混凝土结构设计单层厂房排架结构.ppt

第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第一节第一节 概述概述1 工业厂房的分类工业厂房的分类 工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不同，按工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不同，按层数层数分类，分类，可分为：可分为：单层厂房单层厂房多层厂房多层厂房层数混合层数混合的厂房的厂房如精密仪表、电子、食品等工业如精密仪表、电子、食品等工业如化学工业、热电厂等如化学工业、热电厂等如冶金或机械厂的炼钢、轧钢、铸造、锻压、金工、装如冶金或机械厂的炼钢、轧钢、铸造、锻压、金工、装配等车间，一般因设有大型机器或设备，产品较重且轮配等车间，一般因设有大型机器或设备，产品较重且轮廓尺寸较大，故宜直接在地面上生产而设计成单层厂房廓尺寸较大，故宜直接在地面上生产而设计成单层厂房 一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第一节第一节 概述概述混合结构混合结构 钢筋混凝钢筋混凝土结构土结构 2 单层厂房的分类单层厂房的分类 对无吊车或吊车吨位不超过对无吊车或吊车吨位不超过50kN、跨度在跨度在15m以内、柱顶标以内、柱顶标高不超过高不超过8m且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构构 对有重型吊车、跨度大于对有重型吊车、跨度大于36m或有特殊工艺要求的大型厂房，或有特殊工艺要求的大型厂房，可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构 （1）按生产规模按生产规模可分为：可分为：大型大型、中型中型和和小型小型；（2）按主要承重材料按主要承重材料可分为：可分为：钢结构钢结构 除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。而且除特除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。而且除特殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第一节第一节 概述概述2 单层厂房的分类单层厂房的分类 排架结构排架结构 门式刚架结构门式刚架结构 （3）按承重结构体系按承重结构体系可分为：可分为：排架结构排架结构和和刚架结构刚架结构 一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型一、单层厂房的应用和类型2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第一节第一节 概述概述二、单层厂房的特点二、单层厂房的特点二、单层厂房的特点二、单层厂房的特点1、生产工艺流程和车间内部运输比较容易组织。2、可充分利用地基承载力，在地面上放置较重的、产生较大振动的机器设备和产品。3、可以在屋盖上设置天窗，用于天然采光和自然通风。4、扩建和改建比较方便。5、单层厂房的构件形式标准化，便于定型设计和工业化施工，缩短设计和施工时间。单层厂房缺点：占地面积大。2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第一节第一节 概述概述二、单层厂房的特点二、单层厂房的特点二、单层厂房的特点二、单层厂房的特点2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第一节第一节 概述概述三、单层厂房排架结构的设计步骤三、单层厂房排架结构的设计步骤三、单层厂房排架结构的设计步骤三、单层厂房排架结构的设计步骤2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置一、单层厂房的组成组成 单层厂房结构是由一些构件组成的一个复杂的空间受力体系，可将结构整体分为单层厂房结构是由一些构件组成的一个复杂的空间受力体系，可将结构整体分为以下几个子结构体系以下几个子结构体系:屋盖系统、排架系统、基础、支撑系统、围护系统屋盖系统、排架系统、基础、支撑系统、围护系统单层厂房结构单层厂房结构1.屋面板屋面板2.天沟板天沟板 3.天窗架天窗架 4.屋架屋架 5.托架托架 6.吊车梁吊车梁 7.排架柱排架柱 8.抗风柱抗风柱 9.基基 础础 10.连系梁连系梁 11.