单层厂房的主要结构构件.ppt

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1、单层厂房的主要结构构件单层厂房的主要结构构件本章内容：本章内容：单层厂房主要结构构件单层厂房主要结构构件 学学习习重重点点：掌掌握握各各构构件件的的作作用用、位位置及构造方式。置及构造方式。本本 章章 内内 容容14.1 承重柱承重柱 14.2 基础与基础梁基础与基础梁 14.3 屋盖结构构件屋盖结构构件 14.4 吊车梁、连系梁、圈梁吊车梁、连系梁、圈梁 14.5 抗风柱与支撑系统抗风柱与支撑系统 第九章 单层厂房的主要结构构件 第一节第一节 基础与基础梁基础与基础梁 第二节第二节 柱柱 第三节第三节 屋盖屋盖 第四节第四节 吊车梁、连系梁与圈梁吊车梁、连系梁与圈梁 第五节第五节 支撑系统支

2、撑系统第一节 基础与基础梁 一、基础一、基础 二、基础梁二、基础梁 2.4 2.4 柱下独立基础设计柱下独立基础设计独立基础形式：独立基础形式：平板式基础（杯形基础）平板式基础（杯形基础）(a)(a)、(b)(b)、(c)(c)板肋式基础（杯口、肋板肋式基础（杯口、肋板预制）板预制）(d)(d)壳体基础壳体基础(e)(e)倒圆台板式基础倒圆台板式基础(f)(f)桩基桩基2.4.1 2.4.1 概述概述a)b)杯口杯底预制柱c)底板肋d)e)f)单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础2.4.2 2.4.2

3、平板式独立基础设计平板式独立基础设计一、地基基础破坏类型一、地基基础破坏类型地基破坏地基破坏冲切破坏冲切破坏受弯破坏受弯破坏二、设计内容：二、设计内容：地基计算（确定底板尺寸）地基计算（确定底板尺寸）抗冲切承载力计算（确定基础高度）抗冲切承载力计算（确定基础高度）受弯承载力计算（确定底板配筋）受弯承载力计算（确定底板配筋）构造（根据工程经验）构造（根据工程经验）基础是绝对刚性的；基础是绝对刚性的；基底某点反力与该点的地基沉降成正比。基底某点反力与该点的地基沉降成正比。三、地基计算三、地基计算假定假定轴心受压基础轴心受压基础取取对于甲级、乙级和部分丙级建筑，还需进行变形验算。对于甲级、乙级和部分

4、丙级建筑，还需进行变形验算。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础偏心受压基础偏心受压基础令当 时，地基承载力应满足：地基承载力应满足：单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础四、抗冲切承载力计算四、抗冲切承载力计算沿柱边冲切沿变阶处冲切基础高度尚应满足抗剪承载力：基础高度尚应满足抗剪承载力：

5、NMpnh0450450NMpnh0450450h0h0h0h0bbbtABCDEFh0h0h0h0bbbtABDEFC单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础五、受弯承载力计算五、受弯承载力计算短边方向：短边方向：长边方向：长边方向：Npnh0IAs2As1bhClbCABCD*II*e2IIIIe1单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础六、构造要求六、构造要求材料材料混凝土：混凝土：C20C20；钢筋：钢筋：保护层

6、厚度保护层厚度有有100100厚素混凝土垫层时，为厚素混凝土垫层时，为3535；没有垫层时为；没有垫层时为7070。插入深度插入深度应满足应满足表表2-52-5的要求（与柱截面形式和截面尺寸有关）的要求（与柱截面形式和截面尺寸有关）纵筋锚固要求纵筋锚固要求吊装时的稳定要求（吊装时的稳定要求（5%5%柱长）柱长）单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础六、构造要求六、构造要求杯底厚度杯底厚度 、杯壁厚度、杯壁厚度见表见表2-62-6。杯壁配筋杯壁配筋柱轴心或小偏心受压且柱轴心或小偏心受压且时可不配筋；时可不配

7、筋；，大偏心受压且，大偏心受压且柱轴心或小偏心受压且柱轴心或小偏心受压且时可按构造配筋；时可按构造配筋；其它情况按计算配筋。其它情况按计算配筋。一、基 础（一）基础的类型（一）基础的类型 单单层层工工业业厂厂房房的的基基础础一一般般做做成成独独立立式式基基础础，其其形形式式有有锥锥台台形形基基础础、薄薄壳壳基基础础、板板肋肋基基础础等等。根根据据厂厂房房荷荷载载及及地地基基情情况况，还还可可采采用用条条形形基基础础和和桩桩基基础等，如图础等，如图9 9-1-1、9-29-2、9-39-3所示。所示。9-1 独立基独立基础础 9-2 条形基础 9-3 桩基础（二）独立式基础构造 1.现浇柱下基础

