東南大學(xué)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課件-單層排 架建筑

單層排架結(jié)構(gòu)設(shè)計歡迎學(xué)習(xí)單層排架結(jié)構(gòu)設(shè)計課程。本課程將深入探討單層排架的定義、特點、設(shè)計方法和應(yīng)用實例。定義與特點定義單層排架是一種常見的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式，由柱、梁和屋架組成。特點具有跨度大、空間利用率高、施工速度快等優(yōu)勢。應(yīng)用廣泛用于工廠、倉庫、體育館等大跨度建筑。單層排架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱通常采用鋼筋混凝土柱或鋼柱，承擔(dān)豎向荷載和水平力。梁連接柱與屋架，傳遞荷載并增加結(jié)構(gòu)剛度。屋架承擔(dān)屋面荷載，可采用鋼桁架或預(yù)應(yīng)力混凝土桁架。荷載作用恒載包括結(jié)構(gòu)自重和屋面永久荷載?；钶d主要考慮屋面雪荷載和吊車荷載。風(fēng)荷載對大跨度建筑影響顯著，需重點考慮。地震作用根據(jù)建筑抗震設(shè)防要求進行設(shè)計。結(jié)構(gòu)計算分析1靜力分析計算各種荷載組合下的內(nèi)力和變形。2動力分析進行結(jié)構(gòu)自振周期和地震反應(yīng)分析。3穩(wěn)定性分析驗算結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。柱的設(shè)計截面選擇根據(jù)荷載和跨度確定柱的截面尺寸。通常采用矩形或工字形截面。受力分析考慮軸力、彎矩和剪力的組合作用。計算偏心受壓承載力。材料選擇可選用鋼筋混凝土或型鋼，根據(jù)經(jīng)濟性和施工條件確定。配筋方法縱向鋼筋按偏心受壓構(gòu)件設(shè)計，確定配筋率和鋼筋直徑。箍筋根據(jù)剪力和約束要求配置，注意加密區(qū)的布置。構(gòu)造鋼筋設(shè)置拉筋等構(gòu)造鋼筋，提高結(jié)構(gòu)整體性。柱基礎(chǔ)設(shè)計1基礎(chǔ)類型選擇2承載力驗算3沉降計算4配筋設(shè)計柱基礎(chǔ)設(shè)計需考慮地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載和施工工藝等因素。梁的設(shè)計1截面設(shè)計2配筋計算3撓度驗算4裂縫控制梁的設(shè)計要滿足承載力和正常使用極限狀態(tài)要求。梁的配筋受力鋼筋根據(jù)彎矩計算配置底筋和頂筋。箍筋按剪力要求設(shè)置，注意最小配筋率。構(gòu)造鋼筋設(shè)置架立筋等，保證施工質(zhì)量。桁架的設(shè)計布置方案確定桁架類型、高度和節(jié)點間距。內(nèi)力分析計算各桿件軸力，確定受力最不利工況。截面設(shè)計選擇合適的型鋼或混凝土截面。連接設(shè)計設(shè)計節(jié)點連接，保證傳力可靠。連接節(jié)點設(shè)計1柱梁連接設(shè)計剛接或鉸接，保證荷載傳遞和變形協(xié)調(diào)。2梁屋架連接通常采用鉸接，減小附加應(yīng)力。3桁架節(jié)點設(shè)計焊接或螺栓連接，滿足承載力要求。正常使用極限狀態(tài)驗算變形控制驗算結(jié)構(gòu)整體和構(gòu)件局部變形，滿足使用要求。裂縫控制計算混凝土構(gòu)件裂縫寬度，確保耐久性。振動控制分析結(jié)構(gòu)振動特性，避免共振和不適感?？拐鹦阅芊治?彈性分析計算地震作用下的內(nèi)力和變形。2彈塑性分析評估結(jié)構(gòu)的耗能能力和塑性變形。3性能目標(biāo)評估驗證結(jié)構(gòu)是否滿足多水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)?？拐鹪O(shè)防類別甲類對生命線工程等重要建筑采用更高標(biāo)準(zhǔn)。