混凝土结构设计课件第3章单层厂房.pptx

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1、 刚架结构：由横梁、柱和基础组成。适用于小型厂房和仓库。刚架结构：由横梁、柱和基础组成。适用于小型厂房和仓库。常用为门式刚架常用为门式刚架(柱与横梁刚接为同一构件柱与横梁刚接为同一构件)三铰门架三铰门架柱与基础铰接，结构顶点铰接柱与基础铰接，结构顶点铰接 二铰门架二铰门架柱与基础铰接，结构顶点刚接柱与基础铰接，结构顶点刚接 当跨度较大时，为便于运输和吊装，门架做成三段，当跨度较大时，为便于运输和吊装，门架做成三段，在横梁弯距较小处设置接头，则柱与基础须刚接。在横梁弯距较小处设置接头，则柱与基础须刚接。优点：梁柱合一；构件种类少；制作简单；构件为变截优点：梁柱合一；构件种类少；制作简单；构件为变

2、截 面，结构轻巧；经济指标稍优于排架结构。面，结构轻巧；经济指标稍优于排架结构。缺点：刚度较差；易产生跨变；梁柱转角处易裂缝；翻缺点：刚度较差；易产生跨变；梁柱转角处易裂缝；翻 身、吊装、对中、就位等较麻烦。身、吊装、对中、就位等较麻烦。第1页/共121页除门式刚架外，还有除门式刚架外，还有V V形折板结构和形折板结构和T T形折板结构等形折板结构等第2页/共121页3.2 3.2 结构组成及荷载传递结构组成及荷载传递结构组成结构组成 单层厂房是一个复杂的空间受力体系，为便于分析，将其分为几个子结构：单层厂房是一个复杂的空间受力体系，为便于分析，将其分为几个子结构：屋盖结构、横向平面排架、纵向

3、平面排架、围护结构。屋盖结构、横向平面排架、纵向平面排架、围护结构。第3页/共121页1 1屋盖结构屋盖结构 组成：屋面板组成：屋面板 天沟板天沟板 天窗架天窗架 屋架屋架 檩条檩条 屋盖支撑屋盖支撑 托架等托架等 作用：围护作用：围护 承重承重(承受自重承受自重 活载活载 雪载雪载 积灰荷载，将其传给排架柱）积灰荷载，将其传给排架柱）采光、通风采光、通风 分类：分类：(1)(1)有檩体系有檩体系 由小型屋面板由小型屋面板/檩条檩条/屋架屋架/屋盖支撑组成屋盖支撑组成 特点：构件小而轻；便于吊装和运输；特点：构件小而轻；便于吊装和运输；构造、荷载传递较复杂构造、荷载传递较复杂;整体性、刚度较差

4、整体性、刚度较差 适用于一般中、小型厂房适用于一般中、小型厂房第4页/共121页 (2)(2)无檩体系无檩体系,由大型屋面板由大型屋面板/屋架或屋面梁屋架或屋面梁/屋盖支撑屋盖支撑/天窗天窗 架架/托架等组成托架等组成 特点：屋面刚度大；整体性好；构件数量和种类较少；特点：屋面刚度大；整体性好；构件数量和种类较少；施工速度快施工速度快 适用于大、中或重型厂房，应用较广适用于大、中或重型厂房，应用较广第5页/共121页2 2横向平面排架横向平面排架 由由横横梁梁(屋屋架架或或屋屋面面梁梁)、横横向向柱柱列列及及其其基基础础等等构构件件组组成成的的平平面面骨骨架架，是是厂厂房房的的基基本承重结构。

5、本承重结构。承受竖向荷载承受竖向荷载(自重、屋面活载、雪载、吊车竖向荷载等自重、屋面活载、雪载、吊车竖向荷载等)、横向水平荷载横向水平荷载(风载、吊车横向制动力、横向水平地震作用等风载、吊车横向制动力、横向水平地震作用等)。第6页/共121页3 3纵向平面排架纵向平面排架 由连系梁由连系梁/吊车梁吊车梁/纵向柱列纵向柱列/柱间支撑柱间支撑/基础等构件组成的纵向平面骨架。基础等构件组成的纵向平面骨架。作用：保证厂房结构的纵向稳定性和刚度作用：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承受吊车纵向水平荷载/纵向地震作用纵向地震作用/风荷载等风荷载等吊车纵向制动力吊车纵向制动力吊吊车车梁梁

6、第7页/共121页4 4围护结构围护结构 由纵墙由纵墙/横墙横墙(山墙山墙)/)/抗风柱抗风柱/连系梁连系梁/基础梁基础梁/过梁过梁/圈梁等构件组成。圈梁等构件组成。主要承受墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。主要承受墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。主要荷载及其传递路线主要荷载及其传递路线 竖向荷载竖向荷载 横向水平荷载横向水平荷载 纵向水平荷载纵向水平荷载第8页/共121页第9页/共121页3.3 3.3 结构布置结构布置 厂房设计一般包括厂房设计一般包括工艺设计工艺设计、建筑设计、结构设计和设备设计（如水、暖、电、建筑设计、结构设计和设备设计（如水、暖、电等）等几方面。等）

