第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)

1、 單層廠房結(jié)構(gòu)形式單層廠房結(jié)構(gòu)形式 排架計(jì)算排架計(jì)算 單層廠房柱的設(shè)計(jì)單層廠房柱的設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 柱的設(shè)計(jì)柱的設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 單層廠房結(jié)構(gòu)組成和傳力途徑單層廠房結(jié)構(gòu)組成和傳力途徑 單層廠房結(jié)構(gòu)布置單層廠房結(jié)構(gòu)布置 工業(yè)廠房由于生產(chǎn)性質(zhì)、工藝流程、機(jī)械設(shè)備和產(chǎn)品的不同，工業(yè)廠房由于生產(chǎn)性質(zhì)、工藝流程、機(jī)械設(shè)備和產(chǎn)品的不同， 按按層數(shù)層數(shù)分類，可分為：分類，可分為： 單層廠房單層廠房 多層廠房多層廠房 層數(shù)混合層數(shù)混合 的廠房的廠房 如精密儀表、電子、食品等工業(yè)如精密儀表、電子、食品等工業(yè) 如化學(xué)工業(yè)、熱電廠

2、等如化學(xué)工業(yè)、熱電廠等 如冶金或機(jī)械廠的煉鋼、軋鋼、鑄造、鍛壓、金工、裝如冶金或機(jī)械廠的煉鋼、軋鋼、鑄造、鍛壓、金工、裝 配等車間，一般因設(shè)有大型機(jī)器或設(shè)備，產(chǎn)品較重且輪配等車間，一般因設(shè)有大型機(jī)器或設(shè)備，產(chǎn)品較重且輪 廓尺寸較大，故宜直接在地面上生產(chǎn)而設(shè)計(jì)成單層廠房廓尺寸較大，故宜直接在地面上生產(chǎn)而設(shè)計(jì)成單層廠房 混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)土結(jié)構(gòu) 對無吊車或吊車噸位不超過對無吊車或吊車噸位不超過5t、跨度在、跨度在15m以內(nèi)、柱頂標(biāo)高以內(nèi)、柱頂標(biāo)高 不超過不超過8m且無特殊工藝要求的小型廠房，可采用混合結(jié)構(gòu)且無特殊工藝要求的小型廠房，可采用混合結(jié)構(gòu) 對有重型吊車、跨度大于對有

3、重型吊車、跨度大于36m或有特殊工藝要求的大型廠房，或有特殊工藝要求的大型廠房， 可采用全鋼結(jié)構(gòu)或由鋼筋混凝土柱與鋼屋架組成的結(jié)構(gòu)可采用全鋼結(jié)構(gòu)或由鋼筋混凝土柱與鋼屋架組成的結(jié)構(gòu) 1 1、按生產(chǎn)規(guī)模按生產(chǎn)規(guī)模可分為：可分為：大型大型、中型中型和和小型小型 ； 2 2、按主要承重材料按主要承重材料可分為：可分為： 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu) 除上述情況以外的單層廠房均可采用混凝土結(jié)構(gòu)。除上述情況以外的單層廠房均可采用混凝土結(jié)構(gòu)。而且除特而且除特 殊情況之外，一般均采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)殊情況之外，一般均采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 3 3、按承重結(jié)構(gòu)體系按承重結(jié)構(gòu)體系可分為：可分為：排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)和和剛架結(jié)構(gòu)

4、剛架結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu)：由屋架（或屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成。排架結(jié)構(gòu)：由屋架（或屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成。 特點(diǎn)：柱與屋架鉸接、與基礎(chǔ)剛接。特點(diǎn)：柱與屋架鉸接、與基礎(chǔ)剛接。 目前，排架目前，排架 結(jié)構(gòu)是單層結(jié)構(gòu)是單層 廠房的基本廠房的基本 結(jié)構(gòu)形式。結(jié)構(gòu)形式。 剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu) ：指裝配式鋼筋混凝土門式鋼架。：指裝配式鋼筋混凝土門式鋼架。 特點(diǎn)：柱與橫梁剛接為一個構(gòu)件、柱與基礎(chǔ)鉸接。特點(diǎn)：柱與橫梁剛接為一個構(gòu)件、柱與基礎(chǔ)鉸接。 三餃三餃兩餃兩餃弧形鋼架弧形鋼架 弧形或工字型空腹鋼架弧形或工字型空腹鋼架 目前，鋼混鋼架已很少使用，但鋼的鋼架結(jié)構(gòu)仍目前，鋼混鋼架已很少使用，但鋼的鋼架結(jié)構(gòu)仍 應(yīng)用廣泛。應(yīng)用

5、廣泛。 本章重點(diǎn)講述排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)。本章重點(diǎn)講述排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)。 12.1.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成和傳力路線單層廠房的結(jié)構(gòu)組成和傳力路線 一、單層廠房結(jié)構(gòu)的組成一、單層廠房結(jié)構(gòu)的組成 承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)：直接承受荷載并將荷載傳給其它構(gòu)件，：直接承受荷載并將荷載傳給其它構(gòu)件， 如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊車梁、如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊車梁、 基礎(chǔ)等；基礎(chǔ)等； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)：主要承受自重及風(fēng)荷載，如外縱墻、：主要承受自重及風(fēng)荷載，如外縱墻、 山墻、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁等。山墻、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁等。 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 有檁體系有檁體系 無檁體系無檁體系 由大型屋面板、屋

6、架或屋面梁由大型屋面板、屋架或屋面梁 及屋蓋支撐組成，有時還包括及屋蓋支撐組成，有時還包括 有天窗架和托架等構(gòu)件有天窗架和托架等構(gòu)件 由小型屋面板、檁條、屋架及由小型屋面板、檁條、屋架及 屋蓋支撐所組成屋蓋支撐所組成 1 1、屋蓋結(jié)構(gòu)、屋蓋結(jié)構(gòu) 混凝土屋蓋結(jié)構(gòu)組成：屋面板、天溝板、屋架屋面梁或屋架支撐，有時還有天窗架和混凝土屋蓋結(jié)構(gòu)組成：屋面板、天溝板、屋架屋面梁或屋架支撐，有時還有天窗架和 托架等。托架等。 有檁體系有檁體系 無檁體系無檁體系 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注 屋屋 蓋蓋 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 屋面板屋面板 承受屋面構(gòu)造層自重、屋面活荷載、雪荷載、積承受屋面構(gòu)造層自重、屋面活荷

7、載、雪荷載、積 灰荷載以及施工荷載等，并將它們傳給屋架（屋灰荷載以及施工荷載等，并將它們傳給屋架（屋 面梁），具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作用面梁），具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作用 支撐在屋架支撐在屋架 （屋面梁）（屋面梁） 或檁條上或檁條上 天溝板天溝板 屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層自屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層自 重、施工荷載等，并將它們傳給屋架重、施工荷載等，并將它們傳給屋架 天窗架天窗架 形成天窗以便于采光和通風(fēng)，承受其上屋面板傳形成天窗以便于采光和通風(fēng)，承受其上屋面板傳 來的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳給屋來的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳給屋 架架

