建筑結(jié)構(gòu)選型02_排架結(jié)構(gòu)

1、2021-10-31李廣軍12021-10-31李廣軍2 排架結(jié)構(gòu)一般是由預(yù)制的鋼筋混凝土屋架、吊車梁、排架結(jié)構(gòu)一般是由預(yù)制的鋼筋混凝土屋架、吊車梁、柱及基礎(chǔ)等構(gòu)件組成，是單層工業(yè)廠房中采用較多的一柱及基礎(chǔ)等構(gòu)件組成，是單層工業(yè)廠房中采用較多的一種基本結(jié)構(gòu)形式。種基本結(jié)構(gòu)形式。2021-10-31李廣軍3基本特點屋面承重結(jié)構(gòu)在柱頂與排架柱鉸接，而柱與基礎(chǔ)則為剛接，即在柱底形成一固定端，形成一個平面結(jié)構(gòu)體系?？臻g受力體系。實際受力中，一種荷載的作用常對本身所在的排架起主要作用，而對鄰近排架的影響較小，可以忽略不計，簡化為平面排架體系。用途排架結(jié)構(gòu)一般可用于單層工業(yè)廠房、空曠建筑物如倉庫、車庫、飛

2、機庫、食堂、劇院等2021-10-31李廣軍4 工業(yè)廠房的主要特點：工業(yè)廠房的主要特點： 建筑上：建筑上：滿足生產(chǎn)流程；滿足生產(chǎn)流程；滿足采光、通風(fēng)、滿足采光、通風(fēng)、隔熱、保溫；隔熱、保溫；滿足防塵、防腐蝕、恒溫和恒濕；滿足防塵、防腐蝕、恒溫和恒濕；滿足生產(chǎn)設(shè)備安裝與檢修；滿足生產(chǎn)設(shè)備安裝與檢修；考慮敷設(shè)輔助設(shè)備考慮敷設(shè)輔助設(shè)備的管線和地溝。的管線和地溝。 結(jié)構(gòu)上：結(jié)構(gòu)上：須考慮動力荷載的影響；須考慮動力荷載的影響； 當(dāng)縱向、當(dāng)縱向、橫向過寬時，按需要設(shè)置伸縮縫。橫向過寬時，按需要設(shè)置伸縮縫。 施工上：施工上：吊裝工作量大；吊裝工作量大； 設(shè)備安裝復(fù)雜，設(shè)備安裝復(fù)雜，需多種工種協(xié)同作業(yè)；需多種

3、工種協(xié)同作業(yè)；設(shè)備基礎(chǔ)埋置深，精度要設(shè)備基礎(chǔ)埋置深，精度要求高。求高。2021-10-31李廣軍5鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)鋼排架結(jié)構(gòu)混合排架結(jié)構(gòu)磚排架結(jié)構(gòu)2021-10-31李廣軍6鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的類型鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的類型 由屋架或屋面梁、柱和基礎(chǔ)組成。柱頭與屋架鉸接，由屋架或屋面梁、柱和基礎(chǔ)組成。柱頭與屋架鉸接，柱下部與基礎(chǔ)剛接。柱下部與基礎(chǔ)剛接。 可為單跨、多跨，等高、不等高或鋸齒形。可為單跨、多跨，等高、不等高或鋸齒形。2021-10-31李廣軍7（1）屋蓋結(jié)構(gòu)）屋蓋結(jié)構(gòu)分為：有檁體系：分為：有檁體系： 無檁體系：無檁體系：2021-10-31李廣軍8（2）橫向平面排架）橫向平面排架

4、排架結(jié)構(gòu)承重體系一般由多個橫向橫向平面排架平面排架組成，在排架之間通過支撐或連梁連接。2021-10-31李廣軍9（3）縱向平面排架）縱向平面排架 排架結(jié)構(gòu)承重體系一般由多個多個橫向平面排架組成，在排架之間通過支撐或連梁連接。2021-10-31李廣軍10（4）圍護結(jié)構(gòu)）圍護結(jié)構(gòu) 圍護結(jié)構(gòu)由縱墻、橫墻(山墻)、墻梁、抗風(fēng)柱(有時還有抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架)和基礎(chǔ)梁等組成，主要承受墻體自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載。2021-10-31李廣軍11(1)(1)恒荷載：包括屋蓋自重、柱自重、墻體自重、吊恒荷載：包括屋蓋自重、柱自重、墻體自重、吊車梁及軌道連接的自重等；車梁及軌道連接的自重等；(2)(2)吊車

