混凝土结构与砌体结构设计全册完整教学课件.ppt

1、混凝土结构与砌体结构设计全册混凝土结构与砌体结构设计全册 完整教学课件完整教学课件 课程内容及总学时安排 课程内容及总学时安排课程内容及总学时安排 （56学时）学时） 第第 5 章章 砌砌 体体 结结 构构 14 学时学时 第第 4 章章 多多 层层 框框 架架 结结 构构 10 学时学时 第第 3 章章 单单 层层 工工 业业 厂厂 房房 14 学时学时 第第 2 章章 混混 凝凝 土土 楼楼 盖盖 16 学时学时 第第 1 章章 绪绪 论论 2 学时学时 1 绪 论 1.1 建筑结构常用形式建筑结构常用形式 1.2 混凝土结构发展概况混凝土结构发展概况 1.3 砌体结构发展概况砌体结构发展

2、概况 1.4 本课程学习方法与要求本课程学习方法与要求 1 绪 论 主要内容：主要内容： 建筑结构常用形式建筑结构常用形式 混凝土结构发展概况混凝土结构发展概况 砌体结构发展概况砌体结构发展概况 1.1 建筑结构常用形式 1.1.1 按材料分类按材料分类 1.1.2 按结构分类按结构分类 1.1.1 按材料分类 1.1.1 按按材料材料分类分类 木木( (竹竹) )结构结构：古代房屋、庙宇，现代别墅，使用范围有限 砌体结构砌体结构：古代庙宇，近现代房屋，使用范围较广 1.1.1 按材料分类 其中的其中的 是本课程的学习对象是本课程的学习对象 混凝土结构与砌体结构混凝土结构与砌体结构 钢筋混凝土

3、结构钢筋混凝土结构：近现代众多建筑，使用范围广泛 钢结构钢结构：近现代众多建筑，使用范围较广 钢钢- -混凝土组合结构混凝土组合结构：现代较新形式建筑，使用范围一般 1.1.2 按结构分类 1.1.2 按按结构结构分类分类 多高层结构：多高层结构： 低层结构：低层结构：1-3层，可采用砌体结构或混凝土结构； 多层结构：多层结构：3-8层且28m，可采用砌体结构或混凝土结构； 高层结构：高层结构：28-100m，可采用砌体结构或混凝土结构； 超高层结构：超高层结构： 100m以上，可采用混凝土结构。 1.1.2 按结构分类 1.1.2 按按结构结构分类分类 多高层结构：多高层结构： 低层结构：低

4、层结构：1-3层，可采用砌体结构或混凝土结构； 多层结构：多层结构：3-8层且28m，可采用砌体结构或混凝土结构； 高层结构：高层结构：28-100m，可采用砌体结构或混凝土结构； 超高层结构：超高层结构： 100m以上，可采用混凝土结构。 1.1.2 按结构分类 其中的其中的 是本课程是本课程 的学习对象的学习对象 低层、多层和大跨度结构低层、多层和大跨度结构(单层工业产房单层工业产房) 大跨、空间结构：大跨、空间结构：可采用混凝土结构(单层工业产房、体育馆、 歌剧院、展览馆等) 特种结构：特种结构：可采用砌体结构或混凝土结构 (支挡结构、贮液池、水 塔、储料仓和烟囱等) 1.2 混凝土结构

5、发展概况 1.2.1 设计方法的发展历程设计方法的发展历程 1.2.2 工程应用工程应用 1.2.3 发展趋势发展趋势 1.2 混凝土结构发展概况 公元前公元前5世纪世纪 考工记考工记 北宋李诫北宋李诫 营造法式营造法式 意大利文艺复兴时代贝蒂意大利文艺复兴时代贝蒂论建筑论建筑 1683伽利略伽利略 梁设计理论梁设计理论 1687 牛顿牛顿 力学三大定律力学三大定律 1825 法国纳维法国纳维 容许应力法容许应力法 1.2.1 设计方法的収展历程 1.2.1 设计方法的发展历程设计方法的发展历程 容许应力法容许应力法： 19世纪中叶-解放前，结构静力分析缺乏理论依据 极限状态设计法极限状态设计

6、法： 采用原苏联规范混凝土及钢筋混凝土结构设计标准及技术规范 (HNTY123-55，即俄式55规范，三系数设计方法) 钢筋混凝土结构设计规范(GBJ 21-66) 半概率半经验的极限状态设计法半概率半经验的极限状态设计法： 钢筋混凝土结构设计规范(TJ10-74) 概率极限状态设计法概率极限状态设计法： 混凝土结构设计规范(GBJ 10-89) 混凝土结构设计规范(GB 50010-2002) 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) 1.2.2 工程应用 低层混凝土框架结构低层混凝土框架结构 多层混凝土框架结构多层混凝土框架结构 1.2.2 工程应用工程应用 1.

