• 构件净距要求
a -吊车顶面至屋架
下弦间距
a
a 300 400
b -吊车轮中心至柱
b
定位轴线间距
c
b 750 1000
c -吊车轮廓至柱内
表面间距
c 80 100
• 重型厂房柱
• 阶梯形柱：
下段为缀条格构式，上段为实腹式
• 分离式柱 ：
屋盖肢+吊车肢，做柔性连接
• 柱间支撑
垂直支撑、十字形、人字形、K形、 八字形、V形、与屋盖支撑共同形成 厂房纵向刚度
• 钢桁架适用于大跨度 或高大结构的原因： •承受轴心力，应力均匀分布， 节省材料 •腹杆代替腹板，自重与荷载减轻
• 屋盖结构分无檩和有檩：
• 无檩：由大型屋面板、横梁或钢屋架组成 • 有檩：小型屋面板、檩条、钢屋架
轻型屋面板： 压型钢板、波形石棉瓦、瓦楞铁皮等
• 屋盖作用： • 围护、承重、采光和通风 • 承重：屋盖结构自重，屋面活荷载、风
V、W型
• 带加劲压型钢板
增强截面刚度
咬合型压型钢板
相互咬合，防水防渗 波高
• 低波板： <30mm • 中波板： 30-70mm 常用 • 高波板： >70mm
截面特征
• 单槽口：
中线总长：
b b1 b2 2b3
形心位置：
c
h
b2
2
b3 2
bi
• 惯性矩：
I x
th2 bi
b1b2
2 3
b3
bi
b32
截面抵抗矩：
上：
I s x Wx c
下：
I x x W x hc
压型钢板验算
• 抗弯强度
Mx Wxs
f
• 跨中挠度
屋面坡度：
5M xl2 v
48EI x
1 20
1 250
1
1
20
200
屋面板挠度 容许值
第四节 桁架杆件设计
内容： (1) 桁架内力计算稳定性验算
3. 刚度验算
吊车梁：近似计算
• 竖向刚度
M
b x
L2
10 EI x
• 水平刚度
M
b y
L2
l
10EI y1 2200
加强做责任心，责任到人，责任到位 才是长 久的发 展。20.11.520.11.5Thursday, November 05, 2020
弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。15:18:1615:18:1615:1811/5/2020 3:18:16 PM
S - 屋架间距
a - 上弦节间水平投影长度 - 屋面倾角
• 上弦节点荷载计算后，先按单位荷
载作用于各节点，查建筑结构设计手 册得到内力系数
• 内力系数乘以各项相应节点荷载值，
得到杆件内力
节点单位荷载
内力组合
（1）组合一： 全跨恒、活荷载 （取活荷载和雪荷载的较大值）
（2）组合二： 全跨恒荷载+左或右半跨活荷载 （取活荷载和雪荷载的较大值）
平行弦桁架 坡度：2/100～5/100
跨度：18～36m 高跨比：H =（1/6～1/10）L
梯形桁架 跨度：18～36m 高跨比：H=（1/6～1/10）L
梯形、平行弦桁架端部高度 H0=1.8～2.2m
坡度1/10～1/12
一. 桁架荷载和杆件内力
面荷载变成节点集中荷载
1. 屋面恒荷载
L50 5 或 L75 50 5
• 受力小的桁架 :
L40 4 或
L56 36 4
上、下弦杆采用通长等截面杆
• 适当归并相邻规格，控制在5～6种以下
2. 容许长细比
• 桁架：轴心受压 150
轴心受拉 350
（对直接承受动载 250 ）
• 支撑系统：
压杆 200 拉杆 400
3. 截面选择方法
按软硬钩及Q选取 g - 重力加速度
3. 纵向水平荷载
T L --吊车纵向刹车力
经吊车梁传给立柱，对截面影响 很小，计算时不需要考虑
二. 吊车梁截面组成与受力分析
• 组成：吊车梁与制动梁
• 吊车梁：工字型截面，承受竖向荷载 P • 制动梁：由吊车梁上翼缘、钢板和槽钢
组成，承受横向水平荷载T
受力分析
（1）截面积 A N
f
（2）选择双角钢截面
l i oy y
l i ox
x
弦杆肢厚大体为节点板厚
（3）截面验算（型钢）
• 验算强度 • 验算长细比 • 验算桁架平面内、外整体稳定性
第五节 吊车梁设计
双向受弯
一. 吊车梁荷载
1. 吊车最大轮压
P r P b
max
Q
max
r Q - 活载分项系数1.4
S rS0
KN m2
