单层工业厂房结构05648.ppt

1、11单层工业厂房结构，本章主要介绍单层厂房结构、传输途径和设计内容单层厂房结构布置排架的内力计算单层厂房柱设计单层厂房结构的主要构件的选定各构件间的连接。 重点是单层厂房的结构、受力特征、支撑的配置、构件选定、排架内力计算、构件间的连接。 本章要点，本章内容，11.1概要，11.2单层工业现场架结构的构成，传递路径及设计内容11.3单层工业现场的结构配置11.4单层现场结构的主要要素的选定11.5单层现场架内力计算11.6单层现场柱的设计11.7单层工业现场结构的主要要素间的连接结构，11.1概要，(1) 现场必须首先满足生产技术的要求，为工厂创造良好的劳动卫生条件，提高产品质量和劳动生产率。

2、 (2)现场一般有笨重的机械设备、起重机运输设备(起重机)等，现场需要很大的空间。 同时，现场结构要承受很大的静、动载荷和振动和冲击力等。 (3)还有生产过程中产生大量馀热、烟尘、有害气体、有侵蚀性液体、生产噪声等的现场，要求现场有良好的通风和采光。 11.1.1单层工业现场的特征，(4)生产过程多需要各种工程技术管网，如上所述，热、压缩空气、气体、氧管道和电力供应等。 现场设计时，必须考虑各种管道的铺设要求及其负荷。 (5)生产过程中大量的原料、加工零件、半成品、成品、废弃物等需要用电动汽车、汽车或列车运输。 必须考虑现场设计时采用的运输工具通行问题。 11.1.2单层厂房结构类型、单层厂房

3、结构根据其承重结构的材料而分，分为混合结构、钢筋混凝土结构和钢结构等类型。 混合结构的主要承重结构为墙或带墙柱墙，屋顶可以使用钢筋混凝土结构、钢结构、轻钢结构。 中型以上现场大多采用钢筋混凝土结构。11.1.2.1材料类别、单层现场结构分为其施工方法类别、组装式和现浇式两种。 目前除特殊情况外，采用装配式钢筋混凝土结构。 根据11.1.2.2施工方法，1 .列架结构装配式单层厂房的主要承重结构为阁楼和屋顶梁、柱和基础。 房子的架子和柱的顶部是铰链，柱和基础的顶部接合时，这样构成的结构叫做排架。 卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡

4、卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡11.1.2.3按承重结构的形式划分，2 .钢结构也称为骨架结构，钢结构也由梁、柱和基础构成。 钢筋混凝土门式刚架和钢结构很常用。 57348； (1)钢筋混凝土门式刚架。 钢筋混凝土门式刚架的基本特征是，柱和阁楼(梁)合并为一个构件，柱和基础的连接是铰链或刚连接。 门式刚架种类多，目前单层现场常用的有两种：双铰链和三铰链。 同样，门式刚架也可以在很多现场使用。 如图11.2所示。 57348； (2)钢结构。 钢结构的阁楼、柱、吊车梁等主要构件均采用钢结构。 现场钢结构柱的上柱上升到阁楼的上弦程度，阁楼的上下弦与上柱连接，连接阁楼和柱子，提高现场的横向刚性

5、。 如图11.3所示。 图11.1钢筋混凝土框架结构，图11.2钢筋混凝土门式刚架，图11.3钢框架结构，11.2单层工业厂房框架结构，传递路径和设计内容，单层工业厂房框架结构通常是横向平面框架和纵向平面框架和支撑系统一体化的空间结构体系11.2.1单层工业现场的架子结构构成，图11.4装配式钢筋混凝土单层现场结构，屋顶结构分为主屋和主屋两种系统，无主屋的系统由大型屋顶板、屋顶梁或屋顶和屋顶支撑构成。 主屋系统如图11.6所示，由小型屋顶板、主屋、屋顶(包括屋顶支撑)构成。 屋顶结构有天窗框架、支架，其作用主要有围栏和承重(屋顶结构的自重、屋顶生负荷、雪负荷等负荷)和采光和通风。 墙体围护结构

6、包括外墙、防风柱、墙梁、地基梁等，其作用主要是围护和承重。11.2.1.1屋顶和墙的围墙结构体系，图11.5没有主屋的体系，图11.6主屋的体系，横平面的框架由屋顶梁和屋顶、横柱列和基础等组成，它是现场的基本承重结构。 现场的横架受到垂直载荷(构造自重、屋顶的活载荷、起重机的垂直载荷等)和横向水平载荷(风载荷、起重机的横向制动力、地震作用等)。 如图11.7所示。11.2.1.2横架结构体系，图11.7单层现场载荷，纵架结构体系由纵柱列和基础、连接梁柱柱间支撑等构成。 其作用是保证现场结构的纵向稳定和耐力，现场纵向列架主要承受纵向水平载荷，如纵向风载荷、起重机纵向制动力、纵向地震作用和温度应力

