第二章單層廠(chǎng)房

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第2章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)本章主要內(nèi)容及重點(diǎn)概述結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)布置構(gòu)件選型與截面設(shè)計(jì)橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析柱的設(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)力分析柱的設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：重點(diǎn)：學(xué)習(xí)要求：1、了解單層廠(chǎng)的結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)布置的特點(diǎn)，理解單層廠(chǎng)房中主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的功能與型式，荷載傳遞路線(xiàn)，支撐系統(tǒng)的作用2、掌握等高鉸接排架的計(jì)算方法3、掌握單層廠(chǎng)房矩形截面柱和工形截面柱的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造要求，掌握柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造要求。一、單層廠(chǎng)房的特點(diǎn)1、單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)的跨度大、高度大，承受的荷載大，因而構(gòu)件的內(nèi)力大，截面尺寸大，用料多。2、單層廠(chǎng)房常承受動(dòng)力荷載（如吊車(chē)荷載、動(dòng)力機(jī)械設(shè)備荷載等），因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)須考慮動(dòng)力荷載的影響。3、單層廠(chǎng)房是空曠型結(jié)構(gòu)，室內(nèi)幾乎無(wú)隔墻，僅在四周設(shè)置柱和墻。柱是承受屋蓋荷載、墻體荷載、吊車(chē)荷載以及地震作用的主要構(gòu)件。4、單層廠(chǎng)房的基礎(chǔ)受力大，對(duì)工程地質(zhì)勘察需提出較高的要求，并作深入的分析，以確定地基承載力和基礎(chǔ)埋置深度、形式與尺寸。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2單層廠(chǎng)房的分類(lèi)

按承重結(jié)構(gòu)體系可分為：排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)

A、排架結(jié)構(gòu)

排架結(jié)構(gòu)由屋架（或屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋架鉸接，而與基礎(chǔ)剛接。根據(jù)廠(chǎng)房生產(chǎn)工藝和使用要求的不同，排架結(jié)構(gòu)可做成等高、不等高和鋸齒形。其跨度可超過(guò)30m，高度可達(dá)20~30m或更高，吊車(chē)噸位可達(dá)150t甚至更大。排架結(jié)構(gòu)傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工亦交方便。B、剛架結(jié)構(gòu)

剛架結(jié)構(gòu)由橫梁、柱和基礎(chǔ)組成。剛架的柱與橫梁剛接，與基礎(chǔ)鉸接。目前常用的剛架是裝配式鋼筋混凝土門(mén)式剛架（梁柱合一的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）。門(mén)式剛架按其橫梁形式的不同，分為人字形門(mén)式剛架和弧形門(mén)式剛架；按頂節(jié)點(diǎn)的連接方式不同，又分為三鉸門(mén)式剛架和兩鉸門(mén)式剛架。門(mén)式剛架常用于跨度不超過(guò)18m，檐高不超過(guò)l0m，無(wú)吊車(chē)或吊車(chē)噸位不超過(guò)10t的倉(cāng)庫(kù)或車(chē)間建筑中。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)組成

單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)是由一些構(gòu)件組成的一個(gè)復(fù)雜的空間受力體系，可將結(jié)構(gòu)整體分為以下幾個(gè)子結(jié)構(gòu)體系:1.屋面板2.天溝板3.天窗架4.屋架5.托架6.吊車(chē)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.屋架下弦橫向水平支撐14.屋架端部垂直支撐15.柱間支撐單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)分為承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。直接承受荷載并將荷載傳遞給其它構(gòu)件的構(gòu)件如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊車(chē)梁和基礎(chǔ)是單層廠(chǎng)房的主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件；