乙類適用于一般工業(yè)建筑，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防。丙類次要建筑可適當(dāng)降低要求，但需保證安全?？拐鸫胧┙Y(jié)構(gòu)布置保證平面和豎向的規(guī)則性。構(gòu)造要求加強節(jié)點設(shè)計，提高延性。減震裝置必要時采用阻尼器等減震措施。基礎(chǔ)處理注意場地影響，必要時進行地基加固。節(jié)點力學(xué)性能分析應(yīng)力分布分析節(jié)點區(qū)域的應(yīng)力集中情況。變形特征研究節(jié)點在荷載作用下的變形規(guī)律。破壞模式預(yù)測可能的破壞形式，采取相應(yīng)措施。節(jié)點構(gòu)造設(shè)計剛接節(jié)點采用加勁板、翼緣板等增強節(jié)點剛度和承載力。鉸接節(jié)點設(shè)計柔性連接，允許一定轉(zhuǎn)動，減小附加應(yīng)力。半剛性節(jié)點介于剛接和鉸接之間，合理分配內(nèi)力。梁柱比要求1強柱弱梁2承載力比3剛度比4變形協(xié)調(diào)合理的梁柱比可以保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗震性能。構(gòu)件施工工藝1預(yù)制工廠預(yù)制構(gòu)件，現(xiàn)場組裝，提高效率。2現(xiàn)澆適用于復(fù)雜節(jié)點，保證整體性。3裝配式結(jié)合預(yù)制和現(xiàn)澆，平衡質(zhì)量和效率。單層排架的優(yōu)缺點優(yōu)點跨度大，空間利用率高施工速度快，造價較低適應(yīng)性強，易于擴建缺點抗側(cè)剛度較弱，需加強抗風(fēng)設(shè)計保溫隔熱性能較差，需注意節(jié)能設(shè)計外觀單一，需注意建筑美學(xué)適用范圍工業(yè)建筑適用于各類廠房、倉庫、車間等。公共建筑可用于體育館、展覽館、超市等大空間建筑。農(nóng)業(yè)設(shè)施適合大型溫室、畜牧棚等農(nóng)業(yè)建筑。典型案例分析工業(yè)廠房分析大型制造廠房的設(shè)計要點。體育館探討大跨度體育場館的結(jié)構(gòu)解決方案。展覽中心研究靈活多變的展覽空間設(shè)計。案例一：現(xiàn)代化工業(yè)廠房項目概況某汽車制造廠，跨度50米，長200米，采用鋼結(jié)構(gòu)單層排架。設(shè)計重點大跨度屋蓋設(shè)計，吊車梁設(shè)計，柱底鉸接設(shè)計，抗風(fēng)措施。案例二：多功能體育館建筑特點圓形平面，直徑80米，采用網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與排架結(jié)合。結(jié)構(gòu)創(chuàng)新環(huán)向桁架與徑向排架相結(jié)合，提高整體剛度。功能設(shè)計可變空間布局，滿足多種賽事需求。案例三：大型物流中心規(guī)?？偨ㄖ娣e10萬平方米，單層排架結(jié)構(gòu)。功能分區(qū)集倉儲、分揀、辦公于一體的綜合性建筑。節(jié)能設(shè)計采用自然采光、智能控制系統(tǒng)，提高能效。分析總結(jié)1結(jié)構(gòu)效率單層排架在大跨度空間中表現(xiàn)出色。2經(jīng)濟性標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計和快速施工降低了成本。3適應(yīng)性靈活的空間布局滿足多樣化需求。4可持續(xù)性結(jié)合新技術(shù)，提高了建筑的可持續(xù)性。設(shè)計要點總結(jié)合理布局優(yōu)化結(jié)構(gòu)平面和豎向布置。承載能力確保結(jié)構(gòu)安全和使用功能。整體穩(wěn)定加強抗側(cè)力系統(tǒng)設(shè)計。細部設(shè)計注重節(jié)點和構(gòu)造細節(jié)。課程思考與討論1創(chuàng)新潛力如何