15、单层工业厂房构造要点.ppt

第2章 单层工业厂房结构设计 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结构分析方法（计算简图、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、牛腿、柱下独立基础的配筋构造要求。 结构类型和结构体系 单厂的结构构件选型与支撑布置 铰接排架的内力分析与组合 单厂排架柱设计 牛腿设计 柱下单独基础设计 单层厂房的特点： 单厂结构的跨度大、高度大、荷载大、内力大、截面尺寸大 常承受动力荷载 隔墙少，柱是承受屋盖荷载、墙体荷载、吊车荷载以及地震荷载的主要构件 2.1 结构类型和结构体系 按承重结构的材料分 砌体混合结构（无吊车或Q50kN，l15m，柱顶标高不超过8m）； 钢筋混凝土结构 钢结构（重型吊车Q1500kN ，l36m） 按外形分：单跨与多跨、等高与不等高、单层与多层； 按结构体系分：排架、刚架 2.2 结构组成及荷载传递 1、屋盖结构 有檩、无檩体系。多用无檩体系。 组成：屋面板、檩条、屋面梁或屋架、天窗架、支撑、托架 作用：承重、围护，与支撑体系将纵横向平面排架连接成整体并传递荷载 荷载：屋面活荷载、雪荷载、自重等 2、横向平面排架 横向平面排架上竖向荷载的传力途径 横向平面排架上横向水平荷载的传力途径 3、纵向平面排架 4、围护结构 组成：纵墙、山墙、横墙、墙梁、抗风柱、连系梁、基础梁等。 作用：围护和承重。主要承受墙体和构件的自重以及作用在墙面的风载。 厂房结构的设计步骤 一个建设项目的设计，一般包括工艺设计、建筑设计、结构设计和设备设计（如水、暖、电等）等几方面。就单层厂房结构设计而言，可分为方案设计、技术设计和施工图绘制等三个阶段。 2.3 结构布置 2.3.1 厂房平面布置 2.3.2 厂房支撑布置 2.3.3 围护结构布置 2.3.1 厂房平面布置 1、柱网布置 2、变形缝 1、柱网布置 横向定位轴线——定柱距、屋面板跨、吊车梁跨。即吊车梁、连系梁、基础梁、屋面板及外墙板等一系列纵向构件的标志长度（实际尺寸+构造尺寸）。 纵向定位轴线——定跨度，即屋架的标志长度。 纵向定位轴线与中柱的关系 2、变形缝的布置 伸缩缝 为减小温度应力，从基顶开始将结构分为若干区段。横向伸缩缝采用双柱式、纵向伸缩缝采用滚轴式。 最大间距为70m(露天),100m(室内或土中） 沉降缝 防止不均匀沉降，从基底到屋顶全部断开。一般不设。 防震缝 从基顶分开，缝宽为100~150mm 2.3.2 支撑的布置 屋盖支撑：包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。 柱间支撑：是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件。 1、屋盖支撑 屋架之间的垂直支撑和水平系杆：保证屋架侧向稳定。在第一或二柱间设垂直支撑。 上、下弦横向水平支撑：保证上下弦的侧向稳定，并可靠传递纵向水平力至纵向排架。伸缩缝区间两端的第一二柱间。图 下弦纵向水平支撑：设在下弦端部节间，与横向水平支撑形成封闭体系，并将横向水平力分散给横向排架。图 下弦纵向水平支撑 垂直支撑 2、柱间支撑 2.3.3 围护结构布置 1、抗风柱的布置 2、圈梁、连系梁、过梁和基础梁的布置 1、抗风柱的布置 抗风柱其外边缘与厂房横向封闭轴线重合，离屋架中心线600mm。为了避免抗风柱与端屋架相碰，应将抗风柱的上部截面高度适当减小，形成变截面柱。 作用：将山墙分成几个区段，使风荷载一部分直接传给纵向柱列，另一部分经抗风柱上端通过屋盖传给纵向柱列，下端传给基础。 设置方式：与基础刚接，与屋架下弦或同时与上下弦铰接，与屋架间可有相对竖向移动但水平方向应可靠连接。常采用弹簧板或长圆孔螺栓。 2、圈梁、连系梁、过梁和基础梁的布置 砖砌体作围护墙时，要设圈梁、连系梁、过梁和基础梁。可结合在一起。 圈梁的作用是将墙体与厂房柱箍在一起，加强刚度，防止不均匀沉降。 连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强纵向刚度，还承受其上的墙体的重力。 过梁承担门窗洞口上部墙体的重力。 基础梁承受围护墙体的重力。可不另做墙基础。 2.4 构件选型与截面尺寸确定 2.4.1 屋盖结构构件 1、屋面板： 无檩体系:常用预应力砼大型屋面板（1.5*6，3*9)。 有檩体系：檩条、小型屋面板（槽瓦、波形大瓦等） 2、屋面梁和屋架 屋面梁有预应力混凝土单坡或双坡薄腹工形梁及空腹梁。 屋架有拱式和桁架式。 3. 天窗架和托架 2.4.2 吊车梁 T形、工形。RC、PC。跨度一般为6m。 吊车梁一般根据吊车的起重量、工作级别、台数、厂房的跨度和柱距等因素选用。 2.4.3 柱 常用形式有矩形、I形、管柱、双肢柱等 2.4.4 基础 取决于上部结构荷