第二章 单层厂房结构与普通钢屋架
单层工业厂房构造_-_建筑
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单层工业厂房构造_-_建筑
在实际工程中，由于吊车形式、起重量、厂房 跨度、高度和柱距不同以及是否设置安全走道板等 条件不同，外墙、边柱与纵向定位轴线的定位有下
①封闭结合
当h+B+Cb≤e时，可采用纵向定位轴线、边柱外 缘和外墙内缘三者相重合的定位方式，使上部屋面 板与外墙之间形成“封闭结合”的构造。这种纵向 定位轴线称为“封闭轴线”，如图4.8（a
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•4.2.2.2 纵向定位轴线
纵向定位轴线的定位都是按照屋架跨度的标志
（1） 在有梁式或桥式吊车的厂房中，厂房跨度与吊
车跨度两者关系为： S=L-2e
图4.7
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单层工业厂房构造_-_建筑
吊车轨道中心线至厂房纵向定位轴线间的距离e 的确定与下列的因素有关：①上柱的截面高度h；② 吊车端部至轨道中心线的距离B（即吊车的侧方宽度 尺寸，其值可在《通用桥式起重机界限尺寸》中查
厂房的定位轴线分横向和纵向两种。与横向排 架平面平行的称为横向定位轴线，与横向排架平面 垂直的称为纵向定位轴线。
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单层工业厂房构造_-_建筑
•4.2.2.1 横向定位轴线
（1） 除山墙端部柱和横向变形缝两侧柱以外，厂房
纵向柱列（包括中柱和边柱）中的中间柱的中心线 应与横向定位轴线相重合，且横向定位轴线通过屋 架中心线和屋面板、吊车梁等构件的横向接缝，如 图4.3
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单层工业厂房构造_-_建筑
②设双柱时的纵向定位轴线 当不等高跨高差悬殊或吊车起重量差异较大或
需设防震缝时，常在不等高跨处采用双柱，并用两 条纵向定位轴线，如图4.14
单层厂房结构剖析ppt课件
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
单层厂房的结构组成及布置
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单层厂房的结构组成及布置
•屋盖结 构
•由小型屋面板、檩条、
•有檩体 •— 屋架及屋盖支撑所组成
系
—
•无檩体系•—
—
•由大型屋面板、屋架或屋 面梁及屋盖支撑组成，有时 还包括有天窗架和托架等构 件
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单层厂房的结构组成及布置
➢ 屋架或屋面梁：与柱形成横向排架结构，承受屋 盖上的全部竖向荷载，承受其自重和板传来的活 载，并将其传给排架柱。
排架结构由屋架（或屋面梁）、柱、基础组成，其中柱与基 础刚接，而屋架（或屋面梁）与柱铰接。
排架结构按所用材料的不同分为钢屋架与钢筋混凝土柱组成的 排架结构、钢筋混凝土排架结构。
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单层厂房的结构组成及布置
刚架结构是指梁或屋架与柱刚性连接 的结构，柱与基础通常为铰接。常用的 刚架结构有钢筋混凝土门式刚架结构。
单层厂房的结构组成及布置
③ 基础
➢ 承受柱、基础梁传来的荷载，并将其传给地基。 ➢ 基础包括柱下独立基础和设备基础。柱下独立基
础承受柱和基础梁传来的荷载。设备基础承受设 备传来的荷载。
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•11）基础
单层厂房的结构组成及布置
④ 支撑系统
➢ 支撑系统包括屋盖支撑和柱间支撑。屋盖支撑又 分上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑，纵向 水平支撑，垂直支撑及系杆。
单层厂房的结构组成及布置
➢吊车梁：承受吊车竖向和横向或纵向水平 荷载，并将它们分别传给横向或纵向排架。
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•10）吊车梁
单层厂房的结构组成及布置
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单层厂房的结构组成及布置
