单层工业厂房.ppt

1，11单层工业厂房，2，排架结构，门式刚架结构，(1)按承重结构体系，可分为排架结构和刚架结构，11.1单层工业厂房的结构组成和受力特点，1结构组成，3混合结构，钢筋混凝土结构。无吊车或吊车吨位不超过5t、跨度不超过15m、柱顶标高不超过8m且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构。对于大型重型吊车厂房，跨度大于36m或有特殊工艺要求的，可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱和钢屋架组成的结构，(2)根据生产规模，可分为大型、中型和小型；(3)根据主要承重材料，可分为：钢结构，除上述以外的单层厂房均可采用混凝土结构。此外，除特殊情况外，一般采用装配式钢筋混凝土结构，包括1个结构组成，11.1单层工业厂房的结构组成和受力特点，4。单层植物结构是由一些构件组成的复杂空间应力系统，整个结构可分为以下子结构系统：单层植物结构，1。车顶面板2。天沟板3。屋架5。括号6。吊车梁7。8号弯柱。抗风柱9。基础10。连接梁11。基础梁12。屋架垂直支撑13。屋架下弦水平支撑14。屋架末端垂直支撑15。柱间支撑，11.1单层工业厂房的结构组成和应力特征，1结构组成，5。屋顶结构，檩条系统和无檩条系统。，由大型屋面板、屋顶桁架或屋顶梁和屋顶支撑组成，有时包括天窗框架和支架；，由小型屋顶面板、檩条、屋顶桁架和屋顶支撑组成，屋顶结构、结构组成和11.1单层工业厂房的应力特性；1结构组成，6，横向排架结构、由梁、横向柱及其基础组成的平面骨架，是工厂的基本承重结构。厂房承受的竖向荷载和水平荷载主要通过水平平面排架、水平平面排架的组成和荷载图、11.1单层工业厂房的结构组成和受力特点、1结构组成、7，、纵向排架结构和由连梁、吊车梁、纵柱、柱间支撑、基础等构件组成的纵向平面骨架传递给基础和基础。其功能是确保厂房结构的纵向稳定性和刚度，并承受作用在山墙和天窗框架端墙上并通过屋顶结构传递的吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力和纵向风荷载。围护结构位于厂房外围，包括纵墙、横墙(山墙)、风柱、连梁、基础梁等构件。这些构件承受的荷载主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载、纵向平面排架的组成和荷载图、11.1单层工业厂房的结构组成和受力特点、1结构组成、8、1屋顶支撑布置、(1)上弦水平支撑、屋顶支撑包括上弦水平支撑、下弦水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、纵向水平拉杆、天窗框架支撑等。组成：沿厂房跨度方向由十字角钢、直腹杆和屋架上弦杆组成的水平桁架。作用：确保屋架上弦杆的横向稳定性；增强屋顶的整体刚性；作为山墙抗风柱的顶部水平支撑，承受山墙传来的风荷载和其他纵向水平荷载，并传递给厂房的纵向柱。布置：当屋面为檩条系统或屋面为无檩条系统时，但屋面板与屋架的连接质量无法保证，抗风柱连接作用：将山墙风荷载和纵向水平荷载传递给纵柱；防止屋架下弦横向振动。布置：当屋架下弦装有吊机，或厂房振动大，或山墙上的风荷载通过抗风柱传递到屋架下弦时，应设置在每个伸缩缝段两端的第一或第二柱之间，并设置在与上弦水平支撑相同的柱之间。下弦水平支撑布置、屋顶支撑布置、11.2单层工业厂房的结构布置和支撑布置、11、(3)纵向水平支撑，其由由交叉角钢、直杆和屋顶桁架下弦的第一节间组成的纵向水平桁架组成。作用：加强屋顶结构的水平刚度；确保水平荷载的垂直分布，加强厂房的空间工作。确保支架上弦的横向稳定性。