混凝土结构设计Chapter 2-1

1、混凝土结构设计混凝土结构设计主主 讲：周华飞讲：周华飞办公室：南办公室：南7-A4067-A406电电 话：话：8668 95758668 9575邮邮 件：件：四家国际顶级公司莅温竞标四家国际顶级公司莅温竞标“永嘉世贸永嘉世贸”设计设计http:/ 3车坠落车坠落http:/ 2 2 章章第第2 2章章单层厂房结构设计单层厂房结构设计混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径21 屋面板2 天沟板3 天窗架5 托架6 吊车梁7 排架柱8 抗风柱9 基础10 连系梁11 基础梁12 天窗架垂直支撑13 屋架下弦横向支撑14 屋架垂直支撑15 柱间

2、支撑4 屋架混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2 屋盖结构屋盖结构 横向平面排架横向平面排架 纵向平面排架纵向平面排架 围护结构围护结构混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2构件名称构件名称构件作用构件作用屋屋盖盖结结构构屋面板屋面板承受屋面构造层自重、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载以及承受屋面构造层自重、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载以及施工荷载等，并将它们传给屋架（屋面梁），具有覆盖、围施工荷载等，并将它们传给屋架（屋面梁），具有覆盖、围护和传递荷载的作用护和传递荷载的作用天沟板天沟板

3、屋面排水并承受屋面积水及天沟板上的构造层自重、施工荷屋面排水并承受屋面积水及天沟板上的构造层自重、施工荷载等，并将它们传给屋架载等，并将它们传给屋架天窗架天窗架形成天窗以便于采光和通风，承受其上屋面板传来的荷载及形成天窗以便于采光和通风，承受其上屋面板传来的荷载及天窗上的风荷载等，并将它们传给屋架天窗上的风荷载等，并将它们传给屋架托架托架 当柱距比屋架间距大时，用以支撑屋架，并将荷载传给柱当柱距比屋架间距大时，用以支撑屋架，并将荷载传给柱屋架或屋架或屋面梁屋面梁与柱形成横向排架结构，承受屋盖上的全部竖向荷载，并将与柱形成横向排架结构，承受屋盖上的全部竖向荷载，并将它们传给柱它们传给柱檩条檩条支

4、撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传来的荷载，并将支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传来的荷载，并将它们传给屋架它们传给屋架混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2构件名称构件名称构件作用构件作用支支撑撑体体系系屋盖屋盖支撑支撑加强屋盖结构空间刚度，保证屋架的稳定，将风荷载传给排加强屋盖结构空间刚度，保证屋架的稳定，将风荷载传给排架结构架结构柱间柱间支撑支撑加强厂房的纵向刚度和稳定性，承受并传递纵向水平荷载至加强厂房的纵向刚度和稳定性，承受并传递纵向水平荷载至排架柱或基础排架柱或基础柱柱排架柱排架柱承受屋盖结构、吊车梁、外墙、柱间支撑等传来

5、的竖向和水承受屋盖结构、吊车梁、外墙、柱间支撑等传来的竖向和水平荷载，并将它们传给基础平荷载，并将它们传给基础抗风柱抗风柱承受山墙传来的风荷载，并将它们传给屋盖结构和基础承受山墙传来的风荷载，并将它们传给屋盖结构和基础其其它它吊车梁吊车梁承受吊车竖向和横向或纵向水平荷载，并将它们分别传给横承受吊车竖向和横向或纵向水平荷载，并将它们分别传给横向或纵向排架向或纵向排架基础基础 承受柱、基础梁传来的全部荷载，并将它们传给地基承受柱、基础梁传来的全部荷载，并将它们传给地基混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2构件名称构件名称构件作用构件作用围围护护

6、结结构构外纵墙外纵墙山墙山墙厂房的围护构件，承受风荷载及其自重厂房的围护构件，承受风荷载及其自重连系梁连系梁连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，并将风荷载传递给纵连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，并将风荷载传递给纵向柱列，同时还承受其上部墙体的重量向柱列，同时还承受其上部墙体的重量圈梁圈梁加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或较大振动加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载引起的不利影响荷载引起的不利影响过梁过梁 承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗两侧墙体承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗两侧墙体基础梁基础梁承受围护墙体的重量，并将它们传给基础承受围护墙

7、体的重量，并将它们传给基础混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2 无檩体系无檩体系 大型屋面板大型屋面板 屋面梁屋面梁/ /屋架屋架 屋盖支撑屋盖支撑 有檩体系有檩体系 小型屋面板小型屋面板 檩条檩条 屋架屋架 屋盖支撑屋盖支撑混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2 组成组成 屋架屋架/ /屋面梁屋面梁 横向柱列横向柱列 基础基础 荷载荷载 屋盖荷载屋盖荷载 吊车荷载吊车荷载 纵墙风荷载纵墙风荷载 纵墙、柱自重纵墙、柱自重 横向水平地震作用横向水平地震作用混凝土结构设计混凝土结构设计第第

