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单层工业厂房排架结构设计范例设计目标：设计一种单层工业厂房的排架结构，以满足建筑物的承载力、稳定性和经济性的要求。
1.设计参数：-工业厂房建筑面积：1000平方米-建筑高度：10米-使用荷载：每平方米1000N-特殊荷载：吊装设备荷载，需根据实际情况进行计算-设计使用年限：30年2.结构设计：-地基：采用深基础，基础底面积为建筑面积的1.2倍，基础深度为2.5米。
地基使用混凝土建造。
-柱子：柱子采用钢结构，根据荷载计算确定柱子的数量和尺寸。
柱子的布置需要满足建筑物的整体平衡和稳定性要求。
-梁：梁采用钢结构，根据荷载计算确定梁的尺寸和布置。
梁的跨度应合理，以确保建筑物的承载能力。
-屋面：采用金属屋面板覆盖，屋面结构采用钢构件支撑。
屋面板应具有防水、保温和隔音功能。
-墙体：墙体采用砖混结构或钢板结构，根据实际情况进行选择。
墙体应满足建筑物的承重和隔热要求。
-排水系统：设计合理的排水系统，确保雨水能够及时排出，避免水浸和漏水问题。
-防火设计：根据建筑物所处的防火等级要求，设计合理的防火措施，确保建筑物的安全性。
3.结构计算：-根据使用荷载和特殊荷载的要求，计算柱子、梁和屋面等结构的截面尺寸和受力情况。
-根据设计使用年限，确定结构的材料使用寿命和抗震要求。
4.结构施工：-根据设计图纸和施工方案，进行结构施工和安装。
施工过程中需进行检查和验收，确保施工质量。
5.结构检验：-结构竣工后，进行结构的静荷载试验和动荷载试验，确保结构的安全性和满足设计要求。
6.结构维护：-建立定期维护和检修制度，对结构进行定期检查和维护，确保结构的正常使用寿命。
总结：单层工业厂房排架结构设计需要充分考虑建筑物的承载力、稳定性和经济性要求。
设计过程中，需要进行材料计算、结构设计和施工等方面的工作，确保结构的安全性和稳定性。
在设计完成后，需进行结构的试验和验收，定期进行维护和检修，以确保结构的正常使用寿命。
单层厂房排架结构设计分析摘要：混凝土结构类型一般用于普通厂房的框架、排架结构。
但由于单层厂房排架结构的特点，单层厂房排架结构的建设需要注意许多问题，因此单层厂房排架结构的设计方案备受关注。
现阶段，我国经济发展处于快速发展时期，各行各业发展趋势如此之快，单层厂房排架结构厂房在各行各业的应用日新月异。
本文以单层厂房排架结构带20t桥式吊车厂房为例，主要阐述了排架厂房的结构和典型节点的生产。
例中，工业厂房主结构为钢筋混凝土柱和变截面钢梁的设计理论。
排架结构屋顶采用复合保温板，是指金属波纹外加玻璃纤维丝保温材料的形式。
关键词：工厂；20t桥式吊车排架结构；结构特征引言近年来，随着工业建筑的蓬勃发展，各类钢结构厂房广泛应用于我国的许多业务范围，其中排架结构厂房应用于各类工业建筑。
排架结构厂房具有耐久性好、使用空间大、工期较快、环保、抗震能力优异等优点。
与传统的钢筋混凝土框架厂房相比，具有高、大、轻三个特点。
随着工业生产制造技术的不断进步，施工技术的不断成熟、模块化。
相信在未来，排架结构厂房在各行业的应用中仍然会越来越广泛，市场前景也会越来越广阔。
1.工业厂房排架结构设计的关键点是普通排列钢屋架上的檩条支撑点是指排架结构各变形缝区间顶部的纵向水平支撑。
其功能是在钢屋架上的檩条平面上形成刚度框，提高屋架的整体弯曲刚度，保证钢屋架上的檩条或屋面梁上翼缘板平面图外的平整度，将抗风柱传递的荷载传递到(垂直)排架柱顶。
檩条屋架系统采用混凝土结构屋面梁时，应在梁的上翼缘板平面上设置横向水平支撑，并设置在顶部第一跨度及其变形缝间隔两侧的第一或第二跨度内。
