[实用新型]钢结构厂房刚接框架

说明书

技术领域

本实用新型涉及厂房钢结构体系，特别涉及一种采用新型屋面承重构件的钢结构厂房刚接框架。

背景技术

大型厂房钢结构屋盖体系发展至今，比较常见的结构形式主要有：实腹屋面梁、钢屋架或三管桁架(平面桁架)、网架(空间桁架)、蜂窝梁、预应力钢结构等。屋面承重构件与钢柱组合，形成各种钢结构体系。

实腹梁与柱刚接组成横向刚架体系，抗侧刚度较好，传力明确，连接可靠，简洁美观。实腹屋面梁的设计、制作、安装和维护涂装均较为简便。但实腹梁腹板部分在跨度大时抗剪强度并没用足，故造成一定的浪费，并且薄柔的梁腹板，对抗震不利。当跨度加大至40米以上时，由于控制屋面梁挠度，梁截面将会很高，用钢量增加较多，从经济性而言，不适用于大跨度厂房钢结构。

钢屋架体系作为一种传统的平面桁架结构形式，杆件主要受拉、压作用，强度基本能用足，理论上钢材用量比较经济。但由于其节点设计比较复杂，制作中焊接量大、周期长，在运输和安装上都复杂得多，施工期、工厂生产期涂装都较烦；并且屋架端部高度较高，增加了建筑高度，导致了在其它方面的费用增加。另外，如桁架与柱铰接形成排架体系，其抗侧刚度不如刚架，也涉及上柱的长细比限值问题。如需控制侧移，则必然会导致用钢量的上升。如与柱形成刚架体系，屋面支撑等构造处理上较为复杂，给施工安装带来不少问题。因此，钢屋架体系可用于大跨度钢结构厂房，但同时伴随有一些问题。

三管桁架体系由传统的平面钢屋架演变而来，自身刚度大，面外刚度好，可用于大跨度钢结构。但其与钢柱的连接节点构造复杂；抗侧刚度不佳；节点连接的安全储备较低；矢高大，导致厂房高度增加；屋面支撑体系复杂；钢管间的焊接要求和制作精度要求较高，制作吊装工序复杂。

网架这一空间桁架形式也可以用于大跨度钢结构厂房。但与三管桁架一样，由于网架的钢管壁厚较小，节点安全储备低；制作安装复杂；结构刚度较差，对支座沉陷、温度变化、动力荷载等具有敏感性，对于工业厂房这种容易产生局部不均匀沉降、刚度要求较高的建筑，实际工程经验表明，并不适宜。

蜂窝梁屋面体系等在国外应用较多，仅能适用于跨度较小屋面荷载不大的厂房。另外，预应力钢结构体系等虽然在大跨度结构上运用较多，可以解决大跨度和用钢量经济性的问题，但是由于其刚度较差，用于民用建筑较多，并不适用于大吨位吊车频繁运行的钢结构厂房。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种钢结构厂房刚接框架，它解决了上述常见的钢结构厂房结构形式的经济性问题，运输与安装复杂的问题，节点连接问题，以及刚度较差等问题。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种钢结构厂房刚接框架，在其两侧设置钢柱，在钢柱之间架设屋面承重构件，所述屋面承重构件端部为实腹梁，处于其间为桁架，屋面构件端部与钢柱刚接；所述桁架的上弦和下弦为T形截面，桁架的上弦和下弦之间设置直腹杆和斜腹杆。

本实用新型的框架体系是在传统钢结构的基础上提出的一种新型钢结构体系，是集诸多体系优点于一身的新型钢框架体系，适用于厂房等钢结构建筑，尤其适用于大跨度钢结构厂房。

附图说明

图1是本实用新型的一种钢结构刚接框架视图，表示为最基本的单跨单坡结构形式。

图2是图1框架钢结构中连接节点的结构放大示意图。

图3是图1框架钢结构的第二实施例视图，为一单跨双坡结构形式，由图1的实施例演变而来。

图4是图1框架钢结构的第三实施例视图，为一双跨双坡结构形式，用以说明基于上述结构形式在跨度方向的扩展。

具体实施方式

参看图1，本实用新型是一种刚接框架钢结构，在其两侧设置钢柱1，在两侧钢柱1之间架设屋面承重构件2。

屋面承重构件2包括位于端部的实腹梁部分和位于其间的桁架部分。跨中部分的腹板镂空形成桁架，端部一定范围内(经验上常用跨度的1/10～1/8)为I形断面实腹梁形式。即，屋面构件为实腹梁和桁架的组合。

如简单地与桁架的矢高协调，实腹梁部分截面则较高。为降低实腹梁部分高度，可以按照与上柱强度和刚度协调来进行调整，因为是利用上柱刚度来减小跨中挠度。另外，在单层框架结构中，根据梁柱强度的关系，遭遇罕遇地震时，可能塑性铰位置一般可考虑设置在柱顶梁底。屋面构件的实腹梁段板件宽厚比可按照地震作用下的计算情况进行相应控制。如在“中震”烈度下地震作用组合不是控制工况，则可按照钢结构弹性设计的要求控制其板件宽厚比。