工厂管理-第12章单层厂房 精品
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单层厂房常见问习题解答
欢迎共阅第12章单层厂房常见问题解答1．单层厂房的特点如何？答：承载能力方面的特点：作用在单层厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大，并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用，要求单层厂房的结构构件要有足够的承载能力。
设计方式方面的特点：为了便于定型设计，单层厂房常采用构配件标准化、系列化、通用化、生产工厂化和便于机械化施工的建造方式。
本章主要讲述常用的装配式钢筋混凝土排架结构的单层厂房。
2．单层厂房的结构体系及其组成如何？答：单层厂房的结构体系及其组成：（1）屋盖和墙体维护结构体系种，无檩屋盖由大型屋面板、屋面梁或屋架檩条、面活荷载、雪荷载和其它荷载）（2）横向排架结构体系（3）纵向排架结构体系3（1吨位可达12-2所示的单跨结构和（2，顶节点为刚接时称为二铰门式刚架（图12-4b）。
刚架结构具有构件种类少，制作较简单，结构轻巧，室内有较大空间的优点，但由于横梁在荷载作用下会产生水平推力，产生跨变，在梁柱节点处易产生早期裂缝。
所以门式刚架一般适用于吊车起重量不超过10吨，跨度不超过16-34m的金工，机修，装配等车间或仓库。
4．单层厂房的传力途径如何？答：为了说明作用在厂房上的荷载是如何传递到地基的，结合上述的体系，将荷载分为竖向荷载和水平荷载，其荷载的传递路线如图12-6所示。
由荷载的传递路线可以看出，作用在厂房结构上的大部分荷载（屋盖上的竖向荷载，吊车上的竖向荷载和横向水平荷载，横向风荷载或横向地震作用，部分墙体和墙梁的自重以及柱上的设备等荷载）都是通过横向排架传给基础、再传到地基中去。
所以，一般单层厂房中，横向排架是主要承重结构，屋架、吊车梁、柱和基础是主要承重构件。
5．什么称为单层厂房的柱网？什么是单层厂房的柱网布置？纵向定位轴线与横向定位轴线如何表示？答：承重柱和承重墙在平面上构成的网格称为柱网。
柱网布置就是确定柱子的跨度（即纵向定位轴线之间的距离）和柱距（即横向定位轴线之间的距离）。
建筑构造第12章 装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房构造
3、内墙面与地坪交接处，做200mm高的1：2水泥砂浆踢脚线。
4、厂房四周的室外地面，要做散水或明沟；外墙面与室外地面接近部 分设置勒脚。散水、明沟及勒脚的做法同民用建筑部分。
二、板材外墙
1、板材的类型
规 格： 长度：4500mm、6000mm、7500mm、12000mm四种； 宽度：900mm、1200 mm、1500mm、1800mm四种。 板厚度为：160 mm ～240 mm。
山墙与柱子的连接
嵌砖砌筑墙体
2、墙体与屋架的连接
（二）墙身变形缝
1、温度伸缩缝
伸缩缝处墙体与柱子的连接
伸缩缝处墙体与柱子的连接
2、防震缝 防震缝的缝宽约50 mm ～150 mm。
3、沉降缝
单层厂房沉降缝可参照民用建筑沉降缝的设置要求和构 造做法。 当温度伸缩缝、防震缝和沉降缝同时需要时，应统一考 虑，温度伸缩缝或沉降缝须满足防震缝的要求。
墙体设置在柱中间时可以节约土地和砖料，应注 意墙内边与吊车梁的关系，有吊车时，墙内边不应超 出上柱的内边，以保证吊车梁的安装。 墙体在柱外侧的构造简单、施工方便，可以避免
产生“热桥”，有较好的热工性能。
非承重的围护墙通常不做墙 身基础，下部墙身通过基础梁将
荷载传至柱下基础；
上部墙身支承在连续梁上， 连续梁将荷载通过柱子传至基础。
一、屋面的特点
1、单层厂房屋面面积 大，屋面上常设置各种天 窗、天沟、檐沟、雨水斗 及雨水管等，构造较复杂。
2、承受生产机械的振
动、吊车的冲击荷载，屋 面要有足够的刚度、强度 和整体性、耐久性。
3、单层厂房屋面一 般仅在柱顶标高较低的 厂房屋面采取隔热措施， 柱顶标高在8m以上时可