基础梁基础梁12.天窗架垂天窗架垂直支撑直支撑 13.屋架下弦屋架下弦横向水平支撑横向水平支撑14.屋架端部垂屋架端部垂直支撑直支撑 15.柱间支撑柱间支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置屋盖结屋盖结构构 有檩体系有檩体系 无檩体系无檩体系 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑组成，有时还包括有天窗架盖支撑组成，有时还包括有天窗架和托架等构件和托架等构件 由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成支撑所组成 屋盖结构屋盖结构一、单层厂房的组成组成 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置横向排架横向排架 结结 构构 由横梁、横向柱由横梁、横向柱列及其基础所组列及其基础所组成的平面骨架，成的平面骨架，是厂房的基本承是厂房的基本承重结构。厂房承重结构。厂房承受的竖向荷载及受的竖向荷载及横向水平荷载主横向水平荷载主要通过横向平面要通过横向平面排架传至基础及排架传至基础及地基地基横向平面排架组成及荷载图横向平面排架组成及荷载图一、单层厂房的组成组成 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构 纵向排架纵向排架 结结 构构 由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件组由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件组成的纵向平面骨架。成的纵向平面骨架。作用作用是保证厂房结构的纵向稳定性和是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、温度刚度，承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盖结构传来的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纵向风荷载等围护结围护结构构 位于厂房的四周，包括纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连位于厂房的四周，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，主要是墙系梁、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及作用在墙面上的风荷载体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载纵向平面排架纵向平面排架组成及荷载图组成及荷载图第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置一、单层厂房的组成组成 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 单层厂房结构中，纵向平面排架和横向平面排架间主要通过屋盖结构和单层厂房结构中，纵向平面排架和横向平面排架间主要通过屋盖结构和支撑体系相连接而形成空间结构，支撑体系相连接而形成空间结构，各构件及其作用各构件及其作用为为单层厂房结构构件及其作用单层厂房结构构件及其作用 构件名称构件名称构件作用构件作用备备注注屋屋盖盖结结构构屋面板屋面板承受屋面构造承受屋面构造层层自重、屋面活荷自重、屋面活荷载载、雪荷、雪荷载载、积积灰荷灰荷载载以及施工荷以及施工荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋架（屋屋架（屋面梁），具有覆盖、面梁），具有覆盖、围护围护和和传递传递荷荷载载的作用的作用支撑在屋架（屋支撑在屋架（屋面梁）或面梁）或檩檩条上条上天沟板天沟板屋面排水并承受屋面屋面排水并承受屋面积积水及天沟板上的构造水及天沟板上的构造层层自自重、施工荷重、施工荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋架屋架天窗架天窗架形成天窗以便于采光和通形成天窗以便于采光和通风风，承受其上屋面板，承受其上屋面板传传来的荷来的荷载载及天窗上的及天窗上的风风荷荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋屋架架托架托架当柱距比屋架当柱距比屋架间间距大距大时时，用以支撑屋架，并将荷，用以支撑屋架，并将荷载传给载传给柱柱一、单层厂房的组成组成 