8、 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2 组成组成 连系梁连系梁 吊车梁吊车梁 纵向柱列纵向柱列 柱间支撑柱间支撑 荷载荷载 吊车纵向水平荷载吊车纵向水平荷载 纵向风荷载纵向风荷载 纵向水平地震作用纵向水平地震作用混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2 组成组成 纵墙纵墙 横墙（山墙）横墙（山墙） 抗风柱抗风柱 连系梁、基础梁连系梁、基础梁 荷载荷载 墙、柱自重墙、柱自重 风荷载风荷载混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2 竖向荷载竖向荷载 横向水平荷载横向水平荷载

9、纵向水平荷载纵向水平荷载混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径2混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 厂房平面布置厂房平面布置v 柱网布置柱网布置v 变形缝变形缝 支撑布置支撑布置v 屋盖支撑屋盖支撑 上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑 下弦横向

10、水平支撑下弦横向水平支撑 下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑 垂直支撑、水平系杆垂直支撑、水平系杆 天窗架支撑天窗架支撑v 柱间支撑柱间支撑 围护结构布置围护结构布置v 抗风柱抗风柱v 圈梁、连系梁、过梁、基础梁圈梁、连系梁、过梁、基础梁跨度：纵向定位轴线之间的尺寸跨度：纵向定位轴线之间的尺寸柱距：横向定位轴线之间的尺寸柱距：横向定位轴线之间的尺寸混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3跨度柱距混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3厂房建筑模数协调标准厂房建筑模数协调标准GBJ 6-86混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布

11、置3 跨度跨度v 跨度跨度18 m3 m为模数为模数(30M)v 跨度跨度18 m6 m为模数为模数(60M)允许允许21m/27m/33m等等 柱距柱距v 6 m模数为模数为 (60M) v 也可采用也可采用9 m的柱距的柱距v 或利用托架扩大柱距或利用托架扩大柱距混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 伸缩缝伸缩缝v 减小温度应力减小温度应力v 从从基础顶面基础顶面开始将上部结构完全分开，在伸缩缝两开始将上部结构完全分开，在伸缩缝两侧设置并列的侧设置并列的双排柱、双榀屋架双排柱、双榀屋架，而基础可做成将，而基础可做成将双排柱连在一起的双杯口基础。双排柱连在一起的双

12、杯口基础。 沉降缝沉降缝v 单层厂房结构主要由简支构件装配而成，因地基发单层厂房结构主要由简支构件装配而成，因地基发生不均匀沉降在构件中产生的附加内力不大，一般生不均匀沉降在构件中产生的附加内力不大，一般不设沉降缝。不设沉降缝。v 从基础到屋顶全部分开从基础到屋顶全部分开 防震缝防震缝v 防止不同部分结构的变形能力不同而引起的破坏防止不同部分结构的变形能力不同而引起的破坏v 从基础到屋顶全部分开从基础到屋顶全部分开混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB 50010-2010 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距可按表钢筋混凝土结构伸缩缝

13、最大间距可按表8.1.1确定确定 。混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑在屋架上弦平面内，在屋架上弦平面内，沿跨度方向用交叉角沿跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上钢、直腹杆和屋架上弦杆构成水平桁架弦杆构成水平桁架 作用作用v 保证屋架上弦的侧保证屋架上弦的侧向稳定性向稳定性v 增强屋盖的纵向水增强屋盖的纵向水平刚度平刚度v 承受并传递纵向水承受并传递纵向水平荷载平荷载混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑在屋架下弦平面内，在屋架下弦平面内，沿跨度方向用交叉角沿跨度方向用交叉

14、角钢、直腹杆和屋架下钢、直腹杆和屋架下弦杆构成水平桁架弦杆构成水平桁架 作用作用v 将山墙风荷载及纵将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向水平荷载传至纵向柱列向柱列v 防止屋架下弦侧向防止屋架下弦侧向振动振动混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑由交叉角钢、直腹杆由交叉角钢、直腹杆和屋架下弦第一节间和屋架下弦第一节间组成组成 作用作用v 增强屋盖结构的横增强屋盖结构的横向水平刚度向水平刚度v 传递山墙风荷载及传递山墙风荷载及纵向水平荷载纵向水平荷载v 保证托架上弦的侧保证托架上弦的侧向稳定向稳定混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章

15、章结构布置结构布置3 垂直支撑垂直支撑由角钢杆件与屋架直腹由角钢杆件与屋架直腹杆或天窗架立柱组成杆或天窗架立柱组成 作用作用v 保证托架上弦的侧向保证托架上弦的侧向稳定稳定v 保证屋架或天窗架平保证屋架或天窗架平面外的稳定面外的稳定v 将纵向水平力由屋架将纵向水平力由屋架上弦平面传至屋架下上弦平面传至屋架下弦平面内弦平面内混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 水平系杆水平系杆v 上弦水平系杆上弦水平系杆v 下弦水平系杆下弦水平系杆 作用作用v 上弦水平系杆：保证上弦水平系杆：保证屋架上弦或屋面梁受屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定压翼缘的侧向稳定v 下弦水平系杆：防

