混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)的類型和結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)的類型和結(jié)構(gòu)體系 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 構(gòu)件選型與截面尺寸確定構(gòu)件選型與截面尺寸確定 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 柱的設(shè)計柱的設(shè)計 柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計 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)計柱的設(shè)計 柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計 鋼筋混凝土屋架設(shè)計要點鋼筋混凝土屋架設(shè)計要點 吊車梁設(shè)計要點吊車梁設(shè)計要點 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 結(jié)構(gòu)的類型和體系2.1 2.1 結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系Types and Systems of the Structures工業(yè)

2、廠房由于生產(chǎn)性質(zhì)、工藝流程、機械設(shè)備和產(chǎn)品的不同，按工業(yè)廠房由于生產(chǎn)性質(zhì)、工藝流程、機械設(shè)備和產(chǎn)品的不同，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)如冶金或機械廠的煉鋼、軋鋼、鑄造、鍛壓、如冶金或機械廠的煉鋼、軋鋼、鑄造、鍛壓、金工、裝配等車間，一般因設(shè)有大型機器或金工、裝配等車間，一般因設(shè)有大型機器或設(shè)備，產(chǎn)品較重且輪廓尺寸較大，故宜直接設(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)計成單層廠房在地面上生產(chǎn)而設(shè)計成單層廠房 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2單層

3、廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計單層廠房依據(jù)其單層廠房依據(jù)其跨度、高度和吊車起重量等因素跨度、高度和吊車起重量等因素進(jìn)行分類，可分進(jìn)行分類，可分為：為：2.1 結(jié)構(gòu)的類型和體系混合結(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)高不超過以內(nèi)、柱頂標(biāo)高不超過8m且無特殊工藝要求且無特殊工藝要求的小型廠房，可采用混合結(jié)構(gòu)的小型廠房，可采用混合結(jié)構(gòu) 對有重型吊車、跨度大于對有重型吊車、跨度大于36m或有特殊工藝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)混凝土柱與

4、鋼屋架組成的結(jié)構(gòu) 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)。而且除特殊情況之外，一般均采用裝結(jié)構(gòu)。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)配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 結(jié)構(gòu)的類型和體系按按承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)體系可分為：體系可分為：排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)和和剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu) 門式剛架結(jié)構(gòu)門式剛架結(jié)構(gòu)2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計1）屋面板2）天溝板3）天窗架4）屋架5）托架6）吊車梁7）排架柱8）抗風(fēng)柱9）基礎(chǔ)10）連系梁11）基礎(chǔ)梁12）天窗架垂直支撐13）屋架下弦橫向支撐14）屋架垂直支撐15）柱間支撐2.2 結(jié)構(gòu)組

5、成及荷載傳遞2.2 2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞Structural Constitution and Load Deliverance2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞2.2.1 2.2.1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成Structural Constitution 1 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 組成：由排架柱頂以上部分各構(gòu)件（包括屋面板、天窗架、屋組成：由排架柱頂以上部分各構(gòu)件（包括屋面板、天窗架、屋架、托架等）架、托架等）作用：圍護、承重、采光和通風(fēng)作用：圍護、承重、采光和通風(fēng)適用性：適用性：2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計無檁體系無檁體系有檁體系有檁體系 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋蓋支撐由

6、大型屋面板、屋架或屋面梁及屋蓋支撐組成，有時還包括有天窗架和托架等構(gòu)件組成，有時還包括有天窗架和托架等構(gòu)件由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐所由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐所組成組成 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2 縱、橫向平面排架縱、橫向平面排架 2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞橫向排架結(jié)構(gòu)橫向排架結(jié)構(gòu) 由橫梁、橫向柱列由橫梁、橫向柱列及其基礎(chǔ)所組成的及其基礎(chǔ)所組成的平面骨架，是廠房平面骨架，是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)。的基本承重結(jié)構(gòu)。廠房承受的豎向荷廠房承受的豎向荷載及橫向水平荷載載及橫向水平荷載主要通過橫向平面主要通過橫向平面排架傳至基礎(chǔ)及地排架傳至基礎(chǔ)及地基基橫

7、向平面排架組成及荷載圖橫向平面排架組成及荷載圖2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞縱向排架結(jié)構(gòu)縱向排架結(jié)構(gòu) 由連系梁、吊車梁、縱向柱列、柱間支撐和基礎(chǔ)等構(gòu)件組成的縱向平面骨由連系梁、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。架。作用作用是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受吊車縱向水平荷載、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、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)縱向水平地震作用、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)傳來的縱向風(fēng)荷載等構(gòu)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2單層廠房結(jié)

8、構(gòu)設(shè)計3 圍護結(jié)構(gòu)圍護結(jié)構(gòu) 2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞位于廠房的四周，包括縱墻、橫墻（山墻）、抗風(fēng)柱、連系梁、基礎(chǔ)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)件所承受的荷載，主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作梁等構(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風(fēng)荷載用在墻面上的風(fēng)荷載2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2.2 2.2.2 荷載傳遞荷載傳遞Load Deliverance 2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞屋面荷載屋面荷載屋面板屋面板屋屋 架架柱柱基基 礎(chǔ)礎(chǔ)天窗架天窗架吊車梁吊車梁連系梁連系梁吊車豎向荷載吊車豎向荷載縱縱 墻墻基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計

9、吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載橫向風(fēng)荷載橫向風(fēng)荷載橫向地震作用橫向地震作用吊車梁吊車梁天窗架天窗架屋屋 架架屋面板屋面板縱縱 墻墻柱柱基基 礎(chǔ)礎(chǔ)通過橫通過橫向排架向排架2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載縱向風(fēng)荷載縱向風(fēng)荷載縱向地震作用縱向地震作用吊車梁吊車梁天窗架天窗架屋蓋及屋蓋支撐屋蓋及屋蓋支撐天窗端壁天窗端壁縱縱 墻墻柱柱基基 礎(chǔ)礎(chǔ)通過縱通過縱向排架向排架山墻山墻2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3 結(jié)構(gòu)布置2.3 2.3 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置Arrangement of the Structures2.3.1 2.3.1 廠房平面布置