8、现浇柱下基础 基基础础与与柱柱均均为为现现场场浇浇筑筑，但不同时施工但不同时施工。9-4 现浇柱下基础现浇柱下基础 2 2.预预制柱下杯形基制柱下杯形基础础 当当柱柱为为预预制制时时，基基础础的的顶顶部部做做成成杯杯口口形形式式，柱柱安安装装于于杯杯口口内内，这这种种基基础础称称为为杯形基杯形基础础。9-5 预制柱下杯形基础预制柱下杯形基础 二、基础梁 设置基础梁的原因：设置基础梁的原因：一一般般厂厂房房将将外外墙墙或或内内墙墙砌砌筑筑在在基基础础梁梁上上，基基础础梁梁端端架架设设在在相相邻邻独独立立基基础础的的顶顶面面，可可使使内内、外外墙墙和和柱柱一一起起沉降，墙面不易开裂沉降，墙面不易开

9、裂 9-6 基础梁于基础的连接基础梁于基础的连接 基础梁：基础梁：标志长度：标志长度：6 6m m截截面面形形式式：上上宽宽下下窄窄的的梯形截面梯形截面有有预预应应力力、非非预预应应力力钢钢筋混凝土两种筋混凝土两种 9-7 基础梁截面形式基础梁截面形式基础梁搁置的构造要求1 1）基基础础梁梁顶顶面面标标高高应应至至少少低低于于室室内内地地坪坪5050mmmm，高高于于室室外外地地坪坪100100mmmm。2 2）基基础础梁梁一一般般直直接接搁搁置置在在基基础础顶顶面面上上，当当基基础础较较深深时时，可可采采用用加加垫垫块块、设设置置高高杯杯口口基基础础或或在在柱柱下下部部分分加加设设牛牛腿腿等

10、等措措施施，如图如图9 9-8-8所示。所示。3 3）基基础础产产生生沉沉降降时时，基基础础梁梁底底的的坚坚实实土土将将对对梁梁产产生生反反拱拱作作用用；寒寒冷冷地地区区土土壤壤冻冻胀胀也也将将对对基基础础梁梁产产生生反反拱拱作作用用，因因此此在在基基础础梁梁底底部部应应留留有有5010050100mmmm的的空空隙隙，寒寒冷冷地地区区基基础础梁梁底底铺铺设设厚度厚度300300mmmm的松散材料，如矿渣、干砂，如图的松散材料，如矿渣、干砂，如图9 9-9-9所示。所示。9-8 基础梁的位置与搁置方式9-9 基础梁防冻措施第二节第二节 柱柱 一、排架柱一、排架柱 二、抗风柱二、抗风柱 一、排架

11、柱一、排架柱（一）柱的类型（一）柱的类型（二）柱的构造（二）柱的构造 （一）柱的类型砖柱砖柱钢柱钢柱钢筋混凝土柱钢筋混凝土柱 单肢柱：单肢柱：截面形式有矩形、工字形及空心管柱截面形式有矩形、工字形及空心管柱。双双肢肢柱柱：是是由由两两肢肢矩矩形形柱柱或或两两肢肢空空心心管管柱柱，用用腹腹 杆（平腹杆或斜腹杆）连接而成杆（平腹杆或斜腹杆）连接而成。见图见图9-109-10 柱子的类型（二）柱的构造 1.工字形柱工字形柱2.双肢柱双肢柱3.牛腿牛腿4.柱的预埋件柱的预埋件1.工字形柱2.双肢柱3.牛腿要求如下：要求如下：1)1)牛腿外缘高度牛腿外缘高度h hk k应大于或等于应大于或等于h h/3

12、/3，且不小于且不小于200200mmmm。2)2)支支承承吊吊车车梁梁的的牛牛腿腿，其其支支承承板板边边与与吊吊车车梁梁外外缘缘的的距距离离不宜小于不宜小于7070mmmm（其中包括其中包括2020mmmm的施工误差）。的施工误差）。3)3)牛牛腿腿挑挑出出距距离离d d大大于于100100mmmm时时，牛牛腿腿底底面面的的倾倾斜斜角角宜宜小小于于或或等等于于4545，当当d d小小于于等等于于100100mmmm时时，可可为为0 0。见下页图见下页图4)实腹式牛腿的构造4.柱的预埋件二、抗风柱 抗抗风风柱柱与与屋屋架架的的连连接接多多为为铰铰接接，在在构构造造处处理理上上必必须须满满足以下

