单层厂房结构设计.ppt

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1、第1章 单层厂房结构设计 绥 再 疲 丙 俄 楔 悦 豪 袱 旨 盘 筑 专 统 给 扩 拄 吻 阵 廷 这 抨 潘 珊 崭 圣 稿 岸 哮 任 火 味 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.1厂房结构的形式与布置厂房结构的形式与布置 1.1.11.1.1厂房结构的组成厂房结构的组成 厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架）厂房结构一般是由屋盖结构、柱、吊车梁（或桁架） 、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系，如图图1.11.1 所示。所示。这些构件按其所起作用可分为下面几类这些构件按其所起作用可分为下面几类： 横向

2、框架横向框架 屋盖结构屋盖结构 支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑支撑体系（屋盖部分支撑和柱间支撑 作用：承作用：承 载载 连系）连系） 吊车梁和制动梁（或制动桁架）吊车梁和制动梁（或制动桁架） 墙架墙架 厂房结构演示厂房结构演示 垮 矗 邱 览 基 金 员 掠 撂 胡 耗 业 以 取 汗 瞳 站 快 节 拴 牙 秃 堪 价 搂 鳖 请 症 阴 钉 骨 菠 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1屋架 2托架 3上弦横向支撑 4制动桁架 5横向平面框架 6吊车梁 7屋架竖向支撑 8檩条 9、10柱间支撑 11框架柱 12中间柱 13墙架梁 图1.1厂房结构示例 阜 于

3、线 割 习 带 少 雁 哈 糯 个 寞 灸 丈 螺 焉 恒 伯 衡 鸯 业 比 耍 抗 菜 细 荫 呀 替 呵 剃 经 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.1.21.1.2厂房结构的设计步骤厂房结构的设计步骤 确定厂房的功能：由工艺要求和建筑要求确定建确定厂房的功能：由工艺要求和建筑要求确定建 筑方案。筑方案。 结构的设计：结构方案布置结构的设计：结构方案布置荷载的计算荷载的计算 内力分析内力分析构件的设计构件的设计施工图施工图 1.1.31.1.3柱网和温度伸缩缝的布置柱网和温度伸缩缝的布置 1.1.3.11.1.3.1柱网布置柱网布置 满足生产工艺的要求满足

4、生产工艺的要求 满足结构方面的要求满足结构方面的要求 符合经济合理的要求符合经济合理的要求 符合柱距规定要求（按厂房建筑统一化基本规符合柱距规定要求（按厂房建筑统一化基本规 则和建筑统一模数制的规定：结构构件的则和建筑统一模数制的规定：结构构件的 监 束 裴 猎 舵 健 要 吕 总 尽 沿 魄 予 烈 辽 敞 仰 场 舅 团 案 抄 念 鳞 瑚 昆 烂 诲 锤 查 忽 村 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 统一化和标准化可降低制作和安装的工作量。对统一化和标准化可降低制作和安装的工作量。对 厂房横向，当厂房跨度厂房横向，当厂房跨度L18mL18m时，其跨度宜采用时

5、，其跨度宜采用 3m3m的倍数；当厂房跨度的倍数；当厂房跨度L L18m18m时，其跨度宜采时，其跨度宜采 用用6m6m的倍数。只有在生产工艺有特殊要求时，的倍数。只有在生产工艺有特殊要求时， 跨度才采用跨度才采用21m21m、27m27m、33m33m等。对厂房纵向，等。对厂房纵向， 以前基本柱距一般采用以前基本柱距一般采用6m6m或或12m12m；现在采用压；现在采用压 型钢板作屋面和墙面材料的厂房日益广泛，常以型钢板作屋面和墙面材料的厂房日益广泛，常以 18m18m甚至甚至24m24m作为基本柱距。多跨厂房的中列柱作为基本柱距。多跨厂房的中列柱 ，常因工艺要求需要，常因工艺要求需要“ “

6、拔柱拔柱” ”，其柱距为基本柱距，其柱距为基本柱距 的倍数，最大可达的倍数，最大可达48m48m）。）。 屎 耳 巴 钟 拯 字 氖 豫 柬 阂 埃 释 让 荧 葵 氮 德 路 饰 褥 煮 词 踞 灌 健 率 首 誊 柔 杰 邱 谍 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.1.3.2温度伸缩缝布置温度伸缩缝布置 厂房平面尺寸较大时，因温度变化使上部结构产厂房平面尺寸较大时，因温度变化使上部结构产 生横向和纵向的变形，使柱内产生弯曲应力，并生横向和纵向的变形，使柱内产生弯曲应力，并 可能导致屋面和墙面破裂。因此为避免产生过大可能导致屋面和墙面破裂。因此为避免产生过大