不考虑隔热。
工厂管理-3、单层厂房 精品
一柱间。
屋盖支撑布置图
(b)
(a) (e)
(c)
(f)
(d) (g)
屋架的垂直支撑布置
➢ 5.系杆 刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。 柔性系杆：只能承受拉力的系杆。 作用：为没有参与组成空间稳定体的屋架提供 上下弦的侧向支承点。 布置原则： 在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆； 屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆， 天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆； 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间 所有系杆均应为刚性系杆。
µ—反映剪力和几何形 状的修正系数。
µ=0.9 平行弦 µ=0.8 上弦坡度i = 0.1 µ=0.7 上弦坡度i = 0.125
对于屋架：其当量惯性矩为：
I
I0
A A A A
h2
h—为上下两弦截面形心之间的距离。 屋架尺寸未定时，可按下式估算其当量惯性矩。
I
I 0
M m axh 2f
Mmax—简支屋架在屋面荷载作用下的跨中 弯矩。
（a）
（b）
（c）
柱脚刚接：可以削减上柱柱顶的弯矩值， 增大横向框架的刚度。
铰接框架：横梁与柱子铰接，适用于吊车起 重量不很大的轻型维护结构。
刚接框架：横梁与柱子刚接。适用于设有 双层吊车，装备硬钩吊车等的 单跨重型厂房。
阶梯形柱：上段柱：实腹式,格构式。 下段柱：缀条格构式。
分离式柱：吊车肢,屋盖肢
柱子与基础 刚性连接
肩梁 ：将各阶柱段连在一起。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7a）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
屋盖支撑布置图
(b)
(a) (e)
(c)
(f)
(d) (g)
屋架的垂直支撑布置
➢ 5.系杆 刚性系杆：能承受拉力也能承受压力的系杆。 柔性系杆：只能承受拉力的系杆。 作用：为没有参与组成空间稳定体的屋架提供 上下弦的侧向支承点。 布置原则： 在垂直支撑的平面内一般设置上下弦系杆； 屋脊节点及主要支承节点处需设置刚性系杆， 天窗侧柱处及下弦跨中或跨中附近设置柔性系杆； 当屋架横向支撑设在端部第二柱间时，第一柱间 所有系杆均应为刚性系杆。
µ—反映剪力和几何形 状的修正系数。
µ=0.9 平行弦 µ=0.8 上弦坡度i = 0.1 µ=0.7 上弦坡度i = 0.125
对于屋架：其当量惯性矩为：
I
I0
A A A A
h2
h—为上下两弦截面形心之间的距离。 屋架尺寸未定时，可按下式估算其当量惯性矩。
I
I 0
M m axh 2f
Mmax—简支屋架在屋面荷载作用下的跨中 弯矩。
（a）
（b）
（c）
柱脚刚接：可以削减上柱柱顶的弯矩值， 增大横向框架的刚度。
铰接框架：横梁与柱子铰接，适用于吊车起 重量不很大的轻型维护结构。
刚接框架：横梁与柱子刚接。适用于设有 双层吊车，装备硬钩吊车等的 单跨重型厂房。
阶梯形柱：上段柱：实腹式,格构式。 下段柱：缀条格构式。
分离式柱：吊车肢,屋盖肢
柱子与基础 刚性连接
肩梁 ：将各阶柱段连在一起。
肩梁
单臂肩梁 （图2-7a）
双臂肩梁 （图2-7a）
构造要求：肩梁惯 性矩宜大于上柱的 惯性矩，其线刚度 与下柱单肢线刚度 之比一般宜不小于 25，其高跨比可控 制在0.35～0.5之 间。
房屋建筑构造课件第12章轻钢结构厂房
概述
1 概述
一、轻钢结构厂房的特点及适用范围
