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1、会计学1混凝土单层厂房混凝土单层厂房(chngfng)结构设计结构设计第一页，共109页。结构结构(jigu)的类型和结构的类型和结构(jigu)体系体系 结构组成及荷载结构组成及荷载(hzi)传递传递结构结构(jigu)布布置置 构件选型与截面尺寸确定构件选型与截面尺寸确定 排架结构内力分析排架结构内力分析 柱的设计柱的设计 柱下独立基础设计柱下独立基础设计 主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：横向排架结构内力分析横向排架结构内力分析柱的设计柱的设计 柱下独立基础设计柱下独立基础设计 难点：难点：钢筋混凝土屋架设计要点钢筋混凝土屋架设计要点 吊车梁设计要点吊车梁设计要点 第1页/共108
2、页第二页，共109页。2.1 结构的类型(lixng)和体系2.1 2.1 结构类型结构类型(lixng)(lixng)和结构体系和结构体系Types and Systems of the StructuresTypes and Systems of the Structures工业工业(gngy)(gngy)厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不同，按层数分类，可分为：不同，按层数分类，可分为：单层厂房单层厂房多层厂房多层厂房如精密仪表、电子、食品等工业如精密仪表、电子、食品等工业如如冶冶金金或或机机械械厂厂的的炼炼钢钢、轧轧钢钢、铸铸造造
3、、锻锻压压、金金工工、装装配配等等车车间间，一一般般因因设设有有大大型型机机器器或或设设备备，产产品品较较重重且且轮轮廓廓尺尺寸寸较较大大，故故宜宜直直接接在在地地面面上上生生产而设计成单层厂房产而设计成单层厂房 第2页/共108页第三页，共109页。第3页/共108页第四页，共109页。第4页/共108页第五页，共109页。第5页/共108页第六页，共109页。第6页/共108页第七页，共109页。单层厂房单层厂房(chngfng)(chngfng)依据其跨度、高度和吊车起重量等因素进行分依据其跨度、高度和吊车起重量等因素进行分类，可分为：类，可分为：2.1 结构(jigu)的类型和体系混合
4、结构：混合结构：钢筋钢筋(gngjn)混凝土结混凝土结构：构：对对无无吊吊车车或或吊吊车车吨吨位位不不超超过过5t、跨跨度度在在15m以以内内、柱柱顶顶标标高高不不超超过过8m且且无无特特殊殊工工艺艺要要求求的的小小型型厂厂房，可采用混合结构房，可采用混合结构 对对有有重重型型吊吊车车、跨跨度度大大于于36m或或有有特特殊殊工工艺艺要要求求的的大大型型厂厂房房，可可采采用用全全钢钢结结构构或或由由钢钢筋筋混混凝凝土土柱与钢屋架组成的结构柱与钢屋架组成的结构 钢结构钢结构：除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。而且除特殊情况之外，一般均采用装配式
5、钢筋混凝而且除特殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构土结构第7页/共108页第八页，共109页。2.1 结构的类型(lixng)和体系按承重结构体系按承重结构体系(tx)(tx)可分为：排架结构和刚架结构可分为：排架结构和刚架结构 排架结构排架结构(jigu)门式刚架结构门式刚架结构第8页/共108页第九页，共109页。1）屋面板2）天沟(tingu)板3）天窗(tinchung)架4）屋架(wji)5）托架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2.2 结构组成及荷载传递2.2 2.2 结构
6、组成及荷载传递结构组成及荷载传递Structural Constitution and Load Deliverance第9页/共108页第十页，共109页。2.2 结构组成及荷载(hzi)传递结构结构(jigu)(jigu)组成组成Structural Constitution Structural Constitution 1 屋盖结构屋盖结构(jigu)组成：由排架柱顶以上部分各构件（包括屋面板、天窗架、屋架、托架组成：由排架柱顶以上部分各构件（包括屋面板、天窗架、屋架、托架等）等）作用：围护、承重、采光和通风作用：围护、承重、采光和通风适用性：适用性：第10页/共108页第十一页，共1
