yang第次課第章單層工業(yè)廠房

第2章單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1本章重點(diǎn)：熟悉單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的選型與結(jié)構(gòu)布置方法；掌握鋼筋混凝土排架的結(jié)構(gòu)分析方法（計(jì)算簡圖、荷載與內(nèi)力計(jì)算方法）、內(nèi)力組合原則及柱的截面設(shè)計(jì)方法；熟悉排架柱、牛腿、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的配筋構(gòu)造要求。2結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系單廠的結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型與支撐布置鉸接排架的內(nèi)力分析與組合單廠排架柱設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)柱下單獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3單層廠房的特點(diǎn)：單廠結(jié)構(gòu)的跨度大、高度大、荷載大、內(nèi)力大、截面尺寸大常承受動(dòng)力荷載隔墻少，柱是承受屋蓋荷載、墻體荷載、吊車荷載以及地震荷載的主要構(gòu)件4按承重結(jié)構(gòu)的材料分砌體混合結(jié)構(gòu)（無吊車或Q<50kN，l<15m，柱頂標(biāo)高不超過8m）；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)（重型吊車Q>1500kN，l>36m）按外形分：單跨與多跨、等高與不等高、單層與多層；按結(jié)構(gòu)體系分：排架、剛架2.1結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系5排架結(jié)構(gòu)：由屋面梁或屋架、柱和基礎(chǔ)組成。排架的柱與屋架鉸接而與基礎(chǔ)剛接。根據(jù)材料不同可分為：鋼-鋼筋混凝土排架、鋼筋混凝土-磚排架、鋼筋混凝土排架。6剛架結(jié)構(gòu)：柱與屋架（梁）剛接而與基礎(chǔ)常為鉸接。有折線形門式剛架、拱形門式剛架；三鉸式、兩鉸式。簡單輕巧，但剛度較差，適用于無吊車或吊車噸位不大于100kN、跨度不超過18m的輕型廠房。72.2結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞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13.屋架下弦橫向水平支撐14.屋架端部垂直支撐15.柱間支撐8單層排架結(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13）屋架下弦橫向支撐14）屋架垂直支撐15）柱間支撐9101112結(jié)構(gòu)組成屋蓋結(jié)構(gòu)橫向平面排排架縱向平面排排架圍護(hù)結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)131、屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)有檁、無檁檁體系。多用無檁體體系。組成：屋面板、、檁條、屋屋面梁或屋屋架、天窗窗架、支撐撐、托架作用：承重、圍圍護(hù)，與支支撐體系將將縱橫向平平面排架連連接成整體體并傳遞荷荷載荷載：屋面活荷荷載、雪荷荷載、自重重等142、橫向平平面排架由橫梁、橫橫向柱列及及其基礎(chǔ)所所組成的平平面骨架，，是廠房的基基本承重結(jié)結(jié)構(gòu)。