钢结构厂房的主要结构体系

　　用于钢结构厂房的结构体系有：

 

　　1.多层、高层和超高层建筑结构体系

 

　　多层、高层和超高层建筑结构体系主要有框架、框架一支撑体系，框架一内筒体系、带伸臂桁架的框架一内筒体系、筒中筒及成束筒等结构体系。

 

　　钢结构框架结构是一种常用的钢结构形式，多用于大跨度公共建筑、工业厂房和一些对建筑空间、建筑体型、建筑功能有特殊要求的建筑物的构筑物中，如剧院、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机厂、停车库、仓库、工业车间、电厂锅炉钢架等。

 

　　框架结构一把可分为单层单跨、单层多跨和多层多跨等结构形式，以满足不同建筑造型和功能的需求。根据结构的抗侧力体系的不同，钢结构框架可分为纯框架、中心支撑框架、偏心支撑框架、框筒等。纯框架结构延性好，但侧向刚度较差；中心支撑框架通过支撑提高框架的刚度，但支撑受压会屈曲，支撑屈曲将导致原结构的承载力降低；偏心支撑框架可通过偏心梁短剪切屈服限制支撑的受压屈曲，从而保证结果具有稳定的承载力和良好的耗能性能，而结构侧向刚度介于纯框架和中心支撑框架之间；框筒实际上是密柱框架结构，由于梁跨小、刚度大，使周围柱近似构成一个整体受弯的薄壁筒体，具有较大的侧向刚度和承载力，因而框筒结构多用于超高层建筑。

 

　　2.平面承重结构体系

 

　　平面结构体系由承重体系和附加构件两部分组成，其中承重体系是由一系列相互平行平面结构组成，承担该结构平面内的竖向荷载和横向水平荷载，并传递到基础。附加构件由纵向构件及支撑组成，将各个平面结构连成整体，同时也承受结构平面外的纵向水平力。轻型门式刚架结构是近几年来广泛应用的平面承重结构体系，除厂房建筑外，还有商业建筑（如超市等）、汽车展厅、体育馆等。常用的有两铰刚架、三铰刚架及无铰刚架、梁柱截面有等截面积变截面两种形式。

 

　　3.空间受力结构体系

 

　　空间受力结构体系分为刚性空间结构和柔性空间结构等

 

　　（1）刚性空间结构的网格有网架结构、网壳结构和管桁架结构等。

 

　　1）网架结构是空间网格结构的一种，它是以大致相同的格子或尺寸较小的单元组成。由于网架结构具有优越的结构性能，良好的经济性、安全性与适用性，在我国的应用也比较广泛，特别是在大型公共建筑和工业厂厂房盖中更为常见。通常平板形或有微小弧度的空间网格结构称为网架，曲面型的空间网格结构称为网壳。网架一般是双层的，在某些情况下也可以做成三层。网架结构受力杆件通过节点有机地结合起来。节点一般设计成铰接，材料主要承受轴向力，杆件的截面相对较小。网架结构的特点是由于杆件之间的互相支撑作用，很多杆件从两个方向或多个方向有规律的组成高次超静定空间结构，它刚度大，整体性好，抗震能力强，而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响。即使在个别杆件受到损伤的情况下，也能自动调节杆件的内力，保持结构的安全。网架的杆件多为钢管。有时也采用其他型钢，材质为Q235或Q345.网架结构能够适应不同的跨度、不同支承条件的公共建筑和工业厂房的要求，也能适应不同建筑平面及其组合。

 

　　2）网壳结构属于曲面形网格结构，网壳一般只有单层和双层两种，是主要承受薄膜内力的壳体，具有杆系结构构造简单和薄壳结构受力合理的特点。因而是一类跨越能力大、刚度好、材料省、杆件单一、制作安装方便、有广阔应用和发展前景的大跨度和超大跨度的空间结构。网壳结构按曲面外形可分为球面网壳（包括椭球面）、圆柱面网壳（包括其他曲线的柱面网壳）、双曲扁网壳、双曲抛物面网壳以及通过切割和组合手段构成的新的网壳外形。网壳结构造型丰富多彩，不论是建筑平面还是空间曲面外形，都可以根据创作任意选取，因此建筑设计人员都乐于采用该结构形式。

 

　　3）管桁架结构近年来在大跨度空间结构中得到广泛应用，可分为平面或空间桁架，与一般桁架的区别在于连接节点的方式不同。随着多维数控切割技术的发展，使得形态各异的相贯线都能顺利切割与制作。管桁架结构具有简洁、流畅的视觉效果，造型丰富，在门厅、航站楼、体育馆、会议展览中心等建筑中得到了广泛的应用。

 

　　（2）柔性空间结构有悬索结构、斜拉结构、张弦结构、索穹定及索膜结构。