13、要求：足以下要求：水平方向应有可靠的连接，以保证有效地传递风荷载水平方向应有可靠的连接，以保证有效地传递风荷载。在在竖竖向向应应使使屋屋架架与与抗抗风风柱柱之之间间有有一一定定的的相相对对竖竖向向位位移移的可能性的可能性。屋架与抗风柱之间一般采用弹簧钢板连接屋架与抗风柱之间一般采用弹簧钢板连接，见图，见图9-159-15。厂房沉降大时用螺栓连接厂房沉降大时用螺栓连接图图9-169-16。9-15 抗风柱与屋架用弹簧板连接9-16 抗风柱与屋架用螺栓连接第三节 屋盖 一、屋盖结构体系一、屋盖结构体系二、屋盖的承重构件二、屋盖的承重构件三、屋盖的覆盖三、屋盖的覆盖四、屋盖构件间的连接四、屋盖构件间

14、的连接 一、屋盖结构体系无檩体系无檩体系 是将大型屋面板直接放在屋架（或屋面梁）上，屋架是将大型屋面板直接放在屋架（或屋面梁）上，屋架（屋面梁）放在柱子上。适用于大、中型厂房。（屋面梁）放在柱子上。适用于大、中型厂房。有檩体系有檩体系 是将各种小型屋面板（或瓦）直接放在檩条上，檩条是将各种小型屋面板（或瓦）直接放在檩条上，檩条支承在屋架（或屋面梁）上，屋架（屋面梁）放在柱支承在屋架（或屋面梁）上，屋架（屋面梁）放在柱子上。适用于小型厂房和吊车吨位小的中型工业厂房。子上。适用于小型厂房和吊车吨位小的中型工业厂房。见下页图见下页图 9-17 屋盖结构体系二、屋盖的承重构件 （一）屋面梁（一）屋面梁

15、（二）屋架（二）屋架（三）托架（三）托架 2.5.1 2.5.1 概述概述屋面板屋面板屋架（屋面梁）屋架（屋面梁）无檩体系无檩体系檩条檩条屋架（屋面梁）屋架（屋面梁）有檩体系有檩体系瓦（瓦楞铁皮、石棉瓦、波形钢板、钢丝网水泥板）瓦（瓦楞铁皮、石棉瓦、波形钢板、钢丝网水泥板）2.5 2.5 屋面构件屋面构件2.5.2 2.5.2 屋架设计屋架设计一、屋架种类一、屋架种类混凝土屋架混凝土屋架钢筋混凝土三角形屋架钢筋混凝土三角形屋架钢筋混凝土折线形屋架钢筋混凝土折线形屋架预应力混凝土折线形屋架预应力混凝土折线形屋架预应力混凝土梯形屋架预应力混凝土梯形屋架预应力混凝土直腹杆屋架预应力混凝土直腹杆屋架钢

16、屋架钢屋架组合屋架组合屋架三角形钢屋架三角形钢屋架梯形钢屋架梯形钢屋架矩形钢屋架矩形钢屋架曲拱钢屋架曲拱钢屋架单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类一、种类二、屋架形式与杆件尺寸要求二、屋架形式与杆件尺寸要求高跨比高跨比1/101/101/61/6，外形应接近简支梁的弯矩图。，外形应接近简支梁的弯矩图。混凝土屋架混凝土屋架节间长度：上弦节间长度：上弦3 3米、米、4.54.5米、米、6 6米；下弦米；下弦4.54.5米、米、6 6米；米；杆件尺寸：杆件尺寸：上弦不小于上弦不小于2001

17、80200180；下弦不小于；下弦不小于200 140200 140；腹；腹杆不小于杆不小于100 100100 100；长细比不大于；长细比不大于4040（拉）、（拉）、3535（压）（压）钢屋架钢屋架节间长度：上弦节间长度：上弦1.51.5米或米或3 3米，有檩体系米，有檩体系0.80.83m3m；下弦；下弦3 3米；米；长细比：受压长细比：受压150150；受拉；受拉350350（250250）单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸二、形状与尺寸三、屋架内力分析三、

18、屋架内力分析1.1.计算模型计算模型按多跨折线连续梁计算上按多跨折线连续梁计算上弦弯矩（主弯矩）；弦弯矩（主弯矩）；按铰接按铰接桁架计算杆件轴力。桁架计算杆件轴力。2.2.荷载荷载自重（建筑层、屋面板、自重（建筑层、屋面板、屋架、支撑）屋架、支撑）活载（屋面活载、雪载、活载（屋面活载、雪载、积灰载）积灰载）施工荷载施工荷载单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析三、内力分析3.3.荷载组合荷载组合恒载恒载+全跨全跨 屋面活载（雪载）屋面活载（雪载）+积灰载积灰载