7、09页。无檩体系无檩体系(tx)(tx)有檩体系有檩体系(tx)(tx)由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑组成，由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑组成，有时有时(yush)(yush)还包括有天窗架和托架等构件还包括有天窗架和托架等构件由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成组成 屋盖结构屋盖结构2.2 结构组成及荷载传递第11页/共108页第十二页，共109页。2 纵、横向纵、横向(hn xin)平面排架平面排架 2.2 结构组成及荷载(hzi)传递横向横向(hn(hn xin)xin)排架结排架结构构 由由横横梁梁、横横向向柱柱列列及及其其基基础础所
8、所组组成成的的平平面面骨骨架架，是是厂厂房房的的基基本本承承重重结结构构。厂厂房房承承受受的的竖竖向向荷荷载载及及横横向向水水平平荷荷载载主主要要通通过过横横向向平平面面排排架架传传至至基基础础及及地地基基横向平面排架组成及荷载图横向平面排架组成及荷载图第12页/共108页第十三页，共109页。2.2 结构组成及荷载(hzi)传递纵向纵向(zn(zn xin)xin)排架结排架结构构 由由连连系系梁梁、吊吊车车梁梁、纵纵向向(zn xin)柱柱列列、柱柱间间支支撑撑和和基基础础等等构构件件组组成成的的纵纵向向(zn xin)平平面面骨骨架架。作作用用是是保保证证厂厂房房结结构构的的纵纵向向(z
9、n xin)稳稳定定性性和和刚刚度度，承承受受吊吊车车纵纵向向(zn xin)水水平平荷荷载载、纵纵向向(zn xin)水水平平地地震震作作用用、温温度度应应力力以以及及作作用用在在山山墙墙及及天天窗窗架架端端壁壁并并通通过过屋屋盖盖结结构构传传来来的的纵纵向向(zn xin)风荷载等风荷载等纵向平面排架组成及荷载图纵向平面排架组成及荷载图第13页/共108页第十四页，共109页。3 围护结构围护结构 2.2 结构(jigu)组成及荷载传递位于厂房的四周，包括纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构位于厂房的四周，包括纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷载
10、，主要是墙体和构件的自重以及件。这些构件所承受的荷载，主要是墙体和构件的自重以及(yj)作用在墙作用在墙面上的风荷载面上的风荷载第14页/共108页第十五页，共109页。荷载荷载(hzi)(hzi)传递传递Load Deliverance Load Deliverance 2.2 结构组成(z chn)及荷载传递屋面屋面(wmin)荷载荷载屋面板屋面板屋屋 架架柱柱基基 础础天窗架天窗架吊车梁吊车梁连系梁连系梁吊车竖向荷载吊车竖向荷载纵纵 墙墙基础梁基础梁第15页/共108页第十六页，共109页。吊车横向吊车横向(hn xin)水平荷载水平荷载横向横向(hn xin)风荷载风荷载横向横向(hn
11、 xin)地震作用地震作用吊车梁吊车梁天窗架天窗架屋屋 架架屋面板屋面板纵纵 墙墙柱柱基基 础础通通过过横横向向排排架架2.2 结构组成及荷载传递第16页/共108页第十七页，共109页。吊车纵向吊车纵向(zn xin)水平荷载水平荷载纵向纵向(zn xin)风荷载风荷载纵向纵向(zn xin)地震作用地震作用吊车梁吊车梁天窗架天窗架屋盖及屋盖支撑屋盖及屋盖支撑天窗端壁天窗端壁纵纵 墙墙柱柱基基 础础通通过过纵纵向向排排架架山墙山墙2.2 结构组成及荷载传递第17页/共108页第十八页，共109页。2.3 结构(jigu)布置2.3 2.3 结构结构(jigu)(jigu)布置布置Arrang
12、ement of the StructuresArrangement of the Structures厂房厂房(chngfng)(chngfng)平面布置平面布置Structural Plane Arrangement of Structural Plane Arrangement of Workshops Workshops 支撑布置支撑布置Arrangement of Bracings 围护结构布置围护结构布置Arrangement of Surrounding Structures 第18页/共108页第十九页，共109页。2.3 结构(jigu)布置厂房厂房(chngfng)(chn
13、gfng)平面布置平面布置Structural Plane Arrangement of Structural Plane Arrangement of Workshops Workshops 1 柱网布置柱网布置(bzh)柱网是竖向承重构件纵向和横向定位轴线所形成的网格。柱网是竖向承重构件纵向和横向定位轴线所形成的网格。柱网布置就是确定纵向定位轴线之间（跨度）和横向定位轴线之柱网布置就是确定纵向定位轴线之间（跨度）和横向定位轴线之间（柱距）的尺寸。间（柱距）的尺寸。第19页/共108页第二十页，共109页。厂房厂房(chngfng)(chngfng)跨度跨度18m18m，采用，采用3m3m模