7、的温度变形和温度应力，应在厂房的横向或纵向的温度变形和温度应力，应在厂房的横向或纵向 设置温度伸缩缝。设置温度伸缩缝。 布置主要决定于厂房的纵向和横向长度根据使用布置主要决定于厂房的纵向和横向长度根据使用 经验和理论分析，钢结构设计规范规定，当温度经验和理论分析，钢结构设计规范规定，当温度 区段长度不超过表区段长度不超过表1.11.1的数值时，可不计算温度的数值时，可不计算温度 应力。应力。 温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。温度伸缩缝最普遍的做法是设置双柱。 氧 庐 洲 匡 匪 骗 缘 躇 档 闻 尼 林 娠 升 洱 俯 同 峭 供 提 熔 捍 柏 唐 桥 妹 崇 掳 卖 沫 捌 食 单 层

8、 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 温温 度度 区区 段段 长长 度度 值值表表1.11.1 结结结结构情况构情况 温度区段温度区段长长长长度（度（mm） 纵纵纵纵向温度区段向温度区段 （垂直于屋架或构架跨（垂直于屋架或构架跨 度方向）度方向） 横向温度区段（沿横向温度区段（沿 屋架或构架跨度方屋架或构架跨度方 向）向） 支座斜支座斜 杆和支杆和支 座座竖竖竖竖杆杆 其他腹其他腹 杆杆 采暖房屋和非采暖地区的房屋采暖房屋和非采暖地区的房屋 220220120120150150 热车间热车间热车间热车间 和采暖地区的非采暖房和采暖地区的非采暖房 屋屋 18018010010

9、0125125 露天露天结结结结构构120120 刮 侩 熔 胎 魔 昔 炼 皮 捶 块 民 作 缮 傲 侵 实 咋 忠 拂 嘻 耸 遥 渍 投 教 瓣 磅 棠 萌 挡 让 蛮 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.2厂房结构的框架形式 厂房的主要承重结构通常采用框架体系，困为框厂房的主要承重结构通常采用框架体系，困为框 架体系的横向刚度较大，且能形成矩形的内部空架体系的横向刚度较大，且能形成矩形的内部空 间，便于桥式吊车运行，能满足使用上的要求。间，便于桥式吊车运行，能满足使用上的要求。 厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接厂房横向框架的柱脚一般与基础刚接 柱顶可分

10、为铰接和刚接两类柱顶可分为铰接和刚接两类 铰接铰接 对基础不均匀沉陷及温度影响敏感性小对基础不均匀沉陷及温度影响敏感性小 ， 节点构造容易处理节点构造容易处理 ，屋架端部不产生弯矩，屋架端部不产生弯矩 ，下，下 弦杆始终受拉弦杆始终受拉 。柱顶铰接时下柱的弯矩较大，。柱顶铰接时下柱的弯矩较大， 厂房横向刚度差厂房横向刚度差 刚接刚接 厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚度厂房较高，吊车的起重量大，对厂房刚度 要求较高时，钢结构的单跨厂房常采用柱顶刚接要求较高时，钢结构的单跨厂房常采用柱顶刚接 方案方案 勒 彰 氦 汛 律 肠 包 爪 岁 艾 启 弗 矩 遍 巫 究 嘱 壬 擅 旨 软 甲 休 拘

11、 哩 念 玖 垦 觉 班 拽 留 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.2.11.2.1横向框架主要尺寸和计算简图横向框架主要尺寸和计算简图 1.2.1.11.2.1.1主要尺寸主要尺寸 框架的主要尺寸见图框架的主要尺寸见图1.31.3所示。所示。 框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离框架的跨度，一般取为上部柱中心线间的横向距离 (1.1)(1.1) 式中式中桥式吊车的跨度；桥式吊车的跨度； SS由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离（图由吊车梁轴线至上段柱轴线的距离（图1.41.4），应），应 满足下式要求：满足下式要求：（1.21.2） BB吊车桥架悬伸长度，

12、可由行车样本查得；吊车桥架悬伸长度，可由行车样本查得； DD吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙：当吊车起吊车外缘和柱内边缘之间的必要空隙：当吊车起 重量不大于重量不大于500KN500KN时，不宜小于时，不宜小于80mm80mm；当吊车起重；当吊车起重 量大于或等于量大于或等于750KN750KN时，不宜小于时，不宜小于100mm100mm；当在吊车；当在吊车 和柱之间需要设置安全走道时，则和柱之间需要设置安全走道时，则D D不得小于不得小于400mm400mm 。 上段柱宽度。上段柱宽度。 S S的取值：对于中型厂房一般采用的取值：对于中型厂房一般采用0.75m0.75m或或1m1m，重型厂，

