单层厂房结构型式与排架计算1

混凝土房屋结构设计石家庄铁道学院土木工程分院建筑工程系第二章单层厂房第二章单层厂房单层厂房混凝土房屋结构设计本讲重点熟悉单层工业厂房结构的选型与结构布置方法；掌握钢筋混凝土排架的荷载与内力计算方法、内力组合原则及柱的截面设计方法；熟悉排架柱的配筋构造要求。单层厂房混凝土房屋结构设计第二章单层厂房§2.1单层厂房的结构型式、结构组成和结构布置1单层厂房的结构型式2单层厂房的结构组成与传力路线3单层厂房的结构布置§2.2排架计算1计算简图2荷载计算3内力计算4内力组合本讲思考题单层厂房混凝土房屋结构设计返回单层厂房按结构材料大致可分为：混合结构、混凝土结构和钢结构。按结构型式分主要有：排架结构和刚架结构。§2.1.1单层厂房的结构型式下一页本章主要介绍装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房混凝土房屋结构设计返回单层厂房混凝土房屋结构设计返回单层厂房混凝土房屋结构设计返回1.结构组成单层厂房的排架结构通常是由下列结构构件组成并相互连接成整体，如下图所示：2.1.2．单层厂房的结构组成与传力路线单层厂房混凝土房屋结构设计返回无檩体系：由屋面板、天沟板、天窗架、屋架、托架、及屋盖支撑组成。刚度大。(1)屋盖结构屋盖结构可分有檩体系和无檩体系两种。有檩体系：由小型屋面板、檩条及屋盖支撑组成。刚度小。单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计(2)横向平面排架横向平面排架：包括横梁(屋架)、柱及基础横向平面排架单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计包括纵向柱列、基础、连系梁、吊车梁、柱间支撑纵向平面排架(3)纵向平面排架单层厂房混凝土房屋结构设计返回(4)吊车梁吊车梁一般为装配式的，简支在柱的牛腿上，主要承受吊车竖向荷载、横向或纵向水平荷载，并将它们传至横向或纵向平面排架。单层厂房混凝土房屋结构设计返回(5)支撑单层厂房的支撑包括屋盖支撑和柱间支撑两种，其作用是加强厂房结构的空间刚度，保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全，同时起着把风荷载、吊车水平荷载或水平地震作用等传递到相应承重构件的作用。(6)基础基础承受柱和基础梁传来的荷载并将它们传至地基。单层厂房混凝土房屋结构设计返回(7)围护结构围护结构包括纵墙、横墙（山墙）及由连系梁、抗风柱（有时还有抗风梁和抗风桁架）和基础梁等组成的墙架。主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载等。单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计2.传力路线竖向荷载传递图横向排架是主要的承重结构，屋架、排架柱和基础是主要的承重构件。单层厂房混凝土房屋结构设计单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计横向水平荷载传递图单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计纵向水平荷载传图单层厂房混凝土房屋结构设计单层厂房混凝土房屋结构设计返回1．平面(1)定位轴线在厂房平面结构布置中，需根据生产工艺和建筑平面要求，确定厂房的纵向定位轴线(跨度)和横向定位轴线(柱距)。轴线尺寸应符合《厂房建筑模数协调标准》的规定。轴线一般设在柱截面中线处，端部山墙和变形缝处柱截面中线离横向定位轴线500mm（新规范600mm）。如下图所示。§2.1.3单层厂房的结构布置单层厂房混凝土房屋结构设计返回单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计柱网布置单层厂房混凝土房屋结构设计返回(2)变形缝伸缩缝：减少厂房温度应力的影响而设，上部结构断开，下部结构不断开。沉降缝：厂房高度、吊车吨位、土质相差较大时而设，上、下部结构都要断开。抗震缝：为防止地震区厂房或厂房区段相邻太近地震时发生碰撞而设，可与伸缩缝、沉降缝合并，但宽度要满足抗震缝要求。伸缩缝见下图单层厂房混凝土房屋结构设计返回单层厂房混凝土房屋结构设计返回2．剖面在厂房剖面布置中，要综合考虑生产工艺和建筑结构两方面的因素确定屋架下弦底标高和吊车轨顶标高。轨顶标高减去吊车轨道连接高度和吊车梁梁端高度(查有关标准图集)，即为柱的牛腿顶面标高，此时尚应考虑模数的要求。对于连续多跨厂房，若相邻两跨根据各自工艺需要所决定的厂房高差在2m以内时，宜做成等高；若相邻两跨都设有吊车，中柱的牛腿顶面也应做成等高，这样可简化构造处理，增加厂房刚度。（见下图）单层厂房混凝土房屋结构设计返回单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计3.单层厂房支撑布置(1)屋盖支撑上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑纵向水平支撑垂直支撑和水平系杆天窗架支撑单层厂房支撑包括屋盖支撑和柱间支撑两类，应了解各支撑的作用和设置条件及设置位置。单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计上弦横向水平支撑单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计下弦横向及纵向水平支撑单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计垂直支撑及水平系杆单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计柱间支撑是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件，其作用是承受纵向水平荷载和提高纵向刚度。(2)柱间支撑柱间支撑单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计4.围护结构布置(1)抗风柱厂房的围护结构包括：屋面板、墙体、抗风柱、圈梁、连系梁、过梁、基础梁等构件。抗风柱与屋架相连必须满足两个条件：水平方向可靠连接垂直方向允许有一定的相对位移单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计抗风柱及其连接单层厂房混凝土房屋结构设计第2章混凝土结构设计2.圈梁、连系梁、过梁和基础梁的布置圈梁：加强厂房的整体刚度，以防止地基不均匀沉降对建筑物的危害。连系梁：连系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚度，传递风荷载。过梁：在砌体中(围护结构)承担洞口上的荷载。基础梁：承受围护墙体的重量。梁底部距土的表面预留100mm左右的间隙，使梁可以随柱基础一起沉降。单层厂房混凝土房屋结构设计1.单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件，支撑的主要作用是什么？本讲：思考题2.吊车荷载是怎样求得的？3.什么是荷载组合，什么是内力组合，内力组合时应注意哪些事项？返回4.排架内力分析的步骤是什么？