19、；恒载恒载+半跨雪载或灰载；半跨雪载或灰载；屋架与支撑自重屋架与支撑自重+半跨半跨 屋面板自重屋面板自重+施工荷载施工荷载。4.4.内力内力上弦：弯矩和轴向压力；上弦：弯矩和轴向压力；腹杆和下弦：轴力。腹杆和下弦：轴力。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析三、内力分析5.5.计算模型的误差及措施计算模型的误差及措施铰接（对腹杆的影响不大）铰接（对腹杆的影响不大）实际上，由于腹杆的变形，使上弦节点产生位移，从而使在实际上，由于腹杆的变形，使上弦节点产生位移，从

20、而使在上弦杆中引起附加弯矩，称为次弯矩。上弦杆中引起附加弯矩，称为次弯矩。上弦节点为不动铰支座上弦节点为不动铰支座措施：将上弦杆和端部斜杆的截面（钢结构）或配筋量（混措施：将上弦杆和端部斜杆的截面（钢结构）或配筋量（混凝土结构）适当增加。凝土结构）适当增加。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析三、内力分析四、钢屋架构件设计四、钢屋架构件设计1.1.杆件的计算长度杆件的计算长度平面内平面内弦杆、支座斜杆、支座竖杆弦杆、支座斜杆、支座竖杆其他腹杆其他腹杆平面外平

21、面外弦杆弦杆支座斜杆、支座竖杆和其他腹杆支座斜杆、支座竖杆和其他腹杆斜平面斜平面支座斜杆、支座竖杆支座斜杆、支座竖杆其他腹杆其他腹杆（侧向支承点间距）（侧向支承点间距）单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计当弦杆侧向支承点间的距离为两倍节当弦杆侧向支承点间的距离为两倍节间长度，且两个节间杆件的内力不等间长度，且两个节间杆件的内力不等时，平面外计算长度按下式取：时，平面外计算长度按下式取：支撑，较大的压力，取正号；较大的压力，取正号；较小

22、的压力或拉力，拉力取负号。较小的压力或拉力，拉力取负号。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计2.2.截面选型截面选型屋架上弦屋架上弦：平面外计算长度一般为平面内计算长度的两倍，：平面外计算长度一般为平面内计算长度的两倍，如无局部弯矩，故宜采用短肢相拼的如无局部弯矩，故宜采用短肢相拼的T T形截面，形截面，支座斜杆：支座斜杆：因平面内和平面外计算长度相等，采用长肢相拼的因平面内和平面外计算长度相等，采用长肢相拼的T T形截面比较合理；形

23、截面比较合理；如有较大的局部弯矩，可采用长肢相拼的如有较大的局部弯矩，可采用长肢相拼的T T形截面，以提高平形截面，以提高平面内的抗弯能力，此时面内的抗弯能力，此时单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计屋架下弦屋架下弦：平面外计算长度一般很大，故宜采：平面外计算长度一般很大，故宜采用短肢相拼的用短肢相拼的T T形截面。形截面。计算长度范围内的垫板数不应少于计算长度范围内的垫板数不应少于2 2块。块。其他腹杆其他腹杆：因：因T T形截面，

24、形截面，与竖向支撑相连的竖腹杆宜采用等肢角钢组成的与竖向支撑相连的竖腹杆宜采用等肢角钢组成的十字形截面，使节点连接不偏心；轴力特别小的十字形截面，使节点连接不偏心；轴力特别小的腹杆也可采用单角钢。腹杆也可采用单角钢。，宜采用等肢角钢组成的，宜采用等肢角钢组成的5080152040i(80i)IIII单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计3.3.截面计算截面计算轴心拉杆：轴心拉杆：轴心压杆：轴心压杆：（强度要求，当截面无削弱时可不计算）（

25、强度要求，当截面无削弱时可不计算）（稳定要求）（稳定要求）假定长细比（弦杆假定长细比（弦杆7070100100，腹杆，腹杆100100120120）查得查得 值值计算计算A A，同时算出，同时算出根据根据选择角钢，用实际的选择角钢，用实际的 进行稳定验算，如不满足重新选进行稳定验算，如不满足重新选择，直至满足。择，直至满足。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计偏心受拉：偏心受拉：截面塑性发展系数，动力荷载取截面塑性发展系数，动力荷载取

26、1 1；受拉最大纤维的净截面抵抗矩。受拉最大纤维的净截面抵抗矩。偏心受压：偏心受压：强度要求：强度要求：受压最大纤维的净截面抵抗矩。受压最大纤维的净截面抵抗矩。平面内稳定：平面内稳定：平面内轴压构件稳定系数；平面内轴压构件稳定系数；平面内受压纤维毛截面抵抗矩平面内受压纤维毛截面抵抗矩欧拉临界力；欧拉临界力；等效弯矩系数。等效弯矩系数。平面外稳定：平面外稳定：受弯构件的整体稳定系数；受弯构件的整体稳定系数；等效弯矩系数。等效弯矩系数。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三

