建築結構工程認識實習報告
單位：北京交通大學土木建築工程學院
班級：土木1008班
姓名：小飛機
學號：-
實習時間：2023年10月29日
實習地點：燕郊一家廠房及土木工程結構實驗室
實習內容：
2023年10月29日，我隨第三小組的全體同學進行了土木工程建築結構工程方向的認知實習，地點是燕郊的一棟大型單層廠房和交大的土木工程結構實驗室，在老師的耐心講解和我們的實地參觀後，對房屋建築結構工程有了概念和感官上的大體認識。本文將大致介紹本次實習所了解的房屋建築施工知識以及自己對建築工程的理解和感受。
由於我們學習的力學知識並不多，老師在講解的時候由淺入深，並特意找出了一些設計理論基礎很簡單，但是對廠房的結構穩定卻很重要的東西進行了詳細的講解，雖然知識點顯得比較分散，但是對於初次接觸房屋結構工程的我們幫助卻很大。
這次參觀的鋼結構加工廠的廠房是典型的單層廠房。
1、單層廠房概述
單層廠房是指工業廠房中，層數為一層的廠房。使用於大型機器裝置或有重型起重運輸裝置的工廠。在冶金、機械製造、電機加工、化工以及紡織等行業中得到廣泛應用。
實習時參觀的廠房
2、單層廠房的特點：
（1）平面結構布置靈活：為滿足生產工藝的要求，單層廠房常採用構配件標準化、系列化、通用化、生產工廠化和便於機械化施工的建造方式。
（2）較大的空間：滿足廠房內常有笨重的大尺寸機器裝置的存放要求，以及起重運輸裝置等的執行要求。
（3）良好的採光通風條件：生產工程中會散發大量的有害氣體、煙塵、熱量和雜訊。
（4）承載力及穩定性要求:能夠承受自重、屋面活荷載、吊車荷載、風荷載等。為保證生產過程的安全，生產過程中若有撞擊和振動時，要求廠房具有防震、隔震措施；生產過程中有**可能時，要求廠房多開門窗並採用輕型牆體和屋面結構。
我們可以看到本次參觀的鋼結構加工廠單層廠房設定有大窗戶，保證了通風採光效能。廠房內空間較大。多部吊車執行。頂部也有通風口。
3、單層廠房的分類：
（1）從高度上：
單層廠房滴水位高度很重要，有的廠房高4-5公尺，有的6-7公尺，有個可高達11-12公尺或更高。一般越高的廠房建築起來會越困難，所需材料成本等也會越高。
高大寬敞的單層廠房
（2）從材料上：
單層廠房有混凝土結構、鋼結構（ t≥150t）和混合結構（t<5t，l≤15m）。
（3）從結構上：
分為排架結構和鋼架結構。
排架結構有屋面（或屋面梁），柱和基礎組成，柱與屋架鉸接，與基礎剛接。根據生產工藝和使用要求的不同，排架結構可做成等高，不等高和鋸齒形等多種形式.排架結構其跨度可超過30m，高度可達20-30m 或者更高，吊車噸位可達150t 甚至更大。
排架結構傳力明確，構造簡單，施工亦較方便。
(a)單跨排架 (b)雙跨等高排架c)多跨不等高排架
鋼架結構是柱與橫樑剛體接成乙個構件，柱與基礎通常為鉸接。鋼架的優點是梁柱合一，構件種類少，製作較簡單，且結構輕巧。當跨度和高度較小時，其經濟指標稍優於排架結構。
剛架的缺點是剛架較差，承載後會產生跨變，梁柱轉角處易產生早期裂縫，所以對於有較大噸位吊車的廠房，剛架的應用受到一定的限制。本例廠房分析見7
4 、單層廠房的結構組成（排架結構）
單層裝配式鋼筋混凝土排架結構廠房結構由屋蓋結構、橫向平面排架體系、縱向平面排架體系和圍護結構組成。
(1)屋蓋結構起圍護和承重作用，主要的組成部分有屋面板（包括天溝板）、天窗架、檁條、屋架和托架等；