•横向排 架结 构 •由横梁、横向柱列及 其基础所组成的平面 骨架，是厂房的基本 承重结构。厂房承受 的竖向荷载及横向水 平荷载(水平风力，地 震水平作用力)主要通 过横向平面排架传至 基础及地基。
房屋建筑学13单层厂房基本构造、轻钢结构厂房构造
房屋建筑学13单层厂房基本构造、轻钢结构厂房构造11 单层厂房基本构造11.1 单层厂房外墙11.1.1 砌体墙砌体墙在单层工业厂房中，除跨度小于15m，吊车吨位小于5t时，作为承重和围护结构之用外，一般只起围护作用。
砖墙的厚度一般为240mm和365mm，其它砌体墙厚度200～300mm。
11.1.1.1 墙体的位置由于墙体属于自承重墙，墙下不单作条形基础，而是通过基础梁将砖墙的重量传给基础。
当墙身的高度大于15m时，应加设连系梁来承托上部墙身。
墙身一般在柱子外侧，形成封闭结合。
也可以把墙体砌在柱子中间，以增加排架的刚度，对抗震有利。
11.1.1.2 砌体墙与柱子的连接围护墙应与柱子牢固拉接，还应与屋面板、天沟板或檩条拉接。
拉接钢筋的设置原则是：上下间距为500～620mm，钢筋数量为2Φ6，伸入墙体内部不少于500mm。
11.1.2 大型板材墙墙板的类型按墙板的性能分：保温墙板和非保温墙板；按墙板的材料、构造和形状分：钢筋混凝土槽形板、烟灰膨胀矿渣混凝土平板、钢丝网水泥折板、预应力钢筋混凝土板等。
11.1.2.1 墙板布置1、墙板横向布置：墙板长度和柱距一致，利用柱来作墙板的支承或悬挂点，竖缝由柱身遮挡，不易渗透风雨，是应用较多的一种方式。
2、墙板竖向布置：不受柱距限制，布置灵活，遇到穿墙孔洞时便于处理。
但墙板的固定须设置连系梁，其构造复杂，竖向板缝多，易渗漏雨水。
3、墙板混合布置：布置较为灵活，但板型较多，难以定型化，并且构造较为复杂。
5厂房的山墙上形成山尖形，从立面设计要求可作出多种处理方案。
11.1.2.2 墙板与柱的连接构造1、柔性连接：通过设置预埋铁件和其他辅助件使墙板和排架柱相连接。
适用于地基构成不均匀、沉降较大或有较大振动影响的厂房。
2、刚性连接：在柱子和墙板中先分别设置预埋铁件，安装时用角钢或Ф6的钢筋焊接连牢。
宜用于地震设防烈度≤7度的地区和地基构成均匀，振动影响不大的厂房。
单层厂房的结构组成及布置
②梁柱系统
梁柱系统由排架柱，抗风柱，吊车梁，基础梁， 连系梁，等构成。
排架柱：承受屋盖结构、吊车梁、外墙、柱间支 撑等传来的竖向和水平荷载，并将它们传给基础。
6）排架柱
抗风柱：承受山墙传来的风荷载，并将它们传 给屋盖结构和基础。
7）抗风柱
抗风柱一般与基础 刚接，与屋架上弦铰 接；当屋架设有下弦 横向水平支撑时，也 可与下弦铰接或同时 与上、下弦铰接
布置：当设有A6～A8的吊车，或A1～A5的吊车起重 量≥10t时或厂房跨度≥18m，或柱高≥8m时或厂房每列纵 向柱总数＜7根时或设有3t以上的悬挂吊车时或露天吊车 栈桥的柱列，应设置柱间支撑。
上柱柱间支撑设置：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以及伸缩缝区段中 央或临近中央的柱间 。
构成：沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹 杆和屋架上弦杆构成的水平桁架。
作用：保证屋架上弦的侧向稳定性；增强 屋盖的整体刚度；作为山墙抗风柱的顶端 水平支座，承受由山墙传来的风荷载和其 他纵向水平荷载，并传至厂房纵向柱列。
上弦横向水平支撑布置
布置：当屋盖为有檩体系，或屋盖为无檩体
系，但屋面板与屋架的连接质量不能保证且抗 风柱与屋架上弦连接，每一伸缩缝区段端部第 一或第二柱间布置；
当设有天窗，且天窗通过厂房端部的第二 柱间或通过伸缩缝，应在第一或第二柱间的天 窗范围内设置，并在天窗范围内沿纵向设置 1～3道通长的受压系杆，将天窗范围内各榀屋 架与上弦横向水平支撑连系起来。
b.下弦横向水平支撑
构成：沿厂房跨度方向用交 叉角钢、直腹杆和屋架下弦杆 构成的水平桁架 。
作用：将山墙风荷载及纵向 水平荷载传至纵向柱列；防止 屋架下弦侧向振动。
① 伸缩缝
单层厂房排架结构设计分析
单层厂房排架结构设计分析摘要：混凝土结构类型一般用于普通厂房的框架、排架结构。
但由于单层厂房排架结构的特点，单层厂房排架结构的建设需要注意许多问题，因此单层厂房排架结构的设计方案备受关注。
现阶段，我国经济发展处于快速发展时期，各行各业发展趋势如此之快，单层厂房排架结构厂房在各行各业的应用日新月异。
本文以单层厂房排架结构带20t桥式吊车厂房为例，主要阐述了排架厂房的结构和典型节点的生产。