10、廠房平面布置Structural Plane Arrangement of Workshops 2.3.2 2.3.2 支撐布置支撐布置Arrangement of Bracings 2.3.3 2.3.3 圍護結(jié)構(gòu)布置圍護結(jié)構(gòu)布置Arrangement of Surrounding Structures 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3 結(jié)構(gòu)布置2.3.1 2.3.1 廠房平面布置廠房平面布置Structural Plane Arrangement of Workshops 1 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置 柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件縱向和橫向定位軸線所形成的網(wǎng)格。柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件縱向和橫向定位軸線所形成的網(wǎng)格。柱網(wǎng)

11、布置就是確定縱向定位軸線之間（跨度）和橫向定位柱網(wǎng)布置就是確定縱向定位軸線之間（跨度）和橫向定位軸線之間（柱距）的尺寸。軸線之間（柱距）的尺寸。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計廠房跨度廠房跨度18m18m，采用，采用3m3m模數(shù)，即模數(shù)，即9m9m、12m12m、15m15m、18m18m；跨度；跨度1818米米采用采用6 6米模數(shù)，即米模數(shù)，即24m24m、30m30m、36m36m。柱距采用柱距采用6m6m，較經(jīng)濟，較經(jīng)濟2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計在廠房端部橫向定位軸線與山墻內(nèi)邊緣重合,將山墻內(nèi)側(cè)第一排柱中心內(nèi)移500mm；伸縮縫兩邊的中心線向兩邊移動500mm.2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)

12、計2 變形縫變形縫 2.3 結(jié)構(gòu)布置變形縫包括伸縮縫、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。1 1）伸縮縫）伸縮縫(temperature gap)(temperature gap)結(jié)構(gòu)體系很長時，溫度應(yīng)結(jié)構(gòu)體系很長時，溫度應(yīng)力過大。力過大。 通過設(shè)置伸縮縫來解決。通過設(shè)置伸縮縫來解決。 最大伸縮縫間距：處于室內(nèi)或土中最大伸縮縫間距：處于室內(nèi)或土中 100M100M 處于露天時處于露天時 70M70M2 2）沉降縫（）沉降縫（settlement gapsettlement gap）: :解決不均勻沉降問題。解決不均勻沉降問題。3 3）防震縫（）防震縫（Seismic ga

13、pSeismic gap）: :當(dāng)建筑物平面、立面復(fù)雜，當(dāng)建筑物平面、立面復(fù)雜，結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大時。結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大時。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3.2 2.3.2 支撐布置支撐布置Arrangement of Bracings 2.3 結(jié)構(gòu)布置單層廠房支撐屋蓋支撐柱間支撐1 屋蓋支撐屋蓋支撐屋蓋支撐包括屋架上、下弦橫向水平支撐、縱向水平支屋蓋支撐包括屋架上、下弦橫向水平支撐、縱向水平支撐、垂直支撐和縱向水平系桿、天窗架支撐。撐、垂直支撐和縱向水平系桿、天窗架支撐。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3 結(jié)構(gòu)布置 上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐構(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

14、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。 作用：作用：保證屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性；增強屋蓋的整體剛度；保證屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性；增強屋蓋的整體剛度；作為山墻抗風(fēng)柱的頂端水平支座，承受由山墻傳來的風(fēng)荷作為山墻抗風(fēng)柱的頂端水平支座，承受由山墻傳來的風(fēng)荷載和其他縱向水平荷載，并傳至廠房縱向柱列。載和其他縱向水平荷載，并傳至廠房縱向柱列。 布置原則：布置原則：2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計（2）下弦橫向水平支撐）下弦橫向水平支撐2.3 結(jié)構(gòu)布置構(gòu)成：構(gòu)成：沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)成的水平桁架成的水平桁架 。作用

15、：作用：將山墻風(fēng)荷載及縱向水平荷載傳至縱向柱列；防止將山墻風(fēng)荷載及縱向水平荷載傳至縱向柱列；防止屋架下弦側(cè)向振動。屋架下弦側(cè)向振動。 布置原則：布置原則：2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計（3）縱向水平支撐）縱向水平支撐構(gòu)成：構(gòu)成：由交叉角鋼、直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向由交叉角鋼、直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向水平桁架水平桁架 。作用：作用：加強屋蓋結(jié)構(gòu)的橫向水平剛度；保證橫向水平荷載加強屋蓋結(jié)構(gòu)的橫向水平剛度；保證橫向水平荷載的縱向分布，加強廠房的空間工作；保證托架上弦的側(cè)向的縱向分布，加強廠房的空間工作；保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。穩(wěn)定。 2.3 結(jié)構(gòu)布置布置原則：布置原則：2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計（4）垂

16、直支撐和水平系桿）垂直支撐和水平系桿2.3 結(jié)構(gòu)布置構(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 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：應(yīng)布置：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18m18m且無天窗時，一般可不設(shè)垂直支且無天窗時，一般可不設(shè)垂直支撐和水平系桿；撐和水平系桿；當(dāng)當(dāng)廠房跨度廠房跨度18-30m18-30m、屋架間距為、屋架間距為6m6m、采用大型屋面、

17、采用大型屋面板時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間，板時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間，屋架跨中設(shè)置一道垂直支撐；屋架跨中設(shè)置一道垂直支撐；當(dāng)當(dāng)屋架跨度大于屋架跨度大于30m30m時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間，屋架跨度第一或第二柱間，屋架跨度1/31/3左右的節(jié)點處設(shè)置兩左右的節(jié)點處設(shè)置兩道垂直支撐。道垂直支撐。 1）垂直支撐）垂直支撐2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2）水平系桿）水平系桿2.3 結(jié)構(gòu)布置構(gòu)成：構(gòu)成：分為上弦水平系桿和下弦水平系桿分為上弦水平系桿和下弦水平系桿 。作用：作用：上弦水平系桿上弦水平系桿是

