單層廠房的結(jié)構(gòu)組成及布置.ppt

單層廠房的結(jié)構(gòu)組成及布置 一 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成單層廠房結(jié)構(gòu)是由一些構(gòu)件組成的一個(gè)復(fù)雜的空間受力體系 可將結(jié)構(gòu)整體分為以下幾個(gè)子結(jié)構(gòu)體系 屋蓋系統(tǒng)梁柱系統(tǒng)基礎(chǔ)支撐系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng) 屋蓋系統(tǒng)屋蓋系統(tǒng)由排架柱頂以上部分構(gòu)件 包括屋面板 天溝板 屋架 或屋面大梁 組成 有時(shí)還設(shè)有天窗架和托架等 屋面板 承受屋面構(gòu)造層自重 屋面活荷載 雪荷載 積灰荷載以及施工荷載等 并將它們傳給屋架 屋面梁 具有覆蓋 圍護(hù)和傳遞荷載的作用 1 屋面板 屋蓋結(jié)構(gòu) 屋架或屋面梁 與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu) 承受屋蓋上的全部豎向荷載 承受其自重和板傳來(lái)的活載 并將其傳給排架柱 2 屋架 天溝板 屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層自重 施工荷載等 并將它們傳給屋架 屋面排水分有組織排水和無(wú)組織排水 有組織排水一般是把雨水集到天溝內(nèi)再由雨水管排下 集聚雨水的溝就被稱為天溝 3 天溝板 天窗架 形成天窗以便于采光和通風(fēng) 承受其上屋面板傳來(lái)的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等 并將它們傳給屋架 4 天窗架 托架 當(dāng)柱間距大于屋架間距時(shí)用以支承屋架 并將屋架荷載傳給柱子 5 托架 梁柱系統(tǒng)梁柱系統(tǒng)由排架柱 抗風(fēng)柱 吊車梁 基礎(chǔ)梁 連系梁 過(guò)梁 圈梁等構(gòu)成 排架柱 承受屋蓋結(jié)構(gòu) 吊車梁 外墻 柱間支撐等傳來(lái)的豎向和水平荷載 并將它們傳給基礎(chǔ) 6 排架柱 7 抗風(fēng)柱 抗風(fēng)柱 承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載 并將它們傳給屋蓋結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ) 抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接 與屋架上弦鉸接 當(dāng)屋架設(shè)有下弦橫向水平支撐時(shí) 也可與下弦鉸接或同時(shí)與上 下弦鉸接 抗風(fēng)柱與屋架之間一般采用豎向可以移動(dòng) 水平方向又有較大剛度的彈簧板連接 如廠房沉降量較大時(shí) 宜采用槽形孔螺栓連接 抗風(fēng)柱與屋架上 下弦連接構(gòu)造 連系梁 連系縱向柱列 增強(qiáng)廠房的縱向剛度 并將風(fēng)荷載傳遞給縱向柱列 同時(shí)還承受其上部墻體的重量 8 連系梁 基礎(chǔ)梁 承受圍護(hù)墻體的重量 并將其傳給基礎(chǔ) 9 基礎(chǔ)梁 吊車梁 承受吊車豎向和橫向或縱向水平荷載 并將它們分別傳給橫向或縱向排架 10 吊車梁 基礎(chǔ)承受柱 基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載 并將其傳給地基 基礎(chǔ)包括柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和設(shè)備基礎(chǔ) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)承受柱和基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載 設(shè)備基礎(chǔ)承受設(shè)備傳來(lái)的荷載 11 基礎(chǔ) 支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)包括屋蓋支撐和柱間支撐 屋蓋支撐又分上弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐 縱向水平支撐 垂直支撐及系桿 屋蓋支撐加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度 保證屋架的穩(wěn)定 將風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu) 柱間支撐加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性 承受并傳遞縱向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ) 11 天窗架垂直支撐 12 屋架下弦橫向支撐 13 屋架垂直支撐 14 柱間支撐 豎向荷載傳遞 橫向水平荷載傳遞 縱向水平荷載傳遞 單層廠房中的橫向排架是主要承重結(jié)構(gòu) 而屋架 吊車梁 排架柱和基礎(chǔ)是主要承重構(gòu)件 二 