混凝土结构设计课件
2020年4月28日星期二
•第二章 单层厂房结构
•主要内容：
概述
结构组成 结构布置 构件选型 排架结构内力分析 排架柱设计 柱下独立基础设计 吊车梁设计要点
•重点
：
横向排架结构内力分析
柱的设计 柱下独立基础设计
• 本章主要内容及重点
•第二章 单层厂房结构
• 工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不同，按层数分 类，可分为：
• 2.1 概 述
•第二章 单层厂房结构
•1 结构组成
•3）天窗架
•1）屋面板
•4）屋架 •14）屋架垂直支撑
•12）天窗架垂直支撑 •2）天沟板 •13）屋架下弦横向支撑
•5）托架
•8）抗风柱
•11）基础梁 •9）基础
•10）连系梁
•6）吊车梁 •7）排架柱
•15）柱间支撑
•2.2 单层厂房的结构组成与结构布置
•1 单层厂房的特点 ❖⑴单层厂房结构的跨度大、高度大，承受的荷载大，因而构件的内力大，
截面尺寸大，用料多。 ❖(2)单层厂房常承受动力荷载(如吊车荷载、动力机械设备荷载等)，因此在 进行结构设计时须考虑动力荷载的影响。
❖(3)单层厂房是空旷型结构，室内几乎无隔墙，仅在四周设置柱和墙。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)单层厂房的基础受力大，因此对工程地质勘察需提出较高的要求，并 作深入的分析，以确定地基承载力和基础埋置深度、形式与尺寸。
❖优点：梁柱合一，构件种类少，制作较简单，跨度较小时经济.
❖缺点：刚度较差，承载后会产生跨变，梁柱转角处产生早期裂缝。 ❖一般适用于跨度≤18m, 柱顶标高≤10m,吊车吨位≤10t车间和仓库。
• 2.1 概 述
•第二章 单层厂房结构
•3 厂房结构的设计步骤
• 一个建设项目的设计，一般包括工艺设计、建筑设计、结构设计和设 备设计（如水、暖、电等）等几方面。就单层厂房结构设计而言，可分为方 案设计、技术设计和施工图绘制等三个阶段。
• 2.1 概 述
•第二章 单层厂房结构
•2 单层厂房的结构分类 • （1）按生产规模可分为：大型、中型和小型 ；
• （2）按主要承重材料可分为：
❖混合结构 •— •对无吊车或吊车吨位≯ 5t、跨度≯15m、柱顶标高≯ — 8m的小型厂房.
❖钢结构 •— —
•对有重型吊车、跨度大于36m或有特殊工艺要求的大 型厂房.
• 屋盖结构
•2.2 单层厂房的结构组成与结构布置
•— —
•第二章 单层厂房结构
•1 结构组成
❖横向平面
•排 架
•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 水平荷载主要通过横 向平面排架传至基础 及地基。
•横向平面排架组成及荷载
图
•2.2 单层厂房的结构组成与结构布置
•第二章 单层厂房结构
•1 结构组成
•2.2 单层厂房的结构组成与结构布置
•第二章 单层厂房结构
•1 结构组成
❖屋盖结构 •— —
•有檩体系•— •由小型屋面板、檩条、屋架及 — 屋盖支撑所组成.
•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 .
❖钢筋混凝 •— 土结构
—
•除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。而且除 特殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构
❖钢—混凝土组合结构
• 2.1 概 述
•第二章 单层厂房结构
•2 单层厂房的结构分类
（3）按承重结构型式可分为：排架结构和刚架结构 ❖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。
面梁），具有覆盖、围护和传递荷载的作用
屋 盖
天沟板
屋面排水并承受屋面积水及天沟板上的构造层自 重、施工荷载等，并将它们传给屋架
结
形成天窗以便于采光和通风，承受其上屋面板传
构 天窗架 来的荷载及天窗上的风荷载等，并将它们传给屋
➢纵向平面排架荷载较小，内力较小；构件数量多，刚度大。不考虑地 震作用时，可不进行计算。
•2.2 单层厂房的结构组成与结构布置
——
•第二章 单层厂房结构
•1 结构组成
❖围护结构
•位于厂房的四周，包 括纵墙、横墙（山墙 ）、抗风柱、连系梁 、基础梁等构件。这 些构件所承受的荷载 ，主要是墙体和构件 的自重以及作用在墙 面上的风荷载.
•工业设计要 求 • 方案设计阶段•—
—
•技术设计阶 •—
段
—
•施工图阶 •—
段
—
•确定柱网布置等平面问题 •确定结构形式、标高等剖面问题 •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、柱、基础等 ） •构件布置与配筋图 •节点大样图
•2.2 单层厂房的结构组成与结构布置
•第二章 单层厂房结构
•1 结构组成
• 单层厂房结构中，纵向平面排架和横向平面排架间主要通过屋盖结构和 支撑体系相连接而形成空间结构，各构件及其作用为
•单层厂房结构构件及其作用
构件名称
构件作用
承受屋面构造层自重、屋面活荷载、雪荷载、积 屋面板 灰荷载以及施工荷载等，并将它们传给屋架（屋
•第二章 单层厂房结构
•1 结构组成
❖纵向平面 •—
•排
—
架
•由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等 构件组成的纵向平面骨架。作用是保证厂房结构的 纵向稳定性和刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向 水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架 端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等.
•纵向平面排架组成及荷载图
•等高排架
•不等高排架
•锯齿型排架
• 2.1 概 述
•第二章 单层厂房结构
•2 单层厂房的结构分类 ❖刚架结构柱与横梁刚接、柱与基础铰接。常用的刚架结构有钢筋混
凝土门式刚架结构和钢框架结构。
• 门式刚架结构 ❖刚架特点：刚架立柱和横梁的截面高度都是随内力（主要是弯矩）
的增减沿轴线方向做成变高的，节约材料。
❖单层厂房 •— —
•如冶金或机械厂的炼钢、轧钢、铸造、锻压、金工、 装配等车间，一般因设有大型机器或设备，产品较重且 轮廓尺寸较大，故宜直接在地面上生产而设计成单层厂 房
❖多层厂房 •— —
❖层数混合 •— 的厂房 —
•如精密仪表、电子、食品等轻工 业
•如化学工业、热电厂 等
• 2.1 概 述
•第二章 单层厂பைடு நூலகம்结构