8、托架托架 當(dāng)柱距比屋架間距大時，用以支撐屋架，并將荷當(dāng)柱距比屋架間距大時，用以支撐屋架，并將荷 載傳給柱載傳給柱 屋架或屋架或 屋面梁屋面梁 與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu)，承受屋蓋上的全部豎向與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu)，承受屋蓋上的全部豎向 荷載，并將它們傳給柱荷載，并將它們傳給柱 檁條檁條 支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板傳來的支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板傳來的 荷載，并將它們傳給屋架荷載，并將它們傳給屋架 有檁體系屋有檁體系屋 蓋中采用蓋中采用 橫向排架結(jié)構(gòu)橫向排架結(jié)構(gòu) 由橫梁由橫梁(屋架或屋屋架或屋 面梁面梁)、橫向柱列、橫向柱列 及其基礎(chǔ)所組成及其基礎(chǔ)所組成 的平面骨架，是的平面骨架，是

9、 廠房的基本承重廠房的基本承重 結(jié)構(gòu)。廠房承受結(jié)構(gòu)。廠房承受 的豎向荷載及橫的豎向荷載及橫 向水平荷載主要向水平荷載主要 通過橫向平面排通過橫向平面排 架傳至基礎(chǔ)及地架傳至基礎(chǔ)及地 基?；?橫向平面排架組成及荷載圖橫向平面排架組成及荷載圖 2 2、橫向平面排架結(jié)構(gòu)、橫向平面排架結(jié)構(gòu) 縱向排架縱向排架 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 由連系梁、吊車梁、縱向柱列、柱間支撐和基礎(chǔ)等構(gòu)件由連系梁、吊車梁、縱向柱列、柱間支撐和基礎(chǔ)等構(gòu)件 組成的縱向平面骨架。組成的縱向平面骨架。作用作用是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定 性和剛度，承受吊車縱向水平荷載、縱向水平地震作用、性和剛度，承受吊車縱向水平荷載、縱向水

10、平地震作用、 溫度應(yīng)力以及作用在山墻及天窗架端壁并通過屋蓋結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力以及作用在山墻及天窗架端壁并通過屋蓋結(jié)構(gòu) 傳來的縱向風(fēng)荷載等。傳來的縱向風(fēng)荷載等。 縱向平面排架組成及荷載圖縱向平面排架組成及荷載圖 3 3、縱向平面排架結(jié)構(gòu)、縱向平面排架結(jié)構(gòu) 吊車梁吊車梁 一般為裝配式，簡支在柱牛腿上，主要承受吊車豎向和一般為裝配式，簡支在柱牛腿上，主要承受吊車豎向和 橫向或縱向水平荷載，并將它們分別傳給橫向或縱向排橫向或縱向水平荷載，并將它們分別傳給橫向或縱向排 架架 4 4、吊車梁、吊車梁 5 5、支撐、支撐 屋蓋屋蓋 支撐支撐 加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度，保證屋架的穩(wěn)定，將加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度，保證屋架的

11、穩(wěn)定，將 風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu) 柱間柱間 支撐支撐 加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性，承受并傳遞縱加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性，承受并傳遞縱 向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ)向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ) 支撐支撐 6 6、基礎(chǔ)梁、基礎(chǔ)梁 基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁 承受柱、基礎(chǔ)梁傳來的全部荷載，并將它們傳給地基承受柱、基礎(chǔ)梁傳來的全部荷載，并將它們傳給地基 圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu) 位于廠房的四周，包括縱墻、橫墻（山墻）、抗風(fēng)位于廠房的四周，包括縱墻、橫墻（山墻）、抗風(fēng) 柱、連系梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件。這些構(gòu)件所承受的荷柱、連系梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件。這些構(gòu)件所承受的荷 載，主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的載，主要是墻體和

12、構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的 風(fēng)荷載。風(fēng)荷載。 7 7、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu) 單層廠房結(jié)構(gòu)中，單層廠房結(jié)構(gòu)中，縱向平面排架和橫向平面排架間縱向平面排架和橫向平面排架間主要通過主要通過 屋蓋結(jié)構(gòu)和支撐體系屋蓋結(jié)構(gòu)和支撐體系相連接而形成空間結(jié)構(gòu)，各構(gòu)件及其作用相連接而形成空間結(jié)構(gòu)，各構(gòu)件及其作用 如下表所示。如下表所示。 單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其作用單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其作用 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注 屋屋 蓋蓋 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 屋面板屋面板 承受屋面構(gòu)造層自重、屋面活荷載、雪荷載、承受屋面構(gòu)造層自重、屋面活荷載、雪荷載、 積灰荷載以及施工荷載等，并將它們傳給屋架積灰荷載以及施工荷載等，并將它

13、們傳給屋架 （屋面梁），具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作（屋面梁），具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作 用用 支撐在屋架支撐在屋架 （屋面梁）或（屋面梁）或 檁條上檁條上 天溝板天溝板 屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層 自重、施工荷載等，并將它們傳給屋架自重、施工荷載等，并將它們傳給屋架 天窗架天窗架 形成天窗以便于采光和通風(fēng)，承受其上屋面板形成天窗以便于采光和通風(fēng)，承受其上屋面板 傳來的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳傳來的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳 給屋架給屋架 托架托架 當(dāng)柱距比屋架間距大時，用以支撐屋架，并將當(dāng)柱距比屋架間距大時，用以支撐

14、屋架，并將 荷載傳給柱荷載傳給柱 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注 屋屋 蓋蓋 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 屋架屋架 或或 屋面屋面 梁梁 與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu)，承受屋蓋上的全與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu)，承受屋蓋上的全 部豎向荷載，并將它們傳給柱部豎向荷載，并將它們傳給柱 檁條檁條 支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板 傳來的荷載，并將它們傳給屋架傳來的荷載，并將它們傳給屋架 有檁體系屋有檁體系屋 蓋中采用蓋中采用 柱柱 排架排架 柱柱 承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、外墻、柱間支撐承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、外墻、柱間支撐 等傳來的豎向和水平荷載，并將它們傳給等傳來的豎向和水平荷載，并

15、將它們傳給 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 同時為橫向同時為橫向 排架和縱向排架和縱向 排架中的構(gòu)排架中的構(gòu) 件件 抗風(fēng)抗風(fēng) 柱柱 承受山墻傳來的風(fēng)荷載，并將它們傳給屋承受山墻傳來的風(fēng)荷載，并將它們傳給屋 蓋結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)蓋結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ) 也是圍護(hù)結(jié)也是圍護(hù)結(jié) 構(gòu)的一部分構(gòu)的一部分 支支 撐撐 體體 系系 屋蓋屋蓋 支撐支撐 加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度，保證屋架的穩(wěn)定，加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度，保證屋架的穩(wěn)定， 將風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu)將風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu) 柱間柱間 支撐支撐 加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性，承受并傳加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性，承受并傳 遞縱向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ)遞縱向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ) 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作

16、用備注備注 圍圍 護(hù)護(hù) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 外縱墻外縱墻 山墻山墻 廠房的圍護(hù)構(gòu)件，承受風(fēng)荷載及其自重廠房的圍護(hù)構(gòu)件，承受風(fēng)荷載及其自重 連系梁連系梁 連系縱向柱列，增強(qiáng)廠房的縱向剛度，并將風(fēng)荷載連系縱向柱列，增強(qiáng)廠房的縱向剛度，并將風(fēng)荷載 傳遞給縱向柱列，同時還承受其上部墻體的重量傳遞給縱向柱列，同時還承受其上部墻體的重量 圈梁圈梁 加強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基不均勻沉降或加強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基不均勻沉降或 較大振動荷載引起的不利影響較大振動荷載引起的不利影響 過梁過梁 承受門窗洞口上部墻體的重量，并將它們傳給門窗承受門窗洞口上部墻體的重量，并將它們傳給門窗 兩側(cè)墻體兩側(cè)墻體 基礎(chǔ)梁基

