哈工大 混凝土單層廠房

1、第第 7 章章 受壓構(gòu)件正截面承載力受壓構(gòu)件正截面承載力第第 8 章章 受拉構(gòu)件正截面承載力受拉構(gòu)件正截面承載力第第11章章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計(jì)算第第12章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)第第13章章 砌體結(jié)構(gòu)砌體結(jié)構(gòu)混凝土與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第第12章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)12.1 單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和分類單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和分類12.2 單層廠房結(jié)構(gòu)的組成與結(jié)構(gòu)布置單層廠房結(jié)構(gòu)的組成與結(jié)構(gòu)布置12.3 排架內(nèi)力計(jì)算排架內(nèi)力計(jì)算12.4 排架柱及牛腿的計(jì)算與設(shè)計(jì)排架柱及牛腿的計(jì)算與設(shè)計(jì)12.5 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)12.6 單層廠房的構(gòu)造措

2、施單層廠房的構(gòu)造措施12.1 單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和分類單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和分類一、單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)一、單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 單層廠房的縱向柱距通常采用單層廠房的縱向柱距通常采用6m及其倍數(shù)及其倍數(shù)單層廠房的橫向跨度在單層廠房的橫向跨度在18m以內(nèi)時(shí)，跨度尺寸應(yīng)采用以內(nèi)時(shí)，跨度尺寸應(yīng)采用3m的倍數(shù)的倍數(shù)單層廠房的橫向跨度在單層廠房的橫向跨度在18m以上時(shí)，跨度尺寸應(yīng)采用以上時(shí)，跨度尺寸應(yīng)采用6m的倍數(shù)的倍數(shù)12.1 單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和分類單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和分類一、單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)一、單層廠房結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) l 跨度大，高度大，內(nèi)部空間大跨度大，高度大，內(nèi)部空間大l 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮動(dòng)荷載的影響

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮動(dòng)荷載的影響l 柱是承受荷載的主要構(gòu)件，內(nèi)力及截面尺寸較大柱是承受荷載的主要構(gòu)件，內(nèi)力及截面尺寸較大l 基礎(chǔ)受力大基礎(chǔ)受力大二、單層廠房的分類二、單層廠房的分類混合結(jié)構(gòu)：混合結(jié)構(gòu)：磚柱各種類型的屋架磚柱各種類型的屋架適用于無吊車或吊車起重量不超過適用于無吊車或吊車起重量不超過5噸，跨度小于噸，跨度小于15m，柱頂標(biāo)高，柱頂標(biāo)高 不不高于高于8m的小型廠房的小型廠房鋼結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)：鋼屋架鋼筋混凝土柱或全鋼結(jié)構(gòu)鋼屋架鋼筋混凝土柱或全鋼結(jié)構(gòu)適用于吊車起重量超過適用于吊車起重量超過250噸，跨度大于噸，跨度大于36m的大跨廠房，的大跨廠房， 或有特殊或有特殊生產(chǎn)工藝要求的廠房生產(chǎn)工藝要

4、求的廠房鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：對于上述兩種情況以外的大部分廠房對于上述兩種情況以外的大部分廠房三、單層廠房的結(jié)構(gòu)形式三、單層廠房的結(jié)構(gòu)形式排排架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)門門式式鋼鋼架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)l承重結(jié)構(gòu)主要由屋架（屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成，其結(jié)構(gòu)形式通常有排架和剛架兩種承重結(jié)構(gòu)主要由屋架（屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成，其結(jié)構(gòu)形式通常有排架和剛架兩種l當(dāng)柱與屋架（屋面梁）為鉸接，而與基礎(chǔ)剛接時(shí)所組成的結(jié)構(gòu)，為排架結(jié)構(gòu)當(dāng)柱與屋架（屋面梁）為鉸接，而與基礎(chǔ)剛接時(shí)所組成的結(jié)構(gòu)，為排架結(jié)構(gòu)l當(dāng)柱與梁剛接，而與基礎(chǔ)鉸接時(shí)所組成的結(jié)構(gòu)，稱為剛架結(jié)構(gòu)。多采用兩鉸或三鉸式門式剛架當(dāng)柱與梁剛接，而與基礎(chǔ)鉸接時(shí)所組成的結(jié)構(gòu)，稱

5、為剛架結(jié)構(gòu)。多采用兩鉸或三鉸式門式剛架門式鋼架廠房門式鋼架廠房12.2 單層廠房結(jié)構(gòu)的組成與布置單層廠房結(jié)構(gòu)的組成與布置屋面板屋面板天溝板天溝板天窗架天窗架屋架屋架托架托架吊車梁吊車梁排架柱排架柱抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱基礎(chǔ)基礎(chǔ)連系梁連系梁基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁天窗架垂直支撐天窗架垂直支撐屋架垂直支撐屋架垂直支撐柱間支撐柱間支撐屋架下弦橫向水平支撐屋架下弦橫向水平支撐單層排架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房單層排架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)可分為有檁體系和無檁體系屋蓋結(jié)構(gòu)可分為有檁體系和無檁體系 包括小型屋面板、檁條、屋架和屋蓋支撐體系，其構(gòu)造和施工比較復(fù)雜，包括小型屋面板、檁條、屋架和屋蓋支撐體系，其構(gòu)造和施工比較復(fù)雜，剛

6、度和整體性差。剛度和整體性差。1）有檁體系屋蓋結(jié)構(gòu)）有檁體系屋蓋結(jié)構(gòu) 包括大型屋面板、屋架和屋蓋支撐體系所組成，有的還有天窗架及托架包括大型屋面板、屋架和屋蓋支撐體系所組成，有的還有天窗架及托架等，應(yīng)用廣泛。大型預(yù)應(yīng)力屋面板采用三點(diǎn)焊接。等，應(yīng)用廣泛。大型預(yù)應(yīng)力屋面板采用三點(diǎn)焊接。2）無檁體系屋蓋結(jié)構(gòu)）無檁體系屋蓋結(jié)構(gòu)一、單層廠房結(jié)構(gòu)的組成一、單層廠房結(jié)構(gòu)的組成 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)吊車梁吊車梁支撐支撐基礎(chǔ)基礎(chǔ)柱子柱子圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)排架柱排架柱抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱屋蓋支撐屋蓋支撐柱間支撐柱間支撐有檁體系有檁體系無檁體系無檁體系l 承重結(jié)構(gòu)：承重結(jié)構(gòu)：屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁、基礎(chǔ)屋蓋結(jié)構(gòu)、柱、吊車梁、基礎(chǔ)l

7、 支撐：支撐：屋蓋支撐體系、柱間支撐屋蓋支撐體系、柱間支撐l 圍護(hù)結(jié)構(gòu)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)：墻體（縱墻、山墻）、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁墻體（縱墻、山墻）、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁單層廠房結(jié)構(gòu)的橫向排架單層廠房結(jié)構(gòu)的橫向排架l 豎向荷載豎向荷載 - - 屋面荷載屋面荷載 - - 吊車豎向荷載吊車豎向荷載 - - 墻體自重墻體自重l 橫向水平荷載橫向水平荷載 - - 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 - - 橫向水平地震作用橫向水平地震作用屋架、橫向柱列、基礎(chǔ)屋架、橫向柱列、基礎(chǔ)荷載荷載主要構(gòu)件主要構(gòu)件橫向排架是主要承重結(jié)構(gòu)橫向排架是主要承重結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)的縱向排架單層廠房結(jié)構(gòu)

8、的縱向排架荷載：縱向水平荷載荷載：縱向水平荷載 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 縱向水平地震作用縱向水平地震作用組成：縱向柱列、連系梁、吊車梁、基礎(chǔ)組成：縱向柱列、連系梁、吊車梁、基礎(chǔ)縱向排架保證廠房的縱向穩(wěn)定和剛度縱向排架保證廠房的縱向穩(wěn)定和剛度二、單層廠房的結(jié)構(gòu)布置原則二、單層廠房的結(jié)構(gòu)布置原則縱、橫向定位軸線在平面上排列形成的網(wǎng)格縱、橫向定位軸線在平面上排列形成的網(wǎng)格1. 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置橫向定位軸線：確定柱距橫向定位軸線：確定柱距縱向定位軸線：確定跨度縱向定位軸線：確定跨度二、單層廠房的結(jié)構(gòu)布置原則二、單層廠房的結(jié)構(gòu)布置原則柱距：排架柱以柱距：排架柱以6m為模數(shù)

