上课新厂房结构

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1、第二章 单层厂房结构设计,学 习 内 容1、单层厂房的结构组成及结构布置；2、各种构件的作用；3、结构上作用的荷载及荷载的传递途径；4、单层厂房排架结构内力计算及配筋计算；5、柱下独立基础的设计。,学习目的 掌握钢筋混凝土单层厂房结构的设计方法，学会利用所学的力学及结构知识来解决实际结构设计问题。 结合本章的学习，了解一般建筑结构设计的基本方法和步骤。,第2.1节 概 述,2.1.1 厂房的特点1、房屋类别 根据房屋的用途，建筑可分为两类：民用建筑 工业建筑。 直接从事工业生产的工业建筑称为 厂房。 根据厂房的层数，厂房分两类：单层厂房 多层厂房。 多层厂房用于轻、小产品的生产厂房，如电子、精

2、仪、 服装加工等。 单层厂房用于有大型生产设备、产品及原料重且大、 有桥式吊车、并需要较大生产空间的工业, 如炼钢、锻压、机械、纺织等。,2、单层厂房的特点 必须满足生产工艺及使用要求不同的生产有不同的工艺（如炼钢、化工），对厂房设计的要求就不同。 要求有较大的空间以满足大型生产设备的安装、起 重及运输机械的运行需要。 要有良好的通风采光条件以保证有较好的自然光及 有利于烟、尘、气等的排出。 要考虑大型运输工具的通行重载汽车、火车。 要考虑某些特殊要求如恒温、恒湿、防尘、防菌。,2.1.2 单层厂房的结构类型 1.结构类别从厂房结构的材料，可分为三类： 砖混结构用于小型厂房（厂房跨度小于15

3、m、高度小于 8 m、无吊车）。砖混结构的缺点是承载力较低，整体性差。 钢结构用于大型厂房（厂房跨度大于36m、吊车起重量大于150 吨）。钢结构的缺点是造价较高。 钢筋混凝土结构用于中型厂房。 钢筋混凝土单层厂房结构整体性好、抗侧刚度大、造价相对较低等优点，故在实际工程中被较多采用。,.结构形式单层厂房的结构形式有两种：排架结构 、刚架结构。 钢筋混凝土排架结构施工方便，受力性能好。 是单层厂房应用最多的结构形式,排架结构）（图2-1-1） 组成 ： 屋架或梁、柱子、基础 特点：梁与柱铰接 柱与基础为固接。, 刚架结构（图2-1-2）组成： 梁、柱、基础特点：梁与柱为刚接，柱与基础为铰接。,

4、&,排架的跨数可以是 ：单跨（&）、 双跨、多跨。 排架 柱可以是 ：等高、 不等高（柱顶、柱底标高均可不同）。,双跨等高,双跨不等高,三跨不等高,2.1.3 钢筋混凝土单层厂房结构 设计内容,1.结构布置2.荷载计算3.排架内力分析4.柱配筋计算,5.牛腿设计 6.吊装及运输验算 7. 柱下基础设计 8. 绘制施工图,单层厂房（非地震区）的设计步骤如下图 所示。,问 答 题1.与民用建筑比较，工业厂房具有哪些特点？2.单层厂房有哪几种结构类型？如何选择？3.单层厂房的结构形式有几种？ 4. 钢筋混凝土单层厂房结构的设计主要包括哪些内容？,第2.2节 单层厂房结构的组成及荷载,1. 厂房结构中

5、的主要构件 2. 厂房结构上的荷载及荷载传递路线 了解单层厂房结构中主要构件的名称及作用 掌握结构所受荷载的种类、形式及传递线,2.2.1 厂房结构中的主要构件 单层厂房结构是一个空间结构，它由多种构件组合而成。 了解厂房结构的组成是进行结构设计的前提。 厂房结构的主要构件如图2-2-1所示。,图2-2-1,返52,基,梁,抗,吊,1、屋盖结构（1）屋盖的种类 无檩体系屋盖由大型屋 面板、屋架（或梁）组成。 （图 a) 特点 ：传力途径短、整体性好。 使用的比较普遍。 有檩体系屋盖由小型屋 面板、檀条、屋架（或梁）所组成。（图 b) 特点：构造复杂、整体性差、刚度小。（2）屋盖的作用： 与立柱

6、组成横向排架结构； 承受屋面上的竖向荷载； 围护，保温隔热、防雨雪。（3） 构件选型查标准图集 。,返回46,返回46,表2-2-3,2、柱子 （1）组成 ： 厂房柱一般由三部分组成，即上柱、牛腿及下柱，如图2-2-3所示。 （2）连接 ：柱顶与屋架铰接，柱底与基础固接。（） （3） 作用 ：承受屋盖、 吊车梁、外悬墙等构件的重量，同时还承受由吊车、风荷载及地震产生的水平作用，并将这些作用传给基础。,3、吊车梁（1） 形式 按材料分：钢筋混凝土吊车梁 、 预应力混凝土吊车梁。 截面形式：工字形和T形 。 （2）位置沿厂房纵向布置； 两端焊接于柱子牛腿顶面 。（3）作用 支承桥式吊车，供吊车沿厂