14、数，即模数，即9m9m、12m12m、15m15m、18m18m；跨；跨度度1818米采用米采用6 6米模数，即米模数，即24m24m、30m30m、36m36m。柱距采用柱距采用(ciyng)6m(ciyng)6m，较经济，较经济2.3 结构(jigu)布置第20页/共108页第二十一页，共109页。在厂房端部横向定 位 轴 线(zhu xin)与山墙内边缘重合,将山墙内侧第一排柱中心内移500mm；伸缩缝两边的中心线 向 两 边 移 动500mm.2.3 结构(jigu)布置第21页/共108页第二十二页，共109页。2 变形缝变形缝 2.3 结构(jigu)布置变形缝包括伸缩缝、沉降变形
15、缝包括伸缩缝、沉降(chnjing)缝和防震缝三种。缝和防震缝三种。1）伸缩缝）伸缩缝(temperature gap)结构体系很长时，温度应力过结构体系很长时，温度应力过大。大。通过设置伸缩缝来解决。通过设置伸缩缝来解决。最大伸缩缝间距：处于室内或土中最大伸缩缝间距：处于室内或土中 100M 处于露天时处于露天时 70M2）沉降）沉降(chnjing)缝（缝（settlement gap）:解决不均匀沉解决不均匀沉降降(chnjing)问题。问题。3）防震缝（）防震缝（Seismic gap）:当建筑物平面、立面复杂，结当建筑物平面、立面复杂，结构高度或刚度相差很大时。构高度或刚度相差很大时
16、。第22页/共108页第二十三页，共109页。支撑支撑(zh chng)(zh chng)布置布置Arrangement of Bracings Arrangement of Bracings 2.3 结构(jigu)布置单层厂房(chngfng)支撑屋盖支撑柱间支撑1 屋盖支撑屋盖支撑屋盖支撑包括屋架上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、屋盖支撑包括屋架上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和纵向水平系杆、天窗架支撑。垂直支撑和纵向水平系杆、天窗架支撑。第23页/共108页第二十四页，共109页。2.3 结构(jigu)布置 上弦横向上弦横向(hn xin)水水平支撑平支撑构成：沿厂房跨
17、度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆构成构成：沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平的水平(shupng)(shupng)桁架。桁架。作作用用：保保证证屋屋架架上上弦弦的的侧侧向向稳稳定定性性；增增强强屋屋盖盖的的整整体体刚刚度度；作作为为山山墙墙抗抗风风柱柱的的顶顶端端水水平平支支座座，承承受受由由山山墙墙传传来来的的风风荷荷载载和和其其他他纵向水平荷载，并传至厂房纵向柱列。纵向水平荷载，并传至厂房纵向柱列。布置原则：布置原则：第24页/共108页第二十五页，共109页。（2）下弦横向水平）下弦横向水平(shupng)支撑支撑2.3 结构(jigu)布置构成：沿厂房跨度方向用
18、交叉角钢、直腹杆和屋架构成：沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架(wji)(wji)下下弦杆构成的水平桁架弦杆构成的水平桁架 。作用：作用：将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列；防止屋架下弦将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列；防止屋架下弦侧向振动。侧向振动。布置原则：布置原则：第25页/共108页第二十六页，共109页。（3）纵向水平）纵向水平(shupng)支撑支撑构成：由交叉角钢、直杆和屋架下弦第一节间组成的纵向构成：由交叉角钢、直杆和屋架下弦第一节间组成的纵向(zn xin)(zn xin)水平桁架水平桁架 。作用：加强屋盖结构的横向水平刚度；保证横向水平荷载作用：加强屋盖结构的
19、横向水平刚度；保证横向水平荷载的纵向的纵向(zn xin)(zn xin)分布，加强厂房的空间工作；保证托分布，加强厂房的空间工作；保证托架上弦的侧向稳定。架上弦的侧向稳定。2.3 结构布置布置原则：布置原则：第26页/共108页第二十七页，共109页。（4）垂直支撑）垂直支撑(zh chng)和水平系杆和水平系杆2.3 结构(jigu)布置构成：由角钢杆件与屋架直腹杆组成的垂直构成：由角钢杆件与屋架直腹杆组成的垂直(chuzh)(chuzh)桁架，形式桁架，形式为十字交叉形或为十字交叉形或W W形。形。作用：作用：保证屋架受荷后在平面外的稳定；传递纵向水平力。保证屋架受荷后在平面外的稳定；传
