混凝土结构设计单层厂房排架结构

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 2019/8/21
单层厂房结构
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
当厂房跨度18～30m、屋架间距为6m、采用大型屋面板时， 应在每一伸缩缝区段端部的第一或第二柱间，屋架跨中设置 一道垂直支撑；
当屋架跨度大于30m时，应在每一伸缩缝区段端部的第一或 第二柱间，屋架跨度1/3左右的节点处设置两道垂直支撑。
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
盖 屋面梁 向荷载，并将它们传给柱
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
的荷载，并将它们传给屋架
中采用
柱
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
抗风柱
承受山墙传来的风荷载，并将它们传给屋盖结 构和基础
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
2、变形缝——伸缩缝、沉降缝、抗震缝
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
3、厂房的高度
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的应用和类型
1 工业厂房的分类
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
围 连系梁 护 结 圈梁 构
过梁
基础梁
吊车梁
基础
构件作用
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 承受围护墙体的重量，并将它们传给基础 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 承受柱、基础梁传来的全部荷载，并将它们传给地 基
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
结
形成天窗以便于采光和通风，承受其上屋面板传
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纵向水平支撑布置
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
（一） 屋盖支撑
（4）垂直支撑
构成：由角钢杆件与屋架直腹杆组成的垂直桁架，形式为十字交叉形 或W形。
作用：保证屋架受荷后在平面外的稳定；传递纵向水平力。 布置：应与下弦横向水平支撑布置在同一柱间内。
当厂房跨度小于18m且无天窗时，一般可不设垂直支撑和水 平系杆；
（一） 屋盖支撑
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垂直支撑和水平系杆布置图
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
（一） 屋盖支撑
（5）水平系杆
构成：分为上弦水平系杆和下弦水平系杆 。
作用：上弦水平系杆是为保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定； 下弦水平系杆是为防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧向颤动。
第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的应用和类型
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
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门式刚架结构
第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
二、单层厂房的特点
1、生产工艺流程和车间内部运输比较容易组织。 2、可充分利用地基承载力，在地面上放置较重的、产 生较大振动的机器设备和产品。 3、可以在屋盖上设置天窗，用于天然采光和自然通风。 4、扩建和改建比较方便。 5、单层厂房的构件形式标准化，便于定型设计和工业 化施工，缩短设计和施工时间。
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
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第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的应用和类型
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50kN、跨度在15m以内、柱顶标
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
1、模数和定位轴线
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
1、模数和定位轴线
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
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，
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
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单层厂房缺点：占地面积大。
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第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
二、单层厂房的特点
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第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
三、单层厂房排架结构的设计步骤
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第一节 概述
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的组成
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:屋盖系统、排架系统、基础、支撑系统、围护系统
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
4、天窗的布置
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
5、基础的布置
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
四、支撑的布置
（一） 屋盖支撑 屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、
布置：当屋盖设置垂直支撑时，未设置垂直支撑的屋架间，在相应于 垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，设置通长的水平系杆。
刚性系杆（压杆）：凡设在屋架端部主要支承节点处和屋架上弦 屋脊节点处的通长水平系杆，均应采用刚性系杆；当屋架横向水 平支撑设在伸缩缝区段两端的第二柱间内时，第一柱间内的水平 系杆均应采用刚性系杆。
接质量不能保证且抗风柱与屋架上弦连接，每一伸缩缝区段端部第一
或第二柱间布置；当设有天窗，且天窗通过厂房端部的第二柱间或通
过伸缩缝，应在第一或第二柱间的天窗范围内设置，并在天窗范围内
沿纵向设置1～3道通长的受压系杆，将天窗范围内各榀屋架与上弦横
向水平支撑连系起来。
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
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
纵向排架 ——
刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度
结构
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
位于厂房的四周，包括纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连
布置：当屋架下弦设有悬挂吊车， 或厂房内有较大振动，或山墙风 荷载通过抗风柱传至屋架下弦， 应在每一伸缩缝区段两端的第一 或第二柱间设置，宜与上弦横向 水平支撑设置在同一柱间。
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下弦横向水平支撑布置
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
（一） 屋盖支撑
（3）纵向水平支撑 构成：由交叉角钢、直杆和屋架下弦第一节间组成的纵向水平桁架 。
柔性系杆（拉杆）：其余均可采用柔性系杆。
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
（一） 屋盖支撑
（6）天窗架支撑
构成：包括天窗架上弦横向水平支撑、天窗架间的垂直支撑和水平系杆。
作用：保证天窗架上弦的侧向稳定 ；将天窗端壁上的风荷载传给屋架 。 布置：
第三章 单层厂房排架结构
（一） 屋盖支撑
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上弦横向水平支撑布置
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
（一） 屋盖支撑
（2）下弦横向水平支撑
构成：沿厂房跨度方向用交叉角 钢、直腹杆和屋架下弦杆构成的 水平桁架 。
作用：将山墙风荷载及纵向水平 荷载传至纵向柱列；防止屋架下 弦侧向振动。
备注
简支在柱 牛腿上
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
二、单层厂房的其他结构形式
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
1、模数和定位轴线 跨度：9m,12m,15m,18m,24m,27m,30m,36m 柱距：6m,9m
垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。
（1）上弦横向水平支撑
构成：沿厂房跨度方向用交叉角钢、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平 桁架。
作用：保证屋架上弦的侧向稳定性；增强屋盖的整体刚度；作为山墙 抗风柱的顶端水平支座，承受由山墙传来的风荷载和其他纵向水平荷 载，并传至厂房纵向柱列。
布置：当屋盖为有檩体系，或屋盖为无檩体系，但屋面板与屋架的连
也是围护结构 的一部分
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
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的组成
构件名称 外纵墙 山墙
作用：加强屋盖结构的横向水平刚度；保证横向水平荷Fra Baidu bibliotek的纵向分布， 加强厂房的空间工作；保证托架上弦的侧向稳定。
布置：当设有软钩桥 式吊车且厂房高度大、 吊车起重量较大，应 在屋架下弦端节间沿 厂房纵向通长或局部 设置一道；当已设有 下弦横向水平支撑时， 为保证厂房空间刚度， 应尽可能与横向水平 支撑连接，以形成封 闭的水平支撑系统。
围护结构 —— 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
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的组成
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
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
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的组成
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
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
1、模数和定位轴线
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
1、模数和定位轴线
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第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
三、承重结构构件的布置
2、变形缝——伸缩缝、沉降缝、抗震缝
一、单层厂房的组成
横向排架 结构
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
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横向平面排架组成及荷载图
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的组成
第三章 单层厂房排架结构
一、单层厂房的组成
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
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
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屋盖结构
第二节 排架结构单层厂房的组成和结构布置
——
第三章 单层厂房排架结构