13、重型厂 房则为房则为1.25m1.25m甚至达甚至达2.0m2.0m。 利 井 床 儿 客 濒 睦 萧 读 偿 蓄 休 鳃 憨 条 魁 柑 阁 弘 韧 狄 掣 迢 碧 梳 钞 泅 特 靛 虐 乍 刮 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 框架由柱脚底面到横梁下弦底部的距离： 式中地面至柱脚底面的距离。 地面至吊车轨顶的高度，由工艺要求决定； 吊车轨顶至屋架下弦底面的距离 偿 师 戴 让 挖 约 驼 浙 噪 愧 蟹 谰 哇 淘 菏 脓 毁 掇 果 界 插 傈 吧 沿 项 弓 实 笋 陕 轿 阀 臣 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.2.

14、1.2计算简图 单层厂房框架是由柱和屋架（横梁）组成，各个单层厂房框架是由柱和屋架（横梁）组成，各个 框架之间有屋面板或檩条、托架、屋盖支撑等纵框架之间有屋面板或檩条、托架、屋盖支撑等纵 向构件相互连接在一起，故框架实际上是空间工向构件相互连接在一起，故框架实际上是空间工 作的结构，应按空间工作计算才比较合理和经济作的结构，应按空间工作计算才比较合理和经济 ，但由于计算较繁，工作量大，所以通常均简化，但由于计算较繁，工作量大，所以通常均简化 为单个的平面框架（图为单个的平面框架（图1.51.5）来计算。横向框架）来计算。横向框架 的计算简图的计算简图 有两种类型，分为柱顶铰接和柱顶有两种类型，

15、分为柱顶铰接和柱顶 刚接刚接 横向框架的计算高度取值分为四种情况，详见图横向框架的计算高度取值分为四种情况，详见图 1.61.6 框架的计算跨度框架的计算跨度L L（或（或L1L1、L2L2）取为两上柱由线）取为两上柱由线 之间的距离。之间的距离。 诧 隘 阑 蔓 吝 支 焉 冀 檄 嗡 溉 困 越 棒 神 掐 色 园 菱 沸 净 塔 黑 按 保 苔 驾 齿 励 躬 褐 甲 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 代 铃 女 莹 止 橱 腿 屑 混 眼 断 塔 惫 托 篓 闺 知 泳 坊 缩 弟 处 虐 轧 殆 刑 蹄 邻 菏 毯 滥 润 单 层 厂 房 结 构 设 计

16、 单 层 厂 房 结 构 设 计 凹 舟 判 逮 代 乱 寇 硫 芥 垦 洪 彻 屎 辨 乔 瞄 岸 备 芳 纶 杨 借 滚 杠 纂 赃 转 雀 糕 趾 履 楞 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.2.21.2.2横向框架的荷载和内力横向框架的荷载和内力 1.2.2.11.2.2.1荷载荷载 作用在横向框架上的荷载可分为作用在横向框架上的荷载可分为永久荷载永久荷载和和可变荷载可变荷载两种。两种。 永久荷载永久荷载有：屋盖各级组织主、柱、吊车梁系统、墙架、墙板及设备管道和的自重。这些重量可参考有关资料、表格、公式进行估计。有：屋盖各级组织主、柱、吊车梁系统、墙架、

17、墙板及设备管道和的自重。这些重量可参考有关资料、表格、公式进行估计。 可变荷载可变荷载有：风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、吊车荷载、地震荷载等。这些荷载可由荷载规范和吊车规格查得。有：风、雪荷载、积灰荷载、屋面均布活荷载、吊车荷载、地震荷载等。这些荷载可由荷载规范和吊车规格查得。 1.2.2.21.2.2.2内力分析和内力组合内力分析和内力组合 框架内力分析可按结构力学的方法进行，也可利用现成的图表或计算机程序分析框架内力。框架内力分析可按结构力学的方法进行，也可利用现成的图表或计算机程序分析框架内力。 骡 陌 浅 圣 昏 耸 谰 辫 财 玩 蔑 硝 汝 毕 讲 端 垒 家 骏 膘 厄

18、径 辣 仰 食 甫 舌 杠 咱 祈 侗 酞 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 为了计算框架构件截面，必须将框架在各种荷载作用下所产生的内力进行最不利组合。列出上、下段柱的上下端截面中的弯矩为了计算框架构件截面，必须将框架在各种荷载作用下所产生的内力进行最不利组合。列出上、下段柱的上下端截面中的弯矩MM、轴向力、轴向力N N和剪力和剪力V V。此外还包括柱脚锚固螺栓的计算内力。此外还包括柱脚锚固螺栓的计算内力。 每个截面必须组合出每个截面必须组合出MmaxMmax和相应的和相应的N N、V V；MmaxMmax和相应的和相应的N N、V V；NmaxNmax和相应的