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置构件名称构件名称构件作用构件作用备备注注屋屋盖盖结结构构屋架或屋架或屋面梁屋面梁与柱形成横向排架与柱形成横向排架结结构，承受屋盖上的全部构，承受屋盖上的全部竖竖向荷向荷载载，并将它，并将它们传给们传给柱柱檩檩条条支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传传来来的荷的荷载载，并将它，并将它们传给们传给屋架屋架有有檩檩体系屋盖体系屋盖中采用中采用柱柱排架柱排架柱承受屋盖承受屋盖结结构、吊构、吊车车梁、外梁、外墙墙、柱、柱间间支撑等支撑等传传来的来的竖竖向和水平荷向和水平荷载载，并将它，并将它们传给们传给基基础础同同时为时为横向排横向排架和架和纵纵向排架向排架中的构件中的构件抗抗风风柱柱承受山承受山墙传墙传来的来的风风荷荷载载，并将它，并将它们传给们传给屋盖屋盖结结构和基构和基础础也是也是围护结围护结构构的一部分的一部分支支撑撑体体系系屋盖屋盖支撑支撑加加强强屋盖屋盖结结构空构空间刚间刚度，保度，保证证屋架的屋架的稳稳定，将定，将风风荷荷载传给载传给排架排架结结构构柱柱间间支撑支撑加加强强厂房的厂房的纵纵向向刚刚度和度和稳稳定性，承受并定性，承受并传递纵传递纵向水平荷向水平荷载载至排架柱或基至排架柱或基础础一、单层厂房的组成组成 2024/5/22 周三构件名称构件名称构件作用构件作用备备注注围围护护结结构构外外纵墙纵墙山山墙墙厂房的厂房的围护围护构件，承受构件，承受风风荷荷载载及其自重及其自重连连系梁系梁连连系系纵纵向柱列，增向柱列，增强强厂房的厂房的纵纵向向刚刚度，并将度，并将风风荷荷载载传递给纵传递给纵向柱列，同向柱列，同时还时还承受其上部承受其上部墙墙体的重量体的重量圈梁圈梁加加强强厂房的整体厂房的整体刚刚度，防止由于地基不均匀沉降或度，防止由于地基不均匀沉降或较较大振大振动动荷荷载载引起的不利影响引起的不利影响过过梁梁承受承受门门窗洞口上部窗洞口上部墙墙体的重量，并将它体的重量，并将它们传给门们传给门窗窗两两侧墙侧墙体体基基础础梁梁承受承受围护墙围护墙体的重量，并将它体的重量，并将它们传给们传给基基础础吊吊车车梁梁承受吊承受吊车竖车竖向和横向或向和横向或纵纵向水平荷向水平荷载载，并将它，并将它们们分分别传给别传给横向或横向或纵纵向排架向排架简简支在柱支在柱牛腿上牛腿上基基础础承受柱、基承受柱、基础础梁梁传传来的全部荷来的全部荷载载，并将它，并将它们传给们传给地地基基第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构一、单层厂房的组成组成 第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构二、单层厂房的其他结构形式 第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 1、模数和定位轴线、模数和定位轴线 跨度：跨度：9m,12m,15m,18m,24m,27m,30m,36m 柱距：柱距：6m,9m三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 1、模数和定位轴线、模数和定位轴线 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 1、模数和定位轴线、模数和定位轴线 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 1、模数和定位轴线、模数和定位轴线 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 1、模数和定位轴线、模数和定位轴线 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 2、变形缝、变形缝伸缩缝、沉降缝、抗震缝伸缩缝、沉降缝、抗震缝 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 2、变形缝、变形缝伸缩缝、沉降缝、抗震缝伸缩缝、沉降缝、抗震缝 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 3、厂房的高度、厂房的高度 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 