單層廠房的結(jié)構(gòu)布置 1 單層廠房柱網(wǎng)布置廠房承重柱 或承重墻 的定位軸線 在平面上排列形成的網(wǎng)格 稱為柱網(wǎng) 縱向定位軸線之間的距離稱為跨度 橫向定位軸線之間的距離稱為柱距 柱網(wǎng)布置就是確定跨度和柱距尺寸 也是確定屋面板 屋架 吊車梁等構(gòu)件跨度的依據(jù) 柱網(wǎng)布置的原則 首先應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝及使用要求 在此前提下力求建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理 另外 還應(yīng)遵守廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則的規(guī)定 為廠房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化 生產(chǎn)工廠化合施工機(jī)械化創(chuàng)造條件 廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則 規(guī)定 廠房跨度L應(yīng)滿足 當(dāng)L 18m時(shí) 以3m為模數(shù) 即9m 12m 15m 18m 當(dāng)L 18m時(shí) 以6m為模數(shù) 即24m 30m 36m 廠房柱距一般為6m 當(dāng)有特殊要求時(shí) 可局部抽柱 形成12m柱距 2 變形縫的設(shè)置廠房的變形縫包括 伸縮縫 沉降縫 防震縫 伸縮縫由于材料的熱脹冷縮性質(zhì) 致使廠房隨溫度變化而產(chǎn)生變形 且廠房平面尺寸越大 積累變形越大 從而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力也越大 有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂或破壞 為避免這種不利影響 可將廠房劃分開(kāi) 用減小長(zhǎng)度的方法來(lái)減小溫度引起的變形及應(yīng)力 在相鄰段之間留有一定寬度的縫隙 供膨脹變形用 這個(gè)縫即稱為伸縮縫 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 規(guī)定 對(duì)于裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu) 當(dāng)有墻體封閉時(shí) 伸縮縫的最大間距為100m 當(dāng)無(wú)墻體封閉處于露天時(shí) 縫的最大間距為70m 沉降縫 沉降縫 單層廠房結(jié)構(gòu)對(duì)地基不均勻沉降有較好的適應(yīng)能力 故在一般的單層廠房中可不設(shè)沉降縫 當(dāng)廠房相鄰兩部分高度相差大于10m 或吊車起重量相差懸殊 地基承載力或下臥層土質(zhì)有較大差別等 應(yīng)考慮設(shè)置沉降縫 防震縫 防震縫 位于地震區(qū)的單層廠房 如因生產(chǎn)工藝或使用要求而使其平 立面布置復(fù)雜或結(jié)構(gòu)相鄰兩部分的剛度和高度相差較大時(shí) 應(yīng)設(shè)置防震縫將相鄰兩部分分開(kāi) 防震縫的兩側(cè)應(yīng)布置墻或者柱 3 支撐的布置及作用 單層廠房支撐分屋蓋支撐和柱間支撐兩類 屋蓋支撐包括 上弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐 縱向水平支撐 垂直支撐 縱向水平系桿 天窗架支撐等 上弦橫向水平支撐構(gòu)成 沿廠房跨度方向用交叉角鋼 直腹桿和屋架上弦桿構(gòu)成的水平桁架 作用 保證屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性 增強(qiáng)屋蓋的整體剛度 作為山墻抗風(fēng)柱的頂端水平支座 承受由山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載和其他縱向水平荷載 并傳至廠房縱向柱列 上弦橫向水平支撐布置 布置 當(dāng)屋蓋為有檁體系 或屋蓋為無(wú)檁體系 但屋面板與屋架的連接質(zhì)量不能保證且抗風(fēng)柱與屋架上弦連接 每一伸縮縫區(qū)段端部第一或第二柱間布置 當(dāng)設(shè)有天窗 且天窗通過(guò)廠房端部的第二柱間或通過(guò)伸縮縫 應(yīng)在第一或第二柱間的天窗范圍內(nèi)設(shè)置 并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置1 3道通長(zhǎng)的受壓系桿 將天窗范圍內(nèi)各榀屋架與上弦橫向水平支撐連系起來(lái) 下弦橫向水平支撐 構(gòu)成 沿廠房跨度方向用交叉角鋼 直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)成的水平桁架 作用 將山墻風(fēng)荷載及縱向水平荷載傳至縱向柱列 防止屋架下弦側(cè)向振動(dòng) 下弦橫向水平支撐布置 下弦橫向水平支撐 布置 當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車 或廠房?jī)?nèi)有較大振動(dòng) 