水平面标准值
S0 -基本雪压
KN m2
0.15～0.75
r -积雪分布系数
屋面坡度 ：
250, r 1 500, r 0
中间插值
活荷载
屋面维修：人、工具、屋面材料
不上人屋面：0.25～0.7
KN m2
上人屋面：1.5
KN m2
水平面标准值
积灰荷载
水平面标准值
第七章 重型厂房结构设计
第一节 结构形式和结构布置
重型厂房： 跨度大（30m），高度大（60m）， 起重能力大（几十至几百吨）
一.结构形式 刚（框）架形式
• 单层厂房结构
• 屋盖结构： 钢屋架+大型屋面板 • 钢屋架+檩条+轻型屋面板
• 厂房构造
1.承重柱 2.钢屋架 3.吊车梁 4.天窗架 5.柱间支撑
• 三角形：
屋面坡度较陡，上弦坡度为1/2～1/3， 与屋面防水相适应
跨度：18～24米以下 高跨比：H=（1/4～1/6）L
梯形：
1
人字形：
再分式：
屋面坡度较缓，油毡防水屋面 坡度1/10～1/12
1
跨度：18～36m 高跨比：H=（1/6～1/10）L
三.确定桁架形式的原则
• 满足使用要求
KN m2
L-屋架跨度，m
水平面标准值
• 屋架上弦节点荷载：
P r Qqsk S a r G
q hk
cos
S a
r G 、r Q -荷载分项系数
永久荷载 1.2 可变荷载 1.4
(KN )
q - 按屋面投影分布的荷载标准值 hk 屋面材料
qsk - 按屋面水平投影分布的荷载标准值 雪荷载、活荷载 、屋架与支撑自重
竖向荷载全部由吊车梁承受 横向水平力全部由制动梁承受 吊车梁上翼缘为制动梁的一部分
Mx My f
W W nx
ny
1
W ny -制动梁截面对 y1的净抵抗矩 1
2. 整体稳定验算
• 吊车梁：（无制动结构）
Mx My f
bW x W y
b - 弯矩绕x轴整体稳定系数
W x - 吊车梁对x轴毛截面抵抗矩 Wy上- 吊车梁上翼缘对y轴毛截面抵抗矩
• 刚度验算
v 5 qkyL4 v
384 E I x
qky-沿y轴作用分荷载标准值 因檩条有足够侧向支撑， 不需验算稳定
二. 压型钢板及计算
• 类型
轻型屋面压型钢板：
起围护屋面和承重结构作用
• V—115N型 • W—500型
压型钢板厚度：0.4～2.0mm 铝板厚度：0.6～1.2mm
（镀锌、彩镀）
• 水平支撑
方格： 6 6m 矩形格： 6 3m
• 垂直支撑： W，V，X
支撑杆件受力较小，一般不作内力计算 按容许长细比选择
第三节 檩条与压型钢板设计
一.实腹式檩条
有檩屋盖： 由檩条、防水层隔 热层构成屋面系统
• 强度验算：
Mx My f
W W enx
eny
M x , M y -对x、y轴弯距 Wenx ,Weny -对两形心主轴有效净截面模量
• 吊车工作制等级与级别
等级 级别
轻级 中级 A1～A3 A4 、A5
重级 A6 、A7
特重级 A8
Q 10t Q 15 50t Q 75t Q 300t
• 柱网布置
• 模数化
柱距：6m、12m、15m、18m、24m 跨度：18m、24m、27m、30m
设置温度收缩缝，控制温度应力
• 间距： • 有檩屋盖：75m • 无檩屋盖：60m
（3）组合三： 全跨屋架重+左或右半跨檩条、屋 面板重量和施工时活荷载 （取施工活荷载和雪荷载的较大值）
二. 杆件截面型式
钢屋架杆件主要形式 ：双角钢 常用跨度：15～42m
• 截面类型选择应使 x y
1、上、下弦杆
l i oy y 2
l i ox
x
l l l ox
2l
oy
选短肢相并不等边角钢
（二）屋架支撑布置
•上弦和下弦横向水平支撑
•上弦和下弦横向水平支撑 • 设在房屋两端 ：
第一开间 有利抗风柱直接传力
第二开间
屋盖有天窗
设在横向伸缩缝两端
横向支撑间距小于等于 60m（无檩） 75m（有檩） 即伸缩缝间距
下弦纵向水平支撑
有较大起重量吊车，或有较大空间 刚度要求才设置，形成闭合框架
危险点A
P T
y1
1
x
三.吊车梁截面验算
1.强度验算
• 无制动结构
竖向荷载全部由吊车梁承受 横向水平荷载全部由上翼缘承受
M M x
y 上
f
W W nx
ny
M x、M y - P、T产生的弯矩设计值