(2)橫向平面排架主要由排架柱、橫樑、基礎組成。廠房受到的豎向荷載和橫向水平荷載主要由橫向排架承受，並通過它傳給基礎及
側牆上工字鋼的防風柱地基。
(4)圍護結構主要由縱牆、橫牆、圈樑、基礎梁和抗風柱等組成，其作用是遮風擋雨和保溫等。
5、單層廠房的主要荷載和荷載傳遞路徑
豎向荷載傳遞路徑
橫向水平荷載傳遞路徑
6 、變形縫
（1）伸縮縫:露天70m，室內100m以上設溫度縫。
（2）沉降縫:高差≥10m，兩跨吊車噸位相差大，地基承載力相差大時設沉降縫。沉降縫應將建築物從基礎到屋頂全部分開，沉降縫可兼作伸縮縫。
（3）防震縫 :平面立面複雜，結構高度剛度相差很大，在廠房與附屬用房之間設定。 **區的廠房，其伸縮縫和沉降縫均應符合防震縫的要求。
7、本例具體分析
7.1結構特點
經過與所學的知識對比，鋼結構加工廠單層廠房是典型的鋼筋混凝土排架結構，我們所參觀的車間為多排架體系，參觀區域可以看見車間由三跨等高排架構成。排架柱、牛腿等主要為為混凝土結構，屋蓋結構除屋面板外主要為鋼結構。廠房不設天窗。
無蓋支撐由設定在屋面梁上、下弦平面內的橫向水平支撐和通常設定在下弦平面內的縱向水平支撐以及設定在屋面梁間的垂直支撐、縱向水平稈系構成。橫向水平支撐由交叉角鋼和水平桁架構成。
7.2 吊車
廠房車間中有兩組大型吊車。吊車兩端位於吊車梁上的吊車軌道，而吊車梁由牛腿支撐，牛腿位於排架柱上。按照荷載傳遞路徑為：
吊車小車自重和吊車大車自重—吊車梁—牛腿—排架柱—地基和基礎。吊車大車沿吊車梁縱向執行，吊車小車在大車上沿橫向執行，所有吊運貨物可以到達廠房的每乙個地方。
7.3 伸縮縫
本例中的一處伸縮縫。
伸縮縫一般設定在單層廠房長度方向（即縱向）的1/2處，設定長度由廠房縱向長度和當地自然氣候狀況等確定。其主要作用是為了防止溫度變形。
7.4 柱間支撐
在伸縮縫位置，必須布置柱間支撐。柱間支撐是縱向平面排架中最主要的抗側力構件。 作用:
由於交叉的結構比較穩定，可以提高廠房的縱向剛度和穩定性；將吊車縱向水平制動力，山牆及天窗端壁的風荷載，縱向水平**作用等傳至基礎。柱間支撐布置在伸縮縫區段的**柱間，一般用型鋼製作。
左圖為本例中柱間支撐為交叉式角鋼
上面的那個圖中我們看到,為了承受吊車的重力，吊車梁的下部明顯比上部要粗。並且注意到吊車梁的側面還分布著豎向的鋼條，那個也是為了增加梁的承載能力而設計的。
屋頂橫跨的梁之間還有x字型的桁架結構支撐，也是增加為了整體結構的穩定性。注意屋頂還有一些方形的小窗，可以利用外界的氣流，不需要消耗電力，自動為廠房內通風。
總之，這次工廠廠房的參觀使我們對建築結構設計有了大體的認識。
參觀土木工程結構實驗室
接著在中午之前，我們驅車返回，一路上交通特別擁擠，搖了好久才回到學校，沒有吃午飯，我們發揮四營不怕艱苦持續戰鬥的作風，在老師的熱情帶領下參觀了綜合樓邊上的土木工程結構實驗室。說實話，來到土建學院一年多，我還從來沒進去過。不過我們這次進去不是要做什麼結構實驗，僅僅是把他當作乙個廠房來學習他本身的結構設計原理。
土木工程結構實驗室一角
上面我們看到了合稱材料搭建的工廠廠房，也看到了鋼筋混凝土結構的實驗室，下面簡單的介紹一下建築結構型別：
建築結構按使用材料、用途、建築高度和結構體系有多種分類。
1、按所用材料分類
建築結構分為：鋼筋混凝土結構、鋼結構、預應力混凝土結構、磚混結構、木結構等。
2、按建築物的用途分類
建築結構按用途分為：工業建築和民用建築。
