单层工业厂房排架结构支撑体系 - 交互式三维虚拟仿真演示课件 (建筑学与结构体系)

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排架结构支撑体系备课讲义与核心规范总览 (建筑学专向)

★ 核心规范要求：同开间空间抗侧力刚度盒原则

单层工业厂房的横向排架（柱与屋架）为平面刚度单元，其纵向平面外刚度极弱。为了保证厂房在安装阶段和使用阶段的空间几何不变性，屋面横向水平支撑与柱间支撑必须布置在同一个开间！与屋架垂直支撑、纵向系杆及相邻排架共同封闭形成一个三维“空间箱形抗侧单元”。任何作用在厂房上的纵向水平力（山墙风载、吊车急刹力、纵向地震力），都通过系杆传递到该空间刚度盒，再由同开间的柱间支撑直接锚固入基础。

一、屋盖支撑体系

抗风柱位置屋架纵向刚性系杆：设在端部山墙与抗风柱接触节点（X=±6m），连续贯穿第1与第2开间。与第2开间上弦横向支撑的三角铰接点精确交汇，将山墙风载刚性推入支撑刚度盒！
第2开间上弦横向水平支撑：横向跨度按抗风柱节点划分为 4 个节间（每节间6m），与纵向系杆配合形成严密的平面受力网架。
下弦横向水平支撑：与上弦同开间设置，防止受拉弦杆受风吸力反弯或振动。
下弦纵向水平支撑：设在端节间，增强厂房纵向空间协同刚度，将单榀排架承受的横向冲击弹性分配给相邻3~5榀排架共同承担，显著减少柱顶侧移。
垂直支撑：设在两端同开间（跨中及天窗侧），与上下弦横向支撑闭合。
刚性系杆：设在屋脊、天窗侧壁、柱顶等受压部位，能推能拉，长细比限值 [λ]≤200。

二、柱间支撑与基础体系

同开间对应：柱间上柱与下柱支撑与屋面横向支撑处于同一开间，形成纵向传力主通道。
下柱支撑形式：十字交叉式（受拉刚度高、最经济）、人字形/V形（下部留出门窗与通道）、门架式（跨越大通道）。
杯口独立基础：底板大放脚扩散应力，预留杯口灌浆锚固柱脚，承受竖向压力与底面摩擦阻剪。
地圈梁/连系梁：沿柱列纵向连续布置，调节基础不均匀沉降，支承外围护墙荷载。

三、两大主控纵向荷载传递路线

🌬️ 山墙迎面风荷载传力流 (5步)：山墙墙板 → 山墙抗风柱 → 【抗风柱顶贯穿第二开间的刚性系杆】 → 第2开间上弦横向水平支撑 (4节间) → 空间刚度盒分流至排架柱顶 → 同开间上柱与下柱支撑 → 杯口独立基础与地基土。

🚂 吊车纵向急刹车力传力流 (4步)：吊车车轮刹车摩擦力 Tk → 吊车梁上翼缘受推 → 沿纵向汇集至同开间下柱支撑节点 → 十字斜杆拉压下传 → 杯口独立基础与地基土。