佳木斯大学建筑工程学院建筑结构选型课件第二章 排架结构.ppt

李广军 建筑结构选型 2 排架结构 基本特点 屋面承重结构在柱顶与排架柱铰接，而柱与基础则为刚接，即在柱底形成一固定端，形成一个平面结构体系。 空间受力体系。 实际受力中，一种荷载的作用常对本身所在的排架起主要作用，而对邻近排架的影响较小，可以忽略不计，简化为平面排架体系。 用途 排架结构一般可用于单层工业厂房、空旷建筑物如仓库、车库、飞机库、食堂、剧院等 2.1 排架结构的特点 2.2 排架结构的类型 钢筋混凝土排架结构 钢排架结构 混合排架结构 砖排架结构 钢筋混凝土排架结构的类型 2.3 排架结构的组成 （1）屋盖结构 2.3 排架结构的组成 （2）横向平面排架 2.3 排架结构的组成 （3）纵向平面排架 2.3 排架结构的组成 （4）围护结构 2.4 排架结构承受的主要荷载及传力途径 2.4.2 传力途径： 屋面荷载 屋顶承重结构(屋盖结构)→排架柱→基础； 作用于围护墙的风荷载 一部分直接传于柱子；另一部分则由墙体先传至墙梁，再由墙梁传至柱子； 水平地震作用 通过屋顶承重结构传至柱子 吊车制动力 经由吊车梁等构件直接传至柱子 作用于排架平面内的任何荷载均通过排架传至地基，均使柱子产生弯矩、剪力、轴力等，使柱与基础均为偏心受力构件。 2.5 主要构件的选型 经济合理： 工艺和建筑设计要求： 荷载或对负荷的限制条件： 施工条件： 2.5 主要构件的选型 屋面板： 檩条： 屋架和屋面梁： 天窗架： 托架： 吊车梁： 柱：矩形、工字形、双肢柱、管型预制柱。 基础： 钢筋混凝土排架柱类型 常用柱的选型（自重，刚度，施工，构造，运输、吊装） 矩形：外形简单整齐，制作方便 工字形柱：受力形态比矩形柱合理 平腹杆双肢柱 斜腹杆双肢柱 管柱 钢筋混凝土排架柱选型 原则 力求合理、模板简单、维护方便，要考虑有无吊车、柱高和柱距等因素；同时要因地制宜，考虑制作、运输、吊装及材料供应等条件；在同一工程中，柱型、规格不宜过多，为施工工厂化、机械化创造条件。 预制柱根据截面高度确定截面形式： h≤600mm时，宜采用矩形截面； h=600~800mm时，采用工字型或矩形； h=900~1400mm时，宜采用工字型； h＞1400mm时，宜采用双肢柱； 管柱及其它柱型可根据经验和工程具体情况选用。 钢筋混凝土排架柱选型 根据柱的总长度和所受内力选择不同的形式。 对于设有悬臂吊车的柱宜采用矩形； 对于易受撞击及设有壁行吊车的柱宜采用矩形或腹板厚度≥ 120 mm、翼缘高度≥ 150mm 的工字型柱，采用双肢柱时，安装壁行吊车的局部宜作成实腹形； 高温车间和有侵蚀性气体的车间，不宜采用薄壁工字型柱、管柱及双肢柱等，以保证结构安全和耐久性。 8度或9度区，宜采用矩形、斜腹杆双肢柱或工字型柱。不宜采用薄壁开孔或预制腹板的工字型柱； 柱底至室内地坪以上500内及上柱宜采用矩形截面。 2.6 单层厂房排架结构设计步骤 (1)初步设计阶段 (2)扩大初步设计阶段 (3)施工图阶段 钢排架及混合排架 钢排架 屋顶承重结构采用钢桁架，铰接于钢柱柱顶； 混合排架 屋顶承重结构采用钢结构而柱子采用钢筋混凝土结构。 优点 钢桁架自重轻，制作与吊装均比钢筋混凝土桁架有利（不产生裂缝），对具有较大振动的建筑物具有韧性，在地震作用下，钢结构具有很好的延性。 在跨度＞30m时，优点更突出。 有防爆要求的建筑中，为减轻屋顶重量，减少灾害常采用钢结构屋顶。 钢排架及混合排架 缺点： 高温环境，钢材的强度将受到影响； 一般在300oC以下影响不大，而超过300oC以后，钢材的屈服点及极限强度均开始下降，当达到600oC时，强度几乎为零。 防火等级不能满足二级要求（屋顶承重结构为非燃烧体，耐火极限0.5小时)； 不能耐受酸气腐蚀； 不宜用于湿度较大的环境； 易失稳，应注意设置支撑系统。 钢、混合排架用途及构件种类 大跨度的食堂、影剧院、体育馆、飞机库和重型工业车间； 钢桁架作为屋面承重结构，屋面板可以采用有檩体系和无檩体系 有檩体系 檩条可以为型钢檩条、薄壁型钢檩条、轻型钢桁架檩条等，屋面材料可以采用瓦楞铁、压轧型钢板、石棉瓦、预制钢筋混凝土槽型瓦，波形瓦或粘土瓦等。 无檩体系 一般屋面可以采用预应力大型屋面板，或加筋加气混凝土屋面板，采用加筋灌缝提高刚度和防潮。 钢、混合排架用途及构件种类 钢、混合排架用途及构件种类 排架柱 钢排架柱 一般可以选择工字型或H型钢柱； 荷载较大时，可用型钢及钢板组合成大型实腹工字型柱； 荷载更大时，则可以采用带斜腹杆的双肢柱 为了满足防火要求，钢结构外部应另加防火保护层； 混合排架柱 与钢筋混凝土排架相同 薄腹梁结构 薄腹梁实质就是梁结构，属受弯构件，用于屋盖。 由于跨度比较大，为了减轻结构自重，截面常用工字