第3章 单层工业厂房PPT课件
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3 单层工业厂房
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
主要学习内容：
➢ 单层厂房排架结构的组成、构件选型和布置
➢ 排架荷载及内力计算
➢ 单层厂房柱及牛腿的设计
➢ 柱下单独基础的设计
学习重点与难点：
中 南
➢ 单层厂房排架结构的组成和构件的布置
→ 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；
中
南 ❖ 卫生方面的需要
大 学
→建立良好的工作环境，解决采光、通风、三废、
余热、湿气及噪音等对环境的污染。
Design of Concrete & Masonry Structures
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
大 ➢ 排架荷载及内力计算
学
➢ 牛腿的设计
➢ 柱下单独基础的设计
3 单层工业厂房
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
3.1 概述 3.2 排架结构的组成、构件选型和布置
3.3 排架计算
3.4 单层厂房柱
中 3.5 柱下单独基础
南
大 3.6 单层工业厂房的新进展
本节的知识结构
单层厂房排架 结构组成
屋盖结构 横向排架 纵向排架 围护结构
屋面板
檩条
单层厂房排架 结构构件选型
屋架/屋面梁 天窗架/托架
中
吊车梁
南
排架柱
大
基础
学
柱网
单层厂房排架 结构布置
变形缝 支撑体系
围护结构
Design of Concrete & Masonry Structures
3.2.1 结构组成和荷载传递路径
(1) 按结构材料分
➢ 混合结构
砖柱＋RC/木/轻钢屋架
吊车吨位≤5t，跨度≤15m，柱顶标高≤8m小型厂房
➢ 钢筋混凝土结构 RC柱＋RC/钢屋架
吊车吨位≥25t，或跨度≥36m或特殊工艺厂房
➢ 钢结构
中 南 大 学
钢柱＋钢屋架
Design of Concrete & Masonry Structures
混凝土结构与砌体结构设计
(1) 结构的组成
➢ 屋盖结构
➢ 横向平面排架
➢ 纵向平面排架3 天窗架 12 天窗架垂直支撑
➢ 围护结构4 屋架
1 屋面板
14 屋架垂直支撑 10 连系梁
2 天沟板
中
南
大
8 抗风柱
学
13 屋架下弦横向支撑
6 吊车梁 5 托架
15 柱间支撑
对地质有较高要求。
3.1.1 单层厂房的特点
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
(2) 工艺设计特点
❖ 生产工艺流程的需要
→ 车间内生产工艺流程确定厂房结构的平面布置 及厂房的高度、剖面、立面及围护结构等；
❖ 起重运输或设备安装检修的需要
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
张家港DIC化工厂层数混合厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
开封火电厂层数混合厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
深圳怡龙电子工业多层厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
上海南汇康桥轻工业多层厂房
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
➢ 排架结构
不等高
中 南 大 学
锯齿形
Design of Concrete & Masonry Structures
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
➢ 刚架结构
❖ 特点：屋架/屋面梁与柱刚接，柱与基础一般为铰接。
❖ 优点：梁柱合一，结构轻巧，制作简单
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
工业厂房按层数可分为：
➢ 单层厂房
→ 机械、冶金等重工业；
➢ 多层厂房
→ 食品、电子、精密仪器制造等轻工业；
➢ 层数混合厂房 → 化学工业、热电站等。
中 南 大 学
3.1.1 单层厂房的特点
学
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结Baidu Nhomakorabea与砌体结构设计
中 南 大 学
唐山渤海冶金重工业单层厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
恒鑫机械重工业单层厂房
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
(2) 按结构形式分
➢ 排架结构
• 刚性排架－－屋架或横梁变形很小，可忽略
• 柔性排架－－屋架或横梁变形较大，不能忽略
➢ 刚架结构
• 两铰门式
中
南
• 三铰门式
大
学
Design of Concrete & Masonry Structures
❖ 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≤18～24m，柱顶标高≤6～
8m的金工、机修、装配及喷漆等车间和仓库
中
南 大
学
三铰门架
两铰门架
两铰门架
Design of Concrete & Masonry Structures
3.2 排架结构的组成、选型和布混置凝土结构与砌体结构设计
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
➢ 排架结构
❖ 单层厂房结构的基本形式
❖ 跨度≥ 30m，H=20～30m，吊车吨位可达150t。
❖ 特点：屋架/屋面梁刚度大 柱顶与屋架/屋面梁铰接
刚体
柱底与基础刚接。
中
南
大
学
单跨
多跨
等高
Design of Concrete & Masonry Structures
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
(1) 结构特点
❖ 跨度大，高度大，荷载大 ：
构件内力和截面尺寸大；
❖ 常承受吊车、机械设备动力等荷载：
结构设计时应考虑动力荷载的影响；
