包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天窗架和檩条
支撑体系——屋盖支撑和柱间支撑 吊车梁和制动梁——承受吊车竖向及水平荷载
墙 架——承受墙体的自重和风荷载
屋盖结构体系：
钢屋架—大型屋面板结构体系
钢屋架—檩条—轻型屋面板结构体系
横梁—檩条—轻型屋面板结构体系
吊车的工作制等级与工作级别的对应关系
工作制等级 轻级 工作级别 A1～A3
托梁与屋架的连接
计算单元
（a）各列柱距相等
（b）中列柱有抽柱
2.1.1.2 横向框架及其截面选择
厂房的主要承重结构通常采用框架体系。其横向刚度较大，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
横求向。框架梁与柱的连接形式：
刚接框架：具有良好的横向刚度，但对基础不均匀沉降和温
度作用比较敏感，需采取防止不均匀沉降的措施
双臂肩梁：刚度大，整体性好，适宜用于柱截 面宽度较大（不小于900mm)的情形。
肩梁
吊车梁
吊车梁工程实例
格构柱
厂房结构形式的选取不仅要考虑吊车起重量， 还与其工作级别极吊钩类型有关。
A6一A8级重级工作制吊车的单跨厂房 ，须 有大的横向刚度和纵向刚度。
纵向刚度
柱间 支撑
横向刚度
屋架与柱子 刚性连接
➢ 2.温度收缩缝 :取决于厂房的纵向和横向长度。纵向
很长的厂房，纵向构件伸缩产生的温度应力引起整个结构的 变形，并可能导致墙体和屋面的破坏，故采用横向伸缩缝将 结构分成伸缩时互不影响的温度区段。横向宽度较大时，也 应按规定布置纵向伸缩缝 ➢超出表2-2中数值时,应考虑温度应力和温度变形的影响
温度区段长度表(m) 表2-2
托架（托梁）：上承屋架，下传柱子。
托梁：h ( 1 ~ 1)l 10 8
b (1 1 )l 5 2.5
托架：h ( 1 ~ 1)l 10 5
计算单元 图2-2 柱网布置
托架与屋架的连接 叠接：构造简单，便于施工，但托架（托 梁）受扭。 平接：可以有效地减轻托架（托梁）受扭的 不利影响，较常用。
柱子与基础 刚性连接
2.1.1.3 柱间支撑
上层柱间支撑：吊车梁上部的柱间支撑
下层柱间支撑：吊车梁下部的柱间支撑
垂直 支撑
刚性系杆
刚性系杆
上层柱间支撑
下层柱间支撑
➢ 1.柱间支撑的布置： 1）每列柱都要设柱间支撑。 2）多跨厂房的中列柱的柱间支撑要与边列柱的柱 间支撑布置在同一柱间。 3）下层柱间支撑一般宜布置在温度区段的中部， 以减少纵向温度应力的影响。 4）上层柱间支撑除了要在下层柱间支撑布置的柱 间设置外,还应当在每个温度区段的两端设置。 5）每列柱顶均要布置刚性系杆。
起重量＞50t的中柱 起重量较大的边柱 特大型厂房的下柱
图2-6 双肢格构式柱
分离式柱脚
肩梁 ：将各阶柱段连在一起。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7b）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
铰接框架：对基础不均匀沉降和温度敏感性小，构造易处理，
但框架的横向刚度差，常不能满足吊车使用上的要求，工程应 用较少。
（a）
（b）
（c）
框架柱的类型
框架柱按结构形式分为等截面柱、阶梯形柱和分 离式柱三大类
实腹式
格构式
等截面柱
➢ 吊车梁支于牛腿上，构 造简单；
➢ 吊车竖向荷载偏心大 ，只适用于吊车起重Q＜ 20t，或无吊车且厂房高 度不超过10m的轻型厂 房中。
结构情况
纵向温度区段 横向温度区段(屋架或构 (垂直屋架或构 架跨度方向) 架跨度方向) 柱顶为刚接 柱顶为铰接
采暖房屋和非采暖
220
地区的房屋
热车间和采暖地区
180
的非采暖房屋
露天结构
120
120
150
100
125
--
--（a）各列柱距相等 Nhomakorabea（b）中列柱有抽柱
拔柱：由于工艺要求或其它原因，有时需要将 柱距局部加大。如图2．2中，在纵向轴线B与 横向轴线L相交处不设柱子，因而导致轴线k和 m之间的柱距增大，这种情形有时形象地称为 拔柱。
下层柱间支撑与柱和吊车梁一起在纵向组成刚性 很大的悬臂桁架
为了使纵向构件在温度变化时能自由伸缩，尽量减 少温度应力，下层支撑应设在温度区段的中部；只 有当吊车位置高而车间长度短时，放在两端。
➢ 当温度区段＜90m时，在中央设一道下层支撑；
优点：减小两肢在框架平面内的计算长度,
两肢分别单独承担荷载 。
阶梯形柱——由于吊车梁支于柱截面变化的肩梁处 ，荷载偏心小，构造合理，得到广泛应用。
实腹式
单阶柱
双阶柱
格构式
上段柱——工字 形截面实腹式柱
下段柱——由于 吊车肢受的荷载 大，通常设计成 不对称截面
阶梯形下柱的常见截面形式：
阶形柱的上柱 起重量较小的边柱 起重量≤50t的中柱
中级 A4,A5
（按照吊车使用的频繁程度）
重级 A6,A7
特重级 A8
2.1.1.1 柱网布置和计算单元
➢ 1.影响柱网布置因素： 1）生产工艺流程要求： 2）结构上的要求：将柱布置在同一横向轴线上，与 屋架组成横向框架，提供尽可能大的横向刚度。 3）经济要求：柱距的大小直接影响结构的用钢量。 柱距与柱上的荷载和柱高有密切关系 4）模数要求：柱距L的取值: 一般地，在跨度不小于 30m、高度不小于14m、吊车额定起重量不小于 50t时，柱距取12m较为经济;参数较小的厂房取 6m柱距较为合适。如果采用轻型围护结构，则取 大柱距15m，18m及24m较适宜。
分离式柱——由支承屋盖结构的屋盖肢和支承吊车 梁的吊车肢组成，并用水平板相连做成柔性连接。
吊车肢在框架平面内的稳定性靠连 在屋盖肢上的水平连系板来提供； 屋盖肢承受屋面荷载、风荷载及吊 车水平荷载，按压弯构件设计； 吊车肢仅承受吊车的竖向荷载，当 吊车梁采用突缘支座时，按轴心受 压构件设计；当采用平板支座时， 按压弯构件设计。
第二章 中、重型厂房结构设计
2.1 结构形式和结构布置 2.2 计算原理 2.3 钢屋架设计 2.4 吊车梁设计
2020/7/25
厦门大学 建筑土木学院
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2.1 结构形式和结构布置
❖ 一般说明 ❖ 屋架外形及腹杆形式 ❖ 屋盖支撑
横向框架——柱+屋架，主要承重体系 屋盖结构——承担屋盖荷载的结构体系