18、為保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的是為保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定；側(cè)向穩(wěn)定；下弦水平系桿下弦水平系桿是為防止在吊車或有其它水平振動是為防止在吊車或有其它水平振動時屋架下弦側(cè)向顫動。時屋架下弦側(cè)向顫動。 布置：布置：當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時，應(yīng)未設(shè)置垂直支撐的屋架當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時，應(yīng)未設(shè)置垂直支撐的屋架間，在相應(yīng)于垂直支撐平面內(nèi)的屋架上弦和下弦節(jié)點處，間，在相應(yīng)于垂直支撐平面內(nèi)的屋架上弦和下弦節(jié)點處，設(shè)置通長的水平系桿。設(shè)置通長的水平系桿。剛性系桿（壓桿）剛性系桿（壓桿）：凡設(shè)在屋架端部主要支承節(jié)點處：凡設(shè)在屋架端部主要支承節(jié)點處和屋架上弦屋脊節(jié)點處的通長水平系桿，均應(yīng)采用剛和屋架上弦

19、屋脊節(jié)點處的通長水平系桿，均應(yīng)采用剛性系桿；當(dāng)屋架橫向水平支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段兩端的性系桿；當(dāng)屋架橫向水平支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段兩端的第二柱間內(nèi)時，第一柱間內(nèi)的水平系桿均應(yīng)采用剛性第二柱間內(nèi)時，第一柱間內(nèi)的水平系桿均應(yīng)采用剛性系桿。系桿。 柔性系桿（拉桿）柔性系桿（拉桿）：其余均可采用柔性系桿。：其余均可采用柔性系桿。 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計（5）天窗架支撐）天窗架支撐2.3 結(jié)構(gòu)布置構(gòu)成：構(gòu)成：包括天窗架上弦橫向水平支撐、天窗架間的垂直支撐和包括天窗架上弦橫向水平支撐、天窗架間的垂直支撐和水平系桿。水平系桿。作用：作用：保證天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定保證天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定 ；將天窗端壁上的風(fēng)荷載；將天窗端

20、壁上的風(fēng)荷載傳給屋架傳給屋架 。 布置：布置：縱向位置（柱間）縱向位置（柱間） ：一般天窗架上弦橫向水平支撐和垂一般天窗架上弦橫向水平支撐和垂直支撐均設(shè)置在天窗端部第一柱間內(nèi)。直支撐均設(shè)置在天窗端部第一柱間內(nèi)。橫向位置（道）橫向位置（道） ：一般垂直支撐設(shè)置在天窗兩側(cè)。：一般垂直支撐設(shè)置在天窗兩側(cè)。水平系桿水平系桿 ：在未設(shè)置上弦橫向水平支撐的天窗架間設(shè)置；在未設(shè)置上弦橫向水平支撐的天窗架間設(shè)置；應(yīng)在上弦節(jié)點處設(shè)置柔性系桿；對有檁屋蓋體系，檁條應(yīng)在上弦節(jié)點處設(shè)置柔性系桿；對有檁屋蓋體系，檁條可以代替柔性系桿?？梢源嫒嵝韵禇U。 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.3 結(jié)構(gòu)布置天窗架支撐布置天窗架支撐布置2單

21、層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2 柱間支撐布置柱間支撐布置 構(gòu)成構(gòu)成：由交叉鋼桿由交叉鋼桿件組成，交叉傾角件組成，交叉傾角宜取宜取4545，支撐鋼，支撐鋼構(gòu)件的截面尺寸需構(gòu)件的截面尺寸需經(jīng)承載力和穩(wěn)定計經(jīng)承載力和穩(wěn)定計算確定算確定 。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。作用：作用：提高廠房的提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性；縱向剛度和穩(wěn)定性；將吊車縱向水平制將吊車縱向水平制動力、山墻及天窗動力、山墻及天窗端壁的風(fēng)荷載、縱端壁的風(fēng)荷載、縱向水平地震作用等向水平地震作用等傳至基礎(chǔ)。傳至基礎(chǔ)。柱間支撐作用示意圖柱間支撐作用示意圖2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計分類：分類

22、：對于有吊車的廠房，按其位置可分為對于有吊車的廠房，按其位置可分為上柱柱間支撐上柱柱間支撐和和下柱柱間支撐下柱柱間支撐。 上柱上柱柱間支撐柱間支撐 ：位于牛腿上部，并在柱頂設(shè)置通長的位于牛腿上部，并在柱頂設(shè)置通長的剛性系桿；剛性系桿；承受作用在山墻及天窗壁端的風(fēng)荷載，并保承受作用在山墻及天窗壁端的風(fēng)荷載，并保證廠房上部的縱向剛度。證廠房上部的縱向剛度。 下柱下柱柱間支撐柱間支撐 ：位于牛腿下部；位于牛腿下部；承受上部支撐傳來的承受上部支撐傳來的內(nèi)力、吊車縱向制動力和縱向水平地震作用等，并將內(nèi)力、吊車縱向制動力和縱向水平地震作用等，并將其傳至基礎(chǔ)其傳至基礎(chǔ) 。 形式：形式：十字交叉形；十字交叉形

23、；當(dāng)柱間要通行或放置當(dāng)柱間要通行或放置設(shè)備，或柱距較大而設(shè)備，或柱距較大而不宜采用交叉支撐時，不宜采用交叉支撐時，可采用門架式支撐。可采用門架式支撐。 門架式柱間支撐門架式柱間支撐2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計布置布置：當(dāng)當(dāng)設(shè)有設(shè)有A6-A8A6-A8的吊車，或的吊車，或A1-A5A1-A5的吊車起重量的吊車起重量10t10t時時或廠房跨度或廠房跨度 18m18m，或柱高，或柱高 8m8m時或廠房每列縱向柱總數(shù)時或廠房每列縱向柱總數(shù)77根根時或設(shè)有時或設(shè)有3t3t以上的懸掛吊車時或露天吊車棧橋的柱列，應(yīng)以上的懸掛吊車時或露天吊車棧橋的柱列，應(yīng)設(shè)設(shè)置柱間支撐置柱間支撐。上柱上柱柱間支撐設(shè)置柱

