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1、1,第十一章 单层厂房排架结构,第十一章 单层厂房排架结构 1.了解单层厂房的结构组成、结构布置原则及构件选型。 2.掌握单层厂房排架结构的内力分析及组合方法。 3.掌握单层厂房柱和柱下单独基础的设计计算方法和基本构造要求。,学 习 目 标,2,第十一章 单层厂房排架结构,第一节 概 述,第二节 排架结构的结构组成,第三节 排架结构的布置和构件选型,第四节 排架结构的内力分析与组合,第五节 排架柱的设计,第六节 柱下单独基础设计,3,第十一章 单层厂房排架结构,第一节 概 述 1.单层厂房的建筑特点 可形成高大的使用空间，易满足生产工艺要求，便于组织内部交通运输，有利于较重生产设备和产品放置，
2、可实现构件生产工业化，现场施工机械化等。常用钢筋混凝土排架结构。 2.工程应用 广泛用运于冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺织工业等建筑。 3.排架结构的定义 屋架或屋面梁与柱（称排架柱）为铰接，而柱与基础为刚结的结构体系。,4,第十一章 单层厂房排架结构,4.排架结构的类形及选用,多跨排架(如图)： 跨度较小且生产工艺和使用 要求相同或相近的一些车间。 等高排架(如图)：生产工艺要求相邻跨高差较小。,1)按生产工艺和使用要求分类 单跨排架(如图)：用于跨度较大，相邻厂房有较大干扰的车间。,5,第十一章 单层厂房排架结构,不等高排架(如图)： 生产工艺要求相邻跨高差较大。,6,第十一章 单层
3、厂房排架结构,2）按排架结构所用材料分类 钢筋混凝土-砖排架：由钢筋混凝土屋架或屋面梁、烧 结普通粘土砖柱和基础组成。一 般用于跨度不大于15m，柱顶标高 不大于6.6m、无吊车或吊车起重量 小于5t的中小型厂房。 钢筋混凝土排架：由钢筋混凝土的屋架或屋面梁、柱 及基础组成。可用于跨度不大于36 m、檐高不大于20 m、吊车起重量 不超过200t的大部分工业厂房。 钢-钢筋混凝土排架：由钢屋架、钢筋混凝土柱和基础 组成。可用于跨度大于36 m、吊车 起重量超过250t的重型工业厂房。,7,第十一章 单层厂房排架结构,第二节 排架结构的结构组成,单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房的组成（如图）,8
4、,第十一章 单层厂房排架结构,一、屋盖结构 1.屋面板 承受屋面构造层重、积灰荷载、雪荷载等，并传递给其下的支承构件。 2.天窗架 承受天窗架上的屋面板及天窗传来的荷载，并传给屋架。 3.屋架或屋面梁 承受大型屋面板或檩条、天窗架及悬挂吊车等传来的全部屋盖荷载，并传至排架柱顶。,9,第十一章 单层厂房排架结构,4.托架 承受支承在托架上屋架传来的荷载，并传给支承柱。 5.屋盖支撑 组成：屋架上弦横向水平支撑、屋架下弦横向及纵向水平支撑、屋架垂直支撑及水平系杆和天窗架支撑。 作用：承受、传递屋架平面外的水平荷载，保证屋架杆件在平面外的稳定，增加屋盖结构的整体刚度。,10,第十一章 单层厂房排架结
5、构,二、横向平面排架,作用：承受 厂房结构受到的 竖向荷载和横向 水平荷载，并传 给基础及地基。,组成：横向柱列、屋架或屋面梁（统称横梁）和基础（如图）。,11,第十一章 单层厂房排架结构,1.排架柱 承受厂房的主要荷载，并传给基础。 2.基础 承受排架柱和基础梁传来的荷载，并传递扩散到地基。 横向平面排架是厂房的基本承力结构，必须进行设计计算，确定其可靠性。,12,第十一章 单层厂房排架结构,三、纵向平面排架,组成：纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑及基础等（如图）。,作用：保证厂房结构的纵向刚度和稳定性，承受厂房结构受到的纵向水平荷载，并传给基础。,13,第十一章 单层厂房排架结构,1.连
