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    双阶柱的上柱,由于受力较小,宜采用焊接工字形实腹式柱截面,如图3-2a所示。双阶柱的中、下段柱,除承受上柱的荷载外,还需承受吊车荷载,所需的柱截面
    面积较大而采用格构式柱。其中屋盖肢采用由两个等边角钢和一块钢板组成的槽钢截面形式,吊车肢采用焊接工字形实腹式柱截面,如图3.2b所示。
    图 3.2  框架柱截面形式
    2.    柱肩梁的形式
    柱肩梁位于上柱和中柱交接处,用以将上柱的内力传递到中柱并兼作吊车梁的支座。因此,肩梁必须具有足够的刚度和强度,以保证阶形柱的整体工作。
    柱的肩梁构造形式有单壁式肩梁和双壁式肩梁两种,由于单壁式肩梁制作和装配相对简单,用料也少,普遍应用于实腹式和格构式阶形柱中,本设计采用单壁式肩梁,如图3.3所示[7]。
     
    图 3.3   单壁式肩梁
    3.    高强度螺栓连接牛腿节点
    悬伸牛腿采用组合工字型截面(BH600X300X10X20),通过端板用摩擦型高强度螺栓与柱肢连接,F=500KN,钢材采用Q345B,摩擦型高强度螺栓采用10.9级,直径M20,孔径21.5mm,接触面为喷砂后生赤锈。
    4.    柱脚形式及安装要求
    柱脚可分为铰接柱脚和刚接固定柱脚两大类。。刚性固定柱脚除了传递竖向和水平荷载外,还要传递弯矩,计算和构造较为复杂,在实际工程中被普遍采用。
    由于本设计有吊车工作,柱脚承受的荷载大,同时由于下柱采用格构式柱截面,而采用分离式刚接柱脚。
    3.1.4  屋盖系统
    1.    屋盖结构
    厂房屋盖结构的安全等级根据钢结构手册可取为二级,屋盖结构设计时采用标准图,从而使屋盖的形式统一,加快建设速度。因鞍山的月最低温度为-18°,屋架的跨度较大,屋架钢材采用Q235钢,同时应保证冷弯试验合格。
     
                  图 3.4  屋架形式示意图
    厂房采用大型混凝土围护结构,故屋盖结构体系不需要设檩条[9]。
    2.    屋架形式
    采用普通梯形钢屋架,屋架形式如图3.4所示。查手册可知对于单跨厂房支于钢柱的屋架宜采用刚接,因为厂房承受较大的吊车荷载,要求厂房据有较大的横向刚度,因此采取屋架与柱刚接的型式,取屋架端部高度为2米。为方便排水,取屋面坡度为
    1/10。为了方便屋架运输,将屋架从屋脊处划分成两个运输单元,由于屋架下弦无曲折,将屋架起拱70mm。
    3.    托架
    由于厂房柱距为12米,采用的屋面板的跨度为6米,故沿纵向柱列设托架以支撑中间屋架。托架跨度取为12米,与柱连接采用铰接。托架采用平行弦桁架,腹杆采用带竖杆的人字式。,因托架直接支撑于钢柱支座斜杆采用下降式,如图3.5所示。因为使托架中部及端部与屋架的连接构造统一 ,腹杆采用劲性短柱与屋架相连。因托架跨度较小,取托架高度为跨度的1/5, 即2.4米。为了使托架在使用中不至于过分
    扭转,且使屋盖整体刚度较好,托架与屋架的连接采用平接。
     
    图 3.5  托架截面形式和腹杆示意图
    3.1.5  墙架支撑系统

    墙架结构由墙架柱和墙梁组成,另外在山墙处还有抗风桁架和山墙支撑,承受由墙体传来的荷载并将荷载传递到基础或厂房框架柱上。为了节约钢材和减少占地面积采用整体式墙架,直接利用厂房框架柱与中间墙架柱支撑墙体。中间墙架柱采用支承式形式,将竖向荷载全部传至基础,利用屋盖的纵向水平支撑作为墙架柱上端的水平支撑点,利用吊车梁的制动结构作为中部的水平支撑点。山墙处设置抗风桁架作为墙架柱的水平支点,减少柱承受的风荷载和柱的计算长度,
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