外縱墻、山墻、連系梁、抗風(fēng)柱（抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架）和基礎(chǔ)梁都是圍護(hù)結(jié)構(gòu)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。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)——有檁體系無(wú)檁體系——由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋蓋支撐組成，有時(shí)還包括有天窗架和托架等構(gòu)件——小型屋面板（或瓦材）支承在檁條上，檁條支承在屋架上（板與檁條，檁條與屋架均需有牢固的連接）。構(gòu)件重量輕，便于運(yùn)輸與安裝，荷載傳遞路線(xiàn)長(zhǎng)，剛度和整體性較差，造價(jià)比無(wú)檁體系的大。1結(jié)構(gòu)組成

屋蓋結(jié)構(gòu)第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)——橫向排架結(jié)構(gòu)

由橫梁、橫向柱列及其基礎(chǔ)所組成的平面骨架，是廠(chǎng)房的基本承重結(jié)構(gòu)。廠(chǎng)房承受的豎向荷載及橫向水平荷載主要通過(guò)橫向平面排架傳至基礎(chǔ)及地基橫向平面排架組成及荷載圖1結(jié)構(gòu)組成

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)——縱向排架結(jié)構(gòu)

由連系梁、吊車(chē)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。作用是保證廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受吊車(chē)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(guò)屋蓋結(jié)構(gòu)傳來(lái)的縱向風(fēng)荷載等1結(jié)構(gòu)組成

縱向平面排架組成及荷載圖圍護(hù)結(jié)構(gòu)—位于廠(chǎng)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)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)中，縱向平面排架和橫向平面排架間主要通過(guò)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)件及其作用為單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其作用1結(jié)構(gòu)組成

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)組成

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)1結(jié)構(gòu)組成

傳力途徑：

單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)所承受的各種荷載，基本上是傳遞給排架柱，再由柱傳至基礎(chǔ)及地基的，因此柱和基礎(chǔ)是主要承重構(gòu)件。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)工業(yè)設(shè)計(jì)要求方案設(shè)計(jì)階段技術(shù)設(shè)計(jì)階段施工圖階段確定柱網(wǎng)布置等平面問(wèn)題

1廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟一個(gè)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(chǎng)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)和施工圖繪制等三個(gè)階段?！_定結(jié)構(gòu)形式、標(biāo)高等剖面問(wèn)題選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件類(lèi)型確定結(jié)構(gòu)布置——確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖荷載計(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)布置圖（屋面、柱、基礎(chǔ)等）構(gòu)件布置與配筋圖節(jié)點(diǎn)大樣圖2單層廠(chǎng)房的結(jié)構(gòu)布置平面與剖面布置結(jié)構(gòu)平面的主要尺寸都由定位軸線(xiàn)表示。定位軸線(xiàn)一般有橫向和縱向之分。（1）、定位軸線(xiàn)定位軸線(xiàn)之間的距離和主要構(gòu)件的標(biāo)志尺寸相一致，且符合建筑模數(shù)。標(biāo)志尺寸是構(gòu)件的實(shí)際尺寸加上兩端必要的構(gòu)造尺寸。定位軸線(xiàn)布置的一般原則：①、處理定位軸線(xiàn)時(shí)，要有利于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的選用、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化和施工方便等；②、凡是承重墻（或非承重墻）、柱，都要設(shè)置定位軸線(xiàn)，定位軸線(xiàn)之間的尺寸，要和主要構(gòu)件的標(biāo)志尺寸相一致，且符合建筑模數(shù)要求；③、定位軸線(xiàn)的具體位置，總是沿屋面板的接縫處、屋架的端部外側(cè)設(shè)置，或與屋架的側(cè)面中心重合。（2）、柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置的一般原則：符合生產(chǎn)工藝和正常使用的要求；建筑和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理；在廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)形式和施工方法上具有先進(jìn)性和合理性；符合廠(chǎng)房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則；適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求。廠(chǎng)房柱網(wǎng)尺寸應(yīng)符合模數(shù)化的要求，廠(chǎng)房的跨度在18m和18m以下時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)30M數(shù)列，在18m以上時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列；廠(chǎng)房的柱距應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列；廠(chǎng)房的山墻處抗風(fēng)柱柱距宜采用擴(kuò)大模數(shù)15M數(shù)列。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、材料用量和施工條件等方面衡量，特別是高度較低的廠(chǎng)房，采用6m柱距比12m柱距優(yōu)越。（3）、變形縫設(shè)置變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。①、伸縮縫為減小由于溫度變化所引起的應(yīng)力，可用溫度伸縮縫將廠(chǎng)房分成幾個(gè)溫度區(qū)段。伸縮縫將廠(chǎng)房從基礎(chǔ)頂面到屋面完全分開(kāi)，并留出一定的縫隙，使上部結(jié)構(gòu)在氣溫變化時(shí)，水平方向可以自由地發(fā)生變形，從而減小溫度應(yīng)力。