7、2.2 工程应用 高层混凝土框架高层混凝土框架- -剪力墙结构剪力墙结构 超高层混凝土筒中筒结构超高层混凝土筒中筒结构 温州世贸中心工程：国内最高国内最高 的钢筋混凝土结构的钢筋混凝土结构，高323.3米 1.2.2 工程应用 大跨度结构大跨度结构 单层工业厂房单层工业厂房 大跨度结构大跨度结构 博物博物( (展览展览) )馆馆 1.2.2 工程应用 特种结构：特种结构： 核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、海核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、海 洋石油平台、电视塔洋石油平台、电视塔等 1.2.3 収展趋势 1.2.3 发展趋势发展趋势 自重大自重大 纤维混凝土纤维混

8、凝土 高性能混凝土高性能混凝土 自密实混凝土自密实混凝土 碳纤维加固碳纤维加固 轻质混凝土轻质混凝土 高性能、高功能和智能化是高性能、高功能和智能化是21世纪混凝土科技的主要发展趋势世纪混凝土科技的主要发展趋势 (1) 新型材料组成的结构新型材料组成的结构 新型混凝土：新型混凝土： 抗裂性差抗裂性差 承载力较低承载力较低 施工较复杂施工较复杂 修复、加固难修复、加固难 1.2.3 収展趋势 轻质（骨）料混凝土：轻质（骨）料混凝土： 主要为解决混凝土自重大的缺陷，采用浮石、工业废渣 及轻砂为原料，减少了混凝土结构的自重。 美国休斯敦贝壳广场大贝壳广场大 厦厦目前世界上最高轻目前世界上最高轻 骨料

9、混凝土高层建筑骨料混凝土高层建筑， 共52层，高215米。 休斯敦贝壳广场大厦休斯敦贝壳广场大厦 1.2.3 収展趋势 抗压强度可达200MPa、500MPa和800MPa 采用粒径小于1mm的细石英砂为粗骨料 在成型过程中施加压力、热水养护或蒸压养护 掺入细而短的钢纤维，抗折强度可达50MPa 活性粉末混凝土活性粉末混凝土： 法国Bouygues公司1993年研究成功 1.2.3 収展趋势 活性粉末混凝土活性粉末混凝土： 1994加拿大魁北克省70米跨的 Sherbrooke 人行混凝土桁 架桥首次应用活性粉末混凝土，全部构件在现场组装。 Sherbrooke 人行混凝土桁架桥人行混凝土桁架

10、桥 1.2.3 収展趋势 自密实混凝土：自密实混凝土： 混凝土拌合物具有良好工作性，即使在密集配筋条件下也 无需振捣，仅依靠混凝土自重作用便能均匀密实成型的高 性能混凝土。 自密实混凝土的坍落度测试 1.2.3 収展趋势 FRP筋混凝土：筋混凝土： 适用于结构恶劣工作环境，但造价高、抗震性能较差。 1.2.3 収展趋势 FRP筋混凝土：筋混凝土： 适用于结构恶劣工作环境，但造价高、抗震性能较差。 1.2.3 収展趋势 FRP筋混凝土：筋混凝土： 30mm厚无纤维 RPC桥面板 钢管RPC混 凝土桁架 由于采用了RPC材料，大大减轻了桥梁结构的自重，同 时提高了结构在高湿度环境、除冰盐腐蚀与抗冻

11、融循环 作用下的耐久耐久性能。 有纤维的 RPC梁 1.2.3 収展趋势 (2) 新型结构新型结构 钢管混凝土柱钢管混凝土柱 钢钢- -混凝土组合结构混凝土组合结构 珠海创业大厦珠海创业大厦 钢钢- -混凝土组合梁混凝土组合梁 1.2.3 収展趋势 (2) 新型结构新型结构 钢管混凝土柱钢管混凝土柱 钢钢- -混凝土组合结构混凝土组合结构 钢钢- -混凝土组合梁混凝土组合梁 1.2.3 収展趋势 混凝土框架多层叠合结构混凝土框架多层叠合结构 混凝土叠合框架结构由叠合板、叠合梁和叠合柱等叠合 构件构成受力体系，辅以各种新型的轻质墙体材料所组 成的建筑住宅结构。 1.2.3 収展趋势 预应力混凝土

