CN110056218A - 一种单层厂房抽柱钢框架结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单层厂房抽柱钢框架结构，包括若干列支撑梁结构，每列支撑梁结构沿横向设置有若干根下柱，下柱的顶部固定设置上柱；每列支撑梁结构中抽柱处的相邻上柱的之间设置有组合桁架吊车梁；每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻上柱之间设置吊车梁；组合桁架吊车梁包括底部吊车梁，底部吊车梁的两端与上柱的下部固定连接；底部吊车梁对应抽柱处向上固定设置竖腹杆，竖腹杆的顶部固定连接上弦杆；同一侧的上弦杆与底部吊车梁之间固定固定设置有端斜杆；端斜杆中部与相邻的竖腹杆底部之间固定设置有再分杆。本发明通过在抽柱处设置组合桁架吊车梁，可有效利用吊车梁及其上部空间，结构效率高，可有效减小吊车梁截面高度，直接降低厂房高度。

Description

一种单层厂房抽柱钢框架结构

技术领域

本发明属于单层厂房钢结构技术领域，具体涉及一种单层厂房抽柱钢框架结构。

背景技术

工业建筑中单层工业厂房比较常见。随着我国钢铁产能不断提高，建筑钢结构的政策也有建国初期的限制使用钢结构材料，发展到现在的鼓励用钢结构材料。钢结构作为一种绿色建筑材料，具有重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强的特点，大量使用于工业与民用建筑中。

对单层工业类厂房建筑，常常由于工艺大型设备布置的需要，对厂房的中间列或边列柱进行局部的抽除。此类厂房内通常均布置有用于设备生产或设备检修用的中级或重级桥式起重机，以及用于支承桥式起重机沿厂房纵向运行荷载的吊车梁。

此类厂房基本柱距一般在9m～18m，因工艺要求局部抽除一根或两根厂房柱后，柱距在18m～54m之间。由于抽柱后厂房局部柱距的增大，吊车梁跨度与厂房柱距相同而使吊车梁的跨度随之增大，直接造成吊车梁高度成倍增加。

而吊车梁的高度也是影响厂房内桥式起重机轨面标高以及厂房整体高度的重要因素之一，当吊车梁的截面高度变高时，由于吊车只能在一个水平轨道上运行，为了满足下部设备运行的净空要求，只能提高桥式起重机的轨面标高，直接造成厂房高度整体抬高，增加了厂房的投资。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种单层厂房抽柱钢框架结构。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种单层厂房抽柱钢框架结构，包括若干列纵向排列的支撑梁结构，每列支撑梁结构沿横向设置有若干根下柱，所述下柱的顶部固定设置上柱，每列支撑梁结构的上柱顶部固定设置柱顶系杆；不同列支撑梁结构的前、后对应的上柱顶部固定设置第一屋面梁；

每列支撑梁结构中抽柱处的相邻上柱的之间设置有组合桁架吊车梁；

每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻上柱之间设置吊车梁；

所述组合桁架吊车梁包括底部吊车梁，所述底部吊车梁的两端与上柱的下部固定连接；所述底部吊车梁对应抽柱处向上固定设置竖腹杆，所有竖腹杆的顶部固定连接上弦杆；同一侧的上弦杆与底部吊车梁之间固定固定设置有端斜杆；

所述端斜杆中部与相邻的竖腹杆底部之间固定设置有再分杆；

位于外侧的竖腹杆的顶部与相邻的竖腹杆的底部之间固定设置有中间斜腹杆；

所述上弦杆对应抽柱处向上固定设置第二屋面梁。

优选的，每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻下柱之间设置有下柱支撑，所述下柱支撑包括交叉固定设置的下支撑柱，下支撑柱的两端均与相应的下柱固定连接。

优选的，每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻上柱之间设置有上柱支撑，所述上柱支撑包括交叉固定设置的上支撑柱，上支撑柱的两端均与相应的上柱固定连接。