24、間支撐設(shè)置：一般在伸縮縫區(qū)段兩端與屋一般在伸縮縫區(qū)段兩端與屋蓋橫向水平支撐相對應(yīng)的柱間蓋橫向水平支撐相對應(yīng)的柱間以及伸縮縫區(qū)段中以及伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央的柱間央或臨近中央的柱間 。 下柱下柱柱間支撐設(shè)置柱間支撐設(shè)置：在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng)的位置間支撐相應(yīng)的位置 。 2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)點優(yōu)點：縱向水平荷載縱向水平荷載作用下傳力路線較短；作用下傳力路線較短；廠房兩端的溫度伸縮廠房兩端的溫度伸縮變形較小；廠房縱向變形較?。粡S房縱向構(gòu)件的伸縮受柱間支構(gòu)件的伸縮受柱間支撐的約束較小，所引撐的約束較小，所引起的結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力也起的結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力也較小。

25、較小。 柱間支撐與伸縮變形的關(guān)系柱間支撐與伸縮變形的關(guān)系2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 抗風(fēng)柱一般與基抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接；當(dāng)屋架設(shè)有下鉸接；當(dāng)屋架設(shè)有下弦橫向水平支撐時，弦橫向水平支撐時，也可與下弦鉸接或同也可與下弦鉸接或同時與上、下弦鉸接。時與上、下弦鉸接?？癸L(fēng)柱與屋架之間一抗風(fēng)柱與屋架之間一般采用豎向可以移動、般采用豎向可以移動、水平方向又有較大剛水平方向又有較大剛度的彈簧板連接；如度的彈簧板連接；如廠房沉降量較大時，廠房沉降量較大時，宜采用槽形孔螺栓連宜采用槽形孔螺栓連接。接。抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱抗風(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2.

26、3 結(jié)構(gòu)布置2.3.3 2.3.3 圍護結(jié)構(gòu)布置圍護結(jié)構(gòu)布置Arrangement of Surrounding Structures 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁 圈梁圈梁是設(shè)置于墻體內(nèi)并與柱子連接的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件，是設(shè)置于墻體內(nèi)并與柱子連接的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件，其其作用作用是將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以增強廠是將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以增強廠房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大的振動房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大的振動荷載對廠房產(chǎn)生不利影響。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

27、縱向柱列、增強廠除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、增強廠房的縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。房的縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。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，以支承洞口上部墻體的重量。洞口上部墻體的重量。在進(jìn)行圍護結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)盡可能地將圈梁、連系梁和過在進(jìn)行圍護結(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，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，以簡化構(gòu)造，節(jié)約材料，方便施工?；瘶?gòu)造，節(jié)約材料，方便施工。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)梁來承托圍護墻

28、體的重量，來承托圍護墻體的重量，并將其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻基礎(chǔ)，以使墻體和柱并將其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻基礎(chǔ)，以使墻體和柱的沉降變形一致的沉降變形一致。2.3 結(jié)構(gòu)布置2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 單層廠房結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件有屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件、支撐、吊車梁、墻板、連系梁、基礎(chǔ)梁、柱柱和基礎(chǔ)基礎(chǔ)等。2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定2.4 2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定構(gòu)件選型與截面尺寸確定Selection of Member Types and Estimation of Their Section Dimensions2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計適用：保溫或不保溫卷材防水屋面，屋面坡度不應(yīng)適用：保溫或不保溫卷材

29、防水屋面，屋面坡度不應(yīng)大于大于1/51/5。2.4.1 2.4.1 屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件Members of Roof Structures 1 1、屋面板、屋面板2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定無檁體系屋蓋無檁體系屋蓋常采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板常采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板其他形式屋面板：其他形式屋面板：有 檁 體 系 屋有 檁 體 系 屋蓋蓋 常 采 用 預(yù)常 采 用 預(yù)應(yīng) 力 混 凝 土應(yīng) 力 混 凝 土槽 瓦 、 波 形槽 瓦 、 波 形大 瓦 等 小 型大 瓦 等 小 型屋面板。屋面板。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計并與屋架間用并與屋架間用預(yù)埋鋼板焊接預(yù)埋鋼板焊接，并與屋蓋支撐一起，并與屋蓋支

30、撐一起保證屋蓋保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。2 2、檁條、檁條2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定檁條擱在屋架或屋面梁上，檁條擱在屋架或屋面梁上，起著支承小型屋面板并將屋面起著支承小型屋面板并將屋面荷載傳給屋架的作用荷載傳給屋架的作用。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計按型式可分為按型式可分為屋面梁屋面梁、兩鉸（或三鉸）拱屋架兩鉸（或三鉸）拱屋架和和桁架式屋架桁架式屋架三三大類。大類。屋面梁屋面梁：屋面梁的外形有單坡和雙坡兩種。：屋面梁的外形有單坡和雙坡兩種。兩鉸（或三鉸）拱屋架兩鉸（或三鉸）拱屋架 ：兩鉸拱的支座節(jié)點為鉸接，頂節(jié)點為剛：兩鉸拱的支座節(jié)點為鉸接，頂節(jié)點為剛接；三鉸拱的支座節(jié)點