17、礎(chǔ)梁承受圍護(hù)墻體的重量，并將它們傳給基礎(chǔ)承受圍護(hù)墻體的重量，并將它們傳給基礎(chǔ) 吊車梁吊車梁 承受吊車豎向和橫向或縱向水平荷載，并將它們分承受吊車豎向和橫向或縱向水平荷載，并將它們分 別傳給橫向或縱向排架別傳給橫向或縱向排架 簡支在柱簡支在柱 牛腿上牛腿上 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 承受柱、基礎(chǔ)梁傳來的全部荷載，并將它們傳給地承受柱、基礎(chǔ)梁傳來的全部荷載，并將它們傳給地 基基 二、單層廠房二、單層廠房 荷載傳遞路線荷載傳遞路線 示意圖示意圖 方案設(shè)計(jì)階段方案設(shè)計(jì)階段 技術(shù)設(shè)計(jì)階段技術(shù)設(shè)計(jì)階段 施工圖階段施工圖階段 確定柱網(wǎng)布置等平面問題確定柱網(wǎng)布置等平面問題 一個建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，一般包括工藝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)一

18、個建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，一般包括工藝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)（如水、暖、電等）等幾方面。就單層廠房構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)（如水、暖、電等）等幾方面。就單層廠房 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，可分為方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖繪制等三結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，可分為方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖繪制等三 個階段。個階段。 確定結(jié)構(gòu)形式、標(biāo)高等剖面問題確定結(jié)構(gòu)形式、標(biāo)高等剖面問題 選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 確定結(jié)構(gòu)布置確定結(jié)構(gòu)布置 確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 荷載計(jì)算及排架內(nèi)力分析荷載計(jì)算及排架內(nèi)力分析 結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱、基礎(chǔ)等）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱、基礎(chǔ)等）設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)布置圖（屋面、柱、基礎(chǔ)等）結(jié)構(gòu)布置圖（屋面、柱、基礎(chǔ)等）

19、 構(gòu)件布置與配筋圖構(gòu)件布置與配筋圖 節(jié)點(diǎn)大樣圖節(jié)點(diǎn)大樣圖 12.1.2 12.1.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)布置 廠房承載柱或承重墻的縱向定位軸線之間的距離。廠房承載柱或承重墻的縱向定位軸線之間的距離。 橫向定位軸線之間的距離。橫向定位軸線之間的距離。 ：廠房承重柱：廠房承重柱( (或承重墻或承重墻) )的縱向與橫向定位軸線的縱向與橫向定位軸線 在平面上排列所形成的網(wǎng)格，稱為柱網(wǎng)。在平面上排列所形成的網(wǎng)格，稱為柱網(wǎng)。 ：就是確定柱子縱向定位軸線之間的距離就是確定柱子縱向定位軸線之間的距離( (跨度跨度) )和和 橫向定位軸線之間的距離橫向定位軸線之間的距離( (柱距柱距) )。 柱網(wǎng)

20、布置的一般原則柱網(wǎng)布置的一般原則： （1）符合生產(chǎn)工藝和正常使用的要求；符合生產(chǎn)工藝和正常使用的要求； （2 2）建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理；）建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理； （3 3）在廠房結(jié)構(gòu)形式和施工方法上具有先進(jìn)性和合理性；）在廠房結(jié)構(gòu)形式和施工方法上具有先進(jìn)性和合理性； （4 4）在結(jié)構(gòu)平面布置中，柱網(wǎng)應(yīng)采用統(tǒng)一模數(shù)制。）在結(jié)構(gòu)平面布置中，柱網(wǎng)應(yīng)采用統(tǒng)一模數(shù)制。 以以100mm 100mm 為基本單位，用為基本單位，用M M表示。表示。 規(guī)定：規(guī)定：當(dāng)廠房的當(dāng)廠房的跨度跨度18m18m時，應(yīng)取時，應(yīng)取3m3m的倍數(shù)，的倍數(shù)，即即9m9m、12m12m、 15m15m、18m18m；廠房

21、的；廠房的跨度跨度18m18m時，則取時，則取6m6m的倍數(shù)的倍數(shù), ,即即 24m24m、30m30m、36m36m等等。 廠房的廠房的柱距柱距一般取一般取6m6m或或6m6m的倍數(shù)，有時也有的倍數(shù)，有時也有9m9m、12m12m。 如下圖所示如下圖所示 結(jié)構(gòu)平面的主要尺寸結(jié)構(gòu)平面的主要尺寸由軸線由軸線表示。表示。 柱距方向柱距方向的軸線稱為的軸線稱為橫向定位軸線橫向定位軸線，以，以表示。表示。 跨度方向跨度方向的軸線稱為的軸線稱為縱向定位軸線縱向定位軸線，以，以A、B、C表示；表示； A B C 12345678 （1）縱向定位軸線，以）縱向定位軸線，以A、B、C表示；表示； （2）對于無

22、吊車或吊車噸位）對于無吊車或吊車噸位30t的廠房，要求的廠房，要求邊柱外邊緣、邊柱外邊緣、 縱墻內(nèi)邊緣、縱向定位軸線三者重合縱墻內(nèi)邊緣、縱向定位軸線三者重合，形成封閉，如，形成封閉，如 圖圖12-8（a）。）。 （3）關(guān)系）關(guān)系 縱向定位軸線之間的距離，即跨度縱向定位軸線之間的距離，即跨度L與吊車軌距與吊車軌距Lk關(guān)系：關(guān)系： L= Lk + 2e e=B1+B2+B3 e 為吊車軌道中心線至吊車橋架外邊緣的距離，一般為吊車軌道中心線至吊車橋架外邊緣的距離，一般 取取750mm，留此距離目的保證構(gòu)照要求和安全行駛。，留此距離目的保證構(gòu)照要求和安全行駛。 橫向定位軸線一般過橫向定位軸線一般過柱截

23、面幾何中心柱截面幾何中心，用，用表示。表示。 在廠房在廠房縱向盡端縱向盡端處，處，橫向定位軸線與山墻內(nèi)皮重合橫向定位軸線與山墻內(nèi)皮重合，并，并 把把山墻內(nèi)側(cè)第一排柱中心線內(nèi)移山墻內(nèi)側(cè)第一排柱中心線內(nèi)移600mm，并將端部屋面板做，并將端部屋面板做 成一伸臂板。同樣，在伸縮縫兩側(cè)的柱中心線也須向兩邊內(nèi)成一伸臂板。同樣，在伸縮縫兩側(cè)的柱中心線也須向兩邊內(nèi) 移移600mm，使，使伸縮縫中心線與橫向定位軸線重合。伸縮縫中心線與橫向定位軸線重合。 二、變形縫的設(shè)置二、變形縫的設(shè)置 （1 1）伸縮縫設(shè)置）伸縮縫設(shè)置 a.a.伸縮縫的設(shè)置情況：伸縮縫的設(shè)置情況：當(dāng)房屋的長度或?qū)挾冗^大時，當(dāng)房屋的長度或?qū)挾冗^