布置：当有软钩桥式起重机，且厂房高度大，起重机起重量大时，应沿厂房纵向或局部在屋架下弦端节间设置一条线；当已经设置下弦水平支撑时，为了保证厂房的空间刚度，应尽可能与水平支撑连接，形成封闭的水平支撑体系。纵向水平支撑布置、2个屋面支撑布置、11.2单层工业厂房的结构布置和支撑布置、12、(4)竖向支撑，由角钢组成的竖向桁架和屋架直腹杆组成，呈十字或W形。作用：确保屋架在加载后脱离平面的稳定性；传递纵向水平力。布置：应与下弦杆的水平支撑布置在同一柱室内。当厂房跨度小于18m且无天窗时，一般不需要垂直支撑和水平拉杆。当车间跨度为18 30m，屋架间距为6m，且采用大型屋面板时，应在每个伸缩缝段末端第一或第二根立柱之间的屋架跨度内设置竖向支撑；当屋架跨度大于30m时，应在每个伸缩缝段的第一或第二根柱的末端，屋架跨度约1/3的节点处设置两根竖向支撑。2屋顶支撑布置图、11.2单层工业建筑的结构布置图和支撑布置图、13垂直支撑和水平拉杆布置图、2屋顶支撑布置图、11.2单层工业建筑的结构布置图和支撑布置图、14(5)水平拉杆，包括上部水平拉杆和下部水平拉杆。作用：上弦水平拉杆是为了保证屋架上弦或屋梁受压翼缘的横向稳定性；下弦水平拉杆是为了防止有吊车或其他水平振动时，屋架下弦的横向振动。布置：当屋面有竖向支撑时，在无竖向支撑的屋架之间的竖向支撑平面所对应的屋架上弦节点和下弦节点处布置全长水平拉杆。刚性拉杆(压杆):位于屋架端部主支撑节点和屋架上弦屋脊节点的所有长水平拉杆均采用刚性拉杆；当屋架横向水平支撑位于伸缩缝段两端的第二柱空间时，第一柱空间的水平拉杆应采用刚性拉杆。柔性系杆(系杆):其余可以是柔性系杆。2屋顶支撑布置、11.2单层工业建筑的结构布置和支撑布置、15、(6)天窗框架支撑，包括天窗框架上弦的水平支撑、天窗框架之间的垂直支撑和水平拉杆。功能：确保屋架上弦杆的横向稳定性；天窗端壁上的风荷载传递到屋顶桁架。布置：纵向位置(柱间):通常，天窗框架上弦的水平和垂直支撑都布置在天窗末端的第一个柱间。横向位置(轨道):通常，垂直支架布置在天窗的两侧。水平系杆，柱间支撑功能示意图，11.2单层工业厂房的结构布置和支撑布置，17，分类：对于带吊车的厂房，根据其位置可分为上部柱间支撑和下部柱间支撑。上柱到柱支架：位于牛腿的上部，在柱的顶部有一根长的刚性系杆；承受作用在山墙和天窗墙端的风荷载，保证厂房上部的纵向刚度。下柱的柱间支撑：位于牛腿下部；承受上部支撑内力、起重机纵向制动力和纵向水平地震作用等。并将它们传送给基金会。形状：十字形；当设备要通过或放置在立柱之间时，或者立柱之间的距离太大而不能使用交叉支撑时，可以使用龙门架支撑。龙门架柱支撑、3柱支撑布置、11.2单层工业厂房结构布置和支撑布置、18、4围护结构布置，风柱一般只与基础相连，与屋架上弦杆铰接；当屋架配有下弦杆水平支撑时，也可以同时与下弦杆或上弦杆和下弦杆铰接。抗风柱和屋架通常由弹簧板连接，弹簧板可以垂直移动，在水平方向具有更大的刚度。如果厂房沉降较大，应采用槽孔螺栓连接。(1)抗风柱，抗风柱与屋架上下弦杆的连接结构，11.2单层工业厂房的结构布置和支撑布置，19，(2)圈梁，连梁，过梁和基础梁，圈梁是现浇钢筋混凝土构件，布置在墙体中并与柱连接。其功能是将墙体与排架柱、抗风柱等粘结在一起。以增强设备的整体刚度，并防止由于基础不均匀沉降或大的振动载荷而对设备产生不利影响。除了承受墙体荷载外，连梁还具有连接纵柱、增强厂房纵向刚度和传递纵向水平荷载的功能。当墙体设有门窗洞口时，应提供钢筋混凝土过梁来支撑洞口上方墙体的重量。在围护结构的布置中，圈梁、系梁和过梁应尽可能组合，使一根梁可以作为两根或三根梁，以简化结构，节约材料，便于施工。在单层厂房中，基础梁通常用于支撑围护墙的重量，并将其转移到柱基础的顶面，而不是另一个墙基础，这样墙和柱的沉降和变形是一致的。4围护结构布置、11.2单层工业厂房的结构布置和支撑布置、20.1排架计算简图，(1)计算单元：可从结构平面图上相邻柱间距的中线截取一个典型截面作为排架的计算单元。