❖ 结构空旷：
中
南
几乎无内隔墙，仅在四周设墙和柱；
大 学
❖ 基础受力大：
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
主要学习内容：
➢ 单层厂房排架结构的组成、构件选型和布置
➢ 排架荷载及内力计算
➢ 单层厂房柱及牛腿的设计
➢ 柱下单独基础的设计
学习重点与难点：
中 南
➢ 单层厂房排架结构的组成和构件的布置
→ 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；
中
南 ❖ 卫生方面的需要
大 学
→建立良好的工作环境，解决采光、通风、三废、
余热、湿气及噪音等对环境的污染。
Design of Concrete & Masonry Structures
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
大 ➢ 排架荷载及内力计算
学
➢ 牛腿的设计
➢ 柱下单独基础的设计
3 单层工业厂房
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
3.1 概述 3.2 排架结构的组成、构件选型和布置
3.3 排架计算
3.4 单层厂房柱
中 3.5 柱下单独基础
南
大 3.6 单层工业厂房的新进展
本节的知识结构
单层厂房排架 结构组成
屋盖结构 横向排架 纵向排架 围护结构
屋面板
檩条
单层厂房排架 结构构件选型
屋架/屋面梁 天窗架/托架
中
吊车梁
南
排架柱
大
基础
学
柱网
单层厂房排架 结构布置
变形缝 支撑体系
围护结构
Design of Concrete & Masonry Structures
3.2.1 结构组成和荷载传递路径
(1) 按结构材料分
➢ 混合结构
砖柱＋RC/木/轻钢屋架
吊车吨位≤5t，跨度≤15m，柱顶标高≤8m小型厂房
➢ 钢筋混凝土结构 RC柱＋RC/钢屋架
吊车吨位≥25t，或跨度≥36m或特殊工艺厂房
➢ 钢结构
中 南 大 学
钢柱＋钢屋架
Design of Concrete & Masonry Structures
混凝土结构与砌体结构设计
(1) 结构的组成
➢ 屋盖结构
➢ 横向平面排架
➢ 纵向平面排架3 天窗架 12 天窗架垂直支撑
➢ 围护结构4 屋架
1 屋面板
14 屋架垂直支撑 10 连系梁
2 天沟板
中
南
大
8 抗风柱
学
13 屋架下弦横向支撑
6 吊车梁 5 托架
15 柱间支撑
对地质有较高要求。
3.1.1 单层厂房的特点
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
(2) 工艺设计特点
❖ 生产工艺流程的需要
→ 车间内生产工艺流程确定厂房结构的平面布置 及厂房的高度、剖面、立面及围护结构等；
❖ 起重运输或设备安装检修的需要
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
张家港DIC化工厂层数混合厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
开封火电厂层数混合厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
深圳怡龙电子工业多层厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
上海南汇康桥轻工业多层厂房
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
➢ 排架结构
不等高
中 南 大 学
锯齿形
Design of Concrete & Masonry Structures
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
➢ 刚架结构
❖ 特点：屋架/屋面梁与柱刚接，柱与基础一般为铰接。
❖ 优点：梁柱合一，结构轻巧，制作简单
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
工业厂房按层数可分为：
➢ 单层厂房
→ 机械、冶金等重工业；
➢ 多层厂房
→ 食品、电子、精密仪器制造等轻工业；
➢ 层数混合厂房 → 化学工业、热电站等。
中 南 大 学
3.1.1 单层厂房的特点
学
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结Baidu Nhomakorabea与砌体结构设计
中 南 大 学
唐山渤海冶金重工业单层厂房
3.1 概述
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
中 南 大 学
恒鑫机械重工业单层厂房
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
(2) 按结构形式分
➢ 排架结构
• 刚性排架－－屋架或横梁变形很小，可忽略
• 柔性排架－－屋架或横梁变形较大，不能忽略
➢ 刚架结构
• 两铰门式
中
南
• 三铰门式
大
学
Design of Concrete & Masonry Structures
❖ 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≤18～24m，柱顶标高≤6～
8m的金工、机修、装配及喷漆等车间和仓库
中
南 大
学
三铰门架
两铰门架
两铰门架
Design of Concrete & Masonry Structures
3.2 排架结构的组成、选型和布混置凝土结构与砌体结构设计
3.1.2 单层工业厂房结构的类型
混凝土结构与砌体结构设计
➢ 排架结构
❖ 单层厂房结构的基本形式
❖ 跨度≥ 30m，H=20～30m，吊车吨位可达150t。
❖ 特点：屋架/屋面梁刚度大 柱顶与屋架/屋面梁铰接
刚体
柱底与基础刚接。
中
南
大
学
单跨
多跨
等高
Design of Concrete & Masonry Structures
Design of Concrete & Masonry Structures 混凝土结构与砌体结构设计
(1) 结构特点
❖ 跨度大，高度大，荷载大 ：
构件内力和截面尺寸大；
❖ 常承受吊车、机械设备动力等荷载：
结构设计时应考虑动力荷载的影响；
❖ 结构空旷：
中
南
几乎无内隔墙，仅在四周设墙和柱；
大 学
❖ 基础受力大：