模块单层厂房柱和牛腿的设计PPT学习教案.pptx

会计学 1模块(m kui)单层厂房柱和牛腿的设计第一页，共119页。（1 1）排架结构）排架结构 由屋架或屋面梁、柱和基础组成，按生产和工艺要求，由屋架或屋面梁、柱和基础组成，按生产和工艺要求，排 排架可做成单跨、多跨、等高、不等高和锯齿形等多种形式，锯齿 架可做成单跨、多跨、等高、不等高和锯齿形等多种形式，锯齿形适用于织布 形适用于织布(zh b)(zh b)过程中不允许阳光直射的纺织厂，只允 过程中不允许阳光直射的纺织厂，只允许朝北向开天窗。排架结构是目前单层厂房最常用的基本形成，许朝北向开天窗。排架结构是目前单层厂房最常用的基本形成，跨度大于 跨度大于30m 30m，高度大于，高度大于20-30m 20-30m，吊车吨位可达到，吊车吨位可达到150t 150t。模块11-1 单层厂房(chngfng)的结构形式、组成和荷载第1页/共119页第二页，共119页。（2 2）刚架结构）刚架结构 由柱和横梁形成的结构，当柱与基础铰接、门架顶节点 由柱和横梁形成的结构，当柱与基础铰接、门架顶节点 做成铰接的称为三铰刚架，做成刚接的称为两铰门架，为 做成铰接的称为三铰刚架，做成刚接的称为两铰门架，为 便 便 于施工吊装，两铰门架常做成三段，在横梁弯矩为零或 于施工吊装，两铰门架常做成三段，在横梁弯矩为零或 很小的截面设置接头，用焊接或螺栓连成整体。为了节省 很小的截面设置接头，用焊接或螺栓连成整体。为了节省 材料，刚架立柱和横梁的截面高度 材料，刚架立柱和横梁的截面高度(god)(god)沿轴线变化可以同弯 沿轴线变化可以同弯矩 矩 图，另外，构件的截面也可做成工字形或空腹。图，另外，构件的截面也可做成工字形或空腹。模块(m kui)11-1 单层厂房的结构形式、组成和荷载第2页/共119页第三页，共119页。模块 模块11-1 11-1 单层厂房的结构 单层厂房的结构(jigu)(jigu)形式、组成和荷载 形式、组成和荷载n n 3 3）刚架与排架的比较）刚架与排架的比较n n 刚架制作简单，以块拼装，在小跨度经济性优于排架；刚架制作简单，以块拼装，在小跨度经济性优于排架；刚架刚度差，梁柱转角易产生裂缝，大跨度，大吨位不适 刚架刚度差，梁柱转角易产生裂缝，大跨度，大吨位不适合；合；适用范围：吊车 适用范围：吊车(dioch)(dioch)吨位以下，跨度，高度。吨位以下，跨度，高度。第3页/共119页第四页，共119页。模块11-1 单层厂房的结构形式(xngsh)、组成和荷载单层厂房的结构(jigu)组成1）结构(jigu)组成第4页/共119页第五页，共119页。单层厂房屋盖结构横向平面排架纵向平面排架吊车梁支撑基础围护结构2)结构组成(z chn)及构件作用模块(m kui)11-1 单层厂房的结构形式、组成和荷载第5页/共119页第六页，共119页。n n 单层厂房结构主要有屋面板、屋架 单层厂房结构主要有屋面板、屋架(wji)(wji)、吊车梁、排、吊车梁、排架柱、抗 架柱、抗 n n 风柱、基础梁、基础等组成，其又可分为屋盖结构、横向 风柱、基础梁、基础等组成，其又可分为屋盖结构、横向 n n 平面排架、纵向平面排架和围护结构。平面排架、纵向平面排架和围护结构。n n a a）屋盖结构）屋盖结构n n 分为有檩体系和无檩体系。所谓有檩体系是指由小型屋面 分为有檩体系和无檩体系。所谓有檩体系是指由小型屋面板 板n n 檩条、屋架 檩条、屋架(wji)(wji)及屋盖支撑组成，无檩体系是指由大 及屋盖支撑组成，无檩体系是指由大型屋面板、型屋面板、n n 屋面梁或屋架 屋面梁或屋架(wji)(wji)、屋盖支撑组成。前者用于小型厂、屋盖支撑组成。前者用于小型厂房，后者用 房，后者用n n 于大型厂房。在屋盖结构中其主要构件为：屋面板、无窗 于大型厂房。在屋盖结构中其主要构件为：屋面板、无窗架 架 n n 屋架 屋架(wji)(wji)、托架等，屋盖结构主要作用是承重及围护、托架等，屋盖结构主要作用是承重及围护n n b b）吊车梁）吊车梁-支承在柱子牛腿上，作用是承受吊车荷载，并传 支承在柱子牛腿上，作用是承受吊车荷载，并传到柱子。到柱子。n n c c）柱子）柱子-支承在基础上，作用是承受屋架 支承在基础上，作用是承受屋架(wji)(wji)（或托（或托架）、吊车梁、支撑和外墙的荷载，并传至基础。架）、吊车梁、支撑和外墙的荷载，并传至基础。模块(m kui)11-1 单层厂房的结构形式、组成和荷载第6页/共119页第七页，共119页。