對(duì)于裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，當(dāng)處于室內(nèi)或土中時(shí)，其伸縮縫的最大間距為100m；當(dāng)處在露天時(shí)，其伸縮縫的最大間距為70m。對(duì)于下列情況，伸縮縫的最大間距還應(yīng)適當(dāng)減小：（a）、如有充分依據(jù)或可靠措施；（b）、當(dāng)屋面板上部無(wú)保溫或隔熱層時(shí)，伸縮縫間距可小于lOOm（c）、排架結(jié)構(gòu)的柱高（從基礎(chǔ)頂面算起）低于8m時(shí)；（d）、位于氣候干燥地區(qū)，夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫作用下的結(jié)構(gòu)；（e）、伸縮縫間距尚應(yīng)考慮施工條件的影響。②、沉降縫單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)主要是由簡(jiǎn)支構(gòu)件裝配而成，因地基不均勻沉降引起的不利影響較小。所以，在一般單層廠(chǎng)房中可不設(shè)沉降縫。

沉降縫應(yīng)將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)底面全部分開(kāi)，以使在縫兩邊發(fā)生不同沉降時(shí)而不致?lián)p壞整個(gè)建筑物。

沉降縫可兼做伸縮縫。③、防震縫防震縫是為了減輕廠(chǎng)房震害而采取的措施之一。當(dāng)廠(chǎng)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(chǎng)房側(cè)邊布置附屬用房（如生活間、變電所、爐子間等）時(shí)，應(yīng)設(shè)置防震縫。

防震縫應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)都完全分開(kāi)，防震縫的寬度在廠(chǎng)房縱橫跨交接處可采用100～150mm，其它情況可采用50～90mm。

地震區(qū)的廠(chǎng)房，其伸縮縫和沉降縫均應(yīng)符合防震縫的要求。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)

廠(chǎng)房支撐分屋蓋支撐和柱間支撐兩類(lèi)，就整體而言，支撐的主要作用是：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作；增強(qiáng)廠(chǎng)房的整體穩(wěn)定性和空間剛度；把縱向風(fēng)荷載、吊車(chē)縱向水平荷載及水平地震作用等傳遞到主要承重構(gòu)件。此外，在施工安裝階段，應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置某些臨時(shí)支撐，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。單層廠(chǎng)房的支撐第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)

1、屋蓋支撐布置（1）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、縱向水平支撐、垂直支撐、縱向水平系桿、天窗架支撐等。構(gòu)成：沿廠(chǎng)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。

單層廠(chǎng)房的支撐作用：保證屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性；增強(qiáng)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(lái)的風(fēng)荷載和其他縱向水平荷載，并傳至廠(chǎng)房縱向柱列。布置：當(dāng)屋蓋為有檁體系，或屋蓋為無(wú)檁體系，但屋面板與屋架的連接質(zhì)量不能保證且抗風(fēng)柱與屋架上弦連接，每一伸縮縫區(qū)段端部第一或第二柱間布置；當(dāng)設(shè)有天窗，且天窗通過(guò)廠(chǎng)房端部的第二柱間或通過(guò)伸縮縫，應(yīng)在第一或第二柱間的天窗范圍內(nèi)設(shè)置，并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置1～3道通長(zhǎng)的受壓系桿，將天窗范圍內(nèi)各榀屋架與上弦橫向水平支撐連系起來(lái)。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)

