单层厂房的结构组成及布置 PPT课件
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单层厂房结构PPT课件
4.吊车梁
吊车梁一般为装配式的，简支在牛腿上，主要承受吊车 竖向荷载，横向或纵向水平荷载，并将它们分别传 至横向或纵向平面排架。吊车梁是直接承受吊车动
力荷载的构件。
5.支撑
单层厂房的支撑包括屋盖支撑和柱间支撑两种， 其主要作用是： ①保证结构构件的稳定与正常工作； ②加强厂房的整体稳定性和空间刚度； ③把纵向风荷载、吊车水平荷载或 水平地震作用等传递到主要（相应） 承重构件。 ④保证结构构件在安装和使用阶段 的稳定和安全，
2. 横向平面排架：
由横梁(屋面梁或屋架)和横向柱列及基础组成(图l2—4)。 厂房结构承受的竖向荷载(包括结构自重．屋面活荷载、雪载
和吊车竖向荷载等)及横向水平荷载(包括风载、吊车横 向制动力和地震力) 主要通过横向排架
传给基础和地基。
3.纵向平面排架
由纵向柱列、基础、连系梁、吊车梁和柱间支撑等组
排架按受力和变形特点又有刚性排架和柔性 排架之分。 柔性排架:
是指横梁变形较大，内力分析时要考虑横梁变 形的排架。由7字形钢筋混凝土屋面梁组成的 锯齿形排架(图12—2)以及由刚度较小的组合 屋架组成的排架属柔性排架。
12.1.2 单层厂房的结构组成与传力路线
一、结构组成 单层厂房由如图12—4所示的屋面板、屋架、吊车梁、 连系梁、柱和基础等构件组成。这些构件又分别组 成屋盖结构、横向平面排架、纵向平面排架和围护 结构。
单层厂房的横向承重结构通常有排架和刚架两种形式。 一、排架与刚架 （一）排架（图12-1，12-2）
由屋面梁或屋架、柱和基础组成。排架的柱与屋架 铰接而与基础刚接。根据结构材料的不同，排架分为：
钢→钢筋混凝土排架； 钢筋混凝土排架； 钢筋混凝土→砖排架 三种。
钢→钢筋混凝土排架
单层厂房结构剖析ppt课件
8.1 单层厂房结构的组成和布置
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
• ⑴屋盖支撑 • 屋盖支撑系统包括上、下弦横向水平支撑、
下弦纵向水平支撑、垂直支撑、天窗架支撑 以及纵向水平系杆。 • 屋盖上弦横向水平支撑系指布置在屋架上弦 （或屋面梁上翼缘）平面内的水平支撑，是 由交叉角钢和屋架上弦杆组成的水平桁架， 布置在厂房端部及温度区段两端的第一或第 二柱间
⑴屋盖结构 屋盖结构分为有檩体系和无檩体系。 有檩体系由小型屋面板、檩条、和屋架（包括屋盖 支撑）组成； 无檩体系由大型屋面板、屋架或屋面梁 （包括屋盖支撑）组成，有时为满足工艺要求需抽 柱时， 还设有托架。 单层厂房中多采用无檩屋盖。 屋盖结构的主要作用是承受屋面活荷载、雪载、自 重以及其他荷载，并将这些荷载传给排架柱。
8.1 单层厂房结构的组成和布置
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
• ⑶防震缝 • 防震缝是为了减轻地震震害而采取的措施之
一，当相邻跨厂房高度相差悬殊、厂房结构 类型和刚度有明显不同时，应设置防震缝将 房屋划分为简单规则的结构单元，使其在地 震作用下互不影响。
增强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀 沉降或较大振动荷载等对厂房产生不利影响。 • 连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强厂房 的纵向刚度并传递风荷载到纵向柱列；此外， 还承受其上部墙体的自重。
8.1 单层厂房结构的组成和布置
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
• ⑴屋盖支撑 • 屋盖支撑系统包括上、下弦横向水平支撑、
下弦纵向水平支撑、垂直支撑、天窗架支撑 以及纵向水平系杆。 • 屋盖上弦横向水平支撑系指布置在屋架上弦 （或屋面梁上翼缘）平面内的水平支撑，是 由交叉角钢和屋架上弦杆组成的水平桁架， 布置在厂房端部及温度区段两端的第一或第 二柱间
⑴屋盖结构 屋盖结构分为有檩体系和无檩体系。 有檩体系由小型屋面板、檩条、和屋架（包括屋盖 支撑）组成； 无檩体系由大型屋面板、屋架或屋面梁 （包括屋盖支撑）组成，有时为满足工艺要求需抽 柱时， 还设有托架。 单层厂房中多采用无檩屋盖。 屋盖结构的主要作用是承受屋面活荷载、雪载、自 重以及其他荷载，并将这些荷载传给排架柱。
