《砼结构与砌体结构设计》第3章 单层工业厂房.ppt

1、1/205课程主讲人课程主讲人 余余志武志武中南大学土木工程学院中南大学土木工程学院建工系建工系Design of Concrete&Masonry Structures中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 2/1813.1概述概述3.2排架结构的组成、构件选型和布置排架结构的组成、构件选型和布置3.3排架计算排架计算3.4单层厂房柱单层厂房柱3.5柱下单独基础柱下单独基础3.6单层工业厂房抗震设计简介单层工业厂房抗震设计简介3单层工业厂房单层工业厂房2中中南南大大学学Design of Co

2、ncrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 3/1813单层工业厂房单层工业厂房主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：重点：重点：重点：重点：单层厂房排架结构组成、构件选型和布置单层厂房排架结构组成、构件选型和布置排架荷载及内力计算排架荷载及内力计算单层厂房柱及牛腿设计单层厂房柱及牛腿设计柱下单独基础设计柱下单独基础设计单层厂房排架结构组成和构件布置单层厂房排架结构组成和构件布置排架荷载及内力计算排架荷载及内力计算牛腿设计牛腿设计柱下单独基础设计柱下单独基础设计3中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry St

3、ructures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 4/1813单层工业厂房单层工业厂房学时分配：学时分配：学时分配：学时分配：3.1概概 述述(1.0学学 时时)3.2排排架架结结构构的的组组成成、构构件件选选型型和和布布置置(3.0学学时时)3.3排排架架计计算算(4.0学学时时)3.4单单层层厂厂房房柱柱(2.0学学时时)3.5柱柱下下单单独独基基础础(3.0学学时时)3.6单单层层工工业业厂厂房房抗抗震震设设计计简简介介(1.0学学时时)单单层层工工业业厂厂房房14学学时时新结构与新技术新结构与新技术模块模块(1.5学时学时)结构设计模结构设计模块块(3.0学时学时)结构

4、分析模结构分析模块块(5.5学时学时)结构概念设计结构概念设计模块模块(4.0学时学时)1.04.00.50.53.00.20.31.31.70.51.04中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 5/1813.1概述概述3.1.1工业厂房的分类工业厂房的分类3.1.2单层工业厂房的特点单层工业厂房的特点3.1.3单层工业厂房结构的类型单层工业厂房结构的类型5中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计

5、6/1813.1.1工业厂房的分类3.1.1工业厂房的分类工业厂房的分类工业厂房按工业厂房按工业厂房按工业厂房按层数层数层数层数可分为：可分为：可分为：可分为：单层厂房 机械、冶金等重工业；唐山渤海冶金重工业单层厂房唐山渤海冶金重工业单层厂房徐州恒鑫机械重工业单层厂房徐州恒鑫机械重工业单层厂房6中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 7/1813.1.1工业厂房的分类3.1.1工业厂房的分类工业厂房的分类深圳怡龙电子工业多层厂房深圳怡龙电子工业多层厂房 上海南汇康桥轻工业多层厂房上海南汇康桥轻工

6、业多层厂房 工业厂房按工业厂房按工业厂房按工业厂房按层数层数层数层数可分为：可分为：可分为：可分为：单层厂房 多层厂房 机械、冶金等重工业；食品、电子、精密仪器制造等轻工业；7中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 8/1813.1.1工业厂房的分类工业厂房按工业厂房按工业厂房按工业厂房按层数层数层数层数可分为：可分为：可分为：可分为：单层厂房 多层厂房 层数混合厂房 机械、冶金等重工业；食品、电子、精密仪器制造等轻工业；化学工业、热电站等。3.1.1工业厂房的分类工业厂房的分类张家港张家港DI

7、C化工厂层数混合厂房化工厂层数混合厂房 开封火电厂层数混合厂房开封火电厂层数混合厂房8中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 9/1813.1.2单层工业厂房的特点(1)(1)结构结构结构结构特点特点特点特点跨度大，高度大，荷载大跨度大，高度大，荷载大：构件内力和截面尺寸大构件内力和截面尺寸大常承受吊车、机械设备动力等荷载：常承受吊车、机械设备动力等荷载：结构设计时应考虑动力荷载的影响结构设计时应考虑动力荷载的影响结构空旷：结构空旷：几乎无内隔墙，仅在四周设墙和柱几乎无内隔墙，仅在四周设墙和柱基