7、等几方面。结构平面与剖面布置结构平面与剖面布置 1 1柱网布置柱网布置 柱网柱网承重柱的纵向承重柱的纵向(柱距柱距)和横向和横向(跨度跨度)定位轴线所形成的网络。定位轴线所形成的网络。柱柱网网尺尺寸寸决决定定着着柱柱的的位位置置和和屋屋面面板板/屋屋架架/吊吊车车梁梁/基基础础梁梁等等构构件件的的跨跨度度。因因此此，柱网布置直接影响厂房的经济性和技术先进性。柱网布置直接影响厂房的经济性和技术先进性。柱网布置原则：满足生产工艺、使用要求柱网布置原则：满足生产工艺、使用要求 建筑平面和结构方案经济合理建筑平面和结构方案经济合理 符合符合模数模数（保证构件标准化和定型化）（保证构件标准化和定型化）适

8、当考虑施工条件适当考虑施工条件 考虑生产发展、技术革新要求考虑生产发展、技术革新要求 厂房建筑模数协调厂房建筑模数协调标准标准（GBJ6-86GBJ6-86）规）规定：以定：以100mm100mm为基本单为基本单位，用位，用“M M”表示。表示。此部分内容可参见此部分内容可参见房屋建筑学房屋建筑学第10页/共121页如：跨度：如：跨度：18m时，取时，取3m(30M)倍数，即倍数，即9m/12m/15m/18m；18m时，应取时，应取6m(60M)倍数，即倍数，即24m/30m/36m；当工艺布置及经济指标有明显优势时，也可采用当工艺布置及经济指标有明显优势时，也可采用 21m/27m/33m

9、 柱距：一般采用柱距：一般采用6m（60M）较经济）较经济 工艺有特殊要求时，可局部抽柱，即工艺有特殊要求时，可局部抽柱，即12m 有扩大柱距要求的也可有扩大柱距要求的也可9m、12m第11页/共121页2 2定位轴线定位轴线 定定位位轴轴线线：划划分分主主要要承承重重构构件件和和确确定定其其相相互互位位置置的的基基准准线线，也也是是施施工工放放线线和和设设备定位的依据。备定位的依据。封闭式定位轴线：封闭式定位轴线：当横向定位轴线之间的距离与屋面板、吊车梁、连系当横向定位轴线之间的距离与屋面板、吊车梁、连系 梁等主要构件的标志尺寸相一致，梁等主要构件的标志尺寸相一致，或纵向定位轴线之间的距离与

10、屋架、屋面梁等主要构或纵向定位轴线之间的距离与屋架、屋面梁等主要构 件的标志尺寸相一致时，形成封闭结合。件的标志尺寸相一致时，形成封闭结合。非封闭定位轴线非封闭定位轴线 第12页/共121页（1 1）纵向定位轴线的确定）纵向定位轴线的确定 无无吊吊车车或或起起重重量量30t时时，边边柱柱外外缘缘和和纵纵墙墙内内缘缘应应与与纵纵向向定定位位轴线相重合，形成封闭结合。轴线相重合，形成封闭结合。起重量起重量30t时，纵向定位轴线还与吊车的起重量时，纵向定位轴线还与吊车的起重量和柱截面尺寸有关。纵向定位轴线之间的距离和柱截面尺寸有关。纵向定位轴线之间的距离L和吊和吊车轨距车轨距Lk之间一般有如下的关系

11、：之间一般有如下的关系：e为吊车轨道中心线至纵向定位轴线间的距离，一为吊车轨道中心线至纵向定位轴线间的距离，一般取般取750mm;当吊车起重量大于当吊车起重量大于75t时，宜取为时，宜取为1000mm；第13页/共121页对厂房的边柱对厂房的边柱 当当计计算算e=B1+B2+B3750mm时时，取取e=750mm，纵纵向向定定位位轴轴线线与与纵纵墙墙内内边边缘缘重重合合，则纵向定位轴线为封闭式。则纵向定位轴线为封闭式。当计算当计算e750mm时，纵向定位轴线取距吊车轨道中心线时，纵向定位轴线取距吊车轨道中心线750mm处，不与纵墙处，不与纵墙内边缘重合，则纵向定位轴线为非封闭式。非封闭轴线与纵

12、墙内边缘之间的距离称内边缘重合，则纵向定位轴线为非封闭式。非封闭轴线与纵墙内边缘之间的距离称为联系尺寸，可取为联系尺寸，可取150mm、250mm或或500mm。第14页/共121页对多跨等高厂房对多跨等高厂房当计算当计算e 750mm 时，取时，取e=750mm ，则纵向定位轴线一般与中柱的上柱中心线重合。，则纵向定位轴线一般与中柱的上柱中心线重合。当当计计算算e750mm时时，需需设设两两条条纵纵向向定定位位轴轴线线，两两条条定定位位轴轴线线间间的的距距离离称称为为插插入入距距，插入距的中线应与上柱的中心线重合。插入距的中线应与上柱的中心线重合。第15页/共121页对多跨不等高厂房对多跨不