24、大時， 為減小房屋結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。為減小房屋結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力，應(yīng)設(shè)置伸縮縫。 變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。 b.b.伸縮縫的做法：伸縮縫的做法：應(yīng)從應(yīng)從基礎(chǔ)頂面基礎(chǔ)頂面開始，將兩個溫度區(qū)開始，將兩個溫度區(qū) 段的段的上部結(jié)構(gòu)完全分開上部結(jié)構(gòu)完全分開，并，并留出一定寬度的縫隙留出一定寬度的縫隙，使上部，使上部 結(jié)構(gòu)在氣溫變化時，沿水平方向可以較自由地發(fā)生變形，結(jié)構(gòu)在氣溫變化時，沿水平方向可以較自由地發(fā)生變形， 不致引起房屋開裂。不致引起房屋開裂。對于鋼筋混凝土裝配式排架結(jié)構(gòu)，其 伸縮縫的最大間距，露天時為70m，室內(nèi)或土中時為100m

25、。 伸縮縫的做法有伸縮縫的做法有雙柱式雙柱式 圖圖1(a)1(a)和和滾軸式滾軸式 圖圖1(b)1(b)，雙柱雙柱 式用于沿橫向設(shè)置的伸縮縫式用于沿橫向設(shè)置的伸縮縫，而，而滾軸式用于沿縱向設(shè)置的伸滾軸式用于沿縱向設(shè)置的伸 縮縫。縮縫。 圖1單層廠房伸縮縫的構(gòu)造 (a)雙柱式；(b)滾軸式 （2 2）沉降縫）沉降縫 a.a.設(shè)置情況。設(shè)置情況。在單層廠房中，一般不做沉降縫，只在下 列特殊情況才考慮設(shè)置：當(dāng)相鄰廠房高度相差懸殊（當(dāng)相鄰廠房高度相差懸殊（10m10m以以 上）、地基土的壓縮性有顯著差異、廠房結(jié)構(gòu)（或基礎(chǔ)）類上）、地基土的壓縮性有顯著差異、廠房結(jié)構(gòu)（或基礎(chǔ)）類 型有明顯不同、廠房各部分

26、的施工時間先后相差較長時，為型有明顯不同、廠房各部分的施工時間先后相差較長時，為 避免由于地基不均勻沉降在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力使結(jié)構(gòu)破壞，避免由于地基不均勻沉降在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力使結(jié)構(gòu)破壞， 應(yīng)設(shè)置沉降縫。應(yīng)設(shè)置沉降縫。 b.b.做法。做法。沉降縫應(yīng)沉降縫應(yīng)從屋頂至基礎(chǔ)完全分開從屋頂至基礎(chǔ)完全分開，以使縫兩側(cè)，以使縫兩側(cè) 結(jié)構(gòu)發(fā)生不同沉降時互不影響，從而保證房屋的安全和使用結(jié)構(gòu)發(fā)生不同沉降時互不影響，從而保證房屋的安全和使用 功能。功能。 沉降縫的最小寬度不得小于沉降縫的最小寬度不得小于50mm50mm，沉降縫可兼做伸縮縫。，沉降縫可兼做伸縮縫。 （3 3）防震縫）防震縫 防震縫是為減輕震害而

27、采取的措施之一。 當(dāng)廠房平面、立面復(fù)雜、結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大， 以及在廠房側(cè)邊布置生活間、變電所、爐子間等附屬房時， 應(yīng)設(shè)置防震縫將相鄰部分分開，地震區(qū)的廠房伸縮縫和沉 降縫均應(yīng)符合防震縫的要求。 三、單層廠房的支撐三、單層廠房的支撐 （1 1）加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和 使用階段的穩(wěn)定和安全使用階段的穩(wěn)定和安全; ; （2 2）有效傳遞縱向水平荷載（風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷）有效傳遞縱向水平荷載（風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷 載及地震作用等）；同時還起著把風(fēng)荷載、吊車水平荷載和載及地震作用等）；同時還起著把風(fēng)荷載、吊車水平荷載和 水平地

28、震作用等傳遞到相應(yīng)承重構(gòu)件的作用。水平地震作用等傳遞到相應(yīng)承重構(gòu)件的作用。 支撐的作用支撐的作用 廠房支撐分為屋蓋支撐和柱間支撐兩類。廠房支撐分為屋蓋支撐和柱間支撐兩類。 1 1、屋蓋支撐、屋蓋支撐 （1 1）上弦橫向水平支撐）上弦橫向水平支撐 屋蓋支撐包括上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、縱屋蓋支撐包括上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、縱 向水平支撐、垂直支撐、縱向水平系桿、天窗架支撐等。向水平支撐、垂直支撐、縱向水平系桿、天窗架支撐等。 構(gòu)成構(gòu)成：沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架上弦桿沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架上弦桿 構(gòu)成的水平桁架構(gòu)成的水平桁架。 布置布置在廠房端部

29、及溫度區(qū)段兩端的第一或第二柱間在廠房端部及溫度區(qū)段兩端的第一或第二柱間 ； 如下圖所示如下圖所示 上弦橫向水平支撐布置上弦橫向水平支撐布置 （2）屋蓋下弦水平支撐）屋蓋下弦水平支撐 屋蓋下弦水平支撐系指布置在屋架下弦平面內(nèi)的水平支屋蓋下弦水平支撐系指布置在屋架下弦平面內(nèi)的水平支 撐，包括下弦橫向水平支撐和下弦縱向水平支撐。撐，包括下弦橫向水平支撐和下弦縱向水平支撐。 下弦橫向水平支撐布置下弦橫向水平支撐布置 屋架之間縱向水平支撐的作用及布置示意圖 （3）垂直支撐及水平系桿）垂直支撐及水平系桿 垂直支撐是指在相鄰兩榀屋架之間由角鋼與屋架的直腹垂直支撐是指在相鄰兩榀屋架之間由角鋼與屋架的直腹 桿組

30、成的垂直桁架。桿組成的垂直桁架。 構(gòu)成構(gòu)成：由角鋼桿件與屋架直腹桿組成的垂直桁架，形式為由角鋼桿件與屋架直腹桿組成的垂直桁架，形式為 十字交叉形或十字交叉形或W形。形。 作用作用：保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定；傳遞縱向水平力。保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定；傳遞縱向水平力。 布置布置：應(yīng)應(yīng)與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi)。與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi)。 當(dāng)當(dāng)廠房跨度小于廠房跨度小于18m且無天窗時，一般可不設(shè)垂直支撐和水且無天窗時，一般可不設(shè)垂直支撐和水 平系桿；平系桿； 當(dāng)當(dāng)廠房跨度廠房跨度1830m、屋架間距為、屋架間距為6m、采用大型屋面板時，、采用大型屋面板時， 應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)

31、段端部的第一或第二柱間，屋架跨中設(shè)置應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間，屋架跨中設(shè)置 一道垂直支撐；一道垂直支撐； 當(dāng)當(dāng)屋架跨度大于屋架跨度大于30m時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或 第二柱間，屋架跨度第二柱間，屋架跨度1/3左右的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩道垂直支撐。左右的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩道垂直支撐。 （4 4）垂直支撐）垂直支撐 垂垂 直直 支支 撐撐 和和 水水 平平 系系 桿桿 布布 置置 圖圖 2 2、柱間支撐布置、柱間支撐布置 柱間支撐柱間支撐是是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件。 柱間支撐柱間支撐是由是由交叉的型鋼和相鄰兩柱組

