單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu).ppt

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1、2　單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)本章主要介紹：單層廠房的組成、傳力途徑及設(shè)計內(nèi)容；單層廠房的結(jié)構(gòu)布置；排架的內(nèi)力計算；單層廠房柱設(shè)計；單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的選型；各構(gòu)件間的連接。重點是單層廠房的組成、受力特點、支撐的布置、構(gòu)件選型、排架內(nèi)力計算、構(gòu)件間的連接。本章提要本章內(nèi)容2.1概述2.2單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)的組成、傳力途徑及設(shè)計內(nèi)容2.3單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)布置2.4單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的選型2.5單層廠房排架內(nèi)力計算2.6單層廠房柱的設(shè)計2.7單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件間的連接構(gòu)造2.1概述2.1.1單層廠房的結(jié)構(gòu)類型2.1.1.1按材料分單層廠房的結(jié)構(gòu)按其承重結(jié)構(gòu)的材料

2、來分，有混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等類型。混合結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)為墻或帶壁柱墻，屋架可用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)或輕鋼結(jié)構(gòu)。中型以上廠房大多選用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。單層廠房的結(jié)構(gòu)按其施工方法來分，有裝配式和現(xiàn)澆式兩種。目前除特殊情況外，均采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。2.1.1.2按施工方法分1.排架結(jié)構(gòu)裝配式單層廠房的主要承重結(jié)構(gòu)是屋架或屋面梁、柱和基礎(chǔ)。當(dāng)屋架與柱頂為鉸接，柱與基礎(chǔ)頂面為剛接時，這樣組成的結(jié)構(gòu)叫排架。隨著生產(chǎn)工藝及使用要求的不同，排架結(jié)構(gòu)可設(shè)計成等高或不等高、單跨或多跨的各種形式（如圖2.1所示）。2.1.1.3按承重結(jié)構(gòu)的形式分2.剛架結(jié)構(gòu)鋼

3、筋混凝土門式剛架。鋼筋混凝土門式剛架的基本特點是柱和屋架（橫梁）合并為同一個構(gòu)件，柱與基礎(chǔ)的連接為鉸接或剛接。門式剛架種類很多，目前在單層廠房中用得較多的是兩鉸和三鉸兩種形式。同樣，門式剛架也可用于多跨廠房。如圖2.2所示。圖2.1鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)圖2.2鋼筋混凝土門式剛架2.2單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)的組成、傳力途徑及設(shè)計內(nèi)容單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)通常由橫向平面排架和縱向平面排架及支撐系統(tǒng)連成一個整體的空間結(jié)構(gòu)體系，由下列構(gòu)件組成，如圖2.4所示。2.2.1單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)的組成圖2.4裝配式鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)1）屋面板2）天溝板3）天窗架4）屋架5）托架

4、6）吊車梁7）排架柱8）抗風(fēng)柱9）基礎(chǔ)10）連系梁11）基礎(chǔ)梁12）天窗架垂直支撐13）屋架下弦橫向支撐14）屋架垂直支撐15）柱間支撐2、單層排架結(jié)構(gòu)組成屋蓋結(jié)構(gòu)分無檁和有檁兩種體系，無檁體系由大型屋面板、屋面梁或屋架以及屋蓋支撐所組成，如圖2.5所示。有檁體系由小型屋面板、檁條、屋架（包括屋蓋支撐）組成，如圖2.6所示。屋蓋結(jié)構(gòu)有時還有天窗架、托架，其作用主要是圍護和承重（承受屋蓋結(jié)構(gòu)自重、屋面活荷載、雪荷載和其它荷載），以及采光和通風(fēng)。墻體圍護結(jié)構(gòu)包括外墻、抗風(fēng)柱、墻梁、基礎(chǔ)梁等，其作用主要是圍護和承重。2.2.1.1屋蓋和墻體圍護結(jié)構(gòu)體系圖2.5無檁體系

5、圖2.6有檁體系橫向平面排架是由屋面梁或屋架、橫向柱列和基礎(chǔ)等組成，它是廠房基本承重結(jié)構(gòu)。廠房橫向排架承受豎向荷載（如結(jié)構(gòu)自重、屋面活荷載和吊車豎向荷載等）及橫向水平荷載（如風(fēng)荷載、吊車橫向制動力和地震作用等）。如圖2.7所示。2.2.1.2橫向排架結(jié)構(gòu)體系圖2.7單層廠房的荷載縱向排架結(jié)構(gòu)體系是由縱向柱列和基礎(chǔ)、連系梁和柱間支撐等組成。其作用是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定和承重，廠房縱向排架主要承受縱向水平荷載，如縱向風(fēng)荷載、吊車縱向制動力、縱向地震作用和溫度應(yīng)力等。如圖2.8所示。2.2.1.3縱向排架結(jié)構(gòu)體系圖2.8廠房的縱向排架1—風(fēng)力；2—吊車縱向制動力；3

6、—連系梁；4—柱間支撐；5—吊車梁；6—柱2.2.2荷載的傳遞永久荷載是長期作用在廠房結(jié)構(gòu)上的不變荷載（恒荷載），如各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件、圍護結(jié)構(gòu)以及設(shè)備的自重等。2.2.2.1永久荷載可變荷載是作用在廠房結(jié)構(gòu)上的活荷載，主要有：（1）雪荷載，以基本雪壓所算得的在廠房各屋面上的積雪重量。（2）風(fēng)荷載，以基本風(fēng)壓所算得的在廠房各部分表面上的風(fēng)壓（吸）力。（3）吊車荷載，吊車起吊重物在廠房內(nèi)運行時的移動集中荷載包括吊車豎向荷載和吊車水平荷載（4）積灰荷載，大量排灰的廠房及其鄰近建筑，應(yīng)考慮積灰荷載。（5）施工荷載，廠房在施工或檢修時的荷載。2.2.2.2可變荷載作用在單層廠

7、房結(jié)構(gòu)上所有荷載按其作用方向可分為豎向荷載、橫向水平荷載以及縱向水平荷載三種。荷載的傳遞，特別是水平荷載的傳遞，實際上很復(fù)雜的，而不是簡單的直接傳遞，為了清楚起見，再把上面分析的荷載傳遞路線綜合成圖表來表達(dá)，如圖2.9所示。在一般的單層廠房中，橫向排架是主要承重結(jié)構(gòu)，而屋架、吊車梁、柱和基礎(chǔ)是廠房中的主要承重構(gòu)件。2.2.2.3偶然荷載圖2.9荷載傳遞路線圖單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計是根據(jù)建筑設(shè)計資料，以及堅固適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的原則進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容：（1）確定結(jié)構(gòu)方案，進行結(jié)構(gòu)布置；（2）確定主要承重構(gòu)件；（3）進行排架內(nèi)力分析與組合；

8、（4）排架柱設(shè)計；（5）