27、、内力分析四、构件设计四、构件设计4.4.节点设计节点设计一般要求一般要求 各杆件的形心线应尽量与屋架几何轴线重合，并汇交于节点中心，各杆件的形心线应尽量与屋架几何轴线重合，并汇交于节点中心，考虑到施工方便，肢背到轴线的距离可取考虑到施工方便，肢背到轴线的距离可取5mm5mm的倍数；的倍数；对变截面弦杆，宜采用肢背平齐的连接方式，变截面的两部分形对变截面弦杆，宜采用肢背平齐的连接方式，变截面的两部分形心线的中线应与屋架几何轴线重合；心线的中线应与屋架几何轴线重合；杆件形心线杆件形心线屋架轴线单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构

28、件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计 节点板上各杆件之间的净距不宜小于节点板上各杆件之间的净距不宜小于20mm20mm；杆件端部宜采用直切，即切割面与轴线垂直，为了减小节点板杆件端部宜采用直切，即切割面与轴线垂直，为了减小节点板也可采用斜切。也可采用斜切。允许的斜切形式允许的斜切形式不允许的斜切形式不允许的斜切形式单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计计算与构造计算与构造选定节点

29、板厚度选定节点板厚度节点板厚度：根据最大内力选用，见表节点板厚度：根据最大内力选用，见表2-102-10。计算焊缝长度计算焊缝长度确定节点板大小确定节点板大小焊缝计算：焊缝计算：一般节点一般节点计算腹杆与节点板连接焊缝时，杆件的内力按照杆件的最大内力计算腹杆与节点板连接焊缝时，杆件的内力按照杆件的最大内力取值，而计算弦杆与节点板连接焊缝时，杆件的内力按照二节间取值，而计算弦杆与节点板连接焊缝时，杆件的内力按照二节间之间的最大内力差取值：之间的最大内力差取值：肢背：肢背：肢尖：肢尖：内力分配系数内力分配系数角钢拼接形式角钢拼接形式K1K2等边角钢等边角钢0.70.3不等边角钢短肢相拼不等边角钢短

30、肢相拼0.750.25不等边角钢长肢相拼不等边角钢长肢相拼0.650.35单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计有集中荷载的节点有集中荷载的节点有集中荷载时，弦杆与节点有集中荷载时，弦杆与节点板的连接焊缝需考虑弦杆内板的连接焊缝需考虑弦杆内力与集中荷载力与集中荷载 的共同作用。的共同作用。上弦为了搁置屋面板，常将节点板缩进肢背而采用塞焊。塞焊可上弦为了搁置屋面板，常将节点板缩进肢背而采用塞焊。塞焊可作为两条作为两条 的角焊缝计算，因焊缝

31、质量不易保证，焊缝强的角焊缝计算，因焊缝质量不易保证，焊缝强度设计值乘以度设计值乘以0.80.8的折减系数。的折减系数。肢背：肢背：肢尖：肢尖：B B 单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计假定假定集中荷载由肢背塞焊缝承担；上弦相邻节间内力差 由肢尖焊缝承担。有集中荷载时，上弦节点亦可按下述方法计算。肢背塞焊缝肢尖角焊缝为肢尖焊缝至杆件形心的距离。其中单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础

32、设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计弦杆的拼接节点弦杆的拼接节点拼接角钢采用与弦杆相同的截面。拼接角钢的长度应按拼接角拼接角钢采用与弦杆相同的截面。拼接角钢的长度应按拼接角钢与弦杆的连接焊缝长度确定，钢与弦杆的连接焊缝长度确定，对下弦杆取对下弦杆取d=10d=1020mm20mm，对上弦杆取，对上弦杆取d=30d=3050mm50mm，l l不宜小于不宜小于600mm600mm。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一

33、、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计其中连接焊缝长度其中连接焊缝长度上弦按弦杆最大内力确定：上弦按弦杆最大内力确定：下弦按下弦截面面积等强度确定：下弦按下弦截面面积等强度确定：对于上弦假定集中荷载由肢背的塞焊缝承担，肢尖焊缝承担上对于上弦假定集中荷载由肢背的塞焊缝承担，肢尖焊缝承担上弦内力的弦内力的15%15%，并考虑此力产生的偏心弯矩。，并考虑此力产生的偏心弯矩。弦杆与节点板的焊缝长度弦杆与节点板的焊缝长度对于下弦按两侧下弦较大内力的对于下弦按两侧下弦较大内力的15%15%和两侧下弦的内力差两者和两侧下弦的内力差两者中的大值计算；中的大值计算；单厂设计2.1 组成与布置2