n n d d）支撑）支撑-包括屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以 包括屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以 n n 及天窗架支撑和柱间支撑，其作用是增强空间刚度及 及天窗架支撑和柱间支撑，其作用是增强空间刚度及n n 稳定性，传递风荷载和水平吊车荷载 稳定性，传递风荷载和水平吊车荷载n n e e）围护结构）围护结构-包括纵墙，横墙（内墙）及由连系梁、抗 包括纵墙，横墙（内墙）及由连系梁、抗 n n 风柱（有时包括抗风梁或抗风桁架）和基础梁等组成 风柱（有时包括抗风梁或抗风桁架）和基础梁等组成(z(z chn)chn)n n 其主要承受自重和墙面上的风载 其主要承受自重和墙面上的风载n n f f）基础）基础-支承于地基上，其作用为承受柱子和基础梁传 支承于地基上，其作用为承受柱子和基础梁传 n n 来的荷载，并再传给地基。来的荷载，并再传给地基。模块11-1 单层厂房的结构(jigu)形式、组成和荷载第7页/共119页第八页，共119页。排架结构 排架结构(jigu)(jigu)上的荷载 上的荷载F1W1qF2F5DmaxTmaxF4F3qF1F2F5TminF3F4Dmax模块(m kui)11-1 单层厂房的结构形式、组成和荷载第8页/共119页第九页，共119页。在施工和使用阶段随的主要荷载有以下几种：在施工和使用阶段随的主要荷载有以下几种：（1 1）恒载）恒载-自重（除结构材料处还应包括屋面保温层、防 自重（除结构材料处还应包括屋面保温层、防 水层、粉刷层等）。水层、粉刷层等）。（2 2）吊车荷载）吊车荷载-坚向 坚向-吊车自重和起吊物的移动集中 吊车自重和起吊物的移动集中荷载 荷载 水平 水平-在起吊运行时产生的制动力，有纵、横向制 在起吊运行时产生的制动力，有纵、横向制动 动 力。力。（3 3）风荷载）风荷载-用基本风压计算，作用在厂房各表面的风 用基本风压计算，作用在厂房各表面的风压 压（吸）力。（吸）力。（4 4）施工荷载）施工荷载-施工和屋面检修作用的荷载。施工和屋面检修作用的荷载。（5 5）积灰荷载）积灰荷载-屋面上的积灰。屋面上的积灰。（6 6）地震作用）地震作用-地震区应考虑的荷大。地震区应考虑的荷大。（7 7）工作荷载）工作荷载-视使用情况 视使用情况(qngkung)(qngkung)定（如平台 定（如平台荷载等）。荷载等）。end11-1 end11-1模块11-1 单层厂房的结构形式、组成(z chn)和荷载第9页/共119页第十页，共119页。n n 受力分析 受力分析n n 1 1）厂房结构的体系）厂房结构的体系(tx)(tx)分解 分解n n 从理论上讲厂房结构为空间结构，为简化计算，可将整个 从理论上讲厂房结构为空间结构，为简化计算，可将整个 n n 结构分解为横向平面排架和纵向平面排架。结构分解为横向平面排架和纵向平面排架。横向平面排架-由 屋架横向、柱列和 基础(jch)组成，承受竖 向、横向水平荷大，是最主要受力结构。纵向平面排架-由纵 向柱列连系梁、吊车 梁柱间支撑和基础等 组成主要随纵向水平 荷载(hzi)，其作用为保证。模块11-2 单层厂房受力分析和结构平面布置第10页/共119页第十一页，共119页。厂房结构的纵向 厂房结构的纵向(zn(zn xin xin)稳定性和刚度。稳定性和刚度。模块11-2 单层厂房受力分析(fnx)和结构平面布置上柱柱间支撑横向水平支撑下柱柱间支撑连系梁吊车梁第11页/共119页第十二页，共119页。n n 2 2）传力途径 传力途径(tjng)(tjng)竖向荷载(hzi)吊车(dioch)竖向荷载吊车梁屋面荷载屋面板檩条墙体重力墙梁连系梁 基础梁吊车横向水平荷载吊车纵向水平荷载纵墙风荷载山墙风荷载山墙抗风柱墙梁纵墙墙梁柱间支撑吊车梁排架柱地基基础 屋盖结构柱间支撑水平荷载横向水平力纵向水平力屋架或屋面梁 吊车荷载模块11-2 单层厂房受力分析和结构平面布置第12页/共119页第十三页，共119页。3 3）厂房结构）厂房结构(jigu)(jigu)各部件造价比 各部件造价比模块(m kui)11-2 单层厂房受力分析和结构平面布置1m2建筑面积总用量每种构件用量占材料总用量的百分比屋面板屋架 吊车梁 柱 基础钢材 1820253020302032 1825 812混凝土0.130.183040812 1015 1520 2535项目 屋盖柱、梁基础 墙 地面 门窗 其他百分比30351020510101847 511 25厂房各部分造价(zoji)占土建总造价(zoji)的百分比中型厂房各种构件材料用量表 中型厂房各种构件材料用量表 中型厂房各种构件材料用量表中型厂房各种构件材料用量表第13页/共119页第十四页，共119页。