20、递纵向水平力。布置：应布置：应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内。与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内。当当厂房跨度小于厂房跨度小于18m18m且无天窗时，一般可不设垂直支撑且无天窗时，一般可不设垂直支撑和水平系杆；和水平系杆；当当厂厂房房跨跨度度18-30m18-30m、屋屋架架间间距距为为6m6m、采采用用大大型型屋屋面面板板时时，应应在在每每一一伸伸缩缩缝缝区区段段端端部部的的第第一一或或第第二二柱柱间间，屋屋架架跨中设置一道垂直支撑；跨中设置一道垂直支撑；当当屋架跨度大于屋架跨度大于30m30m时，应在每一伸缩缝区段端部的第一时，应在每一伸缩缝区段端部的第一或第二柱间，屋架跨度或第二柱间
21、，屋架跨度1/31/3左右的节点处设置两道垂直支撑。左右的节点处设置两道垂直支撑。1）垂直支撑）垂直支撑第27页/共108页第二十八页，共109页。2.3 结构(jigu)布置第28页/共108页第二十九页，共109页。2）水平）水平(shupng)系杆系杆2.3 结构(jigu)布置构成：分为上弦水平构成：分为上弦水平(shupng)(shupng)系杆和下弦水平系杆和下弦水平(shupng)(shupng)系杆系杆 。作用：作用：上弦水平系杆上弦水平系杆是为保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向是为保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定；稳定；下弦水平系杆下弦水平系杆是为防止在吊车或有其它水平
22、振动时屋架是为防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向颤动。下弦侧向颤动。布置：布置：当屋盖设置垂直支撑时，应未设置垂直支撑的屋架间，当屋盖设置垂直支撑时，应未设置垂直支撑的屋架间，在相应于垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，设置通长在相应于垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，设置通长的水平系杆。的水平系杆。刚性系杆（压杆）刚性系杆（压杆）：凡设在屋架端部主要支承节点处和屋架上：凡设在屋架端部主要支承节点处和屋架上弦屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系杆；当屋架横弦屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系杆；当屋架横向水平支撑设在伸缩缝区段两端的第二柱间内时，第一柱间内向水平支撑设在伸
23、缩缝区段两端的第二柱间内时，第一柱间内的水平系杆均应采用刚性系杆。的水平系杆均应采用刚性系杆。柔性系杆（拉杆）柔性系杆（拉杆）：其余均可采用柔性系杆。：其余均可采用柔性系杆。第29页/共108页第三十页，共109页。（5）天窗）天窗(tinchung)架支撑架支撑2.3 结构(jigu)布置构成：包括天窗架上弦横向水平支撑构成：包括天窗架上弦横向水平支撑(zh chng)(zh chng)、天窗架间的垂直、天窗架间的垂直支撑支撑(zh chng)(zh chng)和水平系杆。和水平系杆。作用：作用：保证天窗架上弦的侧向稳定保证天窗架上弦的侧向稳定 ；将天窗端壁上的风荷载传给屋；将天窗端壁上的风
24、荷载传给屋架架 。布置：布置：纵向位置（柱间）纵向位置（柱间）：一般天窗架上弦横向水平支撑和垂直支一般天窗架上弦横向水平支撑和垂直支撑均设置在天窗端部第一柱间内。撑均设置在天窗端部第一柱间内。横向位置（道）横向位置（道）：一般垂直支撑设置在天窗两侧。：一般垂直支撑设置在天窗两侧。水水平平系系杆杆 ：在在未未设设置置上上弦弦横横向向水水平平支支撑撑的的天天窗窗架架间间设设置置；应应在在上上弦弦节节点点处处设设置置柔柔性性系系杆杆；对对有有檩檩屋屋盖盖体体系系，檩檩条条可可以以代代替柔性系杆。替柔性系杆。第30页/共108页第三十一页，共109页。2.3 结构(jigu)布置天窗架支撑天窗架支撑(
