第二章--单层厂房1

1、 概述概述 结构组成结构组成 结构布置结构布置 构件选型与截面设计构件选型与截面设计 横向排架结构内力分析横向排架结构内力分析 柱的设计柱的设计 柱下独立基础设计柱下独立基础设计 横向排架结构内力分析横向排架结构内力分析柱的设计柱的设计 柱下独立基础设计柱下独立基础设计 第一节 结构类型和结构体系1.单层厂房单层厂房按主要承重材料：混合结构、钢结构、钢筋混凝土结构2.钢筋混凝土单层厂房钢筋混凝土单层厂房按承重结构体系：排架结构和刚架结构 1）排架结构 m 排架结构组成：屋架或屋面梁、柱和基础 m 排架结构形式：等高、不等高、锯齿形等m 排架结构的跨度可以超过36m，高度可达30m或更大，吊车吨

2、位 可达150t以上。2）刚架结构m 钢架结构组成：横梁、柱和基础m 门式刚架结构适用于屋盖较轻的无吊车或吊车吨位不超10t，跨 度不超过1624m，檐口高度不超过10m的中小型单层厂房或仓库。 可将单层厂房结构整体分为以下几个子结构体系:1.屋盖结构2.横向平面排架3.纵向平面排架4.吊车梁5.支撑6.基础7.围护结构第二节 结构组成及荷载传递结构组成及荷载传递 一、结构组成一、结构组成单层厂房结构组成单层厂房结构组成1. 屋面板 2. 天沟板 3. 天窗架 4. 屋架 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 1

3、3. 屋架下弦横向水平支撑 14.屋架端部垂直支撑 15. 柱间支撑123屋盖结构屋盖结构 无檩体系无檩体系 有檩体系有檩体系 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑组成，由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑组成，有时还包括有天窗架和托架等构件有时还包括有天窗架和托架等构件 由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成1.1.屋盖结构屋盖结构 屋盖结构由排架柱顶以上部分构件（包括屋面板、天窗架、屋架、托架等）所组成，其作用主要是围护和承重，以及采光与通风。组成：组成：横梁、横向柱列及其基础作用：作用：承受竖向荷载及横向水平荷载，并传至基础及地基。2.2.横向平

4、面排架横向平面排架横向平面排架组成及荷载图横向平面排架组成及荷载图组成：组成：连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件作用：作用：保证厂房结构的纵向稳定性和刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等。3.3.纵平面排架纵平面排架 纵向平面排架组成及荷载图纵向平面排架组成及荷载图二、结构布置二、结构布置布置原则：1）满足生产工艺及使用要求；2）力求建筑平面和结构方案经济合理；3）遵守厂房建筑统一化基本规则的规定，为厂房设计标准化、 生产工厂化合施工机械化创造条件。1.定位轴线定位轴线 定位轴线分为横向和纵向定位轴线。 定

5、位轴线之间的距离与主要构件的标志尺寸是一致的，并且符合建筑模数。标志尺寸=构件的实际尺寸+两端的构造尺寸作用：作用：划分主要承重构件、确定其相互位置的基准线； 施工放线和设备定位的依据A柱B外纵墙大型屋面板定位轴线与构件间的关系定位轴线与构件间的关系1)纵向定位轴线（跨度）：纵向定位轴线（跨度）： 厂房纵向定位轴线与排架柱外边缘、纵墙内边缘三者重合。跨度与轨距的关系为：吊轨中心至轴线距离为：e=750mmB1：由吊车规格查， 一般为200400mmB2：80mm（100mm）B3：由设计定eLL2k321BBBe2)横向定位轴线（柱距）：横向定位轴线（柱距）： 在厂房端部横向定位轴线与山墙内边

6、缘重合，将山墙内侧第一排柱中心内移500mm；伸缩缝两边的柱中心线向两边移动500mm。2.柱柱网布置网布置 柱网布置就是确定跨度（纵向定位轴线尺寸），柱距（横向定位轴线尺寸），如图所示。柱网尺寸一经确定，下列因素也随之确定：m 厂房跨度：指纵向定位轴线之间的尺寸，也就是横向柱距。m 厂房柱距：指柱子横向定位轴线之间的尺寸。m 屋架跨度：屋架沿厂房横向布置，支承于柱顶部，所以屋架的 跨度就等于厂房跨度。m 吊车梁的跨度：沿厂房纵向布置，支承于两柱的牛腿之上，故梁 跨等于柱距。 柱网布置示意图柱网布置示意图厂房建筑统一化基本规则厂房建筑统一化基本规则规定：规定： 当L18m 时，以3 M为模数，

