2019年岩土工程师结构设计考点冲刺（十）

　　第七节单层厂房

　　一、组成与布置

　　(一)组成

　　1.屋盖结构

　　(1)有檩屋盖体系：由压型钢板或小型屋面板、檩条、屋架及支撑系统组成。

　　(2)无檩屋盖体系：由大型屋面板、天沟板、屋架或屋面梁及屋盖支撑系统组成。

　　(3)为采光及通风设有天窗时，由天窗架、挡风板、支撑组成。

　　(4)对于有抽柱的厂房，在抽柱部位设有托架。

　　2.横向排架

　　(1)中部横向排架：由屋面梁或屋架，横向柱列和基础组成。

　　(2)端部横向排架：除具有中部横向排架的组成外，一般还设有抗风柱、抗风梁、基础梁。

　　3.纵向排架

　　由纵向柱列、连系梁、吊车梁、柱间支撑、基础梁、基础组成。

　　4.围护结构

　　由纵墙、山墙(横墙)、墙梁、抗风柱(有时设有抗风梁或抗风桁架)、基础梁、基础等组成。由上述四部分组成空间受力与围护结构。

　　(二)结构布置

　　1.厂房平面布置

　　柱网布置首先满足生产工艺要求，并应符合统一模数，厂房跨度可选9m、12m、15m、18m、21m、24m、27m、30m、33m、36m等。柱间距可选用6m、9m和12m。厂房应按《混凝土规范》要求设置变形缝。除有要求外，一般可不设沉降缝。在地震区应按防震缝要求做伸缩缝。变形缝处应设双排架。

　　2.厂房剖面布置

　　柱高按生产工艺要求确定，应满足吊车轨顶标高及吊车安全运行的要求，并应符合模数。

　　3.屋盖结构布置

　　应优先采用自重较轻的压型钢板、轻质大型屋面板等。有檩屋盖中，常用冷弯薄壁型钢、轻型H型钢檩条，檩条应布置在屋架节点上。

　　天窗架应从两端的第二柱间开始布置，对于抗震设防烈度为8度及8度以上的地区，则应从第三柱间开始布置。有抽柱时，应沿纵向布置托架。

　　4.支撑系统布置

　　支撑系统主要是用于加强厂房的整体刚度和稳定，并传递风荷载及吊车水平荷载，可分为屋盖支撑和柱间支撑两大类。屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、竖向支撑及纵向水平系杆，天窗架支撑等。柱间支撑有分为上柱支撑和下柱支撑。

　　横向水平支撑布置在温度区段的两端。上、下弦横向水平支撑最好布置在同一柱间内。纵向水平支撑一般是由交叉角钢等杆件和屋架下弦第一节间组成水平桁架。

　　竖向支撑一般是由角钢杆件与屋架中的直腹杆或天窗架中的立柱组成垂直桁架。一般布置在厂房温度区段两端第一或第二柱间，并在下弦柱高处布置通长水平受拉系杆。

　　系杆一般通长设置，一端最终连接于竖向支撑或上、下弦横向水平支撑节点上。关于各种支撑的设置原则，详见有关结构设计手册。

　　柱间支撑的上柱柱间支撑一般设在温度区段两侧与屋盖横向水平支撑相对应的柱间，以及温度区段中央柱间;下柱柱间支撑设置在温度区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

　　5.围护结构布置

　　厂房檐口处的柱高小于等于8m、跨度小于等于12m时，抗风柱可用砖壁柱，一般采用钢筋混凝土抗风柱。对圈梁、过梁、连系梁和基础梁应综合考虑，尽可能一梁多用。

　　二、柱

　　柱子分为排架柱与抗风柱。排架柱设计计算应考虑下列要点：

　　1.截面形式和尺寸

　　(1)厂房柱常用截面形式

　　应根据厂房跨度、高度和吊车起重量确定，一般可参照柱截面高度h大小选型。当h≤500mm时，矩形截面,h=600～800mm时，矩形或工字形;h=900～1200mm时，工字形截面;h=1300～1500mm时，工字形或双肢柱;h>1600mm时，双肢柱。

　　(2)柱截面尺寸

　　由计算确定，且应符合最小截面的构造规定，其目的是保证必要的横向刚度。一般可不必验算横向水平位移。

　　2.截面配筋计算要点

　　(1)柱的计算长度可按《混凝土规范》第6.2.20条取用。

　　(2)已知柱子计算长度l。，截面尺寸，控制截面内力M、N、V，及选定截面材料后即可按偏心受压构件进行截面配筋计算。

　　(3)运输及吊装验算构件平卧浇制时，采用平吊较为方便，应按平吊验算;当平吊验算不够时，可采用翻身起吊验算。

　　3.柱的构造要求(见《混凝土规范》第9.3条)