模块 模块11-2 11-2单层厂房结构布置 单层厂房结构布置柱网布置 柱网布置1 1）柱网）柱网纵向定位轴线和横向定位轴线在平面上构成网格称柱网 纵向定位轴线和横向定位轴线在平面上构成网格称柱网跨度小于 跨度小于18m 18m及以下 及以下(yxi)(yxi)：采用：采用30M 30M（3m 3m的倍数），即 的倍数），即9m 9m、12m 12m跨度大于 跨度大于18m 18m：采用：采用60M 60M（6m 6m的倍数），即 的倍数），即24m 24m、30m 30m、36m 36m柱距采用扩大横数 柱距采用扩大横数60M 60M数列，一般为 数列，一般为6m 6m，必要时也可，必要时也可12m 12m。第14页/共119页第十五页，共119页。n n 2)2)纵向定位轴线 纵向定位轴线n n 纵向定位轴线用编号 纵向定位轴线用编号、表示 表示(biosh)(biosh)。纵向定。纵向定位 位 n n 轴线之间的距（即跨度 轴线之间的距（即跨度L L）与吊车轨距）与吊车轨距Lk Lk之间有：之间有：n n L=Lk+2e L=Lk+2e，e=B1+B2+B3 e=B1+B2+B3n n B1 B1为吊车轨道中心线至纵向定位轴线的距离 为吊车轨道中心线至纵向定位轴线的距离n n B2 B2为吊车桥外边缘至上柱内边缘的净空宽度 为吊车桥外边缘至上柱内边缘的净空宽度n n B3 B3为边柱的上柱截面高度或中柱边缘至其向 为边柱的上柱截面高度或中柱边缘至其向n n 定位轴线的距离 定位轴线的距离模块11-2单层厂房结构(jigu)布置第15页/共119页第十六页，共119页。n n 为保证吊车安全运行吊车边缘至上柱外边缘之间留有一 为保证吊车安全运行吊车边缘至上柱外边缘之间留有一定 定 n n 空隙（空隙（750mm 750mm），即吊车跨度应比屋架跨度小），即吊车跨度应比屋架跨度小1.5m 1.5m，随吊 随吊n n 车吨位增大以及柱距加大，上柱尺寸会变大，故有可 车吨位增大以及柱距加大，上柱尺寸会变大，故有可能使 能使n n 安全空隙得不到保证，故需将纵向定位轴线从柱外边 安全空隙得不到保证，故需将纵向定位轴线从柱外边缘内 缘内n n 移一个称之为 移一个称之为 联系尺寸 联系尺寸 的于以解决，故外墙边柱与 的于以解决，故外墙边柱与纵向 纵向n n 定位轴线的关系为：定位轴线的关系为：n n（i i）无吊车或柱距为 无吊车或柱距为6m 6m吊车起重量 吊车起重量 的厂房 的厂房(chngfng)(chngfng)，n n 外纵墙处纵向定位轴线与边柱外侧和墙内侧重 外纵墙处纵向定位轴线与边柱外侧和墙内侧重全，全，n n 即构成封闭轴线。即构成封闭轴线。n n（ii ii）柱距为）柱距为 6m 6m吊车起重量 吊车起重量 的厂房 的厂房(chngfng)(chngfng)，其外纵墙 其外纵墙n n 处纵向定位轴线与边柱外缘加设联系尺寸 处纵向定位轴线与边柱外缘加设联系尺寸D D。，。，对 对 n n 于起重量 于起重量,柱距为 柱距为12m 12m时，时，D=250 D=250或 或 n n 500mm 500mm，即构成非封闭轴线。，即构成非封闭轴线。模块(m kui)11-2 单层厂房受力分析和结构平面布置第16页/共119页第十七页，共119页。模块11-2 单层厂房(chngfng)受力分析和结构平面布置第17页/共119页第十八页，共119页。n n 3 3）横向定位）横向定位(dngwi)(dngwi)轴线 轴线n n 用编号 用编号、表示。应与柱距方向屋面板、吊 表示。应与柱距方向屋面板、吊n n 车梁等构件标志尺寸一致，也即与柱的中心线重合，车梁等构件标志尺寸一致，也即与柱的中心线重合，n n 通过屋架中心线或屋面板横向接缝。通过屋架中心线或屋面板横向接缝。n n 特殊情况：特殊情况：n n（）内墙处柱中心线需从横向定位 内墙处柱中心线需从横向定位(dngwi)(dngwi)轴线向移 轴线向移500mm 500mm。