自考房屋建筑构造课件29

房屋建筑构造工业建筑构造第九章工业建筑概述第一节工业建筑的特点与分类第二节单层工业厂房的结构组成和类型第三节厂房内部的起重运输设备第四节单层厂房的定位轴线第一节工业建筑的特点与分类一、工业建筑的特点及设计要求二、工业建筑的分类返回本章一、工业建筑的特点及设计要求（1）厂房要满足生产工艺流程的要求（2）厂房要求有较大的内部空间（3）厂房要有良好的通风和采风（4）满足特殊方面的要求（5）厂房内通常会有各种工程技术管网（6）厂房内常有各种运输车辆通行返回二、工业建筑的分类（一）按厂房的用途分（1）主要生产厂房（2）辅助生产厂房（3）动力用厂房（4）储藏用建筑（5）运输用建筑（6）其他（二）按层数分（1）单层厂房（2）多层厂房（3）混合层数厂房见图9-1、9-2、9-3图9-1单层厂房图9-2多层厂房图9-3混合层数厂房（三）按生产状况分（1）热加工车间（2）冷加工车间（3）恒温恒湿车间（4）洁净车间（5）其他特种状况的车间返回第二节单层工业厂房的结构组成和类型一、单层厂房结构组成二、单层厂房结构类型返回本章一、单层厂房结构组成横向排架纵向联系构件支撑系统构件围护构件返回横向排架（1）基础承受柱和基础梁传来的全部荷载，并将荷载传给地基。（2）柱是厂房结构的主要承重构件，承受屋架、吊车梁、支撑、连系梁和外墙传来的荷载，并把它传给基础。（3）屋架（屋面梁）是屋盖结构的主要承重构件，承重屋盖及天窗上的全部荷载，并将荷载传给柱子。图9-5单层厂房结构主要荷载示意返回纵向联系构件（1）吊车梁承受吊车自重和起重的重量及运行中所有的荷载（包括吊车起动或刹车产生的横向、纵向冲击力），并将其传给排架柱。（2）基础梁承受上部墙体重量，并把它传给基础。（3）连系梁是厂房纵向柱列的水平连系构件，用以增加厂房的纵向刚度，当设在墙内时，承受上部墙体的荷载，并将荷载传给纵向柱列。返回支撑系统构件加强厂房的空间整体刚度和稳定性，它主要传递水平荷载和吊车产生的水平刹车力。•柱间支撑•屋盖支撑返回围护构件（一）（1）屋面板直接承受板上的各类荷载（包括屋面自重、屋面覆盖材料、雪、积灰及施工检修等荷载），并将荷载传给屋架。（2）天窗架承受天窗上的所有荷载并把它传给屋架或屋面梁。（3）抗风柱同山墙一起承受风荷载，并把荷载中的一部分传到厂房纵向柱列上去，另一部分直接传给基础。围护构件（二）（4）外墙厂房的大部分荷载由排架结构承担，因此，外墙是自承重构件，主要起防风、防雨、保温、隔热、遮阳、防火等作用。（5）窗与门供采光、通风、围护、分隔和交通联系及疏散。（6）地面满足生产使用及运输要求等。图9-4单层厂房结构组成返回（1）排架结构（2）刚架结构二、单层厂房结构类型返回（1）排架结构是由柱子、基础、屋架（屋面梁）构成的一种骨架体系。它基本特点是把屋架看成一个刚度很大的横梁，屋架（屋面梁）与柱子的连接为铰接，柱子与基础的连接为刚接。如图9-6所示图9-6排架结构返回（2）刚架结构是将屋架（屋面梁）与柱子合并成为一个构件，柱子与屋架（屋面梁）连接处为整体刚性节点，柱子与基础的连接为铰接点。常用的有门式刚架和钢框刚架。如图9-7所示图9-7刚架结构返回第三节厂房内部的起重运输设备一、悬挂式单轨吊车二、单梁电动起重吊车三、桥式吊车返回本章一、悬挂式单轨吊车由电动葫芦和工字钢轨两部分组成。工字钢轨可以悬挂在屋架（或屋面梁）下弦。轨上设有可水平移动的滑轮组（即电动葫芦），起重量为1～5t。图9-8单轨悬挂吊车返回二、单梁电动起重吊车由电动葫芦和梁架组成，起重量一般为0.5~5t。悬挂式梁式吊车：梁架悬挂在屋架下工字钢轨固定在梁架上，电动葫芦悬挂在工字钢轨上支座式梁式吊车：梁架支承在吊车梁上，工字钢轨固定在梁架上，电动葫芦悬挂在工字钢轨上。图9-9单梁式吊车返回三、桥式吊车由桥架和起重小车组成，桥架支承在吊车梁上，并可沿厂房纵向移动，桥架上设支承小车，小车能沿桥架横向移动，起重量为5～350t。