12、结构预应力混凝土结构 体外横向张拉预应体外横向张拉预应 力加固技术力加固技术 预应力大跨度框架结构预应力大跨度框架结构 采用有粘结预应力技术，预应力梁跨度为 30米，预应力梁截面为5001800mm 秦皇岛奥体中心秦皇岛奥体中心 分体内预应力混凝土结构体内预应力混凝土结构(适用于新建建筑)、体外预应力体外预应力 混凝土结构混凝土结构(适用于既有建筑物的加固)之分； 可减少截面尺寸，增大刚度，充分利用材料性能。 1.3 砌体结构发展概况 1.3.1 砌体结构砌体结构 1.3.2 设计方法的发展历程设计方法的发展历程 1.3.3 工程应用工程应用 1.3.4 发展趋势发展趋势 1.3.1 砌体结构

13、 1.3.1 砌体结构砌体结构 是指用各种块体(砖、石、砌块等)通过砂浆铺缝砌筑而 成的结构，其中块体过去长期采用砖石，俗称砖石结构砖石结构。 砌体结构一般不宜作为受拉或受弯构件。房屋的楼(屋)盖 结构，通常采用钢筋混凝土结构、钢结构和木结构，因此 常将由砌体和其它材料组成的结构称为 。 混合结构混合结构 优点优点：取材方便、耐久、防火、隔声、隔热、保温、抗蚀 以及具有承重和围护双重功能。 缺点缺点：抗拉、抗弯和抗剪强度低，自重大，抗震性能差， 施工进度慢，且与农争地。 1.3.2 设计方法的収展历程 1.3.2 设计方法的发展历程设计方法的发展历程 容许应力法：容许应力法： 19世纪中叶-解

14、放前，结构静力分析缺乏理论依据 极限状态设计法：极限状态设计法： 采用原苏联规范砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范 (HNTY120-55，俄式55规范) 半概率半经验的极限状态设计法：半概率半经验的极限状态设计法： 砖石结构设计规范(GBJ3-73) 概率极限状态设计法：概率极限状态设计法： 砌体结构设计规范(GBJ3-88) 概率极限状态设计法：概率极限状态设计法： 砌体结构设计规范砌体结构设计规范(GBJ 50003-2001) 1.3.3 工程应用 1.3.3 工程应用工程应用 古代的砌体结构主要用于城墙城墙、拱桥拱桥、寺院寺院和佛塔佛塔，如： 中国万里长城中国万里长城 河北赵县赵州

15、桥河北赵县赵州桥 江苏常熟崇教兴福寺塔江苏常熟崇教兴福寺塔 埃及金字塔埃及金字塔 1.3.3 工程应用 低层砌体结构：低层砌体结构：如私人住宅、别墅、低层办公楼、实验楼等。 1.3.3 工程应用 多层砌体结构：多层砌体结构：如办公楼、教学楼、试验楼、住宅、旅馆、宿舍等。 1.3.3 工程应用 高层无筋砌体结构无筋砌体结构 重重 庆庆 市市 中中 山山 三三 路路 12 层层 无无 筋筋 砌砌 体体 住住 宅宅 其它：其它：如围墙、烟囱、料斗、筒仓、地沟、管道支架围墙、烟囱、料斗、筒仓、地沟、管道支架和抗 渗要求不高的水池水池等。 烟烟 囱囱 水水 塔塔 1.3.4 収展趋势 1.3.4 发展趋

16、势发展趋势 (1) 高强轻质砌体材料高强轻质砌体材料 发达国家发达国家：抗压强度一般30-60MPa，最高可达140MPa。 空心砖孔洞率可达到40%，容重一般为13kN/m3，最轻可 达0.6kN/m3。 我国：我国：抗压强度一般为7.5-15MPa，空心砖孔隙率25%,和 发达国家相比，强度低、耐久性差。 通过改进配料、成型、烧结工艺，显著提高烧结砖的强度 和质量，最近我国中美合资大连太平洋砖厂可生产出20- 100MPa的页岩砖。 1.3.4 収展趋势 开发出大于M15的高性能砂浆： 砼小型空心砌块砂浆和灌孔砼砼小型空心砌块砂浆和灌孔砼(JC860/861-2000)规定： 砂浆的强度等

17、级为M5-M30 灌孔砼的强度等级为C20-C40 干拌砂浆干拌砂浆： 上海于2004年就发布了关于关于 发布干粉砂浆强度等级配合比发布干粉砂浆强度等级配合比 的通知的通知。 商品砂浆：商品砂浆： 建设部颁布了商品砂浆商品砂浆(JG/T230-2007)标准，自2008 年2月1日起实施，具有良好的前景。 1.3.4 収展趋势 (2) 新型节能环保块体材料新型节能环保块体材料 加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的 生产力度。 利用工业废料，发展新型块体材料，如钢渣砖、粉煤灰钢渣砖、粉煤灰 砖、炉渣砖及其空心砌块砖、炉渣砖及其空心砌块等，达到节能环保的目的。 烧结保温空心砖烧结保温空