随着我国建筑业的不断发展，钢结构因其建设速度快、适应条件广泛等特 点，建造数量越来越多，其特有的构造形式也越来越受到普遍关注。钢结构厂 房按其承重结构的类型可分为普通钢结构厂房和轻型钢结构厂房两种，普通钢 结构厂房在构造组成上与钢筋混凝土厂房大同小异。而轻型钢结构是在普通钢 结构的基础上发展起来的一种新型结构形式，它包括所有轻型屋面下采用的钢 结构。
2 门式刚架结构
图12-14 墙面墙梁布置
3
轻钢结构厂房的维护构件 及节点构造
3 轻钢结构厂房的维护构件及节点构造
一、维护构件的类型
轻 钢 结 构 厂 房 的 屋 面 和 墙 面 是 由 彩 色 压 型 钢 板 （简 称 为 彩 钢 板 或 压 型 板） 、 保温隔热层组成的围护结构。
彩 色 压 型 钢 板 采 用 热 涂 锌 钢 板 或 彩 色 涂 锌 钢 板 ， 经 辊 压 冷 弯 成 各 种 波 形 ，具 有轻质、高强、抗震、防火、施工方便、美观等优点。彩钢板很薄，包括涂层 在 内 ， 厚 度 也 仅 为 0.5 ～0.6mm 。 彩 钢 板 按 波 形 截 面 可 分 为 ： 高 波 板 ， 波 高 大 于 75mm， 宜 用 作 屋 面 板 ； 中 波 板 ， 波 高 50 ～75mm， 宜 用 作 楼 面 板 和 中 小 跨 度 的 屋 面 板 ； 低 波 板 ， 波 高 小 于 50mm， 宜 用 作 墙 面 板 ， 如 图 12-15 所 示 。
2 门式刚架结构
图12-11 拉条和撑杆 a）直拉条 b）斜拉条 c）剪刀拉条 d）撑杆
2 门式刚架结构
当 屋 面 坡 度 i≥1／10 或 檩 条 跨 度 l ＞4m 时 ， 应 在 檩 条 跨 中 受 压 翼 缘 设 置 一 道 拉 条 ； 当 跨 度 大 于 6m 时 ， 宜 在 檩 条 三 分 点 处 各 设 一 道 拉 条 ， 如 图 12-12 所 示 。
1 概述
一、轻钢结构厂房的特点及适用范围
随着我国建筑业的不断发展，钢结构因其建设速度快、适应条件广泛等特 点，建造数量越来越多，其特有的构造形式也越来越受到普遍关注。钢结构厂 房按其承重结构的类型可分为普通钢结构厂房和轻型钢结构厂房两种，普通钢 结构厂房在构造组成上与钢筋混凝土厂房大同小异。而轻型钢结构是在普通钢 结构的基础上发展起来的一种新型结构形式，它包括所有轻型屋面下采用的钢 结构。
2 门式刚架结构
图12-14 墙面墙梁布置
3
轻钢结构厂房的维护构件 及节点构造
3 轻钢结构厂房的维护构件及节点构造
一、维护构件的类型
轻 钢 结 构 厂 房 的 屋 面 和 墙 面 是 由 彩 色 压 型 钢 板 （简 称 为 彩 钢 板 或 压 型 板） 、 保温隔热层组成的围护结构。
彩 色 压 型 钢 板 采 用 热 涂 锌 钢 板 或 彩 色 涂 锌 钢 板 ， 经 辊 压 冷 弯 成 各 种 波 形 ，具 有轻质、高强、抗震、防火、施工方便、美观等优点。彩钢板很薄，包括涂层 在 内 ， 厚 度 也 仅 为 0.5 ～0.6mm 。 彩 钢 板 按 波 形 截 面 可 分 为 ： 高 波 板 ， 波 高 大 于 75mm， 宜 用 作 屋 面 板 ； 中 波 板 ， 波 高 50 ～75mm， 宜 用 作 楼 面 板 和 中 小 跨 度 的 屋 面 板 ； 低 波 板 ， 波 高 小 于 50mm， 宜 用 作 墙 面 板 ， 如 图 12-15 所 示 。
2 门式刚架结构
图12-11 拉条和撑杆 a）直拉条 b）斜拉条 c）剪刀拉条 d）撑杆
2 门式刚架结构
当 屋 面 坡 度 i≥1／10 或 檩 条 跨 度 l ＞4m 时 ， 应 在 檩 条 跨 中 受 压 翼 缘 设 置 一 道 拉 条 ； 当 跨 度 大 于 6m 时 ， 宜 在 檩 条 三 分 点 处 各 设 一 道 拉 条 ， 如 图 12-12 所 示 。
房屋建筑学第12章 工业厂房
第12章 工业厂房
dd
1
工业建筑设计
1.工业建筑设计概述
• • 工业建筑是为工业生产需要而建造的各种 不同用途的建筑物和构筑物的总称。 工业建筑设计的主要任务是按生产工艺的 要求，合理确定厂房的平、立、剖面形式；选 择承重结构和围护结构方案、材料及构造形式； 解决采光、通风、生产环境、卫生条件等问题； 创造出坚固适用、技术先进、明朗、简洁、大 方的工业建筑。