25、zh chng)布置布置第31页/共108页第三十二页，共109页。2 柱间支撑柱间支撑(zh chng)布置布置 构成：由交叉钢杆件构成：由交叉钢杆件组成，交叉倾角宜取组成，交叉倾角宜取4545，支撑钢构件的，支撑钢构件的截面截面(jimin)(jimin)尺寸尺寸需经承载力和稳定计需经承载力和稳定计算确定算确定 。柱间支撑柱间支撑(zh chng)是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件。是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件。作作用用：提提高高厂厂房房的的纵纵向向刚刚度度和和稳稳定定性性；将将吊吊车车纵纵向向水水平平制制动动力力、山山墙墙及及天天窗窗端端壁壁的的风风荷荷载载、纵纵向向水水平平地地震
26、震作用等传至基础。作用等传至基础。柱间支撑作用示意图柱间支撑作用示意图2.3 结构布置第32页/共108页第三十三页，共109页。分类：对于有吊车的厂房，按其位置可分为分类：对于有吊车的厂房，按其位置可分为(fn wi)(fn wi)上上柱柱间支撑和下柱柱间支撑。柱柱间支撑和下柱柱间支撑。上柱柱间支撑上柱柱间支撑 ：位于：位于(wiy)(wiy)牛腿上部，并在柱顶设置通牛腿上部，并在柱顶设置通长的刚性系杆；承受作用在山墙及天窗壁端的风荷载，并长的刚性系杆；承受作用在山墙及天窗壁端的风荷载，并保证厂房上部的纵向刚度。保证厂房上部的纵向刚度。下柱柱间支撑下柱柱间支撑 ：位于牛腿下部；承受上部支撑传
27、来的内力、：位于牛腿下部；承受上部支撑传来的内力、吊车纵向制动力和纵向水平地震吊车纵向制动力和纵向水平地震(dzhn)(dzhn)作用等，并将其传至作用等，并将其传至基础基础 。形式：形式：十字交叉形；当十字交叉形；当柱间要通行或放置设备，柱间要通行或放置设备，或柱距较大而不宜采用或柱距较大而不宜采用交叉支撑时，可采用门交叉支撑时，可采用门架式支撑。架式支撑。门架式柱间支撑门架式柱间支撑2.3 结构布置第33页/共108页第三十四页，共109页。布置：当设有布置：当设有A6-A8A6-A8的吊车，或的吊车，或A1-A5A1-A5的吊车起重量的吊车起重量10t10t时或厂时或厂房跨度房跨度 18
28、m 18m，或柱高，或柱高 8m 8m时或厂房每列纵向柱总数时或厂房每列纵向柱总数77根时或设根时或设有有3t3t以上的悬挂以上的悬挂(xungu)(xungu)吊车时或露天吊车栈桥的柱列，应设置吊车时或露天吊车栈桥的柱列，应设置柱间支撑。柱间支撑。上柱柱间支撑设置：一般在伸缩缝区段两端与屋盖横上柱柱间支撑设置：一般在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平向水平(shupng)(shupng)支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段支撑相对应的柱间以及伸缩缝区段中央或临近中央的柱间中央或临近中央的柱间 。下柱柱间支撑设置：在伸缩缝区段中部下柱柱间支撑设置：在伸缩缝区段中部(zhn b)(zhn b)与与上柱柱间支
29、撑相应的位置上柱柱间支撑相应的位置 。2.3 结构布置第34页/共108页第三十五页，共109页。优点：纵向水平荷载优点：纵向水平荷载作用下传力路线较短；作用下传力路线较短；厂房两端的温度伸缩厂房两端的温度伸缩变形较小；厂房纵向变形较小；厂房纵向构件的伸缩受柱间支构件的伸缩受柱间支撑的约束较小，所引撑的约束较小，所引起起(ynq)的结构温的结构温度应力也较小。度应力也较小。柱间支撑与伸缩柱间支撑与伸缩(shn su)变形的关系变形的关系2.3 结构(jigu)布置第35页/共108页第三十六页，共109页。抗抗风风柱柱一一般般与与基基础础刚刚接接，与与屋屋架架上上弦弦铰铰接接；当当屋屋架架设设
30、有有下下弦弦横横向向水水平平(shupng)(shupng)支支撑撑时时，也也可可与与下下弦弦铰铰接接或或同同时时与与上上、下下弦弦铰铰接接。抗抗风风柱柱与与屋屋架架之之间间一一般般采采用用竖竖向向可可以以移移动动、水水平平(shupng)(shupng)方方向向又又有有较较大大刚刚度度的的弹弹簧簧板板连连接接；如如厂厂房房沉沉降降量量较较大大时时，宜采用槽形孔螺栓连接。宜采用槽形孔螺栓连接。抗风柱抗风柱抗风柱与屋架上、下弦连接抗风柱与屋架上、下弦连接(linji)构造构造2.3 结构(jigu)布置围护结构布置围护结构布置Arrangement of Surrounding Structur
31、es 第36页/共108页第三十七页，共109页。圈梁、连系梁、过梁圈梁、连系梁、过梁(u lin)(u lin)和基和基础梁础梁 圈圈梁梁是是设设置置于于墙墙体体内内并并与与柱柱子子连连接接的的现现浇浇钢钢筋筋(gngjn)(gngjn)混混凝凝土土构构件件，其其作作用用是是将将墙墙体体与与排排架架柱柱、抗抗风风柱柱等等箍箍在在一一起起，以以增增强强厂厂房房的的整整体体刚刚度度，防防止止由由于于地地基基的的不不均均匀匀沉沉降降或或较较大大的的振振动动荷荷载载对对厂厂房房产产生不利影响。生不利影响。连连系系梁梁除除承承受受墙墙体体荷荷载载外外，还还具具有有连连系系纵纵向向柱柱列列、增增强强厂厂
