第二章--單層廠房1

1、 概述概述 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 構(gòu)件選型與截面設(shè)計(jì)構(gòu)件選型與截面設(shè)計(jì) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 柱的設(shè)計(jì)柱的設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析柱的設(shè)計(jì)柱的設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系1.單層廠房單層廠房按主要承重材料：混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)2.鋼筋混凝土單層廠房鋼筋混凝土單層廠房按承重結(jié)構(gòu)體系：排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu) 1）排架結(jié)構(gòu) m 排架結(jié)構(gòu)組成：屋架或屋面梁、柱和基礎(chǔ) m 排架結(jié)構(gòu)形式：等高、不等高、鋸齒形等m 排架結(jié)構(gòu)的跨度可以超過36m，高度可達(dá)30m或更大，吊車噸

2、位 可達(dá)150t以上。2）剛架結(jié)構(gòu)m 鋼架結(jié)構(gòu)組成：橫梁、柱和基礎(chǔ)m 門式剛架結(jié)構(gòu)適用于屋蓋較輕的無吊車或吊車噸位不超10t，跨 度不超過1624m，檐口高度不超過10m的中小型單層廠房或倉庫。 可將單層廠房結(jié)構(gòu)整體分為以下幾個子結(jié)構(gòu)體系:1.屋蓋結(jié)構(gòu)2.橫向平面排架3.縱向平面排架4.吊車梁5.支撐6.基礎(chǔ)7.圍護(hù)結(jié)構(gòu)第二節(jié) 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞 一、結(jié)構(gòu)組成一、結(jié)構(gòu)組成單層廠房結(jié)構(gòu)組成單層廠房結(jié)構(gòu)組成1. 屋面板 2. 天溝板 3. 天窗架 4. 屋架 5. 托架 6. 吊車梁 7.排架柱 8. 抗風(fēng)柱 9. 基礎(chǔ) 10. 連系梁 11. 基礎(chǔ)梁 12. 天窗架垂直支撐 1

3、3. 屋架下弦橫向水平支撐 14.屋架端部垂直支撐 15. 柱間支撐123屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 無檁體系無檁體系 有檁體系有檁體系 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋蓋支撐組成，由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋蓋支撐組成，有時還包括有天窗架和托架等構(gòu)件有時還包括有天窗架和托架等構(gòu)件 由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐所組成由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐所組成1.1.屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 屋蓋結(jié)構(gòu)由排架柱頂以上部分構(gòu)件（包括屋面板、天窗架、屋架、托架等）所組成，其作用主要是圍護(hù)和承重，以及采光與通風(fēng)。組成：組成：橫梁、橫向柱列及其基礎(chǔ)作用：作用：承受豎向荷載及橫向水平荷載，并傳至基礎(chǔ)及地基。2.2.橫向平

4、面排架橫向平面排架橫向平面排架組成及荷載圖橫向平面排架組成及荷載圖組成：組成：連系梁、吊車梁、縱向柱列、柱間支撐和基礎(chǔ)等構(gòu)件作用：作用：保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受吊車縱向水平荷載、縱向水平地震作用、溫度應(yīng)力以及作用在山墻及天窗架端壁并通過屋蓋結(jié)構(gòu)傳來的縱向風(fēng)荷載等。3.3.縱平面排架縱平面排架 縱向平面排架組成及荷載圖縱向平面排架組成及荷載圖二、結(jié)構(gòu)布置二、結(jié)構(gòu)布置布置原則：1）滿足生產(chǎn)工藝及使用要求；2）力求建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理；3）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。1.定位軸線定位軸線 定位軸線分為橫向和縱向定位軸線。 定

5、位軸線之間的距離與主要構(gòu)件的標(biāo)志尺寸是一致的，并且符合建筑模數(shù)。標(biāo)志尺寸=構(gòu)件的實(shí)際尺寸+兩端的構(gòu)造尺寸作用：作用：劃分主要承重構(gòu)件、確定其相互位置的基準(zhǔn)線； 施工放線和設(shè)備定位的依據(jù)A柱B外縱墻大型屋面板定位軸線與構(gòu)件間的關(guān)系定位軸線與構(gòu)件間的關(guān)系1)縱向定位軸線（跨度）：縱向定位軸線（跨度）： 廠房縱向定位軸線與排架柱外邊緣、縱墻內(nèi)邊緣三者重合。跨度與軌距的關(guān)系為：吊軌中心至軸線距離為：e=750mmB1：由吊車規(guī)格查， 一般為200400mmB2：80mm（100mm）B3：由設(shè)計(jì)定eLL2k321BBBe2)橫向定位軸線（柱距）：橫向定位軸線（柱距）： 在廠房端部橫向定位軸線與山墻內(nèi)邊

