最新单层工业厂房结构-1幻灯片.ppt
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1、单层工业厂房结构单层工业厂房结构-111.1 单层厂房结构类型和结构体系单层厂房结构类型和结构体系k单层厂房依据其跨度、高度和吊车起重量等单层厂房依据其跨度、高度和吊车起重量等因素可采用因素可采用混合结构、混凝土结构或钢结构混合结构、混凝土结构或钢结构。一、结构类型一、结构类型单层厂房是一个复杂的空间受力体系。单层厂房是一个复杂的空间受力体系。由由屋盖结构,纵、横向平面排架及屋盖结构,纵、横向平面排架及围护结构组成。围护结构组成。k12.2 结构组成和布置结构组成和布置一、结构组成一、结构组成k1、屋盖结构屋盖结构:由排架柱顶以上部分各构件(包:由排架柱顶以上部分各构件(包括屋面板、天窗架、屋
2、架、托架等)所组成。括屋面板、天窗架、屋架、托架等)所组成。作用作用:主要是围护和承重(承受屋盖结构的自:主要是围护和承重(承受屋盖结构的自重、屋面活载、雪载和其它的荷载,并将这些重、屋面活载、雪载和其它的荷载,并将这些荷载传给排架柱),以及采光和通风。荷载传给排架柱),以及采光和通风。k屋盖类型:无檩体系、有檩体系屋盖类型:无檩体系、有檩体系屋盖类型:无檩体系、有檩体系屋盖类型:无檩体系、有檩体系无檩体系无檩体系:由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖:由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支承系统所组成,有时还包括天窗架和托架等构支承系统所组成,有时还包括天窗架和托架等构件。件。特点:屋面刚度大、整体
3、性好、构件数量和种类特点:屋面刚度大、整体性好、构件数量和种类较少、施工速度快,是单层厂房中应用较广泛的较少、施工速度快,是单层厂房中应用较广泛的一种屋盖形式。一种屋盖形式。k屋盖类型:无檩体系、有檩体系屋盖类型:无檩体系、有檩体系有檩体系有檩体系:由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖:由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支承所组成。支承所组成。特点:这种屋盖的构造和荷载传递都比较复杂,特点:这种屋盖的构造和荷载传递都比较复杂,整体性和刚度也较差,适用于一般中、小型厂整体性和刚度也较差,适用于一般中、小型厂房。房。kk、纵、横向平面排架纵、横向平面排架:横向平面排架横向平面排架由横梁(屋架或屋面梁)和横向
4、由横梁(屋架或屋面梁)和横向柱列(包括基础)所组成,是厂房的基本承重柱列(包括基础)所组成,是厂房的基本承重结构。结构。作用作用:将厂房中的竖向荷载(包括结构自重、:将厂房中的竖向荷载(包括结构自重、屋面活载、雪载和吊车竖向荷载等)及横向水屋面活载、雪载和吊车竖向荷载等)及横向水平荷载(包括风载、吊车横向制动力、横向水平荷载(包括风载、吊车横向制动力、横向水平地震作用等)传给基础和地基。平地震作用等)传给基础和地基。k纵向平面排架纵向平面排架:由连系梁、吊车梁、纵向柱列:由连系梁、吊车梁、纵向柱列(包括基础)和柱间支撑等组成。(包括基础)和柱间支撑等组成。作用作用:保证厂房结构的纵向稳定性和刚
5、度,承:保证厂房结构的纵向稳定性和刚度,承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等。盖结构传来的纵向风荷载等。k、围护结构、围护结构包括纵墙、横墙(山墙)、抗风柱、连系梁、包括纵墙、横墙(山墙)、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。这些构件所承受的荷载主要是基础梁等构件。这些构件所承受的荷载主要是墙体和构件的自重以作用在墙面上的风荷载。墙体和构件的自重以作用在墙面上的风荷载。k二、荷载传递二、荷载传递竖向荷载竖向荷载k横向水平荷载横向水平荷载k纵向水平荷载纵
6、向水平荷载单层厂房中的单层厂房中的横向排架横向排架是主要承重结构!是主要承重结构!屋架、吊车梁、排架柱和基础屋架、吊车梁、排架柱和基础是主要承重构件!是主要承重构件!k包括平面布置、支撑布置及围护结构布置包括平面布置、支撑布置及围护结构布置三、结构布置三、结构布置1、厂房平面布置、厂房平面布置(1)柱网布置:厂房承重柱的纵向和横向定位轴线所)柱网布置:厂房承重柱的纵向和横向定位轴线所形成的网格,称为柱网。柱网布置就是确定纵向定位轴形成的网格,称为柱网。柱网布置就是确定纵向定位轴线之间(跨度)和横向定位轴线(柱距)的尺寸。线之间(跨度)和横向定位轴线(柱距)的尺寸。布置原则:首先应满足生产工艺及