10
• （2）厂房高度的确定
• 单层厂房的高度是指厂房室内地面至屋架 或屋面梁下表面的垂直距离。厂房高度的确定 应满足生产和运输设备的布置、安装、操作和 检修所需的净高，以及满足采光和通风所需的 高度。此外，还应符合我国现行标准《厂房建 筑模数协调标准》（GBJ6—86）的规定，即柱 顶标高、牛腿标高按3M数列确定，当牛腿顶 面标高大于7.2m时按6M数列考虑。
B2 80mm(Q 50t )、 100mm(Q 75t )
•轨道中心线与纵向轴线的距离 750mm
23 净空
组成与布置
结构种类 结构组成 结构布置
单厂设计
五、支撑布置 •柱间支撑 作用：保证厂房纵向排架的 刚度和稳定；将水平荷载传 至基础。 位置：伸缩缝区段中央或 临近中央。 •屋架垂直支撑及水平系杆 作用：增加屋架的侧向稳定，防止上下弦杆的侧向颤动。 位置：伸缩缝区段两端。
5
2 单层工业厂房设计
单层工业厂房平面设计
• 单层工业厂房平面设计的主要任务包括工段布置、 平面形式确定、内部交通运输组织、柱网选择，以及生 活辅助设施的布置等。
• （1）工段布置
•
工业生产种类繁多，每一种生产都有它一定的生产 程序，这种程序称为生产工艺流程。生产工艺流程一般 是通过水平生产运输来实现的，因此工段的布置反映出 工艺流程的顺序。厂房平面组合应按生产工艺流程要求 布置。
dd
1
工业建筑设计
1.工业建筑设计概述
• • 工业建筑是为工业生产需要而建造的各种 不同用途的建筑物和构筑物的总称。 工业建筑设计的主要任务是按生产工艺的 要求，合理确定厂房的平、立、剖面形式；选 择承重结构和围护结构方案、材料及构造形式； 解决采光、通风、生产环境、卫生条件等问题； 创造出坚固适用、技术先进、明朗、简洁、大 方的工业建筑。
10
• （2）厂房高度的确定
• 单层厂房的高度是指厂房室内地面至屋架 或屋面梁下表面的垂直距离。厂房高度的确定 应满足生产和运输设备的布置、安装、操作和 检修所需的净高，以及满足采光和通风所需的 高度。此外，还应符合我国现行标准《厂房建 筑模数协调标准》（GBJ6—86）的规定，即柱 顶标高、牛腿标高按3M数列确定，当牛腿顶 面标高大于7.2m时按6M数列考虑。
B2 80mm(Q 50t )、 100mm(Q 75t )
•轨道中心线与纵向轴线的距离 750mm
23 净空
组成与布置
结构种类 结构组成 结构布置
单厂设计
五、支撑布置 •柱间支撑 作用：保证厂房纵向排架的 刚度和稳定；将水平荷载传 至基础。 位置：伸缩缝区段中央或 临近中央。 •屋架垂直支撑及水平系杆 作用：增加屋架的侧向稳定，防止上下弦杆的侧向颤动。 位置：伸缩缝区段两端。
5
2 单层工业厂房设计
单层工业厂房平面设计
• 单层工业厂房平面设计的主要任务包括工段布置、 平面形式确定、内部交通运输组织、柱网选择，以及生 活辅助设施的布置等。
• （1）工段布置
•
工业生产种类繁多，每一种生产都有它一定的生产 程序，这种程序称为生产工艺流程。生产工艺流程一般 是通过水平生产运输来实现的，因此工段的布置反映出 工艺流程的顺序。厂房平面组合应按生产工艺流程要求 布置。
工厂管理-12单层厂房 精品
确定结构形式、标高等剖面问题
方案设计阶段 —— 选择结构构件类型 确定结构布置
确定结构计算简图
技术设计阶段 —— 荷载计算及排架内力分析 结构构件（柱、基础等）设计
结构布置图（屋面、柱、基础等）
施工图阶段 —— 构件布置与配筋图 节点大样图
12.1.2 主要构件的选型
（2）结构构件的选型原则
材料省，水平刚度、防水效果较预 应力混凝土屋面板差；适用于中、 轻型非保温厂房，坡度1/4-1/8
承重、保温、防水三重作用；适用 于一般保温厂房；坡度1/8-1/12
材料省，屋面轻，但刚度差。适用 于非保温、积灰少的中小型厂房； 坡度1/3-1/5
挂瓦板密排，上铺粘土瓦，有平整 的平顶，适用于粘土瓦的轻型厂房 和仓库;坡度1/2-1/2.5
