当前课程知识点:混凝土建筑结构 > 2. 单层厂房 > 2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置 > 2-4单层厂房支撑抗风柱圈梁连系梁过梁基础梁
同学你好
这一讲的内容是
单层厂房支撑
抗风柱 圈梁 连系梁 过梁 基础梁
对这样一个典型的单层厂房来说
它的支撑有哪些类别
在这个图上简要地画出了部分的类别
比如说有属于屋架之称的12 13 14
也就是天窗架垂直支撑
屋架下弦横向水平支撑
屋架端部垂直支撑
以及柱间支撑
支撑的主要作用有这四大类
第一 保证结构构件的稳定与正常工作
第二 增强厂房的整体稳定性和空间刚度
第三 把纵向的风荷载
吊车纵向水平荷载
以及水平地震作用等传递到主要的承重构件
第四 保证在施工安装阶段结构构件的稳定
来看一下支撑的分类可以分为两大类
第一类是屋盖支撑
包括四类
横向水平支撑
纵向水平支撑
垂直支撑以及水平系杆
第二大类是柱间支撑
屋盖支撑
第一类横向水平支撑
它又分为上弦横向水平支撑
和下弦横向水平支撑
布置的位置
一般是在厂房温度区段的两端
由交叉的角钢和
屋架的上下弦平面所组成的水平桁架
它的作用是加强屋盖纵向水平面内的刚性
传递山墙和抗风柱传来的水平荷载
包括上弦横向水平支撑
以及下弦的横向水平支撑
上弦横向水平支撑
像在左边左下边这边图上显示出来的
它是布置在上弦水平的方向
从这个图上可以看出来
它是在屋架的上弦
就是这个位置和这个位置
布置的
在上弦平面内
在每个温度区段的两端布置
比如说是这边
在这两端布置
如果用伸缩缝断开的时候
在伸缩缝的两边也需要布置
它的功能是有檩体系增加纵向刚度
以及和抗风柱一起传递风荷载
下弦横向水平支撑布置的位置是在屋架的下弦
就在这个图上看出来是在这个位置
下弦的位置
在每个温度区段的两端
在屋架的下弦
平面内设置
它的形式一般是X型
功能也是和抗风柱一起传递风荷载
如果屋架下弦还悬挂有吊车的时候
它能够保证沿着纵向的传力
屋盖支撑
还包括纵向水平支撑
它是由交叉的角钢
和屋架下弦所组成的水平桁架
一般布置在屋架的第一个节间和屋架的中部
它的作用是加强屋盖横向水平面内的刚度
屋架下弦纵向水平支撑
是当厂房比较高
吊车吨位比较大
在跨的两侧第一个屋架节间设置
比如说从这个图上来看
就是上边
这个区域设置
然后下边在这个区域设置
这是它屋架纵向水平支撑设置的区域
一般只设置在屋架的下弦
在它上弦的部分是不设置的
垂直支撑
它是由交叉的角钢和屋架的直腹杆
或天窗架立柱组成的垂直支撑
它这个设置的平面是在竖向的
在竖直平面内
一般是在厂房温度区段的两端
屋架端部或者跨中
总共是设置三道
如果跨度比较大的时候
那么除了两端之外
在跨度1/3左右的节点
另外增设两道
就总共是四道
一般不沿着厂房
纵向通常设置
只在温度区段的两端
第一个柱间和第二个柱间设置
形式是X型
也可以是V形
它的作用
垂直支撑的作用是保证屋架出平面的稳定
出平面的意思就是和平面
相垂直的方向的稳定性
传递纵向荷载
比如说在
这个页面上左边设置的有三道垂直支撑
位置分别是在这个位置
左边
然后在中间跨中的位置
以及在右边这个位置
在竖直平面内设置
右边这个图上
除了画出来屋架的垂直支撑之外
另外把天窗架的垂直支撑也画出来了
比如说在立面图上表示出来是在这个位置
以及在这个位置
这是屋架的垂直支撑
另外屋架的支撑内还包括系杆
系杆一般是沿着纵向通长布置的
连接在垂直支撑或上下弦
横向水平支撑的节点上
单根的连系杆件可能是受拉的
也可能是受压的
如果是受拉的
一般是钢构件用钢材做的
如果是受压的可以是钢结构的
也可以是钢筋混凝土的
水平系杆的作用是保证屋架及其杆件的稳定性
避免屋架下弦产生过大的震动
支撑还包括柱间支撑
柱间从它这个名字上就可以看出来
柱间支撑布置的时候
是在柱子和柱子之间沿着纵向布置的
它是由交叉的钢斜杆或钢门架所组成
分为上柱柱间支撑和下柱柱间支撑
上柱的柱间支撑布置的位置有三个
一般是在厂房温度区段的两端各布置一个
然后在跨中的位置
在纵向温度区段中央的位置
再布置一个
总共是三个
下柱的柱间支撑
一般布置在温度区段的中央
柱间支撑的作用是传递纵向荷载
帮助纵向柱列共同来抵抗水平力
柱间支撑设置有一些条件
比如说在下列五种条件下需要设置柱间支撑
第一个是设有悬臂吊车或者吊车起重量
大于3吨级以上的悬挂吊车
第二个是设有A6 A7 A8