8.1 单层厂房结构的组成和布置
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
• ⑶防震缝 • 防震缝是为了减轻地震震害而采取的措施之
一，当相邻跨厂房高度相差悬殊、厂房结构 类型和刚度有明显不同时，应设置防震缝将 房屋划分为简单规则的结构单元，使其在地 震作用下互不影响。
增强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀 沉降或较大振动荷载等对厂房产生不利影响。 • 连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强厂房 的纵向刚度并传递风荷载到纵向柱列；此外， 还承受其上部墙体的自重。
8.1 单层厂房结构的组成和布置
资金是运动的价值，资金的价值是随 时间变 化而变 化的， 是时间 的函数 ，随时 间的推 移而增 值，其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
单层厂房结构ppt课件
• 第四部为：吊车梁的设计
◆ 本章重点：普通钢屋架设计。
◆ 本章难点：普通钢屋架设计、吊车梁的设计。
◆ 本章学习方法建议及参考资料：本章与实际联系较紧
密，建议学生多多思考。
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Hale Waihona Puke 1单层厂房结构8.1 单层厂房钢结构的组成及布置原则
8.1.1 单层厂房钢结构的组成
单层厂房钢结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁、制动梁 （或制动桁架）、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系 （图8.1）。这些构件按其作用可分为下面几类：
进行柱网布置时，应注意以下几方面的问题： (1) 应满足生产工艺要求。厂房是直接为工
业生产服务的，不同性质的厂房具有不同的生 产工艺流程，各种工艺流程所需主要设备、产 品尺寸和生产空间都是决定跨度和柱距的主要 因素。柱的位置（包括柱下基础的位置）应和 地上（地下）设备、机械及起重运输设备等相 协调。此外，柱网布置尚应考虑未来生产发展 和生产工艺的可能变动。
(4)、吊车梁和制动梁（或制动桁架）主要承受吊 车竖向及水平荷载，并将这些荷载传到横向框架和 纵向框架上。
(5)、墙架 承受墙体的自重和风荷载。 此外，还有一些次要的构件如梯子、走道、门
窗等。在某些单层厂房钢结构中，由于工艺操作上 的要求，还设有工作平台。
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12
图8.3 完整最新ppt
13
温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。即在缝的两旁布置两
个无任何纵向构件联系的横向框架，使温度伸缩缝的中线和定位 轴线重合(图8.2,a)；在设备布置条件不允许时，可采用插入距的 方式(图8.2,b)，将缝两旁的柱放在同一基础上，其轴线间距一般 可采用1m，对于重型厂房由于柱的截面较大，可能要放大到 1.5m或2m，有时甚至到3m，方能满足温度伸缩缝的构造要求。
单层厂房结构概述(PPT 65页)
（2）柱顶刚接 在厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚度要求较高
时，钢结构的单跨厂房框架常采用柱顶刚接方案。在选 择框架类型时必须根据具体条件进行分析比较。
1．横向框架主要尺寸和计算简图
（1）框架的主要尺寸如图所示。 框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离。 框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离
但当屋架跨度比较小（<18m）又无吊车或其他振动设备时， 可不设下弦横向水平支撑。
（3）纵向水平支撑
当房屋较高、跨度较大、空间 刚度要求较高时，设有支承中 间屋架的托架，或设有重级或 大吨位的中级工作制桥式吊车 等较大振动设备时，均应在屋 架端节间平面内设置纵向水平 支撑。
