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

東南大學(xué)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件-單層排架投稿人：課件內(nèi)容介紹概述介紹單層排架的定義、特點(diǎn)、應(yīng)用范圍等。布置講解單層排架的基本布置形式、常見構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等。分析介紹單層排架的受力分析、計(jì)算方法、穩(wěn)定性分析等。設(shè)計(jì)重點(diǎn)講解柱、梁、柱基的設(shè)計(jì)方法，以及節(jié)點(diǎn)連接的設(shè)計(jì)要求。單層排架概述單層排架是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)形式，由柱、梁和基礎(chǔ)組成，主要用于支撐單層建筑的屋面和荷載。單層排架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便，適用于跨度較小的單層建筑，例如廠房、倉庫、體育館等。單層排架的基本布置柱支撐屋頂和墻體荷載的垂直構(gòu)件。梁連接柱并傳遞荷載的水平構(gòu)件。屋頂覆蓋建筑物的結(jié)構(gòu)，可采用鋼架、鋼筋混凝土或木結(jié)構(gòu)等。單層排架的主要構(gòu)件1柱承載來自梁的荷載并傳遞到基礎(chǔ)，是單層排架的主要承重構(gòu)件。2梁連接柱子，承受屋面荷載并傳遞到柱子上，是單層排架的連接構(gòu)件。3基礎(chǔ)將柱子的荷載傳遞到地基，是單層排架的支撐結(jié)構(gòu)。4屋面由屋面板和屋架組成，是單層排架的頂部結(jié)構(gòu)。柱的設(shè)計(jì)1材料選擇通常采用鋼材或混凝土材料。選擇時(shí)需考慮承載力、耐久性、成本等因素。2截面形狀常見的柱截面形狀有矩形、圓形、工字形等。選擇時(shí)需考慮受力情況、施工方便性等。3尺寸確定根據(jù)荷載、材料強(qiáng)度、構(gòu)造要求等因素確定柱的尺寸。需確保柱的強(qiáng)度和穩(wěn)定性滿足要求。4連接設(shè)計(jì)柱與梁、基礎(chǔ)的連接方式需合理設(shè)計(jì)，確保連接強(qiáng)度和可靠性。梁的設(shè)計(jì)1荷載計(jì)算確定梁的荷載，包括永久荷載和活荷載2截面選擇根據(jù)荷載和跨度選擇合適的梁截面尺寸和形狀3強(qiáng)度驗(yàn)算檢查梁的強(qiáng)度是否滿足要求，確保其能夠承受荷載4穩(wěn)定性驗(yàn)算檢查梁的穩(wěn)定性是否滿足要求，確保其不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)5撓度驗(yàn)算檢查梁的撓度是否滿足要求，確保其不會(huì)發(fā)生過大的變形柱基的設(shè)計(jì)1地基承載力首先要確定地基的承載力，根據(jù)地基的土質(zhì)情況確定承載力，并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2柱基尺寸根據(jù)柱子荷載和地基承載力計(jì)算柱基的尺寸，保證柱基能夠承受柱子的荷載。3鋼筋布置根據(jù)柱基的尺寸和荷載情況，合理布置鋼筋，保證柱基的強(qiáng)度和抗裂性能。支座類型固定支座限制結(jié)構(gòu)物在支座處的水平和豎向位移，以及旋轉(zhuǎn)?？蓜?dòng)支座只限制結(jié)構(gòu)物在支座處的豎向位移，允許水平位移和旋轉(zhuǎn)。鉸支座只限制結(jié)構(gòu)物在支座處的豎向位移，允許水平位移和旋轉(zhuǎn)。單層排架常見布置形式單層排架的布置形式多樣，主要根據(jù)建筑物的平面形狀、功能要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等因素確定。常見的布置形式包括一字形、圓形、L形、工字形、連廊形、懸挑形等。一字形單層排架一字形單層排架是最常見的形式之一，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便的特點(diǎn)。這種排架通常由平行排列的柱子、梁和屋面組成，排列方式類似于一條直線。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是易于設(shè)計(jì)和施工，成本相對(duì)較低。但也存在著抗側(cè)移能力較弱的缺點(diǎn)，需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行加強(qiáng)。圓形單層排架圓形單層排架適用于圓形或扇形平面建筑，如圓形體育館、觀景臺(tái)等。這種形式的排架結(jié)構(gòu)具有良好的空間適應(yīng)性，可有效利用空間，并能形成獨(dú)特的建筑外觀。圓形單層排架的布置方式一般采用放射狀，即柱子從圓心向外輻射，梁則連接相鄰的柱子，形成環(huán)形結(jié)構(gòu)。