6、緣重合，將山墻內(nèi)側(cè)第一排柱中心內(nèi)移500mm；伸縮縫兩邊的柱中心線向兩邊移動500mm。2.柱柱網(wǎng)布置網(wǎng)布置 柱網(wǎng)布置就是確定跨度（縱向定位軸線尺寸），柱距（橫向定位軸線尺寸），如圖所示。柱網(wǎng)尺寸一經(jīng)確定，下列因素也隨之確定：m 廠房跨度：指縱向定位軸線之間的尺寸，也就是橫向柱距。m 廠房柱距：指柱子橫向定位軸線之間的尺寸。m 屋架跨度：屋架沿廠房橫向布置，支承于柱頂部，所以屋架的 跨度就等于廠房跨度。m 吊車梁的跨度：沿廠房縱向布置，支承于兩柱的牛腿之上，故梁 跨等于柱距。 柱網(wǎng)布置示意圖柱網(wǎng)布置示意圖廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則規(guī)定：規(guī)定： 當(dāng)L18m 時，以3 M為模數(shù)，

7、即9 M 、12 M 、15 M等 當(dāng)L18 m時，以6 M為模數(shù)，即24 M 、30 M 、36 M 等。3.剖面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì) 包括確定屋架下弦底面標(biāo)高和吊車軌道頂面標(biāo)高。5821543212maxhhhhhhhhhHH1 = H2 + h6 + h7 廠房的變形縫包括三種：伸縮縫、沉降縫、防震縫。1）伸縮縫4.變形縫變形縫廠房結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系大熱脹冷縮溫度應(yīng)力開裂溫度應(yīng)力結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度解決解決設(shè)置伸縮縫最大伸縮縫間距：最大伸縮縫間距：處于室內(nèi)或土中處于室內(nèi)或土中 100M處于露天時處于露天時 70M2）沉降縫以下情況考慮沉降縫：m 廠房相鄰兩部分高度相差大10m；m 兩跨間吊車噸位相差懸殊；m

8、地基承載力或下臥層土質(zhì)有較大差別。3）防震縫 位于地震區(qū)的單層廠房，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，應(yīng)設(shè)置防震縫將相鄰兩部分分開。三、支撐布置三、支撐布置支撐的分類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天窗架水平支撐天窗架垂直支撐上柱柱間支撐下柱柱間支撐屋蓋支撐柱間支撐 上弦橫向水平支撐布置上弦橫向水平支撐布置下弦橫向水平支撐布置下弦橫向水平支撐布置縱向水平支撐布置縱向水平支撐布置(4)垂直支撐m 廠房跨度小于18m且無天窗時，一般可不設(shè)垂直支撐和水平桿；m 廠房跨度1830m、屋架間距為6m、采用大型屋面板時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端

9、部的第一或第二柱間，屋架跨中設(shè)置一道垂直支撐；m 屋架跨度大于30m時，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垂直支撐和水平系桿布置圖天窗上弦水平支撐天窗上弦水平支撐2.柱間支撐布置 柱間支撐是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件。柱間支撐作用示意圖柱間支撐作用示意圖 門架式柱間支撐門架式柱間支撐四四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置、圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置單層廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)：屋面板、墻體、抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁、基礎(chǔ)梁抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件。1.抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱 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，也可與

10、下弦鉸接或同時與上、下弦鉸接?？癸L(fēng)柱與屋架的連接應(yīng)該滿足兩個條件：m 1）水平方向可靠連接m 2）垂直方向允許有一定的相互位移抗風(fēng)柱與屋架上、下弦連接構(gòu)造抗風(fēng)柱與屋架上、下弦連接構(gòu)造2.圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁 m 圈梁：設(shè)置于墻體內(nèi)并與柱子連接的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件。將墻 體與排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以增強(qiáng)廠房的整體剛 度，防止由于地基的不均勻沉降或較大的振動荷載對廠房 產(chǎn)生不利影響。m 連系梁：除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、增強(qiáng)廠房的 縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。m 過梁：當(dāng)墻體開有門窗洞口時，需設(shè)置鋼筋混凝土過梁，以支承 洞口上部墻體的重量。m 基礎(chǔ)梁：在單層廠房中，一般采用基礎(chǔ)梁來承托圍護(hù)墻體的重 量，并將其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻基礎(chǔ)，以使墻 體和柱的沉降變形一致。五、荷載傳遞五、荷載傳遞 1.豎向荷載傳遞2.橫向水平荷載傳遞3.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。作業(yè)：作業(yè)：1. 單層廠房有哪幾種結(jié)構(gòu)類型？2. 單層