或山墻風(fēng)荷載通過(guò)抗風(fēng)柱傳至屋架下弦 應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段兩端的第一或第二柱間設(shè)置 宜與上弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間 以形成空間行架體系 下弦橫向水平支撐布置 縱向水平支撐 構(gòu)成 由交叉角鋼 直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向水平桁架 作用 加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)的橫向水平剛度 保證橫向水平荷載的縱向分布 加強(qiáng)廠房的空間工作 保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定 縱向水平支撐布置 縱向水平支撐 布置 當(dāng)設(shè)有軟鉤橋式吊車且廠房高度大 吊車起重量較大 應(yīng)在屋架下弦端節(jié)間沿廠房縱向通長(zhǎng)或局部設(shè)置一道 當(dāng)已設(shè)有下弦橫向水平支撐時(shí) 為保證廠房空間剛度 應(yīng)盡可能與橫向水平支撐連接 以形成封閉的水平支撐系統(tǒng) 縱向水平支撐布置 垂直支撐構(gòu)成 由角鋼桿件與屋架直腹桿組成的垂直桁架 形式為十字交叉形或W形 作用 保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定 傳遞縱向水平力 d 垂直支撐 布置 應(yīng)與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi) 當(dāng)廠房跨度小于18m且無(wú)天窗時(shí) 一般可不設(shè)垂直支撐和水平系桿 當(dāng)廠房跨度18 30m 屋架間距為6m 采用大型屋面板時(shí) 應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間 屋架跨中設(shè)置一道垂直支撐 當(dāng)屋架跨度大于30m時(shí) 應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間 屋架跨度1 3左右的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩道垂直支撐 垂直支撐和水平系桿布置圖 e 水平系桿構(gòu)成 分為上弦水平系桿和下弦水平系桿 作用 上弦水平系桿是為保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定 下弦水平系桿是為防止在吊車或有其它水平振動(dòng)時(shí)屋架下弦側(cè)向顫動(dòng) 布置 當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時(shí) 未設(shè)置垂直支撐的屋架間 在相應(yīng)于垂直支撐平面內(nèi)的屋架上弦和下弦節(jié)點(diǎn)處 設(shè)置通長(zhǎng)的水平系桿 e 水平系桿剛性系桿 壓桿 凡設(shè)在屋架端部主要支承節(jié)點(diǎn)處和屋架上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處的通長(zhǎng)水平系桿 均應(yīng)采用剛性系桿 當(dāng)屋架橫向水平支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段兩端的第二柱間內(nèi)時(shí) 第一柱間內(nèi)的水平系桿均應(yīng)采用剛性系桿 柔性系桿 拉桿 其余均可采用柔性系桿 垂直支撐和水平系桿布置圖 柱間支撐布置 構(gòu)成 由交叉鋼桿件組成 交叉傾角宜取45 支撐鋼構(gòu)件的截面尺寸需經(jīng)承載力和穩(wěn)定計(jì)算確定 柱間支撐是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件 作用 提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性 將吊車縱向水平制動(dòng)力 山墻及天窗端壁的風(fēng)荷載 縱向水平地震作用等傳至基礎(chǔ) 柱間支撐作用示意圖 分類 對(duì)于有吊車的廠房 按其位置可分為上柱柱間支撐和下柱柱間支撐 上柱柱間支撐 位于牛腿上部 并在柱頂設(shè)置通長(zhǎng)的剛性系桿 承受作用在山墻及天窗壁端的風(fēng)荷載 并保證廠房上部的縱向剛度 下柱柱間支撐 位于牛腿下部 承受上部支撐傳來(lái)的內(nèi)力 吊車縱向制動(dòng)力和縱向水平地震作用等 并將其傳至基礎(chǔ) 形式 十字交叉形 當(dāng)柱間要通行或放置設(shè)備 或柱距較大而不宜采用交叉支撐時(shí) 可采用門(mén)架式支撐 門(mén)架式柱間支撐 布置 當(dāng)設(shè)有A6 A8的吊車 或A1 A5的吊車起重量 10t時(shí)或廠房跨度 18m 或柱高 8m時(shí)或廠房每列縱向柱總數(shù) 7根時(shí)或設(shè)有3t以上的懸掛吊車時(shí)或露天吊車棧橋的柱列 應(yīng)設(shè)置柱間支撐