5、荷載：包括吊車的垂直輪壓吊車荷載：包括吊車的垂直輪壓( (豎向荷載豎向荷載) )和水和水平制動力平制動力( (水平荷載水平荷載) )；(3)(3)風(fēng)荷載：用基本風(fēng)壓計算的作用在廠房各部分表風(fēng)荷載：用基本風(fēng)壓計算的作用在廠房各部分表面上的風(fēng)壓面上的風(fēng)壓( (吸吸) )力；力；(4)(4)雪荷載；雪荷載；(5)(5)屋面均布活荷載、屋面積灰荷載；屋面均布活荷載、屋面積灰荷載；(6)(6)地震作用：地震時作用于廠房結(jié)構(gòu)上的慣性力。地震作用：地震時作用于廠房結(jié)構(gòu)上的慣性力。2021-10-31李廣軍12屋面荷載屋頂承重結(jié)構(gòu)(屋蓋結(jié)構(gòu))排架柱基礎(chǔ)；2021-10-31李廣軍13作用于圍護墻的風(fēng)荷載一部分

6、直接傳于柱子；另一部分則由墻體先傳至墻梁，再由墻梁傳至柱子；2021-10-31李廣軍14水平地震作用通過屋頂承重結(jié)構(gòu)傳至柱子2021-10-31李廣軍15吊車制動力經(jīng)由吊車梁等構(gòu)件直接傳至柱子2021-10-31李廣軍16作用于排架平面內(nèi)的任何荷載均通過排架傳至地基，均使柱子產(chǎn)生彎矩、剪力、軸力等，使柱與基礎(chǔ)均為偏心受力構(gòu)件。2021-10-31李廣軍17經(jīng)濟合理：工藝和建筑設(shè)計要求：荷載或?qū)ω?fù)荷的限制條件：施工條件：2021-10-31李廣軍18屋面板：檁條：屋架和屋面梁：天窗架：托架：吊車梁：柱：矩形、工字形、雙肢柱、管型預(yù)制柱?；A(chǔ)：2021-10-31李廣軍19鋼筋混凝土排架柱類型常

7、用柱的選型（自重，剛度，施工，構(gòu)造，運輸、吊裝）矩形：外形簡單整齊，制作方便工字形柱：受力形態(tài)比矩形柱合理平腹桿雙肢柱斜腹桿雙肢柱管柱2021-10-31李廣軍20鋼筋混凝土排架柱選型原則力求合理、模板簡單、維護方便，要考慮有無吊車、柱高和柱距等因素；同時要因地制宜，考慮制作、運輸、吊裝及材料供應(yīng)等條件；在同一工程中，柱型、規(guī)格不宜過多，為施工工廠化、機械化創(chuàng)造條件。預(yù)制柱根據(jù)截面高度確定截面形式：h600mm時，宜采用矩形截面；h=600800mm時，采用工字型或矩形；h=9001400mm時，宜采用工字型；h1400mm時，宜采用雙肢柱；管柱及其它柱型可根據(jù)經(jīng)驗和工程具體情況選用。2021

8、-10-31李廣軍21鋼筋混凝土排架柱選型根據(jù)柱的總長度和所受內(nèi)力選擇不同的形式。對于設(shè)有懸臂吊車的柱宜采用矩形；對于易受撞擊及設(shè)有壁行吊車的柱宜采用矩形或腹板厚度 120 mm、翼緣高度 150mm 的工字型柱，采用雙肢柱時，安裝壁行吊車的局部宜作成實腹形；高溫車間和有侵蝕性氣體的車間，不宜采用薄壁工字型柱、管柱及雙肢柱等，以保證結(jié)構(gòu)安全和耐久性。8度或9度區(qū)，宜采用矩形、斜腹桿雙肢柱或工字型柱。不宜采用薄壁開孔或預(yù)制腹板的工字型柱；柱底至室內(nèi)地坪以上500內(nèi)及上柱宜采用矩形截面。2021-10-31李廣軍22(1)初步設(shè)計階段(2)擴大初步設(shè)計階段(3)施工圖階段2021-10-31李廣軍