廠房承受受的豎向荷荷載（自重、屋屋面活荷載載、雪荷載載和吊車豎豎向荷載等等）及橫向向水平荷載載（風(fēng)、地地震、水平平制動(dòng)）主主要通過橫橫向平面排排架傳至基基礎(chǔ)及地基基。15橫向平面排排架上豎向荷載的傳力途徑徑吊車豎向荷荷載屋面荷載天窗架屋面板屋架吊車梁柱連系梁縱墻自重基礎(chǔ)基礎(chǔ)梁地基16橫向平面排排架上橫向水平荷荷載的傳力途徑徑天窗架屋架吊車橫向水平荷載吊車梁柱縱墻基礎(chǔ)地基橫向風(fēng)荷載屋面板橫向水平地震作用17屋架柱基礎(chǔ)縱墻天窗架吊車橫向水水平荷載橫向風(fēng)荷載載橫向地震作作用屋面板吊車梁橫向水平荷荷載傳遞路路線通過橫向排架183、縱向平平面排架由連系梁、、吊車梁、、縱向柱列列、柱間支支撐和基礎(chǔ)礎(chǔ)等構(gòu)件組組成的縱向向平面骨架架。作用是保證廠房房結(jié)構(gòu)的縱縱向穩(wěn)定性性和剛度，承受吊車車縱向水平平荷載、縱縱向水平地地震作用、、以及作用用在山墻傳傳來的縱向向風(fēng)荷載等等?？v向柱柱列柱子數(shù)數(shù)量較多，，并有吊車車梁，連系系梁，柱間間支撐等，，故桿件內(nèi)內(nèi)力不大，，不考慮地地震作用時(shí)時(shí)，一般可不進(jìn)進(jìn)行縱向平平面排架計(jì)計(jì)算。19屋蓋及屋蓋蓋支撐柱基礎(chǔ)抗風(fēng)柱天窗架吊車縱向水水平荷載縱向風(fēng)荷載載縱向地震作作用天窗端壁吊車梁縱向水平荷荷載傳遞路路線通過縱向排架山墻204、圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)組成：縱墻、山山墻、橫墻墻、墻梁、、抗風(fēng)柱、、連系梁、、基礎(chǔ)梁等等。作用：圍護(hù)和承承重。主要要承受墻體體和構(gòu)件的的自重以及及作用在墻墻面的風(fēng)載載。21廠房結(jié)構(gòu)的的設(shè)計(jì)步驟驟一個(gè)建設(shè)項(xiàng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)計(jì)，一般包包括工藝設(shè)設(shè)計(jì)、建筑筑設(shè)計(jì)、結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和和設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)（如水、、暖、電等等）等幾方方面。就單層廠房房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)而言，可可分為方案案設(shè)計(jì)、技技術(shù)設(shè)計(jì)和和施工圖繪繪制等三個(gè)個(gè)階段。方案設(shè)計(jì)階段確定柱網(wǎng)布置等平面問題

——確定結(jié)構(gòu)形式、標(biāo)高等剖面問題進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型、初估尺寸技術(shù)設(shè)計(jì)階段——確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖荷載計(jì)算及排架內(nèi)力分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱、基礎(chǔ)等）設(shè)計(jì)施工圖階段——結(jié)構(gòu)布置圖（屋面、柱、基礎(chǔ)等）構(gòu)件布置與配筋圖節(jié)點(diǎn)大樣圖222.3結(jié)結(jié)構(gòu)布置置2.3.1廠房平平面布置2.3.2支撐布布置2.3.3圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)布置232.3.1廠廠房平面布布置1、柱網(wǎng)布布置2、變形縫縫241、柱網(wǎng)布布置橫向定位軸軸線——定柱距距、屋面板板跨、吊車車梁跨。