9、；抗風(fēng)柱模數(shù)為為模數(shù)；抗風(fēng)柱模數(shù)為1.5m 跨度：當(dāng)跨度：當(dāng)L 18m模數(shù)為模數(shù)為3m；當(dāng)；當(dāng)L18m模數(shù)為模數(shù)為6m 1. 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置l 符合生產(chǎn)工藝、正常使用的要求符合生產(chǎn)工藝、正常使用的要求l 建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理l 結(jié)構(gòu)形式和施工方法先進(jìn)、合理結(jié)構(gòu)形式和施工方法先進(jìn)、合理l 符合廠房建筑模數(shù)統(tǒng)一化基本原則符合廠房建筑模數(shù)統(tǒng)一化基本原則廠房建筑摸數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)廠房建筑摸數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)（GBJ6-86）l 適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求基本原則基本原則柱網(wǎng)布置原則柱網(wǎng)布置原則山墻內(nèi)第一排柱中心內(nèi)移山墻內(nèi)第一排柱中心內(nèi)移 600mm，端部橫向定位軸線與，端

10、部橫向定位軸線與山墻內(nèi)邊緣重合山墻內(nèi)邊緣重合端部橫向定位軸線端部橫向定位軸線當(dāng)采用封閉結(jié)構(gòu)時(shí)，伸縮縫最大間距不得超過當(dāng)采用封閉結(jié)構(gòu)時(shí)，伸縮縫最大間距不得超過100米米，無墻體封閉的露天結(jié)構(gòu)，無墻體封閉的露天結(jié)構(gòu)，不得超過不得超過70m。三、單層廠房的變形縫三、單層廠房的變形縫廠房的變形縫包括廠房的變形縫包括伸縮縫伸縮縫，沉降縫沉降縫和和防震縫防震縫三種。三種。 為減少結(jié)構(gòu)內(nèi)的為減少結(jié)構(gòu)內(nèi)的溫度應(yīng)力溫度應(yīng)力，通常沿廠房的，通常沿廠房的縱向及橫向縱向及橫向的一定長度范圍內(nèi)在構(gòu)件的一定長度范圍內(nèi)在構(gòu)件上設(shè)置伸縮縫。上設(shè)置伸縮縫。 無伸縮縫無伸縮縫 設(shè)伸縮縫設(shè)伸縮縫伸縮縫伸縮縫縱向伸縮縫采用橫向軸線縱

11、向伸縮縫采用橫向軸線雙柱做法雙柱做法基礎(chǔ)不斷開基礎(chǔ)不斷開上部結(jié)構(gòu)斷開上部結(jié)構(gòu)斷開相鄰構(gòu)件的相鄰構(gòu)件的基礎(chǔ)不斷開基礎(chǔ)不斷開，而將，而將相鄰兩個(gè)溫度區(qū)的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開相鄰兩個(gè)溫度區(qū)的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開，并留出，并留出一定寬度的縫隙；使上部結(jié)構(gòu)在溫度有變化時(shí)，在水平方向可以自由地發(fā)生變形一定寬度的縫隙；使上部結(jié)構(gòu)在溫度有變化時(shí)，在水平方向可以自由地發(fā)生變形設(shè)置原因：設(shè)置原因：為防止地基不均勻沉降，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。如相鄰兩部分高度相差為防止地基不均勻沉降，避免結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。如相鄰兩部分高度相差較大（較大（10m），兩跨間吊車噸位相差懸殊，地基承載力差別大），兩跨間吊車噸位相差懸殊，地基承載力

12、差別大做法：做法：從基礎(chǔ)底面到屋頂全部分開，沉降縫最小寬度不得小于從基礎(chǔ)底面到屋頂全部分開，沉降縫最小寬度不得小于50mm當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜、結(jié)構(gòu)當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜、結(jié)構(gòu)高度或剛度相差較大且有抗震設(shè)高度或剛度相差較大且有抗震設(shè)防要求時(shí)，為了減輕廠房的碰撞防要求時(shí)，為了減輕廠房的碰撞震害，其伸縮縫和沉降縫均應(yīng)按震害，其伸縮縫和沉降縫均應(yīng)按防震縫的要求來處理。防震縫的要求來處理。沉降縫沉降縫抗震縫抗震縫四、廠房高度和跨度四、廠房高度和跨度室內(nèi)地面至柱頂（或斜屋蓋最低點(diǎn)，或屋架下室內(nèi)地面至柱頂（或斜屋蓋最低點(diǎn)，或屋架下弦底面）的距離，也可稱為弦底面）的距離，也可稱為柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高 。柱頂標(biāo)

13、高通常是根據(jù)最大生產(chǎn)設(shè)備的高度和其柱頂標(biāo)高通常是根據(jù)最大生產(chǎn)設(shè)備的高度和其使用、安裝、檢修時(shí)所需的凈空高度確定的。使用、安裝、檢修時(shí)所需的凈空高度確定的。同時(shí)，必須考慮采光和通風(fēng)的要求，以及避免同時(shí)，必須考慮采光和通風(fēng)的要求，以及避免由于單層廠房跨度大、高度低時(shí)給空間帶來的由于單層廠房跨度大、高度低時(shí)給空間帶來的壓抑感。壓抑感。一般不低于一般不低于3.9m，柱頂標(biāo)高應(yīng)符合，柱頂標(biāo)高應(yīng)符合300mm的整的整數(shù)倍，若為磚石結(jié)構(gòu)承重，柱頂標(biāo)高應(yīng)為數(shù)倍，若為磚石結(jié)構(gòu)承重，柱頂標(biāo)高應(yīng)為100mm的倍數(shù)。的倍數(shù)。1. 1. 無吊車廠房無吊車廠房 廠房室內(nèi)外地坪的標(biāo)高是在廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)時(shí)確定的，室內(nèi)外高廠房

14、室內(nèi)外地坪的標(biāo)高是在廠區(qū)總平面設(shè)計(jì)時(shí)確定的，室內(nèi)外高差的大小應(yīng)考慮方便運(yùn)輸，防止雨水侵入等因素，常取差的大小應(yīng)考慮方便運(yùn)輸，防止雨水侵入等因素，常取150200mm，并在室外入口處設(shè)置坡道。并在室外入口處設(shè)置坡道。通常設(shè)計(jì)前按照工藝要求，已知軌頂標(biāo)高，則計(jì)算如下：通常設(shè)計(jì)前按照工藝要求，已知軌頂標(biāo)高，則計(jì)算如下：柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高 = 軌頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高 + 軌頂至小車頂高度軌頂至小車頂高度 h6 + 安全高度安全高度 h7（220mm）對于不同的吊車型號，可以查得相應(yīng)的對于不同的吊車型號，可以查得相應(yīng)的h6數(shù)值。數(shù)值。柱頂標(biāo)高：柱頂標(biāo)高：H = H1 + H2軌頂標(biāo)高：軌頂標(biāo)高：H1 = h1

15、+ h2 + h3 + h4 + h5軌頂至柱頂高度：軌頂至柱頂高度：H2 = h6 + h7柱頂標(biāo)高模數(shù)為柱頂標(biāo)高模數(shù)為300mm軌頂標(biāo)高模數(shù)為軌頂標(biāo)高模數(shù)為600mm2.2.有吊車廠房有吊車廠房給定軌頂標(biāo)高后，可確定以下高度：給定軌頂標(biāo)高后，可確定以下高度：牛腿頂面標(biāo)高牛腿頂面標(biāo)高= = 吊車軌頂標(biāo)高吊車軌頂標(biāo)高 吊車梁高度吊車梁高度 軌道高度軌道高度柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高= 軌頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高 + 軌頂至小車頂高度軌頂至小車頂高度 + 安全高度安全高度 （220mm） 牛腿頂面標(biāo)高為確定牛腿頂面標(biāo)高為確定下柱高度下柱高度做準(zhǔn)備做準(zhǔn)備柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高牛腿頂面標(biāo)高則為牛腿頂面標(biāo)高則為上柱高度上柱高度