34、.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计支座节点支座节点支座节点包括节点板、加劲肋、底板和锚栓等。支座节点包括节点板、加劲肋、底板和锚栓等。当采用混凝土排架柱时，底板的尺寸根据混当采用混凝土排架柱时，底板的尺寸根据混凝土局部受压承载力确定，厚度一般取凝土局部受压承载力确定，厚度一般取20mm20mm；节点板的大小由杆件与节点板的连接焊缝长度确定，下弦水平肢节点板的大小由杆件与节点板的连接焊缝长度确定，下弦水平肢的底面与支座底板之间的净距不应小于水平肢的宽度和的底面与

35、支座底板之间的净距不应小于水平肢的宽度和130mm130mm；加劲肋与节点板的垂直焊缝可假定其承担支座反力加劲肋与节点板的垂直焊缝可假定其承担支座反力25%25%计算，并计算，并考虑焊缝为偏心受力；考虑焊缝为偏心受力；单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋架构件屋架构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计支座节点板、加劲板与支座底板的水平连接焊缝按下式计算：支座节点板、加劲板与支座底板的水平连接焊缝按下式计算：锚栓预埋于支撑构件的混凝土中，直径一般取锚栓预埋于支撑构件的混凝土中，直径一

36、般取202025mm25mm，底板，底板上的锚栓孔直径一般为锚栓直径的上的锚栓孔直径一般为锚栓直径的2 22.52.5倍。倍。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋架构件屋架构件2.5.2屋架设计2.5.3 2.5.3 屋面其他构件屋面其他构件一、屋面板一、屋面板二、檩条二、檩条三、托架三、托架四、天窗架四、天窗架2.5.3 屋面其它构件屋面其它构件（一）屋面梁屋面梁又称薄腹梁，其断面呈屋面梁又称薄腹梁，其断面呈T T形和工字形，有单坡形和工字形，有单坡和双坡之分和双坡之分。单坡屋面梁适用于单坡屋面梁适用于6 6m m、9m9m、1

37、2m12m的跨度的跨度。双双坡坡屋屋面面梁梁适适用用于于9 9m m、12m12m、15m15m、18m18m的的跨跨度度，屋屋面面梁的坡度比较平缓，一般为梁的坡度比较平缓，一般为1/81/81/121/12。屋屋面面梁梁的的特特点点是是形形状状简简单单、制制作作安安装装方方便便、稳稳定定性性好好、可以不加支撑，但自重较大可以不加支撑，但自重较大。见下页图见下页图9-18 屋面梁（二）屋架 1 1.钢筋混凝土桁架式钢筋混凝土桁架式（1 1）三角形屋架）三角形屋架（2 2）梯形屋架）梯形屋架（3 3）折线形屋架）折线形屋架（4 4）拱形屋架）拱形屋架2 2.钢筋混凝土两铰拱和三铰拱屋架钢筋混凝土

38、两铰拱和三铰拱屋架（1 1）三角形屋架）三角形屋架 屋架的外形如等腰三角形，屋面坡度为屋架的外形如等腰三角形，屋面坡度为1/31/31/51/5，适用于跨度为，适用于跨度为9 9m m、12m12m、15m15m的中、轻型厂房，如的中、轻型厂房，如图所示。图所示。1.钢筋混凝土桁架式屋架图图9-19 三角形屋架三角形屋架（2）梯形屋架）梯形屋架 屋屋架架的的上上弦弦杆杆件件坡坡度度一一致致，屋屋面面坡坡度度一一般般为为1/101/12，适适用用于于跨跨度度为为18m、24m、30m的的中型厂房。中型厂房。图图9 9-20 20 梯形屋架梯形屋架（3 3）折线形屋架）折线形屋架屋架上的弦杆件是由

39、若干段折线形杆件组成屋架上的弦杆件是由若干段折线形杆件组成。屋面坡度一般为屋面坡度一般为1/51/51/151/15。适适用用于于1515m m、18m18m、24m24m、36m36m的的中中型型和和重重型型工工业业厂厂房房 ，见下页图。，见下页图。9-21 折线形屋架（4）拱形屋架屋架的上弦杆件是由若干段曲线形杆件组成屋架的上弦杆件是由若干段曲线形杆件组成。屋面坡度一般为屋面坡度一般为1/31/31/301/30。适用于适用于1818m m、24m24m、36m36m的中、重型工业厂房的中、重型工业厂房。图图9 9-22 22 拱形屋架拱形屋架2 2.钢筋混凝土两铰拱和三铰拱屋架钢筋混凝土

40、两铰拱和三铰拱屋架屋架上弦采用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土杆件屋架上弦采用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土杆件。下弦采用角钢或钢筋下弦采用角钢或钢筋。屋面坡度一般为屋面坡度一般为1/41/41/101/10。适用于适用于9 9m m、12m12m、15m15m、18m18m的中、轻型厂的中、轻型厂房。房。见下页图见下页图9-23 两铰拱屋架（三）托架因因工工艺艺要要求求或或设设备备安安装装的的需需要要，柱柱距距需需为为1212m m，而而屋屋架架的的间间距距和和大大型型屋屋面面板板长长度度仍仍为为6 6m m时时，需需在在1212m m的的柱柱距间设置托架距间设置托架。托架将屋架上的荷载传给柱子托