也就是通常所说的重级工作制吊车的时候
或者是A1到A5
也就是轻级或者中级工作制吊车
但是吊车起重量大于10吨的情况
第三类是厂房跨度大于18m
或者柱高大于8m
第四类是纵向柱的总数
每排在7根以下
第五个是露天吊车的柱列
这几种情况都需要设置柱间支撑
柱间支撑一般采用的是钢结构
当厂房的要求比较低
比如说是
设有中级或者轻级工作制吊车的时候
也可以采用钢筋混凝土的柱间支撑
这个图里面就很清楚的画出了
上柱柱间支撑和下柱柱间支撑的
布置的位置
在这里有一个问题可以考虑一下
为什么在下柱柱间支撑只需要设在
温度区段的中央这个位置
在这一跨里面设置
这个位置设置
因为我们知道在纵向厂房比较长的时候
它受温度应力的作用比较明显
如果说你两端给它再约束住
那么它就限制了它的自由变形
这时候温度应力就比较大
容易引起比较明显的裂缝
所以设置下柱柱间支撑的时候
只需要在中间限制变形
下面再来看一下单层厂房中一些其他的构件
抗风柱 圈梁 连系梁 过梁以及基础梁
抗风柱设置的位置是在山墙内侧
紧贴着山墙设置的
那么它的形式可以是砌体的
也可以是钢筋混凝土的
抗风柱的上端和屋架连接的时候
要保证水平向能够有效地传递风荷载
但是竖向又要允许它有一定的相对位移
这个是什么原因
因为屋架的两端是搁置在排架柱的柱顶
所以屋架是和排架柱同时沉降的
而我们知道它的荷载比较大
抗风柱
它所受的竖向荷载比较小
所以说屋架的竖向位移大
抗风柱的竖向位移小
它们之间如果说固定住
抗风柱有可能就被屋架拉裂了
所以这个时候要求
竖向能够有一定的竖向相对位移
可以采用弹簧板连接
也可以采用螺栓连接
抗风柱的截面
上柱一般选择是矩形截面
下柱截面如果比较小的可以是矩形
如果它截面比较大的时候
可以选用工字型
抗风柱的柱脚
也就是说下端和基础杯口的连接方式
一般采用的是刚接的方式
如果考虑到厂房还有建二期的可能
就是说以后还有拆除的可能
那么抗风柱的柱脚可以设置成柔性连接
也就是说用沥青麻丝填捣
它的上端和屋架是铰接
这个是抗风柱以及它和屋架的连接构造
在这个图上
这个是屋架的上弦和抗风柱的上柱
这个位置连接的时候
我们把它放大
可以用弹簧板这种形式连接
也可以用螺栓连接
这两种方式都可以保证
在水平上可以有效地传递荷载
也就是说水平风荷载
但是在竖向它又允许有一定的相对位移
再来看一下圈梁 过梁和连系梁
这几类在砌体结构上都有专门的讲解
在这里我们就不详细的介绍
还有一个是基础梁
基础梁是搁置在基础杯口上
可以是直接搁置在基础杯口上
也可以是先加一个混凝土垫块
然后再在它上面砌入墙体
比如这是基础墙的一个示意图
中间这个图上
也就是说这个基础墙体
直接搁在基础梁上
基础梁搁置在基础的杯口上
如果这个基础的埋置比较深
如果基础梁是直接搁置在基础上
那么它上面的这一部分墙体的高度
就是这个高度就太高了
怎么办
我们可以在基础杯口上先做一个垫块
这个是个垫块
垫起来以后
在它上面再做这个基础梁
然后在它上面再砌墙
这样墙体的
高度就会减少很多
就是有一部分垫块垫起来了
不用砌墙了
好 这一讲的内容就到这里
再见
-教材与课程内容
--教材
-1.1概述
-1.2现浇单向板肋梁楼盖
-1.3双向板肋梁楼盖
-1.4无梁楼盖+1.5装配式楼盖
--1-19无梁楼盖
-1.6楼梯与雨蓬
--1-20楼梯
--1-21雨蓬
-1. 楼盖--课后习题
-2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置
--2-3变形缝
-2.2排架计算
--2-8内力组合
-2.3单层厂房柱
--2-9单层厂房柱
--2-11牛腿设计
-2.4柱下独立基础
-2.5吊车梁
--2-13吊车梁
-2. 单层厂房--课后习题
-3.1多层框架结构的组成与布置
-3.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法
-3.3多层框架内力组合
-3.4无抗震设防要求时框架结构构件设计
-3.5多层框架结构基础
-3. 多层框架结构--课后习题
-4.1概述
-4.2高层建筑结构体系与布置原则+4.3高层建筑结构上的作用
-4.4剪力墙构件
-4.5剪力墙结构
-4.6框架—剪力墙结构
-4.7筒体结构
--4-28筒体结构
-4. 高层建筑结构--课后习题
-单层厂房主要构件及计算方法演示视频——西安交通大学本科生王宇、龙杰烨、张松、刘昊洋作品