7、房纵向行走。承受由吊车产生的竖向力及水平力。,（4） 选型 常用吊车梁如 表2-2-4所示，设计时可选用。,#,4、支撑（1）种类分两类（%）柱间支撑 屋盖支撑 （2）作用增加结构的空间刚度 加强结构的整体性 可帮助传递水平荷载（3）所用的材料一般为钢杆件,5、基础 （1）位置位于整个结构的最底部，上接柱底，下连地基。（图2-2-1） （2）形式 一般为：独立基础 （ 地基条件不理想时，也可采用条形基础） （3）作用承受由柱子和基础梁传来的上部荷载，并将全部荷载传至地基。 6、围护墙（图2-2-1）包括纵墙和山墙，主要作用是保温、隔热、防风雨等。,7、梁(图2-2-1)（1）连系梁位置：沿厂房

8、纵向布置，一般位于柱顶或柱子的外牛 腿上。 作用：柱顶的连系梁的作用是连系纵向柱列，组成纵向排架。 支承于柱外牛腿上的连系梁被用来承受上部墙体的重量。 （2）基础梁位置：支承于基础上。 作用：承托围护墙，将墙体重量传至基础。 选型 连系梁、基础梁均有通用标准图集，设计时可直接选用。,8、抗风柱(图2-2-1)（1）位置位于山墙内侧，顶部与屋盖相连、下部接柱基础。 图2-2-5所示。（2）作用增加山墙刚度，抵抗风荷载，并将风载传递给屋盖。,问 答 题,1. 说明图中标出的装配式钢筋混凝土单层厂房结构构件的名称。,2.2.2 厂房结构上的荷载及荷载传递路线,由图2-2-1可以看出，单层厂房结构是由

9、多种构件组合而成的空间结构。 在进行力学分析时，可简化为平面结构。 厂房空间结构（分解） 一组横向排架一组纵向排架 横向排架 = 屋架横向柱列基础 纵向排架 = 连系梁纵向柱列基础 厂房上的荷载由这两组平面排架承担，主要由横向排架承担。 1、荷载 下图为横向排架上作用的竖向荷载、水平荷载。,图2-2-6,图2-2-6,&,2、荷载的传递途径 厂房上的全部荷载都要经过一定的途径传到地基上去。 了解荷载的传递途径，是为了掌握各受力构件上作用的荷载情况，为内力计算作准备。 竖向荷载的传递途径如图2-2-7所示。,图2-2-7, 横向水平荷载的传递路径如图 2-2-8所示。 纵向水平荷载的传递路径如图

10、 2-2-所示。,图2-2-8,图2-2-9,问 答 题2.试述屋面板、屋架、吊车梁、柱子及支撑的作用。3.试说明单层厂房横向平面排架承受的竖向荷载的传力途径。4.单层厂房横向水平排架承受的水平荷载有哪些？它们是如何传递？5.单层厂房纵向平面排架承受哪些水平荷载？写出其传力途径。,第2.3节 确定单层厂房的结构方案,1. 结构选型 2. 结构布置 掌握厂房设计中结构选型与结构布 置的基本原则及方法。,厂房结构方案主要包含：1、结构选型, 2、结构布置2.3.1 厂房结构选型 结构选型 确定结构类型、确定结构体系。 结构类型 如前所述，有砖混结构、钢结构及钢筋混凝土结构三种类型。 结构体系 有排

11、架结构、刚架结构两种。 对一般的单层厂房，优先选用钢筋混凝土排架结构。2.3.2 厂房结构布置 结构布置内容：平面布置、剖面布置、主要构件布置、支 撑布置等。,1、平面布置 柱网布置：确定柱子的纵、横向定位轴线。 横向定位轴线沿厂房短向的轴线。一般用、表示。,&,B,L,与柱网布置有关的因素：厂房跨度 、厂房柱距、 屋架跨度、吊车梁跨度。 厂房跨度 指纵向定位轴线之间的尺寸。 跨度的布置要求： 满足生产工艺及使用要求。 符合模数要求，提高设计标准化水平。 厂房建筑统一化基本规则规定厂房跨度 应满足： 当 18 m时,以3 m为模数,即9 m、12 m、15 m、18 m。当 18 m时, 以6 m为模数,即24 m、30 m、36m， .。,厂房柱距 B 指横向定位轴线之间的尺寸。 柱距一般为6 m,当有特殊要求时,可局部抽柱,形成12m柱距。 屋架跨度屋架沿厂房横向布置，支承于柱顶部。 屋架跨度 = 厂房跨度。 吊车梁跨度沿厂房纵向布置，支承于两相邻柱的牛 腿之上。 吊车梁跨度 = 柱距。 定位轴线的形式 纵向定位轴线的形式 有2种 封闭式、非封闭式。,