n n（）双柱伸缩缝处两柱中心线各离横向定位 双柱伸缩缝处两柱中心线各离横向定位(dngwi)(dngwi)轴线 轴线500mm 500mmn n（）内墙处横向定位 内墙处横向定位(dngwi)(dngwi)轴线在内墙为非承重墙时应与墙 轴线在内墙为非承重墙时应与墙n n 内缘重全，为承重墙时墙内缘与横向定位 内缘重全，为承重墙时墙内缘与横向定位(dngwi)(dngwi)轴线 轴线距 距n n 离为半砖或半砖倍数 离为半砖或半砖倍数模块11-2单层厂房(chngfng)结构布置第18页/共119页第十九页，共119页。变形缝 变形缝 为防止结构由不同原因产生过大或不均匀 为防止结构由不同原因产生过大或不均匀(jnyn)(jnyn)变形需设置变形缝 变形需设置变形缝 1)1)伸缩缝 伸缩缝 厂房长度、跨度大，温度变化时，埋在土中及地面 厂房长度、跨度大，温度变化时，埋在土中及地面 上结构受到影响不一，上部相当于受到约束将产生温度应力 上结构受到影响不一，上部相当于受到约束将产生温度应力 严重时使墙面、屋面和构件开裂。温度变形 严重时使墙面、屋面和构件开裂。温度变形 即 即 与厂房长度有关，过大会造成较大拉应力，导致结构墙面开 与厂房长度有关，过大会造成较大拉应力，导致结构墙面开 裂。裂。模块(m kui)11-2单层厂房结构布置第19页/共119页第二十页，共119页。n n 规范通过限制 规范通过限制L L来防止这种破坏，即设置伸缩缝。伸缩缝 来防止这种破坏，即设置伸缩缝。伸缩缝n n 以基础顶面开始左右留一定宽度，最大距离 以基础顶面开始左右留一定宽度，最大距离(jl)(jl)见附录 见附录9 9，它，它n n 同结构类型，温度变化相关，排架结构，室内 同结构类型，温度变化相关，排架结构，室内100m 100m，露天，露天n n 70mm 70mm。模块11-2单层厂房结构(jigu)布置第20页/共119页第二十一页，共119页。（2 2）沉降缝）沉降缝若建筑物高差较大，或吊车吨位相差较大，或地基变形明 若建筑物高差较大，或吊车吨位相差较大，或地基变形明显不同 显不同(b tn)(b tn)，此时会产生不均匀沉降，故应将结构从，此时会产生不均匀沉降，故应将结构从基础至上部结构完全分开，由于排架结构尺寸不均匀沉降不 基础至上部结构完全分开，由于排架结构尺寸不均匀沉降不敏感，故通常可不设此缝。敏感，故通常可不设此缝。（3 3）防震缝）防震缝 当建造在地震区厂房平、剖面布置复杂或相邻侧向刚度 当建造在地震区厂房平、剖面布置复杂或相邻侧向刚度较大时，需用防震缝将结构在地面以上分开。较大时，需用防震缝将结构在地面以上分开。end11-2 end11-2模块(m kui)11-2 单层厂房受力分析和结构平面布置第21页/共119页第二十二页，共119页。1 1）高度确定）高度确定屋盖底部标高（屋盖底部标高（H H）-室内地坪至屋架下弦底面的高度。室内地坪至屋架下弦底面的高度。轨顶标高 轨顶标高-室内地坪至吊车轨道顶面的高度。室内地坪至吊车轨道顶面的高度。确定原则：既满足工艺要求，又符合建筑模数。确定原则：既满足工艺要求，又符合建筑模数。（i i）无吊车厂房）无吊车厂房 H H 应满足工艺、采光 应满足工艺、采光(cigung)(cigung)等要求，另外以 等要求，另外以300mm 300mm倍数要 倍数要求。求。（ii ii）有吊车厂房 有吊车厂房 H=H1+H2+H3 H=H1+H2+H3 H1-H1-吊车轨顶标高（由业主提出，吊车轨顶标高（由业主提出，600mm 600mm为倍数标志尺寸）为倍数标志尺寸）H2-H2-吊车轨顶至吊车外轮廓最高处距离（由吊车厂家提供）吊车轨顶至吊车外轮廓最高处距离（由吊车厂家提供）H3-H3-予留的屋架下弦与吊车之间安全尺寸（予留的屋架下弦与吊车之间安全尺寸（220mm 220mm 因 因H H为 为300 300的倍数，故可以比标志高度相差 的倍数，故可以比标志高度相差200mm 200mm）厂房剖面尺寸(ch cun)-高度和跨度的确定模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸(ch cun)确定和支撑第22页/共119页第二十三页，共119页。2 2）跨度确定）跨度确定 L=LK+2 L=LK+2=B1+B2+B3=B1+B2+B3 LK-LK-吊车跨度 吊车跨度(轨道中心线间 轨道中心线间 距 距)由吊车厂 由吊车厂 家提供。家提供。-轨道中心线 轨道中心线至 至 纵向定位轴线距离 纵向定位轴线距离(jl)(jl)B1-B1-外形尺寸 外形尺寸 B2-B2-予留空隙 予留空隙 B3-B3-定位轴线至柱 定位轴线至柱 内边缘距离 内边缘距离(jl)(jl)B3B2 B1LK 模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸确定(qudng)和支撑第23页/共119页第二十四页，共119页。