18、心砖(块块)的主要力学和热工性能的指标接近 或达到国际同类产品的水平。如： 天津墙改办生产的烧结保温空心砖孔洞率为40%，密度为1012 kg/m3，抗压强度10.5MPa，热阻1.649m2K/W。 烧结页岩砖烧结页岩砖能耗低、强度高，已在四川、湖北和大连等 地得到应用，如成都的“绵城苑”小区。 1.3.4 収展趋势 (3) 大型轻质墙板大型轻质墙板 废渣轻型混凝土墙板废渣轻型混凝土墙板：粉煤灰代替部分水泥，骨料为陶粒、 矿渣或炉渣等轻骨料，加入玻璃纤维或其它纤维。 GRC轻质平板：轻质平板：具有自重轻、防火、防水好等特点，可作 为隔墙板或外墙内保温之面板。 蒸压纤维水泥板：蒸压纤维水泥板：

19、具有容重低、导热 系数小、可加工性强、颜色白净的特 点，目前全国的产量已达700万m2。 复合墙板和复合砌块墙体材料：复合墙板和复合砌块墙体材料：能同 时满足建筑节能、保温隔热以及防水、 强度技术要求，但抹灰后难以克服龟 裂的现象有待改进。 外墙保温、隔热、防裂外墙保温、隔热、防裂 1.3.4 収展趋势 (4) 配筋砌体结构配筋砌体结构 包括：包括： 网状配筋砌体； 砖砌体和钢筋混凝土(或砂浆)面层的组合砌体； 砖砌体和钢筋混凝土构造柱组合墙砌体等。 和无筋砌体比较，具有耐火抗 震、节省钢材、造价低廉、施 工速度快、吸声隔声性能好等 优点。 在中高层砌体建筑得到越来越 广泛的应用。 1.3.4

20、 収展趋势 美国芝加哥北湖滨大道美国芝加哥北湖滨大道3660号大楼号大楼(1986) 高140m，49层，采用了抗压强度高达40MPa的混凝土小 砌块砌体抗震剪力墙。 北北 湖湖 滨滨 大大 道道 3660 大大 楼楼 1.3.4 収展趋势 美国拉斯维加斯美国拉斯维加斯Excalibur旅馆旅馆(1990) 五星级宾馆，由四幢28层的高层配筋混凝土砌块结构的建 筑物组成的建筑群，底层采用混凝土结构设置大空间，上 部27层为配筋砌块砌体剪力墙。 拉斯维加斯拉斯维加斯Excalibur旅馆旅馆 1.3.4 収展趋势 辽宁盘锦市国税局配筋砌块高层住宅试点工程辽宁盘锦市国税局配筋砌块高层住宅试点工程(

21、1997) 主体14层, 局部15层，总高度为45.5m，所有墙体均采用混 凝土小型空心砌块。节省钢材45%、降低土建造价18%。 盘盘 锦锦 15 层层 住住 宅宅 楼楼 1.3.4 収展趋势 上海园南混凝土空心砌块配筋砌体住宅试点工程上海园南混凝土空心砌块配筋砌体住宅试点工程(1998) 为18层混凝土空心砌块配筋砌体剪力墙结构体系住宅楼。 降低土建造价7.4%，节约钢材25%。 上上 海海 园园 南南 18 层层 住住 宅宅 楼楼 1.3.4 収展趋势 哈尔滨阿继科技园高层住宅楼哈尔滨阿继科技园高层住宅楼(2005) 地下1层、地上18层，主体总高度62.5m，双塔式结构。1- 5层为现

22、浇钢筋混凝土框架-剪力墙形式，6层为现浇钢筋 混凝土剪力墙结构，7-18层为配筋砌块剪力墙结构。 哈尔滨阿继科技园高层哈尔滨阿继科技园高层 住宅楼住宅楼 1.3.4 収展趋势 湖南株洲国脉家园高层住宅楼湖南株洲国脉家园高层住宅楼(2007年底竣工年底竣工) 地上19层，地下2层，层高2.9m，总高度60.3m，为目前 国内最高的配筋砌块砌体剪力墙结构高层房屋。 株洲国脉家园高层住宅楼株洲国脉家园高层住宅楼 1.3.4 収展趋势 (5) 预应力砌体结构预应力砌体结构 在墙体或构造柱中设置预应力钢筋，通过施加预应力提高 砌体结构的极限承载能力和变形能力，增强其抗震性能。 1.3.4 収展趋势 采用