31、和頂節(jié)點均為鉸接。兩鉸拱的上弦為鋼筋混接；三鉸拱的支座節(jié)點和頂節(jié)點均為鉸接。兩鉸拱的上弦為鋼筋混凝土構(gòu)件，三鉸拱的上弦可用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。凝土構(gòu)件，三鉸拱的上弦可用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 兩鉸（或三鉸）拱屋架兩鉸（或三鉸）拱屋架 3 3、屋架、屋架2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計桁架式屋架桁架式屋架 ：當(dāng)廠房跨度較大時，采用桁架式屋架較經(jīng)濟，它在：當(dāng)廠房跨度較大時，采用桁架式屋架較經(jīng)濟，它在單層廠房中應(yīng)用非常普遍。桁架式屋架的矢高和外形對屋架受力單層廠房中應(yīng)用非常普遍。桁架式屋架的矢高和外形對屋架受力均有較大影響，一般取高跨比為均有較大影響，一般取高跨比為

32、1/61/81/61/8較為合理，其外形有三角較為合理，其外形有三角形、拱形、梯形、折線形等幾種。形、拱形、梯形、折線形等幾種。各種形式屋架的內(nèi)力（各種形式屋架的內(nèi)力（f/L=1/6） 2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計4 4、天窗架和托架、天窗架和托架天窗架天窗架：作用是形成天：作用是形成天窗以便采光和通風(fēng)，同窗以便采光和通風(fēng)，同時承受豎向荷載和水平時承受豎向荷載和水平荷載，并將它們傳給屋荷載，并將它們傳給屋架。架。托架：托架：一般為一般為12m12m跨跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土度的預(yù)應(yīng)力混凝土三角形或折線形構(gòu)三角形或折線形構(gòu)件，上弦為鋼筋混件，上弦為鋼筋混凝土壓桿，下弦為凝土壓桿，下

33、弦為預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿。預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿。 天窗架的形式天窗架的形式 托架的形式托架的形式2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定由鋼筋混凝土或鋼材制作，跨度為由鋼筋混凝土或鋼材制作，跨度為6m6m或或9m9m2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計吊車梁除吊車梁除直接承受吊車起重、運行和制動時產(chǎn)生的各種往復(fù)直接承受吊車起重、運行和制動時產(chǎn)生的各種往復(fù)移動荷載移動荷載外，它還具有外，它還具有將廠房的縱向荷載傳遞至縱向柱列、將廠房的縱向荷載傳遞至縱向柱列、加強廠房縱向剛度等加強廠房縱向剛度等作用。作用。吊車梁的類型吊車梁的類型吊車梁一般根吊車梁一般根據(jù)吊車的起重?fù)?jù)吊車的起重量、工作級別、量、工作級別、臺數(shù)、廠房的臺數(shù)、廠房的跨度

34、和柱距等跨度和柱距等因素選用。因素選用。2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定2.4.2 2.4.2 吊車梁吊車梁Grane Griders 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計柱的形式：柱的形式：主要有排架柱和抗風(fēng)柱兩類。主要有排架柱和抗風(fēng)柱兩類。 鋼筋混凝土鋼筋混凝土排架柱排架柱一般由上柱、下柱和牛腿組成，其結(jié)構(gòu)型式可概括一般由上柱、下柱和牛腿組成，其結(jié)構(gòu)型式可概括為單肢柱和雙肢柱兩類。上柱一般為矩形截面或環(huán)形截面；下柱的截面形為單肢柱和雙肢柱兩類。上柱一般為矩形截面或環(huán)形截面；下柱的截面形式較多，根據(jù)其截面形式可分為矩形截面柱、式較多，根據(jù)其截面形式可分為矩形截面柱、I形柱、雙肢柱和管柱等幾形柱、雙肢柱和管柱等幾

35、類。類。 柱的形式柱的形式抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱一般由上柱和下一般由上柱和下柱組成，無牛腿，上柱柱組成，無牛腿，上柱為矩形截面，下柱一般為矩形截面，下柱一般為為 I形截面。形截面。2.4.3 2.4.3 柱柱Columns 2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定1 1、柱的形式、柱的形式2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 柱的截面尺寸除應(yīng)滿足承載力的要求外，還應(yīng)保證柱的截面尺寸除應(yīng)滿足承載力的要求外，還應(yīng)保證具有足夠的剛度，以免廠房變形過大，造成吊車輪與軌具有足夠的剛度，以免廠房變形過大，造成吊車輪與軌道過早磨損，影響吊車的正常運行，或?qū)е聣w和屋蓋道過早磨損，影響吊車的正常運行，或?qū)е聣w和屋蓋產(chǎn)生裂縫，影響廠房的正常使用。

36、產(chǎn)生裂縫，影響廠房的正常使用。 柱的截面尺寸除了考慮柱的截面尺寸除了考慮吊車起重量吊車起重量和和柱的類型柱的類型兩個兩個因素外，還應(yīng)考慮因素外，還應(yīng)考慮廠房跨數(shù)廠房跨數(shù)和和高度高度、柱的型式柱的型式、圍護結(jié)圍護結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造構(gòu)的材料和構(gòu)造、施工和吊裝施工和吊裝等。等。2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定 2 2、柱的截面尺寸、柱的截面尺寸2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 單層廠房的柱下基礎(chǔ)一般采用獨立基礎(chǔ)（也稱擴展基礎(chǔ)）。按施工方法單層廠房的柱下基礎(chǔ)一般采用獨立基礎(chǔ)（也稱擴展基礎(chǔ)）。按施工方法可分為可分為預(yù)制柱下獨立基礎(chǔ)預(yù)制柱下獨立基礎(chǔ)和和現(xiàn)澆柱下獨立基礎(chǔ)現(xiàn)澆柱下獨立基礎(chǔ)兩種。對裝配式鋼筋混凝土兩種。對裝配式鋼