4、天窗的布置、天窗的布置 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 5、基础的布置、基础的布置 三、承重结构构件的布置 2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 四、支撑的布置四、支撑的布置（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑（1）上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑 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、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。垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。构成构成：沿厂房跨度方向用交叉角沿厂房跨度方向用交叉角钢钢、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平 桁架。桁架。作用作用：保保证证屋架上弦的屋架上弦的侧侧向向稳稳定性；增定性；增强强屋盖的整体屋盖的整体刚刚度；作度；作为为山山墙墙抗抗风风柱的柱的顶顶端水平支座，承受由山端水平支座，承受由山墙传墙传来的来的风风荷荷载载和其他和其他纵纵向水平荷向水平荷载载，并，并传传至厂房至厂房纵纵向柱列。向柱列。布置布置：当当屋盖屋盖为为有有檩檩体系，或屋盖体系，或屋盖为为无无檩檩体系，但屋面板与屋架的体系，但屋面板与屋架的连连接接质质量不能保量不能保证证且抗且抗风风柱与屋架上弦柱与屋架上弦连连接，每一伸接，每一伸缩缝缩缝区段端部第一区段端部第一或第二柱或第二柱间间布置；布置；当当设设有天窗，且天窗通有天窗，且天窗通过过厂房端部的第二柱厂房端部的第二柱间间或通或通过过伸伸缩缝缩缝，应应在第一或第二柱在第一或第二柱间间的天窗范的天窗范围围内内设设置，并在天窗范置，并在天窗范围围内内沿沿纵纵向向设设置置13道通道通长长的受的受压压系杆，将天窗范系杆，将天窗范围围内各榀屋架与上弦横内各榀屋架与上弦横向水平支撑向水平支撑连连系起来。系起来。2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 上弦横向水平支撑布置上弦横向水平支撑布置（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置（2）下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑构成构成：沿厂房跨度方向用交叉角沿厂房跨度方向用交叉角钢钢、直腹杆和屋架下弦杆构成的、直腹杆和屋架下弦杆构成的水平桁架水平桁架。作用作用：将山将山墙风墙风荷荷载载及及纵纵向水平向水平荷荷载传载传至至纵纵向柱列；防止屋架下向柱列；防止屋架下弦弦侧侧向振向振动动。布置布置：当当屋架下弦屋架下弦设设有有悬悬挂吊挂吊车车，或厂房内有或厂房内有较较大振大振动动，或山，或山墙风墙风荷荷载载通通过过抗抗风风柱柱传传至屋架下弦，至屋架下弦，应应在每一伸在每一伸缩缝缩缝区段两端的第一区段两端的第一或第二柱或第二柱间设间设置，宜与上弦横向置，宜与上弦横向水平支撑水平支撑设设置在同一柱置在同一柱间间。下弦横向水平支撑布置下弦横向水平支撑布置（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置（3）纵向水平支撑纵向水平支撑构成构成：由交叉角由交叉角钢钢、直杆和屋架下弦第一、直杆和屋架下弦第一节间组节间组成的成的纵纵向水平桁架向水平桁架。作用作用：加加强强屋盖屋盖结结构的横向水平构的横向水平刚刚度；保度；保证证横向水平荷横向水平荷载载的的纵纵向分布，向分布，加加强强厂房的空厂房的空间间工作；保工作；保证证托架上弦的托架上弦的侧侧向向稳稳定。定。布置布置：当当设设有有软钩桥软钩桥式吊式吊车车且厂房高度大、且厂房高度大、吊吊车车起重量起重量较较大，大，应应在屋架下弦端在屋架下弦端节间节间沿沿厂房厂房纵纵向通向通长长或局部或局部设设置一道；置一道；当当已已设设有有下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑时时，为为保保证证厂房空厂房空间刚间刚度，度，应应尽可能与横向水平尽可能与横向水平支撑支撑连连接，以形成封接，以形成封闭闭的水平支撑系的水平支撑系统统。