当使用大型屋面板，连接可靠，可以保证屋面平面稳定，可以传递风荷载时，认为大型屋面板可以作为支撑，上檩条水平支撑不再设置。
对于选用混凝土结构弧形、梯形钢屋架的屋架系统，应在每个变形缝区间顶部的第一或第二个跨度内设置水平支撑。
当排架结构设置天窗时，应根据钢屋架上弦杆部件的稳定标准，在天窗范围内沿排架结构垂直设置连杆。
2 单层厂房结构设计2.0 单层工业厂房结构设计基本要求本课程设计的基本要求是：●通过课程设计，掌握工业建筑设计的特点，装配式混凝土排架的受力特点；●掌握单层工业厂房荷载特点、传力路径，掌握厂房抗力构件的形式及组成方案；●掌握装配式结构中标准构件的选型；●掌握单层工业厂房排架的内力分析、内力组合和构件截面设计方法；●正确理解和运用构造措施，保证结构正常工作条件；●掌握表达设计意图的正确方法，包括各部分图纸的作用、应达到的深度和正确的表示方式。
2.1 结构类型和结构体系方案设计：●确定结构类型和结构体系；●结构布置；●构件选型。
结构类型：●混合结构●钢结构●混凝土结构结构体系：●排架结构：由屋架或屋面梁、柱和基础组成，柱顶与屋架铰接，柱底与基础顶面固接。
适用范围：跨度可超过30m，高度可达20～30m或更大，吊车吨位可达150t甚至更大。
刚架结构：由横梁、柱和基础组成。
柱顶与横梁刚接，为同一构件，柱底与基础一般为铰接，有时也采用刚接。
如二铰门架（门架顶点为刚接）、三铰门架（门架顶点为铰接）。
适用范围：无吊车或吊车吨位不超过10t，跨度不超过18m的中、小型单层厂房或仓库。
2.2 排架结构组成及荷载传递2.2.1 结构组成（图2.2.1）排架柱顶以上部分各构件，包括屋面板、天窗架、屋架、托架等。
屋盖结构体系：●无檩屋盖结构体系：由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖支撑所组成，有时还包括天窗架和托架。
●有檩屋盖结构体系：由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成。
单层工业厂房主要采用无檩屋盖结构形式。
2、纵、横向平面排架●横向平面排架（图 2.2.2），由横梁（屋架或屋面梁）和横向柱列（包括基础）所组成，是厂房的基本承重结构。
●纵向平面排架（图 2.2.3），由连系梁、吊车梁、纵向柱列（包括基础）和柱间支撑等组成。
围护结构包括：纵墙、横墙（山墙）、抗风柱、连系梁、基础梁等构件。
2.2.2 荷载传递1、荷载分类永久荷载（恒荷载）：包括各种构件、围护结构及固定设备的自重。
单层厂房排架结构设计实例单层厂房排架结构设计实例一、设计要求某公司为了提高生产效率和物料存储能力，决定对其现有厂房进行改造，设计一个单层厂房排架结构。
设计要求如下：1. 排架结构能够承受货物的自重和所受的动载荷；2. 排架结构采用铁质材料和焊接工艺，具有良好的承载能力和稳定性；3. 排架结构的设计和制作周期应尽可能短，成本尽可能低。
二、结构设计根据上述需求和实际情况，结合厂房的使用需求和空间限制，设计了以下单层厂房排架结构。
1. 基础设计首先进行基础设计，确保排架结构的稳定性和安全性。
基础采用混凝土浇筑，深度根据土壤承载能力确定。
基础的宽度和长度根据排架结构的尺寸和重量进行计算。
2. 框架结构设计根据排架结构的使用需求和空间限制，设计了一个长方形的框架结构。
框架结构采用钢材料制作，具有良好的承载能力和稳定性。
框架结构包括上梁、下梁、纵梁和支撑柱等部分。
下梁和纵梁均采用矩形钢管制作，上梁采用H型钢。