9、23鋼排架及混合排架鋼排架屋頂承重結(jié)構(gòu)采用鋼桁架，鉸接于鋼柱柱頂；混合排架屋頂承重結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)而柱子采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。優(yōu)點鋼桁架自重輕，制作與吊裝均比鋼筋混凝土桁架有利（不產(chǎn)生裂縫），對具有較大振動的建筑物具有韌性，在地震作用下，鋼結(jié)構(gòu)具有很好的延性。在跨度30m時，優(yōu)點更突出。有防爆要求的建筑中，為減輕屋頂重量，減少災(zāi)害常采用鋼結(jié)構(gòu)屋頂。2021-10-31李廣軍24鋼排架及混合排架缺點：高溫環(huán)境，鋼材的強度將受到影響；一般在300oC以下影響不大，而超過300oC以后，鋼材的屈服點及極限強度均開始下降，當(dāng)達(dá)到600oC時，強度幾乎為零。防火等級不能滿足二級要求（屋頂承重結(jié)構(gòu)為非燃燒體，

10、耐火極限0.5小時)；不能耐受酸氣腐蝕；不宜用于濕度較大的環(huán)境；易失穩(wěn)，應(yīng)注意設(shè)置支撐系統(tǒng)。2021-10-31李廣軍25鋼、混合排架用途及構(gòu)件種類大跨度的食堂、影劇院、體育館、飛機庫和重型工業(yè)車間；鋼桁架作為屋面承重結(jié)構(gòu)，屋面板可以采用有檁體系和無檁體系有檁體系檁條可以為型鋼檁條、薄壁型鋼檁條、輕型鋼桁架檁條等，屋面材料可以采用瓦楞鐵、壓軋型鋼板、石棉瓦、預(yù)制鋼筋混凝土槽型瓦，波形瓦或粘土瓦等。無檁體系一般屋面可以采用預(yù)應(yīng)力大型屋面板，或加筋加氣混凝土屋面板，采用加筋灌縫提高剛度和防潮。2021-10-31李廣軍26鋼、混合排架用途及構(gòu)件種類2021-10-31李廣軍27鋼、混合排架用途及構(gòu)

11、件種類2021-10-31李廣軍28排架柱鋼排架柱一般可以選擇工字型或H型鋼柱；荷載較大時，可用型鋼及鋼板組合成大型實腹工字型柱；荷載更大時，則可以采用帶斜腹桿的雙肢柱為了滿足防火要求，鋼結(jié)構(gòu)外部應(yīng)另加防火保護層；混合排架柱與鋼筋混凝土排架相同2021-10-31李廣軍29薄腹梁結(jié)構(gòu)薄腹梁實質(zhì)就是梁結(jié)構(gòu)，屬受彎構(gòu)件，用于屋蓋。由于跨度比較大，為了減輕結(jié)構(gòu)自重，截面常用工字型或T型，因而梁腹明顯地薄，故稱“薄腹梁”。2021-10-31李廣軍30薄腹梁的優(yōu)缺點和運用范圍制作、構(gòu)造、吊裝及設(shè)計等都較簡單，同時由于梁的高度比桁架小，側(cè)向剛度較大，可以降低廠房的高度且不需設(shè)置屋面支撐。自重大。所以適用跨度僅是618m范圍。普通鋼筋混凝土薄腹梁跨度為612m，預(yù)應(yīng)力時，跨度為1218m。薄腹梁可分為單坡式和雙坡式兩種，根據(jù)排水方式及跨度大小選用。單坡式的梁高不變；雙坡式的梁高由兩邊向中間逐漸增加，因梁高的變化與受力情況相符，故較省材料和更加經(jīng)濟。2021-10-31李廣軍31薄腹梁的構(gòu)造尺寸由施工條件、鋼筋布置、構(gòu)造及剛度等因素決定。梁端部高度：一般不小于600。雙坡式的屋面坡度：1/81/12。梁高主要由剛度控制，以梁的造價最經(jīng)濟為原則單坡梁高h(yuǎn)=（1/181/12）l，普通鋼筋混凝土?xí)r；雙坡梁的中間高h(yuǎn)=（1/141/16）l，預(yù)應(yīng)力時；梁腹厚度：一般60100。上翼