单层工业厂房结构设计教材(PPT 72页).pptx

第2章 单层工业厂房结构设计
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本章重点：
熟悉单层工业厂房结构的选型与结构布置方法；
掌握钢筋混凝土排架的结构分析方法〔计算简图、荷载与内力计算方法〕、内力组合原那么及柱的截面设计方法；
熟悉排架柱、牛腿、柱下独立根设计阶段
——
确定结构计算简图
荷载计算及排架内力分析
结构构件（柱、基础等）设计
施工图阶段
——
结构布置图（屋面、柱、基础等）
构件布置与配筋图
节点大样图
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结构布置
厂房平面布置
支撑布置
围护结构布置
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厂房平面布置
1、柱网布置
2、变形缝
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1、柱网布置
横向定位轴线——定柱距、屋面板跨、吊车梁跨。即吊车梁、连系梁、根底梁、屋面板及外墙板等一系列纵向构件的标志长度〔实际尺寸+构造尺寸〕。
纵向定位轴线——定跨度，即屋架的标志长度。
为设计标准化、生产工业化、施工机械化，通常有：
柱距一般用6m或6m的倍数〔局部抽柱〕。个别采用9m柱距。
跨度在18m以下的，采用3m的倍数；18m以上的采用6m的倍数。必要时采用21m，27m，33m。
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横向定位轴线与柱的关系
在厂房端部与山墙内边缘重合，须将山墙内侧第一排柱中心内移600mm；伸缩缝两边的柱中心线向两边移动600mm。目的是使端屋架和山墙抗风柱的位置不发生冲突。
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纵向定位轴线与边柱的关系
柱距6m，无吊车或Q<20t时，用封闭轴线。
柱距6m、20t<Q<32t时，采用非封闭轴线， D=125mm；
柱距12m或Q>50t时，采用非封闭轴线， D=250、500mm。
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纵向定位轴线与中柱的关系
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等高跨：上柱中心线与纵向轴线重合
上下跨：
单柱〔高跨Q<20t，轴线在高跨柱边；假设Q>32T，两条轴线，高跨柱边向高跨纵轴线外移插入距A=D)
双柱〔 Q<20t，轴线分别在上下跨柱外侧边，中间相隔伸缩缝C和封墙厚度B；假设高跨Q>32T时，高跨柱边还应向高跨轴线外移D，中间相隔伸缩缝C和封墙厚度B 以及D。
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吊车轨道中心至纵向定位轴线的距离为750mm。
吊车上缘与屋架下弦净空要求不小于220mm。
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2、变形缝的布置
伸缩缝
为减小温度应力，从基顶开始将结构分为假设干区段。横向伸缩缝采用双柱式、纵向伸缩缝采用滚轴式。
最大间距为70m(露天),100m(室内或土中〕
沉降缝
防止不均匀沉降，从基底到屋顶全部断开。一般不设。
防震缝
从基顶分开，缝宽为100~150mm
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支撑布置
屋盖支撑：包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。
柱间支撑：是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件。
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支撑的作用：
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1、屋盖支撑
屋架之间的垂直支撑和水平系杆：保证屋架侧向稳定。在第一或二柱间设垂直支撑。
上、下弦横向水平支撑：保证上下弦的侧向稳定，并可靠传递纵向水平力至纵向排架。伸缩缝区间两端的第一二柱间。图
下弦纵向水平支撑：设在下弦端部节间，与横向水平支撑形成封闭体系，并将横向水平力分散给横向排架。图
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上弦横向水平支撑
作用：保证屋架上弦的侧向稳定性；增强屋盖的整体刚度；承受由山墙通过抗风柱传来的风荷载和其他纵向水平荷载，并传至厂房纵向柱列。
位置：设在伸缩缝区间两端的第一二柱间。假设大型屋面板与屋架连接质量能保证，可不设。
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位置：在伸缩缝区段两端的第一二柱间设置。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，应设。
下弦横向水平支撑
作用：防止屋架下弦侧向振动；将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列。
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下弦纵向水平支撑
作用：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，加强排架间的协同工作能力；保证托架上弦的侧向稳定。
位置：在屋架下弦端节间沿厂房纵向通长或局部设置一道；当已设有下弦横向水平支撑时，为保证厂房空间刚度，应尽可能与横向水平支撑连接，以形成封闭的水平支撑系统。
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垂直支撑
作用：保证屋架受荷后在平面外的稳定，防止侧向颤抖；传递纵向水平力。
位置：应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内〔伸缩缝区段两端〕。
垂直支撑和水平系杆布置图
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水平系杆
作用：上弦水平系杆是为保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定，减小压杆的计算长度；下弦水平系杆是为防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向颤抖。
位置：在未设置垂直支撑的屋架间，在相应于垂直支撑平面内的屋架上弦和