8、础受力大：基础受力大：对地质有较高要求对地质有较高要求3.1.2单层工业厂房的特点单层工业厂房的特点9中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 10/1813.1.2单层工业厂房的特点(2)(2)工艺工艺工艺工艺设计特点设计特点设计特点设计特点生产生产工艺流程工艺流程的需要：的需要：车间内生产工艺流程确定厂房结构的平面布置及厂车间内生产工艺流程确定厂房结构的平面布置及厂 房的高度、剖面、立面及围护结构等房的高度、剖面、立面及围护结构等起重运输或设备起重运输或设备安装检修安装检修的需要：的需要：厂房

9、内的起重吊车、运输通道及设备检修场地等影厂房内的起重吊车、运输通道及设备检修场地等影 响厂房主要构件的设计响厂房主要构件的设计 卫生卫生方面的需要：方面的需要：建立良好工作环境，解决采光、通风、三废、余建立良好工作环境，解决采光、通风、三废、余 热、湿气及噪音等对环境的污染。热、湿气及噪音等对环境的污染。3.1.2单层工业厂房的特点单层工业厂房的特点10中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 11/1813.1.3单层工业厂房结构的类型3.1.3单层工业厂房结构的类型单层工业厂房结构的类型(1)

10、(1)按结构材料分按结构材料分按结构材料分按结构材料分混合混合结构结构:砖柱RC/木/轻钢屋架钢筋混凝土钢筋混凝土结构结构:RC柱RC/钢屋架钢结构钢结构：钢柱钢屋架吊车吨位吊车吨位5t，跨度，跨度15m，柱顶标高，柱顶标高8m小型厂房小型厂房吊车吨位吊车吨位25t，或跨度，或跨度36m或特殊工艺厂房或特殊工艺厂房其它情况其它情况11中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 12/1813.1.3单层工业厂房结构的类型有有刚性排架刚性排架(屋架或横梁变形很小，可忽略，)和和柔性排柔性排架架(屋架或

11、横梁变形较大，不能忽略)之分。刚性排架刚性排架常简称为排架排架，其，其屋架(或屋面梁)看成是刚度无穷大的一根横梁，柱顶与屋架(或屋面梁)铰接铰接，柱底与基础刚接刚接。是目前单层厂房结构的基本形式。(2)(2)按结构形式分按结构形式分按结构形式分按结构形式分排架排架结构；结构；刚架刚架结构结构 排架排架排架排架结构结构结构结构12中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 13/1813.1.3单层工业厂房结构的类型跨度30m，高度可达2030m，吊车吨位可达150T。有单跨、多跨，等高、不等高、锯齿

12、形单跨、多跨，等高、不等高、锯齿形等多种形式。单跨单跨多跨、等高多跨、等高不等高不等高锯齿形锯齿形 排架排架排架排架结构结构结构结构13中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 14/1813.1.3单层工业厂房结构的类型 刚架刚架刚架刚架结构结构结构结构特点：特点：屋架/屋面梁与柱刚接刚接，柱与基础一般为铰接铰接。有两铰门式两铰门式或三铰门式三铰门式刚架之分。优点：优点：梁柱合一，结构轻巧，制作简单。缺点：缺点：刚度较差，产生跨变，梁柱转角易产生裂缝。一般适用吊车吨位10T，跨度1824m，柱顶

13、标高68m的金工、机修、装配及喷漆等车间和仓库。三铰门架三铰门架两铰门架两铰门架两铰门架两铰门架14中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 15/1813.2排架结构的组成、构件选型和布置排架结构的组成、构件选型和布置3.2.1结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径3.2.2主要构件的选型主要构件的选型3.2.3柱网布置和变形缝柱网布置和变形缝3.2.4支撑的作用及布置原则支撑的作用及布置原则3.2.5围护结构布置围护结构布置15中中南南大大学学Design of Concrete&Mas