即即吊車梁、、連系梁、、基礎(chǔ)梁、、屋面板及及外墻板等等一系列縱縱向構(gòu)件的的標(biāo)志長度度（實(shí)際尺尺寸+構(gòu)造造尺寸）。?？v向定位軸軸線——定跨度度，即屋架架的標(biāo)志長長度。為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化化、生產(chǎn)工工業(yè)化、施施工機(jī)械化化，通常有：：柱距一般用6m或6m的的倍數(shù)（局局部抽柱））。個(gè)別采采用9m柱柱距?？缍仍?8m以以下的，采采用3m的的倍數(shù)；18m以上上的采用6m的倍數(shù)數(shù)。必要時(shí)時(shí)采用21m，27m，33m。2526橫向定位軸軸線與柱的關(guān)系系在廠房端部部與山墻內(nèi)內(nèi)邊緣重合合，須將山山墻內(nèi)側(cè)第一排排柱中心內(nèi)內(nèi)移600mm；伸伸縮縫兩邊邊的柱中心心線向兩邊邊移動(dòng)600mm。目的是使端端屋架和山山墻抗風(fēng)柱柱的位置不不發(fā)生沖突突。27縱向定位軸軸線與邊柱的關(guān)關(guān)系柱距6m，，無吊車或或Q<20t時(shí)，用用封閉軸線。柱距6m、、20t<Q<32t時(shí)，采采用非封閉軸線線，D=125mm；柱距12m或Q>50t時(shí)，，采用非封閉軸線線，D=250、500mm。28縱向定位軸軸線與中柱的關(guān)關(guān)系29等高跨：上上柱中心線線與縱向軸軸線重合高低跨：單柱（高跨跨Q<20t，軸線線在高跨柱柱邊；若Q>32T，兩條軸軸線，高跨跨柱邊向高高跨縱軸線線外移插入入距A=D)雙柱（Q<20t，軸線分分別在高低低跨柱外側(cè)側(cè)邊，中間間相隔伸縮縮縫C和封封墻厚度B；若高跨跨Q>32T時(shí)，高高跨柱邊還還應(yīng)向高跨跨軸線外移移D，中間間相隔伸縮縮縫C和封封墻厚度B以及D。30吊車軌道中中心至縱向向定位軸線線的距離為為750mm。吊車上緣與與屋架下弦弦凈空要求求不小于220mm。312、變形縫縫的布置伸縮縫為減小溫度度應(yīng)力，從從基頂開始始將結(jié)構(gòu)分分為若干區(qū)區(qū)段。橫向向伸縮縫采采用雙柱式、縱向伸縮縮縫采用滾軸式。最大間距為為70m(露天),100m(室內(nèi)或或土中）沉降縫防止不均勻勻沉降，從從基底到屋屋頂全部斷斷開。一般般不設(shè)。防震縫從基頂分開開，縫寬為為100~150mm32332.3.2支撐撐布置屋蓋支撐：包括上弦橫橫向水平支支撐、下弦弦橫向水平平支撐、縱縱向水平支支撐、垂直直支撐、縱縱向水平系系桿、天窗窗架支撐等等。柱間支撐：是縱向平面排排架中最主主要的抗側(cè)側(cè)力構(gòu)件。。34支撐的作用用：351、屋蓋支支撐屋架之間的的垂直支撐撐和水平系系桿：保證屋架側(cè)側(cè)向穩(wěn)定。。在第一或或二柱間設(shè)設(shè)垂直支撐撐。上、下弦橫橫向水平支支撐：保證上下下弦的側(cè)向向穩(wěn)定，并并可靠傳遞遞縱向水平平力至縱向向排架。伸伸縮縫區(qū)間間兩端的第第一二柱間間。圖下弦縱向水水平支撐：設(shè)在下弦弦端部節(jié)間間，與橫向向水平支撐撐形成封閉閉體系，并并將橫向水水平力分散散給橫向排排架。圖36上弦橫向水水平支撐作用：保證屋架上上弦的側(cè)向向穩(wěn)定性；；增強(qiáng)屋蓋蓋的整體剛剛度；承受受由山墻通通過抗風(fēng)柱柱傳來的風(fēng)風(fēng)荷載和其其他縱向水水平荷載，，并傳至廠廠房縱向柱柱列。位置：設(shè)在伸縮縫縫區(qū)間兩端端的第一二二柱間。若大型屋屋面板與屋屋架連接質(zhì)質(zhì)量能保證證，可不設(shè)設(shè)。