这样设计能够更好地支撑货物的重量和动载荷，并能够增强排架结构的稳定性。
支撑柱采用矩形钢管制作，固定在基础上。
3. 排架板设计排架板是承载货物的部分，需要具备良好的承载能力和稳定性。
排架板采用冷轧钢板制作，可以根据需要进行切割和制作成不同尺寸的板。
排架板与框架结构之间通过焊接进行固定，确保承载能力和稳定性。
4. 其他设计要点除了基础设计、框架结构设计和排架板设计外，还需要考虑其他细节问题。
例如，排架结构的通风设计、防火设计和安全防护措施等。
排架结构的通风设计可以使用通风管道进行，相应的防火设计和安全防护措施可以根据相关的法规和标准进行。
三、设计结果经过详细的设计和计算，得到了最终的单层厂房排架结构设计。
整个排架结构能够满足公司对存储货物的需求，具备良好的承载能力和稳定性。
设计的排架结构工艺简单，适合工厂现场制作和施工，能够在短时间内完成。
四、结论通过对单层厂房排架结构的设计实例进行分析，可以得出以下结论：1. 在排架结构的设计中，需要考虑结构的稳定性、承载能力和成本等因素；2. 使用铁质材料和焊接工艺制作排架结构可以提高结构的承载能力和稳定性；3. 排架板的设计和制作需要根据实际需求进行，应具备良好的承载能力和稳定性；4. 在设计过程中需要考虑通风设计、防火设计和安全防护措施等因素。
单层厂房的结构体系 一、单层工业厂房的结构型式 1.单层钢筋混凝土柱厂房：主要承重构件采用钢筋混凝土柱，钢筋混凝土屋架（薄腹梁）或钢屋架。当有吊车时，一般采用钢筋混凝土吊车梁。 2.单层钢结构厂房：主要承重构件采用钢柱、钢屋架、钢吊车梁。 3.门式刚架轻工厂房：门式刚架是由柱和梁结合在一起，形状像门字的结构。有钢筋混凝土门式刚架和钢门式刚架二种。
二、单层工业厂房的柱网布置 单层厂房柱子的开间尺寸一般均为6.0m，当有特殊需要时也可为：9m，12m。厂房的跨度（即柱子的进深间距）一般为：9m，12m，15m，18m，21m，24m，27m，30m……等， 柱网的尺寸都是3.0m的模数。 厂房的山墙应布置抗风柱，其间距一般为6.0m，亦可根据山墙门洞位置，调整确定抗风柱的位置。
三、单层工业厂房围护墙 单层工业厂房的围护墙，宜采用外贴式的轻质墙体（或砖砌体）即外墙体紧贴柱外皮设置，轻质墙体与柱宜采用柔性连接。 （一）当有抗震设防要求时，单层钢筋混凝土柱厂房的砌体隔墙和围护墙应符合下列 要求： l.砌体隔墙与柱宜脱开或柔性连接，并应采取措施使墙体稳定，隔墙顶部应设现浇浇钢筋混凝土压顶梁。 2.厂房的砌体围护墙宜采用外贴式并与柱可靠拉结；不等高厂房的高跨封墙和纵横向厂房交接处的悬墙采用砌体时，不应直接砌在低跨屋盖上。 3.砌体围护墙在下列部位应设置现浇钢筋混凝土圈梁： （1）梯形屋架端部上弦和柱顶的标高处应各设一道，但屋架端部高度不大于900mm时可合并设置。 （2）8度和9度时，应按上密下稀的原则，每隔4m左右在窗顶增设一道圈梁，高厂房的高低跨封墙和纵墙跨交接处的悬墙，圈梁的竖向间距不应大于3m。 （3）山墙沿屋面应设钢筋混凝土卧梁，并应与屋架端部上弦标高处的圈梁连接。 4．圈梁的构造应符合下列规定： （1）圈梁宜闭合，圈梁截面宽度宜与墙厚相同，截面高度不应小于180mm；圈梁的纵
筋，6～8度时不应少于4A12，9度时不应少于4A14。
（2）厂房转角处柱顶圈梁在端开间范围内的纵筋， 6～8度时不宜少于4A14；，9度时不宜少于4A16，转角两侧各lm范围内的箍筋直径不宜小于A8，间距不宜大于100mm；圈梁转角处应增设不少于3根且直径与纵筋相同的水平斜筋。 （3）圈梁应与柱或屋架牢固连接，山墙卧梁应与屋面板拉结；顶部圈梁与柱或屋架连