16、廠房跨度廠房跨度 L （柱外緣與縱向定位軸線重合）（柱外緣與縱向定位軸線重合） L = Lk + 2e e = h1 + C + BLk 吊車跨度（軌道中心線距離，吊車跨度（軌道中心線距離， 由吊車規(guī)格表查得）由吊車規(guī)格表查得）e 吊車軌道中心線至縱向定位軸線吊車軌道中心線至縱向定位軸線 的距離（通常取的距離（通常取750mm）h1 上柱內(nèi)邊緣至縱向定位軸線距上柱內(nèi)邊緣至縱向定位軸線距 離（離（上柱截面的高度上柱截面的高度）C 上柱內(nèi)邊緣至吊車橋架外邊緣距離上柱內(nèi)邊緣至吊車橋架外邊緣距離 吊車噸位吊車噸位 50t，C 80mm 吊車噸位吊車噸位 75t，C 100mmB 吊車橋架外邊緣至吊車軌

17、道中心線吊車橋架外邊緣至吊車軌道中心線 距離（距離（B = 200400mm）五、支撐的分類及布置五、支撐的分類及布置支撐作用支撐作用l 保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作l 增強(qiáng)廠房整體穩(wěn)定性和空間剛度增強(qiáng)廠房整體穩(wěn)定性和空間剛度l 將水平荷載傳遞到主要承重構(gòu)件將水平荷載傳遞到主要承重構(gòu)件l 為屋架弦桿提供側(cè)向支撐點(diǎn)，減少為屋架弦桿提供側(cè)向支撐點(diǎn)，減少計(jì)算長度計(jì)算長度屋蓋支撐屋蓋支撐柱間支撐柱間支撐屋架上弦橫向水平支撐屋架上弦橫向水平支撐屋架垂直支撐屋架垂直支撐屋架下弦橫向水平支撐屋架下弦橫向水平支撐屋架下弦水平系桿屋架下弦水平系桿屋架下弦縱向水平支撐屋架下弦縱向水平支

18、撐上柱支撐上柱支撐下柱支撐下柱支撐1. 屋架上弦、下弦橫向水平支撐屋架上弦、下弦橫向水平支撐作用：增強(qiáng)屋蓋的整體剛度，保證屋架上弦或屋面作用：增強(qiáng)屋蓋的整體剛度，保證屋架上弦或屋面梁上翼緣的出平面穩(wěn)定，防止下弦顫動(dòng)，將山墻風(fēng)梁上翼緣的出平面穩(wěn)定，防止下弦顫動(dòng)，將山墻風(fēng)荷載傳至廠房兩側(cè)的縱向排架柱列。荷載傳至廠房兩側(cè)的縱向排架柱列。l 端部第一柱距內(nèi)或伸縮縫區(qū)段兩端第一或第二柱距內(nèi)端部第一柱距內(nèi)或伸縮縫區(qū)段兩端第一或第二柱距內(nèi)l 當(dāng)采用大型預(yù)應(yīng)力屋面板三點(diǎn)焊接時(shí)可不設(shè)置上弦橫向水平支撐當(dāng)采用大型預(yù)應(yīng)力屋面板三點(diǎn)焊接時(shí)可不設(shè)置上弦橫向水平支撐1. 屋架上弦、下弦橫向水平支撐屋架上弦、下弦橫向水平支

19、撐位置位置l 保證橫向水平荷載的保證橫向水平荷載的縱向傳遞縱向傳遞l 保證廠房的縱向剛度保證廠房的縱向剛度2. 屋架下弦縱向水平支撐屋架下弦縱向水平支撐作用作用112l 支座垂直支承支座垂直支承 l 跨中垂直支承跨中垂直支承由角鋼桿件與屋架垂直腹桿或天窗架的立柱組成的垂直桁架。由角鋼桿件與屋架垂直腹桿或天窗架的立柱組成的垂直桁架。作用：作用：保證屋架在施工和使用、吊車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的縱向水平力作用下的穩(wěn)定性。保證屋架在施工和使用、吊車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的縱向水平力作用下的穩(wěn)定性。3. 屋架間垂直支承屋架間垂直支承設(shè)置在屋架上、下弦及天窗上弦平面內(nèi)設(shè)置在屋架上、下弦及天窗上弦平面內(nèi)作用：為屋架弦桿提供側(cè)向支

20、撐點(diǎn)，減少計(jì)算長度，保證屋架側(cè)向（平面外）穩(wěn)作用：為屋架弦桿提供側(cè)向支撐點(diǎn)，減少計(jì)算長度，保證屋架側(cè)向（平面外）穩(wěn)定，還可防止下弦的顫動(dòng)。定，還可防止下弦的顫動(dòng)。4. 縱向水平系桿縱向水平系桿垂直支撐和水平系桿布置原則：垂直支撐和水平系桿布置原則：l當(dāng)廠房跨度大于當(dāng)廠房跨度大于18m時(shí)，時(shí)，在伸縮縫兩端第一或第在伸縮縫兩端第一或第二柱間跨中設(shè)置一道垂二柱間跨中設(shè)置一道垂直支撐，并在各跨跨中直支撐，并在各跨跨中下弦處設(shè)置一道通長的下弦處設(shè)置一道通長的水平系桿水平系桿l在屋架下弦設(shè)有懸掛吊在屋架下弦設(shè)有懸掛吊車，應(yīng)在吊車所在節(jié)點(diǎn)車，應(yīng)在吊車所在節(jié)點(diǎn)處設(shè)置屋架間垂直支承處設(shè)置屋架間垂直支承l(wèi)采用梯形

21、屋架時(shí)，應(yīng)在采用梯形屋架時(shí)，應(yīng)在梯形端部及中央分別設(shè)梯形端部及中央分別設(shè)置垂直支撐及水平系桿置垂直支撐及水平系桿三角形屋架三角形屋架梯形屋架梯形屋架帶有天窗的屋蓋體系帶有天窗的屋蓋體系l 當(dāng)采用有檁體系屋蓋時(shí)需設(shè)置天窗上弦水平支當(dāng)采用有檁體系屋蓋時(shí)需設(shè)置天窗上弦水平支承和天窗架垂直支承，如有屋架上弦橫向水平承和天窗架垂直支承，如有屋架上弦橫向水平支承時(shí)，它們最好和屋架上弦橫向水平支承設(shè)支承時(shí)，它們最好和屋架上弦橫向水平支承設(shè)置在同一柱間。置在同一柱間。l 當(dāng)采用無檁體系屋蓋時(shí)，可僅設(shè)置天窗架垂直當(dāng)采用無檁體系屋蓋時(shí)，可僅設(shè)置天窗架垂直支承，而不必設(shè)置天窗上弦水平支承。支承，而不必設(shè)置天窗上弦水

22、平支承。l 提高廠房縱向剛度和穩(wěn)提高廠房縱向剛度和穩(wěn)定性。定性。 l 上柱支撐可承受作用在上柱支撐可承受作用在山墻上的風(fēng)荷載山墻上的風(fēng)荷載l 下柱支撐承受上柱支撐下柱支撐承受上柱支撐傳來的力和吊車梁傳來傳來的力和吊車梁傳來的吊車縱向剎車力的吊車縱向剎車力5. 上柱與下柱柱間支撐上柱與下柱柱間支撐l 設(shè)有懸臂式吊車或起重量設(shè)有懸臂式吊車或起重量 Q 3t 的懸掛吊車的懸掛吊車l 設(shè)有起重量設(shè)有起重量 Q 10t的吊車的吊車l 廠房跨度廠房跨度 L 18m，或柱高在，或柱高在8m以上時(shí)以上時(shí)l 縱向柱列其柱的總根數(shù)少于縱向柱列其柱的總根數(shù)少于7根時(shí)根時(shí)l 露天吊車棧橋的柱列露天吊車棧橋的柱列一般設(shè)