❖ 无檩体系屋盖：大型屋面板，适用于保温或不保温卷材防水屋面。 ❖ 有檩体系屋盖：小型屋面板。
12.1.2 主要构件的选型
➢ 常用屋面板
序号
构件名称
形式
1
PC 屋面板
2
PC F型屋面板
3 PC夹心保温屋面板
4
PC槽瓦
5
RC 挂瓦板
特点
水平刚度好;适用于中、重型和振动 较大、对屋面要求较高的厂房;卷材 防水最大坡度1/5，非卷材防水1/4
护 结
圈梁
加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或 较大振动荷载引起的不利影响
构
过梁
承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗 两侧墙体
基础梁 承受围护墙体的重量，并将它们传给基础
备注
12.1.2 结构组成和荷载传递路径
(2) 荷载及其传递路径
➢ 荷载种类
❖ 恒载
方案设计阶段 —— 选择结构构件类型 确定结构布置
确定结构计算简图
技术设计阶段 —— 荷载计算及排架内力分析 结构构件（柱、基础等）设计
结构布置图（屋面、柱、基础等）
施工图阶段 —— 构件布置与配筋图 节点大样图
12.1.2 主要构件的选型
（2）结构构件的选型原则
材料省，水平刚度、防水效果较预 应力混凝土屋面板差；适用于中、 轻型非保温厂房，坡度1/4-1/8
承重、保温、防水三重作用；适用 于一般保温厂房；坡度1/8-1/12
材料省，屋面轻，但刚度差。适用 于非保温、积灰少的中小型厂房； 坡度1/3-1/5
挂瓦板密排，上铺粘土瓦，有平整 的平顶，适用于粘土瓦的轻型厂房 和仓库;坡度1/2-1/2.5
❖ 无檩体系屋盖：大型屋面板，适用于保温或不保温卷材防水屋面。 ❖ 有檩体系屋盖：小型屋面板。
12.1.2 主要构件的选型
➢ 常用屋面板
序号
构件名称
形式
1
PC 屋面板
2
PC F型屋面板
3 PC夹心保温屋面板
4
PC槽瓦
5
RC 挂瓦板
特点
水平刚度好;适用于中、重型和振动 较大、对屋面要求较高的厂房;卷材 防水最大坡度1/5，非卷材防水1/4
护 结
圈梁
加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或 较大振动荷载引起的不利影响
构
过梁
承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗 两侧墙体
基础梁 承受围护墙体的重量，并将它们传给基础
备注
12.1.2 结构组成和荷载传递路径
(2) 荷载及其传递路径
➢ 荷载种类
❖ 恒载
单层厂房常见问题解答
第12章单层厂房常见问题解答1．单层厂房的特点如何？答：承载能力方面的特点：作用在单层厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大，并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用，要求单层厂房的结构构件要有足够的承载能力。
设计方式方面的特点：为了便于定型设计，单层厂房常采用构配件标准化、系列化、通用化、生产工厂化和便于机械化施工的建造方式。
本章主要讲述常用的装配式钢筋混凝土排架结构的单层厂房。
2．单层厂房的结构体系及其组成如何？答：单层厂房的结构体系及其组成：（1）屋盖和墙体维护结构体系屋面板、屋架或屋面梁、托架、天窗架属于屋盖结构体系。
屋盖结构分无檩屋盖和有檩屋盖两种，无檩屋盖由大型屋面板、屋面梁或屋架（包括屋盖支撑）组成，有檩屋盖由小型屋面板、檩条、屋架（包括屋盖支撑）组成。
当设有天窗架、托架时，主要起围护和承重（承重屋架结构自重、屋面活荷载、雪荷载和其它荷载），以及采光和通风的作用。
（2）横向排架结构体系屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成横向平面排架结构，它是单层厂房的基本承重结构。
（3）纵向排架结构体系纵向平面排架结构体系是由纵向柱列和基础、连系梁、吊车梁和柱间支撑等组成的。