23、预应力砌体和盒式拼装结构 采用隔振技术减轻地震作用危害 预应力砌体和盒式拼装结构预应力砌体和盒式拼装结构 隔振技术减轻地震作用隔振技术减轻地震作用 1.3.4 収展趋势 是现代砌体结构走向高层和抗震发展方向的一种新的结构 形式。 目前无专门设计规范，仅在砌体结构设计和施工的国际砌体结构设计和施工的国际 建议建议(CIB58)中有简单的条文。 目前研究重点：目前研究重点： 砌体中的徐变以及预应力损失值的计算； 预应力砌体抗拉、抗弯、抗压强度的计算方法； 预应力施加工艺、钢筋接头与锚固、锈蚀保护等； 预应力砌体多高层建筑抗震设计理论和方法研究。 1.3.4 収展趋势 20世纪世纪70年代：年代：

24、砌体结构振动台试验、数值分析及非线性分析。 20世纪世纪80年代：年代： 砌体结构可靠度、多层砖砌体建筑地震反应分析方法。 20世纪世纪90年代：年代： 高层配筋砌体地震反应全程分析、预应力砌体结构、 砌体隔震技术等方面的研究。 目前：目前： 新型节能环保墙体材料结构、砌体结构测试技术和数 据处理、耐久性以及修复补强技术等方面的研究。 (6) 砌体结构的理论研究砌体结构的理论研究 1.4 本课程学习方法与要求 1.4.1 学习方法学习方法 1.4.2 学习要求学习要求 1.4.3 参考书籍参考书籍 1.4.1 学习方法 1.4.1 学习方法学习方法 三注重：三注重：注重概念设计概念设计学习 注

25、重分析能力分析能力培训 注重创新能力创新能力培养 四结合：四结合：将土木工程传统知识与最新技术进展传统知识与最新技术进展相结合 将专业知识与现代信息技术专业知识与现代信息技术相结合 将书本知识与教师的科研成果书本知识与教师的科研成果介绍相结合 将基本概念与工程案例基本概念与工程案例教学相结合 五延伸：五延伸：课堂学习向实验教学实验教学、课程设计课程设计、毕业设计毕业设计、 学科竞赛学科竞赛和课外科技创新活动课外科技创新活动延伸 1.4.2 学习要求 1.4.2 学习要求学习要求 掌握混凝土楼盖结构、单层工业厂房、多层框架结构和砌 体结构的“四模块四模块”知识： 概念设计概念设计 结构分析结构分

26、析 结构设计结构设计 新结构新技术新结构新技术 掌握设计书编写、施工图绘制 掌握一种建筑结构设计软件 通过案例教学，加深对课程知识的理解通过案例教学，加深对课程知识的理解 基本学会开展结构设计与研究的方法基本学会开展结构设计与研究的方法 1.4.3 参考书籍 1.4.3 参考书籍参考书籍 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)S. 中国建筑工业出版社 砌体结构设计规范砌体结构设计规范 (GB50003-2001)S. 中国建筑工业出版社 王振东. 混凝土及砌体结构混凝土及砌体结构M. 中国建筑工业出版社，2002 程文瀼，颜德姮，康谷贻. 混凝土建筑结构设计混凝土建

27、筑结构设计(高等学校“十五”规 划教材)M. 中国建筑工业出版社，2003 舒士霖，邵永治，陈鸣. 新世纪高等院校精品教材-钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构 设计设计(第二版)M. 浙江大学出版社，2001 省级精品课程省级精品课程混凝土结构与砌体结构设计混凝土结构与砌体结构设计网站：网站： 1.4.3 参考书籍 沈蒲生，梁兴文. 混凝土结构设计混凝土结构设计M. 高等教育出版社，2003 叶列平，赵作周.混凝土结构混凝土结构M. 清华大学出版社，2006 干惟. 混凝土建筑结构设计混凝土建筑结构设计 (高等学校“十一五”精品规划教材)M. 中国水利水电出版社， 2008 丁大钧. 砌体结构砌体结

28、构(高等学校“十五”规划教材) M. 中国建筑工业出 版社，2004 唐岱新. 砌体结构砌体结构M. 高等教育出版社，2003 肖常安. 砌体结构M. 重庆大学出版社，2001 Arthur H.Nilson. 缩编国外精品教材-混凝土结构设计混凝土结构设计(原书第十三 版)(英文缩编版)M. 重庆大学出版社，2006 徐有邻. 混凝土结构设计规范理解与应用混凝土结构设计规范理解与应用M. 中国建筑工业出版社， 2002 小结与思考题 结构的分类有哪些？结构的分类有哪些？ 混凝土结构与砌体结构的设计方法的发展？混凝土结构与砌体结构的设计方法的发展？ 混凝土结构与砌体结构的应用情况？混凝土结构与