23、置在廠房伸縮縫區(qū)段的中央。一般設(shè)置在廠房伸縮縫區(qū)段的中央。作用作用 材料材料l 磚（柱頂標(biāo)高磚（柱頂標(biāo)高8m，跨度，跨度=912m） l 鋼筋混凝土鋼筋混凝土 連接連接l 上端與屋架鉸接（上端與屋架鉸接（水平方向可靠連水平方向可靠連接，豎向允許有相對位移接，豎向允許有相對位移）l 下端與基礎(chǔ)剛接下端與基礎(chǔ)剛接 截面截面l 上柱：矩形上柱：矩形l 下柱：工字形或矩形下柱：工字形或矩形六、圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置六、圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱屋面板屋面板墻體墻體圈梁圈梁連系梁連系梁過梁過梁基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)1. 抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱l 抗風(fēng)柱與屋架（或屋面梁）的上弦采用彈簧板相互連接，以便保證屋架

24、（或屋抗風(fēng)柱與屋架（或屋面梁）的上弦采用彈簧板相互連接，以便保證屋架（或屋面梁）可以自由地沉降，而又能夠有效地將山墻的水平風(fēng)荷載傳遞到屋蓋上去面梁）可以自由地沉降，而又能夠有效地將山墻的水平風(fēng)荷載傳遞到屋蓋上去l 抗風(fēng)柱下柱的頂面與屋架下弦的底面應(yīng)留有抗風(fēng)柱下柱的頂面與屋架下弦的底面應(yīng)留有150mm及以上空隙，以免抗風(fēng)柱與及以上空隙，以免抗風(fēng)柱與屋蓋變形不一致時(shí)產(chǎn)生碰撞。屋蓋變形不一致時(shí)產(chǎn)生碰撞。空隙不小于空隙不小于150mml 圈梁：連續(xù)封閉（附加圈梁）圈梁：連續(xù)封閉（附加圈梁）l 連系梁：連系縱向柱列，傳遞風(fēng)荷載，承受墻體重量連系梁：連系縱向柱列，傳遞風(fēng)荷載，承受墻體重量l 過梁：盡量與圈

25、梁、連系梁合并過梁：盡量與圈梁、連系梁合并l 基礎(chǔ)梁：承受墻體重量，并傳給基礎(chǔ)基礎(chǔ)梁：承受墻體重量，并傳給基礎(chǔ)位置：位置：基礎(chǔ)梁擱在基礎(chǔ)杯口上，與柱一般不連接?；A(chǔ)梁擱在基礎(chǔ)杯口上，與柱一般不連接。注意：注意：梁底距土壤預(yù)留梁底距土壤預(yù)留100mm空隙；當(dāng)基礎(chǔ)下有凍脹土?xí)r，在梁下鋪設(shè)空隙；當(dāng)基礎(chǔ)下有凍脹土?xí)r，在梁下鋪設(shè)松散材料，并留松散材料，并留50150mm空隙?？障丁？癸L(fēng)柱抗風(fēng)柱屋面板屋面板墻體墻體圈梁圈梁連系梁連系梁過梁過梁基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)2. 圈梁、連系梁、過梁、基礎(chǔ)梁圈梁、連系梁、過梁、基礎(chǔ)梁 墻體與柱子的連接是通過預(yù)埋在柱墻體與柱子的連接是通過預(yù)埋在柱中的拉結(jié)鋼筋砌筑在

26、墻體內(nèi)相互拉結(jié)起中的拉結(jié)鋼筋砌筑在墻體內(nèi)相互拉結(jié)起來，它可以把作用在墻面上的負(fù)風(fēng)壓來，它可以把作用在墻面上的負(fù)風(fēng)壓（吸力）傳給柱子，但墻體自重等豎向（吸力）傳給柱子，但墻體自重等豎向荷載不會傳遞到柱子上去，這種連接稱荷載不會傳遞到柱子上去，這種連接稱為柔性連接。為柔性連接。 外縱墻與排架柱的連接方式外縱墻與排架柱的連接方式 3. 墻與柱連接墻與柱連接 4. 圈梁與柱連接圈梁與柱連接 為了加強(qiáng)房屋的整體剛度，防止由于地基不均勻沉為了加強(qiáng)房屋的整體剛度，防止由于地基不均勻沉降或有較大振動(dòng)荷載等所引起對房屋不利的影響，可在降或有較大振動(dòng)荷載等所引起對房屋不利的影響，可在墻體中設(shè)置鋼筋混凝土圈梁；墻體

27、中設(shè)置鋼筋混凝土圈梁； 現(xiàn)澆圈梁與柱子連接是通過在柱中預(yù)留的拉結(jié)鋼筋現(xiàn)澆圈梁與柱子連接是通過在柱中預(yù)留的拉結(jié)鋼筋與圈梁的混凝土澆筑在一起來實(shí)現(xiàn)的。與圈梁的混凝土澆筑在一起來實(shí)現(xiàn)的。 單層廠房是一個(gè)空間受力體系，為簡化單層廠房是一個(gè)空間受力體系，為簡化計(jì)算，通常按橫向及縱向平面結(jié)構(gòu)來分析。計(jì)算，通常按橫向及縱向平面結(jié)構(gòu)來分析。 橫向排架采用如下計(jì)算假定：橫向排架采用如下計(jì)算假定：一、計(jì)算簡圖的確定一、計(jì)算簡圖的確定l 柱頂與屋架鉸結(jié)：柱頂與屋架鉸結(jié)：因?yàn)槲菁芘c柱頂采用預(yù)埋因?yàn)槲菁芘c柱頂采用預(yù)埋件焊接相連，只能傳遞垂直壓力和水平剪力件焊接相連，只能傳遞垂直壓力和水平剪力l 柱下端與基礎(chǔ)頂面為固接：

28、柱下端與基礎(chǔ)頂面為固接：柱子插入基礎(chǔ)杯柱子插入基礎(chǔ)杯口且采用細(xì)實(shí)混凝土澆注成整體口且采用細(xì)實(shí)混凝土澆注成整體l 橫梁為沒有軸向變形的剛桿：橫梁為沒有軸向變形的剛桿：即屋架兩端在即屋架兩端在柱頂處的水平位移相同柱頂處的水平位移相同l 排架之間互相無聯(lián)系：排架之間互相無聯(lián)系：不考慮空間協(xié)同工作不考慮空間協(xié)同工作效應(yīng)效應(yīng)12.3 排架內(nèi)力計(jì)算排架內(nèi)力計(jì)算計(jì)算單元的選取計(jì)算單元的選取H2EI1EI2EI1EI2H1EA=平面排架的計(jì)算簡圖平面排架的計(jì)算簡圖邊柱外緣與縱向定位軸線重合，橫向定位軸線為各排架柱的對稱軸。邊柱外緣與縱向定位軸線重合，橫向定位軸線為各排架柱的對稱軸。一、計(jì)算簡圖的確定一、計(jì)算簡

29、圖的確定計(jì)算簡圖四要素計(jì)算簡圖四要素1. 約束條件約束條件2. 計(jì)算尺寸計(jì)算尺寸3. 幾何參數(shù)幾何參數(shù)4. 荷載作用荷載作用一、計(jì)算簡圖的確定一、計(jì)算簡圖的確定二、排架結(jié)構(gòu)上的荷載二、排架結(jié)構(gòu)上的荷載G3G1G1屋架自重屋架自重 屋架及支撐等自重，荷載通過屋架與柱頂?shù)念A(yù)屋架及支撐等自重，荷載通過屋架與柱頂?shù)念A(yù) 埋件作用于柱頂埋件作用于柱頂G2上柱自重上柱自重G3下柱自重下柱自重G4吊車梁及軌道等自重吊車梁及軌道等自重G5維護(hù)墻體自重維護(hù)墻體自重G1 和和G5按排架計(jì)算，而其它荷載按懸臂柱計(jì)算按排架計(jì)算，而其它荷載按懸臂柱計(jì)算G5G41. 永久荷載（恒荷載）永久荷載（恒荷載）二、排架結(jié)構(gòu)上的荷載