16、止下弦水平系杆：防止在吊车或有其它水平在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向振动时屋架下弦侧向颤动颤动混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 天窗架支撑天窗架支撑v 上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑v 垂直支撑垂直支撑v 水平系杆水平系杆 作用作用v 保证天窗架上弦的侧保证天窗架上弦的侧向稳定向稳定v 传递天窗端壁上的风传递天窗端壁上的风荷载荷载混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 柱间支撑柱间支撑v 由交叉钢杆件组成由交叉钢杆件组成v 上柱柱间支撑上柱柱间支撑v 下柱柱间支撑下柱柱间支撑 作用作用v 提高厂房的纵向刚度提高厂房的纵向刚度v

17、承受纵向水平荷载承受纵向水平荷载混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 适用工况适用工况v 设有设有A6A8的吊车，的吊车，或或A1A5的吊车起重的吊车起重量量10 tv 厂房跨度厂房跨度18 m，或柱，或柱高高8 mv 厂房每列纵向柱总数厂房每列纵向柱总数7根根v 设有设有3t以上的悬挂吊车以上的悬挂吊车v 设有露天吊车栈桥的设有露天吊车栈桥的柱列柱列 布置布置v 上柱上柱柱间支撑：柱间支撑：一般一般在伸缩缝区段两端与在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平支撑相屋盖横向水平支撑相对应的柱间对应的柱间以及伸缩以及伸缩缝区段中央或临近中缝区段中央或临近中央的柱间央的柱间v 下柱

18、下柱柱间支撑：在伸柱间支撑：在伸缩缝区段中部与上柱缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置柱间支撑相应的位置混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 作用作用将山墙风荷载传给基础和屋盖将山墙风荷载传给基础和屋盖 布置布置v 厂房高度和跨度不大：砖壁柱厂房高度和跨度不大：砖壁柱v 厂房高度和跨度较大：钢筋砼抗风柱厂房高度和跨度较大：钢筋砼抗风柱v 厂房高度很大：抗风柱厂房高度很大：抗风柱+水平抗风梁或钢抗风桁架水平抗风梁或钢抗风桁架 连接连接v 与基础刚接，与屋架上弦铰接与基础刚接，与屋架上弦铰接v 抗风柱与屋架

19、之间采用弹簧板连接：竖向可移动、抗风柱与屋架之间采用弹簧板连接：竖向可移动、水平刚度较大水平刚度较大v 厂房沉降量较大时，宜采用槽形孔螺栓连接厂房沉降量较大时，宜采用槽形孔螺栓连接v 设有下弦横向水平支撑时，可与下弦铰接设有下弦横向水平支撑时，可与下弦铰接混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 圈梁圈梁v 设置于墙体内并与柱子连接的现浇钢筋混凝土构件设置于墙体内并与柱子连接的现浇钢筋混凝土构件v 增强厂房的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降增强厂房的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大的振动荷载对厂房

20、产生不利影响或较大的振动荷载对厂房产生不利影响 连系梁连系梁v 墙体的砌体强度不足以承受本身自重墙体的砌体强度不足以承受本身自重v 增强厂房的纵向刚度、传递纵向水平荷载增强厂房的纵向刚度、传递纵向水平荷载v 预制构件，支承在柱外侧牛腿预制构件，支承在柱外侧牛腿 过梁过梁支承洞口上部墙体的重量支承洞口上部墙体的重量 基础梁基础梁承托围护墙体的重量，并将其传至柱基础顶面，而不另承托围护墙体的重量，并将其传至柱基础顶面，而不另做墙基础，以使墙体和柱的沉降变形一致做墙基础，以使墙体和柱的沉降变形一致混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 有懔体系有懔体系伸缩缝区段端部的第一伸

21、缩缝区段端部的第一或第二柱间或第二柱间 无懔体系无懔体系v 屋面板与屋架的连接屋面板与屋架的连接质量不能保证质量不能保证 v 设有通过端部第二柱设有通过端部第二柱间或伸缩缝的天窗间或伸缩缝的天窗v 采用钢筋砼拱形或梯采用钢筋砼拱形或梯形屋架形屋架混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 适用工况适用工况v 跨度跨度18 mv 抗风柱与屋架下弦连接传递纵向水平力抗风柱与屋架下弦连接传递纵向水平力v 屋架下弦设有悬挂吊车屋架下弦设有悬挂吊车v 厂房内有较大振动厂房内有较大振动v 设有下弦纵向水平支撑设有下弦纵向水平支撑 布置布置每个伸缩缝区段端部，与上弦横向水平支撑设置在同一每个伸缩缝区段端部，与上弦横向水平支撑设置在同一柱间，形成空间桁架体系柱间，形成空间桁架体系混凝土结构设计混凝土结构设计第第 2 2 章章结构布置结构布置3 设有硬钩桥式吊车或大于设有硬钩桥式吊车或大于50 kN的悬挂吊车的悬挂吊车 设有软钩桥式吊车，且厂房高度大、吊车吨位较重设有软钩桥式吊车，且厂房高度大、吊车吨位较重 因抽柱或柱距较大而需设置托架因抽柱或柱距较大而需设置托架 当设置下弦纵向水平支撑时，为保证厂房空间刚度，必当设置下弦纵向水平支撑时，为保证厂房空间刚度，必须同时设置相应的下弦横向水平支撑