钢筋混凝土结构设计-工业厂房h2综述

混凝土结构设计单层厂房 主讲： 霍兵勇 许昌学院土木工程学院 1 重点、难点 重点： 单层工业厂房的组成， 结构构件选型， 荷载计算及各种荷载下的内力分析， 内力组合，柱截面及牛腿截面设计， 基础设计。 难点：内力分析，内力组合。 2 本章提要 本章主要介绍单层厂房的类型、结构组成 、受力特点、支撑体系以及主要构件的类 型。要求了解; 单层工业厂房的，结构的组成及其作用,结 构类型及其受力特点，单层工业厂房主要 构件的类型及其特点; 支撑的布置原则,支撑体系的种类及其作用 ; 掌握单层厂房基本构件与柱连接方式。 3 1.单层厂房的类型 （层数，规模，结构材料） 单层厂房:设备、产品重，尺寸大，如冶金 、机械等。特点：跨度、净空较大;荷载大 ;有吊车和机械设备的振动;利于构件设计 标准化;一般采用装配式结构。 多层厂房: 如精密仪表、电子、食品等。 单多层混合厂房：化工、热电厂等。 4 大型：重型吊车(>250t，工作级别A4、 A5), 跨度 >36m，或有特殊工艺要求(如锻 锤、高温）； 中型：介于大型和小型之间； 小型：无吊车或起重量<5t，跨度<15m 柱顶标高750e750 27 纵向定位轴线与吊车的关系 e>750 e750 28 纵向定位轴线与吊车的关系 29 5.3.横向定位轴线 为了使端部屋架与抗风柱和山墙的位置不 发生冲突，山墙处端柱中心线内移600mm ，伸缩缝两侧的柱中心线向两边各600mm ，伸缩缝中心线与横向定位轴线重合。 厂房的横向定位轴线 30 5.4.变形缝设置 伸缩缝 沉降缝 防震缝 设缝条件 缝宽 断开位置 当需要设置伸缩缝、沉降缝和防震缝时，三缝宜合 一，并应符合防震缝的宽度。 31 伸缩缝 当房屋很长时，将产生很大的温度应力， 导致构件开裂，影响使用； 设置伸缩缝将房屋分成几个温度区段，减 小温度应力； 温度区段长度取决于结构类型、施工方法 和结构所处的环境等因素； 伸缩缝应从基础顶面开始，将两个温度区 段的上部结构构件完全分开; 32 沉降缝排架结构一般不设沉降缝。 当相邻两部分高差10m，或相邻两跨吊 车起重量相差悬殊，或地基承载力或下卧 层土质有较大差别时，应考虑设置沉降缝 。 沉降缝应从屋顶到基础完全分开。 防震缝当平、立面布置复杂，或相邻 两部分的刚度和高度相差较大，或厂房侧 边布置附属用房时，应设置防震缝。 防震缝应沿厂房全高设置，基础可不设缝 。 33 5.5.厂房剖面设计 无吊车时，屋架下弦底面标高由设备高度 和生产需要确定。 有吊车时，根据起吊需要的净空确定吊车 轨顶标高 确定屋架下弦 底面标高 确定吊车轨道 顶面标高 34 按模数要求 厂房剖面高度示意 35 5.6.支撑布置 作用：保证施工、使用过程中厂房结构的 稳定性和整体性，并可靠地传递水平荷载 。 联系各主要承重构件以构成厂房结构空间 骨架。 设置原则：根据厂房跨度、高度、屋架形 式、有无天窗、吊车起重量和工作制、有 无振动设备以及抗震设防等情况合理布置 。 36 5.7.围护结构布置 承受风/积雪/雨水/ 地震作用/地基不均匀 沉降引起的内力 屋面板和墙体 抗风柱 圈梁 连系梁 过梁 基础梁 37 抗风柱 山墙风荷载传递路线(抗风柱的作用） 靠近纵向柱列，直接传给纵向柱列； 靠近抗风柱上端，经抗风柱上端通过屋盖 系统传至纵向柱列； 靠近抗风柱下端，经抗风柱下端传至基础 。 类型当厂房高度及跨度不大时，可在 山墙设置砖壁柱作为抗风柱； 当厂房高度和跨度较大时，采用RC抗风 柱，柱外侧再贴砌山墙。 38 当厂房高度很大时，为减小抗风柱的截面尺寸，山墙内 侧设置水平抗风梁或钢抗风桁架，作为抗风柱的支座。 一般设在吊车梁的水平面上，两端与吊车梁上翼缘连 接，使一部分风荷载通过吊车梁传递给纵向柱列。 抗风柱的支座 连接方式：一般与基础刚接，与屋架上（下）弦铰接 。 连接要求：水平方向能有效地传递风荷载，竖向能允 许两者之间产生相对位移 抗风柱的连接 抗风柱的布置 39 抗风柱及其连接构造 40 6.构件选型 构件的选型，尽可能节约材料，降低造价 。 柱和基础一般应进行设计，其它构件可选 用标准图集。 国家建设部批准的全国通用标准图集，适用于全国各地 ； 某地区（省、市）审定的通用图集，适用于该地区（省 、 市）所属的部门； 某设计院审定的定型图集，适用于该院所设计的工程。 图集一般包括：设计和施工说明、构件选用表、结构布 置 图、连接大样图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢 筋、 钢材用量表。 41 图9.13 柱下独立基础的形式 （a）阶形基础；（b）锥形基础；（c）高杯口基础 42 阶形杯形基础 锥形杯形基础 双杯基础 高杯基础 爆扩桩基础 桩基础 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 感谢大家！ 54 55