29、砌体结构的应用情况？ 混凝土结构与砌体结构的发展趋势？混凝土结构与砌体结构的发展趋势？ 本章小结：本章小结： 建筑结构常用形式 混凝土结构和砌体结构发展历程 本课程学习方法与要求 本章思考题：本章思考题： 课后作业 本章课后作业：本章课后作业： 5人一组，写一份读书报告 国内外最具特色的建筑案例(每组不少于5个工程实例) 1、单层工业厂房 2、大跨公共建筑 3、多层混凝土建筑 4、高层混凝土建筑 5、特种结构 6、砌体结构 由课代表组织课外演讲交流(PPT方式) 课程主讲人课程主讲人 余志武余志武 中南大学土木工程学院中南大学土木工程学院 建工系建工系 Design of Concrete 它

30、还具有将厂房的纵向荷载传递至纵向柱列、加强厂房纵向刚 度等作用。 选型依据： 吊车的起重量； 工作级别； 台数； 厂房的跨度； 柱距等。 3.2.2 主要构件的选型 常用吊车梁 序号序号 构件名称构件名称 跨度跨度(m) 适用起重量适用起重量(t) 形状示意形状示意 1 RC厚腹吊车梁厚腹吊车梁 6 轻级：轻级：3-50 中级：中级：3-30 重级：重级：5-20 2 RC薄腹吊车梁薄腹吊车梁 6 轻级：轻级：3-50 中级：中级：3-30 重级：重级：5-20 3 组合式轻型吊车组合式轻型吊车 梁梁 4/6 轻、中级：轻、中级：5 4 组合式吊车梁组合式吊车梁 6/12 轻、中级：轻、中级：

31、5 5 先张先张PC等截面吊等截面吊 车梁车梁 6 轻级：轻级：5-125 中级：中级：5-75 重级：重级：5-50 3.2.2 主要构件的选型 常用吊车梁 序号序号 构件名称构件名称 跨度跨度(m) 适用起重量适用起重量(t) 形状示意形状示意 6 后张后张PC等等 截面吊车梁截面吊车梁 6 轻级：轻级：15-100 中级：中级：5-100 重级：重级：5-50 7 后张后张PC鱼鱼 腹式吊车梁腹式吊车梁 6 中级：中级：15-125 重级：重级：10-100 8 后张后张PC鱼鱼 腹式吊车梁腹式吊车梁 12 中级：中级：5-100 重级：重级：5-50 9 先张部分先张部分 PC吊车梁吊

32、车梁 6 轻、中级：轻、中级： 30 3.2.2 主要构件的选型 柱的形式： 矩形柱、工字形柱、双肢柱等。 柱 常 用 柱 的 形 式 截面尺寸： h500mm 采用矩形实腹柱； h600800mm 采用工字形或矩形柱； h9001200mm 采用工字形柱； h13001500mm 采用工字形或双肢柱。 3.2.2 主要构件的选型 作用：承受全部重量和作用力。 常用形式：目前一般采用单独的杯形基础。 基础 桩基础 阶梯形基础 锥形基础 深埋高杯口基础 3.2.3 柱网布置和变形缝 3.2.3 柱网布置和变形缝 (1) 柱网布置 跨度 柱距 跨度：厂房纵向定位轴线之间的尺寸； 柱距：厂房横向定位

33、轴线之间的尺寸。 3.2.3 柱网布置和变形缝 厂房建筑模数协调标准规定： 跨度： 跨度18m： 3m的倍数进级(30M)； 跨度18m： 6m的倍数进级(60M) 允许21m/27m/33m等30M进级。 柱距： 采用扩大模数6m的倍数进级(60M) ； 也可采用9m的柱距； 或利用托架扩大柱距。 柱网布置的模数 3.2.3 柱网布置和变形缝 (2) 变形缝 伸缩缝 减少温度应力，保证厂房正常使用。 从基础顶面开始，将上部结构完全断开设缝。 间距（GB50010-2002）： 露天70m； 在室内或土中100m 剪应力 剪应力 主拉应力 主拉应力 裂缝 3.2.3 柱网布置和变形缝 沉降缝