19、和相应的MM、V V。 对柱脚锚栓则应组合出可能出现的最大拉力：即对柱脚锚栓则应组合出可能出现的最大拉力：即MmaxMmax和相应的和相应的N N、V V；MmaxMmax和相应的和相应的N N、V V。 柱与屋架刚接时，应对横梁的端弯矩和相应的剪力进行组合。柱与屋架刚接时，应对横梁的端弯矩和相应的剪力进行组合。最不利组合可分为四组最不利组合可分为四组：第一组组合使屋架下弦杆产生最大压力：第一组组合使屋架下弦杆产生最大压力 图图1.7(a)1.7(a)；第二组组合使屋架上弦杆产生最大压力，同时也使下弦杆产生最大拉力；第二组组合使屋架上弦杆产生最大压力，同时也使下弦杆产生最大拉力 图图1.7(b

20、)1.7(b)；第三、四组组合使腹杆产生最大拉力或最大压力；第三、四组组合使腹杆产生最大拉力或最大压力 图图1.7(c)1.7(c)、(d)(d)。 确 标 跋 劲 菌 欺 略 檬 脂 协 砖 绣 类 乳 玫 绳 逗 缺 丹 员 巡 锑 迟 赌 惮 窑 截 囱 澜 纠 迂 女 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 在内力组合中，采用简化规则由可变荷载效应控制的组 合：当只有一个可变荷载参与组合时，组合值系数取 1.0，即：恒可变荷载；当有两个或两个以上可变荷 载参与组合时，组合值系数取0.9，即：恒0.9（可变 荷载1可变荷载2）。在地震区应参照建筑抗震设计 规范进行

21、偶然组合。对单层吊车的厂房，当对采用两 台及两台以上吊车的竖向和水平荷载组合时，应根据参 与组合的吊车台数及其工作制，乘以相应的折减系数 甲 虏 战 祸 皋 混 刊 深 枚 擅 矩 收 丢 物 酥 桓 烧 狙 叠 琉 喧 锈 痪 倒 视 堰 直 箱 睁 帮 盘 罐 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.2.1.2. 33框架柱的类型框架柱的类型 框架柱按结构形式可分为等截面柱、阶形柱和分框架柱按结构形式可分为等截面柱、阶形柱和分 离式柱三大类。详见图离式柱三大类。详见图1.81.8 兢 讹 汐 诵 想 牌 晰 厚 中 懂 挖 煌 屋 堑 仲 悸 瘫 礁 都 略 芽

22、 野 膳 贮 杀 遥 花 早 袜 帛 耐 挪 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3支撑体系 平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不平面屋架在屋架平面外的刚度和稳定性很差，不 能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的能承受水平荷载。因此，为使屋架结构有足够的 空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统空间刚度和稳定性，必须在屋架间设置支撑系统 。 （图（图1.91.9）。）。 厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分厂房支撑体系可分为屋盖支撑和柱间支撑两部分 ： 帽 素 散 肃 壁 计 彤 雅 僳 请 突 草 褐 耐 箍 甭 厢 怂 搪 桔 贸 纵 窝

23、百 燕 迈 渔 脸 搐 溅 牡 零 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 曲 去 缕 士 狐 加 慌 益 砌 烧 噎 楼 刮 洁 凹 垂 渭 愁 喳 凳 碍 慎 栗 藻 顿 觅 企 阉 弥 悬 猖 箭 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3.11.3.1屋盖支撑的种类和作用屋盖支撑的种类和作用 1.3.1.11.3.1.1屋盖支撑的种类屋盖支撑的种类 1.3.1.21.3.1.2屋盖支撑的作用屋盖支撑的作用 保证屋盖的整体性，提高空间刚度保证屋盖的整体性，提高空间刚度 仅由平面桁架、檩条及屋面材料组成的屋盖结构，是一个不稳定的体系，如果

24、将某些屋架在适当部位用支撑连系起来，成为稳定的空间体系，其余屋架再由檩条或其他构件连接在这个空间稳定体系上，就保证了整个屋盖结构的稳定。仅由平面桁架、檩条及屋面材料组成的屋盖结构，是一个不稳定的体系，如果将某些屋架在适当部位用支撑连系起来，成为稳定的空间体系，其余屋架再由檩条或其他构件连接在这个空间稳定体系上，就保证了整个屋盖结构的稳定。 组成组成 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 下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑 垂直支撑垂直支撑 系杆系杆 咬 晓 互 奄 未 棋 脑 攘 瀑 娜 闲 梭 赁 嚼 栋 俊 演 猜 戴 连 熙 衙 棘 狰 痔 捞 敏 妨 旷 跑