37位置置：：在伸縮縮縫縫區(qū)區(qū)段段兩兩端端的的第第一一二二柱柱間間設(shè)設(shè)置置。。當(dāng)屋屋架架下下弦弦設(shè)設(shè)有有懸懸掛掛吊吊車車，，或或廠廠房房內(nèi)內(nèi)有有較較大大振振動(dòng)動(dòng)，，或或山山墻墻風(fēng)風(fēng)荷荷載載通通過過抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱傳傳至至屋屋架架下下弦弦，，應(yīng)應(yīng)設(shè)設(shè)。。下弦弦橫橫向向水水平平支支撐撐作用用：：防止止屋屋架架下下弦弦側(cè)側(cè)向向振振動(dòng)動(dòng)；；將將山山墻墻風(fēng)風(fēng)荷荷載載及及縱縱向向水水平平荷荷載載傳傳至至縱縱向向柱柱列列。。38下弦弦縱縱向向水水平平支支撐撐作用用：：加強(qiáng)強(qiáng)屋屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的橫橫向向水水平平剛剛度度；；保保證證橫橫向向水水平平荷荷載載的的縱縱向向分分布布，，加加強(qiáng)強(qiáng)排排架架間間的的協(xié)協(xié)同同工工作作能能力力；；保保證證托托架架上上弦弦的的側(cè)側(cè)向向穩(wěn)穩(wěn)定定。。位置置：：在屋屋架架下弦弦端端節(jié)節(jié)間間沿廠廠房房縱縱向向通通長長或或局局部部設(shè)設(shè)置置一一道道；；當(dāng)當(dāng)已已設(shè)設(shè)有有下下弦弦橫橫向向水水平平支支撐撐時(shí)時(shí)，，為為保保證證廠廠房房空空間間剛剛度度，，應(yīng)盡盡可可能能與與橫橫向向水水平平支支撐撐連連接接，，以以形形成成封封閉閉的的水水平平支支撐撐系系統(tǒng)統(tǒng)。39垂直直支支撐撐作用用：：保證證屋屋架架受受荷荷后后在在平平面面外外的的穩(wěn)穩(wěn)定定，，防防止止側(cè)側(cè)向向顫顫動(dòng)動(dòng)；；傳傳遞遞縱縱向向水水平平力力。。位置置：：應(yīng)與與下下弦弦橫橫向向水水平平支支撐撐布布置置在在同同一一柱柱間間內(nèi)內(nèi)（伸伸縮縮縫縫區(qū)區(qū)段段兩兩端端））。。垂直直支支撐撐和和水水平平系系桿桿布布置置圖圖40水平平系系桿桿作用用：：上弦弦水水平平系系桿桿是為為保保證證屋屋架架上上弦弦或或屋屋面面梁梁受受壓壓翼翼緣緣的的側(cè)側(cè)向向穩(wěn)穩(wěn)定定，，減減小小壓壓桿桿的的計(jì)計(jì)算算長長度度；；下弦弦水水平平系系桿桿是為為防防止止在在吊吊車車或或有有其其它它水水平平振振動(dòng)動(dòng)時(shí)時(shí)屋屋架架下下弦弦側(cè)側(cè)向向顫顫動(dòng)動(dòng)。。位置置：：在未設(shè)設(shè)置置垂垂直直支支撐撐的的屋屋架架間間，在在相相應(yīng)應(yīng)于于垂垂直直支支撐撐平平面面內(nèi)內(nèi)的的屋屋架架上上弦弦和和下下弦弦節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)處處，，設(shè)設(shè)置置通通長長的的水水平平系系桿桿。。412、、柱柱間間支支撐撐作用用：：保證證廠廠房房縱縱向向排排架架的的剛剛度度和和穩(wěn)穩(wěn)定定。。將將縱縱向向水水平平荷荷載載傳給給基基礎(chǔ)礎(chǔ)。。位置置：：上部部支支撐撐通常常設(shè)設(shè)在在伸伸縮縮縫縫區(qū)區(qū)段段兩兩端端及及中中央央或或附附近近；；下部部支支撐撐通常常在在伸伸縮縮縫縫區(qū)區(qū)段段中中部部和和上上柱柱支支撐撐相相對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的位位置置。。