它的作用是保证厂房结构的纵向稳定和承受纵向水平荷载的作用。
3．单层厂房的结构型式上可分为哪两大类？其组成、特点和适用如何？答：单层厂房的结构型式上可分为排架结构和刚架结构二大类。
（1）排架结构型式是指钢筋混凝土排架由屋面梁（或屋架）、柱和基础组合，排架柱上部与屋架铰接，排架柱下部与基础刚接的结构型式。
排架结构是目前单层厂房的基本结构形式。
其跨度可超过30m，高度达20~30m或更高，吊车吨位可达150吨以上。
根据生产工艺和使用要求，排架结构可设计成如图12-2所示的单跨结构和多跨结构。
多跨结构可以采用如图12-3所示的等高、不等高和锯齿形等多种形式。
排架结构具有构造简单、施工方便的特点。
图12-2 排架类型图12-3 锯齿形厂房（2）刚架结构型式的特点是梁柱合一，刚接成一个构件，柱下部与基础铰接，顶节点可为铰接或刚接。
第12章 单层厂房-牛腿后
**“混凝土结构设计规范”规定，水平箍筋的直径 应取用(6—12)mm，间距为(100一150)mm，且在 上部2ho／3范围内的水平箍筋总截面面积不应小于 承受竖向力的水平纵向受拉钢筋截面面积的l／2。 ＊＊当a／h ＞0.3，应设置弯起钢筋，弯起钢筋宜采 0 用HRB335级或HRB400级钢筋，直径不宜小于 12mm，并宜在牛腿上部l／6至l／2之间的范围内， 见前图13－59。 ＊＊其截面面积不应少于承受竖向力的受拉钢筋截 面面积的1／2，且不应小于0.001bh，其根数不应 少于2根。
采用加载板时，牛腿支承面上局部受压应力不应超 Fvs /A 0.75f c 过0.75fc，即 A为牛腿支承面上的局部受压面积
13.3 单层厂房柱
第13章 单层厂房
（2） 承载力计算和配筋构造 a. 计算简图 计算时可将牛腿简化为一个以纵向钢筋为拉杆和混 凝土斜撑为压杆的三角形衍架，其计算简图如图所 示。当竖向力和作用在牛腿顶面的水平拉力共同作 用时，其计算简图见下图。
13.4 柱下独立基础
第13章 单层厂房
2. 确定基础高度
基础高度应满足两个要求： （1）构造要求； （2）满足柱与基础交接处混凝土受冲切承载力的 要求(对于阶梯形基础还应按相同原则对变阶处的 高度进行验算)。
矩形基础，在柱与基础交接处以及基础变阶处的受 冲切承载力可按下列公式计算：
13.4 柱下独立基础
第13章 单层厂房
13.5 单层厂房屋盖结构
13.5.1 概 述
在选用屋盖结构型式时，应尽可能减轻其自身重力， 可节约材料，对抗震有利。 13.5.2 屋面构件 1. 屋面板（分有檩体系的和无檩体系的） 屋面构件不是主要承重构件，但是厂房结构中用料 最多、投资最高的构件。可根据表格中选用。 2. 檩条搁在屋架或屋面大梁上，起着支承小型屋面 板并将屋面荷载传给屋架的作用，同时还和屋盖体 系的支撑一起组成整体，保证厂房的空间刚度。
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• 详见p87
• (3)横向定位轴线 • 中柱通过柱截面中心 • 端柱中心线离山墙内边缘600，横向定位轴线位于山墙内边缘 • 图12-9
• 2.变形缝 • 伸缩缝、沉降缝、防震缝 • 沉降缝：将结构从基础至上部结构全部分开 • 伸缩缝、防震缝：仅上部结构分开，基础连成整体 • 伸缩缝、沉降缝均应满足防震缝缝宽的要求。
计算单元
• 计算简图： 柱总高H=柱顶标高＋基础底面标高的绝对值－初步拟定的基础高度 上柱高度Hu＝柱顶标高－轨顶标高＋轨道构造高度＋吊车梁支撑处 的吊车梁高 上、下部柱的截面弯曲刚度根据预先假定的柱的截面形状和尺寸确定。 （先确定柱截面） 12.2.2荷载计算
• 作用在柱上的荷载分恒载、活载两类。
•
下部与基础连接：采用插入基础杯口的固接方式
•
简化支座：固定端
•
上部与屋架连接：水平方向能可靠传递水平风荷载
•
竖向允许产生相对位移，以防厂房与抗风柱
•
沉降不均匀而产生不利影响。
•
连接方式：弹簧板连接、有竖向长孔的螺栓 连接 P92
•
