单层厂房的结构组成及布置(课堂PPT)

③ 基础
➢ 承受柱、基础梁传来的荷载，并将其传给地基。 ➢ 基础包括柱下独立基础和设备基础。柱下独立基
础承受柱和基础梁传来的荷载。设备基础承受设 备传来的荷载。
11）基础
④ 支撑系统
➢ 支撑系统包括屋盖支撑和柱间支撑。屋盖支撑又 分上弦横向水平支撑，下弦横向水平支撑，纵向 水平支撑，垂直支撑及系杆。
2、变形缝的设置
➢ 厂房的变形缝包括：伸缩缝、沉降缝、防震缝。
① 伸缩缝
• 由于材料的热胀冷缩性质，致使厂房随温度变化而 产生变形，且厂房平面尺寸越大，积累变形越大， 从而产生的结构应力也越大，有可能导致结构开裂 或破坏。
➢为避免这种不利影响，可将厂房划分开，用减小长度的方 法来减小温度引起的变形及应力。在相邻段之间留有一定宽 度的缝隙，供膨胀变形用，这个缝即称为伸缩缝。
单层厂房的结构组成及布置
一、单层厂房的结构组成
➢ 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： 屋盖系统 梁柱系统 基础 支撑系统 维护系统
①屋盖系统
➢屋盖系统由排架柱顶以上部分构件，包括屋面板、天 沟板、屋架(或屋面大梁)组成。有时还设有天窗架和托 架等。 ➢屋面板：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、围护和传递荷载的作用。 1）屋面板
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(水平风力，地 震水平作用力)主要通 过横向平面排架传至 基础及地基。
纵向排架 结构
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。
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结构
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。
a. 竖向荷载传递
② 横向水平荷载传递
③ 纵向水平荷载传递
单层厂房中的横向排架是主要承重结构，而屋架、 吊车梁、排架柱和基础是主要承重构件。
二、单层厂房的结构布置
1、 单层厂房柱网布置
➢厂房承重柱(或承重墙)的定位轴线，在平面上排列形成的 网格，称为柱网。纵向定位轴线之间的距离称为跨度，横向 定位轴线之间的距离称为柱距。柱网布置就是确定跨度和柱 距尺寸。也是确定屋面板， 屋架，吊车梁等构件跨 度的依据。
③ 防震缝
防震缝：位于地震区的单层厂房，如因生产工艺或 使用要求而使其平、立面布置复杂或结构相邻两部 分的刚度和高度相差较大时，应设置防震缝将相邻 两部分分开，防震缝的两侧应布置墙或者柱。
3、 支撑的布置及作用
➢ 单层厂房支撑分屋盖支撑和柱间支撑两类。 ① 屋盖支撑包括：上弦横向水平支撑、下弦
➢ 屋面排水分有组织排水和无组织排水，有组织排 水一般是把雨水集到天沟内再由雨水管排下，集 聚雨水的沟就被称为天沟。
3）天沟板
➢天窗架：形成天窗以便于采光和通风，承受其
上屋面板传来的荷载及天窗上的风荷载等，并将 它们传给屋架。
4）天窗架
➢托架：当柱间距大于屋架间距时用以支承 屋架，并将屋架荷载传给柱子。
抗风柱与屋架上、下弦连接构造
➢ 连系梁：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。
8）连系梁
➢ 基础梁：承受围护墙体的重量，并将其传给基础。
9）基础梁
➢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。
10）吊车梁
横向排架 结构
由小型屋面板、檩条、 有檩体系—— 屋架及屋盖支撑所组成
屋盖结构
由大型屋面板、屋架或屋面 无檩体系 —— 梁及屋盖支撑组成，有时还
包括有天窗架和托架等构件
➢ 屋架或屋面梁：与柱形成横向排架结构，承受屋 盖上的全部竖向荷载，承受其自重和板传来的活 载，并将其传给排架柱。
2）屋架பைடு நூலகம்
➢ 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。
➢ 屋盖支撑加强屋盖结构空间刚度，保证屋架的稳 定，将风荷载传给排架结构。
➢ 柱间支撑加强厂房的纵向刚度和稳定性，承受并 传递纵向水平荷载至排架柱或基础。
11）天窗架垂直支撑
13）屋架垂直支撑
12）屋架下弦横向支撑 14）柱间支撑
位于厂房的四周，包括纵墙、横墙（山墙）、
围护
抗风柱、连系梁、基础梁等构件。这些构件
➢柱网布置的原则：首先应满足生产工艺及 使用要求，在此前提下力求建筑平面和结 构方案经济合理；另外，还应遵守厂房建 筑统一化基本规则的规定，为厂房设计标 准化、生产工厂化合施工机械化创造条件。
《厂房建筑统一化基本规则》规定：
厂房跨度L应满足： • 当L≤18m 时，以3 m为模数，即9m、12m、15m、18 m。 • 当L＞18 m时，以6 m为模数，即24m、30m、36m。 厂房柱距一般为6 m， 当有特殊要求时， 可局部抽柱， 形成12 m柱距。
➢《混凝土结构设计规范》规定：对于装配式钢筋混凝土排 架结构，当有墙体封闭时，伸缩缝的最大间距为100 m，当 无墙体封闭处于露天时，缝的最大间距为70 m。
② 沉降缝
沉降缝：单层厂房结构对地基不均匀沉降有较好的 适应能力，故在一般的单层厂房中可不设沉降缝。 当厂房相邻两部分高度相差大于10m，或吊车起重量 相差悬殊，地基承载力或下卧层土质有较大差别等， 应考虑设置沉降缝。
5）托架
②梁柱系统
➢ 梁柱系统由排架柱，抗风柱，吊车梁，基础梁， 连系梁，过梁，圈梁等构成。
➢ 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。
6）排架柱
➢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。
7）抗风柱
➢抗风柱一般与基础 刚接，与屋架上弦铰 接；当屋架设有下弦 横向水平支撑时，也 可与下弦铰接或同时 与上、下弦铰接。抗 风柱与屋架之间一般 采用竖向可以移动、 水平方向又有较大刚 度的弹簧板连接；如 厂房沉降量较大时， 宜采用槽形孔螺栓连 接。