优选的，所述下柱采用格构式型钢结构。

优选的，所述上柱采用实腹式H型钢柱机构。

优选的，所述第一屋面梁采用变截面焊接实腹式H型结构。

优选的，所述第二屋面梁采用变截面焊接实腹式H型结构。

优选的，所述吊车梁和底部吊车梁均采用焊接型钢箱梁结构。

优选的，所述上弦杆采用热轧H型钢结构。

优选的，所述竖腹杆、端斜杆、再分杆、中间斜腹杆均采用热轧H型钢或圆钢结构。

本发明的有益效果是：

本申请单层厂房抽柱钢框架结构中通过在抽柱处设置组合桁架吊车梁，可有效利用吊车梁及其上部空间，结构效率高，同时本申请抽柱处的组合桁架吊车梁相比于现有抽柱处的简支吊车梁，组合式桁架吊车梁利用底部吊车梁上部的上弦杆、竖腹杆等组成桁架式结构，底部吊车梁为组合桁架的下弦杆，可有效减小吊车梁截面高度，直接降低厂房高度；同时本申请中的吊车梁和底部吊车梁均采用焊接型钢箱梁结构，整体刚度好，减少屋面变形。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明单层厂房抽柱钢框架结构的下柱平面布置图；

图2是本发明单层厂房抽柱钢框架结构D-D处的纵向立面布置图；

图3是本发明单层厂房抽柱钢框架结构E-E处的纵向立面布置图；

图4是本发明单层厂房抽柱钢框架结构中抽调一根下柱时组合桁架吊车梁的结构示意图；

图5是本发明单层厂房抽柱钢框架结构中抽调两根下柱时组合桁架吊车梁的结构示意图；

图6是本发明单层厂房抽柱钢框架结构中抽调三根下柱时组合桁架吊车梁的结构示意图；

图7是图3中F的局部放大图；

图8是图3中G的局部放大图；

其中：

1-下柱，2-上柱，3-柱顶系杆，4-下柱支撑，5-上柱支撑；

6-第三组合桁架吊车梁，61-第三底部吊车梁，62-第三上弦杆，63-第三中间斜腹杆，64-第三端斜杆，65-第三竖腹杆，66-第三再分杆；

7-第二组合桁架吊车梁，71-第二底部吊车梁，72-第二上弦杆，73-第二中间斜腹杆，74-第二端斜杆，75-第二竖腹杆，76-第二再分杆；

8-第一组合桁架吊车梁，81-第一底部吊车梁，82-第一上弦杆，83-第一再分杆，84-第一端斜杆，85-第一竖腹杆；

9-第一屋面梁，10-第二屋面梁，11-吊车梁。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-3所示，一种单层厂房抽柱钢框架结构，包括若干列纵向排列的支撑梁结构，例如图1中的A、B、C三列，每列支撑梁结构沿横向设置有若干根下柱1，没抽柱时，下柱1为均匀排列的，抽柱时可以抽取一根下柱或者相邻的两根下柱或者相邻的三根下柱，当抽掉下柱时，相应的上柱也会抽调；所述下柱1的顶部固定设置上柱2，每列支撑梁结构的上柱2顶部固定设置柱顶系杆3；不同列支撑梁结构的前、后对应的上柱2顶部固定设置第一屋面梁9，如图7所示；

每列支撑梁结构中抽柱处的相邻上柱2的之间设置有组合桁架吊车梁；

每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻上柱2之间设置吊车梁11；

所述组合桁架吊车梁包括底部吊车梁，所述底部吊车梁的两端与上柱2的下部固定连接；所述底部吊车梁对应抽柱处向上固定设置竖腹杆，所有竖腹杆的顶部固定连接上弦杆；同一侧的上弦杆与底部吊车梁之间固定固定设置有端斜杆；

所述端斜杆中部与相邻的竖腹杆底部之间固定设置有再分杆；

位于外侧的竖腹杆的顶部与相邻的竖腹杆的底部之间固定设置有中间斜腹杆；

所述上弦杆对应抽柱处向上固定设置第二屋面梁10，如图8所示。

如图1-3所示，当单层厂房抽柱钢框架结构为三列支撑梁结构，分别为A、B、C列，每列未抽柱时共有①～⑩十个下柱；

抽取A列的⑧号下柱，此时组合桁架吊车梁为第一组合桁架吊车梁8，结构如图4所示，包括第一底部吊车梁81、第一竖腹杆85、第一上弦杆82、第一端斜杆84、第一再分杆83；由于只有一根竖腹杆85，所以抽取一根下柱时，组合桁架吊车梁中没有中间斜腹杆结构；

抽取B列的③和④号下柱，此时组合桁架吊车梁为第而组合桁架吊车梁7，结构如图5所示，包括第二底部吊车梁71、第二竖腹杆75、第二上弦杆72、第二端斜杆74、第二再分杆76以及第二竖腹杆75之间的第二中间斜腹杆73；