简化支座：简支
• 抗风柱上柱采用矩形，>=350mmx350mm
•
下柱一般采用工字形或矩形
• 同时柱顶应设置通长刚性连系杆以传递荷载，当屋架端部设有下弦连 系杆时，也可不设柱顶连系杆。
屋盖支撑屋盖上弦系杆
屋盖上弦水平支撑
屋盖下弦 水平支撑
屋盖下弦系杆
屋盖下弦水平支撑
屋盖垂直支撑
•图
柱间支撑
抗风柱
• 4.抗风柱、圈梁、连系梁、过梁、基础梁
• (1)抗风柱：抵抗山墙的风荷载，主要承受风荷载
• (3)多台吊车的组合
• 排架计算中考虑多台吊车的竖向荷载：
•
对一层吊车的单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多
于两台；
•
对一层吊车的多跨厂房的每个排架，不宜多于四台。
•
（每跨不多于两台）
• 排架计算中考虑多台吊车的水平荷载：
•
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两
台。
• 对于多台吊车问题，都应乘以多台吊车荷载折减系数
• 斜线部分也为排架负荷面积（荷载从属面积） • 假定： • (1) 柱下端固接于基础顶面； • (2) 柱上端与屋面梁或屋架铰接； • (3) 屋面梁或屋架没有轴向变形。
• 柱计算轴线取上部和下部柱截面重心的连线，屋面梁或屋架用一根没 有轴向变形的刚杆表示。
•图
计算单元
l12 l2 2
l1
l2
• 抽柱
• 4. 风荷载 • 作用在建筑物或构筑物表面上计算用的风压，称为风荷载。
wk zszw0
• wk ——风荷载标准值 kN m2
•
z ——高度 z 处的风振系数 z 1
•
• s ——风载体型系数
•
z ——高度z处的风压高度变化系数
•
w0 ——基本风压值 kN m2 定义见p102
• (1)排架计算时，作用在柱顶以下的风荷载按均布考虑，风压高度 • 变化系数按柱顶取值。
• 刚架结构：装配式钢筋混凝土刚架、钢结构门式刚架。
•
柱和横梁刚接成一个构件，柱与基础通常为铰接。
• 刚架顶点做成铰接：三铰刚架（静定结构）
•
做成刚接：两铰刚架（超静定结构） 。
• 刚架立柱和横梁常采用变截面形式。
• 12.1.2单层厂房的结构组成与传力路线
• 1.结构组成
• (1)屋盖结构：屋面板、屋架（屋面梁）
• 恒载：屋盖自重F1，上柱自重F2，下柱自重F3，吊车梁和轨道零件
•
自重F4，以及有时支承在牛腿上的围护结构自重等重力F5等
• 活载：屋面活载F6，吊车荷载Tmax、Dmax和Dmin，均布风载q1、
•
q2，以及作用在屋盖支承处的集中风荷载W等。
e • 力 F1 对上柱计算轴线偏心距为 1 ，则力 F1 对上柱可换算为一
0.12
0.10
Qk 10t 15t Q3 50t
0.08 Q3 75t
对硬钩吊车 ＝0.20
• 等分于桥架的两端，分别由轨道上的车轮平均传至轨道，其方向与轨 道垂直。
• 通常为四轮吊车，因此通过一个大车轮子传递的吊车横向水平荷载标 准值Tk，按下式计算：
Tk
1 4
Ti,k
1 4
(
gk
•
将风荷载、吊车水平荷载或水平地震作用可靠地传递
•
到相应的结构构件上。
• (6)基础：承受柱和基础梁传来的荷载，将其传至地基。
• (7)围护结构：墙、连系梁、抗风柱、基础梁
•
承受构件自重及墙面上风载
• 2.传力路线
• 按排架结构传力
• 12.1.3单层厂房的结构布置
• 1.柱网与定位轴线
• (1)柱网
• 个轴压力 F1 F1 ，一个力矩 M1 F1e1，若上、下柱计算轴线
间距为 e0 ，则上柱轴压力 F1 对下柱产生一个轴压力 F2 F1 ，
一个力矩 M2 F1e0。
• F1 与 F2 仅对柱产生轴压力，不产生其它力
•
• M1 与 M 2对结构产生弯矩、剪力、轴力，具体应进行排架内力分析
• 纵向排架柱较多，抗侧刚度较大，每根柱内力不大，一般不必计算， 柱纵向按构造配筋。
• 仅计算横向排架。
• 排架计算的目的是为柱和基础设计提供内力数据 • 主要内容为： • 确定计算简图、荷载计算、柱控制截面的内力分析和内力组合。 • 有时还应计算排架结构水平位移。