34、作用：防止厂房发生不均匀沉降 设置：从基础至屋顶完全断开设缝。 剪应力 剪应力 裂缝 主拉应力 主拉应力 3.2.3 柱网布置和变形缝 防震缝 作用：减少厂房震害； 设置：从基础顶面至上部结构完全断开设缝； 缝宽：一般为50-70mm。 设置部位： 平面、立面复杂； 结构高度及刚度变化较大； 厂房侧边贴建生活间、变电所等坡屋。 地震区：伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝要求。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 (1) 支撑的作用 施工阶段和使用阶段保证厂房结构的几何稳定性； 保证厂房结构的纵横向水平刚度及空间整体性； 提供侧向支撑，改善结构的侧向稳定性； 传递水平荷载至主要承重构件或基础。 支撑的分

35、类： 屋盖支撑：上弦横向水平支撑、 下弦横向水平支撑、 纵向水平支撑、 垂直支撑、 纵向水平系杆、 天窗架支撑等 柱间支撑：上柱柱间支撑、 下柱柱间支撑 3.2.4 支撑的作用及布置原则 3.2.4 支撑的作用及布置原则 (2) 屋盖支撑 上弦横向水平支撑 构成： 沿跨度方向用交叉角钢在两榀屋架间上弦平面内及天窗架间上弦平 面内布置水平支撑，和屋架上弦杆构成水平桁架。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 作用： 保证屋架上弦的侧向稳定性； 增强屋盖的整体刚度； 承受并传递纵向水平荷载。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 变形缝横向水平支撑横向水平支撑 有檩体系中的布置： 布置在伸缩缝区段的两端

36、有时可设在第二柱间 3.2.4 支撑的作用及布置原则 有连接可靠的大型屋面板； (可不设) 设有通过端部第二柱间或伸缩缝的天窗; (设置) 采用钢筋砼拱形或梯形屋架。(应设) 无檩体系中的布置： 3.2.4 支撑的作用及布置原则 下弦横向水平支撑 构成： 作用： 将山墙风荷载及纵向水平荷载传至 纵向柱列； 防止屋架下弦侧向振动。 沿跨度方向用交叉角钢，在两榀屋 架间下弦平面内布置水平支撑，与 屋架下弦杆构成的水平桁架。 与上弦横向水平支撑在同一柱间形 成空间稳定性。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 布置： 抗风柱与屋架下弦连接传递纵向水平力时； 设有硬钩桥吊或5T锻锤等振动设备时； l 18

37、m且下弦设有形成封闭支撑系统的纵向水平支撑时； 设有吊点屋架下弦的纵向或横向运行的悬挂吊车时。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 下弦纵向水平支撑 构成： 沿着厂房纵向，在屋架间下弦第一节间位置，连续布置十字交 叉支撑组成的水平桁架。 下弦纵向与横向水平支撑应形成封闭系统。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 作用： 加强屋盖结构的横向水平刚度； 保证横向水平荷载的纵向分布，加强厂房的空间工作； 保证托架上弦的侧向稳定； 传递山墙风荷载及纵向水平荷载。 2 2 2 3 3 (a) (b) (c) 横向 托架 纵向 3.2.4 支撑的作用及布置原则 布置： 为保证厂房空间刚度，应尽可能与横向水平支

38、撑形成封闭的水平 支撑系统； 当设有软钩桥式吊车且厂房高度大、吊车起重量较大，应在屋架 下弦端节间沿厂房纵向通长或局部设置一道； 厂房设有托架，应沿托架一侧设置下弦纵向水平支撑。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 垂直支撑 作用： 保证屋架或天窗架平面 外的稳定； 将纵向水平力由屋架上 弦平面传至屋架下弦平 面内。 构成： 一般由角钢杆件与屋 架直腹杆或天窗架立 柱组成垂直桁架。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 设置： 垂直支撑与屋架下弦横向水平支撑应布置在同一柱间； 当跨度30m时，应在每一伸缩缝区段端部的第一或第二 柱间、屋架跨度1/3左右的节点处设置两道垂直支撑； 伸缩缝区间长度60m

39、时，应在柱间支撑部位增设一道垂直支 撑； 设有3T锻锤的厂房，应在其所处柱间及其以锻锤为中心的 30m范围内的屋架间，每跨连续增设一道垂直支撑。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 水平系杆 分类： 刚性系杆：既能承拉又能承压，常为双角钢杆件或RC杆件。 柔性系杆：只能承受拉力，多为单角钢，截面较小。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 作用： 上弦水平系杆是为保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘侧向稳定； 下弦水平系杆是为防止在吊车或有其它水平振动时屋架下弦侧 向颤动。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 布置： 当设置垂直支撑时，对未设垂直支撑的屋架间，应在相应于垂 直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，

