第2章 单层厂房排架结构.ppt

第2章 单层厂房排架结构 2.1 概 述 2.1.1 排架结构 2.1.2 刚架结构 2.2 排架结构的组成与布置 2.2.1 排架结构的组成 2.2.2 排架结构的布置 2.3 排架结构的构件选型 2.3.1 屋盖构件 2.3.2 吊车梁及柱 2.3.3 圈梁、连系梁及基础梁 2.3.4 基础 2.4 排架结构的内力分析与内力组合 2.4.1 计算简图 2.4.2 荷载计算 2.4.3 内力分析 2.4.4 内力组合 2.5 排架柱的设计 2.5.1 柱的计算长度 2.5.2 柱的吊装验算 2.5.3 牛腿设计 2.5.4 预埋件设计 2.6 柱下单独基础设计 2.6.1 轴心受压基础 2.6.2 偏心受压基础 2.6.3 基础的构造要求 2.7 厂房的支撑系统及构造简述 2.7.1 屋盖支撑 2.7.2 柱间支撑 2.8 钢筋混凝土屋架设计与构造 2.8.1 钢筋混凝土屋架设计要点 2.8.2 节点构造 2.8.3 屋架翻身扶直与吊装的验算 2.9 排架设计中的常见问题及分析 2.9.1 纵向柱距不等的排架内力分析 2.9.2 吊车梁反力差引起的纵向力矩My 2.10 轻型钢结构屋盖单层厂房设计 2.10.1 轻型钢结构屋架的形式 2.10.2 轻型钢结构屋架的设计计算特点 2.1 概 述 单层厂房具有形成高大的使用空间，容易满足生产工艺流程 要求，内部交通运输组织方便，有利于较重生产设备和产品放 置，可实现厂房建筑构配件生产工业化以及现场施工机械化等特 点。因此，单层厂房在冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺 织等工业建筑中得到广泛的应用。钢筋混凝土单层厂房的常用结 构形式有排架结构(如图2.1所示)和刚架结构(如图2.2所示)。 2.1.1 排架结构 排架结构由屋架或屋面梁、柱和基础组成。通常，排架柱与 屋架或屋面梁为铰接，而与其下基础为刚结。按照厂房的生产工 艺和使用要求不同，排架结构可设计为单跨或多跨、等高或不等 高等多种形式，如图2.1(a)、图2.1(b)和图2.1(c)所示。 单层厂房中的排架结构，根据其所用材料不同，分为钢筋 混凝土—砖排架、钢筋混凝土排架和钢—钢筋混凝土排架。 钢筋混凝土—砖排架由钢筋混凝土屋架或屋面梁、烧结普通 砖柱和基础组成。其承载能力和抗震性能均较低，故一般用于跨 度不大于15 m。柱顶标高不大于6.6 m、无吊车或吊车起重量小 于5 t的中小型工业厂房。 钢筋混凝土排架由钢筋混凝土的屋架或屋面梁、柱及基础组 成。由于其具有较高的承载能力和较好的抗震性能，因此，可用 于跨度不大于36 m、檐高不大于20 m、吊车起重量不超过200 t 的大型工业厂房。 钢—钢筋混凝土排架由钢屋架、钢筋混凝土柱和基础组成。 其承载能力和抗震性能较钢筋混凝土排架好，可用于跨度大于36 m、吊车起重量超过250 t的重型工业厂房。 2.1.2 刚架结构 刚架结构通常由钢筋混凝土的横梁、柱和基础组成。刚架柱与横梁为刚接，与基础常为铰接。刚架结构按横梁形式的不同，分为折线形门式刚架(如图2.2(a)、(b)所示)和拱形门式刚架(如图2.2(c)所示)。 钢筋混凝土门式刚架的顶节点做成铰接时，称为三铰门式 刚架，如图2.2(a)所示；当其顶节点做成刚结时，称为两铰门式 刚架(如图2.2(b)和图2.2(c)所示)。刚架结构的优点是梁柱整体 结合，构件种类少，制作简单，跨度和高度较小时比钢筋混凝土 排架结构节省材料。但其缺点是梁柱转折处因弯矩较大而容易产 生裂缝；同时，刚架柱在横梁的推力作用下，将产生相对位移， 使厂房的跨度发生变化。因此，刚架结构在有较大起重量的吊车 厂房中的应用受到了一定的限制。目前，刚架结构一般仅适用于 无吊车或吊车起重量不大于10 t、跨度不大于18 m的中小型厂房 或仓库等建筑。 本章主要介绍单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房。 2.2 排架结构的组成与布置 单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房通常由如图2.3所示的各种不同结构构件连接而成的，可分为屋盖结构、横向平面排架、纵向平面排架和围护结构四大部分。 2.2.1 排架结构的组成 1. 屋盖结构 屋盖结构分为无檩体系和有檩体系。无檩体系由大型屋面 板、屋架或屋面梁、屋盖支撑组成。有檩体系由小型屋面板、檩 条、