單層工業(yè)廠房.ppt

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1、第15章 單層工業(yè)廠房返回總目錄單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成單層工業(yè)廠房平面、剖面尺寸的確定習題本章內(nèi)容教學要求:了解單層工業(yè)廠房的組成及傳力途徑;掌握柱網(wǎng)布置原則和模數(shù)要求;掌握定位軸線布置原則。單層工業(yè)廠房是工業(yè)建筑中最普遍的一種形式,多用于具有重型設備,產(chǎn)品較重,外形輪廓尺寸較大的生產(chǎn)車間,如煉鋼、鑄造、金工等車間。單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成一、單層工業(yè)廠房的特點單層工業(yè)廠房不僅要滿足生產(chǎn)工藝的要求,還要滿足布置起重運輸設備、生產(chǎn)設備及勞動保護的要求。因而單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)一般承受的荷載大,且跨度大、高度高,構(gòu)件內(nèi)力大、截面大、用料多。廠房還常受動力荷載(如吊車荷

2、載、動力機械設備荷載)的作用。二、單層工業(yè)廠房的類型單層工業(yè)廠房按生產(chǎn)規(guī)模分為大、中、小型;按承重結(jié)構(gòu)所用材料不同分為混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。對于無吊車或吊車噸位不超過5t,且跨度在15m以內(nèi),柱頂標高在8m以下,無特殊工藝要求的小型廠房,通常選用混合結(jié)構(gòu),即采用磚柱、鋼筋混凝土屋架或木屋架或輕鋼屋架為主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu);對于有重型吊車(起重噸位在150t以上)、跨度較大(跨度在36m以上),或有特殊工藝要求的大型廠房,通常選用鋼結(jié)構(gòu);其他大部分廠房均采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成三、鋼筋混凝土單層廠房的結(jié)構(gòu)型式鋼筋混凝土單層廠房的結(jié)構(gòu)型式主

3、要有排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。排架屬于超靜定結(jié)構(gòu),鋼架有靜定結(jié)構(gòu),超靜定結(jié)構(gòu)兩種。1.排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)由屋架(或屋面梁)、柱和基礎組成,柱與屋架鉸接,與基礎剛接。根據(jù)廠房生產(chǎn)工藝和使用要求不同,排架結(jié)構(gòu)可做成等高、不等高和鋸齒形等多種形式,如圖15.1所示。排架結(jié)構(gòu)的剛度較大,傳力明確,構(gòu)造簡單,耐火性和防火性較好,施工也較方便,是目前大多數(shù)廠房所采用的結(jié)構(gòu)型式。圖15.1排架結(jié)構(gòu)2.剛架結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房的剛架結(jié)構(gòu)是梁柱剛結(jié)、柱與基礎鉸接的結(jié)構(gòu)。剛架頂節(jié)點做成鉸接的稱為三鉸剛架(如圖15.2(a)所示);做成剛接的稱為兩鉸剛架(如圖15.2(b)所示)。剛架亦可用于

4、多跨廠房(如圖15.2(c)所示)。剛架結(jié)構(gòu)將梁柱合一,構(gòu)件種類少,制作較簡單,且結(jié)構(gòu)輕巧,當跨度和高度較小時(跨度不超過18m,檐口高度不超過10m),其經(jīng)濟指標稍優(yōu)于排架結(jié)構(gòu)。但其剛度較差,承載后會產(chǎn)生跨變,故不適于吊車噸位較大的廠房。單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成圖15.2剛架形式四、單層廠房的組成和荷載1.結(jié)構(gòu)組成單層廠房排架結(jié)構(gòu)通常由下列結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成,并相互連接成整體,如圖15.3所示。1)屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)由屋面板(包括天溝板)、屋架或屋面梁(包括屋蓋支撐)組成,有時還設有天窗架和托架等。屋蓋結(jié)構(gòu)分有檁和無檁兩種結(jié)構(gòu)體系,將大型屋面板直接支承在屋架或屋面梁上

5、的稱為無檁屋蓋體系;將小型屋面板或瓦材支承在檁條上,再將檁條支承在屋架上的稱為有檁屋蓋體系。在屋蓋結(jié)構(gòu)中,屋面板起圍護作用并承受作用在板上的荷載,再將這些荷載傳至屋架或屋面梁;屋架或屋面梁是屋面承重構(gòu)件,承受屋蓋結(jié)構(gòu)自重和屋面板傳來的活荷載,并將這些荷載傳至排架柱。天窗架支承在屋架或屋面梁上,也是一種屋面承重構(gòu)件。單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成圖15.3廠房結(jié)構(gòu)組成1—屋面板;2—天溝板;3—天窗架;4—屋架;5—托架;6—吊車梁;7—排架柱;8—抗風柱;9—基礎;10—連系梁;11—基礎梁;12—天窗架垂直支撐;13—屋架下弦橫向水平支撐;14—屋架端部垂直支撐;1

6、5—柱間支撐單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成3)縱向平面排架縱向平面排架由縱向柱列、連系梁、吊車梁、柱間支撐和基礎等組成,其作用是保證廠房的縱向穩(wěn)定性和剛度,并承受作用在山墻、天窗端壁以及通過屋蓋結(jié)構(gòu)傳來的縱向風荷載、吊車縱向水平荷載等,再將其傳至基礎,如圖15.4所示,另外它還承受縱向水平地震作用、溫度應力等。圖15.2剛架形式4)吊車梁吊車梁一般為裝配式的,簡支在柱的牛腿上,主要承受吊車豎向荷載、橫向或縱向水平荷載,并將它們分別傳至橫向或縱向平面排架。吊車梁是直接承受吊車動力荷載的構(gòu)件。5)支撐單層廠房的支撐包括屋蓋支撐、天窗架支撐和柱間支撐,

7、其作用是加強廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度,保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用階段的穩(wěn)定和安全,同時將風荷載、吊車水平荷載或水平地震作用等傳遞到相應的承力構(gòu)件。6)基礎基礎承受柱和基礎梁傳來的荷載并將它們傳至地基。7)圍護結(jié)構(gòu)圍護結(jié)構(gòu)包括縱墻、橫墻(山墻)及由連系梁、抗風柱(有時還有抗風梁或抗風桁架)和基礎梁等組成的墻架。這些構(gòu)件所承受的荷載,主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風荷載等。2.單層廠房結(jié)構(gòu)的荷載及傳力途徑作用在廠房上的荷載有永久荷載和可變荷載兩大類,如圖15.5所示。其中,永久荷載(恒載)包括各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如屋架、屋面板、柱等)的自重及各種建筑構(gòu)造層的重量等???/p>

8、變荷載(活載)包括吊車豎向荷載、吊車縱

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