计算单元和计算模型，11.3单层工业厂房铰接排架内力分析和组合，21，(2)基本假设和计算简图：为简化计算，钢筋混凝土排架结构通常作如下假设：柱的下端与基础顶面刚性连接；柱顶与曲梁(屋架或屋梁)铰接；横梁(即屋架或屋梁)是一种具有很大轴向刚度的刚性连杆。根据上述假设，可以得到横向排架的计算图。11.3单层工业建筑铰接排架的内力分析和组合，1排架计算草图，22，横向排架计算草图，11.3单层工业建筑铰接排架的内力分析和组合，1排架计算草图，23，2排架荷载计算。作用在横向排架结构上的荷载包括恒载、屋顶活载、雪荷载、累积灰荷载、起重机荷载和风荷载等。除起重机荷载外，所有其他荷载均取自计算单元。(1)恒载：屋顶恒载G1:屋顶恒载包括重力荷载，如屋顶桁架或屋顶梁、屋顶板、檐槽板、天窗框架、屋顶结构层和屋顶支撑。壁挂自重G2:t时屋顶雪荷载：屋顶水平投影面上雪荷载的标准值(kN/m2)，其中：为基本雪压(kN/m2)；对于屋顶积雪分布系数。住宅区的灰负荷：在设计和生产大量排灰的厂房及其邻近建筑时，应考虑住宅区的灰负荷的影响。屋顶上均匀分布的活荷载不与雪荷载同时考虑，取较大者。当房屋区域存在灰色荷载时，累积灰色荷载应与雪荷载或未占用屋顶上均匀分布的活荷载中较大者同时考虑。注：11.3单层工业建筑铰接排架的内力分析和组合，2排架荷载计算，25吊车垂直荷载：总和的标准值如下：在下面的公式中，表示第一台吊车的最大轮压和最小轮压；对应于起重机车轮压力的轴承反作用力影响线的垂直坐标值。在计算吊车梁及其连接的强度时，吊车垂直荷载应乘以动力系数。注：在考虑多台起重机的垂直载荷的情况下计算排架时，对于单跨厂房的每个排架，参与组合的起重机数量不应超过2台。多跨厂房的每个排架不应超过4个。(3)吊车荷载：11.3单层工业建筑铰接排架内力分析及组合，2排架荷载计算，26吊车横向水平荷载：吊车总水平荷载可按以下公式确定：吊车额定起重量；台车重量；重力加速度；横向水平载荷系数。对于一般的四轮桥式起重机，从大车每个车轮传递到吊车梁的横向水平制动力为：其中是第一辆大车车轮的横向水平制动力。当考虑多台起重机的水平荷载时，单跨或多跨厂房的每个排架参与组合的起重机数量不得超过2台。注：11.3单层工业厂房铰接排架的内力分析和组合，2排架荷载计算，27，3.5横向排架结构的内力分析，起重机纵向水平荷载：起重机纵向水平荷载的标准值T0采用作用在一个侧轨上的所有制动轮的最大轮压总和的10%，即n是作用在一个侧轨上的所有制动轮的总和，对于一般的四轮起重机，n=1。对于单跨或多跨车间，在计算起重机的纵向水平载荷时，在一侧的整个纵向弯曲上最多只能考虑两台起重机。注：11.3单层工业建筑铰接排架的内力分析和组合，2排架荷载计算，28，其中基本风压值(kN/m2)基于当地相对开阔平坦地面上起Z高度处的风振系数；风压高度变化系数；风荷载体型系数。10m高度处10分钟的平均最大风速是由标准确定的风压值。(4)风荷载：垂直于建筑表面的风荷载标准值(kN/m2)按以下公式计算：11.3单层工业厂房铰接排架内力分析及组合，2排架荷载计算，29，3高层排架内力分析，(1)柱顶水平集中力作用下高层排架内力分析：柱顶水平集中力作用下， 将高层排架各柱的顶部移至同一侧，沿梁柱连接处切割各柱的顶部，并对各柱顶部的切口施加一对相应的剪力。 11.3单层工业厂房铰接排架内力分析与组合，30、型排架柱横向刚度(或剪切刚度)，即悬臂型排架柱的剪力分配系数，按下式计算，得到柱顶剪力Vi后，利用平衡条件即可得到排架柱各截面的弯矩和剪力。当水平集中力对于承受任何荷载的排架，首先在排架柱的顶部安装一个固定铰支座，以防止其横向移动，然后每根柱都是一阶超静定柱，柱反力Ri和相应的柱端剪力可通过施加柱顶反力系数获得，柱顶上假想的固定铰支