纵向水平支撑布置纵向水平支撑布置（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置（4）垂直支撑垂直支撑构成构成：由角由角钢钢杆件与屋架直腹杆杆件与屋架直腹杆组组成的垂直桁架，形式成的垂直桁架，形式为为十字交叉形十字交叉形或或W形。形。作用作用：保保证证屋架受荷后在平面外的屋架受荷后在平面外的稳稳定；定；传递纵传递纵向水平力。向水平力。布置布置：应应与下弦横向水平支撑布置在同一柱与下弦横向水平支撑布置在同一柱间间内。内。当当厂房跨度小于厂房跨度小于18m且无天窗且无天窗时时，一般可不，一般可不设设垂直支撑和水垂直支撑和水平系杆；平系杆；当当厂房跨度厂房跨度1830m、屋架屋架间间距距为为6m、采用大型屋面板采用大型屋面板时时，应应在每一伸在每一伸缩缝缩缝区段端部的第一或第二柱区段端部的第一或第二柱间间，屋架跨中，屋架跨中设设置置一道垂直支撑；一道垂直支撑；当当屋架跨度大于屋架跨度大于30m时时，应应在每一伸在每一伸缩缝缩缝区段端部的第一或区段端部的第一或第二柱第二柱间间，屋架跨度，屋架跨度1/3左右的左右的节节点点处设处设置两道垂直支撑。置两道垂直支撑。（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置 垂直支撑和水平系杆布置图垂直支撑和水平系杆布置图（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置（5）水平系杆水平系杆构成构成：分分为为上弦水平系杆和下弦水平系杆上弦水平系杆和下弦水平系杆。作用作用：上弦水平系杆是上弦水平系杆是为为保保证证屋架上弦或屋面梁受屋架上弦或屋面梁受压压翼翼缘缘的的侧侧向向稳稳定；定；下弦水平系杆是下弦水平系杆是为为防止在吊防止在吊车车或有其它水平振或有其它水平振动时动时屋架下弦屋架下弦侧侧向向颤动颤动。布置布置：当当屋盖屋盖设设置垂直支撑置垂直支撑时时，未，未设设置垂直支撑的屋架置垂直支撑的屋架间间，在相，在相应应于于垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节节点点处处，设设置通置通长长的水平系杆。的水平系杆。刚刚性系杆（性系杆（压压杆）杆）：凡：凡设设在屋架端部主要支承在屋架端部主要支承节节点点处处和屋架上弦和屋架上弦屋脊屋脊节节点点处处的通的通长长水平系杆，均水平系杆，均应应采用采用刚刚性系杆；当屋架横向水性系杆；当屋架横向水平支撑平支撑设设在伸在伸缩缝缩缝区段两端的第二柱区段两端的第二柱间间内内时时，第一柱，第一柱间间内的水平内的水平系杆均系杆均应应采用采用刚刚性系杆。性系杆。柔性系杆（拉杆）柔性系杆（拉杆）：其余均可采用柔性系杆。：其余均可采用柔性系杆。（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置（6）天窗架支撑天窗架支撑构成构成：包括：包括天窗架上弦横向水平支撑、天窗架天窗架上弦横向水平支撑、天窗架间间的垂直支撑和水平系杆。的垂直支撑和水平系杆。作用作用：保保证证天窗架上弦的天窗架上弦的侧侧向向稳稳定定；将天窗端壁上的；将天窗端壁上的风风荷荷载传给载传给屋架屋架。布置布置：纵纵向位置（柱向位置（柱间间）：一般一般天窗架上弦横向水平支撑和垂直支撑均天窗架上弦横向水平支撑和垂直支撑均设设置在天窗端部第一柱置在天窗端部第一柱间间内。内。横向位置（道）横向位置（道）：一般一般垂直支撑垂直支撑设设置在天窗两置在天窗两侧侧。水平系杆水平系杆：在未：在未设设置上弦横向水平支撑的天窗架置上弦横向水平支撑的天窗架间设间设置；置；应应在上弦在上弦节节点点处设处设置柔性系杆；置柔性系杆；对对有有檩檩屋盖体系，屋盖体系，檩檩条可以代替柔性系杆。条可以代替柔性系杆。（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置天窗架支撑布置天窗架支撑布置（一）（一）屋盖支撑屋盖支撑2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置（二）（二）柱间支撑布置柱间支撑布置 构成构成：由交叉由交叉钢钢杆件杆件组组成，交叉成，交叉倾倾角宜取角宜取45，支撑，支撑钢钢构件的截构件的截面尺寸需面尺寸需经经承承载载力和力和稳稳定定计计算确定算确定。柱间支撑柱间支撑是是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件纵向平面排架中最主要的抗侧力构件。