14、onry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 16/1813.2.1结构组成和荷载传递路径3.2.1结构组成和荷载传递路径结构组成和荷载传递路径(1)(1)结构的组成结构的组成结构的组成结构的组成1屋面板屋面板2天沟板天沟板3天窗架天窗架5托架托架6吊车梁吊车梁7排架柱排架柱8抗风柱抗风柱9基础基础10连系梁连系梁11基础梁基础梁12天窗架垂直支撑天窗架垂直支撑13屋架下弦横向支撑屋架下弦横向支撑14屋架垂直支撑屋架垂直支撑15柱间支撑柱间支撑4屋架屋架16中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌

15、体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 17/1813.2.1结构组成和荷载传递路径(1)(1)结构的组成结构的组成结构的组成结构的组成屋盖结构屋盖结构横向平面排架横向平面排架纵向平面排架纵向平面排架围护结构围护结构17中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 18/1813.2.1结构组成和荷载传递路径 屋盖结构屋盖结构屋盖结构屋盖结构有檩体系有檩体系无檩体系无檩体系有有檩体系：檩体系：l小型屋面板l檩条l屋架l屋盖支撑无无檩体系：檩体系：l大型屋面板l屋面梁/屋架l屋盖支撑18中中南南大大学学De

16、sign of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 19/181横向排架是单层工业厂房的基本承重基本承重结构。组成：组成：l屋架/屋面梁l横向柱列l基础主要承受：主要承受：l屋盖荷载l吊车荷载l纵墙风荷载l纵墙自重3.2.1结构组成和荷载传递路径 横向排架横向排架横向排架横向排架横向排架结构横向排架结构19中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 20/181组成：组成：l屋面板l吊车梁l纵向柱列l柱间支撑作用：作用：l保证厂房结

17、构的纵向稳定性和刚度；l承受纵向水平吊车荷载、地震作用及风荷载等。受力特点及设计：受力特点及设计：l荷载较小，内力较小；l构件数量多，刚度大。3.2.1结构组成和荷载传递路径 纵向排架纵向排架纵向排架纵向排架通常不必计算通常不必计算纵向排架结构纵向排架结构20中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 21/1813.2.1结构组成和荷载传递路径 围护结构围护结构围护结构围护结构山墙及抗风柱山墙及抗风柱组成：组成：l纵墙l横墙（山墙）l抗风柱l连系梁、基础梁等作用：作用：l承受墙体和构件的自重；l承

18、受作用在墙面上的风荷载等。21中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 22/1813.2.1结构组成和荷载传递路径 主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：构件名称构件名称构件作用构件作用备备注注屋屋盖盖结结构构屋面板屋面板承受屋面构造承受屋面构造层层自重、屋面活荷自重、屋面活荷载载、雪荷、雪荷载载、积积灰灰荷荷载载以及施工荷以及施工荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋架（屋面梁）屋架（屋面梁），具有覆盖、，具有覆盖、围护围护和和传递传递荷荷载

19、载的作用的作用支撑在屋架（屋支撑在屋架（屋面梁）或面梁）或檩檩条上条上天沟板天沟板屋面排水并承受屋面屋面排水并承受屋面积积水及天沟板上的构造水及天沟板上的构造层层自重、自重、施工荷施工荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋架屋架天窗架天窗架形成天窗以便于采光和通形成天窗以便于采光和通风风，承受其上屋面板，承受其上屋面板传传来来的荷的荷载载及天窗上的及天窗上的风风荷荷载载等，并将它等，并将它们传给们传给屋架屋架托架托架当柱距比屋架当柱距比屋架间间距大距大时时，用以支撑屋架，并将荷，用以支撑屋架，并将荷载载传给传给柱柱屋架或屋架或屋面梁屋面梁与柱形成横向排架与柱形成横向排架结结构，承受屋盖上的全