一般情况可以省掉。
屋架间距<12m时，通常布置在 屋架下弦平面。
SBDb12
L0 LK2S
Hh1h2h3
（2）计算简图 通常均简化为单个的平面框架来计算
横向框架的计算简图 a）柱顶刚接 b）柱顶铰接
KAB4，可以认为横梁 ，刚 否度 则为 按有限刚度考虑 KAC
框架的计算跨度：取为两上柱轴线之间的距离。 横向框架的计算高度：柱顶刚接时，可取为柱脚底面至
梯形屋架
① 按腹杆布置方式不同有：
· 人字式
按支座斜杆与弦
杆组成的支承点 在下弦或在上弦
下承式 上承式
又可分为下承式
和上承式两种。
特点：腹杆总长度短，节点少。
· 再分式
特点：可避免节间直接受荷（非节点荷载）。 · 单斜杆式
特点：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大， 应用少。
② 特点
外形和弯矩图比较接近，弦杆内力沿跨度分布较均 匀，用料经济，应用广泛。
7.1.2 厂房结构的设计步骤
分三个阶段： （1）结构选型及整体布置 包括柱网布置；确定横向框架型式及主要尺寸；布置 屋盖结构、吊车梁系统、支撑体系及墙架体系。
时，钢结构的单跨厂房框架常采用柱顶刚接方案。在选 择框架类型时必须根据具体条件进行分析比较。
1．横向框架主要尺寸和计算简图
（1）框架的主要尺寸如图所示。 框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离。 框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离
但当屋架跨度比较小（<18m）又无吊车或其他振动设备时， 可不设下弦横向水平支撑。
（3）纵向水平支撑
当房屋较高、跨度较大、空间 刚度要求较高时，设有支承中 间屋架的托架，或设有重级或 大吨位的中级工作制桥式吊车 等较大振动设备时，均应在屋 架端节间平面内设置纵向水平 支撑。
一般情况可以省掉。
屋架间距<12m时，通常布置在 屋架下弦平面。
SBDb12
L0 LK2S
Hh1h2h3
（2）计算简图 通常均简化为单个的平面框架来计算
横向框架的计算简图 a）柱顶刚接 b）柱顶铰接
KAB4，可以认为横梁 ，刚 否度 则为 按有限刚度考虑 KAC
框架的计算跨度：取为两上柱轴线之间的距离。 横向框架的计算高度：柱顶刚接时，可取为柱脚底面至
梯形屋架
① 按腹杆布置方式不同有：
· 人字式
按支座斜杆与弦
杆组成的支承点 在下弦或在上弦
下承式 上承式
又可分为下承式
和上承式两种。
特点：腹杆总长度短，节点少。
· 再分式
特点：可避免节间直接受荷（非节点荷载）。 · 单斜杆式
特点：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大， 应用少。
② 特点
外形和弯矩图比较接近，弦杆内力沿跨度分布较均 匀，用料经济，应用广泛。
7.1.2 厂房结构的设计步骤
分三个阶段： （1）结构选型及整体布置 包括柱网布置；确定横向框架型式及主要尺寸；布置 屋盖结构、吊车梁系统、支撑体系及墙架体系。
单层厂房
1.柱顶无位移的情况
F1 (Q) 作用下的内力计算（见附图）
A.由于结构和荷载对称，可取一半讨论，即 (a ) ( b)；
( b) ( c ) ( d ) ； B. 将纵向力平移至上柱轴线得： ( c) ( e) ( f )； C. 将纵向力平移至上柱轴线得：
D.查P.536附图10-2得： (d ) ( h ) ； E.查P.536附图10-2得： (f ) ( g) ； F.综合以上可得： (a ) (e) ( g) ( h ) ，(见附图）
（1）屋盖结构 A.组成：屋面板+屋架或屋面梁+天窗架+托架
B.分类：无檩屋盖（屋面板直接支承在屋架上），用于大中型厂房； 见附图 有檩屋盖（屋面板支承在檩条上，檩条支承在屋架上）， 用于小型厂房。
2
C.作用：承担自重、屋面风荷载、雪荷载、积灰荷载及施工荷载
（维修人员和小型工具）并传递给柱。
（2）横向排架（见附图）
5
（2）布置方法
A.伸缩缝：当纵向尺寸较大时，沿建筑物纵向从基础顶面开始将上
部结构分开（如图13- 8），伸缩缝的间距可查规范；
B.沉降缝：当建筑物相邻部分高度相差较大时（10米以上）、两跨
间吊车额定起重量相差交大时、相邻建筑物地基承载力