作用作用：提高厂房的提高厂房的纵纵向向刚刚度和度和稳稳定性；将吊定性；将吊车车纵纵向水平制向水平制动动力、山力、山墙墙及天窗端壁的及天窗端壁的风风荷荷载载、纵纵向水平地震作用等向水平地震作用等传传至基至基础础。柱间支撑作用示意图柱间支撑作用示意图2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构分分类类：对对于有吊于有吊车车的厂房，按其位置可分的厂房，按其位置可分为为上柱柱上柱柱间间支撑和下支撑和下柱柱柱柱间间支撑。支撑。上柱上柱柱柱间间支撑支撑：位于牛腿上部，并在柱顶设置通长的刚性系位于牛腿上部，并在柱顶设置通长的刚性系杆；杆；承受作用在山承受作用在山墙墙及天窗壁端的及天窗壁端的风风荷荷载载，并保，并保证证厂房上部厂房上部的的纵纵向向刚刚度。度。下柱下柱柱柱间间支撑支撑：位于牛腿下部；位于牛腿下部；承受上部支撑承受上部支撑传传来的内力、来的内力、吊吊车纵车纵向制向制动动力和力和纵纵向水平地震作用等，并将其向水平地震作用等，并将其传传至基至基础础。形式形式：十字交叉形；当柱十字交叉形；当柱间间要通行或放置要通行或放置设备设备，或，或柱距柱距较较大而不宜采用交叉大而不宜采用交叉支撑支撑时时，可采用，可采用门门架式支架式支撑。撑。门架式柱间支撑门架式柱间支撑（二）（二）柱间支撑布置柱间支撑布置 第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置2024/5/22 周三布置布置：当当设有设有A6A8的吊车，或的吊车，或A1A5的吊车起重量的吊车起重量10t时或时或厂房跨度厂房跨度18m，或柱高或柱高8m时或厂房每列纵向柱总数时或厂房每列纵向柱总数7根时或根时或设有设有3t以上的悬挂吊车时或露天吊车栈桥的柱列，应以上的悬挂吊车时或露天吊车栈桥的柱列，应设设置柱置柱间间支支撑撑。上柱上柱柱柱间间支撑支撑设设置置：一般在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平一般在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间支撑相对应的柱间以及伸以及伸缩缝缩缝区段中央或区段中央或临临近中央的柱近中央的柱间间。下柱下柱柱柱间间支撑支撑设设置置：在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置的位置。第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置（二）（二）柱间支撑布置柱间支撑布置 第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构2024/5/22 周三优优点点：纵纵向水平荷向水平荷载载作用下作用下传传力路力路线较线较短；短；厂房两端的温度伸厂房两端的温度伸缩缩变变形形较较小；厂房小；厂房纵纵向向构件的伸构件的伸缩缩受柱受柱间间支支撑的撑的约约束束较较小，所引小，所引起的起的结结构温度构温度应应力也力也较较小。小。柱间支撑与伸缩变形的关系柱间支撑与伸缩变形的关系第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构（二）（二）柱间支撑布置柱间支撑布置 第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置2024/5/22 周三1、围护结构是属于非结构构件、围护结构是属于非结构构件2、在墙体中设置圈梁、过梁、墙梁、在墙体中设置圈梁、过梁、墙梁3、圈梁设置原则：、圈梁设置原则：圈梁宜封闭，截面宽度与墙厚相同，高度不小于圈梁宜封闭，截面宽度与墙厚相同，高度不小于180mm，纵筋纵筋412 梯形屋架端部上弦和柱顶各设一道梯形屋架端部上弦和柱顶各设一道第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构五、围护结构的布置五、围护结构的布置 第二节第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置排架结构单层厂房的组成和结构布置2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析一、排架结构单层厂房的荷载种类和传力路径一、排架结构单层厂房的荷载种类和传力路径竖向荷载：构件和设备的自重、吊车起吊重物时的荷载、检修施工荷载、竖向荷载：构件和设备的自重、吊车起吊重物时的荷载、检修施工荷载、雪荷载或积灰荷载。