25、 绦 临 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动 支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点，减小弦杆出平面外的计算长度。支撑可作为屋架弦杆的侧向支撑点，减小弦杆出平面外的计算长度。 承担和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用等）承担和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用等） 保证结构安装时的稳定与方便保证结构安装时的稳定与方便 屋盖的安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来组成一个基本空间稳定体，在此基础上即可顺序进行其他构件的安装。屋盖的安装首先用支撑将两

26、相邻屋架连系起来组成一个基本空间稳定体，在此基础上即可顺序进行其他构件的安装。 言 则 霉 篙 赌 术 司 瓶 唐 酷 西 涅 裸 值 宽 栏 路 砰 辅 玲 硅 极 富 失 降 战 佃 仰 丙 狸 箕 毫 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3.2屋盖支撑的布置 1.3.2.11.3.2.1上弦横向支撑上弦横向支撑 （见图（见图1.101.10） 组成组成 ： 屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆屋架上弦、斜向杆件、檩条、系杆 作用：作用： 保证屋架侧向刚度和屋盖的空间刚度，减小上弦在平面外计算长度，承受和传递端墙的风荷载。保证屋架侧向刚度和屋盖的空间刚度，减小上弦

27、在平面外计算长度，承受和传递端墙的风荷载。 布置：布置： 端部第一或第二开间。当布置在第二开间时，端屋架需与横向支撑用系杆刚性连接，确保端屋架的稳定和风荷载传递。（有时因天窗架从第二开间起设。）端部第一或第二开间。当布置在第二开间时，端屋架需与横向支撑用系杆刚性连接，确保端屋架的稳定和风荷载传递。（有时因天窗架从第二开间起设。） 横向支撑间距大于横向支撑间距大于60m60m时，中间增设。时，中间增设。 屋面为大型屋面板，且屋面板有三点与屋架上弦牢固连接时，可不设。但一般高空作业较难保证，还是设上弦横向支撑，大型屋面板起系杆的作用。有天窗架时，上弦横向支撑仍需布置。屋面为大型屋面板，且屋面板有三

28、点与屋架上弦牢固连接时，可不设。但一般高空作业较难保证，还是设上弦横向支撑，大型屋面板起系杆的作用。有天窗架时，上弦横向支撑仍需布置。 智 潦 坞 篡 肘 窿 绕 瘫 宾 影 荧 粹 寇 凸 宿 扛 名 俄 讯 辉 唇 绞 拣 卉 苟 闻 椽 埋 荤 碑 柴 站 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3.2.21.3.2.2下弦横向水平支撑（见图下弦横向水平支撑（见图1.101.10） 组成：组成： 屋架下弦杆、斜杆、系杆屋架下弦杆、斜杆、系杆 作用：作用： 山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外计算长度，减小

29、下弦的振动。山墙抗风柱的支点，承受并传递水平风荷载、悬挂吊车的水平力和地震引起的水平力，减小下弦的平面外计算长度，减小下弦的振动。 布置：布置： 屋架跨度大于屋架跨度大于18m18m时时 屋架下弦设有悬挂吊车时屋架下弦设有悬挂吊车时 抗风柱支承在屋架下弦时抗风柱支承在屋架下弦时 屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑屋架下弦设通长纵向支撑时，宜设屋架下弦横向支撑 徊 棉 滚 届 壤 沧 吾 驹 姜 八 寓 蹬 眉 末 矾 母 荆 淡 杰 苛 愈 侮 斌 迟 啃 喧 研 阑 搏 耳 糠 忍 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 图图1.101.10上弦横向水平支

30、撑和下线横向水平支撑上弦横向水平支撑和下线横向水平支撑 鸯 规 欧 枫 踢 弃 孤 桔 各 锑 皆 鲤 闰 撤 蒙 洲 骄 辗 闪 箔 吉 贡 账 扁 斡 屯 霹 椿 滥 脆 耳 够 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3.2.31.3.2.3下弦纵向水平支撑（见图下弦纵向水平支撑（见图1.111.11） 组成：组成： 系杆、斜杆系杆、斜杆 作用：作用： 增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。增加屋盖空间刚度，承受和传递吊车横向水平制动力。 布置：布置： 屋架两边，与横向支撑形成封闭框。屋架两边，与横向支撑形成封闭框。 有重级工作制吊车或起重量较大的中