37、筋混凝土單層廠房排架結(jié)構(gòu)，常見的獨立基礎(chǔ)形式主要有單層廠房排架結(jié)構(gòu)，常見的獨立基礎(chǔ)形式主要有杯形基礎(chǔ)杯形基礎(chǔ)、高杯基礎(chǔ)高杯基礎(chǔ)和和樁樁基礎(chǔ)基礎(chǔ)等。等?；A(chǔ)的類型基礎(chǔ)的類型2.4.4 2.4.4 基礎(chǔ)基礎(chǔ)Foundations 2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)尺寸的初步擬定 基礎(chǔ)底面尺寸是根據(jù)基底反力和地基承載力根據(jù)基底反力和地基承載力由計算確定，基礎(chǔ)高度和外形尺寸基礎(chǔ)高度和外形尺寸可根據(jù)工程經(jīng)驗擬定。2.4 構(gòu)件選型與截面尺寸確定2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析Internal Force Analysis of Mill Bents2.5

38、 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2.5.1 2.5.1 排架計算簡圖排架計算簡圖Computational Figures of Mill Bents 1 1、計算單元、計算單元 單層工業(yè)廠房是由縱橫向排架組成的空間結(jié)構(gòu)。為方便，單層工業(yè)廠房是由縱橫向排架組成的空間結(jié)構(gòu)。為方便，可簡化為縱、橫向平面排架分別進(jìn)行分析。除進(jìn)行抗震和溫度可簡化為縱、橫向平面排架分別進(jìn)行分析。除進(jìn)行抗震和溫度應(yīng)力分析，縱向排架一般不計算。應(yīng)力分析，縱向排架一般不計算。 可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距的中線截出一個典型的區(qū)段，作為排架的可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距的中線截出一個典型的區(qū)段，作為排架的計算單元。計算單元。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2

39、.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2 2、基本假定和計算簡圖、基本假定和計算簡圖I.柱下端與基礎(chǔ)頂面為剛接；柱下端與基礎(chǔ)頂面為剛接；II. 柱頂與排架橫梁（屋架或屋面梁）為鉸接；柱頂與排架橫梁（屋架或屋面梁）為鉸接；III.橫梁（即屋架或屋面梁）為軸向剛度很大的剛性連桿。橫梁（即屋架或屋面梁）為軸向剛度很大的剛性連桿?；炯俣ㄓ嬎愫唸D2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2.5.2 2.5.2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載Loads on Mill Bents 作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有恒載恒載、屋面活荷載屋面活荷載、雪荷載雪荷載、積灰荷載積灰荷載、吊車荷載吊車荷載和

40、和風(fēng)荷載風(fēng)荷載等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計算單元范圍內(nèi)。等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計算單元范圍內(nèi)。1 1、恒載、恒載屋蓋自重屋蓋自重G G1 1：屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、天窗屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、天窗架、屋面構(gòu)造層以及屋蓋支撐等重力荷載。架、屋面構(gòu)造層以及屋蓋支撐等重力荷載。懸墻自重懸墻自重G G2 2：當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護墻體時，排架柱承受著計算當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護墻體時，排架柱承受著計算單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等重力荷載。單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等重力荷載。吊車梁和軌道及連接件自重吊車梁和軌道及連接件自重G G3 3 。柱自重柱自重G

41、G4 4（G G5 5）2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 恒載作用位置及相應(yīng)的恒載作用位置及相應(yīng)的排架計算簡圖排架計算簡圖2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2 2、屋面可變荷載、屋面可變荷載 屋面水平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列情屋面水平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列情況?。翰簧先说奈菝鏋闆r取：不上人的屋面為0.5kN/m2；上人的屋面為；上人的屋面為2.0kN/m2 屋面均布活荷載屋面均布活荷載 屋面雪荷載屋面雪荷載屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk (kN/m2)kr 0ss式中式中: 為基本雪壓為基本雪壓 (kN/m2)；

42、 為屋面積雪分布系數(shù)。為屋面積雪分布系數(shù)。0sr 屋面積灰荷載屋面積灰荷載 屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，取兩者中的較大值；屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，取兩者中的較大值；當(dāng)有屋面積灰荷載時，積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上人的屋面當(dāng)有屋面積灰荷載時，積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上人的屋面均布活荷載兩者中的較大值同時考慮。均布活荷載兩者中的較大值同時考慮。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析3 3、風(fēng)荷載、風(fēng)荷載式中式中 基本風(fēng)壓值（基本風(fēng)壓值（kN/m2），是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上），是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離地離地10m高處統(tǒng)計所得的高處統(tǒng)計所得的50年一遇年一遇10分鐘平均最大風(fēng)速為

43、標(biāo)準(zhǔn)確定的分鐘平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值；風(fēng)壓值； 高度高度z處的風(fēng)振系數(shù)；處的風(fēng)振系數(shù)； 風(fēng)壓高度變化系數(shù)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 風(fēng)荷載體型系數(shù)。風(fēng)荷載體型系數(shù)。 zzs0wks0 zzww垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （kN/m2）按下式計算）按下式計算 kw2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析進(jìn)行排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時，通常將作用在廠房上的風(fēng)荷載作如下簡化： 作用在排架柱頂以下墻面上的水平風(fēng)荷載近似按均布荷載計算，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可根據(jù)柱頂標(biāo)高確定BwBwqBwBwqzskzsk02220111 作用在排架柱頂以上屋蓋上的風(fēng)荷載仍取為垂直于屋面的

44、均布荷載，但僅考慮其水平分力對排架的作用，且以水平集中荷載的形式作用在排架柱頂。BwhhBlwFzssssnikiw02431211sin2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析4 4、吊車荷載、吊車荷載最大輪壓Pmax，k:當(dāng)小車在額定最大起重量，并開到大車一側(cè)的極限狀態(tài)位置時，小車所在一側(cè)輪壓出現(xiàn)的最大值。在另一側(cè)的輪壓稱為最小輪壓Pmin,k。 吊車豎向荷載gQGFFnppmin,max,2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析當(dāng)兩臺吊車滿起重量并開到如下位置時，柱子將產(chǎn)生最大豎向力。根據(jù)影響線的概念，P=1，則柱子產(chǎn)生的內(nèi)力為ipiipiy