7、即9 M 、12 M 、15 M等 当L18 m时，以6 M为模数，即24 M 、30 M 、36 M 等。3.剖面设计剖面设计 包括确定屋架下弦底面标高和吊车轨道顶面标高。5821543212maxhhhhhhhhhHH1 = H2 + h6 + h7 厂房的变形缝包括三种：伸缩缝、沉降缝、防震缝。1）伸缩缝4.变形缝变形缝厂房结构结构体系大热胀冷缩温度应力开裂温度应力结构抗拉强度解决解决设置伸缩缝最大伸缩缝间距：最大伸缩缝间距：处于室内或土中处于室内或土中 100M处于露天时处于露天时 70M2）沉降缝以下情况考虑沉降缝：m 厂房相邻两部分高度相差大10m；m 两跨间吊车吨位相差悬殊；m

8、地基承载力或下卧层土质有较大差别。3）防震缝 位于地震区的单层厂房，其平、立面布置复杂或结构相邻两部分的刚度和高度相差较大时，应设置防震缝将相邻两部分分开。三、支撑布置三、支撑布置支撑的分类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天窗架水平支撑天窗架垂直支撑上柱柱间支撑下柱柱间支撑屋盖支撑柱间支撑 上弦横向水平支撑布置上弦横向水平支撑布置下弦横向水平支撑布置下弦横向水平支撑布置纵向水平支撑布置纵向水平支撑布置(4)垂直支撑m 厂房跨度小于18m且无天窗时，一般可不设垂直支撑和水平杆；m 厂房跨度1830m、屋架间距为6m、采用大型屋面板时，应在每一伸缩缝区段端

9、部的第一或第二柱间，屋架跨中设置一道垂直支撑；m 屋架跨度大于30m时，应在每一伸缩缝区段端部的第一或第二柱间，屋架跨度1/3左右的节点处设置两道垂直支撑。 垂直支撑和水平系杆布置图垂直支撑和水平系杆布置图天窗上弦水平支撑天窗上弦水平支撑2.柱间支撑布置 柱间支撑是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件。柱间支撑作用示意图柱间支撑作用示意图 门架式柱间支撑门架式柱间支撑四四、围护结构布置、围护结构布置单层厂房的围护结构：屋面板、墙体、抗风柱、圈梁、连系梁、过梁、基础梁抗风柱、圈梁、连系梁、过梁、基础梁等构件。1.抗风柱抗风柱 抗风柱一般与基础刚接，与屋架上弦铰接；当屋架设有下弦横向水平支撑时，也可与

10、下弦铰接或同时与上、下弦铰接。抗风柱与屋架的连接应该满足两个条件：m 1）水平方向可靠连接m 2）垂直方向允许有一定的相互位移抗风柱与屋架上、下弦连接构造抗风柱与屋架上、下弦连接构造2.圈梁、连系梁、过梁和基础梁圈梁、连系梁、过梁和基础梁 m 圈梁：设置于墙体内并与柱子连接的现浇钢筋混凝土构件。将墙 体与排架柱、抗风柱等箍在一起，以增强厂房的整体刚 度，防止由于地基的不均匀沉降或较大的振动荷载对厂房 产生不利影响。m 连系梁：除承受墙体荷载外，还具有连系纵向柱列、增强厂房的 纵向刚度、传递纵向水平荷载的作用。m 过梁：当墙体开有门窗洞口时，需设置钢筋混凝土过梁，以支承 洞口上部墙体的重量。m 基础梁：在单层厂房中，一般采用基础梁来承托围护墙体的重 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。五、荷载传递五、荷载传递 1.竖向荷载传递2.横向水平荷载传递3.纵向水平荷载传递 单层厂房中的横向排架是主要承重结构，而屋架、吊车梁、排架柱和基础是主要承重构件。作业：作业：1. 单层厂房有哪几种结构类型？2. 单层