單層房屋鋼結(jié)構(gòu)概述
單層房屋鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用非常廣泛,主要有單層工業(yè)廠房和大跨度公共建筑結(jié)構(gòu)。單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)主要包括重型廠房鋼結(jié)構(gòu)和輕型門式剛架結(jié)構(gòu)。大跨度單層房屋的結(jié)構(gòu)形式眾多,常用的有平板網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、雜交結(jié)構(gòu)(不同結(jié)構(gòu)形式組合在一起的結(jié)構(gòu))等。本章主要介紹單層工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)。
單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和組成
在機(jī)械制造、造船、冶金、水電等行業(yè),有許多跨度大、高度大、吊車噸位大的重型廠房?缍瘸^30m,高度可超高60m,吊車起重量超過40kN,甚至達(dá)到120kN。從可靠性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性綜合考慮,采用鋼結(jié)掏最合理。
高度小于20m,沒有吊車或者吊車起重量不大于300kN的單層工業(yè)廠房在建筑中占有相當(dāng)大的比重。隨著我國鋼產(chǎn)量的增加,輕型圍護(hù)材料的大量應(yīng)用,以門式剛架為代表的單層輕型房屋得到了快速發(fā)展。輕制門式剛架外形簡潔、美觀,結(jié)構(gòu)自重輕,基礎(chǔ)造價低,對抗震非常有利,建造速度快,裝拆方便,已逐漸成為中、輕型單層工業(yè)廠房的主要結(jié)構(gòu)形式之一。門式剛梨的適用范圍很廣,通常用于跨度為9 - 36m(若有特殊需要,跨度可進(jìn)一步加大,我國已建成跨度72m的門式剛架),性距為4.5 - 12m,柱高為4.5 - 9m(必要時可適當(dāng)加大),設(shè)有吊車起重量較小(運(yùn)300kN)的單層工業(yè)房屋或公共建筑(超市、娛樂體育設(shè)施、車站候車室、碼頭建筑)。
單層廠房鋼結(jié)構(gòu)一般是由屋蓋結(jié)梅(屋面板、擦條、天窗、屋架或梁、托架)、柱、吊車梁(包括制動梁或制動析架)、各種支撐以及墻架等構(gòu)件組成的空間體系(圖7-1)。通常由許多平行等間距放置,的橫向平面框架作為基本承重結(jié)構(gòu)。橫向乎面框架囪柱和橫梁或椅架組成,基本上承受廠房結(jié)構(gòu)的全部豎向荷載和橫向水平荷載,包括全部建筑物重量(屋蓋、墻、結(jié)構(gòu)自重等)、屋面雪荷載和其他活荷載,吊車豎向荷載和橫向水平制動力、橫向風(fēng)荷載、橫向地震作用等。橫梁通常是柏架式的(即屋架),輕屋面和跨度較小時也可采用實(shí)腹式的。屋蓋部分和柱間支撐與柱、吊車梁等組成單層廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向框架,承擔(dān)縱向水平荷載,并把主要承繭體系由個別的平而結(jié)構(gòu)連成空間的整體結(jié)構(gòu),從而保證了單層廠房鋼結(jié)構(gòu)所必需的剛度和穩(wěn)定。
吊車是廠房中常見的患重設(shè)備,按照吊車使用的繁重程度(亦即吊車的利用次數(shù)和荷載大小).(起重機(jī)設(shè)計規(guī)范) (GB/T 3811-1983)將其分為AI- A8八個工作級別,鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時通常以輕、中、童和特重四個工作制等級來劃分. AI~A3相當(dāng)于輕級工作制; A4、A5相當(dāng)于中級工作制; A6 - A7相當(dāng)于聾級工作制; A8相當(dāng)予特重級工作制。