单层厂房支撑 单层厂房支撑由屋架和柱组成的各榀排架结构间虽然有屋面板、吊车梁、连系梁等连 由屋架和柱组成的各榀排架结构间虽然有屋面板、吊车梁、连系梁等连结，但形不成刚强的空间体系，故必须设置各种支撑体系予以加强 结，但形不成刚强的空间体系，故必须设置各种支撑体系予以加强(jiqing)(jiqing)形成空间结构，增强空间刚度，提高稳定性；形成空间结构，增强空间刚度，提高稳定性；把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重 把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重构件；构件；保证施工安装阶段构件的稳定。保证施工安装阶段构件的稳定。支撑分类：支撑分类：a.a.屋盖支撑：上、下弦支撑、垂直支撑及纵向水平杆系 屋盖支撑：上、下弦支撑、垂直支撑及纵向水平杆系 b.b.柱间支撑：上部柱间支撑、中部和下部柱间支撑 柱间支撑：上部柱间支撑、中部和下部柱间支撑 模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸(ch cun)确定和支撑第24页/共119页第二十五页，共119页。n n 1.1.屋盖支撑 屋盖支撑 n n 它包括上、下弦水平支撑，垂直支撑及纵向水平系杆 它包括上、下弦水平支撑，垂直支撑及纵向水平系杆 n n 上、下弦水平支撑是指布置在屋架上、下弦平面内 上、下弦水平支撑是指布置在屋架上、下弦平面内 n n 以及天窗架上弦平面内的水平支撑，在下弦又可分 以及天窗架上弦平面内的水平支撑，在下弦又可分n n 为纵向和横向水平支撑两种。为纵向和横向水平支撑两种。n n 上弦水平支撑作用：增强屋盖刚度，保证上弦侧向稳定，将水平荷 上弦水平支撑作用：增强屋盖刚度，保证上弦侧向稳定，将水平荷载传给纵向排架。载传给纵向排架。n n 下弦水平支撑作用：传递由抗风柱与屋架下弦连结传来的风大及悬 下弦水平支撑作用：传递由抗风柱与屋架下弦连结传来的风大及悬挂吊车的水平力。挂吊车的水平力。n n 垂直支撑和水平系杆作用：保证屋架整体稳定以屋架上、下弦的侧 垂直支撑和水平系杆作用：保证屋架整体稳定以屋架上、下弦的侧向稳定。水平支撑一般采用 向稳定。水平支撑一般采用(ciyng)(ciyng)十字交叉形。十字交叉形。模块(m kui)11-3 单层厂房结构剖面尺寸确定和支撑第25页/共119页第二十六页，共119页。模块11-3 单层厂房结构剖面(pumin)尺寸确定和支撑第26页/共119页第二十七页，共119页。n n 系杆分为刚性和柔性两种，刚性压杆一般 系杆分为刚性和柔性两种，刚性压杆一般(ybn)(ybn)用钢 用钢筋砼或双角 筋砼或双角 n n 钢拍件，柔性拉杆一般 钢拍件，柔性拉杆一般(ybn)(ybn)为单角钢。为单角钢。n n 2.2.屋盖支撑布置原则 屋盖支撑布置原则n n 1 1）屋架上弦支撑）屋架上弦支撑-布置在每个伸缩区段端部。布置在每个伸缩区段端部。n n 当屋面板为大型屋面板（三点焊）可不设上弦横 当屋面板为大型屋面板（三点焊）可不设上弦横向撑 向撑n n 当为有檩体系，或 当为有檩体系，或 不满足时，应在伸缩区段两 不满足时，应在伸缩区段两端设 端设n n 置一道。置一道。n n 对梯形钢筋砼屋架，应在伸缩区段两端设置一道。对梯形钢筋砼屋架，应在伸缩区段两端设置一道。n n 2 2）屋架下弦支撑）屋架下弦支撑-分为横向和纵向 分为横向和纵向n n 当跨度 当跨度L18m L18m，可不设横向下弦支撑。，可不设横向下弦支撑。n n 当跨度 当跨度L18m L18m，可在第一柱距内设一道。，可在第一柱距内设一道。n n 设置纵向下弦支撑时，横向下弦支撑比同时有形 设置纵向下弦支撑时，横向下弦支撑比同时有形成框 成框n n 柱距 柱距6m 6m，吊车吨位，吊车吨位10t 10t（重设）或（重设）或30t 30t，应设，应设置下 置下 n n 弦纵向水平支撑 弦纵向水平支撑模块11-3 单层厂房(chngfng)结构剖面尺寸确定和支撑第27页/共119页第二十八页，共119页。模块11-3 单层厂房结构(jigu)剖面尺寸确定和支撑第28页/共119页第二十九页，共119页。3.3.垂直支撑和水平系杆 垂直支撑和水平系杆 凡有上弦水平支撑的，一般应设垂直支撑。凡有上弦水平支撑的，一般应设垂直支撑。