上弦橫向水平支撐布置1屋蓋支撐布置第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（2）下弦橫向水平支撐構(gòu)成：沿廠(chǎng)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。作用：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(dòng)。下弦橫向水平支撐布置1屋蓋支撐布置布置：當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車(chē)，或廠(chǎng)房?jī)?nèi)有較大振動(dòng)，或山墻風(fēng)荷載通過(guò)抗風(fēng)柱傳至屋架下弦，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段兩端的第一或第二柱間設(shè)置，宜與上弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（3）縱向水平支撐構(gòu)成：由交叉角鋼、直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向水平桁架。作用：加強(qiáng)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(qiáng)廠(chǎng)房的空間工作；保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定?？v向水平支撐布置1屋蓋支撐布置布置：當(dāng)設(shè)有軟鉤橋式吊車(chē)且廠(chǎng)房高度大、吊車(chē)起重量較大，應(yīng)在屋架下弦端節(jié)間沿廠(chǎng)房縱向通長(zhǎng)或局部設(shè)置一道；當(dāng)已設(shè)有下弦橫向水平支撐時(shí)，為保證廠(chǎng)房空間剛度，應(yīng)盡可能與橫向水平支撐連接，以形成封閉的水平支撐系統(tǒng)。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（4）垂直支撐構(gòu)成：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W形。作用：保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定；傳遞縱向水平力。1屋蓋支撐布置布置：應(yīng)與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi)。當(dāng)廠(chǎng)房跨度小于18m且無(wú)天窗時(shí)，一般可不設(shè)垂直支撐和水平系桿；當(dāng)廠(chǎng)房跨度18～30m、屋架間距為6m、采用大型屋面板時(shí)，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；當(dāng)屋架跨度大于30m時(shí)，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1/3左右的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩道垂直支撐。

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)垂直支撐和水平系桿布置圖1屋蓋支撐布置第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（5）水平系桿構(gòu)成：分為上弦水平系桿和下弦水平系桿。作用：上弦水平系桿是為保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定；下弦水平系桿是為防止在吊車(chē)或有其它水平振動(dòng)時(shí)屋架下弦側(cè)向顫動(dòng)。1屋蓋支撐布置布置：當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時(shí)，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(diǎn)處，設(shè)置通長(zhǎng)的水平系桿。剛性系桿（壓桿）：凡設(shè)在屋架端部主要支承節(jié)點(diǎn)處和屋架上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處的通長(zhǎng)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)段兩端的第二柱間內(nèi)時(shí)，第一柱間內(nèi)的水平系桿均應(yīng)采用剛性系桿。柔性系桿（拉桿）：其余均可采用柔性系桿。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（6）天窗架支撐構(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水平系桿。作用：保證天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定；將天窗端壁上的風(fēng)荷載傳給屋架。布置：縱向位置（柱間）：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)。橫向位置（道）：一般垂直支撐設(shè)置在天窗兩側(cè)。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；應(yīng)在上弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)置柔性系桿；對(duì)有檁屋蓋體系，檁條可以代替柔性系桿。1屋蓋支撐布置第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2柱間支撐布置

構(gòu)成：由交叉鋼桿件組成，交叉角宜45°(35°~50°)作用：提高廠(chǎng)房的縱向剛度和穩(wěn)定性；將吊車(chē)縱向水平制動(dòng)力、山墻及天窗端壁的風(fēng)荷載、縱向水平地震作用等傳至基礎(chǔ)。

