第二章 单层工业厂房结构.ppt

混凝土结构设计 适用专业：土木工程 任课教师：冯云平 第二章 单层工业厂房 第一节 概 述 一、单层厂房的特点 工业厂房按层数分类： 1、单层厂房(多用于机械、冶金、矿山等工业) 2、多层厂房(多用于食品、电子、精密机 器制造等工业) 3、层数混合的厂房(多用于化学工业、热电站)三类。 机械制造类、冶金类厂房(如炼钢、轧 钢、铸工、锻压、金工装配等车间)设有重型设备，生产的产品重、体积大，既不便于上下搬动，又增加楼面荷载，因而大多采用单层厂房，以便将这些大型设备安装在地面，方便产品加工与运输。 厂房建筑：为工业生产服务，要满足生产工艺要求，也要为工作人员提供良好的工作环境和劳动保护条件。在设计过程中，按照生产使用要求，认真研究和分析单层厂房的特点，力求做到技术先进、经济合理、安全可靠、施工方便。 单层厂房的结构特点： (1)跨度大、高度大，荷载大，构件内力大、截面尺寸大，用料多。 (2)承受动力荷载(吊车、动力机械设备等)，须考虑动力荷载 (3)空旷型结构，仅在四周设置柱和围护墙。柱是承受屋盖荷载、墙体荷载、吊车荷载以及地震作用的主要构件。 (4)基础受力大，对工程地质勘察要求高，需作深入分析，以确定地基承载力和基础埋置深度、形式与尺寸 二、单层厂房的结构分类 按承重结构的材料分类： 1、混合结构(砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架) 2、混凝土结构(钢筋混凝土柱、钢屋架或预应力混凝土屋架) 3、全钢结构(钢屋架、钢柱)三类。 混合结构：无吊车或吊车吨位不超过5t、跨度在1．5m以内、柱顶标高在8m以下、无特殊工艺要求的小型厂房。 钢筋混凝土结构或全钢结构： 吊车吨位250t(中级工作制)以上、跨度大于36m的大型厂房 有特殊工艺要求的厂房(如设有10t以上锻锤的车间)。 其它大部分厂房均可采用装配式和预应力混凝土结构。 随着我国钢产量的增加，全钢结构厂房增多。 按承重结构的型式分类： 1、排架：排架结构由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成，柱与屋架铰接，与基础刚接。根据工艺和使用要求，分等高、不等高、锯齿形等式。钢筋混凝土排架结构是单厂结构的基本形式，跨度可超过30m，高度可达20～30m或更高，吊车吨位可达150t甚至更大。 2、刚架：由横梁、柱和基础组成。柱与横梁刚接，与基础铰接。常用的是装配式钢筋混凝土门式刚架(梁柱合一钢筋混凝土结构)。 门式刚架：按其横梁形式的不同，分为人字形、弧形两种； 按顶节点连接方式，分为三铰门、两铰门式刚架 门式刚架的特点： (1)梁柱合一，构件种类少，制作较简单，且结构轻巧； (2)门式刚架的横梁是人字形或弧形的，内部空间较大； (3)柱与横梁的截面高度可随内力(主要是弯矩)变化，构件截面一般为矩形，也可为工字形或空腹式，节约材料和减轻自重； (4)横梁在荷载作用下产生水平推力，柱顶的跨度有所变化，梁柱转角处易产生早期裂缝，跨度较大时影响吊车安全行驶； (5)构件呈“厂”形或“Y”形，这使构件的翻身、起吊和对中就位等都比较麻烦，跨度大时尤为严重。 门式刚架适用范围： 跨度不超过18m，檐高不超过10m，无吊车或吊车吨位不超过l0t的仓库或车间建筑中。食堂、礼堂、体育馆等公共性建筑也可采用门式刚架，其跨度可大一些。 第二节 单厂结构组成与结构布置 ?一、结构组成 装配式钢筋砼单厂结构：多种构件组成的空间整体结构。 按构件作用，为承重结构和围护结构两大类。 1、承重结构构件： 直接承受荷载并传递荷载给其它构件的构件 屋面板、天窗架、屋架、柱、吊车梁、基础 2、围护结构构件： 主要承受墙体和构件自重、墙面的风荷载 外纵墙、山墙、连系梁、抗风柱、基础梁 1屋面板；2天沟板；3天窗架；4屋 架； 5托 架； 6吊车梁；7排架柱；8抗风柱；9基 础；10连系梁； 11基础梁；12天窗架垂直支撑；13屋架下弦横向水平支撑；14屋架端部垂直支撑；15柱间支撑 (一) 屋盖结构 分类： 无檩体系 有檩体系 1、无檩体系：当大型屋面板直接支承(焊牢)在屋架或屋面梁上，刚度和整体性好，应用广泛； 2、有檩体系：小型屋面板(或瓦材)支承在檩条上，檩条支承在屋架上，构件重量轻，便于运输与安装。 但构件种类多，荷载传递路线长，故其刚度和整体性较差，其造价比无檩体系的大，应用于运输、吊装等困难的情况，或轻型不保温的厂房。 (二) 横向平面排架 组成：屋架(屋面梁) 横向柱列 基础 作用：基本承重结构。竖向和水平荷载通过它传给地基。 荷载传递途径： (三) 纵向平面排架 组成：连系梁、吊车梁、纵向柱列(包括柱间支撑)、基