屋架跨度 屋架跨度 L18m L18m，且开天窗时，可不设垂直支撑和系杆，且开天窗时，可不设垂直支撑和系杆18m 18m L 30m L 30m，在第一柱间或，在第一柱间或(jin hu)(jin hu)第二柱间，在屋架跨中设 第二柱间，在屋架跨中设一道垂直支 一道垂直支 撑 撑 L 30m L 30m，在第一柱间或，在第一柱间或(jin hu)(jin hu)第二柱间，在屋架悬跨 第二柱间，在屋架悬跨处两道垂直 处两道垂直 支撑。支撑。注意：对于梯形屋架尚应在相应柱间在端设置垂直支撑，对于未设 注意：对于梯形屋架尚应在相应柱间在端设置垂直支撑，对于未设 置垂直支撑的屋架间相应于垂直支撑平面的屋架上弦和下弦 置垂直支撑的屋架间相应于垂直支撑平面的屋架上弦和下弦 节点处可设置通长的水平系杆。节点处可设置通长的水平系杆。模块11-3 单层厂房结构剖面(pumin)尺寸确定和支撑第29页/共119页第三十页，共119页。4.4.天窗架间的支撑 天窗架间的支撑也分为天窗上弦水平支撑和垂直支撑两种。也分为天窗上弦水平支撑和垂直支撑两种。天窗上弦水平支撑 天窗上弦水平支撑作用 作用(zuyng)(zuyng)：保证天窗架上弦平面外的稳定。：保证天窗架上弦平面外的稳定。布置：屋盖整体性不佳时，应在第一柱间内设一道上弦支撑。布置：屋盖整体性不佳时，应在第一柱间内设一道上弦支撑。模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸确定(qudng)和支撑第30页/共119页第三十一页，共119页。天窗垂直支撑 天窗垂直支撑 作用：保证天窗架施工稳定，将天窗端壁风荷载传到屋 作用：保证天窗架施工稳定，将天窗端壁风荷载传到屋架 架(wji)(wji)上弦 上弦 水平支撑。水平支撑。布置：布置在天窗两侧，与屋架 布置：布置在天窗两侧，与屋架(wji)(wji)上弦水平支撑布 上弦水平支撑布置在同一柱间 置在同一柱间 支撑布置原则：由上、下弦先构成水平刚性框，然后再 支撑布置原则：由上、下弦先构成水平刚性框，然后再用垂直支撑和水平系杆连成整体。用垂直支撑和水平系杆连成整体。模块11-3 单层厂房结构(jigu)剖面尺寸确定和支撑第31页/共119页第三十二页，共119页。5 5 柱间支撑 柱间支撑 它包括上部柱间支撑、中部及下部柱间支撑，柱间支撑 它包括上部柱间支撑、中部及下部柱间支撑，柱间支撑 宜采用 宜采用(ciyng)(ciyng)十字交叉形支撑，交叉角一般 十字交叉形支撑，交叉角一般35-50 35-50度。度。模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸(ch cun)确定和支撑第32页/共119页第三十三页，共119页。作用：保证结构刚度和稳定，并将水平荷载传至基础。一般 作用：保证结构刚度和稳定，并将水平荷载传至基础。一般上部支撑承受 上部支撑承受 风力 风力(fngl)(fngl)，下部支撑既受风力，下部支撑既受风力(fngl)(fngl)，又受吊车水平力。，又受吊车水平力。WT中间(zhngjin)布置 两端(lin dun)布置模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸确定和支撑第33页/共119页第三十四页，共119页。布置原则：应设在伸缩区段的中央，上部柱间支撑应在两端边 布置原则：应设在伸缩区段的中央，上部柱间支撑应在两端边布置，并在柱顶设通长刚性系杆。在以下情况应布置柱间支撑 布置，并在柱顶设通长刚性系杆。在以下情况应布置柱间支撑 有悬臂 有悬臂(xunb)(xunb)吊车或以上悬挂吊车。吊车或以上悬挂吊车。有重级土作制吊车 有重级土作制吊车 跨度在 跨度在18m 18m以上，或柱高在 以上，或柱高在8m 8m以上。以上。纵向柱列的总数在 纵向柱列的总数在7 7根以上。根以上。露天吊车栈桥的柱列 露天吊车栈桥的柱列模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸确定(qudng)和支撑上柱柱间支撑横向水平支撑下柱柱间支撑第34页/共119页第三十五页，共119页。形式：钢筋混凝土矩形式工字形柱的截面高度 形式：钢筋混凝土矩形式工字形柱的截面高度h600mm h600mm时，应设双片支撑，间距等于柱高减去 时，应设双片支撑，间距等于柱高减去200mm 200mm，双肢柱的下部柱间支撑应设在吊车梁的垂直 双肢柱的下部柱间支撑应设在吊车梁的垂直(chuzh)(chuzh)平面内，当截面高度大于 平面内，当截面高度大于1000mm 1000mm或开洞时应设双片支撑。