32、房房的的纵向刚度、传递纵向刚度、传递(chund)(chund)纵向水平荷载的作用。纵向水平荷载的作用。当当墙墙体体开开有有门门窗窗洞洞口口时时，需需设设置置钢钢筋筋混混凝凝土土过过梁梁，以以支支承承洞洞口口上部墙体的重量。上部墙体的重量。在在进进行行围围护护结结构构布布置置时时，应应尽尽可可能能地地将将圈圈梁梁、连连系系梁梁和和过过梁梁结结合合起起来来，使使一一种种梁梁能能兼兼作作两两种种或或三三种种梁梁的的作作用用，以以简简化化构构造造，节节约材料，方便施工。约材料，方便施工。在在单单层层厂厂房房中中，一一般般采采用用基基础础梁梁来来承承托托围围护护墙墙体体的的重重量量，并并将将其其传传至
33、至柱柱基基础础顶顶面面，而而不不另另做做墙墙基基础础，以以使使墙墙体体和和柱柱的的沉沉降变形一致降变形一致。2.3 结构布置第37页/共108页第三十八页，共109页。单层厂房结构的主要构件有屋盖结构构件、支撑、吊车梁、墙板(qin bn)、连系梁、基础梁、柱和基础等。2.4 构件选型与截面尺寸(ch cun)确定2.4 2.4 构件构件(gujin)(gujin)选型与截面尺寸确定选型与截面尺寸确定Selection of Member Types and Estimation of Their Selection of Member Types and Estimation of Thei
34、r Section DimensionsSection Dimensions第38页/共108页第三十九页，共109页。适用：保温或不保温卷材防水屋面适用：保温或不保温卷材防水屋面(wmin)(wmin)，屋面，屋面(wmin)(wmin)坡度不应大于坡度不应大于1/51/5。屋盖结构屋盖结构(jigu)(jigu)构件构件Members of Roof Members of Roof Structures Structures 1 1、屋面板、屋面板2.4 构件选型与截面(jimin)尺寸确定无檩体系屋盖无檩体系屋盖常采用预应力混凝土大型屋面板常采用预应力混凝土大型屋面板其他形式屋面板：其他
35、形式屋面板：有有檩檩体体系系屋屋盖盖常常采采用用预预应应力力混混凝凝土土槽槽瓦瓦、波波形形大大瓦瓦等等小小型屋面板。型屋面板。第39页/共108页第四十页，共109页。并与屋架间用预埋钢板焊接，并与屋盖支撑一起保证屋盖结并与屋架间用预埋钢板焊接，并与屋盖支撑一起保证屋盖结构构(jigu)的整体刚度和稳定性。的整体刚度和稳定性。2 2、檩条、檩条(ln tio)(ln tio)2.4 构件选型与截面尺寸(ch cun)确定檩条搁在屋架或屋面梁上，檩条搁在屋架或屋面梁上，起着支承小型屋面板并将屋面荷载传起着支承小型屋面板并将屋面荷载传给屋架的作用给屋架的作用。第40页/共108页第四十一页，共10
36、9页。按型式可分为按型式可分为(fn wi)屋面梁、两铰（或三铰）拱屋架和桁架式屋架三屋面梁、两铰（或三铰）拱屋架和桁架式屋架三大类。大类。屋面屋面(wmin)梁：屋面梁：屋面(wmin)梁的外形有单坡和双坡两种。梁的外形有单坡和双坡两种。两铰（或三铰）拱屋架两铰（或三铰）拱屋架 ：两铰拱的支座：两铰拱的支座(zh zu)(zh zu)节点为铰接，顶节节点为铰接，顶节点为刚接；三铰拱的支座点为刚接；三铰拱的支座(zh zu)(zh zu)节点和顶节点均为铰接。两铰拱的节点和顶节点均为铰接。两铰拱的上弦为钢筋混凝土构件，三铰拱的上弦可用钢筋混凝土或预应力混凝上弦为钢筋混凝土构件，三铰拱的上弦可用
37、钢筋混凝土或预应力混凝土构件。土构件。两铰（或三铰）拱屋架两铰（或三铰）拱屋架 3 3、屋架、屋架2.4 构件选型与截面尺寸确定第41页/共108页第四十二页，共109页。桁架式屋架桁架式屋架 ：当厂房跨度较大时，采用桁架式屋架较经济，它在单层厂房中：当厂房跨度较大时，采用桁架式屋架较经济，它在单层厂房中应用非常普遍。桁架式屋架的矢高和外形应用非常普遍。桁架式屋架的矢高和外形(wi xn)(wi xn)对屋架受力均有较大影对屋架受力均有较大影响，一般取高跨比为响，一般取高跨比为1/61/81/61/8较为合理，其外形较为合理，其外形(wi xn)(wi xn)有三角形、拱形、有三角形、拱形、梯