柱間支撐是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件。柱間支撐作用示意圖第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)布置：當(dāng)設(shè)有A6～A8的吊車(chē)，或A1～A5的吊車(chē)起重量≥10t時(shí)或廠(chǎng)房跨度≥18m，或柱高≥8m時(shí)或廠(chǎng)房每列縱向柱總數(shù)＜7根時(shí)或設(shè)有3t以上的懸掛吊車(chē)時(shí)或露天吊車(chē)棧橋的柱列，應(yīng)設(shè)置柱間支撐。上柱柱間支撐設(shè)置：一般在伸縮縫區(qū)段兩端與屋蓋橫向水平支撐相對(duì)應(yīng)的柱間以及伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央的柱間

。下柱柱間支撐設(shè)置：在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng)的位置。

2柱間支撐布置

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：縱向水平荷載作用下傳力路線(xiàn)較短；廠(chǎng)房?jī)啥说臏囟壬炜s變形較??；廠(chǎng)房縱向構(gòu)件的伸縮受柱間支撐的約束較小，所引起的結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力也較小。柱間支撐與伸縮變形的關(guān)系2柱間支撐布置

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)3圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接；當(dāng)屋架設(shè)有下弦橫向水平支撐時(shí)，也可與下弦鉸接或同時(shí)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(dòng)、水平方向又有較大剛度的彈簧板連接；如廠(chǎng)房沉降量較大時(shí)，宜采用槽形孔螺栓連接。（1）抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱與屋架上、下弦連接構(gòu)造第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（2）圈梁、連系梁、過(guò)梁和基礎(chǔ)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，其作用是將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以增強(qiáng)廠(chǎng)房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大的振動(dòng)荷載對(duì)廠(chǎng)房產(chǎn)生不利影響。圈梁應(yīng)連續(xù)布置在墻體的同一水平面上，并形成封閉狀，當(dāng)圈梁在門(mén)窗洞口處不連續(xù)時(shí)，應(yīng)在洞口上部墻體中布置一道相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于其中到中垂直間距的兩倍，且不得小于1m。3圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置連系梁除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、增強(qiáng)廠(chǎng)房的縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。當(dāng)墻體開(kāi)有門(mén)窗洞口時(shí)，需設(shè)置鋼筋混凝土過(guò)梁，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(shí)，應(yīng)盡可能地將圈梁、連系梁和過(guò)梁結(jié)合起來(lái)，使一種梁能兼作兩種或三種梁的作用，以簡(jiǎn)化構(gòu)造，節(jié)約材料，方便施工。在單層廠(chǎng)房中，一般采用基礎(chǔ)梁來(lái)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)，以使墻體和柱的沉降變形一致。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)排架計(jì)算簡(jiǎn)圖近似的認(rèn)為:各個(gè)橫向平面排架之間以及各個(gè)縱向平面排架之間都是互不影響，各自單獨(dú)工作的。橫向平面排架結(jié)構(gòu)是單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本單元。主要內(nèi)容：確定計(jì)算簡(jiǎn)圖；荷載的計(jì)算;柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合;還應(yīng)驗(yàn)算排架的水平位移（1）計(jì)算單元：可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距的中線(xiàn)截出一個(gè)典型的區(qū)段，作為排架的計(jì)算單元。計(jì)算單元和計(jì)算模型第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（2）基本假定和計(jì)算簡(jiǎn)圖：為了簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)于鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)通常作如下假定：柱下端與基礎(chǔ)頂面為剛接；柱頂與排架橫梁（屋架或屋面梁）為鉸接；橫梁（即屋架或屋面梁）為軸向剛度很大的剛性連桿。根據(jù)上述假定，可得到橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖。1排架計(jì)算見(jiàn)圖第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖1排架計(jì)算簡(jiǎn)圖第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2排架結(jié)構(gòu)上的荷載

作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有恒載、屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、吊車(chē)荷載和風(fēng)荷載等，除吊車(chē)荷載外，其它荷載均取自計(jì)算單元范圍內(nèi)。（1）恒載

：屋蓋自重F1

：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。上柱自重F2吊車(chē)梁和軌道及連接件自重F4支承在牛腿上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)等重力F5下柱自重F3第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（2）屋面活荷載

