建筑结构选型课件.ppt

1、2022年8月2日星期二李广军2 排架结构一般是由预制的钢筋混凝土屋架、吊车梁、排架结构一般是由预制的钢筋混凝土屋架、吊车梁、柱及基础等构件组成，是单层工业厂房中采用较多的一柱及基础等构件组成，是单层工业厂房中采用较多的一种基本结构形式。种基本结构形式。2022年8月2日星期二李广军3基本特点屋面承重结构在柱顶与排架柱铰接，而柱与基础则为刚接，即在柱底形成一固定端，形成一个平面结构体系。空间受力体系。实际受力中，一种荷载的作用常对本身所在的排架起主要作用，而对邻近排架的影响较小，可以忽略不计，简化为平面排架体系。用途排架结构一般可用于单层工业厂房、空旷建筑物如仓库、车库、飞机库、食堂、剧院等2

2、022年8月2日星期二李广军4 工业厂房的主要特点：工业厂房的主要特点：建筑上：建筑上：满足生产流程；满足生产流程；满足采光、通风、满足采光、通风、隔热、保温；隔热、保温；满足防尘、防腐蚀、恒温和恒湿；满足防尘、防腐蚀、恒温和恒湿；满足生产设备安装与检修；满足生产设备安装与检修；考虑敷设辅助设备考虑敷设辅助设备的管线和地沟。的管线和地沟。结构上：结构上：须考虑动力荷载的影响；须考虑动力荷载的影响；当纵向、当纵向、横向过宽时，按需要设置伸缩缝。横向过宽时，按需要设置伸缩缝。施工上：施工上：吊装工作量大；吊装工作量大；设备安装复杂，设备安装复杂，需多种工种协同作业；需多种工种协同作业；设备基础埋置

3、深，精度要设备基础埋置深，精度要求高。求高。2022年8月2日星期二李广军5钢筋混凝土排架结构钢排架结构混合排架结构砖排架结构2022年8月2日星期二李广军6钢筋混凝土排架结构的类型钢筋混凝土排架结构的类型 由屋架或屋面梁、柱和基础组成。柱头与屋架铰接，由屋架或屋面梁、柱和基础组成。柱头与屋架铰接，柱下部与基础刚接。柱下部与基础刚接。可为单跨、多跨，等高、不等高或锯齿形。可为单跨、多跨，等高、不等高或锯齿形。2022年8月2日星期二李广军7（1）屋盖结构）屋盖结构分为：有檩体系：分为：有檩体系：无檩体系：无檩体系：2022年8月2日星期二李广军8（2）横向平面排架）横向平面排架 排架结构承重体

4、系一般由多个横向横向平面排架平面排架组成，在排架之间通过支撑或连梁连接。2022年8月2日星期二李广军9（3）纵向平面排架）纵向平面排架 排架结构承重体系一般由多个多个横向平面排架组成，在排架之间通过支撑或连梁连接。2022年8月2日星期二李广军10（4）围护结构）围护结构 围护结构由纵墙、横墙(山墙)、墙梁、抗风柱(有时还有抗风梁或抗风桁架)和基础梁等组成，主要承受墙体自重以及作用在墙面上的风荷载。2022年8月2日星期二李广军11(1)(1)恒荷载：包括屋盖自重、柱自重、墙体自重、吊恒荷载：包括屋盖自重、柱自重、墙体自重、吊车梁及轨道连接的自重等；车梁及轨道连接的自重等；(2)(2)吊车荷

5、载：包括吊车的垂直轮压吊车荷载：包括吊车的垂直轮压(竖向荷载竖向荷载)和水和水平制动力平制动力(水平荷载水平荷载)；(3)(3)风荷载：用基本风压计算的作用在厂房各部分表风荷载：用基本风压计算的作用在厂房各部分表面上的风压面上的风压(吸吸)力；力；(4)(4)雪荷载；雪荷载；(5)(5)屋面均布活荷载、屋面积灰荷载；屋面均布活荷载、屋面积灰荷载；(6)(6)地震作用：地震时作用于厂房结构上的惯性力。地震作用：地震时作用于厂房结构上的惯性力。2022年8月2日星期二李广军12屋面荷载屋顶承重结构(屋盖结构)排架柱基础；2022年8月2日星期二李广军13作用于围护墙的风荷载一部分直接传于柱子；另一

6、部分则由墙体先传至墙梁，再由墙梁传至柱子；2022年8月2日星期二李广军14水平地震作用通过屋顶承重结构传至柱子2022年8月2日星期二李广军15吊车制动力经由吊车梁等构件直接传至柱子2022年8月2日星期二李广军16作用于排架平面内的任何荷载均通过排架传至地基，均使柱子产生弯矩、剪力、轴力等，使柱与基础均为偏心受力构件。2022年8月2日星期二李广军17经济合理：工艺和建筑设计要求：荷载或对负荷的限制条件：施工条件：2022年8月2日星期二李广军18屋面板：檩条：屋架和屋面梁：天窗架：托架：吊车梁：柱：矩形、工字形、双肢柱、管型预制柱。基础：2022年8月2日星期二李广军19钢筋混凝土排架柱