7、等。 如图11.8所示。 11.2.1.3纵向架子结构体系，图11.8现场纵向架子，1-风力2-起重机的纵向制动力3-连结梁4-柱间支承5-起重机梁6柱，11.2.2载荷的传递，永久载荷是各种结构部件、包围结构及设备的自重等长期作用于现场结构的不变载荷(定载荷11.2.2.1永久负荷、可变负荷是作用于现场结构的活负荷，主要是57348； (1)有根据雪负荷、基本雪压计算的现场每个屋顶的积雪重量。 (2)通过风压、基本风压计算出的现场各部分表面的风压(吸引)力。 (3)起重机负荷、起重机吊荷在现场运行时的移动集中负荷包括起重机的垂直负荷和起重机的水平负荷(4)积灰负荷，大量排出灰的现场及其附近的

8、建筑物必须考虑积灰负荷。 57348； (5)施工负荷、现场施工或检查时的负荷。 11.2.2.2可变载荷、作用于单层现场结构的所有载荷，根据其作用方向可分为纵载荷、横水平载荷和纵水平载荷三种。 载荷的传递，特别是水平载荷的传递，实际上并不是复杂简单的直接传递，而是为了明确，用图形表示上面分析的载荷传递路径。 caka、caka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、Baka、bake、bake、bake、bake、bake、bake、bake、bake、bake、ba 单层厂房结构设计的主要内容：57

9、348； (1)确定结构方案，进行结构配置57348； (2)决定主要的承重部件57348； (3)进行架内力分析和组合的57348； (4)列架柱设计57348； (5)决定主要部件间的连接结构。 11.2.3单层工业厂房结构设计的内容、11.3单层工业厂房结构配置、单层厂房承重柱的纵向和横向定位轴线形成在平面上的规则网称为柱网。 柱的纵向定位轴之间的距离称为跨度(span )，横向定位轴之间的距离称为柱间距。 在确定柱网的尺寸时，首先要满足生产技术的要求，特别是工艺设备的配置，其次要从建筑材料、结构形式、施工技术水平、经济效益，以及建筑工业化程度和建筑处理的提高、生产扩大、技术改造等方面来

10、决定，也要满足模块化的要求。11.3.1柱网的配置，(1)跨度57348； 单层现场跨度为18m以下时，为30M数列(1M=100mm )，即9m、12m、15m、18m； 在18m以上的情况下，采用放大模块60M数列，即24m、30m、36m等。 如图11.10所示。 (2)柱距单层现场的柱的距离采用放大率60M数列，参照图11.10。 单层现场山壁上的耐风柱的间隔应该采用放大率15M数列。 图11.10跨距和柱间的示意图，(1)伸缩缝为了减少现场构造的温度应力，可设置伸缩缝，现场构造可分为几个温度区。 伸缩缝的一般方法是，从基础上面将邻接的温度区的上部构造完全分离，在伸缩缝的两侧设置两列柱

11、、双梁屋架，基础可以作为连接两列柱的两杯口的基础。 11.3.2变形缝的设置，(2)下沉缝，由于单层厂房结构主要是用简单的支撑构件组装，在地基上产生不均匀下沉，在构件上产生的附加内力少，单层厂房结构中，除了主厂房结构和生活之间等附属建筑物的连接点以外下沉缝制要把建筑物从基础到屋顶全部分离，在缝制两侧发生不同沉降时，要避免相互影响。 (3)防震缝防震缝是减轻地震灾害的措施之一。 现场的平面、立面复杂，结构的高度和刚性有很大差异时，或在现场侧设置建筑物时，设置抗震狭缝将相邻的部分分离，抗震狭缝的宽度在现场纵横的交叉部可以采用100150mm，其他的情况下可以采用5090mm。 支撑的作用，从图11

12、.11中列举的母屋盖系统的现场支撑的配置可以看出，如果不设置支撑，山壁的风力w就会从a点传递到b点，不仅现场整体的刚性差，而且也很难保证稳定性。 有支撑的话，山壁的风力w从a点开始123456，柱间支撑，最后传递到基础。 支撑的主要作用是： (1)确保现场结构的纵向和横向的水平刚性； (2)在施工和使用阶段，保证结构构件的稳定性；(3)将几种水平荷载传递给主要承重结构或基础。 11.3.3支撑的配置，图11.11为主屋盖系统现场支撑作用的示意图，屋盖支撑包括上弦横向支撑、下弦横向支撑、下弦纵向支撑、垂直支撑、系杆等。 1 .横向水平支承横向水平支承是由交叉山形钢和屋顶木上弦或下弦构成的水平桁架