38、形、折线形等几种。梯形、折线形等几种。各种形式屋架各种形式屋架(wji)的内力的内力（f/L=1/6）2.4 构件选型与截面(jimin)尺寸确定第42页/共108页第四十三页，共109页。4 4、天窗、天窗(tinchung)(tinchung)架和托架和托架架天窗架：作用是形成天天窗架：作用是形成天窗以便采光和通风，同窗以便采光和通风，同时承受竖向荷载时承受竖向荷载(hzi)和水平荷载和水平荷载(hzi)，并，并将它们传给屋架。将它们传给屋架。托架：一般为托架：一般为12m跨度跨度的预应力混凝土三角形的预应力混凝土三角形或折线形构件，上弦为或折线形构件，上弦为钢筋混凝土压杆，下弦钢筋混凝土
39、压杆，下弦(xi xin)为预应力混为预应力混凝土拉杆。凝土拉杆。天窗架的形式天窗架的形式 托架的形式托架的形式2.4 构件选型与截面尺寸确定由钢筋混凝土或钢材制作，跨度为由钢筋混凝土或钢材制作，跨度为6m6m或或9m9m第43页/共108页第四十四页，共109页。吊车梁除直接承受吊车起重、运行和制动时产生的各种往复移动吊车梁除直接承受吊车起重、运行和制动时产生的各种往复移动荷载外，它还具有将厂房荷载外，它还具有将厂房(chngfng)的纵向荷载传递至纵向柱列、的纵向荷载传递至纵向柱列、加强厂房加强厂房(chngfng)纵向刚度等作用。纵向刚度等作用。吊车吊车(dioch)梁的梁的类型类型吊车
40、梁一般根吊车梁一般根据吊车的起重据吊车的起重量、工作级别、量、工作级别、台数、厂房的台数、厂房的跨度跨度(kud)和和柱距等因素选柱距等因素选用。用。2.4 构件选型与截面尺寸确定吊车梁吊车梁Grane Griders 第44页/共108页第四十五页，共109页。柱的形式：主要有排架柱和抗风柱两类。柱的形式：主要有排架柱和抗风柱两类。钢筋混凝土排架柱一般由上柱、下柱和牛腿组成，其结构型式可概括为单钢筋混凝土排架柱一般由上柱、下柱和牛腿组成，其结构型式可概括为单肢柱和双肢柱两类。上柱一般为矩形截面或环形截面；下柱的截面形式较多，肢柱和双肢柱两类。上柱一般为矩形截面或环形截面；下柱的截面形式较多，
41、根据根据(gnj)其截面形式可分为矩形截面柱、其截面形式可分为矩形截面柱、I形柱、双肢柱和管柱等几类。形柱、双肢柱和管柱等几类。柱的形式柱的形式(xngsh)抗抗风风柱柱一一般般(ybn)由由上上柱柱和和下下柱柱组组成成，无无牛牛腿腿，上上柱柱为为矩矩形形截截面面，下下柱柱一一般般(ybn)为为 I形截面。形截面。柱柱Columns 2.4 构件选型与截面尺寸确定1 1、柱的形式、柱的形式第45页/共108页第四十六页，共109页。柱的截面尺寸除应满足承载力的要求外，还应保证柱的截面尺寸除应满足承载力的要求外，还应保证具有足够的刚度，以免厂房变形过大，造成吊车轮与轨具有足够的刚度，以免厂房变形
42、过大，造成吊车轮与轨道过早磨损，影响吊车的正常运行，或导致墙体和屋盖道过早磨损，影响吊车的正常运行，或导致墙体和屋盖产生裂缝，影响厂房的正常使用。产生裂缝，影响厂房的正常使用。柱的截面尺寸除了考虑吊车起重量和柱的类型两个柱的截面尺寸除了考虑吊车起重量和柱的类型两个(lin)因素外，还应考虑厂房跨数和高度、柱的型式、因素外，还应考虑厂房跨数和高度、柱的型式、围护结构的材料和构造、施工和吊装等。围护结构的材料和构造、施工和吊装等。2.4 构件选型与截面尺寸(ch cun)确定 2、柱的截面(jimin)尺寸第46页/共108页第四十七页，共109页。单单层层厂厂房房的的柱柱下下基基础础(jch)一
43、一般般采采用用独独立立基基础础(jch)（也也称称扩扩展展基基础础(jch)）。按按施施工工方方法法可可分分为为预预制制柱柱下下独独立立基基础础(jch)和和现现浇浇柱柱下下独独立立基基础础(jch)两两种种。对对装装配配式式钢钢筋筋混混凝凝土土单单层层厂厂房房排排架架结结构构，常常见见的的独独立立基基础础(jch)形式主要有杯形基础形式主要有杯形基础(jch)、高杯基础、高杯基础(jch)和桩基础和桩基础(jch)等。等。基础基础(jch)的类型的类型基础基础(jch)(jch)Foundations Foundations 2.4 构件选型与截面尺寸确定第47页/共108页第四十八页，共1
44、09页。基础(jch)尺寸的初步拟定 基础底面尺寸是根据(gnj)基底反力和地基承载力由计算确定，基础高度和外形尺寸可根据(gnj)工程经验拟定。2.4 构件选型与截面尺寸(ch cun)确定第48页/共108页第四十九页，共109页。2.5 2.5 排架结构内力排架结构内力(nil)(nil)分析分析Internal Force Analysis of Mill BentsInternal Force Analysis of Mill Bents2.5 排架结构(jigu)内力分析排架计算排架计算(j sun)(j sun)简图简图Computational Figures of Mill