20、部构，承受屋盖上的全部竖竖向荷向荷载载，并将它，并将它们传给们传给柱柱檩檩条条支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传传来的荷来的荷载载，并将它，并将它们传给们传给屋架屋架有有檩檩体系屋盖中体系屋盖中采用采用22中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 23/1813.2.1结构组成和荷载传递路径 主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：构件名称构件名称构件作用构件作用备备注注支支撑撑体体系系屋盖屋盖支撑支撑加加强强

21、屋盖屋盖结结构空构空间刚间刚度，保度，保证证屋架的屋架的稳稳定，将定，将风风荷荷载传给载传给排架排架结结构构柱柱间间支撑支撑加加强强厂房的厂房的纵纵向向刚刚度和度和稳稳定性，承受并定性，承受并传递纵传递纵向水平荷向水平荷载载至排架柱或基至排架柱或基础础柱柱排架柱排架柱承受屋盖承受屋盖结结构、吊构、吊车车梁、外梁、外墙墙、柱、柱间间支撑等支撑等传传来的来的竖竖向和水平荷向和水平荷载载，并将它，并将它们传给们传给基基础础同同时为时为横向排架和横向排架和纵纵向排架中的构件向排架中的构件抗抗风风柱柱承受山承受山墙传墙传来的来的风风荷荷载载，并将它，并将它们传给们传给屋盖屋盖结结构和基构和基础础也是也是

22、围护结围护结构的一构的一部分部分其其他他吊吊车车梁梁承受吊承受吊车竖车竖向和横向或向和横向或纵纵向水平荷向水平荷载载，并将它，并将它们们分分别传给别传给横向或横向或纵纵向排架向排架简简支在柱牛腿上支在柱牛腿上基基础础承受柱、基承受柱、基础础梁梁传传来的全部荷来的全部荷载载，并将它，并将它们传们传给给地基地基23中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 24/1813.2.1结构组成和荷载传递路径 主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：主要结构构件及其作用：构件名称构件名

23、称构件作用构件作用备备注注围围护护结结构构外外纵墙纵墙山山墙墙厂房的厂房的围护围护构件，承受构件，承受风风荷荷载载及其自重及其自重连连系梁系梁连连系系纵纵向柱列，增向柱列，增强强厂房的厂房的纵纵向向刚刚度，并将度，并将风风荷荷载载传递给纵传递给纵向柱列，同向柱列，同时还时还承受其上部承受其上部墙墙体的重量体的重量圈梁圈梁加加强强厂房的整体厂房的整体刚刚度，防止由于地基不均匀沉降或度，防止由于地基不均匀沉降或较较大振大振动动荷荷载载引起的不利影响引起的不利影响过过梁梁承受承受门门窗洞口上部窗洞口上部墙墙体的重量，并将它体的重量，并将它们传给门们传给门窗窗两两侧墙侧墙体体基基础础梁梁承受承受围护墙

24、围护墙体的重量，并将它体的重量，并将它们传给们传给基基础础24中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 25/1813.2.1结构组成和荷载传递路径荷载种类：荷载种类：l恒载恒载l活载活载(2)(2)荷载及其传递路径荷载及其传递路径荷载及其传递路径荷载及其传递路径排架结构的荷载排架结构的荷载w吊车竖向荷载吊车竖向荷载w吊车横向制动力吊车横向制动力w吊车纵向制动力吊车纵向制动力w风荷载风荷载w施工荷载施工荷载w积灰荷载积灰荷载w地震作用地震作用w其它荷载其它荷载25中中南南大大学学Design of

25、 Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 26/1813.2.1结构组成和荷载传递路径(2)(2)荷载及其传递路径荷载及其传递路径荷载及其传递路径荷载及其传递路径排架结构的荷载排架结构的荷载荷载按荷载按方向方向划分：划分：竖向荷载竖向荷载横向水平荷载横向水平荷载纵向水平荷载纵向水平荷载26中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 27/1813.2.1结构组成和荷载传递路径总体荷载传递路径：总体荷载传递路径：基基 础础荷荷 载载排架柱