：包括屋面均布活荷載、屋面雪荷載和屋面積灰荷載三部分。其荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.4。屋面均布活荷載：屋面水平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列情況?。翰簧先说奈菝鏋?.5kN/m2；上人的屋面為2.0kN/m2。2排架結(jié)構(gòu)上的荷載

屋面雪荷載：屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)

式中:為基本雪壓(kN/m2)----以當(dāng)?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔辖y(tǒng)計(jì)所得50年一遇最大面積的重力確定；為屋面積雪分布系數(shù)。排架計(jì)算取1屋面積灰荷載：對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠(chǎng)房及其臨近建筑時(shí)，應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，取兩者中的較大值；當(dāng)有屋面積灰荷載時(shí)，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(shí)考慮。注：第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)3.5橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析吊車(chē)豎向荷載：

和

的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算式中——各大輪子下影響線(xiàn)縱標(biāo)值的總和；——多臺(tái)吊車(chē)的荷載折減系數(shù)。當(dāng)計(jì)算吊車(chē)梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車(chē)豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。注：計(jì)算排架考慮多臺(tái)吊車(chē)豎向荷載時(shí)，對(duì)單跨廠(chǎng)房的每個(gè)排架，參與組合的吊車(chē)臺(tái)數(shù)不宜多于2臺(tái)；對(duì)多跨廠(chǎng)房的每個(gè)排架，不宜多于4臺(tái)。（3）吊車(chē)荷載：2排架結(jié)構(gòu)上的荷載

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)

3.5橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析吊車(chē)橫向水平荷載：吊車(chē)總的橫向水平荷載可按下式取值：式中——吊車(chē)的額定起重量；——小車(chē)重量；

——橫向水平荷載系數(shù)。對(duì)于一般四輪橋式吊車(chē)，大車(chē)每一輪子傳遞給吊車(chē)梁的橫向水平制動(dòng)力

為：

考慮多臺(tái)吊車(chē)水平荷載時(shí)，對(duì)單跨或多跨廠(chǎng)房的每個(gè)排架，參與組合的吊車(chē)臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于2臺(tái)。注：2排架結(jié)構(gòu)上的荷載

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)3.5橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析吊車(chē)縱向水平荷載：吊車(chē)縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值T0，按作用在一邊軌道上所有剎車(chē)輪的最大輪壓之和的10%采用，即式中，n為施加在一邊軌道上所有剎車(chē)輪數(shù)之和，對(duì)于一般的四輪吊車(chē)，n=1。無(wú)論單跨或多跨廠(chǎng)房，在計(jì)算吊車(chē)縱向水平荷載時(shí)，一側(cè)的整個(gè)縱向排架上最多只能考慮2臺(tái)吊車(chē)。注：2排架結(jié)構(gòu)上的荷載

基本風(fēng)壓，以當(dāng)?shù)仄教箍諘绲孛嫔想x地面10m高統(tǒng)計(jì)所得50年一遇10分中平均最大風(fēng)速v0（m/s），按W0=v02/1600確定，具體數(shù)值可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》風(fēng)振系數(shù)，對(duì)于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋，應(yīng)考慮其影響，其值大于1風(fēng)載高度變化系數(shù)，具體數(shù)值可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》風(fēng)載體型系數(shù)，具體數(shù)值可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》排架結(jié)構(gòu)上的荷載

