单层工业厂房结构1

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1、7单层工业厂房结构本章主要介绍：单层厂房的组成、传力途径及设计内容；单层厂房的结构布置；排架的内力计算；单层厂房柱设计；单层厂房结构主要构件的选型；各构件间的连接。重点是单层厂房的组成、受力特点、支撑的布置、构件选型、排架内力计算、构件间的连接。本章提要本章内容7.1概述7.2单层工业厂房排架结构的组成、传力途径及设计内容7.3单层工业厂房的结构布置7.4单层厂房结构主要构件的选型7.5单层厂房排架内力计算7.6单层厂房柱的设计7.7单层工业厂房结构主要构件间的连接构造7.1概述（1）厂房首先要满足生产工艺的要求，并为工厂创造良好的劳动

2、卫生条件，以利提高产品质量和劳动生产率。（2）厂房内一般都有笨重的机器设备、起重运输设备（吊车）等，这就要求厂房有较大的空间。同时，厂房结构要承受较大的静、动荷载以及振动或撞击力等。（3）有的厂房在生产过程中会散发大量的余热、烟尘、有害气体、有侵蚀性的液体以及生产噪音等，这就要求厂房有良好的通风和采光。7.1.1单层工业厂房的特点（4）生产过程往往需要各种工程技术管网，如上下水、热力、压缩空气、煤气、氧气管道和电力供应等。厂房设计时应考虑各种管道的敷设要求和它们的荷载。（5）生产过程中有大量的原料、加工零件、半成品、成品、废料等需要用电

3、瓶车、汽车或火车进行运输。厂房设计时应考虑所采用的运输工具的通行问题。7.1.2单层厂房的结构类型单层厂房的结构按其承重结构的材料来分，有混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构等类型。混合结构的主要承重结构为墙或带壁柱墙，屋架可用钢筋混凝土结构、钢木结构或轻钢结构。中型以上厂房大多选用钢筋混凝土结构。7.1.2.1按材料分单层厂房的结构按其施工方法来分，有装配式和现浇式两种。目前除特殊情况外，均采用装配式钢筋混凝土结构。7.1.2.2按施工方法分1.排架结构装配式单层厂房的主要承重结构是屋架或屋面梁、柱和基础。当屋架与柱顶为铰接，柱与基础顶面

4、为刚接时，这样组成的结构叫排架。排架结构按其所用材料分钢筋混凝土排架结构、钢屋架和钢筋混凝土柱组成的排架结构、砖墙或砖垛代替钢筋混凝土柱的砖排架结构。随着生产工艺及使用要求的不同，排架结构可设计成等高或不等高、单跨或多跨的各种形式（如图7.1所示）。7.1.2.3按承重结构的形式分2.钢架结构刚架结构也称框架结构，刚架结构也是由横梁、柱和基础所组成。常用有钢筋混凝土门式刚架和钢框架结构。（1）钢筋混凝土门式刚架。钢筋混凝土门式刚架的基本特点是柱和屋架（横梁）合并为同一个构件，柱与基础的连接为铰接或刚接。门式刚架种类很多，目前在单层厂房中

5、用得较多的是两铰和三铰两种形式。同样，门式刚架也可用于多跨厂房。如图7.2所示。（2）钢框架结构。钢框架结构的屋架、柱、吊车梁等主要构件均采用钢结构。厂房钢柱的上柱升高至屋架上弦，屋架的上下弦均与上柱相连接，使屋架与柱形成刚接，以提高厂房的横向刚度。如图7.3所示。图7.1钢筋混凝土排架结构图7.2钢筋混凝土门式刚架图7.3钢框架结构7.2排架结构的组成、传力途径单层工业厂房排架结构通常由横向平面排架和纵向平面排架及支撑系统连成一个整体的空间结构体系，由下列构件组成，如图7.4所示。7.2.1单层工业厂房排架结构的组成图7.4装配式钢筋

6、混凝土单层厂房结构屋盖结构分无檩和有檩两种体系，无檩体系由大型屋面板、屋面梁或屋架以及屋盖支撑所组成，如图7.5所示。有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架（包括屋盖支撑）组成，如图7.6所示。屋盖结构有时还有天窗架、托架，其作用主要是围护和承重（承受屋盖结构自重、屋面活荷载、雪荷载和其它荷载），以及采光和通风。墙体围护结构包括外墙、抗风柱、墙梁、基础梁等，其作用主要是围护和承重。7.2.1.1屋盖和墙体围护结构体系图7.5无檩体系图7.6有檩体系横向平面排架是由屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成，它是厂房基本承重结构。厂房横向排架承受竖向荷

7、载（如结构自重、屋面活荷载和吊车竖向荷载等）及横向水平荷载（如风荷载、吊车横向制动力和地震作用等）。如图7.7所示。7.2.1.2横向排架结构体系图7.7单层厂房的荷载纵向排架结构体系是由纵向柱列和基础、连系梁和柱间支撑等组成。其作用是保证厂房结构的纵向稳定和承重，厂房纵向排架主要承受纵向水平荷载，如纵向风荷载、吊车纵向制动力、纵向地震作用和温度应力等。如图7.8所示。7.2.1.3纵向排架结构体系图7.8厂房的纵向排架1—风力；2—吊车纵向制动力；3—连系梁；4—柱间支撑；5—吊车梁；6—柱7.2.2荷载的传递永久荷载是长期作用在厂房

8、结构上的不变荷载（恒荷载），如各种结构构件、围护结构以及设备的自重等。7.2.2.1永久荷载可变荷载是作用在厂房结构上的活荷载，主要有：（1）雪荷载，以基本雪压所算得的在厂房各屋面上的积雪重量。（2）风荷载