45、FDyFDmin,minmax,max2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析D Dmaxmax,D,Dminmin 單跨排架的兩種荷載情況單跨排架的兩種荷載情況吊車豎向荷載Dmax,Dmin ，作用點位置與吊車梁和軌道自重G3相同，距下柱截面形心的偏心距e33minmin3maxmaxeDMeDM2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 吊車橫向水平荷載 小車吊起起重量以后，在啟動和剎車時產(chǎn)生的慣性力，即為橫向水平制動力。 吊車的橫向制動力平均傳給兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。 在計算吊車橫向水平荷載作用下的排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力時，無論是單跨還是多跨最多開率兩臺吊車同時剎車。 對于一般四輪橋式吊車，每一個輪子作用

46、在軌道上的橫向水平制動力T為：)(41gQTk2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計橫向水平制動力系數(shù)，按下列規(guī)定取值12. 0100時，當(dāng)額定起重量kNQ軟鉤吊車：軟鉤吊車：10. 0k500160時，取當(dāng)額定起重量NQ08. 0k750時，當(dāng)額定起重量NQ硬鉤吊車：硬鉤吊車：20. 02.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析式中式中T Ti為第為第i i個大車輪個大車輪子的橫向水平制動力。子的橫向水平制動力。maxiiTT y2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 吊車縱向水平荷載 吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值T0，按作用在一邊軌道上所，按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的有剎車輪的最大輪壓之和的

47、10%采用，即采用，即式中，式中，n為施加在一邊軌道上所有剎車輪數(shù)之和，對于為施加在一邊軌道上所有剎車輪數(shù)之和，對于一般的四輪吊車，一般的四輪吊車，n=1。 無論單跨或多跨廠房，在計算吊車縱向水平荷載時，無論單跨或多跨廠房，在計算吊車縱向水平荷載時，一側(cè)的整個縱向排架上最多只能考慮一側(cè)的整個縱向排架上最多只能考慮2臺吊車。臺吊車。10/max,0pnFT 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2.5.3 2.5.3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析Analysis for Internal Forces of Mill Bents with Equal Heights 1.單階一次超靜定柱

48、在任意荷載作用下的柱頂反力力法求解變截面構(gòu)件問題，求在變截面處作用一力偶力法求解變截面構(gòu)件問題，求在變截面處作用一力偶M時，柱頂反力時，柱頂反力R由結(jié)構(gòu)力學(xué)方法可得：lEICH03) 11(1330nCMEIHlu21221uHuEIlEIuHlHMR0uRuRluuIInHH,令HMCRM) 11(112332nCM2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2.柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析1VF1iniVnVniiVF1由平衡條件：由平衡條件：iiiV由物理條件：由物理條件：由幾何條件：由幾何條件：ni1可求得：可求得：FViiniiii1/1/1稱為柱稱為柱i i的剪力分配系數(shù)。的

49、剪力分配系數(shù)。2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力F時，各柱的剪力按其抗剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。注：各柱的柱頂剪力Vi僅與F的大小有關(guān)，而與其作用在排架左側(cè)或右側(cè)柱頂處位置無關(guān)，但F的作用位置對橫梁內(nèi)力有影響。剪力分配系數(shù)必滿足 。 1i2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析3.任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析等高排架在任意荷載作用下，為了利用剪力分配法求解，通?？刹捎靡韵氯齻€步驟來進(jìn)行這種情況下的排架內(nèi)力分析。l 對承受任意荷載作用的排架，先在排架柱頂部附加一個不動鉸支座以阻止其側(cè)移，則各柱為單階一次超靜定柱，應(yīng)用柱頂反力系數(shù)可求得各柱

50、反力Ri及相應(yīng)的柱端剪力，柱頂假想的不動鉸支座總反力為 。iRRl 撤除假想的附加不動鉸支座，將支座總反力R反向作用于排架柱頂，應(yīng)用剪力分配法可求出柱頂水平力R作用下各柱頂剪力 。iRl 將前面的計算結(jié)果相疊加，可得到在任意荷載作用下排架柱頂剪力 ，然后可求出各柱的內(nèi)力。 iiRR2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計1.廠房整體空間作用的概念 u 當(dāng)各榀排架柱頂均受有水平集中力R，且廠房兩端無山墻時每一榀排架都相當(dāng)于一個獨立的平面排架。2.5.5 2.5.5 單層廠房排架考慮整體空間作用的計算單層廠房排架考慮整體空間作用的計算Spatia

51、l Work of Mill Bents of One-story Industrial Workshops 2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計1.廠房整體空間作用的概念 u 當(dāng)各榀排架柱頂均受有水平集中力R，但廠房兩端有山墻時，山墻則通過屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件對其它各榀排架有不同程度的約束作用，使各榀排架柱頂水平位移呈曲線分布，且 。 ba2.5.5 2.5.5 單層廠房排架考慮整體空間作用的計算單層廠房排架考慮整體空間作用的計算Spatial Work of Mill Bents of One-story Industrial Workshops 2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)

52、設(shè)計1.廠房整體空間作用的概念 u 當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力R，且廠房兩端無山墻時，則直接受荷排架通過屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件，受到非直接受荷排架的約束，使其柱頂?shù)乃轿灰茰p小，即 。 ca2.5.5 2.5.5 單層廠房排架考慮整體空間作用的計算單層廠房排架考慮整體空間作用的計算Spatial Work of Mill Bents of One-story Industrial Workshops 2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計1.廠房整體空間作用的概念 u 當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力R，但廠房兩端有山墻時，則直接受荷載排架受到非受荷排架和山墻兩種約束，故各榀排架的柱