42柱間間支支撐撐在以以下下情情況況設(shè)設(shè)置置：：（1））廠廠房房內(nèi)內(nèi)設(shè)設(shè)置置重重級(jí)級(jí)工工作作制制吊吊車車，，或或中中、、輕輕級(jí)級(jí)工工作作制制吊吊車車起起重重量量在在10噸噸以以上上；；（2））廠廠房房跨跨度度在在18米米及及18米米以以上上，，或或柱柱高高在在8米米以以上上；；（3））縱縱向向柱柱的的總總數(shù)數(shù)每每排排在在7根根以以下下；；（4））設(shè)設(shè)有有3噸噸及及3噸噸以以上上吊吊車車；；（5））露露天天吊吊車車的的柱柱列列。。43支撐常見形式443、、天天窗窗架架支支撐撐作用用：保證證天天窗窗架架上上弦弦的的側(cè)側(cè)向向穩(wěn)穩(wěn)定定；；將將天天窗窗端端壁壁上上的的風(fēng)風(fēng)荷荷載載傳傳給給屋屋架架。。45462.3.3圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)布布置置1、、抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱的的布布置置2、、圈圈梁梁、、連連系系梁梁、、過過梁梁和和基基礎(chǔ)礎(chǔ)梁梁的的布布置置471、、抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱的的布布置置抗風(fēng)柱其其外邊緣緣與廠房房橫向封封閉軸線線重合，，離屋架架中心線線600mm。為了避避免抗風(fēng)風(fēng)柱與端端屋架相相碰，應(yīng)應(yīng)將抗風(fēng)風(fēng)柱的上上部截面面高度適適當(dāng)減小小，形成成變截面面柱。作用：將山墻分分成幾個(gè)個(gè)區(qū)段，，使風(fēng)荷荷載一部部分直接接傳給縱縱向柱列列，另一一部分經(jīng)經(jīng)抗風(fēng)柱柱上端通通過屋蓋蓋傳給縱縱向柱列列，下端端傳給基基礎(chǔ)。設(shè)置方式式：與基礎(chǔ)剛剛接，與與屋架下下弦或同同時(shí)與上上下弦鉸鉸接，與屋架間間可有相相對(duì)豎向向移動(dòng)但但水平方方向應(yīng)可可靠連接接。常采用用彈簧板板或長圓圓孔螺栓栓。4849抗風(fēng)柱的的布置502、圈梁梁、連系系梁、過過梁和基基礎(chǔ)梁的的布置磚砌體作作圍護(hù)墻墻時(shí)，要要設(shè)圈梁梁、連系系梁、過過梁和基基礎(chǔ)梁。?？山Y(jié)合合在一起起。圈梁的作用是是將墻體體與廠房房柱箍在在一起，，加強(qiáng)剛剛度，防防止不均均勻沉降降。連系梁的作用是是連系縱縱向柱列列，以增增強(qiáng)縱向向剛度，，還承受受其上的的墻體的的重力。。過梁承擔(dān)門窗窗洞口上上部墻體體的重力力?；A(chǔ)梁承受圍護(hù)護(hù)墻體的的重力。?？刹涣砹碜鰤A(chǔ)。51基礎(chǔ)梁的的布置522.4構(gòu)構(gòu)件件選型與與截面尺尺寸確定定2.4.1屋屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件2.4.2吊吊車梁2.4.3柱柱2.4.4基基礎(chǔ)主要承重重構(gòu)件有屋面板板、屋架架、吊車車梁、柱柱、基礎(chǔ)礎(chǔ)。屋面面板、屋屋架、吊吊車梁及及大部分分構(gòu)件均均有標(biāo)準(zhǔn)圖集集。柱和基礎(chǔ)礎(chǔ)一般需需計(jì)算確確定。532.4.1屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件1、屋面面板：無檁體系系:常用用預(yù)應(yīng)力力砼大型型屋面板板（1.5*6，3*9)。。有檁體系系：檁條、小小型屋面面板（槽槽瓦、波波形大瓦瓦等）5455562、屋面面梁和屋屋架屋面梁有預(yù)應(yīng)力力混凝土土單坡或或雙坡薄薄腹工形形梁及空空腹梁。。屋架