6、系梁 构造：一般为预制钢筋混凝土梁，两端支承在柱外侧牛腿上，用预埋件或螺栓与牛腿连接。 作用：承受连系梁上墙体及窗重，并传给排架柱；连系纵向柱列增强厂房纵向刚度。 2.吊车梁 作用：承受吊车传来的竖向荷载和横向或纵向水平荷载，并传给牛腿和横向或纵向平面排架；连系纵向柱列，增强厂房纵向刚度的作用。 纵向平面排架一般不进行计算，仅采用构造措施。但当纵向柱子小于7根或需要考虑地震作用时，就要对纵向平面排架进行计算。,14,第十一章 单层厂房排架结构,四、围护结构 由纵墙、横墙（山墙）、圈梁、基础梁、抗风柱等组成。 抗风柱承受厂房端横墙（山墙）传来的风荷载，并传给屋盖结构和基础。,15,第十一章 单层
7、厂房排架结构,五、结构设计的主要工作 结构布置。 标准构件选型。 排架内力分析。 柱和基础配筋计算。 绘制结构构件布置图。 绘制柱和基础施工图。,16,第十一章 单层厂房排架结构,第三节 排架结构的布置和构件选型 一、结构布置 柱网布置 柱网指厂房承重柱的纵向定位轴线（跨度）和横向定位轴线（柱距）在平面上形成的网格，需根据生产工艺和使用要求确定。 柱网尺寸一般应符合如图所示要求。,17,第十一章 单层厂房排架结构,18,第十一章 单层厂房排架结构,变形缝的设置 （1）伸缩缝 作用：减少温度变化引起厂房的屋面、墙体等开裂，影响厂房的正常使用。,间距要求：装配式钢筋混凝土排架结构的伸缩缝最大间距，
8、在室内或土中时为100 m；在露天时为70 m。 工程做法：横向伸缩缝从基础顶面开始，将相邻两个温度区段的上部结构构件全部分开；,19,第十一章 单层厂房排架结构,伸缩缝处采用双柱、双屋架（屋面梁），纵墙和各构件间留出一定宽度的缝隙（如图）。,纵向伸缩缝是将伸缩缝一侧的屋架或屋面梁用滚轴式支座与柱相连（如图）。,20,第十一章 单层厂房排架结构,（2）沉降缝 作用：防止地基沉降影响厂房的使用功能。 设置情况：厂房相邻两部分高差很大（10 m以上）、两跨间吊车起重量相差较大、地基承载力或土的压缩性有较大的差异、厂房各部分的施工时间先后相差较长时需考虑设置。 工程做法：从屋顶至基础完全分开。 （3
9、）防震缝 作用：减轻地震对厂房的震害。 设置情况：厂房的建筑平面、立面复杂或结构相邻部分的刚度、高度相差较大时需设置。 工程做法：从基础顶面开始沿厂房全高设置。 地震区厂房中设置的伸缩缝或沉降缝均应符合防震缝的要求。,21,第十一章 单层厂房排架结构,厂房高度 厂房高度根据生产设备高度、吊车规格尺寸和起吊运行高度以及生产使用、检修所需的高度确定， 同时符合建筑模数的要求。 二、构件选型及布置 1.屋盖构件,（1）屋面板 单层厂房常用预应力混凝土屋面板（如图）。设计时，可根据所需屋面板的形式、尺寸、承载力等，在相应标准图中选定其 编号，并在屋面板布置 图中标出。施工时，则 按屋面板编号相应的标
10、准图要求进行制作。,22,第十一章 单层厂房排架结构,（2）天窗架 常用钢筋混凝土天窗架由两个三角形刚架在顶节点处及底部与屋架焊接而成（如图）。,（3）屋面梁和屋架 常用的钢筋混凝土、预应力混凝土屋面梁或屋架的形式如图所示。设计和施工时，可按标准图的要求选用和制作。,（a）双坡屋面梁 （b）三角形屋架,23,第十一章 单层厂房排架结构,（c）折线形屋架 （d）梯形屋架,（4）托架 常用预应力混凝土三角形托架和折线形托架如图所示。,24,第十一章 单层厂房排架结构,（5）屋盖支撑的布置原则 1）屋架上弦横向水平支撑。 设置在厂房端部或温度区段两端第一或第二柱间的屋架上弦平面内(如图)。,25,第
11、十一章 单层厂房排架结构,2）屋架下弦横向水平支撑。 设置在与上弦横向水平支撑同一柱间的屋架下弦平面内(如图)。,26,第十一章 单层厂房排架结构,3）屋架下弦纵向水平支撑。 沿屋架下弦端部第一节间通长设置(如图)。,27,第十一章 单层厂房排架结构,4）屋架垂直支撑和水平系杆。 设置在与横向支撑相应柱间的屋架中部或屋架端部，并在下弦设置相应的通长水平系杆(如图)。,28,第十一章 单层厂房排架结构,5）天窗架支撑。 设置在天窗的两端及具有柱间支撑的柱间(如图)。,以上各种支撑的具体布置方法及与其他构件的连接构造，可查阅有关标准图集。,29,第十一章 单层厂房排架结构,2. 吊车梁、柱及柱间支