32、成的立面桁架交叉的型鋼和相鄰兩柱組成的立面桁架， 柱間支撐按其位置分為柱間支撐按其位置分為上柱柱間支撐和下柱柱間支撐上柱柱間支撐和下柱柱間支撐。分別。分別 位于位于吊車梁上部和下部。吊車梁上部和下部。 柱間支撐一般柱間支撐一般設(shè)置在伸縮縫區(qū)段兩端與屋蓋橫向水平支設(shè)置在伸縮縫區(qū)段兩端與屋蓋橫向水平支 撐相對應(yīng)的柱距以及伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央的柱距，撐相對應(yīng)的柱距以及伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央的柱距，并并 在柱頂設(shè)置通長的剛性連系桿以傳遞水平作用力。在柱頂設(shè)置通長的剛性連系桿以傳遞水平作用力。 四、抗風(fēng)柱的作用與構(gòu)造四、抗風(fēng)柱的作用與構(gòu)造 抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接；當(dāng)屋架 設(shè)有下弦橫向

33、水平支撐時，也可與下弦鉸接或同時與上、 下弦鉸接。 抗風(fēng)柱與屋架之間一般采用豎向可以移動、水平方 向又有較大剛度的彈簧板連接；如廠房沉降量較大時， 宜采用槽形孔螺栓連接。如下圖 抗風(fēng)柱與屋架上、下弦連接構(gòu)造抗風(fēng)柱與屋架上、下弦連接構(gòu)造 五、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁五、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁 圈梁圈梁：設(shè)：設(shè)置于墻體內(nèi)置于墻體內(nèi)并并與柱子連接與柱子連接的現(xiàn)澆鋼筋混凝土的現(xiàn)澆鋼筋混凝土 構(gòu)件，其構(gòu)件，其作用作用是將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以是將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以 增強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大增強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大 的振

34、動荷載對廠房產(chǎn)生不利影響。的振動荷載對廠房產(chǎn)生不利影響。 連系梁：連系梁：除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、增除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、增 強(qiáng)廠房的縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。強(qiáng)廠房的縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。 過梁：過梁：當(dāng)墻體開有門窗洞口時，需設(shè)置鋼筋混凝土當(dāng)墻體開有門窗洞口時，需設(shè)置鋼筋混凝土過梁過梁， 以支承洞口上部墻體的重量。以支承洞口上部墻體的重量。 在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)盡可能地將圈梁、連系梁在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)盡可能地將圈梁、連系梁 和過梁結(jié)合起來，和過梁結(jié)合起來，使一種梁能兼作兩種或三種梁的作用使一種梁能兼作兩種或三種梁的作用， 以簡化構(gòu)造

35、，節(jié)約材料，方便施工。以簡化構(gòu)造，節(jié)約材料，方便施工。 基礎(chǔ)梁：基礎(chǔ)梁：在單層廠房中，一般采用在單層廠房中，一般采用基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁來承托圍護(hù)墻來承托圍護(hù)墻 體的重量，并將其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻基礎(chǔ)，以體的重量，并將其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻基礎(chǔ)，以 使墻體和柱的沉降變形一致。使墻體和柱的沉降變形一致。 一、排架的計(jì)算簡圖一、排架的計(jì)算簡圖 1 1、計(jì)算單元、計(jì)算單元 由于由于橫向排架橫向排架沿廠房沿廠房縱向一般為等間距均勻排縱向一般為等間距均勻排 列列，作用于廠房上的各種荷載（吊車荷載除外）沿，作用于廠房上的各種荷載（吊車荷載除外）沿 廠房縱向基本為均勻分布，計(jì)算時可以廠房縱向基本為均勻

36、分布，計(jì)算時可以通過通過任意相任意相 鄰縱向柱距的鄰縱向柱距的中心線中心線截取出截取出有代表性的一段有代表性的一段作為作為整整 個結(jié)構(gòu)的個結(jié)構(gòu)的橫向平面排架橫向平面排架的計(jì)算單元的計(jì)算單元，除吊車等移動除吊車等移動 荷載以外，陰影部分就是排架的負(fù)荷范圍，或稱從荷載以外，陰影部分就是排架的負(fù)荷范圍，或稱從 屬面積。屬面積。 可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距柱距的中線的中線截出一個典型的區(qū)段截出一個典型的區(qū)段， 作為排架的作為排架的計(jì)算單元。計(jì)算單元即為一個排架的負(fù)荷范圍計(jì)算單元。計(jì)算單元即為一個排架的負(fù)荷范圍。 計(jì)算單元和計(jì)算模型計(jì)算單元和計(jì)算模型 橫向橫向排架的計(jì)算簡圖排架的計(jì)

37、算簡圖 計(jì)算簡圖中，柱的計(jì)算軸線取上部和下部柱截面重心的連線，計(jì)算簡圖中，柱的計(jì)算軸線取上部和下部柱截面重心的連線， 屋面梁或屋架用一根沒有軸向變形的剛桿表示。屋面梁或屋架用一根沒有軸向變形的剛桿表示。 廠房標(biāo)高共有廠房標(biāo)高共有3個：柱頂標(biāo)高、牛腿標(biāo)高、軌道標(biāo)高。個：柱頂標(biāo)高、牛腿標(biāo)高、軌道標(biāo)高。 （1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確定柱頂標(biāo)高和牛腿標(biāo)高，這兩種標(biāo)高）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確定柱頂標(biāo)高和牛腿標(biāo)高，這兩種標(biāo)高 應(yīng)符合模數(shù)制。應(yīng)符合模數(shù)制。 （2）軌道標(biāo)高由工藝確定，實(shí)際軌道標(biāo)高可與工藝要求）軌道標(biāo)高由工藝確定，實(shí)際軌道標(biāo)高可與工藝要求 值相差值相差200mm。 （3）標(biāo)高計(jì)算）標(biāo)高計(jì)算 柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高=軌頂

38、標(biāo)高軌頂標(biāo)高+吊車高度吊車高度+凈空凈空 凈空凈空指屋架下弦至吊車頂端的距離指屋架下弦至吊車頂端的距離（220mm），）， 恒載和活載兩類。恒載和活載兩類。 見課本圖見課本圖12-19排架荷載示意圖。排架荷載示意圖。 集中荷載作用點(diǎn)的位置要根據(jù)實(shí)際確定，如屋集中荷載作用點(diǎn)的位置要根據(jù)實(shí)際確定，如屋 架自重作用點(diǎn)的位置確定如下架自重作用點(diǎn)的位置確定如下: 當(dāng)采用屋架時，如當(dāng)采用屋架時，如(a)圖。圖。 當(dāng)采用屋面梁時如圖當(dāng)采用屋面梁時如圖(b)圖。圖。 設(shè)設(shè)F1是屋架自重作用在上部柱是屋架自重作用在上部柱 的豎向偏心壓力，它對上部柱的豎向偏心壓力，它對上部柱 計(jì)算軸線偏心距為計(jì)算軸線偏心距為e1