例中，工业厂房主结构为钢筋混凝土柱和变截面钢梁的设计理论。
排架结构屋顶采用复合保温板，是指金属波纹外加玻璃纤维丝保温材料的形式。
关键词：工厂；20t桥式吊车排架结构；结构特征引言近年来，随着工业建筑的蓬勃发展，各类钢结构厂房广泛应用于我国的许多业务范围，其中排架结构厂房应用于各类工业建筑。
排架结构厂房具有耐久性好、使用空间大、工期较快、环保、抗震能力优异等优点。
与传统的钢筋混凝土框架厂房相比，具有高、大、轻三个特点。
随着工业生产制造技术的不断进步，施工技术的不断成熟、模块化。
相信在未来，排架结构厂房在各行业的应用中仍然会越来越广泛，市场前景也会越来越广阔。
1.工业厂房排架结构设计的关键点是普通排列钢屋架上的檩条支撑点是指排架结构各变形缝区间顶部的纵向水平支撑。
其功能是在钢屋架上的檩条平面上形成刚度框，提高屋架的整体弯曲刚度，保证钢屋架上的檩条或屋面梁上翼缘板平面图外的平整度，将抗风柱传递的荷载传递到(垂直)排架柱顶。
檩条屋架系统采用混凝土结构屋面梁时，应在梁的上翼缘板平面上设置横向水平支撑，并设置在顶部第一跨度及其变形缝间隔两侧的第一或第二跨度内。
当使用大型屋面板，连接可靠，可以保证屋面平面稳定，可以传递风荷载时，认为大型屋面板可以作为支撑，上檩条水平支撑不再设置。
对于选用混凝土结构弧形、梯形钢屋架的屋架系统，应在每个变形缝区间顶部的第一或第二个跨度内设置水平支撑。
当排架结构设置天窗时，应根据钢屋架上弦杆部件的稳定标准，在天窗范围内沿排架结构垂直设置连杆。
单层厂房钢屋架课程设计
单层厂房钢屋架课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握单层厂房钢屋架的基本结构原理，包括杆件受力分析、节点类型及其特点。
2. 学生能够描述单层厂房钢屋架的施工流程、材料选择和安装要点。
3. 学生能够运用相关公式计算单层厂房钢屋架的受力情况及稳定性。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制单层厂房钢屋架的施工图，并进行简单的结构分析。
2. 学生能够通过团队合作，完成单层厂房钢屋架模型的制作，提高实践操作能力。
3. 学生能够运用所学知识，针对实际问题提出合理的解决方案，提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对建筑结构工程的兴趣，激发学习热情。
2. 学生在团队合作中，学会互相尊重、沟通协作，培养团队精神和责任感。
3. 学生能够认识到建筑结构工程在国民经济和社会发展中的重要性，树立正确的职业观念。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论为基础，实践为主，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。
学生特点：学生为中职建筑类专业二年级学生，具备一定的建筑基础知识，对实践操作有较高的兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的学习积极性，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得明显成果。
二、教学内容1. 理论知识：- 单层厂房钢屋架结构原理及分类；- 杆件受力分析及内力计算；- 钢屋架节点类型及特点；- 钢结构材料性质及选用标准；- 钢屋架施工流程及安装要点。
2. 实践操作：- CAD软件绘制钢屋架施工图；- 钢屋架模型制作；- 受力分析及稳定性计算；- 施工现场参观学习。
3. 教学大纲：- 第一周：单层厂房钢屋架结构原理及分类，杆件受力分析；- 第二周：钢屋架节点类型及特点，钢结构材料性质及选用；- 第三周：钢屋架施工流程及安装要点，CAD软件绘制施工图；- 第四周：钢屋架模型制作，受力分析及稳定性计算；- 第五周：施工现场参观学习，总结交流。
钢屋盖结构的组成和分类
钢结构设计规范对屋架弦杆和腹杆的计算长度作 了规定，详见表2。
在屋架平面外的计算长度应按下列规定采用。
压杆：
① 当相交的另一杆受拉，且两杆的交叉点均不中 断:l0=0.5l；
② 当相交的另一杆受拉，两杆中有一杆在交叉点 中断，并以节点板搭接：l0=0.7l；
－
4.2.3 杆件的截面形式与构造
(1) 截面形式见表4 (2) 截面选择
① 为了便于订货和下料，在同一榀屋架中角钢 的规格不宜过多，一般不宜超过5～6种；
② 为了防止杆件在运输和安装过程中产生弯曲 和损坏，角钢的尺寸不宜小于45×4或56×36×4；