12、撑 （1）吊车梁 通常采用钢筋混凝土、预应力混凝土T型或I型截面吊车梁。设计时可根据吊车的工作制或工作级别、跨度、起重量和台数从相应的标准图中选用，并在结构布置图中标明其编号。 （2）柱 1）排架柱 常用截面形式及选用（如图）,30,第十一章 单层厂房排架结构,(a)矩形截面柱； (b)工字形截面柱； (c)双肢柱,31,第十一章 单层厂房排架结构,矩形截面： 柱的截面高度h500mm时采用； 矩形或工字形截面：柱的截面高度 h=600mm800mm时采用； 工字形截面：柱的截面高度h=900mm1200mm 时采用； 工字形截面柱或双肢柱：柱的截面高度 h=1300mm1500mm时采用；
13、双肢柱： 柱的截面高度h1600mm时采用。 截面尺寸 根据截承载力、刚度及工程经验或有关资料确定。,32,第十一章 单层厂房排架结构,2）抗风柱 钢筋混凝土抗风柱与山墙、屋架的连接及计算简图（如图）。,33,第十一章 单层厂房排架结构,（3）柱间支撑,1）柱间支撑分类 上柱柱间支撑 下柱柱间支撑,2）柱间支撑的位置 上柱柱间支撑：设置在温度区段的两端与屋盖 横向水平支撑相对应的柱间， 以及温度区段中部的柱间。 下柱柱间支撑：设置在温度区段的中部，且与 上柱柱间支撑相对应的柱间。,3）柱间支撑的作用 承受山墙传来的纵向风荷载和吊车纵向水平荷 载，并传至基础。 提高厂房的纵向刚度和稳定性。,34
14、,第十一章 单层厂房排架结构,4）设置柱间支撑的情况： 厂房跨度超过18m，或柱高超过8m； 设有重级工作制吊车，或设有起重量不小于10t的 中、轻级工作制吊车； 设有起重量不小于3t的悬挂吊车； 纵向柱列的总根数少于7根； 露天吊车栈桥的柱列。 柱间支撑可由标准（通用）图选用，结构布置图中标出相应编号。,35,第十一章 单层厂房排架结构,3. 圈梁和基础梁 （1）圈梁 1）构造要求 在墙体的同一水平面上由现浇钢筋混凝土构成封闭状，并和柱中伸出的预埋拉筋连结。截面宽度宜与墙厚相同，当墙厚大于240mm时，其宽度不宜小于2/3墙厚。截面高度不应小于120mm 。梁中的纵向钢筋不应少于410，绑扎
15、接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于300mm。圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋按计算另行增配。 2）作用 增强厂房结构的整体刚度，防止因地基不均匀沉降或较大振动作用等对厂房产生的不利影响。,36,第十一章 单层厂房排架结构,3）设置的原则 无吊车的砖砌围护墙厂房，当檐口标高为5 m8 m时，应在檐口标高处设置圈梁一道；当檐口标高大于8 m时，应增加设置数量。 无吊车的砌块围护墙厂房，当檐口标高为4 m5 m时，应在檐口标高处设置圈梁一道；当檐口标高大于5 m时，应增加设置数量。 设有吊车或较大振动设备的单层厂房，除在檐口或窗顶标高处设置圈梁外，尚应增加设置数量。,37,第十一章 单层厂房排架结构,（2）基础梁 1）作用 支承基础梁上的围护墙，并将围护墙重传给基础。 2）构造要求 通常为预制钢筋混凝土简支梁（如图）。基础梁支承处应座浆，梁顶面一般位于室内地坪以下50mm处，梁底面以下应预留100mm的空隙，以保证基础梁可随基础一起沉降。,基础梁可从标准（通用）图集中选用。,38,第十一章 单层厂房排架结构,4.基础 1）形式 阶形基础和锥形基础，统称杯形基础（如图）。,2）特点 构造简单，施工方便，适用于地基土质较均匀，基础持力层距地面较浅，地基承载力较大，柱传来的荷载不大的一般厂房。 在实际工程中，可根据柱传来的荷载、地基承载
