图8－4），应满足下式要求： S B C D 2 B ───吊车梁或吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查 得； C ───吊车外缘和柱内缘之间的必要空隙：当吊车起 重量不大于500kN时，不宜小于80mm；当吊车起重量 大于或等于750kN时，不宜小于100mm；当吊车和柱 之间需设走道时，则不得小于400mm； D───上段柱宽度。
图8－4 吊车梁与柱间的净空
对于无吊车的厂房，跨度一般按厂房使用功
能的要求，并符合模数制确定。通常情况下， 当跨度小于或等于30m时为3m；当跨度大于 30m时则采用6m。 厂房柱距一般采用6m较为经济，并使各列柱 距均等。一些轻型厂房亦可采用7.5米、9米、 12米柱距，而一些软弱地基土上的厂房则可 取到15米、18米、21米甚至24米柱距。
多跨形式厂房 ( 如图 8-5 所示 ) 计算单元
计算单元
在一些工业部门，厂房亦可布成多跨形式(如图
8-5所示)。而由于工艺要求或其他原因，有时需 要将柱距局部加大。如在图8－5中B轴线和5轴 线处不设柱子，致使4轴线和6轴线间柱距加大， 有时形象地将这种情形称为拔柱。在拔柱处，一 般需要在B轴线上4轴线和6轴线柱间设置一构件 TL1，此构件用于支撑其上部屋架或其他屋面结 构，并将其荷载传递到4轴线和6轴线柱上。该构 件为实腹式时称为托梁，桁架式时称为托架。托 梁和托架一般设计成简支受弯构件，托梁多采用 焊接工字型截面或箱形截面。
从工艺方面考虑，柱布设的位置应和厂房内的地上设备 和地下设备相协调，并要适当考虑生产过程的变动和以 后的改扩建。 从结构方面考虑，柱列的间距以均等的布设方式最为佳， 这样可使柱列间构件重复率高，便于定型化、标准化生 产，且屋盖结构和支撑系统的布设最简单，传力路径更 明确和结构受力更合理。 从经济观点考虑，柱的纵向间距的大小对结构重量影响 很大。柱距越大，柱和基础所用材料就越少，但屋盖结 构和吊车梁的重量也将随之增加。最为经济的柱距一般 通过具体方案比较得到，而当吊车起重量不大，或位于 软弱地基土上的厂房结构选用较大柱距可能会收到较为 经济的效果。 柱网的布设包括横向柱距（即称为跨度）的确定和纵向 柱距（即称为柱距）的确定。
8.1.3.2 厂房高度的确定
对于有吊车的厂房，不同的吊车对厂房高度的影响各不相同。当 采用支撑式梁式吊车和桥式吊车厂房来说（如图8－6所示），厂 房高度按下式确定： H H H 1 2 (8.2) H h h h h h
H 2 h6 h7
1
1
2
3
4
5
式中 ─轨顶标高； ─轨顶至柱顶高度； H2 H1 h1─需跨越的最大设备高度； h2 ─起吊物与跨越物间的安全距离， 一般为400～500mm； h3 ─起吊的最大物件高度； h4 ─吊索最小高度，根据起吊物件的大小和起吊方式决定，一般 大于1m； h5 ─吊钩至轨顶面的距离，由吊车规格表中查得； h6 ─轨顶至小车顶面的距离，由吊车规格表中查得； h7 ─小车顶面至屋盖斜梁最低点或屋架下弦底面之间的安全距 离，应考虑屋盖结构的挠度、厂房可能不均匀沉陷等因素，最小 尺寸为220mm，湿陷性黄土地区一般不小于300mm。