30、二、排架結(jié)構(gòu)上的荷載G2e1e4e5e1 = 50mm屋架集中荷載作用點(diǎn)，位于排架柱縱向定位軸線內(nèi)側(cè)屋架集中荷載作用點(diǎn)，位于排架柱縱向定位軸線內(nèi)側(cè)150mm2. 可變荷載可變荷載屋面活荷載屋面活荷載屋面均布活荷載屋面均布活荷載雪荷載雪荷載積灰荷載積灰荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載吊車荷載吊車荷載吊車豎向荷載吊車豎向荷載吊車水平荷載吊車水平荷載 a. a.橫向水平剎車力橫向水平剎車力 b. b.縱向水平剎車力縱向水平剎車力可變荷載分類可變荷載分類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 = rS0So基本雪壓基本雪壓r 屋面積雪分布系數(shù)屋面積雪分布系數(shù)So和和r可由規(guī)范查得可由規(guī)范

31、查得荷載作用位置與永久荷載荷載作用位置與永久荷載G1相同相同在排架計(jì)算時(shí)，屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考在排架計(jì)算時(shí)，屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，僅取兩者中的較大值，然后與積灰荷載組合慮，僅取兩者中的較大值，然后與積灰荷載組合（通常可不考慮）（通?？刹豢紤]）屋面均布活荷、積灰荷載按屋面均布活荷、積灰荷載按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范采用，按屋面的水平投影面積計(jì)算采用，按屋面的水平投影面積計(jì)算1) 屋面活荷載屋面活荷載屋面活荷載屋面活荷載屋面均布活荷載屋面均布活荷載雪荷載雪荷載積灰荷載積灰荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載吊車荷載吊車荷載G1e1Q1180006000作用在建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公

32、式如下：作用在建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下：w wk = = m ms m mz b bz w wo ow wo基本風(fēng)壓，基本風(fēng)壓，kN/m2 空曠平坦地面離地空曠平坦地面離地10米高，由米高，由50年一遇年一遇10 分鐘平均風(fēng)速來確定的風(fēng)壓分鐘平均風(fēng)速來確定的風(fēng)壓m ms 風(fēng)載體型系數(shù)風(fēng)載體型系數(shù)，表示壓力、表示吸力，表示壓力、表示吸力m mz 風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)壓高度變化系數(shù)，與地面粗糙類別有關(guān)，與地面粗糙類別有關(guān)b bz 高度高度z處的風(fēng)振系數(shù)處的風(fēng)振系數(shù)2) 風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載是作用在廠房表面，通過維護(hù)墻身及屋面?zhèn)黠L(fēng)荷載是作用在廠房表面，通過維護(hù)墻身及屋面?zhèn)鬟f到排架柱上去的。遞

33、到排架柱上去的。作用于排架邊柱上的均布風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值作用于排架邊柱上的均布風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值q： q = g gQ w wk Bg gQ 可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，取為可變荷載分項(xiàng)系數(shù)，取為1.4w wk 作用于單位面積墻面上的風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值作用于單位面積墻面上的風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值B 計(jì)算單元的寬度計(jì)算單元的寬度q 計(jì)算單元范圍內(nèi)邊柱上的均布荷載計(jì)算單元范圍內(nèi)邊柱上的均布荷載Fw計(jì)算單元范圍內(nèi)，作用在屋架上（包括迎風(fēng)面計(jì)算單元范圍內(nèi)，作用在屋架上（包括迎風(fēng)面 和背風(fēng)面）的風(fēng)荷載以集中力的形式作用于柱頂和背風(fēng)面）的風(fēng)荷載以集中力的形式作用于柱頂qFw2) 風(fēng)荷載風(fēng)荷載柱頂至屋脊部分的風(fēng)荷載簡化為柱頂至屋脊部分的風(fēng)荷載簡化為

34、集中荷載集中荷載 Fw柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高 + 屋架端部高度屋架端部高度 h1= 檐口標(biāo)高檐口標(biāo)高h(yuǎn)1h21101.4SZzqw Bm m b=2201.4SZzqw Bm m b=2) 風(fēng)荷載風(fēng)荷載q = g gQ w wk Bw wk = = m ms m mz b bz w wo o橋式吊車通常由大車和小車組橋式吊車通常由大車和小車組成，其作用于排架上的荷載有成，其作用于排架上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。豎向荷載和水平荷載兩種。大車大車 小車小車 工作制工作制（按運(yùn)行（按運(yùn)行頻繁程度）頻繁程度）輕級輕級中級中級重級重級超重級超重級3) 吊車荷載吊車荷載屋面活荷載屋面活荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載吊車

35、荷載吊車荷載吊車豎向荷載吊車豎向荷載吊車水平荷載吊車水平荷載 a. a.橫向水平剎車力橫向水平剎車力 b. b.縱向水平剎車力縱向水平剎車力工作級別工作級別（按總工作循環(huán)次數(shù)和荷載狀態(tài)劃分）（按總工作循環(huán)次數(shù)和荷載狀態(tài)劃分）工作制工作制輕級輕級中級中級重級重級超重級超重級工作級別A1A3A4、A5A6、A7A8吊車豎向荷載吊車豎向荷載QgG當(dāng)小車吊起額定的最大起重量運(yùn)行到大車當(dāng)小車吊起額定的最大起重量運(yùn)行到大車一側(cè)的極限位置時(shí)，小車所在一側(cè)的每個(gè)一側(cè)的極限位置時(shí)，小車所在一側(cè)的每個(gè)大車輪壓為最大輪壓大車輪壓為最大輪壓 Pmax，另一側(cè)每個(gè)大，另一側(cè)每個(gè)大車輪壓為最小輪壓車輪壓為最小輪壓Pmin

36、，兩者同時(shí)發(fā)生。，兩者同時(shí)發(fā)生。吊車豎向荷載吊車豎向荷載最大輪壓最大輪壓 Pmax 和最小輪壓和最小輪壓 PminPmax 值可依據(jù)吊車型號、規(guī)格由值可依據(jù)吊車型號、規(guī)格由設(shè)計(jì)手冊中查得設(shè)計(jì)手冊中查得Pmin值可按下式計(jì)算：值可按下式計(jì)算：G大車重量（大車重量（kN）g小車重量（小車重量（kN）Q吊車額定起重量（吊車額定起重量（kN）maxminminmax2()12PPGgQPGgQP=四輪吊車四輪吊車吊車豎向荷載吊車豎向荷載大車大車 小車小車 maxmaxminminminmaxmax iiDPyDPyPDP=作用在排架上的吊車豎向荷載作用在排架上的吊車豎向荷載 Dmax 和和 Dminl

37、 指吊車輪壓對柱子所產(chǎn)生的最大或最小的豎向荷載指吊車輪壓對柱子所產(chǎn)生的最大或最小的豎向荷載Dmax和和Dminl 其值與其值與小車位置小車位置和和吊車臺數(shù)吊車臺數(shù)以及大車沿廠房以及大車沿廠房縱向運(yùn)行位置縱向運(yùn)行位置有關(guān)有關(guān)yi 吊車各輪下反力影響線坐標(biāo)總和吊車各輪下反力影響線坐標(biāo)總和y yc 多臺吊車的荷載折減系數(shù)多臺吊車的荷載折減系數(shù) 單跨廠房排架最多考慮單跨廠房排架最多考慮2臺吊車臺吊車 多跨廠房排架最多考慮多跨廠房排架最多考慮4臺吊車臺吊車Q可變荷載分項(xiàng)系數(shù)可變荷載分項(xiàng)系數(shù)考慮荷載折減，考慮荷載折減，Dmax和和Dmin計(jì)算表達(dá)式為：計(jì)算表達(dá)式為：maxQcmaxiDPyg y=minm