13、等高厂房 纵向定位轴线一般与较高部分厂房上柱的外边缘重合。纵向定位轴线一般与较高部分厂房上柱的外边缘重合。当计算当计算e750mm时，须增设一条纵向定位轴线，两条定位轴线间的距离称为插时，须增设一条纵向定位轴线，两条定位轴线间的距离称为插入距，一般可取入距，一般可取150mm150mm、250mm250mm等。等。第16页/共121页（2 2）横向定位轴线）横向定位轴线 为为了了使使端端部部屋屋架架与与抗抗风风柱柱和和山山墙墙的的位位置置不不发发生生冲冲突突，山山墙墙处处端端柱柱中中心心线线内内移移600mm600mm，伸缩缝两侧的柱中心线向两边各移，伸缩缝两侧的柱中心线向两边各移600mm6

14、00mm，伸缩缝中心线与横向定位轴线重合。，伸缩缝中心线与横向定位轴线重合。第17页/共121页厂房分类：单层和多层 单层：排架、刚架和折板结构单层厂房：装配式钢筋混凝土排架结构空间结构组成：屋盖结构（有檩、无檩）、横向平面排架、纵向平面排架和围护结构荷载传递：竖向荷载和（横、纵向）水平荷载结构布置：定位轴线确定上节课复习第18页/共121页3 3变形缝设置变形缝设置 包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种（1 1）伸缩缝）伸缩缝 当房屋很长时，将产生很大的温度应力，导致构件开裂，影响使用。当房屋很长时，将产生很大的温度应力，导致构件开裂，影响使用。通过设置伸缩缝将房屋分

15、成几个温度区段，温度区段长度取决于结构类型、施通过设置伸缩缝将房屋分成几个温度区段，温度区段长度取决于结构类型、施工方法和结构所处的环境等因素，伸缩缝最大间距为：工方法和结构所处的环境等因素，伸缩缝最大间距为：装配式排架结构：装配式排架结构：100m(100m(室内或土中室内或土中)70m (70m (露天露天)伸缩缝应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开伸缩缝应从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构构件完全分开第19页/共121页（2 2）沉降缝）沉降缝 排架结构对地基不均匀沉降有较好的适应能力，一般不设沉降缝。排架结构对地基不均匀沉降有较好的适应能力，一般不设沉降缝。当相

16、邻两部分高差当相邻两部分高差10m10m，或相邻两跨吊车起重量相差悬殊，或地基承载力或下，或相邻两跨吊车起重量相差悬殊，或地基承载力或下卧层土质有较大差别时，应考虑设置沉降缝。卧层土质有较大差别时，应考虑设置沉降缝。沉降缝应从屋顶到基础完全分开，使缝两侧的结构可以自由沉降而互不影响。沉降缝应从屋顶到基础完全分开，使缝两侧的结构可以自由沉降而互不影响。沉降缝可兼做伸缩缝，但伸缩缝不能兼做沉降缝。沉降缝可兼做伸缩缝，但伸缩缝不能兼做沉降缝。（3 3）防震缝）防震缝 当平、立面布置复杂，或相邻两部分的刚度和高度相差较大，或厂房侧边布置当平、立面布置复杂，或相邻两部分的刚度和高度相差较大，或厂房侧边布

17、置附属用房时，应设置防震缝附属用房时，应设置防震缝 防震缝应沿厂房全高设置，基础可不设缝。防震缝应沿厂房全高设置，基础可不设缝。当需要设置伸缩缝、沉降缝和防震缝时，三缝宜合一，并应符合防震缝的宽度。当需要设置伸缩缝、沉降缝和防震缝时，三缝宜合一，并应符合防震缝的宽度。第20页/共121页4 4厂房剖面设计厂房剖面设计 包括确定包括确定屋架下弦底面标高屋架下弦底面标高和和吊车轨道顶面标高吊车轨道顶面标高，是厂房结构设计中的重要参数。，是厂房结构设计中的重要参数。无吊车时，屋架下弦底面标高由设备高度和生产需要确定。无吊车时，屋架下弦底面标高由设备高度和生产需要确定。有吊车时，根据起吊需要的净空确定

18、吊车轨顶标高有吊车时，根据起吊需要的净空确定吊车轨顶标高第21页/共121页屋架下弦底面标高的确定：屋架下弦底面标高的确定：按模数要求，按模数要求，(1)(1)室内地面屋架下弦底面的室内地面屋架下弦底面的高度为高度为300mm300mm（3M3M）的倍数；）的倍数；(2)(2)有吊车时，室内地面吊车有吊车时，室内地面吊车轨顶的标志高度为轨顶的标志高度为600mm600mm（6M6M）的倍数，）的倍数，室内地面排架柱牛腿顶面的高度为室内地面排架柱牛腿顶面的高度为300mm300mm（3M3M）的倍数。）的倍数。第22页/共121页支撑布置支撑布置 单厂需设置各种支撑。单厂需设置各种支撑。为保证施

19、工、使用过程中厂房结构的稳定性和整体性，并可靠地传递水平荷载。为保证施工、使用过程中厂房结构的稳定性和整体性，并可靠地传递水平荷载。支撑布置是单厂结构设计中的一个主要内容。支撑布置是单厂结构设计中的一个主要内容。支撑是联系各主要承重构件以构成厂房结构空间骨架的重要组成部分。支撑是联系各主要承重构件以构成厂房结构空间骨架的重要组成部分。应根据厂房跨度、高度、屋架形式、有无天窗、吊车起重量和工作制、有无振应根据厂房跨度、高度、屋架形式、有无天窗、吊车起重量和工作制、有无振动设备以及抗震设防等情况合理布置支撑。动设备以及抗震设防等情况合理布置支撑。支撑类型：屋盖支撑和柱间支撑两大类支撑类型：屋盖支撑