7、类型常用柱的选型（自重，刚度，施工，构造，运输、吊装）矩形：外形简单整齐，制作方便工字形柱：受力形态比矩形柱合理平腹杆双肢柱斜腹杆双肢柱管柱2022年8月2日星期二李广军20钢筋混凝土排架柱选型原则力求合理、模板简单、维护方便，要考虑有无吊车、柱高和柱距等因素；同时要因地制宜，考虑制作、运输、吊装及材料供应等条件；在同一工程中，柱型、规格不宜过多，为施工工厂化、机械化创造条件。预制柱根据截面高度确定截面形式：h600mm时，宜采用矩形截面；h=600800mm时，采用工字型或矩形；h=9001400mm时，宜采用工字型；h1400mm时，宜采用双肢柱；管柱及其它柱型可根据经验和工程具体情况选用

8、。2022年8月2日星期二李广军21钢筋混凝土排架柱选型根据柱的总长度和所受内力选择不同的形式。对于设有悬臂吊车的柱宜采用矩形；对于易受撞击及设有壁行吊车的柱宜采用矩形或腹板厚度 120 mm、翼缘高度 150mm 的工字型柱，采用双肢柱时，安装壁行吊车的局部宜作成实腹形；高温车间和有侵蚀性气体的车间，不宜采用薄壁工字型柱、管柱及双肢柱等，以保证结构安全和耐久性。8度或9度区，宜采用矩形、斜腹杆双肢柱或工字型柱。不宜采用薄壁开孔或预制腹板的工字型柱；柱底至室内地坪以上500内及上柱宜采用矩形截面。2022年8月2日星期二李广军22(1)初步设计阶段(2)扩大初步设计阶段(3)施工图阶段2022

9、年8月2日星期二李广军23钢排架及混合排架钢排架屋顶承重结构采用钢桁架，铰接于钢柱柱顶；混合排架屋顶承重结构采用钢结构而柱子采用钢筋混凝土结构。优点钢桁架自重轻，制作与吊装均比钢筋混凝土桁架有利（不产生裂缝），对具有较大振动的建筑物具有韧性，在地震作用下，钢结构具有很好的延性。在跨度30m时，优点更突出。有防爆要求的建筑中，为减轻屋顶重量，减少灾害常采用钢结构屋顶。2022年8月2日星期二李广军24钢排架及混合排架缺点：高温环境，钢材的强度将受到影响；一般在300oC以下影响不大，而超过300oC以后，钢材的屈服点及极限强度均开始下降，当达到600oC时，强度几乎为零。防火等级不能满足二级要求

10、（屋顶承重结构为非燃烧体，耐火极限0.5小时)；不能耐受酸气腐蚀；不宜用于湿度较大的环境；易失稳，应注意设置支撑系统。2022年8月2日星期二李广军25钢、混合排架用途及构件种类大跨度的食堂、影剧院、体育馆、飞机库和重型工业车间；钢桁架作为屋面承重结构，屋面板可以采用有檩体系和无檩体系有檩体系檩条可以为型钢檩条、薄壁型钢檩条、轻型钢桁架檩条等，屋面材料可以采用瓦楞铁、压轧型钢板、石棉瓦、预制钢筋混凝土槽型瓦，波形瓦或粘土瓦等。无檩体系一般屋面可以采用预应力大型屋面板，或加筋加气混凝土屋面板，采用加筋灌缝提高刚度和防潮。2022年8月2日星期二李广军26钢、混合排架用途及构件种类2022年8月2

11、日星期二李广军27钢、混合排架用途及构件种类2022年8月2日星期二李广军28排架柱钢排架柱一般可以选择工字型或H型钢柱；荷载较大时，可用型钢及钢板组合成大型实腹工字型柱；荷载更大时，则可以采用带斜腹杆的双肢柱为了满足防火要求，钢结构外部应另加防火保护层；混合排架柱与钢筋混凝土排架相同2022年8月2日星期二李广军29薄腹梁结构薄腹梁实质就是梁结构，属受弯构件，用于屋盖。由于跨度比较大，为了减轻结构自重，截面常用工字型或T型，因而梁腹明显地薄，故称“薄腹梁”。2022年8月2日星期二李广军30薄腹梁的优缺点和运用范围制作、构造、吊装及设计等都较简单，同时由于梁的高度比桁架小，侧向刚度较大，可以

12、降低厂房的高度且不需设置屋面支撑。自重大。所以适用跨度仅是618m范围。普通钢筋混凝土薄腹梁跨度为612m，预应力时，跨度为1218m。薄腹梁可分为单坡式和双坡式两种，根据排水方式及跨度大小选用。单坡式的梁高不变；双坡式的梁高由两边向中间逐渐增加，因梁高的变化与受力情况相符，故较省材料和更加经济。2022年8月2日星期二李广军31薄腹梁的构造尺寸由施工条件、钢筋布置、构造及刚度等因素决定。梁端部高度：一般不小于600。双坡式的屋面坡度：1/81/12。梁高主要由刚度控制，以梁的造价最经济为原则单坡梁高h=（1/181/12）l，普通钢筋混凝土时；双坡梁的中间高h=（1/141/16）l，预应力时；梁腹厚度：一般60100。上翼缘宽度：取决于屋面板的支承稳定，通常250400。下翼缘宽度：取决于钢筋布置的需要，通常200300。2022年8月2日星期二李广军32薄腹梁尺寸图2022年8月2日星期二李广军33薄腹梁选用1预应力混凝土单坡屋面梁（G414）2预应力混凝土双坡屋面梁（G414）高度小，重心低，侧向刚度好，施工方便，但自重大，经济指标较差；适用与有较大震动和腐蚀介质的厂房。屋面坡度为1/81/12