41、架将屋架上的荷载传给柱子。托架一般采用预应力混凝土托架或钢托架。托架一般采用预应力混凝土托架或钢托架。见下页图见下页图9-24 托架及布置三、屋盖的覆盖 1.1.屋面板屋面板2.2.檩条檩条1.屋面板(1)(1)预应力钢筋混凝土大型屋面板预应力钢筋混凝土大型屋面板(2)(2)预应力混凝土预应力混凝土F F型屋面板型屋面板 (3)(3)预应力混凝土夹心保温屋面板预应力混凝土夹心保温屋面板 (4)(4)钢筋混凝土槽瓦钢筋混凝土槽瓦(5)(5)预应力混凝土单肋板预应力混凝土单肋板(6)(6)钢丝网水泥波形瓦钢丝网水泥波形瓦(7)(7)石棉水泥瓦石棉水泥瓦 （1）预应力钢筋混凝土大型屋面板 无檩体系中

42、广泛采用的一种屋面板无檩体系中广泛采用的一种屋面板外形尺寸外形尺寸：1.5m6m为为配配合合屋屋架架尺尺寸寸檐檐口口做做法法，还还有有嵌嵌板板、檐檐口口板板和和天沟板天沟板适适用用于于中中、大大型型和和振振动动较较大大，对对屋屋面面刚刚度度要要求求较较高的厂房高的厂房图图9 9-2525 大型屋面板大型屋面板（2）预应力混凝土F形屋面板 属于构件自防水屋面板属于构件自防水屋面板外形尺寸：是外形尺寸：是1.5m6m需与盖瓦和脊配合使用需与盖瓦和脊配合使用适用于中、轻型非保温厂房适用于中、轻型非保温厂房不适用于对屋面刚度及防水要求高的厂房不适用于对屋面刚度及防水要求高的厂房图图9 9-26 F26

43、 F形形屋面板屋面板（3）预应力混凝土夹心保温屋面板 具有承重、保温、防水三种作用，故称三合一板具有承重、保温、防水三种作用，故称三合一板 外形尺寸为外形尺寸为1.5m6m 适适用用于于一一般般保保温温厂厂房房，不不适适用用于于气气候候寒寒冷冷、冻冻融融频频繁繁地区和有腐蚀性气体及湿度大的厂房地区和有腐蚀性气体及湿度大的厂房图图9 9-27 27 夹心保温夹心保温屋面板屋面板（4）钢筋混凝土槽瓦 属自防水构件属自防水构件 与盖瓦、脊瓦和檩条一起使用与盖瓦、脊瓦和檩条一起使用 适用吊车吨位在适用吊车吨位在10t以下中小型厂房以下中小型厂房 不不适适用用于于有有腐腐蚀蚀气气体体、有有较较大大振振动

44、动、对对屋屋面面刚刚度度及及隔隔热热度要求高的厂房度要求高的厂房图图9 9-28 28 钢筋混凝土钢筋混凝土槽形板槽形板2.檩条起起着着支支承承槽槽瓦瓦或或小小型型屋屋面面板板等等作作用用，并并将将屋屋面面荷荷载载传传给给屋架屋架预应力钢筋混凝土倒预应力钢筋混凝土倒L形檩条形檩条预应力钢筋混凝土预应力钢筋混凝土T形檩条形檩条图图9 9-29 29 檩条檩条四、屋盖构件间的连接 1 1.屋架与柱的连接屋架与柱的连接焊接焊接螺栓螺栓连接连接 图图9 9-30 30 屋架与屋架与 柱的连接柱的连接 2 2.屋面板与屋架（或屋面梁）的连接屋面板与屋架（或屋面梁）的连接 每每块块屋屋面面板板的的肋肋部部

45、底底面面均均有有预预埋埋铁铁件件与与屋屋架架（或或屋屋面面梁梁）上上弦弦相相应应处处预预埋埋铁铁件件相相互互焊焊接接，其其焊焊接接点点不不少少于于三三点点，板板与与板板缝缝隙隙均均用用不不低低于于C15C15细细石石混混凝凝土土填填实实，如图如图10-3110-31所示所示。图9-31 屋面板与 屋架的连接 3 3.天沟板与屋架的连接天沟板与屋架的连接 天天沟沟板板端端底底部部的的预预埋埋铁铁件件与与屋屋架架上上弦弦的的预预埋埋铁铁件件四四点点焊焊接接，与与屋屋面面板板间间的的缝缝隙隙加加通通长长钢钢筋筋，再再用用不不低低于于C15混凝土填实。混凝土填实。如图如图9-32所示所示 图9-32