③ 应选择肢宽而壁薄的角钢，增大回转半径， 对受压更有利；
支座节点包括节点板、加劲肋、支座底板和锚栓。 加劲肋的作用是加强支座底板刚度，以便均匀传递支 座反力并增强节点板的侧向刚度。
支座节点的传力路线是：屋架杆件的内力会交后 通过连接焊缝传给节点板，然后经节点板和加劲肋把 力传给底板，最后传给柱子。
底板计算：
支座底板所需净面积为： An=R/fcc 毛面积为： A=An+A0 支座底板厚度为： t≥√6M/f 加劲肋的计算: 加劲肋的厚度取与节点板的厚度相同；高度由节 点板尺寸，按构造确定。
③ 其他情况：l0=l。 拉杆：l0=l。
图7 杆件截面的主轴
表2 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度l0
项次
弯曲方向
1
在桁架平面内
2
在桁架平面外
3
斜平面
弦杆
l l1 -
腹杆 支座斜杆和支座竖杆
l l l
其他腹杆 0.8l l 0.9l
4.2.2 杆件的容许长细比
24m跨厂房普通钢屋架设计
河南工程学院《钢结构》课程设计24m跨厂房普通钢屋架设计学生姓名：**学号：************学院：土木工程学院专业班级：土木工程1341班专业课程：钢结构任课教师：***201 6年6月13日目录一、设计资料 (3)1.基础资料 (3)2.荷载 (3)二、钢屋架设计计算 (4)1.材料选择 (4)2.屋架形式及几何尺寸 (4)3.支撑布置 (4)4. 支撑布置情况 (4)三、荷载和内力计算 (6)1.荷载计算 (6)2.荷载组合 (6)3.内力计算 (7)四、截面选择 (7)1.上弦 (7)2.下弦 (8)3.斜腹杆 (8)五、节点设计 (15)1.下弦设计 (15)2上弦节点“B” (16)3.屋脊节点K (17)4.支座节点“a” (18)六、绘制施工图 (20)24m 跨厂房普通钢屋架设计一、设计资料 1.基础资料某单跨单层厂房，跨度L=24，长度54m ，柱距6m ，厂房内无吊车、无振动设备，屋架采用梯形钢桁架，铰接于混凝土柱上，上柱截面尺寸为400*400，屋面采用1.5×6.0m 太空轻质大型屋面板。
屋面坡度i=1/9，雪荷载为0.3kN/m 2，钢材采用Q235-BF ，焊条采用E43型，手工焊。
柱网布置如图1所示， 杆件容许长细比：屋架压杆[λ]=150，屋架拉杆[λ]=350。
2.荷载（1） 永久荷载（标准值）大型屋面板 622.0122001.050.0=⨯+kN/m 2 防水层 0.10kN/m 2屋架及支撑自重 0.12+0.011L=0.12+0.011⨯24=0.39kN/m 2 悬挂管道 0.05kN/m 2（2）可变荷载（标准值）屋面活荷载 编号35，应选择0.58kN/m 2；L55006000600060006000 60006000 600060005005001 3 4 5 6 7 8 91011 122 AB图1 柱网布置图雪荷载 0.30kN/m 2 二、钢屋架设计计算1.材料选择根据荷载性质，钢材可采用Q235-BF ，要求保证屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验及碳、硫、磷含量合格。
单层厂房结构
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
15. 柱间支撑
单层厂房结构
1.结构组成
屋盖结构
有檩体系 ——
屋面板支承在檩条上，檩条支 承在屋架上，用于小型厂房
——
屋面板直接支承在屋架上，用
(屋面板+屋架或 无檩体系 —— 于大中型厂房
屋面梁+天窗架+
托架)
单层厂房
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
3)防震缝(Seismic gap):当建筑物平面、立面复杂，结构高度或 刚度相差很大时
3.单层厂房的支撑支撑包来自屋盖支撑和柱间支撑(1)屋盖支撑
水平支撑
屋
垂直支撑
盖
支
纵向水平系杆
撑
天窗架支撑
横向水平支撑
上弦横向水平支撑 下弦横向水平支撑
纵向水平支撑
布置原则：分别由上、下弦水平支 撑形成水平刚性框，垂直支撑和水 平系杆连接形成整体刚性框
选择结构构件类型
确定结构布置
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
——
结构布置图(屋面、构件、柱、基础布置等) 构件配筋图
节点大样图
1.柱网与定位轴线
(1)柱网
厂房承重柱的纵向和横向定位轴线，在平面上排列所形成的网 格，称为柱网