雪荷载或积灰荷载。水平荷载：风荷载、吊车水平制动荷载、水平地震作用。水平荷载：风荷载、吊车水平制动荷载、水平地震作用。2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析一、排架结构单层厂房的荷载种类和传力路径一、排架结构单层厂房的荷载种类和传力路径1、横向平面排架的荷载及其传递路径、横向平面排架的荷载及其传递路径2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析一、排架结构单层厂房的荷载种类和传力路径一、排架结构单层厂房的荷载种类和传力路径2、纵向平面排架的荷载及其传递路径、纵向平面排架的荷载及其传递路径2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析二、排架分析时的计算假定和计算简图二、排架分析时的计算假定和计算简图 （1）计计算算单单元元：可在可在结结构平面构平面图图上由相上由相邻邻柱距的中柱距的中线线截出一个典型的截出一个典型的区段，作区段，作为为排架的排架的计计算算单单元。元。计算单元和计算模型计算单元和计算模型2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析 （2）基本假定和基本假定和计计算算简图简图：为为了了简简化化计计算，算，对对于于钢钢筋混凝土排架筋混凝土排架结结构通常作如下构通常作如下假定假定：柱下端与基柱下端与基础顶础顶面面为刚为刚接；接；柱柱顶顶与排架横梁（屋架或屋面梁）与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰为铰接；接；横梁（即屋架或屋面梁）横梁（即屋架或屋面梁）为轴为轴向向刚刚度很大的度很大的刚刚性性连连杆。杆。根据上述假定，可得到横向排架的根据上述假定，可得到横向排架的计计算算简图简图。二、排架分析时的计算假定和计算简图二、排架分析时的计算假定和计算简图2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析横向横向排架的排架的计计算算简图简图二、排架分析时的计算假定和计算简图二、排架分析时的计算假定和计算简图2024/5/22 周三第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值 作用在横向排架作用在横向排架结结构上的荷构上的荷载载有有恒恒载载、屋面活荷屋面活荷载载、雪荷雪荷载载、积积灰荷灰荷载载、吊吊车车荷荷载载和和风风荷荷载载等，除吊等，除吊车车荷荷载载外，其它荷外，其它荷载载均取自均取自计计算算单单元范元范围围内。内。（1）恒载恒载：屋盖自重屋盖自重G1 ：屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构造窗架、屋面构造层层以及屋盖支撑等重力荷以及屋盖支撑等重力荷载载。悬墙悬墙自重自重G2：当当设设有有连连系梁支承系梁支承围护墙围护墙体体时时，排架柱承受着，排架柱承受着计计算算单单元范元范围围内内连连系梁、系梁、墙墙体和窗等重力荷体和窗等重力荷载载。吊吊车车梁和梁和轨轨道及道及连连接件自重接件自重G3。柱自重柱自重G4（G5）：第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析2024/5/22 周三 恒恒载载作用位置及相作用位置及相应应的的排架排架计计算算简图简图第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值 第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构2024/5/22 周三 （2）屋面活荷屋面活荷载载 ：包括屋面均布活荷包括屋面均布活荷载载、屋面雪荷、屋面雪荷载载和屋面和屋面积积灰荷灰荷载载三部分。其荷三部分。其荷载载分分项项系数均系数均为为1.4。屋面均布活荷屋面均布活荷载载：屋面水平投影面上的屋面均布活荷屋面水平投影面上的屋面均布活荷载标载标准准值值，按，按下列情况取：不上人的屋面下列情况取：不上人的屋面为为0.5kN/m2；上人的屋面上人的屋面为为2.0kN/m2。屋面雪荷屋面雪荷载载：屋面水平投影面上的雪荷屋面水平投影面上的雪荷载标载标准准值值 (kN/m2)式中式中:为为基本雪基本雪压压(kN/m2)；为为屋面屋面积积雪分布系数。雪分布系数。屋面屋面积积灰荷灰荷载载：对设计对设计生生产产中有大量排灰的厂房及其中有大量排灰的厂房及其临临近建筑近建筑时时，应应考考虑虑屋面屋面积积灰荷灰荷载载的影响。