46、天沟板与屋架的连接 4 4.檩条与屋架的连接檩条与屋架的连接 檩檩条条与与屋屋架架上上弦弦的的连连接接有有焊焊接接和和螺螺栓栓连连接接两两种种，常常采采用用焊焊接接。两两个个檩檩条条在在屋屋架架上上弦弦的的对对头头空空隙隙应应以以水水泥砂浆填实。泥砂浆填实。如图如图10-33所示所示图9-33 檩条与屋架的连接第四节 吊车梁、连系梁与圈梁一、吊车梁一、吊车梁二、连系梁二、连系梁三、圈梁三、圈梁2.6.1 2.6.1 概述概述2.6 2.6 吊车梁设计要点吊车梁设计要点吊车梁直接承受吊车荷载，并构成纵向排架，加强厂房纵向刚吊车梁直接承受吊车荷载，并构成纵向排架，加强厂房纵向刚度，传递纵向荷载。是

47、单层工业厂房的重要构件。度，传递纵向荷载。是单层工业厂房的重要构件。吊车梁按材料可分为：吊车梁按材料可分为：混凝土吊车梁混凝土吊车梁钢吊车梁钢吊车梁组合吊车梁组合吊车梁变截面吊车梁变截面吊车梁等截面吊车梁等截面吊车梁鱼腹式鱼腹式折线式折线式实腹式实腹式下撑式下撑式桁桁架式架式下撑式吊车梁实腹式吊车梁桁架式吊车梁2.6.2 2.6.2 吊车梁受力特点吊车梁受力特点承受两组移动的集中荷载（承受两组移动的集中荷载（和和 ）；）；吊车荷载是重复荷载，需进行疲劳验算；吊车荷载是重复荷载，需进行疲劳验算；吊车荷载具有动力特性；吊车荷载具有动力特性；对吊车竖向荷载应乘以动力系数对吊车竖向荷载应乘以动力系数，

48、轻、中级软钩，轻、中级软钩1.05，重级，重级1.1，硬钩，硬钩1.3。吊车荷载是偏心荷载，将对吊车梁（无制动梁时）产生扭矩。吊车荷载是偏心荷载，将对吊车梁（无制动梁时）产生扭矩。为了承担横向水平力，对于钢吊车梁一般需设置制动梁或制动为了承担横向水平力，对于钢吊车梁一般需设置制动梁或制动桁桁架架单厂设计2.2 结构分析2.3 排架柱设计概述2.4 基础设计2.5 屋架构件2.6 吊车梁吊车梁受力特点受力特点弯曲中心每个轮子产生的扭矩：每个轮子产生的扭矩：静力计算考虑两台吊车静力计算考虑两台吊车疲劳验算考虑一台吊车，且不考虑疲劳验算考虑一台吊车，且不考虑横向水平荷载横向水平荷载按影响线可求出吊车

49、梁的按影响线可求出吊车梁的单厂设计2.2 结构分析2.3 排架柱设计概述2.4 基础设计2.5 屋架构件2.6 吊车梁吊车梁受力特点受力特点2.6.3 2.6.3 混凝土吊车梁（等截面）设计要点混凝土吊车梁（等截面）设计要点 一、计算内容一、计算内容静力计算静力计算弯、剪、扭承载力弯、剪、扭承载力裂缝宽度和挠度裂缝宽度和挠度疲劳验算疲劳验算正截面（验算正截面受压区混凝土边缘的应力正截面（验算正截面受压区混凝土边缘的应力和受拉钢筋的应力）和受拉钢筋的应力）斜截面（验算中和轴处混凝土的主拉应力及箍筋斜截面（验算中和轴处混凝土的主拉应力及箍筋和弯起钢筋的应力）和弯起钢筋的应力）施工阶段验算（对预应力

50、混凝土吊车梁而言）施工阶段验算（对预应力混凝土吊车梁而言）单厂设计2.2 结构分析2.3 排架柱设计概述2.4 基础设计2.5 屋架构件2.6 吊车梁吊车梁受力特点砼吊车梁砼吊车梁二、构造要点二、构造要点截面尺寸截面尺寸梁高取跨度的梁高取跨度的1/41/12，一般有，一般有600、900、1200、1500mm四种；四种；腹板一般取腹板一般取140、160、180mm，在梁端部逐渐加厚至，在梁端部逐渐加厚至200、250、300mm，先张法预应力可用，先张法预应力可用100（卧捣）和（卧捣）和120（竖捣），后张（竖捣），后张法预应力可用法预应力可用140；上翼缘宽度一般为；上翼缘宽度一般为4