或开洞时应设双片支撑。模块11-3 单层厂房结构剖面(pumin)尺寸确定和支撑第35页/共119页第三十六页，共119页。1 1）抗风柱）抗风柱当山墙面积较大时，则需设置抗风柱以承担风载并传给 当山墙面积较大时，则需设置抗风柱以承担风载并传给 屋架，这里抗风柱把山墙分成区格，一部分传给纵向柱 屋架，这里抗风柱把山墙分成区格，一部分传给纵向柱 列，另一部分则传给抗风柱，在厂房高度和跨度不大时 列，另一部分则传给抗风柱，在厂房高度和跨度不大时 可用砖壁柱代替抗风柱，实际上增强砖墙的侧向强度，可用砖壁柱代替抗风柱，实际上增强砖墙的侧向强度，抗风柱下端一般采用插入基础杯口的因接方式，上端与 抗风柱下端一般采用插入基础杯口的因接方式，上端与 屋架上弦连接要满足以下条件：屋架上弦连接要满足以下条件：水平 水平(shupng)(shupng)方向可靠传力；方向可靠传力；竖向允许位移 竖向允许位移 抗风柱一般可近似地按受正负弯矩的受弯件计算。抗风柱一般可近似地按受正负弯矩的受弯件计算。截面：上柱矩形（截面：上柱矩形（350X300 350X300），下柱为工字形或矩形。），下柱为工字形或矩形。抗风柱、围护墙、圈梁、连系梁、过梁 抗风柱、围护墙、圈梁、连系梁、过梁(u lin)(u lin)和基础梁 和基础梁模块11-3 单层厂房结构剖面(pumin)尺寸确定和支撑第36页/共119页第三十七页，共119页。模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸(ch cun)确定和支撑第37页/共119页第三十八页，共119页。布置原则：布置原则：（）位置应对正屋架上弦节点或水平支撑节点处 位置应对正屋架上弦节点或水平支撑节点处（）柱距小于 柱距小于6m 6m，常用，常用4.5m 4.5m，或，或6m 6m。（）对柱高小于 对柱高小于8m 8m，跨度，跨度(kud)(kud)小于等于 小于等于18m 18m厂房，采 厂房，采 用砖壁柱。用砖壁柱。（）对高度大的抗风柱，可采用抗风桁架作为 对高度大的抗风柱，可采用抗风桁架作为 中间支点。中间支点。模块11-3 单层厂房结构剖面(pumin)尺寸确定和支撑第38页/共119页第三十九页，共119页。2 2）围护墙）围护墙 为保证 为保证(bozhng)(bozhng)砖墙的风载能有效传递给柱子，砖墙的风载能有效传递给柱子，应保证 应保证(bozhng)(bozhng)柱子 柱子 和墙有良好连接，一般用柱内锚固钢筋解决。和墙有良好连接，一般用柱内锚固钢筋解决。模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸(ch cun)确定和支撑第39页/共119页第四十页，共119页。3 3）圈梁）圈梁 作用：增强厂房整体性、提高刚度、防止不均匀沉降 作用：增强厂房整体性、提高刚度、防止不均匀沉降 和震动带来的不利影响。和震动带来的不利影响。形式：宽与墙同，高度 形式：宽与墙同，高度120mm 120mm，一般为，一般为120 x240mm 120 x240mm，截面配筋同构造设置，纵筋 截面配筋同构造设置，纵筋400 400，箍筋间距，箍筋间距 250mm 250mm。设置：设置：无吊车厂房，当墙厚 无吊车厂房，当墙厚240mm 240mm，檐口标高，檐口标高5-8m 5-8m，应在檐口附近 应在檐口附近(fjn)(fjn)布置一道，当檐口标高 布置一道，当檐口标高8m 8m，应在，应在 中间增设一道。中间增设一道。有吊车厂房，除按（有吊车厂房，除按（1 1）设圈梁外，在吊车梁高）设圈梁外，在吊车梁高 度附近 度附近(fjn)(fjn)增设一道若两道圈梁间隔高度超 增设一道若两道圈梁间隔高度超过 过8m 8m时 时，还应增设一道。，还应增设一道。模块11-3 单层厂房结构剖面(pumin)尺寸确定和支撑第40页/共119页第四十一页，共119页。模块11-3 单层厂房结构(jigu)剖面尺寸确定和支撑 圈梁应尽可能在同一平面内封闭设置，在门窗口不 连续处应在洞口上增设相同圈梁，且保证(bozhng)规定的搭 接长度。圈梁的搭接(d ji)长度 第41页/共119页第四十二页，共119页。（4 4）连系梁）连系梁 作用：除增强厂房纵向刚度，把风载传至纵向柱列外，还 作用：除增强厂房纵向刚度，把风载传至纵向柱列外，还要承受 要承受 上面的荷载。