39、，則它對，則它對 排架所產(chǎn)生的作用可歸納如下：排架所產(chǎn)生的作用可歸納如下： 111 FFF 011 eFM 11 MM 、 11 FF 、 恒載作用位置及相應(yīng)的恒載作用位置及相應(yīng)的排架計(jì)算簡圖排架計(jì)算簡圖 1 F 1 F 1 F 2 F 5 F 4 F 3 F （1 1）恒載恒載 ： 屋蓋自重屋蓋自重F1 作用于上柱柱頂，距上柱計(jì)算軸線的偏作用于上柱柱頂，距上柱計(jì)算軸線的偏 心距為心距為e1。 懸墻自重懸墻自重F5沿懸墻中心線作用于側(cè)牛腿頂面。沿懸墻中心線作用于側(cè)牛腿頂面。 吊車梁和軌道及連接件自重吊車梁和軌道及連接件自重F4 沿吊車梁中心線作用沿吊車梁中心線作用 于牛腿頂面。于牛腿頂面。 柱

40、自重（上柱柱自重（上柱F2 、下柱、下柱F3） ：F2作用于上柱形心，與下柱作用于上柱形心，與下柱 偏心距為偏心距為e0 (e0為上下柱形心的距離為上下柱形心的距離)。F3作用于下柱形心。作用于下柱形心。 其他豎向荷載的作用點(diǎn)如下：其他豎向荷載的作用點(diǎn)如下： 恒載作用位置及相應(yīng)的恒載作用位置及相應(yīng)的排架計(jì)算簡圖排架計(jì)算簡圖 1 F 1 F 1 F 2 F 5 F 4 F 3 F 50年年 沿廠房高度變化的風(fēng)荷載可沿廠房高度變化的風(fēng)荷載可 分為兩部分：分為兩部分： 此時的風(fēng)壓高度變化系此時的風(fēng)壓高度變化系 數(shù)數(shù)z，對有天窗的可按天窗檐，對有天窗的可按天窗檐 口標(biāo)高確定；對無天窗的可口標(biāo)高確定；對

41、無天窗的可 按屋蓋的平均標(biāo)高或檐口標(biāo)按屋蓋的平均標(biāo)高或檐口標(biāo) 高確定。高確定。 圖圖1吊車荷載示意圖吊車荷載示意圖 圖圖2吊車的最大輪壓與最小輪壓吊車的最大輪壓與最小輪壓 k kkk k p GGG p max, , 3, 2, 1 min, 2 吊車是移動的，吊車是移動的，的吊車的吊車 可根據(jù)吊車每個輪子的輪壓可根據(jù)吊車每個輪子的輪壓 （）、吊車寬度）、吊車寬度B B和輪距和輪距K,K,利用吊車梁利用吊車梁( (按簡支梁按簡支梁 考慮考慮) )的的及及求求 出。出。 當(dāng)單跨廠房中當(dāng)單跨廠房中 設(shè)有相同的兩臺設(shè)有相同的兩臺 吊車時，吊車時，Dmax和和 Dmin計(jì)算公式為計(jì)算公式為 Dmax=

42、Pmaxyi Dmin=Pminyi= max max min D P P 式中式中 yi吊車最不利布置時，各輪子下影響線吊車最不利布置時，各輪子下影響線 豎向坐標(biāo)值之和，可根據(jù)吊車的寬度豎向坐標(biāo)值之和，可根據(jù)吊車的寬度 B和輪距和輪距K確定。確定。 圖圖1吊車梁的支座反力影響線及吊車輪子的最不利位置吊車梁的支座反力影響線及吊車輪子的最不利位置 式中：式中： 、 表示第表示第 臺吊車的最大輪壓和最臺吊車的最大輪壓和最 小輪壓；小輪壓； 與吊車輪壓相對應(yīng)的支座反力影響線的與吊車輪壓相對應(yīng)的支座反力影響線的 豎向坐標(biāo)值，可根據(jù)豎向坐標(biāo)值，可根據(jù)吊車的寬度吊車的寬度B B及及輪距輪距K K計(jì)算。計(jì)算

43、。 b b -為多臺吊車荷載折減系數(shù)。為多臺吊車荷載折減系數(shù)。 maxi P mini P i y i )()( 43max,221max,1max, yypyypD kkk b 當(dāng)單跨廠房中設(shè)有不同的兩臺吊車時，當(dāng)單跨廠房中設(shè)有不同的兩臺吊車時，Dmax和和 Dmin計(jì)算公式為計(jì)算公式為 )()( 43min,221min,1min, yypyypD kkk b 吊車豎向荷載吊車豎向荷載D Dmax max、 、D Dmin min沿吊車梁的中心線作用在 沿吊車梁的中心線作用在 牛腿頂面，對下柱截面中心線的偏心距為牛腿頂面，對下柱截面中心線的偏心距為e e4 4( (如圖所如圖所 示示) )

44、，相應(yīng)的力矩，相應(yīng)的力矩M MDmax Dmax、 、M MDmin Dmin為 為 M MDmax Dmax= =D Dmaxmax e e4 4 M MDmin Dmin= =D Dminmin e e4 4 排架結(jié)構(gòu)在吊車豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖如圖所 排架結(jié)構(gòu)在吊車豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖如圖所 示。示。 圖圖12吊車的橫向水平作用吊車的橫向水平作用 對于一般四輪橋式吊車，大車每一輪子傳遞給吊對于一般四輪橋式吊車，大車每一輪子傳遞給吊 車梁的橫向水平制動力車梁的橫向水平制動力 為：為： T ，用計(jì)算吊車豎用計(jì)算吊車豎 向荷載的同樣方法，向荷載的同樣方法， 只是此時的作用方向不同只是此時

45、的作用方向不同( (圖圖 ) )。 此此T Tmax,k max,k值同時作用于吊車兩邊的柱上，方向相同。 值同時作用于吊車兩邊的柱上，方向相同。 kiik D p T yTT max, max max, b )()( 43, 221, 1max, yyTyyTT kkk b 荷載規(guī)范荷載規(guī)范規(guī)定：計(jì)算排架時，多臺吊車的豎向荷載和水平規(guī)定：計(jì)算排架時，多臺吊車的豎向荷載和水平 荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)乘以規(guī)定的折減系數(shù)（參見表荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)乘以規(guī)定的折減系數(shù)（參見表12-112-1）。）。 當(dāng)兩臺吊車參與組合時，對吊車工作級別當(dāng)兩臺吊車參與組合時，對吊車工作級別A A1 1A A5 5，折減系數(shù)，折

46、減系數(shù) 取取0.90.9，對吊車工作級別，對吊車工作級別A A6 6A A8 8，折減系數(shù)取，折減系數(shù)取0.950.95； 當(dāng)三臺吊車參與組合時，對吊車工作級別當(dāng)三臺吊車參與組合時，對吊車工作級別A A1 1A A5 5，折減系數(shù)，折減系數(shù) 取取0.850.85，對吊車工作級別，對吊車工作級別A A6 6A A8 8，折減系數(shù)取，折減系數(shù)取0.900.90； 當(dāng)四臺吊車參與組合時，對吊車工作級別當(dāng)四臺吊車參與組合時，對吊車工作級別A A1 1A A5 5，折減系數(shù)，折減系數(shù) 取取0.80.8，對吊車工作級別，對吊車工作級別A A6 6A A8 8，折減系數(shù)取，折減系數(shù)取0.850.85。 三、