這種布置方式能夠有效抵抗水平荷載，并能保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。L形單層排架空間利用率高L形單層排架可以最大程度地利用空間，為建筑提供靈活的布局方案。采光通風(fēng)效果好L形排架結(jié)構(gòu)的開放式設(shè)計(jì)，可確保良好的采光和通風(fēng)，為室內(nèi)提供舒適的空間環(huán)境。工字形單層排架工字形單層排架是常見的單層排架形式之一，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，施工方便。工字形排架一般采用鋼結(jié)構(gòu)，主要由柱子和梁組成。柱子一般為H型鋼，梁一般為工字鋼或箱形鋼。工字形排架的布置形式靈活多變，可根據(jù)建筑物的平面形狀和功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。連廊單層排架連廊單層排架通常用于連接多個(gè)獨(dú)立的建筑，形成一個(gè)整體的建筑空間。連廊的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下因素：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、防風(fēng)抗震、防火安全以及美觀。懸挑單層排架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)懸挑梁承受橫向荷載，對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求較高。應(yīng)用場(chǎng)景適用于建筑外挑部分，如陽臺(tái)、雨棚等。單層排架的受力分析水平荷載主要包括風(fēng)荷載和地震荷載，對(duì)排架產(chǎn)生水平推力，引起彎矩和剪力。垂直荷載主要包括屋面自重、樓面自重、雪荷載和活荷載，引起排架的彎矩和剪力。溫度荷載溫差會(huì)導(dǎo)致排架的膨脹和收縮，產(chǎn)生附加的內(nèi)力。水平荷載作用1風(fēng)荷載2地震荷載3雪荷載垂直荷載作用屋面荷載主要包括自重荷載、雪荷載、風(fēng)荷載等。樓面荷載主要包括自重荷載、活荷載、吊車荷載等。排架的整體穩(wěn)定性抗傾覆排架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，是建筑物抵抗外力作用而保持平衡的能力。抗側(cè)移它主要通過抗傾覆、抗側(cè)移和抗扭轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)?？古まD(zhuǎn)確保排架結(jié)構(gòu)在承受水平荷載時(shí)，不會(huì)發(fā)生整體的傾覆、側(cè)移或扭轉(zhuǎn)。排架的計(jì)算分析1荷載計(jì)算確定作用在排架上的各種荷載，包括自重荷載、活荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。2結(jié)構(gòu)分析采用有限元分析等方法對(duì)排架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，計(jì)算節(jié)點(diǎn)力、桿件內(nèi)力等。3強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)排架的柱、梁等構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，確保其能夠安全承受荷載。4穩(wěn)定性驗(yàn)算對(duì)排架進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算，確保其能夠保持整體穩(wěn)定，避免失穩(wěn)。工藝和構(gòu)造要求1焊接焊接質(zhì)量對(duì)于排架的整體穩(wěn)定性至關(guān)重要。應(yīng)選擇合適的焊接工藝和材料，確保焊接牢固可靠。2螺栓連接螺栓連接是鋼結(jié)構(gòu)的重要連接方式，應(yīng)選用合適的螺栓規(guī)格和安裝方法，確保連接緊固可靠。3節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮受力特點(diǎn)，確保節(jié)點(diǎn)能承受各種荷載，并保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。柱梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1承載能力確保節(jié)點(diǎn)能承受來自柱和梁的荷載2剛度節(jié)點(diǎn)的剛度影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性3構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要便于施工和維護(hù)柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)連接確保柱腳與基礎(chǔ)牢固連接，采用合適的連接方式，如焊接或螺栓連接。