38、inQcminmaxmaxiPDPyDPg y=作用在排架上的吊車豎向荷載作用在排架上的吊車豎向荷載 Dmax 和和 DminmaxmaxminminminmaxmaxiiDPyPDPyDP=吊車豎向荷載作用分兩種情況吊車豎向荷載作用分兩種情況4maxmaxeDM=4minmineDM= e4 吊車梁支座鋼墊板的中心線至下柱截面高度中心線的距離。吊車梁支座鋼墊板的中心線至下柱截面高度中心線的距離。Dmaxe4QgG吊車水平荷載吊車水平荷載當(dāng)?shù)踯嚻鸬踔匚飼r(shí)，小車在大車上橫向運(yùn)當(dāng)?shù)踯嚻鸬踔匚飼r(shí)，小車在大車上橫向運(yùn)行而突然剎車時(shí)，由慣性力的作用而引起行而突然剎車時(shí)，由慣性力的作用而引起橫向水平剎車力

39、。橫向水平剎車力。14 hQFgQg= 小車制動(dòng)系數(shù)FhC30混凝土混凝土灌縫灌縫吊車橫向水平剎車力作用位置：吊車梁頂面吊車橫向水平剎車力作用位置：吊車梁頂面maxhch1max()4iDFFygQPy=h1Q4FgQg= 當(dāng)?shù)踯嚻鸬踔匚飼r(shí)，大車沿廠房縱向運(yùn)行而突然剎車時(shí)，則由慣性力的作用當(dāng)?shù)踯嚻鸬踔匚飼r(shí)，大車沿廠房縱向運(yùn)行而突然剎車時(shí)，則由慣性力的作用而引起縱向水平剎車力。而引起縱向水平剎車力。吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載其荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算公式按一側(cè)所有制動(dòng)輪最大輪壓之和的其荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算公式按一側(cè)所有制動(dòng)輪最大輪壓之和的10%確定：確定：式中：式中：n作用在一邊軌道上最大剎車輪總數(shù)作用在

40、一邊軌道上最大剎車輪總數(shù)maxh0Q10n PFg=計(jì)算吊車水平荷載時(shí)，每個(gè)排架參與組合的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于計(jì)算吊車水平荷載時(shí)，每個(gè)排架參與組合的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于2臺臺由于廠房的縱向剛度較大，吊車縱向水平荷載一般不予計(jì)算由于廠房的縱向剛度較大，吊車縱向水平荷載一般不予計(jì)算Fh 作用下排架的荷載情況作用下排架的荷載情況FhFhFhFhFhFhFhFh三、排架內(nèi)力計(jì)算簡圖三、排架內(nèi)力計(jì)算簡圖wMwMmaxMminMw11() 50MGQ=4maxmaxeDM=hFhFwF1q2q4minmineDM=BqkQwg=G3G1G5G4G2e1e4e5Dmax (Dmin)FhQ1qFwmaxhmax()

41、4DFgQP=1. 下端固定、上端鉸支變截面柱的反力計(jì)算下端固定、上端鉸支變截面柱的反力計(jì)算 當(dāng)柱下端固定、上端自由時(shí)，柱頂在單位力作用下的位移當(dāng)柱下端固定、上端自由時(shí)，柱頂在單位力作用下的位移 2121 HHIIn=33221113HEIn=H1H2F =1 I1I2圖乘結(jié)果圖乘結(jié)果32021HCEI=03C=當(dāng)柱下端固定、上端為不動(dòng)鉸支座時(shí)，柱頂反力計(jì)算當(dāng)柱下端固定、上端為不動(dòng)鉸支座時(shí)，柱頂反力計(jì)算 在荷載作用下，上端為自由端時(shí)柱頂?shù)奈灰疲捎蓤D乘法求得在荷載作用下，上端為自由端時(shí)柱頂?shù)奈灰?，可由圖乘法求得實(shí)際計(jì)算實(shí)際計(jì)算R時(shí)，可直接查用附表得出時(shí)，可直接查用附表得出=R0=R2. 等高排

42、架內(nèi)力計(jì)算等高排架內(nèi)力計(jì)算 排架柱頂作用集中荷載時(shí)排架柱頂作用集中荷載時(shí) 平衡方程為：平衡方程為：121121121111 nniinniniFVVVV()= =111niiF= =12in = = = = 11iiiiV = =i 第第 i 根柱在頂點(diǎn)單位力作用下的側(cè)移（柔度）根柱在頂點(diǎn)單位力作用下的側(cè)移（柔度）1/i 第第 i 根柱的抗側(cè)移能力，也稱為根柱的抗側(cè)移能力，也稱為抗側(cè)剛度抗側(cè)剛度柱頂剪力的計(jì)算公式柱頂剪力的計(jì)算公式i 第第 i 根柱的剪力分配系數(shù)根柱的剪力分配系數(shù)1111iiiniiiVFFm= =111niiiim=121nmmm=l 柱頂集中力柱頂集中力 F 按每根柱按每根

43、柱抗側(cè)剛度抗側(cè)剛度的大小比例來分配的大小比例來分配l 如各排架柱截面尺寸相同，則如各排架柱截面尺寸相同，則 i1/nl 各柱柱頂剪力求得后，即可計(jì)算各柱內(nèi)力各柱柱頂剪力求得后，即可計(jì)算各柱內(nèi)力排架柱作用任意荷載時(shí)排架柱作用任意荷載時(shí) 將計(jì)算過程分成將計(jì)算過程分成3 3個(gè)步驟進(jìn)行個(gè)步驟進(jìn)行l(wèi) 先將作用有荷載的排架柱柱頂先將作用有荷載的排架柱柱頂視為不動(dòng)鉸支座，求出其支座視為不動(dòng)鉸支座，求出其支座反力值反力值l 將所求得的不動(dòng)鉸支座反力值將所求得的不動(dòng)鉸支座反力值反向作用反向作用于排架柱頂，以恢復(fù)于排架柱頂，以恢復(fù)到原來的受力情況到原來的受力情況l 將上述兩種情形的內(nèi)力相疊加，將上述兩種情形的內(nèi)力

44、相疊加，即可求出排架的實(shí)際內(nèi)力即可求出排架的實(shí)際內(nèi)力（1）控制截面）控制截面I-I 截面截面 截面上柱的彎矩和軸力都最大截面上柱的彎矩和軸力都最大：II-II 截面截面 下柱在吊車垂直荷載下的彎矩最大下柱在吊車垂直荷載下的彎矩最大III-III 截面截面 吊車水平荷載下的彎矩最大，軸力也最大吊車水平荷載下的彎矩最大，軸力也最大3.3.排架計(jì)算的控制截面和內(nèi)力組合排架計(jì)算的控制截面和內(nèi)力組合目的：目的：作用于排架上的荷載除自重外，其他荷載均為可變荷載，可變荷載出現(xiàn)情作用于排架上的荷載除自重外，其他荷載均為可變荷載，可變荷載出現(xiàn)情況不同，將在柱子中出現(xiàn)不同的內(nèi)力情況，通過內(nèi)力組合求出某些荷載作用下

45、柱況不同，將在柱子中出現(xiàn)不同的內(nèi)力情況，通過內(nèi)力組合求出某些荷載作用下柱的控制截面處產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱子及基礎(chǔ)截面設(shè)計(jì)的依據(jù)。的控制截面處產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱子及基礎(chǔ)截面設(shè)計(jì)的依據(jù)。（2 2）荷載效應(yīng)組合）荷載效應(yīng)組合GGkQ1Q1kcQQ k2niiiiSSSggy gggy g= = GGkcQQ k2niiiiSSgy ggy g= = 可變荷載控制：可變荷載控制：永久荷載控制：永久荷載控制：GGkQQ k10.9niiiSSgggg= = 承載力極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)GkQ1kcQ k2niiiSSSy y= = 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)對于一般框架、排架：對于一般框

46、架、排架：無論承載力極限狀態(tài)還是正常使用極限狀態(tài)，通常要考慮無論承載力極限狀態(tài)還是正常使用極限狀態(tài)，通常要考慮4 4種種內(nèi)力組合：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 GGkQQ k10.9niiiSSgggg= = 承載力極限狀態(tài)承載力極限狀態(tài)GkQ1kcQ k2niiiSSSy y= = 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)As1 (As2)小偏心受壓小偏心受壓As1 (As2)As1 As2As1As2NM根據(jù)根據(jù) M-N 關(guān)系，得出下列關(guān)系，得出下列 4 條規(guī)則：條規(guī)則：l M 不