47、用剪力分配法計(jì)算等高排架三、用剪力分配法計(jì)算等高排架 根據(jù)排架橫梁剛度無窮大和橫梁長度不變的假定，根據(jù)排架橫梁剛度無窮大和橫梁長度不變的假定， 排架在任何荷載作用下，所有柱頂水平位移均相等排架在任何荷載作用下，所有柱頂水平位移均相等 的排架，稱等高排架。的排架，稱等高排架。 第一種：柱頂標(biāo)高相同；第一種：柱頂標(biāo)高相同； 第二種：第二種：柱頂標(biāo)高雖不等，但柱頂水平位移均相等。柱頂標(biāo)高雖不等，但柱頂水平位移均相等。 下面為一下面為一的位移計(jì)算簡圖。的位移計(jì)算簡圖。 u y2=(H+2Hu)/3 y3=2Hu/3 P=1 H lHuH EcIl EcIu B A3 B 1 B A2 A1 y1=(2

48、H+Hu)/3 H P=1 H HuHu 圖圖1 單階懸臂柱的側(cè)移計(jì)算簡圖單階懸臂柱的側(cè)移計(jì)算簡圖 l uu lclc uclc I I n H H n C IEC H nIE H IE yA IE yAyA ds IE MM u , 1 1 1 3 1 1 1 3 3 0 0 3 3 3 33221111 其中： 下面推導(dǎo)剪力分配系數(shù)公式：下面推導(dǎo)剪力分配系數(shù)公式： 其中：其中： a a= = b b= = c c = u = u ：可按附錄：可按附錄C查表求得。查表求得。 注意：柱控制截面的最不利內(nèi)力是柱和基礎(chǔ)配筋計(jì)算的依據(jù)注意：柱控制截面的最不利內(nèi)力是柱和基礎(chǔ)配筋計(jì)算的依據(jù) 單層廠房的單

49、層廠房的一般采一般采 用用對稱配筋，對稱配筋，其縱向受力鋼筋的計(jì)算主要取決于軸其縱向受力鋼筋的計(jì)算主要取決于軸 向壓力向壓力N和彎矩和彎矩M。根據(jù)根據(jù)可能需要的最大配筋量可能需要的最大配筋量， 對于矩形、工字形截面柱的每一個控制截面，對于矩形、工字形截面柱的每一個控制截面，一般一般 可考慮一下四種內(nèi)力的不利組合：可考慮一下四種內(nèi)力的不利組合： (1) +Mmax與相應(yīng)的與相應(yīng)的N 和和V。 (2) -Mmax與相應(yīng)的與相應(yīng)的N 和和V。 (3) Nmax與相應(yīng)的與相應(yīng)的M 和和V。 (4) Nmin與相應(yīng)的與相應(yīng)的M 和和V。 11 1.2 GkQQ k SSS 1 1.20.9 n GkQi

50、Qik i SSS 1 1.35 n GkQiciQik i SSS 4 . 1 Qi 7 . 06 . 0 ，其他活荷載取，其他活荷載取風(fēng)荷載取風(fēng)荷載取 c b) 在在“恒荷載恒荷載+任一種活荷載任一種活荷載”的內(nèi)力組合中，只能在的內(nèi)力組合中，只能在 吊車豎向荷載和吊車水平荷載兩者中取一。吊車豎向荷載和吊車水平荷載兩者中取一。 c) 注意取用的吊車荷載項(xiàng)目數(shù)。注意取用的吊車荷載項(xiàng)目數(shù)。一般情況下，內(nèi)力組一般情況下，內(nèi)力組 合表中每一個吊車荷載項(xiàng)都是表示一個跨度內(nèi)兩臺吊合表中每一個吊車荷載項(xiàng)都是表示一個跨度內(nèi)兩臺吊 車的內(nèi)力車的內(nèi)力(已乘以已乘以)。故對于。故對于Tmax不論單跨還是多跨不論單

51、跨還是多跨 都只能取表中一項(xiàng)；而對吊車豎向荷載，單跨時取一，都只能取表中一項(xiàng)；而對吊車豎向荷載，單跨時取一， 多跨時取一項(xiàng)或取兩項(xiàng)。取兩項(xiàng)時多跨時取一項(xiàng)或取兩項(xiàng)。取兩項(xiàng)時,對于對于A1A5,應(yīng)將其應(yīng)將其 兩項(xiàng)之和乘以兩項(xiàng)之和乘以0.8/0.9,對于對于A6A8，應(yīng)將其兩項(xiàng)之和乘，應(yīng)將其兩項(xiàng)之和乘 以以0.85/0.95. 在組合截面在組合截面-的內(nèi)力時，應(yīng)求出相應(yīng)的水平剪的內(nèi)力時，應(yīng)求出相應(yīng)的水平剪 力值力值 。因柱底水平剪力對基礎(chǔ)底面將產(chǎn)生彎矩，其影。因柱底水平剪力對基礎(chǔ)底面將產(chǎn)生彎矩，其影 響不能忽視。響不能忽視。 對稱配筋矩形截面，偏心受壓時截面承載力對稱配筋矩形截面，偏心受壓時截面承載

52、力Nu- Mu曲線相關(guān)圖如圖曲線相關(guān)圖如圖13-37所示。它們是兩截面尺寸及所示。它們是兩截面尺寸及 材料都相同、但每一側(cè)縱向受力鋼筋的數(shù)量不同的材料都相同、但每一側(cè)縱向受力鋼筋的數(shù)量不同的 兩條曲線，其中兩條曲線，其中AS1AS2. AS1AS2 由圖可知，彎矩由圖可知，彎矩M 和軸力和軸力N對配筋的影響對配筋的影響 有以下四條規(guī)則：有以下四條規(guī)則： 大偏壓截面：當(dāng)大偏壓截面：當(dāng)M不變時，不變時，N越小，配筋量越小，配筋量As越多；越多； 大偏壓截面：當(dāng)大偏壓截面：當(dāng)N不變時，不變時，M越大，配筋量越大，配筋量As越多；越多； 小偏壓截面：當(dāng)小偏壓截面：當(dāng)M不變時，不變時，N越大，配筋量越大

53、，配筋量As越多；越多； 小偏壓截面：當(dāng)小偏壓截面：當(dāng)N不變時，不變時，M越大，配筋量越大，配筋量As越多。越多。 根據(jù)排架計(jì)算求得的各控制截面最不利的內(nèi)力組合根據(jù)排架計(jì)算求得的各控制截面最不利的內(nèi)力組合 M和和N，分別對上柱和下柱進(jìn)行配筋計(jì)算。，分別對上柱和下柱進(jìn)行配筋計(jì)算。 柱是單層廠房中的主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件，常用柱是單層廠房中的主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件，常用 的單層廠房排架柱的截面形式有的單層廠房排架柱的截面形式有單肢柱單肢柱( (如矩形、如矩形、I I 形形) )、雙肢柱（如平腹桿、斜腹桿及管柱）兩、雙肢柱（如平腹桿、斜腹桿及管柱）兩大類。大類。 矩形柱外形簡單，施工方便，但矩形柱外形簡單，施工