3、按建築物的高度分類
建築結構按樓層和建築高度分為：單層、多層、高層和超高層建築，我國《民用建築設計通則》（jgj37-87）中規定，10層及10層以上的民用建築和總高度超過24m的公用建築及綜合性建築為高層建築，建築高度超過100m的建築為超高層建築。
4、按建築物的結構體系分類
（1）框架結構體系：
採用梁、柱組成的結構體系作為建築豎向承重結構，並同時承受水平荷載時，稱其為框架結構體系，它適用於多層及高度不大的高層建築。
（2）剪力牆結構體系：
利用建築物的牆體作為豎向承重和抵抗側力的結構，稱為剪力牆結構體系。牆體同時也作為維護及房間分隔構件。剪力牆結構的抗震效能好，適用於建造高層建築。
（3）框架-剪力牆及框架-筒體結構體系：
框架結構側向剛度差，抵抗水平荷載能力較低，**作用下變形大，但它具有平面靈活、有較大空間、立面處理易於變化等優點。而剪力牆結構則相反，抗側力剛度、強度大，但限制了使用空間。把兩者結合起來，取長補短，在框架中設定一些剪力牆，形成框架-剪力牆體系。
剪力牆若是單片式的分散布置形式，則結構剛度比較小，如果把剪力牆連在一起，做成井筒式，井筒的剛度和承載力都將大大提高，也增加了抗扭能力，井筒和框架結合在一起成為框架-筒體結構，可以建造30-40層的建築。
（4）筒中筒結構體系和多筒結構體系：
筒中筒結構是由建築平面外邊緣為框筒、內部為實腹牆筒體組成的結構。多筒結構是由若干單元筒體併聯組成的空間剛度極大的結構體系。
（5）混合結構體系及組合結構體系：
混凝土-鋼混合結構體系，是採用鋼筋混凝土構件和鋼結構共同組成的結構體系。鋼結構構件雖然具有材料強度高、截面尺寸小、能跨越較大跨度、自重輕、抗震效能好等優點，但也存在著由於抗側移剛度小而導致結構側移較大的缺點。由鋼筋混凝土牆形成的筒體正好具有較大的抗側移剛度和較高的抗剪能力。
合理地將混凝土構件和鋼構件混合在一起使用，相互取長補短，充分發揮各自的特點，則可以顯著提高建築結構的抗震和抗風能力。這種結構體系不僅具有高效的抗側力能力，而且與鋼結構相比用鋼梁較少，造價較低。因此，在高層建築中得到了廣泛的應用，並取得了良好的社會效益和經濟效益。
鋼-混凝土組合結構體系，是通過連線件（或粘接力）把鋼部件和混凝土部件連線在一起共同受力和變形，形成「一體」。混凝土具有交好的抗壓性能，但抗拉效能較差，而鋼具有較好的抗拉效能，把兩者合理地結合在一起使用，可以得到具有很好組合效能的結構。鋼筋混凝土柱及型鋼混凝土就是具有很好組合效能的組合構件，它們在高層建築中的應用已日益廣泛。
（6）大跨結構體系：
大跨結構體系分為柔性空間結構、剛性空間結構和組合結構三大類。其中柔性空間結構主要是指懸索結構、張拉整體結構及薄膜結構；剛性空間結構主要是指空間網格結構、薄殼結構、表皮應力結構、單、雙層網殼結構等；組合結構有組合網架結構、張拉網架結構等。
結構的基本組成為：梁、板、柱（牆）和基礎。
1、梁梁包括次梁、主梁、井字梁、密肋梁等多種形式。次梁承受板傳來的荷載，並通過自身受彎將荷載傳遞到主梁上，主梁作為次梁的不動支點承受次梁傳來的荷載。在有些建築中，用梁將樓板劃分成若干個正方形或接近正方形的小區格，兩個方向的梁截面相同，不分主次梁，均直接承受板傳來的荷載的，這種梁成為井字梁。
梁和板是典型的受彎構件。
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