相差较大时，应布置沉降缝，将相邻建筑物从基础到顶
部完全分开； C.防震缝：当建筑物相邻部位刚度相差较大时，应在交界处设置。 3.单层厂房的支撑 支撑的作用：提高厂房的空间整体刚度； 支撑的细部：参见标准图集或规范
C.在荷载组合时，有 Dmax 或Dmin 时，可能有或没有 Tmax ；
没有 Dmax 或Dmin 时，一定没有 Tmax 。
4.风荷载
F1 (Q) 作用下的内力计算（见附图）
A.由于结构和荷载对称，可取一半讨论，即 (a ) ( b)；
( b) ( c ) ( d ) ； B. 将纵向力平移至上柱轴线得： ( c) ( e) ( f )； C. 将纵向力平移至上柱轴线得：
D.查P.536附图10-2得： (d ) ( h ) ； E.查P.536附图10-2得： (f ) ( g) ； F.综合以上可得： (a ) (e) ( g) ( h ) ，(见附图）
（1）屋盖结构 A.组成：屋面板+屋架或屋面梁+天窗架+托架
B.分类：无檩屋盖（屋面板直接支承在屋架上），用于大中型厂房； 见附图 有檩屋盖（屋面板支承在檩条上，檩条支承在屋架上）， 用于小型厂房。
2
C.作用：承担自重、屋面风荷载、雪荷载、积灰荷载及施工荷载
（维修人员和小型工具）并传递给柱。
（2）横向排架（见附图）
5
（2）布置方法
A.伸缩缝：当纵向尺寸较大时，沿建筑物纵向从基础顶面开始将上
部结构分开（如图13- 8），伸缩缝的间距可查规范；
B.沉降缝：当建筑物相邻部分高度相差较大时（10米以上）、两跨
间吊车额定起重量相差交大时、相邻建筑物地基承载力
相差较大时，应布置沉降缝，将相邻建筑物从基础到顶
部完全分开； C.防震缝：当建筑物相邻部位刚度相差较大时，应在交界处设置。 3.单层厂房的支撑 支撑的作用：提高厂房的空间整体刚度； 支撑的细部：参见标准图集或规范
C.在荷载组合时，有 Dmax 或Dmin 时，可能有或没有 Tmax ；
没有 Dmax 或Dmin 时，一定没有 Tmax 。
4.风荷载
单层工业厂房构造-PPT
墙只起围护作用，不起承重作用
排架结构
纵向连系构件
支撑体系
大家好
6
15.1.3 单层工业厂房起重运输设备
单轨悬挂式吊车
大家好
7
15.1.4 标注厂房定位轴线
纵向定位轴线；横向定位轴线
大家好
8
二、纵向定位轴线 纵向定位轴线在柱身通过处是屋架或屋面大梁标志尺寸端部的位置，也是大型屋面板边缘的位置。 (一) 边柱、边墙与纵向定位轴线 两条定位轴线间距离（厂房跨度）与吊车跨度之间的关系满足： L-LK=2e 对边柱而言，纵向定位轴线的标定与吊车桥架端头长度B、桥架端头与上柱内缘的安全缝隙宽度Cb以及上柱宽度h有关。
单层工业厂房构造
通过学习单层工业厂房的构造，了解单层工业厂房的类型、组成；掌握单层工业厂房主要结构构件及构造做法。
大家好
1
大家好
2
引例
某金工装配车间的平面示意图如图15.1所示，厂房跨度分别为12m、12m、18m，横向装配间跨度为18m，柱距为6m。各跨在△位置设置通行大门，大门尺寸为3300×3000mm。每个柱距内设侧窗，中间跨内设有天窗。吊车采用桥式吊车，分别为10t、20/5、30/5t，中级工作制。 请你分析工业建筑与民用建筑的异同，划分厂房定位轴线，确定厂房构造方案。
大家好
30
墙板的布置1) 横向布置 2) 竖向布置3) 混合布置
大家好
31
2.侧窗特点：构造简单、造价低廉、视野开阔。 单侧采光适合于进深小的厂房。 双侧采光适合于进深大的厂房。 高低侧窗的结合布置采光可改善厂房的采 光均匀度。构造：
大家好
33
大家好
34
4. 地 面
大家好
35
（3）地面细部构造
排架结构
纵向连系构件
支撑体系
大家好
6
15.1.3 单层工业厂房起重运输设备
单轨悬挂式吊车
大家好
7
15.1.4 标注厂房定位轴线
纵向定位轴线；横向定位轴线
大家好
8
二、纵向定位轴线 纵向定位轴线在柱身通过处是屋架或屋面大梁标志尺寸端部的位置，也是大型屋面板边缘的位置。 (一) 边柱、边墙与纵向定位轴线 两条定位轴线间距离（厂房跨度）与吊车跨度之间的关系满足： L-LK=2e 对边柱而言，纵向定位轴线的标定与吊车桥架端头长度B、桥架端头与上柱内缘的安全缝隙宽度Cb以及上柱宽度h有关。
单层工业厂房构造
通过学习单层工业厂房的构造，了解单层工业厂房的类型、组成；掌握单层工业厂房主要结构构件及构造做法。
