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东南大学建筑结构设计课件-单层排架共88页

第一章建筑结构设计概述

(1)建筑结构设计是建筑工程的重要组成部分，它涉及到对建筑物的结构安全性、耐久性、适用性和经济性等方面的综合考虑。在建筑结构设计中，需要遵循相关的规范和标准，确保建筑物的结构能够承受各种荷载，包括自重、活荷载、风荷载和地震荷载等。此外，设计过程中还需考虑建筑物的使用功能、美观性以及与周围环境的协调性。

(2)建筑结构设计的基本原则包括安全性、适用性、耐久性和经济性。安全性是设计的基础，要求结构在正常使用和极限状态下都能保持稳定，防止发生破坏。适用性则要求结构满足使用功能的需求，如空间布局、荷载分布等。耐久性是指结构在长期使用过程中能够保持其性能，不因环境因素而退化。经济性则要求在满足上述要求的前提下，尽量降低建设成本。

(3)建筑结构设计的方法主要包括结构分析、结构设计和结构施工。结构分析是对建筑物所受荷载进行计算，确定结构的内力和变形。结构设计是在分析的基础上，选择合适的结构体系和构件，进行结构布置和尺寸设计。结构施工则是将设计图纸转化为实际建筑的过程，包括材料的选择、施工工艺的确定和施工质量控制等。在整个设计过程中，需要综合考虑各种因素，确保设计方案的合理性和可行性。

第二章单层排架结构设计原理

(1)单层排架结构是广泛应用于工业建筑和仓储建筑中的结构形式，它主要由柱、梁和基础组成。这种结构形式具有结构简单、施工方便、经济性好的特点。在单层排架结构设计中，首先要明确结构的功能需求和受力特点，然后根据荷载情况对结构进行合理的布置和设计。单层排架结构的设计原理主要包括结构受力分析、结构选型、构件设计以及连接节点设计等方面。

(2)结构受力分析是单层排架结构设计的基础，它涉及到对结构在各种荷载作用下的内力和变形进行计算。在受力分析中，需要考虑荷载类型、荷载大小、荷载分布以及结构几何形状等因素。常见的荷载包括恒载、活载、风载和地震荷载等。通过受力分析，可以确定结构在各个部位的受力状态，为后续的设计提供依据。在结构选型方面，需要根据建筑物的使用功能和荷载特点，选择合适的结构体系和构件类型，如框架结构、排架结构等。

(3)构件设计是单层排架结构设计的关键环节，主要包括柱、梁和基础的设计。柱的设计需要考虑柱的截面尺寸、配筋、连接节点等，以保证柱在受力时的稳定性和安全性。梁的设计则要确保梁在承受荷载时的刚度和强度，同时还要考虑梁的截面尺寸、配筋和连接节点等。基础设计则是为了保证整个结构在地面上的稳定性，需要根据地基条件、荷载大小和结构形式等因素进行设计。在连接节点设计方面，要确保节点在受力时的可靠性和耐久性，防止节点失效导致结构破坏。此外，设计过程中还需考虑施工工艺、材料选择和成本控制等因素，以保证设计方案的合理性和可行性。

第三章单层排架结构设计方法

(1)单层排架结构设计方法主要包括荷载计算、结构选型、截面设计、配筋计算和施工图绘制等步骤。荷载计算是基础，需要准确估算建筑物所承受的各种荷载，包括自重、活荷载、风荷载和地震荷载等。结构选型则要根据建筑物的使用需求和荷载特点，选择合适的结构体系，如单跨排架、多跨排架等。截面设计时要确保构件的截面尺寸满足强度和刚度要求，同时考虑经济性。配筋计算则是对构件的配筋进行计算，确保其能够承受设计荷载。施工图绘制是将设计意图转化为施工图纸的过程，要求图纸清晰、准确。

(2)在进行单层排架结构设计时，荷载计算是关键环节。首先，要确定荷载组合，包括永久荷载和可变荷载。然后，根据规范和经验公式计算各个荷载分项系数，进而得出总荷载。荷载计算的结果直接影响结构设计的合理性和安全性。此外，设计过程中还需考虑荷载效应组合，即不同荷载同时作用下的结构响应。

(3)单层排架结构截面设计需要遵循以下原则：首先，根据荷载计算结果确定构件截面尺寸；其次，根据截面尺寸和材料特性进行配筋设计；最后，确保截面满足强度、刚度和稳定性要求。在截面设计过程中，要综合考虑构件的受力情况、材料性能和施工条件等因素。此外，还要注意截面设计的经济性，在满足设计要求的前提下，尽量降低材料消耗。

第四章单层排架结构设计实例分析

(1)本节将以一个实际的单层排架结构设计实例进行分析，该实例为一座现代化的工业厂房。厂房建筑面积为10000平方米，主要用途为生产车间。设计过程中，首先进行了详细的现场调查和需求分析，包括建筑物的使用功能、荷载分布、建筑场地条件以及周边环境等因素。根据这些信息，确定了结构设计的基本参数，包括结构体系、构件类型、材料选择等。

(2)在结构选型方面，考虑到厂房的平面布置和荷载特点，选择了单层排架结构体系。该体系由柱、梁和基础组成，具有良好的承载能力和经济性。在结构分析阶段，对厂房进行了荷载计算，包括恒载、活载、风荷载和地震荷