承載力柱腳節(jié)點(diǎn)應(yīng)能承受來自柱子的全部荷載，保證結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。抗震性能在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮柱腳節(jié)點(diǎn)的抗震性能，確保結(jié)構(gòu)在地震作用下能夠保持穩(wěn)定。施工工藝柱腳節(jié)點(diǎn)的施工應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，保證節(jié)點(diǎn)的質(zhì)量和可靠性。梁端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1連接方式考慮梁端受力情況，選擇合適的連接方式，如焊接、螺栓連接等。2節(jié)點(diǎn)形式根據(jù)梁端受力特點(diǎn)，選擇合適的節(jié)點(diǎn)形式，如剛接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)等。3構(gòu)造細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造細(xì)節(jié)，如連接板尺寸、螺栓規(guī)格等。梁柱連接設(shè)計(jì)1焊接連接焊接連接是一種常用的連接方式。它具有強(qiáng)度高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。但是，焊接連接需要嚴(yán)格的工藝控制，以保證焊接質(zhì)量。2螺栓連接螺栓連接是一種易于拆卸和安裝的連接方式。它適用于荷載較輕、結(jié)構(gòu)要求較低的梁柱連接。3高強(qiáng)螺栓連接高強(qiáng)螺栓連接是一種強(qiáng)度高、可靠性好的連接方式。它適用于荷載較大、結(jié)構(gòu)要求較高的梁柱連接。屋面構(gòu)造防水層屋面防水層是屋面構(gòu)造中至關(guān)重要的組成部分，它負(fù)責(zé)防止雨水滲漏，保護(hù)建筑內(nèi)部。保溫層保溫層可以有效地隔絕熱量，提高建筑的節(jié)能效果，并改善室內(nèi)舒適度。排水系統(tǒng)排水系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集和排放屋面上的雨水，防止積水，保障建筑的排水安全。結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)層提供屋面的承載力，并連接屋面與建筑結(jié)構(gòu)，保證屋面的整體穩(wěn)定性。鋼結(jié)構(gòu)防腐和防火防腐鋼結(jié)構(gòu)防腐涂層可有效防止鋼材生銹和腐蝕。常用的防腐涂料包括環(huán)氧樹脂涂料、聚氨酯涂料等。防火鋼結(jié)構(gòu)防火涂層可在火災(zāi)中延緩鋼材溫度升高，提高結(jié)構(gòu)的耐火極限。常用的防火涂料包括膨脹型防火涂料、耐火涂料等。案例分析建筑結(jié)構(gòu)案例分析中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工工藝案例分析中使用的施工工藝計(jì)算分析案例分析中的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析案例分析1項(xiàng)目概況介紹項(xiàng)目的背景、規(guī)模、功能等信息，并簡(jiǎn)要描述其設(shè)計(jì)理念。結(jié)構(gòu)方案闡述單層排架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括材料選擇、構(gòu)件尺寸、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等。施工要點(diǎn)分析施工過程中的關(guān)鍵步驟和技術(shù)難點(diǎn)，并提出相應(yīng)的解決方案。案例分析21項(xiàng)目概述詳細(xì)介紹案例2的項(xiàng)目背景、建筑類型、規(guī)模等基本信息。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)重點(diǎn)說明案例2中單層排架結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)考慮，例如荷載條件、抗震要求、材料選擇等。3設(shè)計(jì)方案展示案例2的單層排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，包括平面布置圖、剖面圖、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等。4施工特