桥式吊车根据开动时间与全部生产时间的比值，分为轻级、中级、重级工作制，用JC来表示。轻级工作制——15%（以JC15%表示）；中级工作制——25%（以JC25%表示）；重级工作制——40%（以JC40%表示）。图9-10桥式吊车返回第四节单层厂房的定位轴线一、柱网尺寸二、定位轴线的确定返回本章一、柱网尺寸横向定位轴线：与横向排架平面平行的轴线。横向定位轴线通过处是吊车梁、屋面板、连系梁、基础梁及墙板标志尺寸端部的位置。纵向定位轴线：与横向排架平面垂直的轴线。纵向定位轴线在柱身通过处是屋架或屋面大梁标志尺寸端部的位置，也是大型屋面板边缘的位置。柱网：纵、横向定位轴线在平面上形成有规律的网格称为柱网。1.跨度两纵向定位轴线间的距离称为跨度。单层厂房的跨度在18m及18m以下时，取30M数列，如9m、12m、15m、18m；在18m以上时，取60M数列，如24m、30m、36m等。２.柱距两横向定位轴线的距离称为柱距。单层厂房的柱距应采用60M数列，如6m、12m，一般情况下均采用6m。抗风柱柱距宜采用15M数列，如4.5m、6m、7.5m。图9-10单层厂房定位轴线返回二、定位轴线的确定（一）横向定位轴线（二）纵向定位轴线返回（一）横向定位轴线1）除了靠山墙的端部柱和横向变形缝两侧柱外，厂房纵向柱列中的中间柱的中心线应与横向定位轴线相重合。2）山墙为非承重墙时，墙内缘与横向定位轴线相重合，且端部柱应自横向定位轴线向内移60mm。3）在横向伸缩缝或防震缝处，应采用双柱与两条定位轴线，且柱的中心线均应自定位轴线向两侧各移600mm。返回（二）纵向定位轴线1.边柱与纵向定位轴线的关系2.中柱与纵向定位轴线的关系返回1.边柱与纵向定位轴线的关系纵向定位轴线的标定与吊车桥架端头长度、桥架端头与上柱内缘的安全缘隙宽度以及上柱宽度有关。为使吊车跨度与厂房跨度相协调，二者之间的关系为L—Lk=2e式中L——厂房跨度(m)；LK——吊车跨度（吊车轮距）(m)；e——轴线至吊车轨中心线的距离，一般取750mm，当吊车起重量大于50吨时或有构造要求时，可取1000mm砖混结构的厂房中，当采用梁式吊车时允许取500mm。2.中柱与纵向定位轴线的关系（1）等高厂房中柱设单柱时的定位（2）等高厂房中柱设双柱时的定位（3）不等高跨中柱设单柱时的定位（4）不等高跨中柱设双柱时的定位返回（1）等高厂房中柱设单柱时的定位单柱单轴线：双跨及多跨厂房中如没有纵向变形缝时，宜设置单柱和一条纵向定位轴线，且上柱的中心线与纵向定位轴线相重合。单柱双轴线：当相邻跨内的桥式吊车起重量较大时，设两条定位轴线，两轴线间距（插入距），此时上柱中心线与插入距中心线相重合。第十章单层厂房的主要结构构件第一节基础与基础梁第二节柱第三节屋盖第四节吊车梁、连系梁与圈梁第五节支撑系统第一节基础与基础梁一、基础二、基础梁返回本章一、基础（一）基础的类型单层工业厂房的基础一般做成独立式基础，其形式有锥台形基础、薄壳基础、板肋基础等。根据厂房荷载及地基情况，还可采用条形基础和桩基础等，如图10-1、10-2、10-3所示。10-1独立基础10-2条形基础10-3桩基础（二）独立式基础构造1.现浇柱下基础基础与柱均为现场浇筑，但不同时施工。10-4现浇柱下基础2.预制柱下杯形基础当柱为预制时，基础的顶部做成杯口形式，柱安装于杯口内，这种基础称为杯形基础。10-5预制柱下杯形基础返回二、基础梁设置基础梁的原因：一般厂房将外墙或内墙砌筑在基础梁上，基础梁端架设在相邻独立基础的顶面，可使内、外墙和柱一起沉降，墙面不易开裂.10-6基础梁于基础的连接基础梁：标志长度：6m截面形式：上宽下窄的梯形截面有预应力、非预应力钢筋混凝土两种10-7基础梁截面形式基础梁搁置的构造要求1）基础梁顶面标高应至少低于室内地坪50mm，高于室外地坪100mm。2）基础梁一般直接搁置在基础顶面上，当基础较深时，可采用加垫块、设置高杯口基础或在柱下部分加设牛腿等措施，如图10-8所示。