26、排架柱地地 基基总体传力路径总体传力路径27中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 28/1813.2.2主要构件的选型3.2.2主要构件的选型主要构件的选型(1)(1)单层厂房结构的设计步骤单层厂房结构的设计步骤单层厂房结构的设计步骤单层厂房结构的设计步骤方案设计阶段方案设计阶段技术设计阶段技术设计阶段施工图阶段施工图阶段 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

27、、柱、基础等）构件布置与配筋图 节点大样图 工业设计要求工业设计要求28中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 29/1813.2.2主要构件的选型(2)(2)结构构件的选型原则结构构件的选型原则结构构件的选型原则结构构件的选型原则 经济合理：减少材料用量、减轻自重；工艺和建筑设计要求；荷载作用情况；施工条件和构件供应情况；各种构件的适应范围和技术经济指标。29中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设

28、计 30/1813.2.2主要构件的选型(3)(3)主要构件选型主要构件选型主要构件选型主要构件选型 屋面板屋面板屋面板屋面板无檩无檩体系屋盖体系屋盖：大型屋面板，适用于保温或不保温卷材防水屋面。大型屋面板，适用于保温或不保温卷材防水屋面。布置：布置：支撑在屋架/屋面梁或檩条上。作用：作用：承受屋面构造层自重、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载以 及施工荷载等，并将它们传给屋架（屋面梁），具有覆盖覆盖、围护围护和和传递荷载传递荷载的作用。有檩有檩体系屋盖体系屋盖：小型屋面板。小型屋面板。30中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构

29、设计混凝土结构与砌体结构设计 31/1813.2.2主要构件的选型常用屋面板常用屋面板:序号序号构件名称构件名称形式形式特点特点1PC屋面板屋面板水平刚度好水平刚度好;适用于中、重型和振动适用于中、重型和振动较大、对屋面要求较高的厂房较大、对屋面要求较高的厂房;卷材卷材防水最大坡度防水最大坡度1/5，非卷材防水，非卷材防水1/42PCF型屋面板型屋面板材料省，水平刚度、防水效果较预材料省，水平刚度、防水效果较预应力混凝土屋面板差；适用于中、应力混凝土屋面板差；适用于中、轻型非保温厂房，坡度轻型非保温厂房，坡度1/4-1/83PC夹心保温屋面板夹心保温屋面板承重、保温、防水三重作用；适用承重、保

30、温、防水三重作用；适用于一般保温厂房；坡度于一般保温厂房；坡度1/8-1/124PC槽瓦槽瓦材料省，屋面轻，但刚度差。适用材料省，屋面轻，但刚度差。适用于非保温、积灰少的中小型厂房；于非保温、积灰少的中小型厂房；坡度坡度1/3-1/55RC挂瓦板挂瓦板挂瓦板密排，上铺粘土瓦，有平整挂瓦板密排，上铺粘土瓦，有平整的平顶，适用于粘土瓦的轻型厂房的平顶，适用于粘土瓦的轻型厂房和仓库和仓库;坡度坡度1/2-1/2.531中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 32/1813.2.2主要构件的选型 檩条檩

31、条檩条檩条布置：布置：搁在屋架或屋面梁上，有正放正放和斜放斜放两种。作用：作用：l起着支承小型屋面板并将屋面荷载传给屋架的作用；l它与屋架间用预埋钢板焊接，并与屋盖支撑一起保证屋盖结构的整体刚度和稳定性。32中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 33/1813.2.2主要构件的选型常用常用檩条檩条序号序号构件名称构件名称形式形式规格规格适用条件适用条件1RC型檩条型檩条L=6m间距间距3m瓦材屋面的各类厂房瓦材屋面的各类厂房2RCT型檩条型檩条L=6m间距间距3m瓦材屋面的各类厂房瓦材屋面的各

32、类厂房3PC型檩条型檩条L=6m或或9m瓦材屋面的各类厂房瓦材屋面的各类厂房4PCT型檩条型檩条L=6m间距间距3mL=12m间距间距6m瓦材屋面的各类厂房瓦材屋面的各类厂房5钢檩条钢檩条L=6m间距间距1.5m无腐蚀性水汽产生的无腐蚀性水汽产生的厂房，承受轻型瓦材厂房，承受轻型瓦材6冷弯薄壁冷弯薄壁型钢檩条型钢檩条L=6m间距间距1.1m无腐蚀性水汽产生的无腐蚀性水汽产生的厂房，承受轻型瓦材厂房，承受轻型瓦材33中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 34/1813.2.2主要构件的选型 屋架