（4）風(fēng)荷載：風(fēng)荷載TmaxTmaxq2P2+P4＋Dmax(Dmin)+P5P1e2+P2e2+P5e5-P4e4-Dmax(Dmin)e4P1e2+P2e2+P5e5-P4e4-Dmin(Dmax)e4P2+P4＋Dmin(Dmax)+P5P1P1P1e1P1e1q1ABW*柱頂以下的風(fēng)載按均布荷載計(jì)算，屋面與天窗架所受的風(fēng)荷載一般折算成作用在柱頂上的集中風(fēng)荷載*風(fēng)荷載的方向是任意的，應(yīng)考慮左、右兩種可能性例題1.某單層廠(chǎng)房排架結(jié)構(gòu)及風(fēng)荷載體型系數(shù)如圖所示?；撅L(fēng)壓w0=0.35kN／m2，柱頂標(biāo)高+12.00m，室外天然地坪標(biāo)高-0.30m，排架間距B=6.0m。求作用在排架柱A及柱B上的均布風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值qA及qB。（提示：距離地面10m處，

=1.0；距離地面15m處，

=1.14；其他高度按內(nèi)插法取值。）2、排架結(jié)構(gòu)上的荷載解：1）計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

作用在柱頂下的墻面風(fēng)荷載按均布荷載考慮，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按柱頂標(biāo)高取值，距離地面10m處，

；距離地面15m處，

，故柱頂12m處風(fēng)壓高度變化系數(shù)由插值法計(jì)算可得：

A柱風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

B柱風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：三、用剪力分配法計(jì)算等高排架

M1aAIuIlHHlHu排架柱側(cè)向剛度三、用剪力分配法計(jì)算等高排架1、柱頂有水平集中荷載作用時(shí)的內(nèi)力分析VaVbVcABCPabcPABCabc三、用剪力分配法計(jì)算等高排架

1、柱頂有水平集中荷載作用時(shí)的內(nèi)力分析VaVbVcABCPabcPABCabc剪力分配系數(shù)柱的抗側(cè)剛度第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)1、柱頂有水平集中荷載作用時(shí)的內(nèi)力分析

柱頂水平集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)式中——第i根排架柱的抗側(cè)移剛度（或抗剪剛度），即懸臂

——第i根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計(jì)算：

求得柱頂剪力Vi后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩和剪力。1.當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力F時(shí)，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。2.剪力分配系數(shù)必滿(mǎn)足。柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力注：1、柱頂有水平集中荷載作用時(shí)的內(nèi)力分析

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)

方向規(guī)定：柱頂剪力、柱頂集中水平力、柱頂不動(dòng)鉸支座反力、自左向右方向?yàn)檎?，反之為?fù)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€(gè)步驟來(lái)進(jìn)行這種情況下的排架內(nèi)力分析。（1）、對(duì)承受任意荷載作用的排架，先在排架柱頂部附加一個(gè)不動(dòng)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)可求得各柱反力Ri及相應(yīng)的柱端剪力，柱頂假想的不動(dòng)鉸支座總反力為

。2、任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（2）撤除假想的附加不動(dòng)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。（3）將前面的計(jì)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。

任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析2、任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析

例題1、單層廠(chǎng)房排架結(jié)構(gòu)如圖a所示。已知W=15.0kN，q1=0.8kN／m，q2=0.4kN／m。試用剪力分配法計(jì)算各柱的柱頂剪力。（提示：支反力系數(shù)C11=0.3，見(jiàn)圖b（1）；圖b（2）、b（3）中的△u1=2△u2）解：1）計(jì)算剪力分配系數(shù)：A、C柱：

B柱：

2）計(jì)算各柱柱頂剪力：

把荷載分成

、

和

三種情況，分別求出各柱頂所產(chǎn)生的剪力后再疊加。

作用下，不動(dòng)鉸支座反力：

作用下，不動(dòng)鉸支座反力：求得各柱柱頂剪力如下：

第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)4內(nèi)力組合

所謂內(nèi)力組合，就是將排架柱在各單項(xiàng)荷載作用下的內(nèi)力，按照它們?cè)谑褂眠^(guò)程中同時(shí)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(jì)算的依據(jù)。（1）柱的控制截面

