建筑结构设计-单层工业厂房参考课件

横向平面排架组成及荷载图
3.2 结构组成
第三章 单层厂房结构
纵向承重 ——
系统
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
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：
如冶金或机械厂的炼钢、轧钢、铸造、锻压、金工、装
单层厂房 —— 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 —— 如精密仪表、电子、食品等工业 层数混合
—— 如化学工业、热电厂等 的厂房
单层厂房的结构组成和布置
第三章 单层厂房结构
结构组成
单层厂房结构是由一些构件组成的一个复杂的空间受力体系，可将结构 整体分为以下几个子结构体系:
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
—— 可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构
钢筋混凝 ——
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
土结构
殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构
3.1 概 述
第三章 单层厂房结构
2 单层厂房的分类
（3）按承重结构体系可分为：排架结构和刚架结构
排架结构
门式刚架结构
3.1 概 述
结 构
檩条
支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传来 有檩体系屋盖中
的荷载，并将它们传给屋架
采用
围 护 结 构其 系它 统围
护 结 构
外纵 墙 山墙 连系 梁
圈梁
过梁
厂房的围护构件，承受风荷载及其自重
连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，并将风荷载 传递给纵向柱列，同时还承受其上部墙体的重量 加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或 较大振动荷载引起的不利影响 承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗 两侧墙体
方案设计阶段 —— 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 技术设计阶段 —— 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）
施工图阶段 —— 构件布置与配筋图 节点大样图
3.3 结构布置
第三章 单层厂房结构
1 工业厂房的分类
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
第三章 单层厂房结构
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。
工业设计要求 确定柱网布置等平面问题
其它 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
3.2 结构组成
承重结构系统
横向承重系统 纵向承重系统
支撑系统
柱间支撑 屋盖支撑
上柱柱间支撑 下柱柱间支撑 横向水平支撑 纵向水平支撑 垂直支撑 纵向水平系杆
——
第三章 单层厂房结构
横向承重 系统
由屋架、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
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
架
托架
当柱距比屋架间距大时，用以支撑屋架，并将荷 载传给柱
备注
支撑在屋架（屋 面梁）或檩条上
3.2 结构组成
第三章 单层厂房结构
构件名称
构件作用
备注
屋 屋架或 与柱形成横向排架结构，承受屋盖上的全部竖 盖 屋面梁 向荷载，并将它们传给柱
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
简支在柱牛腿 上
支 屋盖 加强屋盖结构空间刚度，保证屋架的稳定，将 撑 支撑 风荷载传给排架结构
体 柱间 加强厂房的纵向刚度和稳定性，承受并传递纵 系 支撑 向水平荷载至排架柱或基础
3.1 概 述
第三章 单层厂房结构
2 单层厂房的分类 （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不超过5t、跨度在15m以内、柱顶标高
不超过8m且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构
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，
抗风 承受山墙传来的风荷载，并将它们传给屋盖结构和 柱 基础
也是围护 结构的一 部分
3.2 结构组成
第三章 单层厂房结构
承 重
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
同时为横向排 架和纵向排架 中的构件
体
系
基础
承受柱、基础梁传来的全部荷载，并将它们传 给地基
纵向平面排架 组成及荷载图
3.2 结构组成
第三章 单层厂房Baidu Nhomakorabea构
2 各构件的作用
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
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
单层厂房结构
3.2 结构组成
第三章 单层厂房结构
1 系统划分 :围护结构系统、承重结构系统、支撑系统
围护结构系统 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
由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋
无檩体系 —— 盖支撑组成，有时还包括有天窗架
和托架等构件
纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。
第 3 章 单层厂房结构
单层排架结构组成
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
15）柱间支撑
8）抗风柱
11）基础梁 9）基础
10）连系梁 6）吊车梁 7）排架柱
第三章 单层厂房结构
主要内容：
概述 结构组成 结构布置 构件选型与截面设计 横向排架结构内力分析 柱的设计 柱下独立基础设计