单层工业厂房结构.ppt

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1、2　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2.1概述2.2单层工业厂房排架结构的组成、传力途径及设计内容2.3单层工业厂房的结构布置2.4单层厂房结构主要构件的选型2.5单层厂房排架内力计算2.6单层厂房柱的设计2.7单层工业厂房结构主要构件间的连接构造2.1概述2.1.1单层厂房的结构类型2.1.1.1按材料分单层厂房的结构按其承重结构的材料

2、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。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。2.1.1.2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，柱与基础顶面为刚接时，这样组成的结构叫排架。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2.1所示）。2.1.1.3按承重结构的形式分2.刚架结构钢

3、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2.2所示。图2.1钢筋混凝土排架结构图2.2钢筋混凝土门式刚架2.2单层工业厂房排架结构的组成、传力途径及设计内容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2.4所示。2.2.1单层工业厂房排架结构的组成图2.4装配式钢筋混凝土单层厂房结构1）屋面板2）天沟板3）天窗架4）屋架5）托架

4、6）吊车梁7）排架柱8）抗风柱9）基础10）连系梁11）基础梁12）天窗架垂直支撑13）屋架下弦横向支撑14）屋架垂直支撑15）柱间支撑2、单层排架结构组成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2.5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2.6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。2.2.1.1屋盖和墙体围护结构体系图2.5无檩体系

5、图2.6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2.7所示。2.2.1.2横向排架结构体系图2.7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2.8所示。2.2.1.3纵向排架结构体系图2.8厂房的纵向排架1—风力；2—吊车纵向制动力；3

6、—连系梁；4—柱间支撑；5—吊车梁；6—柱2.2.2荷载的传递永久荷载是长期作用在厂房结构上的不变荷载（恒荷载），如各种结构构件、围护结构以及设备的自重等。2.2.2.1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，以基本风压所算得的在厂房各部分表面上的风压（吸）力。（3）吊车荷载，吊车起吊重物在厂房内运行时的移动集中荷载包括吊车竖向荷载和吊车水平荷载（4）积灰荷载，大量排灰的厂房及其邻近建筑，应考虑积灰荷载。（5）施工荷载，厂房在施工或检修时的荷载。2.2.2.2可变荷载作用在单层厂

7、房结构上所有荷载按其作用方向可分为竖向荷载、横向水平荷载以及纵向水平荷载三种。荷载的传递，特别是水平荷载的传递，实际上很复杂的，而不是简单的直接传递，为了清楚起见，再把上面分析的荷载传递路线综合成图表来表达，如图2.9所示。在一般的单层厂房中，横向排架是主要承重结构，而屋架、吊车梁、柱和基础是厂房中的主要承重构件。2.2.2.3偶然荷载图2.9荷载传递路线图单层工业厂房结构设计是根据建筑设计资料，以及坚固适用、技术先进、经济合理的原则进行结构设计。单层厂房结构设计的主要内容：（1）确定结构方案，进行结构布置；（2）确定主要承重构件；（3）进行排架内力分析与组合；

8、（4）排架柱设计；（5）