53、頂水平位移將更小，即 。 dc2.5.5 2.5.5 單層廠房排架考慮整體空間作用的計算單層廠房排架考慮整體空間作用的計算Spatial Work of Mill Bents of One-story Industrial Workshops 2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 廠房空間作用分析廠房空間作用分析 當(dāng)結(jié)構(gòu)布置或荷載分布當(dāng)結(jié)構(gòu)布置或荷載分布不均勻時，由于屋蓋等縱向不均勻時，由于屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件將各榀排架或山墻聯(lián)系構(gòu)件將各榀排架或山墻聯(lián)系在一起，故各榀排架或聯(lián)系在一起，故各榀排架或山墻的受力及變形都不是單山墻的受力及變形都不是單獨的，而是相互制約。這種獨的，而是相互制約。這

54、種排架與排架，排架與山墻之排架與排架，排架與山墻之間的相互制約作用，稱為間的相互制約作用，稱為廠廠房的整體空間作用房的整體空間作用。 單層廠房單層廠房整體空間作用的程度整體空間作用的程度主要取決于主要取決于屋蓋的水平剛度屋蓋的水平剛度、荷載荷載類型類型、山墻剛度和間距山墻剛度和間距等因素。等因素。2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 根據(jù)試驗資料及理論分析，給出了吊車荷載作用下單層單根據(jù)試驗資料及理論分析，給出了吊車荷載作用下單層單跨的空間工作分配系數(shù)?？绲目臻g工作分配系數(shù)。廠房空間工作示意圖廠房空間工作示意圖2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2

55、單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計廠廠 房房 情情 況況吊車起吊車起重量重量（t）廠房長度（廠房長度（m）6060有檁屋有檁屋蓋蓋兩端無山墻或一端有兩端無山墻或一端有山墻山墻300.900.85兩端有山墻兩端有山墻300.85無檁屋無檁屋蓋蓋兩端無山墻或一端有兩端無山墻或一端有山墻山墻75 廠房跨度（廠房跨度（m）1227271227270.900.850.850.80兩端有山墻兩端有山墻750.80單跨廠房空間作用分配系數(shù)單跨廠房空間作用分配系數(shù)2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析3.考慮廠房整體空間按作用時排架內(nèi)力計算步驟先假定排架柱頂無側(cè)移，求出在吊車水平荷載Tmax作用下的

56、柱頂反力R，以及相應(yīng)的柱頂剪力；將柱頂反力R乘以空間作用分配系數(shù)，并將它反方向施加于可側(cè)移的平面排架上，求出各柱頂剪力AR， BR將上述兩項計算求得的柱頂剪力疊加，即為考慮空間作用的柱頂剪力；根據(jù)柱頂剪力及柱上實際承受的荷載，可求出各柱的內(nèi)力2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用時，柱頂剪力為：考慮廠房整體空間作用時，柱頂剪力為：RRViii不考慮廠房整體空間作用時，柱頂剪力為：不考慮廠房整體空間作用時，柱頂剪力為：RRViii力減小上柱內(nèi)力增大，下柱內(nèi)空間作用時，。因此，考慮廠房整體故由于iiVV , 0 . 12單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5.6 2.5.6 內(nèi)力組合內(nèi)力組

57、合Combination of Internal Forces 2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 所謂所謂內(nèi)力組合內(nèi)力組合，就是將排架柱在各單項荷載作用下的內(nèi)力，按照它，就是將排架柱在各單項荷載作用下的內(nèi)力，按照它們在使用過程中同時出現(xiàn)的可能性，求出在某些荷載共同作用下，柱控們在使用過程中同時出現(xiàn)的可能性，求出在某些荷載共同作用下，柱控制截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱和基礎(chǔ)配筋計算的依據(jù)。制截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱和基礎(chǔ)配筋計算的依據(jù)。1.柱的控制截面 控制截面控制截面是指是指對截面配筋起控制作用的截面。對截面配筋起控制作用的截面。IIIIIIIIIIII2.內(nèi)力組合原則 由可變荷載效應(yīng)控制

58、的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合111.2GkQQ kSSS11.20.9nGkQiQikiSSS由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合11.35 nGkQiciQikiSSS2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計3.內(nèi)力組合項目 通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)力組合：通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)力組合： +Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N，V； Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N，V； Nmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的M，V； Nmin及相應(yīng)的及相應(yīng)的M，V。2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.5 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析4.內(nèi)力組合注意項目 在任何情況下，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。在任何情況下，都

59、必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。 每次內(nèi)力組合時，只能以一種內(nèi)力為目標(biāo)來決定可變荷載的取舍，每次內(nèi)力組合時，只能以一種內(nèi)力為目標(biāo)來決定可變荷載的取舍，并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。 在吊車豎向荷載中，同一柱的同一側(cè)牛腿上有在吊車豎向荷載中，同一柱的同一側(cè)牛腿上有Dmax或或Dmin作用，作用，兩者只能選擇一種參加組合。兩者只能選擇一種參加組合。 吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載Tmax同時作用在同一跨內(nèi)的兩個柱子上，向左同時作用在同一跨內(nèi)的兩個柱子上，向左或向右，組合時只能選取其中一個方向?；蛳蛴遥M合時只能選取其中一個方向。 風(fēng)荷載有向左、向右吹兩種情況，只能選擇一種

60、參加組合。風(fēng)荷載有向左、向右吹兩種情況，只能選擇一種參加組合。 由于多臺吊車同時滿載的可能性較小，所以當(dāng)多臺吊車參與組合由于多臺吊車同時滿載的可能性較小，所以當(dāng)多臺吊車參與組合時，其內(nèi)力應(yīng)乘以相應(yīng)的荷載折減系數(shù)。時，其內(nèi)力應(yīng)乘以相應(yīng)的荷載折減系數(shù)。 2單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計2.6 2.6 柱的設(shè)計柱的設(shè)計Design of Columns2.6 柱的設(shè)計2.6.1 2.6.1 截面設(shè)計截面設(shè)計Design of Section 1.截面配筋計算 各控制截面的不利內(nèi)力組合（M,N,V）是柱配筋計算的依據(jù)。一般情況下，矩形、工字形截面實腹柱可按構(gòu)造要求配置箍筋，不必進(jìn)行受剪承載力計算。采用對稱配筋偏心受