13、。 其作用是加强屋顶构造在纵向水平面内的刚性，将山壁的耐风柱受到的纵向水平力传递给两侧柱列，配置在温度区域的两端。 设置在屋顶里上弦平面内的被称为上弦横向水平支承的屋顶里的下弦平面内的被称为下弦横向水平支承。 喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓6屋顶构造的纵向平面内刚性不足，有以下任一种情况时，必须在现场设置上弦横向水平支撑在现场设置天窗，在天窗通过通向现场两端的第二柱间或伸缩狭缝的情况下，在第一柱和第二柱间的天窗范围内进行上弦横向水平支撑图11.12(c )、(d )之二。 (2)下弦横向水平支撑。 在下列情况之一下，最好设置下弦横水平支撑，下弦横水平支撑一般设置在现场端部和伸缩狭缝的第一

14、柱之间。 图11.12(a )、(c )中的三、四。现场的跨度18m，或者现场的跨度18m，山壁的风载荷被屋顶木上弦时、喀嚓、喀嚓、喀嚓、喀嚓、喀嚓、喀嚓、喀嚓、喀嚓、喀嚓、喀嚓其作用是，在加强屋顶结构在横向水平面内的刚性的屋顶上设置支架的情况下，能保证支架上缘的侧方稳定，能有效地将支架区域内的横向水平风力传递到相邻的柱上。 在以下任一种情况下，在设置纵向水平支承(1)的现场设置支架时，必须在设置支架的柱子之间和两端相邻的柱子之间设置下弦纵向水平支承。 参照图11.13(a )。 卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡卡(3)在现场内设置有硬钩式起重机或5t级以

15、上的锻锤的情况下，配置要求如图11.13(b )所示，在起重机的吨数大的情况下或现场的刚性有特殊要求的情况下，可以沿着中间柱列适当增设纵向的水平支承。 现场设有下弦横水平支撑时，纵向水平支撑应尽可能与横向水平支撑连接，形成封闭的水平支撑系统。 如图11.13(a )、(b )所示。 3 .垂直支承和水平连接杆垂直支承一般是由山形钢构件和屋顶的直腹棒或天窗的支柱构成的垂直桁架。 屋顶的垂直支撑根据屋顶的高度采用十字交叉形或w形的天窗框架，垂直支撑一般采用斜叉。 垂直支撑的作用是传递纵向水平力，确保屋顶架和天窗架在受到载荷后的平面外稳定，因此垂直支撑和横向水平支撑联动。 房屋架的垂直支承应如下配置

16、：(1)房屋架跨度为18m以上且小于30m时，垂直支承应配置在现场端部的第二柱之间和伸缩狭缝两侧的第二柱之间，在房屋架跨度上设置垂直支承和水平连接杆。 (2)屋顶骨的宽度超过30m时，在屋顶骨宽度的1/3左右的节点上设置垂直支撑和水平拉杆。 (3)在纵棒的高折线状或梯形的房架之间，除了根据上述要求配置支撑件之外，还需要在房架的端部增设垂直支撑和水平连接棒。 (4)在阁楼上设置有轻量悬挂起重机时，悬挂起重机的节点的位置，如图11.14所示，可以设置斜支撑式的垂直支撑。 4 .天窗框架支撑天窗框架支撑包括天窗上弦水平支撑和天窗框架间垂直支撑。 天窗框架支撑的作用是提高整体刚性，保证该系统的空间稳定

17、性，将端壁水平风荷载传递给屋顶框架。 天窗框架的支承通常设置在天窗框架的两端，如图11.15所示。 图11.12横向水平支承布局图，图11.13纵向水平支承布局，图11.14斜支承式垂直支承，图11.15天窗框架上弦横向，柱间支承一般由十字钢斜棒构成。 交叉倾斜角在3555之间，优选45，钢棒材的截面尺寸必须通过强度和稳定的计算来决定(图11.16(a )所示)。 在柱间因交通、设备配置、柱间距离大而不能进行交叉斜棒式的支承的情况下，如图11.16(b )所示，可以采用门式的支承。 柱间支承的作用是保证现场纵向刚性和稳定性，起重机的纵向制动力和山壁的纵向风荷载和纵向地震力通过屋顶系统传递给两纵向柱列。 11.3.3.2柱间支承、柱间支承的配置：一般上柱间支承设置在温度区域的两侧和屋顶横向水平支承的柱间、温度区域的中央或接近中央的柱间，下柱间支承设置