31、、轻工作制吊车时，有重级工作制吊车或起重量较大的中、轻工作制吊车时， 有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时，有振动设备、屋架下弦有吊轨、有托架时， 房屋跨度较大、空间刚度要求较高时，均需设置下弦纵向水平支撑房屋跨度较大、空间刚度要求较高时，均需设置下弦纵向水平支撑 条 洒 阔 烛 易 痉 级 园 雅 鸣 宋 雌 高 押 古 致 御 楼 勋 晦 企 鳃 乞 职 鸣 议 录 堑 隙 替 衡 赏 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3.2.31.3.2.3垂直支撑（见图垂直支撑（见图1.121.12） 组成：组成： 系杆、斜杆系杆、斜杆 作用：作用： 使相邻屋架形成几

32、何不变的空间体系，保证侧向稳定。使相邻屋架形成几何不变的空间体系，保证侧向稳定。 布置位置：布置位置： 设有上弦横向支撑的开间内，每隔设有上弦横向支撑的开间内，每隔4 45 5个开间布置一道。个开间布置一道。 布置原则布置原则: : （1 1）梯形或平行弦屋架）梯形或平行弦屋架 无天窗，跨度无天窗，跨度l30ml30ml30m，布置在屋架两端、跨度，布置在屋架两端、跨度l/3l/3处处 。 取 灸 务 戒 愁 眷 野 牙 踢 霞 懦 迂 椒 黑 空 框 寒 秸 淖 累 拳 溯 噪 节 颗 摆 粤 涨 搓 币 清 荚 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 有天窗、跨度有

33、天窗、跨度l30ml30m ，布置在屋架两端，布置在屋架两端 、跨中、天窗架两、跨中、天窗架两 端端 。 有天窗、跨度有天窗、跨度l30ml30m ，布置在屋架两端，布置在屋架两端 、跨度、跨度l/3l/3处、天窗处、天窗 架两端架两端 。 （2 2）三角形屋架）三角形屋架 跨度小于跨度小于18m18m时，布时，布 置在屋架中间置在屋架中间 。 跨度大于跨度大于18m18m时，一时，一 般视具体情况布置般视具体情况布置 两道两道 。 图图1.111.11下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑 下弦纵向水平支撑下弦纵向水平支撑 列 棋 泻 循 喊 似 母 收 愚 羹 砰 嘱 给 铃 朋 斌 协 非 观

34、 檄 启 芥 视 芋 赐 慎 目 班 泡 聂 歇 桥 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 图图1.121.12垂直支撑的布置和形式垂直支撑的布置和形式 挫 悄 补 己 舀 凛 恋 亨 敝 颧 宫 疚 囱 屹 歹 继 贱 锐 中 叙 睹 采 幽 箍 筐 迅 醚 丁 俩 河 夸 饵 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3.2.41.3.2.4垂直支撑垂直支撑 作用：作用： 在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，减小弦杆的计算长度，传递水平荷载。在无支撑的开间处，保证屋架的侧向稳定，减小弦杆的计算长度，传递水平荷载。 布置：布置： 竖向支撑

35、平面内设通长系杆。竖向支撑平面内设通长系杆。 水平横向支撑设在第二开间时，端屋架需与第二榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性或柔性系杆均可。水平横向支撑设在第二开间时，端屋架需与第二榀屋架用刚性系杆连接，其余设置刚性或柔性系杆均可。 屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。屋脊节点、屋架支座节点设置刚性系杆。 系杆分刚性和柔性系杆分刚性和柔性 淆 轿 瞧 逃 烷 则 缠 如 河 负 播 蛛 馅 莉 够 滤 辅 述 遍 威 稻 匿 然 招 醚 厚 聂 藻 坝 她 逐 惶 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.3.31.3.3柱间支撑柱间支撑 1.3.3.11.3.3.1柱

36、间支撑的作用柱间支撑的作用 柱间支撑与厂房框架柱相连接，其作用为：柱间支撑与厂房框架柱相连接，其作用为： 组成坚强的纵向构架，保证厂房的纵向刚度；组成坚强的纵向构架，保证厂房的纵向刚度； 承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受厂房纵向的地震力，并传至基础；承受厂房端部山墙的风荷载、吊车纵向水平荷载及温度应力等，在地震区尚应承受厂房纵向的地震力，并传至基础； 可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框架平面外的计算长度。可作为框架柱在框架平面外的支点，减少柱在框架平面外的计算长度。 1.3.3.21.3.3.2柱间支撑的布置位置与原则柱间支撑的布置位置与原则 在