20、和柱间支撑两大类 学习要求：厂房中有哪些支撑学习要求：厂房中有哪些支撑 与结构构件的连接关系与结构构件的连接关系 作用作用 主要布置原则主要布置原则 第23页/共121页1 1屋盖支撑屋盖支撑 屋盖支撑：屋盖支撑：上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑 纵向水平支撑纵向水平支撑 垂直支撑垂直支撑 纵向水平系杆纵向水平系杆 天窗架支撑等天窗架支撑等（1 1）上弦横向水平支撑）上弦横向水平支撑 沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平桁架。沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平桁架。第24页/共121页作用：作用：保证屋架上弦的侧向稳定性；

21、保证屋架上弦的侧向稳定性；增强屋盖的整体刚度；增强屋盖的整体刚度；作为山墙抗风柱顶的水平支座，承受由山墙传来的作为山墙抗风柱顶的水平支座，承受由山墙传来的 风荷载，传至厂房纵向柱列。风荷载，传至厂房纵向柱列。当屋盖为有檩体系，或屋盖为无檩体系，但屋面板与屋架的连接质量不能保证当屋盖为有檩体系，或屋盖为无檩体系，但屋面板与屋架的连接质量不能保证且抗风柱与屋架上弦连接时，应在每一伸缩缝区段端部第一或第二柱间布置。且抗风柱与屋架上弦连接时，应在每一伸缩缝区段端部第一或第二柱间布置。当天窗通过厂房端部的第二柱间，或通当天窗通过厂房端部的第二柱间，或通过伸缩缝第一或第二柱间时，应在天窗范过伸缩缝第一或第

22、二柱间时，应在天窗范围内设置；围内设置；并在天窗范围内沿纵向设置并在天窗范围内沿纵向设置1 13 3道受压道受压系杆，将天窗范围内的各榀屋架与上弦横系杆，将天窗范围内的各榀屋架与上弦横向水平支撑连系起来。向水平支撑连系起来。第25页/共121页（2 2）下弦横向水平支撑）下弦横向水平支撑 沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架下弦杆构成的水平桁架沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架下弦杆构成的水平桁架 作用作用：将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列 防止屋架下弦侧向振动防止屋架下弦侧向振动 当屋架下弦设有悬挂吊车，或厂房内有较大振动，或山墙风荷载通过抗

23、风柱传当屋架下弦设有悬挂吊车，或厂房内有较大振动，或山墙风荷载通过抗风柱传至屋架下弦时，应在每一伸缩缝区段两端的第一或第二柱间设置，宜与上弦横向水至屋架下弦时，应在每一伸缩缝区段两端的第一或第二柱间设置，宜与上弦横向水平支撑设置在同一柱间。平支撑设置在同一柱间。第26页/共121页（3 3）纵向水平支撑）纵向水平支撑 由交叉角钢、直杆和由交叉角钢、直杆和屋架下弦屋架下弦第一节间组成的纵向水平桁架第一节间组成的纵向水平桁架作用作用:加强屋盖结构的横向水平刚度加强屋盖结构的横向水平刚度 保证横向水平荷载的纵向分布，加强厂房的空间工作保证横向水平荷载的纵向分布，加强厂房的空间工作 保证托架上弦的侧向

24、稳定保证托架上弦的侧向稳定当当设设有有软软钩钩桥桥式式吊吊车车且且厂厂房房高高度度大大、起起重重量量较较大大，或或设设有有硬硬钩钩桥桥式式吊吊车车，或或设设有有大大于于5t5t悬悬挂挂吊吊车车，或或有有较较大大振振动动设设备备，或或因因抽抽柱柱或或柱柱距距较较大大而而设设置置托托架架时时，应应在在屋屋架架下下弦弦端节间沿厂房纵向通长或局部设置一道。端节间沿厂房纵向通长或局部设置一道。第27页/共121页 当当已已设设下下弦弦横横向向水水平平支支撑撑时时，应应尽尽可可能能与与横横向向水水平平支支撑撑连连接接，以以形形成成封封闭闭的的水平支撑系统。水平支撑系统。第28页/共121页（4 4）垂直支

25、撑和水平系杆）垂直支撑和水平系杆 由角钢杆件与由角钢杆件与屋架直腹杆屋架直腹杆组成的垂直桁架，为十字交叉形或组成的垂直桁架，为十字交叉形或W W形；形；作用：作用：保证屋架受荷后在平面外的稳定保证屋架受荷后在平面外的稳定 传递纵向水平力传递纵向水平力应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内 当跨度当跨度18m18m且无天窗时，可不设垂直支撑和水平系杆；且无天窗时，可不设垂直支撑和水平系杆；当跨度当跨度181830m30m、柱距、柱距6m6m、采用大型屋面板时，应在第一或第二柱间的、采用大型屋面板时，应在第一或第二柱间的屋架跨屋架跨中中设置一道垂直支撑；设置一道垂