33、和屋面梁屋架和屋面梁屋架和屋面梁屋架和屋面梁l拱式拱式(三铰拱三铰拱/两铰拱两铰拱)：适用于15m以下的厂房。l桁架式桁架式(三角形三角形/梯形梯形/折线形折线形/拱形拱形)：适用于1836m的厂房。l抗震要求：抗震要求：优先采用低重心或重量轻的PC屋架/钢屋架/轻钢屋架。屋架和屋面梁是厂房结构最主要的承重构件之一，它与柱形成横向排架结构，承受屋盖上的全部竖向荷载，并将它们传给柱。屋架及屋面梁的选用：34中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 35/1813.2.2主要构件的选型常用屋架和屋面梁

34、常用屋架和屋面梁序序号号构件构件名称名称形式形式跨度跨度(m)允许允许荷载荷载特点及适用条件特点及适用条件1PC单坡单坡屋面梁屋面梁9/12450高度小、重心低、侧向刚度好，高度小、重心低、侧向刚度好，施工方便，但自重大，经济指施工方便，但自重大，经济指标差标差;适用于振动大及有腐蚀介适用于振动大及有腐蚀介质的厂房。坡度质的厂房。坡度1/18-1/122PC双坡双坡屋面梁屋面梁12/15/184503RC两铰两铰拱屋架拱屋架9/12/15300上弦上弦RC，下弦角钢，自重轻。，下弦角钢，自重轻。适用于中小型厂房。卷材防水适用于中小型厂房。卷材防水最大坡度最大坡度1/5，非卷材防水，非卷材防水1

35、/44RC三铰三铰拱屋架拱屋架9/12/15300顶节点铰接，其他同上顶节点铰接，其他同上5PC两铰两铰拱屋架拱屋架9/12/15/18300上弦先张法上弦先张法PC，下弦角钢，其，下弦角钢，其他同上他同上6RC组合组合屋架屋架12/15/18300上弦及受压为上弦及受压为RC，下弦及受拉，下弦及受拉为角钢，自重轻。适用于中轻为角钢，自重轻。适用于中轻型厂房。坡度型厂房。坡度1/435中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 36/1813.2.2主要构件的选型常用屋架和屋面梁常用屋架和屋面梁序序

36、号号构件名称构件名称形式形式跨度跨度(m)允许允许荷载荷载特点及适用条件特点及适用条件7RC三角形三角形屋架屋架12/15300屋架上设檩条及挂瓦板。自重大，屋架上设檩条及挂瓦板。自重大，适用于有檩体系的中小型厂房。适用于有檩体系的中小型厂房。坡度坡度1/2-1/38RC折线形折线形屋架屋架15/18350外形合理，屋面坡度合适。适用外形合理，屋面坡度合适。适用于卷材防水屋面的厂房于卷材防水屋面的厂房9PC折线形折线形屋架屋架18/21/24/27/30400-350适用于卷材防水屋面的大中型厂适用于卷材防水屋面的大中型厂房房10PC折线形折线形屋架屋架18/21/24350外形合理，自重轻。

37、适用于卷材外形合理，自重轻。适用于卷材防水屋面的中型厂房，坡度防水屋面的中型厂房，坡度1/411PC梯形屋梯形屋架架18-30350自重大、刚度好，适用于卷材防自重大、刚度好，适用于卷材防水屋面的高温及井式或横向天窗水屋面的高温及井式或横向天窗的中、重型厂房。坡度的中、重型厂房。坡度1/10-1/1212PC直腹杆直腹杆屋架屋架15-36250构造简单，但端部坡度陡。适用构造简单，但端部坡度陡。适用于井式或横向天窗的厂房于井式或横向天窗的厂房36中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 37/18