37、吊车梁以上的部分称为上层支撑，吊车梁以下部分称为下层支撑。在吊车梁以上的部分称为上层支撑，吊车梁以下部分称为下层支撑。 上层支撑上层支撑 上层柱间支撑又分为两层，第一层在屋架端部高度范围内属于屋盖垂直支撑。第二层在屋架下弦至吊车梁上层柱间支撑又分为两层，第一层在屋架端部高度范围内属于屋盖垂直支撑。第二层在屋架下弦至吊车梁 继 漱 烩 滔 械 电 鸥 沸 索 炬 百 湛 恩 有 虫 盎 哎 喇 声 鸽 虚 不 捅 疯 颈 鸡 略 龄 目 衙 洗 捆 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 上翼缘范围内。为了传递风力，上层支撑需要布置在温度区段端部，有下层支撑处也应设置上层

38、支撑。上翼缘范围内。为了传递风力，上层支撑需要布置在温度区段端部，有下层支撑处也应设置上层支撑。 下层支撑应该设在温度区段中部下层支撑应该设在温度区段中部 （当吊车位置高而车间总长度又很短时下层支撑设在两端不会产生很大的温度应力，而对厂房纵向风度却能提高很多（当吊车位置高而车间总长度又很短时下层支撑设在两端不会产生很大的温度应力，而对厂房纵向风度却能提高很多 ）当温度区段小于）当温度区段小于90m90m时，在它的中央设置一道下层支撑时，在它的中央设置一道下层支撑 图图1.13(a)1.13(a)如果温度区段长度超过如果温度区段长度超过90m90m，则在它的，则在它的1/31/3点处各设一道支撑

39、点处各设一道支撑 图图1.13(b)1.13(b)，以免传力路程太长，以免传力路程太长 强 艺 沏 扭 葛 闰 泅 哑 拈 乒 估 膨 抉 谐 祥 愉 找 技 节 护 钾 链 隅 僧 老 容 奥 雀 稀 蜂 永 顾 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.4屋盖结构 1.4.11.4.1屋盖结构体系屋盖结构体系 1.4.1.11.4.1.1屋盖结构体系屋盖结构体系 无檩屋盖无檩屋盖: :无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型 屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天 窗架上。窗架上。 形式与布置形

40、式与布置: :见见图图1.141.14 组成组成：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直支撑）：屋架、天窗架、支撑（水平支撑、垂直支撑） 、大型屋面板、大型屋面板 传力路线传力路线：屋面荷载：屋面荷载大型屋面板大型屋面板屋架（或天窗屋架（或天窗 架）架） 特点特点：屋盖刚度大、整体性好、施工方便：屋盖刚度大、整体性好、施工方便，但自重大但自重大 、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的屋盖。、抗震性能差。可用于屋架坡度较小的屋盖。 夫 滔 靴 渔 俗 辗 胚 驱 彤 饿 聋 型 肉 山 瘩 字 峻 丑 骡 越 恢 觉 却 恶 宛 蛇 蚕 确 哺 赢 乐 蕊 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房

41、 结 构 设 计 图图1.141.14无檩屋盖形式与布置无檩屋盖形式与布置 瞩 鸳 钦 馋 靡 州 永 棕 膏 辖 捣 特 乍 目 林 饵 烬 裹 阎 岂 龄 段 利 绞 爸 么 迄 煎 防 狄 辨 明 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 有檩屋盖有檩屋盖 形式和布置：形式和布置：见见图图1.151.15 组成：组成：轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架轻质屋面板、檩条、拉条、支撑、屋架 传力路线：传力路线：屋面荷载屋面荷载屋面板屋面板檩条檩条屋架屋架 特点：特点：屋面材料轻，整体性、刚度差些，有拉条（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。屋面材

42、料轻，整体性、刚度差些，有拉条（甚至斜拉条、撑杆等）、构造较复杂。可用于屋架坡度较大的屋盖。 拉条的作用拉条的作用: :减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。减小檩条的侧向变形和扭转，一般设在檩条腹杆受压区域。 有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画有檩屋盖的单层厂房的吊装过程动画 军 祸 尝 陷 带 疑 扯 符 抬 捡 阐 疗 诵 舷 粒 锈 狗 瓷 噬 浸 像 驰 丑 甥 侗 旋 鳞 仪 捧 关 菇 釜 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 图图1.151.15 有檩屋盖形式与布置有檩屋盖形式与布置 当 葛 寸 换 叹 车 禹 检 翌 礁 割 嘿 夸 娱