抽取B列的⑦、⑧、⑨号下柱，此时组合桁架吊车梁为第三组合桁架吊车梁6，结构如图6所示，包括第三底部吊车梁61、第三竖腹杆65、第三上弦杆62、第三端斜杆64、第三再分杆66以及第三竖腹杆65之间的第三中间斜腹杆63。

优选的，每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻下柱1之间设置有下柱支撑4，所述下柱支撑4包括交叉固定设置的下支撑柱，下支撑柱的两端均与相应的下柱固定连接。

优选的，每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻上柱2之间设置有上柱支撑5，所述上柱支撑5包括交叉固定设置的上支撑柱，上支撑柱的两端均与相应的上柱固定连接。

优选的，所述下柱1采用格构式型钢结构。

优选的，所述上柱2采用实腹式H型钢柱机构。

优选的，所述第一屋面梁9采用变截面焊接实腹式H型结构。

优选的，所述第二屋面梁10采用变截面焊接实腹式H型结构。

优选的，所述吊车梁11和底部吊车梁均采用焊接型钢箱梁结构，吊车梁工厂分段制作，现场拼接。

优选的，所述上弦杆采用热轧H型钢结构。

优选的，所述竖腹杆、端斜杆、再分杆、中间斜腹杆均采用热轧H型钢或圆钢结构。

本申请单层厂房抽柱钢框架结构中通过在抽柱处设置组合桁架吊车梁，可有效利用吊车梁及其上部空间，结构效率高；现有厂房结构抽柱处的吊车梁为一梁式构件，它的定面标高为一定值，属于简支吊车梁，其高度按强度条件和刚度条件确定，而本申请中组合桁架式吊车梁为一桁架式构件，桁架高度为底部吊车梁与底部吊车梁以上的上弦杆和竖腹杆组成的空间，即第二屋面梁10至底部吊车梁的高度为本申请中组合桁架吊车梁的高度，底部吊车梁作为自合适桁架的弦杆，主要承受的是拉力和次弯矩，因此截面高度相比现有厂房结构抽柱处的简支吊车梁高度降低很多，从而直接降低厂房高度；同时本申请中的吊车梁11和底部吊车梁均采用焊接型钢箱梁结构，整体刚度好，减少屋面变形。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，包括若干列纵向排列的支撑梁结构，每列支撑梁结构沿横向设置有若干根下柱，所述下柱的顶部固定设置上柱，每列支撑梁结构的上柱顶部固定设置柱顶系杆；不同列支撑梁结构的前、后对应的上柱顶部固定设置第一屋面梁；

每列支撑梁结构中抽柱处的相邻上柱的之间设置有组合桁架吊车梁；

每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻上柱之间设置吊车梁；

所述组合桁架吊车梁包括底部吊车梁，所述底部吊车梁的两端与上柱的下部固定连接；所述底部吊车梁对应抽柱处向上固定设置竖腹杆，所有竖腹杆的顶部固定连接上弦杆；同一侧的上弦杆与底部吊车梁之间固定固定设置有端斜杆；

所述端斜杆中部与相邻的竖腹杆底部之间固定设置有再分杆；

位于外侧的竖腹杆的顶部与相邻的竖腹杆的底部之间固定设置有中间斜腹杆；

所述上弦杆对应抽柱处向上固定设置第二屋面梁。

2.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻下柱之间设置有下柱支撑，所述下柱支撑包括交叉固定设置的下支撑柱，下支撑柱的两端均与相应的下柱固定连接。

3.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，每列支撑梁结构中未抽柱处的相邻上柱之间设置有上柱支撑，所述上柱支撑包括交叉固定设置的上支撑柱，上支撑柱的两端均与相应的上柱固定连接。

4.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，所述下柱采用格构式型钢结构。

5.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，所述上柱采用实腹式H型钢柱机构。

6.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，所述第一屋面梁采用变截面焊接实腹式H型结构。

7.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，所述第二屋面梁采用变截面焊接实腹式H型结构。

8.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，所述吊车梁和底部吊车梁均采用焊接型钢箱梁结构。

9.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，所述上弦杆采用热轧H型钢结构。

10.如权利要求1所述的一种单层厂房抽柱钢框架结构，其特征是，所述竖腹杆、端斜杆、再分杆、中间斜腹杆均采用热轧H型钢或圆钢结构。