接的锚拉钢筋不宜少于4A12，且锚固长度不宜少于35倍钢筋直径，防震缝处圈梁与柱或屋架的拉结宜加强。 5．8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时，砖围护墙下的预制基础梁应采用现浇接头；当另设条
形基础时，在柱基础顶面标高处应设置连续的现浇钢筋混凝土圈梁，其配筋不应少于4A12。 6.墙梁宜采用现浇，当采用预制墙梁时，梁底应与砖墙顶面牢固拉结并应与柱锚拉；厂房转角处相邻的墙梁，应相互可靠连接。 （二）有抗震设防要求的单层钢结构厂房的砌体围护墙不应采用嵌式，8度时尚应采取措施，使墙体不妨碍厂房柱列沿纵向的水平位移。
四、单层工业厂房的屋盖结构 （一）组成 一般由屋面梁（或屋架）、屋面板、檩条、托架、天窗架、屋盖支撑系统等组成。 1．屋面根据材料的不同分为：由轻型板材组成的有檩体系和由大型屋面板（预制）组成的无檩体系。 2．有檩体系是在屋面梁（或屋架）上铺设檩条，檩条上放置轻型板材而成。檩条的间距1.0～5.0m，视轻型板材的承载能力而定，支承檩条的屋架间距一般为6.0～12.0m；屋面坡度为1／20～1／50。 3．无檩体系是指在屋面梁或屋架上直接放置预制大型钢筋混凝土预制板的屋盖。大型屋面板的尺寸一般为1.5m× 6.0m、3.0m× 6.0m，屋架间距为6.0m，屋面坡度为1／10～1／12。 （二）屋盖支撑系统 支撑是屋盖结构的一个组成部分．它的作用是将厂房某些局部水平荷载传递给主要承重结构，并保证屋盖结构构件在安装和使用过程中的整体刚度和稳定性。 1．屋盖结构的支撑系统，通常由下列支撑组成： （1）屋架和天窗架的横向支撑：分为屋架和天窗架的上弦横向支撑以及屋架下弦横向水平支撑。 屋架和天窗架上弦横向支撑，主要是保证屋架和天窗架上弦的侧向稳定，当屋架上弦横向支撑作为山墙抗风柱的支承点时，还能将水平风力或地震水平力传到纵向柱列。 屋架下弦横向水平支撑，当作为山墙抗风柱的支承点时．或当屋架下弦设有悬挂吊车和其他悬挂运输设备时，能将水平风力或悬挂吊车等产生的水平力或地震水平力传到纵向柱列；同时能使下弦杆在动荷载作用下不致产生过大的振动。 （2）屋架的纵向支撑：分为屋架上弦纵向支撑和屋架下弦纵向水平支撑。 屋架的纵向支撑通常和横向支撑构成封闭的支撑体系，加强整个厂房的刚度。 屋架下弦纵向水平支撑能使吊车产生的水平力分布到邻近的排架柱上，并承受和传递纵墙墙架柱传来的水平风力或地震水平力。当厂房设有托架时，还能保证托架的平面外稳定。 （3）屋架和天窗架的垂直支撑。 （4）屋架和天窗架的水平系杆：可分为屋架和天窗架上弦水平系杆以及屋架下弦水平系杆。 屋架的垂直支撑及水平系杆主要是保证屋架上弦杆的侧向稳定和缩短屋架下弦杆平面外的计算长度。屋架端部的垂直支撑，承受由屋架横向支撑传来的水平风力或纵向地震水平力；中部的垂直支撑主要是保证安装时屋架位置的正确性。当下弦横向水平支撑和垂直支撑设置在厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第二个屋架间时，则第一个屋架间的下弦水平系杆，除能缩短屋架下弦平面外的计算长度外，当山墙抗风柱与屋架下弦连接时，尚有传递山墙水平风力和稳定抗风柱的作用。 所有支撑应与屋架、托架、天窗架和檩条（或大型屋面板）等组成完整的体系。 2．屋盖结构的支撑形式 （1）屋架和天窗架的上弦横向支撑，屋架下弦横向水平支撑和屋架上弦纵向支撑以及屋架下弦纵向水平支撑，一般采用十字交叉的形式。 （2）屋架和天窗架的垂直支撑，可参考图3—35（a）～（d）的形式选用；其中，图3—35（c）一般用于天窗架两侧的垂直支撑，图3—35（d）为兼作檩条的垂直支撑。