38、13.2.2主要构件的选型 天窗架天窗架天窗架天窗架采光和通风要求。削弱屋盖的整体刚度，应加强支撑，宜采用钢结构。主要有M形和W形两种。钢筋混凝土门形天窗架钢筋混凝土门形天窗架W形天窗架形天窗架Y形天窗架形天窗架多压杆式钢天窗架多压杆式钢天窗架桁架式钢天窗架桁架式钢天窗架37中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 38/1813.2.2主要构件的选型 托架托架托架托架三角形三角形折线形折线形作用：作用：支撑中间屋面梁(屋架)，柱距屋面板(檩条宽度)常用形式：常用形式：12m跨PC桁架式托架。38

39、中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 39/1813.2.2主要构件的选型 吊车梁吊车梁吊车梁吊车梁作用：作用：l直接承受吊车起重、运行和制动时产生的各种往复移动荷载;l它还具有将厂房的纵向荷载传递至纵向柱列、加强厂房纵向刚度等作用。选型依据：选型依据：l吊车的起重量；吊车的起重量；l工作级别；工作级别；l台数；台数；l厂房的跨度；厂房的跨度；l柱距柱距等。39中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构

40、设计 40/1813.2.2主要构件的选型常用吊车梁常用吊车梁序号序号构件名称构件名称跨度跨度(m)适用起重量适用起重量(t)形状示意形状示意1RC厚腹吊车梁厚腹吊车梁6轻级：轻级：3-50中级：中级：3-30重级：重级：5-202RC薄腹吊车梁薄腹吊车梁6轻级：轻级：3-50中级：中级：3-30重级：重级：5-203组合式轻型吊车组合式轻型吊车梁梁4/6轻、中级：轻、中级：54组合式吊车梁组合式吊车梁6/12轻、中级：轻、中级：55先张先张PC等截面吊等截面吊车梁车梁6轻级：轻级：5-125中级：中级：5-75重级：重级：5-5040中中南南大大学学Design of Concrete&Ma

41、sonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 41/1813.2.2主要构件的选型常用吊车梁常用吊车梁序号序号构件名称构件名称跨度跨度(m)适用起重量适用起重量(t)形状示意形状示意6后张后张PC等等截面吊车梁截面吊车梁6轻级：轻级：15-100中级：中级：5-100重级：重级：5-507后张后张PC鱼鱼腹式吊车梁腹式吊车梁6中级：中级：15-125重级：重级：10-1008后张后张PC鱼鱼腹式吊车梁腹式吊车梁12中级：中级：5-100重级：重级：5-509先张部分先张部分PC吊车梁吊车梁6轻、中级：轻、中级：3041中中南南大大学学Design of Co

42、ncrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 42/1813.2.2主要构件的选型柱的形式：柱的形式：矩形柱、工字形柱、双肢柱等。柱柱柱柱常常用用柱柱的的形形式式截面尺寸：截面尺寸：h500mm采用矩形矩形实腹柱；h600800mm采用工字形工字形或矩形矩形柱；h9001200mm采用工字形工字形柱；h13001500mm采用工字形工字形或双肢双肢柱。42中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 43/1813.2.2主要构件的选型作用：作用：

43、承受全部重量和作用力。常用形式：常用形式：目前一般采用单独的杯形基础。基础基础基础基础桩基础桩基础阶梯形基础阶梯形基础锥形基础锥形基础深埋高杯口基础深埋高杯口基础43中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 44/1813.2.3柱网布置和变形缝3.2.3柱网布置和变形缝柱网布置和变形缝(1)(1)柱网布置柱网布置柱网布置柱网布置跨度跨度柱距柱距跨度跨度：厂房纵向纵向定位轴线之间的尺寸；柱距柱距：厂房横向横向定位轴线之间的尺寸。44中中南南大大学学Design of Concrete&Masonr