47、變時(shí)，不變時(shí)，N 越小越小As 越大越大l N 不變時(shí)，不變時(shí)， M 越大越大As 越大越大l M 不變時(shí)，不變時(shí)，N 越大越大As 越大越大l N 不變時(shí)，不變時(shí)， M 越大越大As越大越大大偏壓構(gòu)件大偏壓構(gòu)件小偏壓構(gòu)件小偏壓構(gòu)件大偏心受壓大偏心受壓最不利的內(nèi)力組合的確定依據(jù)：最不利的內(nèi)力組合的確定依據(jù)：1）大偏壓，）大偏壓，M不變時(shí)，不變時(shí)，N越小，越小，As越大越大2）大偏壓，）大偏壓，N不變時(shí)，不變時(shí)， M越大，越大，As越大越大3）小偏壓，）小偏壓，M不變時(shí)，不變時(shí)，N越大，越大，As越大越大4）小偏壓，）小偏壓，N不變時(shí)，不變時(shí)， M越大，越大，As越大越大*最大正彎矩最大正彎矩M

48、max及相應(yīng)的軸力及相應(yīng)的軸力N*最大負(fù)彎矩最大負(fù)彎矩-Mmax及相應(yīng)的軸力及相應(yīng)的軸力N*最大軸力最大軸力Nmax及相應(yīng)的最大正彎及相應(yīng)的最大正彎矩矩Mmax或最大負(fù)彎矩或最大負(fù)彎矩-Mmax*最小軸力最小軸力Nmin及相應(yīng)的最大正彎及相應(yīng)的最大正彎矩矩Mmax或最大負(fù)彎矩或最大負(fù)彎矩-Mmaxl 在任何一種內(nèi)力組合中，必須將永久荷載組合進(jìn)去在任何一種內(nèi)力組合中，必須將永久荷載組合進(jìn)去l 對可變荷載只能以相應(yīng)的組合目標(biāo)決定其取舍，但當(dāng)以軸力對可變荷載只能以相應(yīng)的組合目標(biāo)決定其取舍，但當(dāng)以軸力為組合目標(biāo)時(shí)，應(yīng)使其相應(yīng)的彎矩絕對值盡可能地最大為組合目標(biāo)時(shí)，應(yīng)使其相應(yīng)的彎矩絕對值盡可能地最大l 風(fēng)

49、荷載只能考慮左風(fēng)和右風(fēng)兩者其一風(fēng)荷載只能考慮左風(fēng)和右風(fēng)兩者其一l 吊車豎向荷載吊車豎向荷載 Dmax 和和 Dmin 兩者只能選擇其一兩者只能選擇其一l 吊車水平荷載必須與吊車豎向荷載同時(shí)考慮；有吊車水平荷載必須與吊車豎向荷載同時(shí)考慮；有 F 必有必有D，有有D可沒有可沒有Fl 經(jīng)計(jì)算分析后，選擇配筋量較大者，作為最后的配筋依據(jù)經(jīng)計(jì)算分析后，選擇配筋量較大者，作為最后的配筋依據(jù)排架荷載效應(yīng)組合注意事項(xiàng)排架荷載效應(yīng)組合注意事項(xiàng)一、柱子選型一、柱子選型12.4 單層廠房排架柱及牛腿的設(shè)計(jì)單層廠房排架柱及牛腿的設(shè)計(jì)1 柱子截面形式柱子截面形式范圍：吊車起重量范圍：吊車起重量 Q 5t 軌頂標(biāo)高在軌頂

50、標(biāo)高在7.5m以下以下 截面高度截面高度 700mm優(yōu)點(diǎn)：外形簡單、施工方便優(yōu)點(diǎn)：外形簡單、施工方便缺點(diǎn)：自重大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差缺點(diǎn)：自重大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差范圍：吊車起重量范圍：吊車起重量 Q 30t 軌頂標(biāo)高在軌頂標(biāo)高在20m以下以下 截面高度截面高度 600mm優(yōu)點(diǎn)：截面形式合理，適用范圍廣優(yōu)點(diǎn)：截面形式合理，適用范圍廣缺點(diǎn)：當(dāng)缺點(diǎn)：當(dāng)h 1600mm，吊裝較困難，吊裝較困難矩形截面柱矩形截面柱工字形柱工字形柱分為平腹桿和斜腹桿兩種形式分為平腹桿和斜腹桿兩種形式范圍：吊車起重量范圍：吊車起重量Q 50t優(yōu)點(diǎn)：與工字形相比，自重輕，性能合理優(yōu)點(diǎn)：與工字形相比，自重輕，性能合理缺點(diǎn)：相比工字形柱，整體

51、剛度差缺點(diǎn)：相比工字形柱，整體剛度差 構(gòu)造鋼筋布置復(fù)雜，用鋼量多構(gòu)造鋼筋布置復(fù)雜，用鋼量多雙肢柱雙肢柱2 柱子選型準(zhǔn)則柱子選型準(zhǔn)則l 力求受力合理，構(gòu)件截面剛度大，自重輕，節(jié)約材料，維護(hù)方便力求受力合理，構(gòu)件截面剛度大，自重輕，節(jié)約材料，維護(hù)方便l 考慮有無吊車及吊車規(guī)格，柱高和柱距等因素考慮有無吊車及吊車規(guī)格，柱高和柱距等因素l 考慮制作、運(yùn)輸、吊裝及材料供應(yīng)等具體情況考慮制作、運(yùn)輸、吊裝及材料供應(yīng)等具體情況對于下柱的截面高度（對于下柱的截面高度（h），可參照以下界限選用：），可參照以下界限選用：l h 500mm：采用矩形：采用矩形l h = 600800mm：采用矩形或工字形：采用矩形或

52、工字形l h = 9001200mm：采用工字形：采用工字形l h = 13001500mm：采用工字形或雙肢柱：采用工字形或雙肢柱l h 1600mm：采用雙肢柱：采用雙肢柱柱截面尺寸不僅應(yīng)滿足構(gòu)件柱截面尺寸不僅應(yīng)滿足構(gòu)件承載力承載力的要求，還應(yīng)保證柱子具有足夠的的要求，還應(yīng)保證柱子具有足夠的剛剛度度，以免造成廠房橫向和縱向變形過大，使墻體及屋蓋產(chǎn)生裂縫，影響吊車，以免造成廠房橫向和縱向變形過大，使墻體及屋蓋產(chǎn)生裂縫，影響吊車正常運(yùn)行和廠房的正常使用。正常運(yùn)行和廠房的正常使用。2) 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)根據(jù)排架計(jì)算求得柱子控制截面最不利組合的內(nèi)力根據(jù)排架計(jì)算求得柱子控制截面最不利組合的內(nèi)力 M

53、和和 N，按偏心受壓，按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面配筋計(jì)算。構(gòu)件進(jìn)行截面配筋計(jì)算。二、矩形、工字形截面柱的設(shè)計(jì)二、矩形、工字形截面柱的設(shè)計(jì)1. 截面尺寸的確定截面尺寸的確定柱距柱距6m時(shí)廠房柱可根據(jù)吊車起重量、軌頂標(biāo)高按經(jīng)驗(yàn)尺寸進(jìn)行選取，見時(shí)廠房柱可根據(jù)吊車起重量、軌頂標(biāo)高按經(jīng)驗(yàn)尺寸進(jìn)行選取，見P84柱子的混凝土強(qiáng)度等級一般為柱子的混凝土強(qiáng)度等級一般為C30C40。 柱子計(jì)算長度柱子計(jì)算長度 L0l 柱頂端：彈性支承或可動(dòng)鉸支承柱頂端：彈性支承或可動(dòng)鉸支承l(wèi) 柱下端：非理想的固定端柱下端：非理想的固定端規(guī)范規(guī)范在綜合分析和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上規(guī)定了柱子的計(jì)算長度在綜合分析和工程實(shí)踐基礎(chǔ)上規(guī)定了柱子的計(jì)算長