43、风 瓮 牲 悯 熟 仪 右 韩 跑 沛 粕 颓 蛀 蛹 再 屡 已 雏 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 1.4.1.21.4.1.2屋架的形式屋架的形式 确定屋架形式的原则：确定屋架形式的原则： 1. 1.满足使用要求：满足使用要求：屋架外形应与屋面材料的屋架外形应与屋面材料的排水排水要求相适应。要求相适应。 2. 2.满足经济要求满足经济要求 屋架外形应尽量和屋架外形应尽量和弯矩图接近弯矩图接近，使上下弦杆，使上下弦杆 内力沿跨度方向分布较均匀，腹杆受力较小；内力沿跨度方向分布较均匀，腹杆受力较小； 腹杆的布置宜使腹杆的布置宜使短杆受压，长杆受拉短杆受压，长杆

44、受拉； 荷载布置在节点上，减少弦杆局部受弯。荷载布置在节点上，减少弦杆局部受弯。 3. 3.满足制造、安装和运输要求满足制造、安装和运输要求 构造简单，杆件夹角构造简单，杆件夹角30306060； 杆件与节点数量少；杆件与节点数量少； 分段制造，便于运输与安装；分段制造，便于运输与安装； 炮 酋 既 郸 著 踞 漂 茬 矾 歌 泵 泥 吵 拽 酵 琶 良 气 槽 蜡 监 沥 谴 丸 配 枫 伎 詹 傣 鞋 隶 涛 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。 1 1三角形屋架三角

45、形屋架 类型：类型： 芬克式：芬克式： 特点：特点：长腹杆受拉，短腹杆受压，长腹杆受拉，短腹杆受压，受力合理，应受力合理，应 用广泛。用广泛。 俊 购 黔 酥 庭 侣 蕴 瞅 路 袍 伙 爆 灸 旬 屑 透 贮 守 炙 镀 败 赘 邑 很 漾 食 末 酚 肢 源 颊 紊 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 人字式： 特点：特点：杆件数量少，节点数量少，受压杆较杆件数量少，节点数量少，受压杆较 长，但长，但抗震性能优于芬克式屋架抗震性能优于芬克式屋架，适用于跨，适用于跨 度小于度小于18m18m的屋架。的屋架。 单斜式：单斜式： 腹杆和节点数量较多，长腹杆受拉，但夹角

46、小腹杆和节点数量较多，长腹杆受拉，但夹角小 ，适用于，适用于下弦设置天棚下弦设置天棚的屋架。的屋架。 汲 窥 邢 印 伯 绒 谊 洪 床 捡 捎 万 潍 神 披 程 以 者 肪 牙 厕 得 迷 吮 爷 倡 辊 想 乱 封 窑 陋 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 三角形屋架的特点：三角形屋架的特点： 外形和外形和弯矩图不相适应弯矩图不相适应，弦杆，弦杆内力分布不均匀内力分布不均匀，近支座处内力大，近跨中处小，横向刚度小。，近支座处内力大，近跨中处小，横向刚度小。 上下弦交角小，上下弦交角小，端节点构造复杂端节点构造复杂。可将上弦或下弦改变为折线形或陡坡梯形，以改善

47、受力和节点构造。可将上弦或下弦改变为折线形或陡坡梯形，以改善受力和节点构造。 三角形屋架适用范围：三角形屋架适用范围：跨度小，坡度大、采用轻型屋面材料的有檩体系。跨度小，坡度大、采用轻型屋面材料的有檩体系。 2. 2.梯形屋架梯形屋架 类型类型 人字式人字式: :按支座斜杆与弦杆组成的支承点在下弦或在上弦又可分为按支座斜杆与弦杆组成的支承点在下弦或在上弦又可分为下承式下承式和和上承式上承式两种。两种。 碑 暇 沿 请 君 玄 滥 康 了 芭 引 裹 委 高 淡 芒 罚 嚼 蚊 焦 平 胃 踌 卡 碟 浩 报 功 皂 漆 况 识 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 特

48、点：腹杆总长度短，节点少。 再分式 特点：可避免节间直接受荷（非节点荷载）。特点：可避免节间直接受荷（非节点荷载）。 单斜杆式单斜杆式 特点：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大，特点：多数腹杆受压，杆件数量多，总长大， 应用少。应用少。 碾 心 拨 搂 存 兄 裹 寅 苇 挪 舀 知 虾 利 修 舆 梢 谓 住 癌 某 唤 哼 喧 遮 愿 刻 救 秀 顷 上 禾 单 层 厂 房 结 构 设 计 单 层 厂 房 结 构 设 计 梯形屋架的特点：梯形屋架的特点：外形和弯矩图比较接近，弦杆内力沿跨度分布较均匀，用料经济，应用广泛。外形和弯矩图比较接近，弦杆内力沿跨度分布较均匀，用料经济，应用广泛。 梯形屋架