（3）屋架和天窗架的水平系杆，包括柔性系杆（拉杆）和刚性系杆（压杆），通常，柔性系杆采用单角钢，刚性系杆采用由两个角钢组成的十字形截面。 在有檩屋盖体系中，檩条可兼作横向支撑的承压杆（刚性杆）。此时，充任支撑承压杆的檩条应计算其所承受的轴心力。 垂直支撑，还能承受和传递由天窗架上弦横向支撑传来的水平风力和纵向地震水平力；天窗中部的垂直支撑主要是为了安装的需要而设置的。 3.在进行屋盖结构支撑的布置时，应考虑：厂房的跨度和高度，柱网布置，屋盖结构形式，有无天窗，吊车类型、起重量和工作制，有无振动设备，有无特殊的局部水平荷载等因素。 通常，每一温度伸缩缝区段，或分期建设的工程，应分别设置完整的支撑系统。 4.在无檩屋盖体系中，当采用宽度为1.5m的钢筋混凝土大型屋面板，且大型屋面板与屋架或天窗架的连接均能满足下列要求时，可考虑屋面板能起一定的支撑作用。此时，屋架上弦杆或天窗架上弦杆平面外的计算长度可取两块屋面板的宽度。 （1）每块屋面板与屋架上弦杆或天窗架上弦杆的焊接应保证三点焊牢，在厂房端部或温度伸缩缝处，当不可能焊接三点时，允许沿屋面板纵肋一侧焊接两点。 （2）当屋架间距为6m时，每点的焊缝长度不小于70mm，焊缝厚度不小于5mm；或焊缝长度不小于60mm。焊缝厚度不小于6mm。当屋架间距大于6m时，焊缝长度不小于80mm，焊缝厚度不小于6mm。 ’ （3）屋面板肋间的空隙，应用150～200号的细石混凝土灌实。 （4）跨度为6m的屋面板的支承长度不小于60mm；跨度大于6m的屋面板的支承长度不小于80mm。 5.屋架横向支撑的设置： 屋架横向支撑包括上弦横向支撑和下弦横向水平支撑；下弦横向水平支撑一般应与上弦横向支撑设置在同一屋架间内。 在通常情况下，无论是有檩或无檩屋盖体系均应设置屋架上弦横向支撑。 在有檩屋盖体系中，上弦横向支撑中的承压杆（刚性系杆）可采用檩条代替。但此时，充任承压杆的檩条除应符合压杆容许长细比的要求外，还应根据下述两种情况分别求其所承受的轴心力，并取两者中较大者对檩条验算。 一是，当屋架上弦平面内作用有沿房屋纵向的水平荷载时，求作用于檩条的最大轴心力； 二是，取与刚性系杆（承压檩条）两端相连接的两榀屋架上弦杆的毛截面面积（cm2）的20倍（对于3号钢）或30倍（对于16Mn钢）作为作用于檩条的轴心力（kN）。 凡属下列情况之一者，一般宜设置屋架下弦横向水平支撑。 （1）屋架跨度≥18m时（轻型钢结构的三铰拱屋架及钢筋混凝工屋架无檩体系除外）； （2）屋架下弦设有悬挂吊车（或悬挂运输设备），或厂房内设有桥式吊车或振动设备时； （3）山墙抗风柱支承于屋架下弦时； （4）采用有弯折下弦的钢屋架时； （5）当屋架设有通长的下弦纵向水平支撑时。 6.屋架的上弦横向支撑和下弦横向水平支撑，一般宜设在厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第一个屋架间内（图3—36）或第二个屋架间内。当温度伸缩缝区段的长度大于66m，小于和等于96m时，还应在这个区段中部的屋架上弦和下弦分别增设一道上弦横向支撑和下弦横向水平支撑。 当厂房设有天窗且天窗延伸至厂房尽端或通过温度伸缩缝时，屋架上弦横向支撑和下弦横向水平支撑必须设在厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第一个屋架间内。
当天窗通至厂房两端或温度伸缩缝区段两端的第二个屋架间时，或当厂房尽端不设置屋架而利用山墙承重时，屋架上弦横向支撑和下弦横向水平支撑一般宜设在厂房两端或温度伸缩缝区段两两端的第二个屋架间内(图3—38)。