54、度L0，規(guī)定采用剛性屋蓋的單層工業(yè)廠，規(guī)定采用剛性屋蓋的單層工業(yè)廠房柱的計(jì)算長度房柱的計(jì)算長度L0按下表計(jì)算：按下表計(jì)算：注：注：l表中表中H為從基礎(chǔ)頂面算起的柱子全高；為從基礎(chǔ)頂面算起的柱子全高；Hl為從基礎(chǔ)頂面算起至裝配式吊車梁底面或現(xiàn)澆吊車梁頂面的柱子為從基礎(chǔ)頂面算起至裝配式吊車梁底面或現(xiàn)澆吊車梁頂面的柱子下部高度；下部高度；Hu為從裝配式吊車梁底面或從現(xiàn)澆式吊車梁頂面算起的柱子上部高度為從裝配式吊車梁底面或從現(xiàn)澆式吊車梁頂面算起的柱子上部高度l表中有吊車廠房排架柱的計(jì)算長度，當(dāng)計(jì)算中不考慮吊車荷載時(shí)，可按無吊車廠房采用；但上柱的計(jì)算長表中有吊車廠房排架柱的計(jì)算長度，當(dāng)計(jì)算中不考慮吊車荷

55、載時(shí)，可按無吊車廠房采用；但上柱的計(jì)算長度仍按有吊車廠房采用度仍按有吊車廠房采用l表中有吊車廠房排架柱的上柱在排架方向的計(jì)算長度，僅適用于表中有吊車廠房排架柱的上柱在排架方向的計(jì)算長度，僅適用于Hu/Hl0.3的情況；當(dāng)?shù)那闆r；當(dāng)Hu/Hl h0a 為豎向荷載作用點(diǎn)距下柱邊緣的水平距離再加上為豎向荷載作用點(diǎn)距下柱邊緣的水平距離再加上20mm若此時(shí)的作用點(diǎn)仍位于下柱截面以內(nèi)時(shí)，取若此時(shí)的作用點(diǎn)仍位于下柱截面以內(nèi)時(shí)，取a為零為零1. 分類分類aash0hFvFvaash0h2. 牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)Fv主拉應(yīng)力主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力主壓應(yīng)力荷載荷載Fv較小時(shí)：較小時(shí)：牛腿基本

56、處于彈性受力階段牛腿基本處于彈性受力階段達(dá)極限荷載的達(dá)極限荷載的20 40%時(shí)：時(shí)：牛腿根部出現(xiàn)裂縫牛腿根部出現(xiàn)裂縫 繼續(xù)加載：繼續(xù)加載：隨著隨著 a/h0 值的不同，牛腿的值的不同，牛腿的破壞形態(tài)各不相同破壞形態(tài)各不相同F(xiàn)vh0a達(dá)極限荷載的達(dá)極限荷載的40 60%時(shí)：時(shí)：牛腿根部出現(xiàn)裂縫牛腿根部出現(xiàn)裂縫 當(dāng)當(dāng) 0.75 a/h0 1 時(shí)，時(shí)，裂縫裂縫逐漸發(fā)展，裂縫以外的部分繞牛腿和下柱的交點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，最后逐漸發(fā)展，裂縫以外的部分繞牛腿和下柱的交點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，最后壓區(qū)混凝土被壓碎，牛腿破壞壓區(qū)混凝土被壓碎，牛腿破壞當(dāng)當(dāng) 0.1 a/h0 0.75 時(shí)，時(shí)，裂縫裂縫出現(xiàn)后，出現(xiàn)裂縫出現(xiàn)后，出現(xiàn)裂縫，兩裂

57、縫間的斜向段混凝土短柱被壓壞，兩裂縫間的斜向段混凝土短柱被壓壞當(dāng)當(dāng) a/h0 0.1 時(shí)，時(shí)，發(fā)生剪切發(fā)生剪切破壞，牛腿中出現(xiàn)一系列短斜裂縫，混凝土被剪壞破壞，牛腿中出現(xiàn)一系列短斜裂縫，混凝土被剪壞h0Fva彎壓破壞彎壓破壞h0Fva斜壓破壞斜壓破壞h0Fva剪切破壞剪切破壞牛腿的其它破壞形式牛腿的其它破壞形式牛腿設(shè)計(jì)的目的就是在滿足使用的前提下不發(fā)生上述破壞。牛腿設(shè)計(jì)的目的就是在滿足使用的前提下不發(fā)生上述破壞。h0Fva當(dāng)承壓板過小、過柔當(dāng)承壓板過小、過柔或混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，或混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，發(fā)生發(fā)生局部受壓破壞局部受壓破壞h0Fva當(dāng)豎向荷載太靠近牛腿當(dāng)豎向荷載太靠近牛腿外邊緣，且混凝土

58、保護(hù)外邊緣，且混凝土保護(hù)層過厚時(shí)，發(fā)生層過厚時(shí)，發(fā)生混凝土混凝土保護(hù)層撕裂破壞保護(hù)層撕裂破壞h0Fva當(dāng)牛腿外側(cè)高度過小時(shí)，當(dāng)牛腿外側(cè)高度過小時(shí)，會出現(xiàn)會出現(xiàn)非根部受拉破壞非根部受拉破壞3. 牛腿的計(jì)算簡圖牛腿的計(jì)算簡圖牛腿設(shè)計(jì)原則牛腿設(shè)計(jì)原則l 以控制裂縫以控制裂縫的形成與發(fā)展為目標(biāo)，的形成與發(fā)展為目標(biāo)，使牛腿在使用階段不出現(xiàn)使牛腿在使用階段不出現(xiàn)裂縫裂縫l 為避免出現(xiàn)局部受壓、撕裂、非根部為避免出現(xiàn)局部受壓、撕裂、非根部受拉破壞，還要對其它有關(guān)尺寸進(jìn)行受拉破壞，還要對其它有關(guān)尺寸進(jìn)行限制限制h0Fvah1FhFvfyAsaChoas桁架模型桁架模型 g g0h0FhFvfyAsaasABC

59、4. 牛腿截面尺寸的確定牛腿截面尺寸的確定l 斜向壓力較大以及隨著斜向壓力較大以及隨著 a/ho值的增加，可能會導(dǎo)致牛腿的斜向開裂，斜裂縫值的增加，可能會導(dǎo)致牛腿的斜向開裂，斜裂縫造成不安全感，且加固困難造成不安全感，且加固困難牛腿高度在裂縫控制條件下的驗(yàn)算經(jīng)驗(yàn)公式牛腿高度在裂縫控制條件下的驗(yàn)算經(jīng)驗(yàn)公式tk0hkvkvk0(10.5)0.5f bhFFaFhbFvk作用于牛腿頂部按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎向荷載，作用于牛腿頂部按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎向荷載，F(xiàn)vk= Dmax,k + 吊車梁和軌道自重標(biāo)準(zhǔn)值吊車梁和軌道自重標(biāo)準(zhǔn)值b 牛腿寬度牛腿寬度Fhk作用于牛腿頂部按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的水平拉力，一

60、般情況下，牛腿處的作用于牛腿頂部按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的水平拉力，一般情況下，牛腿處的 Fhk = 0裂縫控制系數(shù)：對支承吊車粱的牛腿，取裂縫控制系數(shù)：對支承吊車粱的牛腿，取 = 0.65；其它牛腿，??；其它牛腿，取 = 0.8l 一般取牛腿截面寬度與柱等寬，牛腿高度以使用階段不出現(xiàn)斜裂縫為控制條件一般取牛腿截面寬度與柱等寬，牛腿高度以使用階段不出現(xiàn)斜裂縫為控制條件As 水平拉桿所需的縱向受拉鋼筋截面面積水平拉桿所需的縱向受拉鋼筋截面面積5. 牛腿頂面水平拉桿設(shè)計(jì)牛腿頂面水平拉桿設(shè)計(jì) 在牛腿中，頂面縱向受拉鋼筋（水平拉桿）的截面面積可通過平衡方程求得：在牛腿中，頂面縱向受拉鋼筋（水平拉桿）的截面面