• 12.2.1计算简图 • 计算单元：相邻柱距中心线截出的典型区段
• 3.单层厂房的支撑 • 屋盖支撑、柱间支撑
• (1) 屋盖支撑： • 上、下弦水平支撑、垂直支撑、纵向水平系杆
• 上、下弦水平支撑：布置在屋架（屋面梁）上、下弦平面内及天窗
•
架上弦平面内。节间应与屋架节间相适应。
• • 垂直支撑：布置在屋架（屋面梁）间或天窗架间 • • 系 杆：刚性系杆（压杆）、柔性系杆（拉杆）
• 3.吊车荷载（桥式吊车） • 悬挂吊车 (支撑系统承受)、手动吊车、电动葫芦（不考虑水平荷载） • 桥式吊车
• 在设计时，根据吊车工作级别，分８个工作级别：A1－A8级。 • 工作级别按利用等级和荷载状态划分
• (1)吊车竖向荷载设计值 Dmax、Dmin • 吊车有大车和小车组成
• 大车沿纵向行驶，小车在大车桥架上横向行驶。
• (3)纵向平面排架: 纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑、基础
•
——保证厂房的纵向稳定性和刚性
• 纵向平面排架承受：纵向风载、吊车纵向水平荷载、
•
纵向水平地震作用、温度应力
• (4)吊车梁: 简支在柱牛腿上。承受吊车竖向荷载、吊车横向或纵向
•
水平荷载
• (5)支撑：屋盖支撑、柱间支撑
•
加强厂房结构的空间刚度、保证结构的稳定和安全，
•
Pmin,k＝（Gk＋gk＋Qk）/2－Pmax,k
• 吊车是移动的，因而Pmax,k在吊车梁支座产生的最大反力标准值Dmax,k， 必须用吊车梁支座竖向反力影响线来确定。
• 同时，在另一侧排架柱上则由Pmin,k产生Dmin,k。
•
Dmax,k与Dmin,k同时发生
•图
• 因此
Dmax,k Pmax,k yi
Qk )
• 由于吊车是移动的，吊车对排架产生的最大横向水平荷载应根据影 响线确定。
• 代换得：
Tmax,k
Tk
yi
1 4
(
gk
Qk )
yi
Tmax,k
Dmax,k
Tk Pmax,k
• 吊车横向水平荷载：
吊车梁顶面
• 小车可左右行驶，因此对单跨厂房刹车有两种情况，对两跨厂房刹车 有四种情况
• 2.屋面活荷载
• 包括：屋面均布活荷载、雪荷载、屋面积灰荷载三种。
•
三者均按屋面水平投影面积计算
• 排架计算时，屋面均布活荷载、雪荷载不同屋面积灰荷载 按荷载规范取用，对于屋面上易形成灰堆处，在设计
时，积灰荷载标准值可乘以放大系数。见p97 • 屋面积灰荷载应与屋面均布活荷载、雪荷载两者较大值组合
第12章 单层厂房
12.1 单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置 12.1.1 单层厂房的结构形式——排架结构、刚架结构 • 排架结构：由屋架、柱和基础组成。柱与屋架铰结，与基础刚接。 • 排架可做成等高、不等高、锯齿形等多种形式 • 装配式结构(构件预制)
• 跨度可超过30m，高度可达(20～30)m或更高。 • 吊车吨位可达150t甚至更大。
• (2)柱顶至屋脊间屋盖部分的风荷载，取为均布，其对排架作用按
• 作用在柱顶的水平集中风荷载标准值考虑，风压高度变化系数
• 按下列情况采用：
•
•
有矩形天窗时，按天窗檐口取值
•
无矩形天窗时，按厂房檐口取值
•
递到纵向柱列。
•
(2) 支撑上部墙体
• •
• 过梁：支撑门窗洞口上部墙体，预制构件
• 基础梁：支撑围护墙体，预制构件
•
基础梁直接搁置在柱基础杯口上，施工时在支座处应坐浆。
• 12.2排架计算 • 单层厂房结构实际上是空间结构，可简化为平面结构进行计算。在横
向按横向平面排架计算，在纵向按纵向平面排架计算。并且近似地认 为各自独立工作。
• 跨度：承重柱或承重墙的纵向定位轴线的距离
• 柱距：承重柱或承重墙的横向定位轴线的距离
• 柱网：纵向定位轴线与横向定位轴线在平面上构成柱网。
•
柱网布置应满足生产和使用要求，并应满足模数要求。 p87
• (2)纵向定位轴线