单元17单层厂房排架结构【学习目标】1、能辨识单层厂房结构形式、结构组成；2、能进行简单的结构布置；3、会计算排架结构相关构件（如牛腿、基础等）的配筋。【知识点】单层工业厂房的特点及结构形式、排架结构的组成及传力途径、结构布置、厂房柱、柱下独立基础等。【工作任务】任务单层厂房柱牛腿的设计【教学设计】本单元设计一个项目----单层厂房柱牛腿设计。围绕这个项目，教学从参观工程实例结合图片展示，从简单到复杂，逐步深入，分三步进行，让学生确定牛腿尺寸、配筋计算及构造要求、绘制施工图。17.1单层厂房的特点及结构形式在工业建筑中，单层厂房是最普遍采用的一种结构形式，主要用于冶金、机械、化工、纺织等工业厂房。这类厂房一般设有较重的机械和设备，产品较重且轮廓尺寸较大，大型设备可以直接安装在地面上，便于产品的加工和运输。单层厂房便于定型设计、构配件的标准化、通用化、生产工业化、施工机械化。17.1.1单层厂房的特点单层厂房，生产工艺流程较多，车间内部运输频繁，地面上放置较重的机械设备和产品。所以单层厂房不仅要满足生产工艺的要求，还要满足布置起重运输设备、生产设备及劳动保护要求。因此其特点一般跨度大、高度高，结构构件承受的荷载大，构件尺寸大，耗材多，同时设计时还要考虑动荷载作用。17.1.2单层厂房的结构型式单层厂房按承重结构的材料大致可分为：混合结构、混凝土结构和钢结构。一般来说，无吊车或吊车起重量≤50kN、跨度≤15m、柱顶标高≤8m，无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构(砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架)；当吊车起重量≥2500kN、跨度≥36m的大型厂房或有特殊工艺要求的厂房(如设有100kN以上锻锤的车间以及高温车间的特殊部位等)，一般采用钢屋架、钢筋混凝土柱或全钢结构；其他大部分厂房均可采用混凝土结构，一般应优先采用装配式和预应力混凝土结构。钢筋混凝土单层工业厂房主要有两种结构类型：排架结构和刚架结构，如图17—1所示。图17-1钢筋混凝土单层工业厂房的两种基本类型排架结构是由屋架(或屋面梁)、柱、基础等构件组成，柱与屋架铰接，与基础刚接。根据生产工艺和使用要求的不同，排架结构可做成等高、不等高等多种形式（如图17-2所示）；根据结构的材料的不同，排架可分为：钢—钢筋混凝土排架、钢筋混凝土排架和钢筋混凝土一砖排架。此类结构能承受较大的荷载作用，在冶金和机械工业厂房中广泛应用，其跨度可达30m，高度可达20～30m，吊车吨位可达150t或150t以上。a等高两跨厂房b不等高三跨厂房c锯齿形柔性排架d常用单跨厂房图17-2单跨与多跨排架刚架结构的主要特点是梁与柱刚接，柱与基础通常为铰接。因梁、柱整体结合，故受荷载后，在刚架的转折处将产生较大的弯矩，容易开裂；另外，柱顶在横梁推力的作用下，将产生相对位移，使厂房的跨度发生变化，故此类结构的刚度较差，仅适用于屋盖较轻的厂房或吊车吨位不超过lOt,跨度不超过lOm的轻型厂房或仓库等。本单元主要讲述钢筋混凝土铰结排架结构的单层厂房，这类厂房的结构构件组成如图17-3所示。图17-3单层厂房结构组成1-屋面板；2-天沟板；3-天窗架；4-屋架；5-托架；6-吊车梁；7-排架柱；8-抗风柱；9-基础；10-连系梁；11-基础梁；12-天窗架垂直支撑；13-屋架下弦横向水平支撑；14-屋架端部垂直支撑；15-柱间支撑【工学结合】参观我院室内运动馆、大学生活动中心等建筑物，分析它们的结构组成。17.2排架结构的组成及传力途径17.2.1结构组成单层厂房由如图17-3所示的屋面板、屋架、吊车梁、连系梁、柱、基础等构件组成。1．屋盖结构屋盖结构分无檩和有檩两种体系，前者由大型屋面板、屋面梁或屋架(包括屋盖支撑)组成；后者由小型屋面板、檩条、屋架(包括屋盖支撑)组成。屋盖结构有时还有天窗架、托架，其作用主要是维护和承重(承受屋盖结构的自重、屋面活载、雪载和其他荷载，并将这些荷载传给排架柱)，以及采光和通风等。2．横向平面排架横向平面排架由横梁(屋面梁或屋架)和横向柱列(包括基础)组成，它是厂房的基本承重结构。厂房结构承受的竖向荷载(结构自重、屋面活载、雪载和吊车竖向荷载等)及横向水平荷载(风载和吊车横向制...