26、直支撑；当跨度当跨度30m30m时，应在第一或第二柱间的时，应在第一或第二柱间的屋架跨度屋架跨度1/31/3左右的节点处设置两道垂左右的节点处设置两道垂直支撑；直支撑；当屋架端部高度当屋架端部高度1.2m1.2m时，应在第一或第二柱间的屋架跨度时，应在第一或第二柱间的屋架跨度1/31/3左右的节点处设左右的节点处设置两道，屋架两端各布置一道垂直支撑；置两道，屋架两端各布置一道垂直支撑；当伸缩缝区段当伸缩缝区段90m90m时，除应在第一或第二柱间设置垂直支撑外，还应在时，除应在第一或第二柱间设置垂直支撑外，还应在柱间支柱间支撑柱距内撑柱距内增设屋架间垂直支撑。增设屋架间垂直支撑。第29页/共12

27、1页第30页/共121页（5 5）水平系杆水平系杆 分为上弦水平系杆和下弦水平系杆分为上弦水平系杆和下弦水平系杆作用：作用：保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定 防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向颤动防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向颤动 当屋盖设置垂直支撑时，应在未设置垂直支撑的屋架间，相应于当屋盖设置垂直支撑时，应在未设置垂直支撑的屋架间，相应于垂直支撑平面内垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，设置通长的水平系杆。的屋架上弦和下弦节点处，设置通长的水平系杆。凡设在屋架端部节点处和屋架上弦屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系凡设在屋架

28、端部节点处和屋架上弦屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系杆（压杆）。当屋架横向水平支撑设在伸缩缝区段两端的第二柱间内时，杆（压杆）。当屋架横向水平支撑设在伸缩缝区段两端的第二柱间内时，第一柱间第一柱间内的水平系杆内的水平系杆均应采用刚性系杆。均应采用刚性系杆。其余均可采用柔性系杆（拉杆）其余均可采用柔性系杆（拉杆）第31页/共121页第32页/共121页第33页/共121页（5）天窗架支撑）天窗架支撑 包括天窗架上弦横向水平支撑、天窗架间的垂直支撑和水平系杆包括天窗架上弦横向水平支撑、天窗架间的垂直支撑和水平系杆 作用作用：保证天窗架上弦的侧向稳定；保证天窗架上弦的侧向稳定；将天窗端壁上的

29、风荷载传给屋架将天窗端壁上的风荷载传给屋架 第34页/共121页2 2柱间支撑柱间支撑 是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件，由交叉钢杆件是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件，由交叉钢杆件(型钢或钢管型钢或钢管)组成组成,交叉倾交叉倾角一般为角一般为35355555，宜取，宜取45,45,其截面尺寸需经承载力和稳定计算确定。其截面尺寸需经承载力和稳定计算确定。当柱间要通行或放置设备当柱间要通行或放置设备,或柱距较大时或柱距较大时,可采用门架式支撑可采用门架式支撑作用：作用：提高厂房的纵向刚度和稳定性提高厂房的纵向刚度和稳定性 将吊车纵向水平制动力、纵向风荷载和水平地震作用等传至基础。将吊车纵向水平

30、制动力、纵向风荷载和水平地震作用等传至基础。第35页/共121页有吊车时，有吊车时，上柱柱间支撑：上柱柱间支撑：位于牛腿上部，须在柱顶设置通长的刚性系杆。承受作用在山墙的风荷载。位于牛腿上部，须在柱顶设置通长的刚性系杆。承受作用在山墙的风荷载。下柱柱间支撑：下柱柱间支撑：位于牛腿下部，承受上部支撑传来的内力、吊车纵向制动力和纵向水平地震位于牛腿下部，承受上部支撑传来的内力、吊车纵向制动力和纵向水平地震作用等，并将其传至基础。作用等，并将其传至基础。第36页/共121页 当设有当设有A6A6A8A8的吊车，或的吊车，或A1A1A5A5的吊车起重量的吊车起重量10t10t，或厂房跨度，或厂房跨度1

31、8m18m，或柱高，或柱高8m8m时，或厂房每列纵向柱总数时，或厂房每列纵向柱总数7 7根时，或设有根时，或设有3t3t的悬挂吊车，或露天吊车栈桥的悬挂吊车，或露天吊车栈桥的柱列，应设置柱间支撑。的柱列，应设置柱间支撑。设置位置：上柱柱间支撑在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平支设置位置：上柱柱间支撑在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平支 撑相对应的柱间，以及伸缩缝区段中央的柱间；撑相对应的柱间，以及伸缩缝区段中央的柱间；下柱柱间支撑在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相下柱柱间支撑在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相 应的位置。应的位置。优点：水平荷载传力路线较短，两端的温度伸缩变形较小优点：水平荷载传力路线较短

32、，两端的温度伸缩变形较小 第37页/共121页传力路线较长；传力路线较长；伸缩变形增大一倍伸缩变形增大一倍,在结在结构中引起较大的温度应力构中引起较大的温度应力 纵纵向向伸伸缩缩受受柱柱间间支支撑撑的的约约束束较较大大,结结构构不不易易发发生生伸伸缩缩变形，变形，在结构中引起较大的温度在结构中引起较大的温度应力应力 第38页/共121页围护结构布置围护结构布置 包括：屋面板包括：屋面板/墙体墙体/抗风柱抗风柱/圈梁圈梁/连系梁连系梁/过梁过梁/基础梁等基础梁等 作用作用：承受风：承受风/积雪积雪/雨水雨水/地震作用地震作用/地基不均匀沉降引起的内力地基不均匀沉降引起的内力1 1抗风柱抗风柱 山