54、方便，但不能充分發(fā)不能充分發(fā) 揮全部混凝土的作用揮全部混凝土的作用( (主要是受拉區(qū)混凝土不起作主要是受拉區(qū)混凝土不起作 用用) )，目前，雖應(yīng)用普遍，但一般為目前，雖應(yīng)用普遍，但一般為小型廠房或上小型廠房或上 柱，其截面高度柱，其截面高度500mm500mm。 I I形柱比矩形柱受力合理，因其省去了受力較形柱比矩形柱受力合理，因其省去了受力較 小的部分混凝土而形成薄腹，這對柱的承載能力小的部分混凝土而形成薄腹，這對柱的承載能力 和剛度的影響很小。和剛度的影響很小。I I形柱的制作也不復(fù)雜，自重形柱的制作也不復(fù)雜，自重 卻較矩形柱輕，故廣泛用于各類中型廠房，卻較矩形柱輕，故廣泛用于各類中型廠房

55、，其截其截 面高度為面高度為6006001200mm1200mm，腹板，腹板100mm100mm，翼緣厚度，翼緣厚度 120mm120mm。 雙肢柱雙肢柱是是進(jìn)一步將進(jìn)一步將I I形柱的腹板挖空而形成形柱的腹板挖空而形成 的，的，故更省料，故更省料，適用于重型廠房適用于重型廠房，其，其截面高度在截面高度在 1300mm1300mm以上以上。雙肢柱的。雙肢柱的雙肢主要承擔(dān)軸力雙肢主要承擔(dān)軸力，腹桿腹桿 受剪。受剪。平腹桿雙肢柱的制作較為簡單；斜腹桿雙平腹桿雙肢柱的制作較為簡單；斜腹桿雙 肢柱具有桁架的受力特點(diǎn)，故其承載能力較大。肢柱具有桁架的受力特點(diǎn)，故其承載能力較大。 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，目前對根據(jù)

56、工程經(jīng)驗(yàn)，目前對預(yù)制柱預(yù)制柱可按可按截面高度截面高度h h 確定截面形式：確定截面形式： 柱設(shè)計(jì)內(nèi)容柱設(shè)計(jì)內(nèi)容 確定確定外形構(gòu)造尺寸和截面尺寸外形構(gòu)造尺寸和截面尺寸 截面設(shè)計(jì)，截面設(shè)計(jì)，即根據(jù)各控制截面最不利即根據(jù)各控制截面最不利 的內(nèi)力組合進(jìn)行截面承載力設(shè)計(jì)；的內(nèi)力組合進(jìn)行截面承載力設(shè)計(jì)； 施工吊裝運(yùn)輸階段的承載力和裂縫施工吊裝運(yùn)輸階段的承載力和裂縫 寬度驗(yàn)算；寬度驗(yàn)算； 與屋架、吊車梁等構(gòu)件的與屋架、吊車梁等構(gòu)件的連接構(gòu)造連接構(gòu)造 和和繪制施工圖繪制施工圖； 有吊車時需要進(jìn)行有吊車時需要進(jìn)行牛腿計(jì)算牛腿計(jì)算； 柱截面尺寸不僅要柱截面尺寸不僅要滿足結(jié)構(gòu)承載力滿足結(jié)構(gòu)承載力的要求，的要求， 而

57、且還應(yīng)而且還應(yīng)使柱具有足夠的剛度使柱具有足夠的剛度，保證廠房在正常，保證廠房在正常 使用過程中使用過程中不出現(xiàn)過大的變形不出現(xiàn)過大的變形，以免吊車運(yùn)行時以免吊車運(yùn)行時 卡軌，使吊車輪與軌道磨損嚴(yán)重以及墻體開裂等?？ㄜ?，使吊車輪與軌道磨損嚴(yán)重以及墻體開裂等。 因此，因此， 柱最小截面尺寸見柱最小截面尺寸見P112表表12-4. 柱截面形式和尺寸取決于柱高和吊車起重量柱截面形式和尺寸取決于柱高和吊車起重量。 設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 首先：初步估計(jì)柱的截面尺寸；首先：初步估計(jì)柱的截面尺寸； 其次：根據(jù)表其次：根據(jù)表12-4柱截面尺寸限值進(jìn)行驗(yàn)算。柱截面尺寸限值進(jìn)行驗(yàn)算。 參見課本參見課本P122 排架

58、柱配筋計(jì)算之前，需確定柱計(jì)算長度。排架柱配筋計(jì)算之前，需確定柱計(jì)算長度。 柱計(jì)算長度柱計(jì)算長度按規(guī)范表格確定按規(guī)范表格確定( (見教材表見教材表12-5).12-5). 根據(jù)排架計(jì)算求得的各控制截面最不利的內(nèi)力根據(jù)排架計(jì)算求得的各控制截面最不利的內(nèi)力 組合組合M M和和N N，分別對上柱和下柱進(jìn)行配筋計(jì)算。，分別對上柱和下柱進(jìn)行配筋計(jì)算。 S A S A 1 q 2 q 柱在其自重作用下為受彎構(gòu)件，其計(jì)算簡圖和彎柱在其自重作用下為受彎構(gòu)件，其計(jì)算簡圖和彎 矩圖如圖所示，驗(yàn)算時一般取矩圖如圖所示，驗(yàn)算時一般取上柱柱底上柱柱底、牛腿根牛腿根 部部和和下柱跨中下柱跨中三個三個控制截面控制截面。 起吊

59、時起吊時 柱的吊裝方式及計(jì)算簡圖柱的吊裝方式及計(jì)算簡圖 圖1柱的吊裝 (a)平吊；(b)翻轉(zhuǎn)90起吊；(c)計(jì)算簡圖 三、牛腿設(shè)計(jì)三、牛腿設(shè)計(jì) 1.1.牛腿作用：支撐吊車梁等構(gòu)件牛腿作用：支撐吊車梁等構(gòu)件 2.2.牛腿的分類：如圖，根據(jù)牛腿的分類：如圖，根據(jù)至至 水平距離水平距離a的大小的大小 進(jìn)行劃分：進(jìn)行劃分： 長牛腿長牛腿: :（ ）按懸臂梁計(jì)算；）按懸臂梁計(jì)算； 短牛腿短牛腿: :（ ）下面專題研究。）下面專題研究。 0 ah 0 ah 其中：其中：h0為牛腿與下柱交接處為牛腿與下柱交接處牛腿牛腿 垂直截面的有效高度。垂直截面的有效高度。 試驗(yàn)研究表明，從加載至破壞，牛腿大體經(jīng)歷試驗(yàn)研

60、究表明，從加載至破壞，牛腿大體經(jīng)歷彈彈 性性、裂縫出現(xiàn)與開展裂縫出現(xiàn)與開展和和最后破壞最后破壞三個階段。三個階段。 通過通過 環(huán)氧環(huán)氧 樹脂牛腿模型的光彈試樹脂牛腿模型的光彈試 驗(yàn)，得到了主應(yīng)力跡線。驗(yàn)，得到了主應(yīng)力跡線。 牛腿的應(yīng)力狀態(tài)牛腿的應(yīng)力狀態(tài) 0 /0.5a h 試驗(yàn)表明，當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的試驗(yàn)表明，當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的20%20%40%40%時，時， 由于上柱根部與牛腿交界處的主拉由于上柱根部與牛腿交界處的主拉應(yīng)力出集中應(yīng)力出集中現(xiàn)象，現(xiàn)象， 在該處首先出現(xiàn)自上而下的在該處首先出現(xiàn)自上而下的豎向裂縫豎向裂縫，裂縫細(xì)小且，裂縫細(xì)小且 開展較慢，對牛腿的受力性能影響不大；開展較慢，對