44、y Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 45/1813.2.3柱网布置和变形缝厂房建筑模数协调标准厂房建筑模数协调标准规定：跨度：跨度：l跨度跨度18m：3m的倍数进级(30M)；l跨度跨度18m：6m的倍数进级(60M)允许21m/27m/33m等30M进级。柱距柱距：l采用扩大模数6m的倍数进级(60M)；l也可采用9m的柱距；l或利用托架扩大柱距。柱网布置的模数柱网布置的模数45中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 46/1813.2.3柱网布置和变形缝

45、(2)(2)变形缝变形缝变形缝变形缝 伸缩缝伸缩缝伸缩缝伸缩缝减少温度应力，保证厂房正常使用。从基础顶面开始，将上部结构完全断开设缝。间距（GB50010-2002）：露天露天70m；在室内或土中在室内或土中100m剪应力剪应力剪应力剪应力主拉应力主拉应力主拉应力主拉应力裂缝裂缝46中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 47/1813.2.3柱网布置和变形缝 沉降缝沉降缝沉降缝沉降缝 作用：作用：防止厂房发生不均匀沉降设置：设置：从基础至屋顶完全断开设缝。剪应力剪应力剪应力剪应力裂缝裂缝主拉应

46、力主拉应力主拉应力主拉应力47中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 48/1813.2.3柱网布置和变形缝 防震缝防震缝防震缝防震缝 作用：作用：减少厂房震害；设置：设置：从基础顶面至上部结构完全断开设缝从基础顶面至上部结构完全断开设缝；缝宽：一般为缝宽：一般为50-70mm。设置部位：设置部位：l平面、立面复杂；平面、立面复杂；l结构高度及刚度变化较大；结构高度及刚度变化较大；l厂房侧边贴建生活间、变电所等坡屋。厂房侧边贴建生活间、变电所等坡屋。地震区：伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝要求。地震

47、区：伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝要求。48中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 49/1813.2.4支撑的作用及布置原则(1)(1)支撑的作用支撑的作用支撑的作用支撑的作用 施工阶段和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性几何稳定性；保证厂房结构的纵横向水平刚度及空间整体性空间整体性；提供侧向支撑，改善结构的侧向稳定性侧向稳定性；传递水平荷载水平荷载至主要承重构件或基础。支撑的分类支撑的分类：l屋盖支撑：屋盖支撑：上弦横向水平支撑、上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑

48、、纵向水平支撑、垂直支撑、垂直支撑、纵向水平系杆、纵向水平系杆、天窗架支撑等天窗架支撑等l柱间支撑：柱间支撑：上柱柱间支撑、上柱柱间支撑、下柱柱间支撑下柱柱间支撑3.2.4支撑的作用及布置原则支撑的作用及布置原则49中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 50/1813.2.4支撑的作用及布置原则(2)(2)屋盖支撑屋盖支撑屋盖支撑屋盖支撑 上弦横向上弦横向上弦横向上弦横向水平支撑水平支撑水平支撑水平支撑构成：构成：沿跨度方向用交叉角钢在两榀屋架间上弦平面屋架间上弦平面内及天窗架间上弦平天窗架间

49、上弦平面面内布置水平支撑，和屋架上弦杆构成水平桁架。50中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 51/1813.2.4支撑的作用及布置原则 作用：作用：l保证屋架上弦的侧向稳定性；保证屋架上弦的侧向稳定性；l增强屋盖的整体刚度；增强屋盖的整体刚度；l承受并传递纵向水平荷载。承受并传递纵向水平荷载。51中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 52/1813.2.4支撑的作用及布置原则有有檩体系中的布

50、置：檩体系中的布置：l布置在伸缩缝区段的两端布置在伸缩缝区段的两端l有时可设在第二柱间有时可设在第二柱间52中中南南大大学学Design of Concrete&Masonry Structures混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计 53/1813.2.4支撑的作用及布置原则l有连接可靠的大型屋面板；有连接可靠的大型屋面板；(可不设可不设)l设有通过端部第二柱间或伸缩缝的天窗设有通过端部第二柱间或伸缩缝的天窗;(设置设置)l采用钢筋砼拱形或梯形屋架。采用钢筋砼拱形或梯形屋架。(应设应设)无无檩体系中的布置：檩体系中的布置：53中中南南大大学学Design of Concrete&