故对超过高墙体为防止基础梁破坏，可 上面的荷载。故对超过高墙体为防止基础梁破坏，可设连系 设连系 梁，连系梁一般搁在柱子牛腿上。梁，连系梁一般搁在柱子牛腿上。（5 5）过梁）过梁 作用仅为承担上面墙体重量。三梁可统一设置 作用仅为承担上面墙体重量。三梁可统一设置(shzh)(shzh)。（6 6）基础梁）基础梁 为避免墙、柱受荷载不同而产生不均匀沉降、导致墙体开 为避免墙、柱受荷载不同而产生不均匀沉降、导致墙体开裂，一般将 裂，一般将 墙砌在基础梁上，保证共同变形。墙砌在基础梁上，保证共同变形。模块(m kui)11-3 单层厂房结构剖面尺寸确定和支撑第42页/共119页第四十三页，共119页。基础梁位于墙底部，两端 基础梁位于墙底部，两端(lin dun)(lin dun)搁在基础杯口 搁在基础杯口上，当柱子基础坦置较深时，宜在杯口设置混凝土垫块 上，当柱子基础坦置较深时，宜在杯口设置混凝土垫块节约墙体，但必须保证基础梁顶面至少要低于室内地坪。节约墙体，但必须保证基础梁顶面至少要低于室内地坪。若柱间有较大门洞时，也可不设基础梁而做成现浇钢筋 若柱间有较大门洞时，也可不设基础梁而做成现浇钢筋混凝土框架，支承两边柱基础。混凝土框架，支承两边柱基础。基础梁截面一般为矩形或梯形。基础梁截面一般为矩形或梯形。end11-3 end11-3模块11-3 单层厂房结构剖面尺寸(ch cun)确定和支撑第43页/共119页第四十四页，共119页。模块 模块11-4 11-4 排架计算简图和荷载整理 排架计算简图和荷载整理(zhngl)(zhngl)计算简图 计算简图1 1）确定计算简图）确定计算简图EcIuEcILEcIuEcIL2EcIuA2EcILAEcIuBEcILB2EcIuC2EcILCHHu为简化(jinhu)，需有以下几个假定：（1）横梁（屋架或屋面梁）与柱上端铰 接，而柱下端与基础顶面刚接；（2）屋面梁或屋架没有轴向变形。第44页/共119页第四十五页，共119页。n n 假定（假定（1 1）是基于横梁一般支承在柱顶，用预埋钢板焊接，）是基于横梁一般支承在柱顶，用预埋钢板焊接，在屋架与柱顶之间不产生相对线位移，即可传递竖向力 在屋架与柱顶之间不产生相对线位移，即可传递竖向力和水平力，但不能发生相对转动，即不能传递弯矩，故 和水平力，但不能发生相对转动，即不能传递弯矩，故横梁与柱顶可认为铰接，预制柱插入基础杯内并用细石 横梁与柱顶可认为铰接，预制柱插入基础杯内并用细石混凝土整浇。当然对地基土质 混凝土整浇。当然对地基土质(t zh)(t zh)较差，变形较大 较差，变形较大的情况，则考虑支座位移的影响。的情况，则考虑支座位移的影响。n n 假定（假定（2 2）实际上是假定屋架横向轴向刚度，即不考虑横）实际上是假定屋架横向轴向刚度，即不考虑横梁轴向变形，对于下弦刚度大的刚性排架，一般能满足 梁轴向变形，对于下弦刚度大的刚性排架，一般能满足此假定，对刚度较小的柔性下弦（园钢）组合式屋架则 此假定，对刚度较小的柔性下弦（园钢）组合式屋架则应考虑轴向变形的影响，即按柔性排架计算（即跨变）。应考虑轴向变形的影响，即按柔性排架计算（即跨变）。模块11-4 排架计算简图和荷载(hzi)整理第45页/共119页第四十六页，共119页。2 2计算单元的取法 计算单元的取法对于柱距相等情况，因荷载基本上沿纵向均匀分布，对于柱距相等情况，因荷载基本上沿纵向均匀分布，故可在 故可在结构平面上通过两相邻柱间距的中线截出一个典型区段作为计 结构平面上通过两相邻柱间距的中线截出一个典型区段作为计算单元，关于工艺上要求抽柱情况如何考虑我们以后讲。算单元，关于工艺上要求抽柱情况如何考虑我们以后讲。因排架结构是超静定结构，故内力计算与截面刚度有关 因排架结构是超静定结构，故内力计算与截面刚度有关(yugun)(yugun)，所以在计算前按经验初步假定截面尺寸和混凝土强度等级。，所以在计算前按经验初步假定截面尺寸和混凝土强度等级。注意，可能初选尺寸与最后尺寸不符，但 注意，可能初选尺寸与最后尺寸不符，但30%30%，则可不重算。，则可不重算。模块(m kui)11-4 排架计算简图和荷载整理第46页/共119页第四十七页，共119页。n n 3 3计算荷载图 计算荷载图n n 柱的计算轴线 柱的计算轴线(zhu xin)(zhu xin)取上部和下部柱截面重心 取上部和下部柱截面重心的连线，屋面 的连线，屋面 n n 梁式屋架用一根没有轴向变形的刚杆表示。梁式屋架用一根没有轴向变形的刚杆表示。n n H=H=柱顶标高 柱顶标高+基础顶面标高的绝对值初