33、墙风荷载传递路线：靠近纵向柱列，直接传给纵向柱列；靠近抗风柱上端，经山墙风荷载传递路线：靠近纵向柱列，直接传给纵向柱列；靠近抗风柱上端，经抗风柱上端通过屋盖系统传至纵向柱列；靠近抗风柱下端，经抗风柱下端传至基础。抗风柱上端通过屋盖系统传至纵向柱列；靠近抗风柱下端，经抗风柱下端传至基础。当厂房高度及跨度不大时，可在山墙设置砖壁柱作为抗风柱。当厂房高度及跨度不大时，可在山墙设置砖壁柱作为抗风柱。当厂房高度和跨度较大时，采用当厂房高度和跨度较大时，采用RCRC抗风柱，柱外侧再贴砌山墙。抗风柱，柱外侧再贴砌山墙。第39页/共121页当厂房高度很大时，当厂房高度很大时，为减小抗风柱的截面为减小抗风柱的截

34、面尺寸，山墙内侧设置尺寸，山墙内侧设置水平抗风梁或钢抗风水平抗风梁或钢抗风桁架，作为抗风柱的桁架，作为抗风柱的支座。一般设在吊车支座。一般设在吊车梁的水平面上，可兼梁的水平面上，可兼做修理平台，两端与做修理平台，两端与吊车梁上翼缘连接，吊车梁上翼缘连接，使一部分风荷载通过使一部分风荷载通过吊车梁传递给纵向柱吊车梁传递给纵向柱列。列。第40页/共121页与屋架的连接：一般与基础刚接，与屋架上（下）弦铰接。与屋架的连接：一般与基础刚接，与屋架上（下）弦铰接。连接要求：水平方向能有效地传递风荷载，竖向能允许两者之连接要求：水平方向能有效地传递风荷载，竖向能允许两者之 间产生相对位移间产生相对位移 第

35、41页/共121页2 2圈梁、连系梁、过梁和基础梁圈梁、连系梁、过梁和基础梁 当围护墙为砌体时，一般需设置圈梁、连系梁、过梁和基础梁。应尽量将三当围护墙为砌体时，一般需设置圈梁、连系梁、过梁和基础梁。应尽量将三者结合布置，简化构造，节约材料，方便施工。者结合布置，简化构造，节约材料，方便施工。第42页/共121页3.4 3.4 构件选型与截面尺寸确定构件选型与截面尺寸确定 （1）构件的选型，尽可能节约材料，降低造价。）构件的选型，尽可能节约材料，降低造价。（2）柱和基础一般应进行设计，其它构件一般可选用标准图集。）柱和基础一般应进行设计，其它构件一般可选用标准图集。（3）构件标准图有三类：）构

36、件标准图有三类：国家建设部批准的全国通用标准图集，适用于全国各地；国家建设部批准的全国通用标准图集，适用于全国各地；某地区（省、市）审定的通用图集，适用于该地区（省、市）所属的部门；某地区（省、市）审定的通用图集，适用于该地区（省、市）所属的部门；某设计院审定的定型图集，适用于该院所设计的工程。某设计院审定的定型图集，适用于该院所设计的工程。（4）图图集集一一般般包包括括：设设计计和和施施工工说说明明、构构件件选选用用表表、结结构构布布置置图图、连连接接大大样样图图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋、钢材用量表。模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋、钢材用量表。第43页/共121页屋盖结构构件屋盖

37、结构构件1屋面板无檩体系：常用预应力混凝土大型屋面板无檩体系：常用预应力混凝土大型屋面板,适用于卷材防水屋适用于卷材防水屋 面，屋面坡度不应大于面，屋面坡度不应大于1/5 常用尺寸常用尺寸:1.5(宽宽)6(长长)0.24m(高高),由面板由面板 横肋和纵肋组成横肋和纵肋组成 连接连接:纵肋两端底部预埋钢板与屋架上弦预埋钢板三点焊接纵肋两端底部预埋钢板与屋架上弦预埋钢板三点焊接 第44页/共121页无檩体系屋盖其它屋面板：无檩体系屋盖其它屋面板：预应力预应力F形屋面板，适用于自防水非卷材屋面；形屋面板，适用于自防水非卷材屋面；预应力自防水保温屋面板预应力自防水保温屋面板 钢筋加气混凝土板钢筋加

38、气混凝土板 有檩体系屋盖的屋面板：有檩体系屋盖的屋面板：预应力混凝土槽瓦预应力混凝土槽瓦 波形大瓦波形大瓦 第45页/共121页2檩条作用：作用：(1)支承小型屋面板并将屋面荷载传给屋架支承小型屋面板并将屋面荷载传给屋架 (2)与屋盖支撑一起保证屋盖结构的整体刚度和稳定性与屋盖支撑一起保证屋盖结构的整体刚度和稳定性连接：搁在屋架或屋面梁上，与屋架间用预埋钢板焊接。连接：搁在屋架或屋面梁上，与屋架间用预埋钢板焊接。受力：受力：(1)斜放时，为双向受弯构件；斜放时，为双向受弯构件；(2)正放时，为单向受弯构件，屋架上弦要做水平支托。正放时，为单向受弯构件，屋架上弦要做水平支托。常用形式：常用形式：