45、Bents Computational Figures of Mill Bents 1 1、计算单元、计算单元 单层工业厂房是由纵横向排架组成的空间结构。为方便，可简单层工业厂房是由纵横向排架组成的空间结构。为方便，可简化为纵、横向平面排架分别进行分析。除进行抗震和温度应力分化为纵、横向平面排架分别进行分析。除进行抗震和温度应力分析，纵向排架一般不计算。析，纵向排架一般不计算。可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型的区段，作为排架的计算单可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型的区段，作为排架的计算单元。元。第49页/共108页第五十页，共109页。2.5 排架结构内力(nil)分析
46、2 2、基本、基本(jbn)(jbn)假定和计算简假定和计算简图图I.柱下端柱下端(xi dun)与基础顶面为与基础顶面为刚接；刚接；II.柱顶与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰接；柱顶与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰接；III.横梁（即屋架或屋面梁）为轴向刚度很大的刚性连杆。横梁（即屋架或屋面梁）为轴向刚度很大的刚性连杆。基本假定计算简图第50页/共108页第五十一页，共109页。2.5 排架结构内力(nil)分析排架结构排架结构(jigu)(jigu)上的荷载上的荷载Loads on Mill Bents Loads on Mill Bents 作用作用(zuyng)在横向排架结构上的荷载有恒载
47、、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、在横向排架结构上的荷载有恒载、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、吊车荷载和风荷载等，除吊车荷载外，其它荷载均取自计算单元范围内。吊车荷载和风荷载等，除吊车荷载外，其它荷载均取自计算单元范围内。1 1、恒载、恒载屋盖自重屋盖自重G G1 1：屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构造层以及屋盖支撑等重力荷载。造层以及屋盖支撑等重力荷载。悬墙自重悬墙自重G G2 2：当设有连系梁支承围护墙体时，排架柱承受着计算单元范围当设有连系梁支承围护墙体时，排架柱承受着计算单元范围内连系梁、墙体和窗等重力荷载。
48、内连系梁、墙体和窗等重力荷载。吊车梁和轨道及连接件自重吊车梁和轨道及连接件自重G G3 3 。柱自重柱自重G G4 4（G G5 5）第51页/共108页第五十二页，共109页。2.5 排架结构(jigu)内力分析 恒载作用恒载作用(zuyng)(zuyng)位置及相应的排架计算简图位置及相应的排架计算简图第52页/共108页第五十三页，共109页。2.5 排架结构(jigu)内力分析2 2、屋面、屋面(wmin)(wmin)可变荷可变荷载载 屋面水平屋面水平(shupng)投影面上的屋面均布活荷载标准值，按下投影面上的屋面均布活荷载标准值，按下列情况取：不上人的屋面为列情况取：不上人的屋面为
49、0.5kN/m2；上人的屋面为；上人的屋面为2.0kN/m2 屋面均布活荷载屋面均布活荷载 屋面雪荷载屋面雪荷载屋面水平投影面上的雪荷载标准值屋面水平投影面上的雪荷载标准值Sk(kN/m2)式中式中:为基本雪压为基本雪压(kN/m2)；为屋面积雪分布系数。为屋面积雪分布系数。屋面积灰荷载屋面积灰荷载 屋屋面面均均布布活活荷荷载载不不与与雪雪荷荷载载同同时时考考虑虑，取取两两者者中中的的较较大大值值；当当有有屋屋面面积积灰灰荷荷载载时时，积积灰灰荷荷载载应应与与雪雪荷荷载载或或不不上上人人的的屋屋面面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。均布活荷载两者中的较大值同时考虑。第53页/共108页第五十四
50、页，共109页。2.5 排架结构内力(nil)分析3 3、风荷载、风荷载(hzi)(hzi)式中式中 基本风压值（基本风压值（kN/m2），是以当地比较空旷平坦地面上），是以当地比较空旷平坦地面上离地离地10m高处统计所得的高处统计所得的50年一遇年一遇10分钟平均最大风速为标准确定的分钟平均最大风速为标准确定的风压值；风压值；高度高度z处的风振系数；处的风振系数；风压高度变化系数；风压高度变化系数；风荷载体型系数。风荷载体型系数。垂直于建筑物表面上的风荷载标准值垂直于建筑物表面上的风荷载标准值 （kN/m2）按下式计算）按下式计算 第54页/共108页第五十五页，共109页。2.5 排架结构