7.1 单层厂房的组成和布置（课件）-《建筑结构》同步教学（上海交通大学出版社）

模块7 单层厂房排架结构 单层厂房的组成和布置 7.1 排架结构荷载及内力计算 7.2 单层厂房柱的设计 7.3 知识目标 （1）了解单层厂房的组成和布置，熟悉排架的计算简图、内力组合和控制截面。 （2）掌握排架荷载的计算方法。 （3）掌握柱下独立基础和牛腿的设计方法。 模块7 单层厂房排架结构 7.1 单层厂房的组成和布置 工业建筑（如冶金、机械、纺织、化工等工业厂房）要求有较大的跨度、较高的空间和较大的吊车起重量，且其机器设备和产品较重，故适宜采用单层厂房的形式。 钢筋混凝土单层厂房的承重结构主要由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成。按主要承重结构形式划分，钢筋混凝土单层厂房的常用结构形式有排架结构和刚架结构两种。排架结构是柱与屋架（或屋面梁）为铰接，而与基础为刚接所组成的结构，如图7-1所示。 7.1 单层厂房的组成和布置 图7-1 钢筋混凝土排架结构厂房 7.1 单层厂房的组成和布置 排架结构具有传力明确、构造简单、施工方便等特点，适合于预制装配，是目前常用的单层厂房的结构形式。刚架结构的特点是柱与屋架（或屋面梁）刚接成一个构件，而与基础通常为铰接。刚架结构有三铰门式刚架（顶节点为铰接）和两铰门式刚架（顶节点为刚接）两种形式，如图7-2所示。本模块主要介绍钢筋混凝土排架结构单层工业厂房。 7.1 单层厂房的组成和布置 图7-2 钢筋混凝土门式刚架结构厂房 (a)三铰门式刚架（b）两铰门式刚架 7.1 单层厂房的组成和布置 7.1.1 单层厂房的结构组成与传力途径 结构组成 1. 单层厂房排架结构（见图7-3）通常由下列结构构件组成并相互连接成整体： （1）屋盖结构。混凝土屋盖结构由屋面板（包括天沟板）、屋架或屋面梁（包括屋盖支撑）组成，有时还设有天窗架和托架等。混凝土屋盖结构分无檩和有檩两种屋盖体系。屋架或屋面梁是屋面承重构件，承受屋盖结构自重和屋面板传来的活荷载，并将这些荷载传至排架柱。天窗架支承在屋架或屋面梁上，也是一种屋面承重构件。 7.1 单层厂房的组成和布置 图7-3 单层厂房排架结构 1—屋架； 2—天窗架； 3—天窗架垂直支撑； 4—屋面板； 5—天沟板； 6—柱间支撑；7—连系梁； 8—托架； 9—吊车梁； 10—排架柱； 11—基础； 12—基础梁； 13—屋架端部垂直支撑； 14—抗风柱；15—屋架下弦横向水平支撑 7.1 单层厂房的组成和布置 （2）横向平面排架。横向平面排架由横梁（屋架或屋面梁）、横向柱列和基础组成，是厂房的基本承重结构。厂房结构承受的竖向荷载、横向水平荷载及横向水平地震作用都是由横向平面排架承担并传至地基的。 （3）纵向平面排架。纵向平面排架由纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑和基础等组成，其作用是保证厂房的纵向稳定性和刚性，并承受作用在山墙、天窗端壁及通过屋盖结构传来的纵向风荷载、吊车纵向水平荷载等，再将其传至地基，如图7-4所示。另外，纵向平面排架还能承受纵向水平地震作用、温度应力等。 7.1 单层厂房的组成和布置 图7-4 纵向平面排架 7.1 单层厂房的组成和布置 （4）吊车梁。吊车梁一般为装配式的，简支在柱的牛腿上，主要承受吊车竖向荷载、横向或纵向水平荷载，并将它们分别传至横向或纵向平面排架。吊车梁是直接承受吊车动力荷载的构件。 （5）支撑。单层厂房的支撑的作用是加强厂房结构的空间刚度，保证结构构件在安装和使用阶段的稳定与安全，同时起到把风荷载、吊车水平荷载或水平地震作用等传递到相应承重构件的作用。 7.1 单层厂房的组成和布置 （6）基础。基础承受柱和基础梁传来的荷载并将它们传至地基。 （7）围护结构。围护结构包括纵墙、横墙（山墙）及由连系梁、抗风柱（有时还有抗风梁或抗风桁架）和基础梁等组成的墙架。这些构件所承受的荷载主要是墙体和构件的自重及作用在墙面上的风荷载等。 7.1 单层厂房的组成和布置 传力途径 2. 单层厂房结构所承受的荷载分为竖向荷载和水平荷载两大类。竖向荷载包括屋面上的恒荷载和活荷载、各承重结构构件及围护结构等非承重构件自重、吊车自重及吊车竖向荷载等。水平荷载包括山墙风荷载、纵墙风荷载、吊车的横向水平荷载和纵向水平荷载等。 单层厂房结构的传力途径如图7-5所示。 由图7-5可看出，单层厂房结构所承受的各种荷载，大部分都传递给排架柱，再由排架柱传至基础及地基。所以，排架柱是受力最复杂、最重要的受力构件。在有吊车的厂房中，吊车梁也是非常重要的承重构件，设计时应予以重视。 7.1 单层厂房的组成和布置 图7-5 单层厂房结构的传力途径 7.1 单层厂房的组成和布置 7.1.2 单层厂房的结构布置 柱网布置 1. 单层厂房承重柱的纵向定位轴线和横向定位轴线在