的影响。屋屋面面均均布布活活荷荷载载不不与与雪雪荷荷载载同同时时考考虑虑，取取两两者者中中的的较较大大值值；当当有有屋屋面面积积灰灰荷荷载载时时，积积灰灰荷荷载载应应与与雪雪荷荷载载或或不不上上人人的的屋屋面面均均布布活活荷荷载载两两者中的者中的较较大大值值同同时时考考虑虑。注：注：三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值 第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析2024/5/22 周三吊吊车竖车竖向荷向荷载载：和和 的的标标准准值值按下式按下式计计算算式中式中 、表示第表示第 台吊台吊车车的最大的最大轮压轮压和最小和最小轮压轮压；与吊与吊车轮压车轮压相相对应对应的支座反力影响的支座反力影响线线的的竖竖向坐向坐标值标值。当当计计算吊算吊车车梁及其梁及其连连接的接的强强度度时时，吊，吊车竖车竖向荷向荷载应载应乘以乘以动动力系数。力系数。A1A5软钩吊车动力系数为软钩吊车动力系数为1.05，A6A8软钩吊车、硬钩吊车动力系数取软钩吊车、硬钩吊车动力系数取1.1注：注：计计算算排排架架考考虑虑多多台台吊吊车车竖竖向向荷荷载载时时，对对单单跨跨厂厂房房的的每每个个排排架架，参参与与组组合合的的吊吊车车台台数数不不宜宜多多于于2台台；对对多多跨跨厂厂房房的的每每个个排排架架，不不宜宜多于多于4台。台。（3）吊吊车车荷荷载载：第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值 第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构2024/5/22 周三吊吊车车横向水平荷横向水平荷载载：吊吊车总车总的横向水平荷的横向水平荷载载可按下式取可按下式取值值：式中式中 吊吊车车的的额额定起重量；定起重量；小小车车重量；重量；重力加速度；重力加速度；横向水平荷横向水平荷载载系数。系数。三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值 第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析Q (t)10t及以下12%1650t10%75t及以上8%硬钩吊车20%悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦02024/5/22 周三 对对于于一一般般四四轮轮桥桥式式吊吊车车，大大车车每每一一轮轮子子传传递递给给吊吊车车梁梁的的横横向向水水平制平制动动力力 为为：式中式中 为第为第 个大车轮子的横向水平制动力。个大车轮子的横向水平制动力。考虑多台吊车水平荷载时，对单跨或多跨厂房的每个排架，参考虑多台吊车水平荷载时，对单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于与组合的吊车台数不应多于2台。台。注：注：三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值 第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析2024/5/22 周三吊吊车纵车纵向水平荷向水平荷载载：吊吊车车纵纵向向水水平平荷荷载载标标准准值值T0，按按作作用用在在一一边边轨轨道道上上所所有有刹刹车车轮轮的的最大最大轮压轮压之和的之和的10%采用，即采用，即式式中中，n为为施施加加在在一一边边轨轨道道上上所所有有刹刹车车轮轮数数之之和和，对对于于一一般般的的四四轮轮吊吊车车，n=1。无无论单论单跨或多跨厂房，在跨或多跨厂房，在计计算吊算吊车纵车纵向水平荷向水平荷载时载时，一，一侧侧的的整个整个纵纵向排架上最多只能考向排架上最多只能考虑虑2台吊台吊车车。注：注：三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值 第三章第三章 单层厂房排架结构单层厂房排架结构第三节第三节 排架的荷载计算及内力分析排架的荷载计算及内力分析2024/5/22 周三多台多台吊吊车车的的荷荷载载折减系数折减系数：多多台台吊吊车车对对排排架架同同时时出出现现极极端端荷荷载载的的可可能能性性较较小小，所所以以多多台台吊吊车车的竖向荷载和水平荷载的的竖向荷载和水平荷载的标标准准值值应乘以折减系数应乘以折减系数。三、排架上的荷载标准值三、排架上的荷载标准值