3）基础产生沉降时，基础梁底的坚实土将对梁产生反拱作用；寒冷地区土壤冻胀也将对基础梁产生反拱作用，因此在基础梁底部应留有50~100mm的空隙，寒冷地区基础梁底铺设厚度≥300mm的松散材料，如矿渣、干砂，如图10-9所示。返回10-8基础梁的位置与搁置方式10-9基础梁防冻措施第二节柱一、排架柱二、抗风柱返回本章一、排架柱（一）柱的类型（二）柱的构造返回（一）柱的类型砖柱钢柱钢筋混凝土柱单肢柱：截面形式有矩形、工字形及空心管柱。双肢柱：是由两肢矩形柱或两肢空心管柱，用腹杆（平腹杆或斜腹杆）连接而成。见图10-1010-10柱子的类型返回（二）柱的构造1.工字形柱2.双肢柱3.牛腿4.柱的预埋件1.工字形柱2.双肢柱3.牛腿要求如下：1)牛腿外缘高度hk应大于或等于h/3，且不小于200mm。2)支承吊车梁的牛腿，其支承板边与吊车梁外缘的距离不宜小于70mm（其中包括20mm的施工误差）。3)牛腿挑出距离d大于100mm时，牛腿底面的倾斜角β宜小于或等于45°，当d小于等于100mm时，β可为0。见下页图10-13实腹式牛腿的构造4.柱的预埋件返回二、抗风柱抗风柱与屋架的连接多为铰接，在构造处理上必须满足以下要求：水平方向应有可靠的连接，以保证有效地传递风荷载。在竖向应使屋架与抗风柱之间有一定的相对竖向位移的可能性。屋架与抗风柱之间一般采用弹簧钢板连接，见图10-15。厂房沉降大时用螺栓连接图10-16。返回10-15抗风柱与屋架用弹簧板连接10-16抗风柱与屋架用螺栓连接第三节屋盖一、屋盖结构体系二、屋盖的承重构件三、屋盖的覆盖四、屋盖构件间的连接返回本章一、屋盖结构体系无檩体系是将大型屋面板直接放在屋架（或屋面梁）上，屋架（屋面梁）放在柱子上。适用于大、中型厂房。有檩体系是将各种小型屋面板（或瓦）直接放在檩条上，檩条支承在屋架（或屋面梁）上，屋架（屋面梁）放在柱子上。适用于小型厂房和吊车吨位小的中型工业厂房。见下页图10-17屋盖结构体系返回二、屋盖的承重构件（一）屋面梁（二）屋架（三）托架返回（一）屋面梁屋面梁又称薄腹梁，其断面呈T形和工字形，有单坡和双坡之分。单坡屋面梁适用于6m、9m、12m的跨度。双坡屋面梁适用于9m、12m、15m、18m的跨度，屋面梁的坡度比较平缓，一般为1/8～1/12。屋面梁的特点是形状简单、制作安装方便、稳定性好、可以不加支撑，但自重较大。见下页图10-18屋面梁返回（二）屋架1.钢筋混凝土桁架式（1）三角形屋架（2）梯形屋架（3）折线形屋架（4）拱形屋架2.钢筋混凝土两铰拱和三铰拱屋架返回（1）三角形屋架屋架的外形如等腰三角形，屋面坡度为1/3～1/5，适用于跨度为9m、12m、15m的中、轻型厂房，如图所示。1.钢筋混凝土桁架式屋架图10-19三角形屋架（2）梯形屋架屋架的上弦杆件坡度一致，屋面坡度一般为1/10~1/12，适用于跨度为18m、24m、30m的中型厂房。图10-20梯形屋架（3）折线形屋架屋架上的弦杆件是由若干段折线形杆件组成。屋面坡度一般为1/5～1/15。适用于15m、18m、24m、36m的中型和重型工业厂房，见下页图。图10-21折线形屋架（4）拱形屋架屋架的上弦杆件是由若干段曲线形杆件组成。屋面坡度一般为1/3～1/30。适用于18m、24m、36m的中、重型工业厂房。图10-22拱形屋架2.钢筋混凝土两铰拱和三铰拱屋架屋架上弦采用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土杆件。下弦采用角钢或钢筋。屋面坡度一般为1/4～1/10。适用于9m、12m、15m、18m的中、轻型厂房。见下页图图10-23两铰拱屋架返回（三）托架因工艺要求或设备安装的需要，柱距需为12m，而屋架的间距和大型屋面板长度仍为6m时，需在12m的柱距间设置托架。托架将屋架上的荷载传给柱子。托架一般采用预应力混凝土托架或钢托架。见下页图图10-24托架及布置返回三、屋盖的覆盖1.屋面板2.檩条返回