7、作用要求,在此前提布置原则:首先应满足生产工艺及作用要求,在此前提下力求建筑平面和结构方案经济合理。另外,还应遵守下力求建筑平面和结构方案经济合理。另外,还应遵守厂房建筑统一化基本规则的规定,为厂房设计标准化、厂房建筑统一化基本规则的规定,为厂房设计标准化、生产工厂化和施工机械化创造条件。生产工厂化和施工机械化创造条件。k(2)变形缝:)变形缝:常设温度缝、抗震缝及沉降缝常设温度缝、抗震缝及沉降缝2、支撑布置、支撑布置为了保证厂房在施工和使用过程中为了保证厂房在施工和使用过程中的可靠性,需设置各种支撑。的可靠性,需设置各种支撑。(1)屋盖支撑)屋盖支撑(2)柱间支撑)柱间支撑包括上、下弦横向水
8、平支撑、纵向水平支撑、包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑与纵向水平系杆、天窗架支撑等。垂直支撑与纵向水平系杆、天窗架支撑等。(1)屋盖支撑)屋盖支撑是沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架是沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆共同构成的水平桁架。上弦杆共同构成的水平桁架。作用作用:保证屋架上弦杆在平面外的稳定和屋盖:保证屋架上弦杆在平面外的稳定和屋盖纵向水平刚度。同时还作为山墙抗风柱顶端的纵向水平刚度。同时还作为山墙抗风柱顶端的水平支座,承受山墙传来的风荷载和其他纵向水平支座,承受山墙传来的风荷载和其他纵向水平荷载,并将其传至厂房的纵向柱列。水平荷载,并将其传至厂房的纵向
9、柱列。(a)上弦横向水平支撑)上弦横向水平支撑当屋盖结构的纵向水平面内刚度不足,具有以下情况当屋盖结构的纵向水平面内刚度不足,具有以下情况之一时,具有以下情况之一时,应设置上弦横向水平之一时,具有以下情况之一时,应设置上弦横向水平支撑。支撑。1)跨度较大的无檩体系屋盖,当屋面板与屋架连接)跨度较大的无檩体系屋盖,当屋面板与屋架连接的焊接质量不能保证,且山墙抗风柱将风荷载传至的焊接质量不能保证,且山墙抗风柱将风荷载传至屋架上弦时,应设置上弦横向水平支撑;屋架上弦时,应设置上弦横向水平支撑;2)若能保证大型屋面板与屋架或屋面梁有三点焊接)若能保证大型屋面板与屋架或屋面梁有三点焊接且屋面板纵肋间的空
10、隙用且屋面板纵肋间的空隙用C15或或C20细石混凝土灌实,细石混凝土灌实,则可认为无檩体系屋盖刚度相当大,无须设置上弦则可认为无檩体系屋盖刚度相当大,无须设置上弦横向水平支撑。横向水平支撑。3)屋面设置了天窗且天窗通到厂房端的第二柱间)屋面设置了天窗且天窗通到厂房端的第二柱间或通过伸缩缝时,应在第一或第二柱间的天窗范围或通过伸缩缝时,应在第一或第二柱间的天窗范围内设置上弦横向水平支撑;并在天窗范围内沿纵向内设置上弦横向水平支撑;并在天窗范围内沿纵向设置一至三道通长的受压系杆。设置一至三道通长的受压系杆。4)当采用钢筋混凝土拱形或梯形屋架的屋盖系统)当采用钢筋混凝土拱形或梯形屋架的屋盖系统时,应
11、在每一个伸缩缝区段端部的第一或第二柱间时,应在每一个伸缩缝区段端部的第一或第二柱间布置上弦横向水平支撑。布置上弦横向水平支撑。在屋架下弦平面内,由交叉角钢、直腹杆和在屋架下弦平面内,由交叉角钢、直腹杆和屋架下弦杆组成的水平桁架,称为。屋架下弦杆组成的水平桁架,称为。作用作用:将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵:将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列,同时防止屋架下弦的侧向振动。向柱列,同时防止屋架下弦的侧向振动。(b)下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑当具有以下情况之一时,应设下弦横向水平支撑(一般当具有以下情况之一时,应设下弦横向水平支撑(一般宜设于厂房端部及伸缩缝处第一柱间),并宜与上弦横宜设
12、于厂房端部及伸缩缝处第一柱间),并宜与上弦横向水平支撑设置在同一柱间,以形成空间桁架体系。向水平支撑设置在同一柱间,以形成空间桁架体系。1)山墙抗风柱与屋架下弦连接,纵向水平力通过下弦)山墙抗风柱与屋架下弦连接,纵向水平力通过下弦传递时;传递时;2)厂房内有较大的振动源,如设有硬钩桥式吊车或)厂房内有较大的振动源,如设有硬钩桥式吊车或5t及其以上的锻锤时;及其以上的锻锤时;3)有纵向运行的悬挂吊车(或电葫芦),且吊点设在)有纵向运行的悬挂吊车(或电葫芦),且吊点设在屋架上弦时,可在悬挂吊车轨道尽头的柱间设置。屋架上弦时,可在悬挂吊车轨道尽头的柱间设置。、下弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦
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