39、RC和预应力砼和预应力砼形截面檩条，跨度一般为形截面檩条，跨度一般为4m或或6m 第46页/共121页3屋面梁和屋架作用作用：(1)承受屋面荷载承受屋面荷载 (2)作为横向排架的水平横梁传递水平力作为横向排架的水平横梁传递水平力 (3)承受悬挂吊车、管道等吊重承受悬挂吊车、管道等吊重 (4)与屋盖支撑、屋面板、檩条等一起形成整体空间结构与屋盖支撑、屋面板、檩条等一起形成整体空间结构屋架种类：屋架种类：屋面梁、两铰（或三铰）拱屋架、桁架式屋架屋面梁、两铰（或三铰）拱屋架、桁架式屋架（1）屋面梁）屋面梁 形形 式：单坡和双坡两种式：单坡和双坡两种双坡梁：双坡梁：一般为一般为I形变截面预应力混凝土薄

40、腹梁形变截面预应力混凝土薄腹梁 优点：高度小，重心低，侧向刚度好，便于制作和安装。优点：高度小，重心低，侧向刚度好，便于制作和安装。缺点：自重较大，浪费材料。缺点：自重较大，浪费材料。适用：跨度适用：跨度18m、有较大振动或有腐蚀性介质的中、小型厂房（、有较大振动或有腐蚀性介质的中、小型厂房（12m、15m、18m）。）。第47页/共121页（2）两铰（或三铰）拱屋架构造：两铰拱的支座节点为铰接，顶节点为刚接。构造：两铰拱的支座节点为铰接，顶节点为刚接。三铰拱的支座节点和顶节点均为铰接三铰拱的支座节点和顶节点均为铰接 上弦为钢筋混凝土构件上弦为钢筋混凝土构件特点：比屋面梁轻，构造也简单特点：比

41、屋面梁轻，构造也简单 适用：跨度为适用：跨度为915m的中、小型厂房。由于刚度较差，不宜用的中、小型厂房。由于刚度较差，不宜用 于重型和振动较大的厂房。于重型和振动较大的厂房。第48页/共121页（3）桁架式屋架当厂房跨度较大时，采用桁架式屋架较经济，应用非常普遍。当厂房跨度较大时，采用桁架式屋架较经济，应用非常普遍。形式：三角形、拱形、梯形、折线形等。矢高和外形对屋架受形式：三角形、拱形、梯形、折线形等。矢高和外形对屋架受 力均有较大影响，一般取高跨比为力均有较大影响，一般取高跨比为1/61/8较为合理较为合理三角形屋架三角形屋架内力分布：杆件内力分布不均匀，弦杆内力：两端大、中部内力分布：

42、杆件内力分布不均匀，弦杆内力：两端大、中部 小；腹杆内力：两端小、中部大小；腹杆内力：两端小、中部大特点：坡度较大，构造简单，内力大而不均匀，矢高大、腹特点：坡度较大，构造简单，内力大而不均匀，矢高大、腹 杆长，因而自重大，材料费。杆长，因而自重大，材料费。适用：有檩体系的中、小型厂房。适用：有檩体系的中、小型厂房。第49页/共121页梯形屋架梯形屋架内力分布：各杆件内力分布也不均匀内力分布：各杆件内力分布也不均匀 弦杆内力：两端小、中部大弦杆内力：两端小、中部大 腹杆内力：两端大、中部小腹杆内力：两端大、中部小 优点：刚度好，构造简单；屋面坡度小，可避免屋面沥青、油优点：刚度好，构造简单；屋

43、面坡度小，可避免屋面沥青、油 膏流淌；屋面施工、检修、清扫、排水处理较方便。膏流淌；屋面施工、检修、清扫、排水处理较方便。缺点：自重较大缺点：自重较大 适用：跨度为适用：跨度为18m30m的大、中型厂房的大、中型厂房 第50页/共121页拱形屋架拱形屋架 内力分布：上弦呈二次抛物线形，受力合理内力分布：上弦呈二次抛物线形，受力合理 弦杆内力均匀、腹杆内力为零弦杆内力均匀、腹杆内力为零优点：受力合理，自重轻，材料省，构造简单。优点：受力合理，自重轻，材料省，构造简单。缺点：端部坡度大，高温时卷材屋面油膏易流淌，施工、维修缺点：端部坡度大，高温时卷材屋面油膏易流淌，施工、维修 不安全。自防水屋面，

44、上弦转折太多，板间不能密合，不安全。自防水屋面，上弦转折太多，板间不能密合，易漏雨。易漏雨。适用：目前已很少采用适用：目前已很少采用曲线上弦制作不便，可改做多边形，使节点落在抛物线上。曲线上弦制作不便，可改做多边形，使节点落在抛物线上。第51页/共121页折线形屋架折线形屋架 外形：上弦由几段折线杆件组成，为铺设屋面板方便，端部竖外形：上弦由几段折线杆件组成，为铺设屋面板方便，端部竖 杆、斜杆不参加桁架内力杆、斜杆不参加桁架内力 优点：吸收了拱形屋架的优点，弦杆受力较小优点：吸收了拱形屋架的优点，弦杆受力较小 改善了拱形屋架端部陡的缺点改善了拱形屋架端部陡的缺点 外形较合理，屋面坡度较合适，自

