单层厂房设计课件.ppt

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1、第二章单层厂房主讲：管品武教授第二章单层厂房掌握钢筋混凝土单层厂房整体结构布置与设计计算，介绍厂房的结构组成、构件选型、排架内力分析与组合及主要构件设计等。重点内容：单层厂房结构的选型与布置；钢筋混凝土排架结构的荷载计算、内力分析与组合；钢筋混凝土排架柱及柱下单独基础的设计。难点：单层厂房中支撑的布置；排架柱的内力组合；柱下单独基础抗冲切计算。2.l概述2.1.1单层厂房的特点工业厂房按层数分类，可分为单层厂房(多用于机械、冶金等工业)、多层厂房(多用于食品、电子、精密机器制造等工业)和层数混合的厂房(多用于化学工业、热电站

2、)三类。单层厂房的结构特点：(1)跨度大、高度大，承受的荷载大，因而构件的内力大，截面尺寸大，用料多。(2)常承受动力荷载(如吊车荷载、动力机械设备荷载等)，须考虑动力荷载的影响。(3)空旷型结构，室内几乎无隔墙，仅在四周设置柱和墙。柱是承受屋盖荷载、墙体荷载、吊车荷载及地震作用的主要构件。(4)基础反力大，因此对工程地质勘察需提出较高的要求，并作深入的分析，以确定地基承载力和基础埋置深度、形式与尺寸。2.1.2单层厂房的结构分类1.按承重结构的材料分类混合结构（砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架）混凝土结构（钢筋混凝土

3、柱、钢屋架或预应力混凝土屋架）全钢结构（钢柱、钢屋架）2.按承重结构的型式分类排架（等高排架、不等高排架、锯齿形排架）刚架（门式刚架）排架结构由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成，柱与屋架铰接，而与基础刚接。刚架也是由横梁、柱和基础组成。柱与横梁刚接，而与基础铰接。2．2单层厂房的结构组成与结构布置2．2．结构组成装配式钢筋混凝土单层厂房结构是由多种构件组成的空间整体.根据组成构件作用不同，可将单层厂房结构分为承重结构和围护结构两大类。承重结构：直接承受荷载并将荷载传给其它构件，如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊车梁、基础等；围护结

4、构：主要承受自重及风荷载，如外纵墙、山墙、连系梁、抗风柱、基础梁等。2.2.1.1屋盖结构屋盖结构分无檩体系和有檩体系两种：当大型屋面板直接支承(焊牢)在屋架或屋面梁上的称为无檩体系，其刚度和整体性好，目前应用很广泛；当小型屋面板(或瓦材)支承在檩条上，檩条支承在屋架上(板与檩条，檩条与屋架均需有牢固的连接)，通常称为有檩体系。该体系由于采用了小型屋面板及檩条，所以构件重量轻，便于运输与安装。但因构件种类多，荷载传递路线长，故其刚度和整体性较差，其造价比无檩体系的大，所以它只有在运输、吊装等困难的情况下，或在轻型不保温的厂房

5、中才被采用。2.2.1.2横向平面排架横向平面排架是由屋架(屋面梁)、横向柱列和基础组成，是单层厂房的基本承重结构(图2．4)。厂房结构的竖向荷载和横向水平荷载主要通过它传给地基。因此，在单层厂房的结构设计中，一定要进行横向平面排架计算。竖向荷载传递途径2．2．1．3纵向平面排架纵向平面排架是由连系梁、吊车梁、纵向柱列(包括柱间支撑)和基础组成(图2.2.3)。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，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内力。2.2.2结构布置为使单层厂房的

6、构配件达到统一，提高设计标准化，单层厂房的主要尺寸和标高必须符合规定的统一模数制。1.平面与剖面布置（1）定位轴线与厂房横向平面排架平行的轴线，称为横向定位轴线，以①、②、⑧…表示；与其垂直的轴线，称为纵向定位轴线，以A、B…表示，纵横向定位轴线在平面上排列所形成的网格，称为柱网。定位轴线之间的距离和主要构件的标志尺寸相一致，且符合建筑模数。所谓标志尺寸就是构件的实际尺寸加上两端必要的构造尺寸。如，大型屋面板的实际尺寸是1490mmX5970mm，标志尺寸是1500mmX5000mm；18m屋架的实际跨度是17950mm，标

7、志跨度是18000mm，横向定位轴线通过柱截面的几何中心，且通过屋架中心线与屋面板等横向接缝。在厂房端部横向定位轴线与山墙内边缘重合，将山墙内侧第一排柱中心内移500mm，并将端部屋面板做成一端伸臂板一般说，在横向是与墙、柱中心线重合，在纵向则由墙内缘或柱外缘通过(3)变形缝设置变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。①伸缩缝:伸缩缝将厂房从基础顶面到屋面完全分开《混凝土规范》)规定：对于装配式钢筋混凝土排架结构，当处于室内时，其伸缩缝的最大间距为100m；当处在露天时，其伸缩缝的最大间距为70m。当超过上述规定或对厂房有特殊

8、要求时，应进行温度应力验算。此外，对于下列情况，伸缩缝的最大间距还应适当减小。②沉降缝单层厂房结构主要是由简支构件装配而成，因地基不均匀沉降引起的不利影响较小。所以，在一般单层厂房中可不设沉降缝，只在特殊情况下才考虑设置.③防震缝防震缝是为了减轻厂房震害而采取的措施之一。当厂房平面、立面复