单层工业厂房设计课件.ppt

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1、第二章单层工业厂房本章重点：熟悉单层工业厂房结构的选型与结构布置方法；掌握钢筋混凝土排架的荷载与内力计算方法、内力组合原则及柱的截面设计方法；熟悉排架柱的配筋构造要求。§2.1结构类型和结构体系单层厂房依据其跨度、高度和吊车起重量等因素的不同可采用混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构。单层厂房的结构类型和体系可分为：排架与刚架单跨与多跨；等高与不等高;排架结构图门式刚架结构图§2.2结构组成及荷载传递2.2.1结构组成单层工业厂房是由多种结构组成的空间结构。如根据构件的作用不同可以分为承重结构和围护结

2、构。承重结构：直接承受荷载并将荷载传递给其它构件的构件:如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊车梁和基础是单层厂房的主要承重结构构件；1.屋盖结构屋盖结构可分有檩体系和无檩体系两种。有檩体系：由小型屋面板、檩条及屋盖支撑组成。刚度小。无檩体系：由屋面板、天沟板、天窗架、屋架、托架、及屋盖支撑组成。刚度大。2.纵、横向平面排架横向平面排架：包括横梁(屋架)、柱及基础。纵向平面排架:由连系梁、吊车梁、纵向柱列（包括柱间支撑）和基础组成。作用主要是保证厂房结构的纵向稳定和刚度，承受作用在厂房结构上的纵向水平荷载

3、，并将其传给地基，同时也承受因温度变化和收缩变形而产生的内力。3.围护结构：包括纵墙、山墙、墙梁、抗风柱、基础梁。外纵墙、山墙、连系梁、抗风柱和基础梁都是围护结构构件，这些构件所承受的荷载，主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。§2.3结构布置单层工业厂房的结构布置包括平面布置、支撑布置和围护结构的布置。2.3.1厂房平面布置1.柱网布置：要考虑工艺、经济、模数化等因素。厂房承重柱的纵向和横向定位轴线所形成的网络，称为柱网。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

4、）的尺寸。在结构平面布置中，厂房的跨度≤18m时，取3m的倍数；＞18m则取6m的倍数。厂房的柱距，一般取6m或6m倍数。2.变形缝设置（1）伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力，可用温度伸缩缝将厂房分成几个温度区段。最大伸缩缝间距：处于室内或土中100M处于露天时70M（2）沉降缝:解决不均匀沉降问题。在一般单层厂房中可不设沉降缝。沉降缝应将建筑物从屋顶到基础底面全部分开，以使在缝两边发生不同沉降时而不致损坏整个建筑物。沉降缝可兼做伸缩缝。（3）防震缝：减小厂房震害而采取的措施。防震缝应将上部结

5、构和基础都完全分开，防震缝的宽度在厂房纵横跨交接处可采用100～150mm，其它情况可采用50～90mm。地震区的厂房，其伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。2.3.2支撑布置单层厂房支撑包括屋盖支撑和柱间支撑两类，应了解各支撑的作用和设置条件及设置位置。1.屋盖支撑?上弦横向水平支撑?下弦横向水平支撑?纵向水平支撑?垂直支撑和水平系杆?天窗架支撑上弦横向水平支撑下弦横向及纵向水平支撑垂直支撑及水平系杆2.柱间支撑柱间支撑是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件，其作用是承受纵向水平荷载和提高纵向刚度。

6、2.3.3围护结构的布置1.抗风柱布置抗风柱与屋架相连必须满足两个条件：水平方向可靠连接；垂直方向允许有一定的相对位移。2.圈梁设置圈梁的目的是将墙体和柱、抗风柱等箍在一起，以增加厂房的整体刚性，防止由于地基发生过大的不均匀沉降或较大的振动荷载对厂房产生不利影响。3.连系梁：单层厂房的外墙一般做成自承重墙，不宜设置墙梁（亦称连系梁）。当墙的高度超过一定限度（例如15m以上），墙体的砌体强度不足以承受本身自重时，需要在墙下布置连系梁。连系梁两端支承在柱牛腿上，并通过牛腿将墙体荷载传给柱子。4.基础梁

7、布置在排架结构或刚架结构的单层厂房中，采用基础梁承受围护墙体的重量，并把它传给柱下单独基础，不另设墙基础。§2.4结构选型和截面尺寸确定2.4.1屋盖结构构件1.屋面板无檩：大型屋面板(1.5m×6.0m)，F型屋面板、单肋板、空心板。2.有檩：檩条、小型屋面板（槽瓦、波形大瓦等）檩条搁在屋架或屋面大梁上，起着支承小型屋面板并将屋面荷载传给屋架的作用。它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的整体刚度。3.屋架4.天窗架和托架天窗架托架2.4.2吊车梁吊车梁直接承受吊车起重、运行和制

8、动时产生的各种往复荷载；传递厂房的纵向荷载、保证厂房的纵向刚度。吊车梁的类型2.4.3柱1.柱的形式:矩形、工字形、双肢柱。2.柱的截面尺寸设计柱子的截面尺寸时不仅考虑承载力，还需考虑厂房柱的刚度要求。表2.4.2给出矩形、I形截面柱尺寸的限值，若满足该限值要求，就认为厂房的横向刚度已得到保证。厂房柱截面尺寸参考下表。2.4.4基础1.基础的类型：单层厂房一般采用预制柱下基础，其主要形式有杯形基础（分梯形和锥形）、高杯基础、爆扩桩基础和预制桩基础。2.基础尺寸的初步拟定基础类型基础