40、设置通长水平系杆。 跨中设垂直支撑时，宜沿其纵向垂直平面设通长上弦刚性和下 弦柔性系杆；端部设垂直支撑时，一般沿其铅垂面设通长下弦 刚性系杆。 设有下弦横向或纵向水平支撑时，均应设置相应的下弦刚性系 杆，以形成水平桁架。 天窗侧柱处应设柔性系杆，在天窗范围内沿纵向设13道通长 上弦刚性系杆，以保证屋架上弦侧向稳定。 当屋架横向水平支撑设在端部第二柱间时，应在第一柱间设置 上、下弦刚性系杆。 大型屋面板的肋、有檩体系的檩条可起到系杆的作用。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 天窗架支撑 构成： 天窗架上弦横向水平支撑； 天窗架间垂直支撑； 水平系杆。 作用： 保证天窗上弦侧向稳定； 传递天窗端壁

41、风荷载。 布置： 垂直支撑设置在天窗两侧； 横向水平支撑和垂直支撑均设置在天窗端部第一柱间内； 未设置上弦横向水平支撑的天窗架间上弦节点设置柔性系杆。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 (3) 柱间支撑 构成： 包括上柱支撑和下柱支撑。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 (3) 柱间支撑 构成： 包括上柱支撑和下柱支撑。 由交叉钢杆件组成，交叉倾角宜取45。 有十字交叉形支撑和门架式支撑等形式。 十字交叉形支撑 门架式支撑 3.2.4 支撑的作用及布置原则 作用： 提高厂房的纵向刚度和稳定性; 传递纵向水平力到两侧柱列。 3.2.4 支撑的作用及布置原则 设置工况： 当设有A6A8的吊车，或A

42、1A5的吊车起重量10t时； 厂房跨度18m，或柱高8m时； 厂房每列纵向柱总数7根时或设有3t以上的悬挂吊车时； 露天吊车栈桥的柱列。 布置要求： 上柱柱间支撑：一般在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平支撑相 对应的柱间以及伸缩缝区段中央或临近中央的 柱间。 下柱柱间支撑：在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。 3.2.5 围护结构布置 3.2.5 围护结构布置 主要包括： 屋面板的布置（详见3.2.2节(3)款点的论述） 抗风柱的布置 圈梁的布置 连系梁的布置 过梁的布置 基础梁的布置 墙体(板)等的布置 16 17 3.2.5 围护结构布置 (1) 抗风柱的布置 对承受风荷载较大的山墙，设

43、置抗风柱将山墙分成区格，使部分风 荷载通过抗风柱传给基础或经屋盖系统传给纵向排架。 3.2.5 围护结构布置 抗风柱与其他构件的连接： 一般与基础刚接； 与屋架之间采用弹簧板连接：竖向可移动、水平连接可靠； 当屋架设有下弦横向水平支撑时，可与下弦铰接； 厂房沉降量较大时，宜采用槽形孔螺栓连接。 3.2.5 围护结构布置 (2) 圈梁的布置 构成： 设置于墙体内并与柱子连接的现浇钢筋混凝土构件。 作用： 将墙体与排架柱、抗风柱等箍在一起，以增强厂房的整体性； 防止因地基不均匀沉降或较大振动荷载对厂房产生不利影响。 附加圈梁的设置 3.2.5 围护结构布置 (3) 连系梁及过梁布置 连系梁除承受墙

44、体荷载外，还具有连系纵向柱列、增强厂房的纵向刚度、 传递纵向水平荷载的作用。 当墙体开有门窗洞口时，需设置钢筋混凝土过梁，以支承洞口上部墙体 的重量。 在进行围护结构布置时，应尽可能地将圈梁、连系梁和过梁结合起来， 使一种梁能兼作两种或三种梁的作用，以简化构造，节约材料，方便施 工。 3.2.5 围护结构布置 (4) 基础梁布置 单层厂房中，一般采用基础梁来承托围护墙体的重量，并将其传至柱基顶面， 而不另做墙基础，以使墙体和柱的沉降变形一致。 3.3 排架计算 3.3.1 计算简图 3.3.2 荷载计算 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 3.3.4 力法计算不等高排架内力 3.3.5 排架内力组合 3.3.6 考虑整体空间作用的计算 3.3.7 纵向柱距不等的排架内力计算 3.3.8 复式排架的简化计算 3.3.9 排架的横向刚度验算 3.3.1 计算简图 3.3.1 计算简图 单层厂房排架结构实为空间结构。 简化计算： 在跨度方向按横向平面排架计算； 在柱距方向按纵向平面排架计算。