大家好
1
大家好
2
引例
某金工装配车间的平面示意图如图15.1所示，厂房跨度分别为12m、12m、18m，横向装配间跨度为18m，柱距为6m。各跨在△位置设置通行大门，大门尺寸为3300×3000mm。每个柱距内设侧窗，中间跨内设有天窗。吊车采用桥式吊车，分别为10t、20/5、30/5t，中级工作制。 请你分析工业建筑与民用建筑的异同，划分厂房定位轴线，确定厂房构造方案。
大家好
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墙板的布置1) 横向布置 2) 竖向布置3) 混合布置
大家好
31
2.侧窗特点：构造简单、造价低廉、视野开阔。 单侧采光适合于进深小的厂房。 双侧采光适合于进深大的厂房。 高低侧窗的结合布置采光可改善厂房的采 光均匀度。构造：
大家好
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大家好
34
4. 地 面
大家好
35
（3）地面细部构造
单层厂房的主要结构构件ppt课件
一、排架柱
（一）柱的类型 （二）柱的构造
（一）柱的类型
➢ 砖柱 ➢ 钢柱 ➢ 钢筋混凝土柱 ▪ 单肢柱：截面形式有矩形、工字形及空心管柱。 ▪ 双肢柱：是由两肢矩形柱或两肢空心管柱，用腹
杆（平腹杆或斜腹杆）连接而成。 见图9-10
9-10 柱子的类型
（二）柱的构造
1.工字形柱 2.双肢柱 3.牛腿 4.柱的预埋件
t
h2 t/h20.75
柱轴心或小偏心受压且0.5t/h20.65，大偏心受压且
时可不配筋；
R1
柱轴心或小偏心受压且 R 2 其它情况按计算配筋。
时可按构造配筋；
一、基 础
（一）基础的类型 单层工业厂房的基础一般做成独立式基础，其形 式有锥台形基础、薄壳基础、板肋基础等。根据 厂房荷载及地基情况，还可采用条形基础和桩基 础等，如图9-1、9-2、9-3所示。
2.4 .1概述 2.4 .2平板式基础
六、构造要求 •材料
混凝土：C20； 钢筋： a 2
•保护层厚度
t/h20.65 75
a1
h 200 1
a1 200
50 t
h2 t/h20.75
有100厚素混凝土垫层时，为35；没有垫层时为70。
•插入深度 t 表2-5的要求（与柱截面形式和截面尺寸有关）
3）基础产生沉降时，基础梁底的坚实土将对梁产生反拱作用； 寒冷地区土壤冻胀也将对基础梁产生反拱作用，因此在基 础梁底部应留有50~100mm的空隙，寒冷地区基础梁底铺设 厚度≥300mm的松散材料，如矿渣、干砂，如图9-9所示。
9-8 基础梁的位置与搁置方式
9-9 基础梁防冻措施
第二节 柱
一、排架柱 二、抗风柱
eb/
单层厂房结构课件
(2)作用在排架(柱)上的吊车水平荷载设计值
两类：
纵向水平刹车力，大车刹车时产生，由纵向排架承担 横向水平刹车力，小车刹车时产生，由横向排架承担，是
讨论重点
横向水平刹车力作用点：通过吊车梁顶面传给柱；(见附 图)
吊车总的横向水平荷载可按下式取值：
Ti,k (G2,k G3,k )
对于一般四轮桥式吊车，大车每一轮子传递给吊车梁的横向水
(2)纵向定位轴线
纵向定位轴线-定位柱外边缘或柱 中心线(屋架边缘)、纵墙内缘
跨度L Lk 2e
e B1 B2 B3
B1
吊车轨道中线线至吊车桥架 外边缘距离
B2
吊车桥架外边缘至上柱内缘 距离
B3
边柱的上柱截面高度或中柱 边缘至其纵向定位轴线距离
LK 吊车跨度
柱网
封闭轴线
联系尺寸
非封闭轴线 （有联系尺寸）
§12.2 排架计算
单层厂房排架结构为空间结构，可视为横向平 面排架与纵向平面排架的组合
由于纵向排架柱较多、抗侧刚度较大、每根柱 子受力不大，所以一般情况下不须计算，仅在 考虑抗震和温度应力时加以验算
主要荷载由横向排架承担，所以重点讨论其计 算方法
横向排架的计算内容为：确定计算简图、荷载 计算、控制截面内力计算和组合，配筋根据偏 心受力构件计算
横向排架及荷载
作用在横向排架结构上的荷载有恒载、屋面活荷载、雪 荷载、积灰荷载、吊车荷载和风荷载等，除吊车荷载外， 其它荷载均取自计算单元范围内
1. 恒载 ：分项系数为1.2
(1)屋盖结构自重传来的荷载 ，其大小可根据标准图集或生产 厂家的说明书查得，其作用位置见附图
(2)上柱自重 ，其大小可根据截面尺寸、钢筋混凝土容重及上 柱高度计算，其作用位置见附图