45、重较轻，制作方便。外形较合理，屋面坡度较合适，自重较轻，制作方便。适用：跨度为适用：跨度为1830m的大、中型厂房。的大、中型厂房。第52页/共121页4、天窗架和托架（1）托架）托架作用：当柱距作用：当柱距 屋架间距时，用以支承屋架。屋架间距时，用以支承屋架。形式：一般为形式：一般为12m跨度的预应力混凝土三角形或折线形构件，跨度的预应力混凝土三角形或折线形构件，上弦为钢筋混凝土压杆，下弦为预应力混凝土拉杆。上弦为钢筋混凝土压杆，下弦为预应力混凝土拉杆。第53页/共121页（2）天窗架）天窗架作用：形成天窗，采光、通风作用：形成天窗，采光、通风 承受屋面板传来的荷载和作用在天窗上的水平荷载承

46、受屋面板传来的荷载和作用在天窗上的水平荷载 连接：与屋架上弦用钢板焊接连接：与屋架上弦用钢板焊接 跨度：跨度：6m或或9m设置天窗后的问题：设置天窗后的问题：扩大了屋盖的受风面积扩大了屋盖的受风面积 削弱了屋盖结构的整体刚度削弱了屋盖结构的整体刚度 地地震震区区，鞭鞭端端效效应应使使天天窗窗易易发发生生破破坏坏，应应尽尽量量避避免免设设天天窗窗；或或设设置置下下沉沉式式、井井式天窗。式天窗。第54页/共121页吊车梁吊车梁 作用：承受吊车起重、运行和制动时产生的各种荷载作用：承受吊车起重、运行和制动时产生的各种荷载 将厂房的纵向荷载传递至纵向柱列将厂房的纵向荷载传递至纵向柱列 加强了厂房纵向刚

47、度加强了厂房纵向刚度 选用：根据吊车的起重量、工作级别、跨度和柱距等因素选用：根据吊车的起重量、工作级别、跨度和柱距等因素 常用类型：钢筋混凝土等截面实腹吊车梁常用类型：钢筋混凝土等截面实腹吊车梁 钢筋混凝土和钢组合式吊车梁钢筋混凝土和钢组合式吊车梁 预应力混凝土等截面和变截面吊车梁预应力混凝土等截面和变截面吊车梁 第55页/共121页柱柱1柱的型式单厂中的柱主要有排架柱和抗风柱两类。单厂中的柱主要有排架柱和抗风柱两类。排架柱：上柱、下柱、牛腿排架柱：上柱、下柱、牛腿 结构形式：单肢柱、双肢柱结构形式：单肢柱、双肢柱 上柱：矩形或环形上柱：矩形或环形 下柱：矩形柱、下柱：矩形柱、I形柱、双肢柱

48、、管柱形柱、双肢柱、管柱 第56页/共121页（1）矩形柱）矩形柱 构造简单，施工方便，但自重大，费材料，经济指标较差。截面高度在构造简单，施工方便，但自重大，费材料，经济指标较差。截面高度在700mm以以内时选用。内时选用。（2）I形柱形柱 截截面面形形式式合合理理，能能充充分分发发挥挥混混凝凝土土的的承承载载作作用用，整整体体性性好好，施施工工较较方方便便。截截面面高高度度为为6001400mm时时被被广广泛泛采采用用，但但在在I形形柱柱的的上上柱柱、牛牛腿腿附附近近、柱柱底底因因构构造造需需要要宜宜做成矩形截面。做成矩形截面。第57页/共121页（3）双肢柱）双肢柱组成：由下柱由肢杆、肩

49、梁、腹杆组成组成：由下柱由肢杆、肩梁、腹杆组成分类：平腹杆双肢柱、斜腹杆双肢柱分类：平腹杆双肢柱、斜腹杆双肢柱特点：起重量大时，可将吊车梁支承在柱肢上，改善肩梁的受特点：起重量大时，可将吊车梁支承在柱肢上，改善肩梁的受 力情况。但刚度差，节点多，制作复杂，用钢量也较多。力情况。但刚度差，节点多，制作复杂，用钢量也较多。适用：界面高度适用：界面高度 1400mm时，宜采用。时，宜采用。第58页/共121页（4）管柱）管柱 分类：圆管柱、方管柱两种，可做成单肢柱或双肢柱。分类：圆管柱、方管柱两种，可做成单肢柱或双肢柱。特点：管子采用高速离心法生产，机械化程度高，混凝土质量特点：管子采用高速离心法生

50、产，机械化程度高，混凝土质量 好，自重轻，可减少施工现场工作量，节约模板。好，自重轻，可减少施工现场工作量，节约模板。但节点构造复杂，且受到制管设备的限制，应用较少。但节点构造复杂，且受到制管设备的限制，应用较少。（5）抗风柱）抗风柱 由上柱、下柱组成，无牛腿，上柱为矩形，下柱一般为由上柱、下柱组成，无牛腿，上柱为矩形，下柱一般为I形。形。第59页/共121页2柱的截面尺寸 确定原则：确定原则：截面尺寸除承载力的要求外，还应保证具有足够的刚度。截面尺寸除承载力的要求外，还应保证具有足够的刚度。否则导致变形过大，使吊车轮与轨道产生磨损，影响运行。否则导致变形过大，使吊车轮与轨道产生磨损，影响运行