控制截面是指對(duì)截面配筋起控制作用的截面。當(dāng)柱高度較大時(shí)，下柱中間某截面也可能為控制截面。當(dāng)柱上作用有較大的集中荷載（如懸墻重量等）時(shí)，可根據(jù)其內(nèi)力大小還需將集中荷載作用處的截面作為控制截面。基頂IIIIIIIIIIIII-I截面上柱的彎矩和軸力都最大I-I截面作為上柱的控制截面II-II截面下柱在吊車(chē)垂直荷載下的彎矩最大III-III截面下柱在吊車(chē)水平荷載下的彎矩最大，軸力也最大II-II、III-III截面作為下柱的控制截面第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（2）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N，V；

–Mmax及相應(yīng)的N，V；

Nmax及相應(yīng)的M，V；

Nmin及相應(yīng)的M，V。4內(nèi)力組合第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（3）荷載效應(yīng)組合對(duì)于一般排架結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定：由可變荷載效應(yīng)控制的組合

4內(nèi)力組合“恒荷載”+任一種“活荷載”*1.2永久荷載效應(yīng)+1.4吊車(chē)荷載效應(yīng)*1.2永久荷載效應(yīng)+1.4風(fēng)載效應(yīng)*1.2永久荷載效應(yīng)+1.4活荷載效應(yīng)“恒荷載”+0.9(任兩種或兩種以上“活荷載”）*1.2永久荷載效應(yīng)+0.9(1.4風(fēng)載效應(yīng)+1.4活荷載效應(yīng)+1.4吊車(chē)荷載效應(yīng))*1.2永久荷載效應(yīng)+0.9(1.4風(fēng)載效應(yīng)+1.4吊車(chē)荷載效應(yīng))*1.2永久荷載效應(yīng)+0.9(1.4風(fēng)載效應(yīng)+1.4活荷載效應(yīng))*1.2永久荷載效應(yīng)+0.9(1.4活荷載效應(yīng)+1.4吊車(chē)荷載效應(yīng))由永久荷載效應(yīng)控制的組合*1.35永久荷載效應(yīng)+1.40.6風(fēng)載效應(yīng)+1.40.7活荷載效應(yīng)+1.40.7吊車(chē)荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.40.6風(fēng)載效應(yīng)+1.40.7活荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.40.6風(fēng)載效應(yīng)+1.40.7吊車(chē)荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.40.7活荷載效應(yīng)+1.40.7吊車(chē)荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.40.7活荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.40.6風(fēng)載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.40.7吊車(chē)荷載效應(yīng)第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（4）內(nèi)力組合注意事項(xiàng)每次內(nèi)力組合時(shí)，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。

每次內(nèi)力組合時(shí)，只能以一種內(nèi)力為目標(biāo)來(lái)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。在吊車(chē)豎向荷載中，同一柱的同一側(cè)牛腿上有Dmax或Dmin作用，兩者只能選擇一種參加組合。吊車(chē)橫向水平荷載Tmax同時(shí)作用在同一跨內(nèi)的兩個(gè)柱子上，向左或向右，組合時(shí)只能選取其中一個(gè)方向。4內(nèi)力組合風(fēng)有左來(lái)風(fēng)和右來(lái)風(fēng)兩種情況，每次只選一項(xiàng)參加組合有吊車(chē)水平荷載時(shí)，必有垂直荷載。反之不一定柱的配筋計(jì)算----內(nèi)力和配筋的關(guān)系A(chǔ)s1(As2)小偏心受壓大偏心受壓As1(As2)As1<As2As1As2NM2)4)3)1)根據(jù)M-N關(guān)系，得出下列四條規(guī)則：1）大偏壓，M不變時(shí)，N越小，As越大2）大偏壓，N不變時(shí)，M越大，As越大3）小偏壓，M不變時(shí)，N越大，As越大4）小偏壓，N不變時(shí)，M越大，As越大第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房空間作用分析

當(dāng)結(jié)構(gòu)布置或荷載分布不均勻時(shí)，由于屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件將各榀排架或山墻聯(lián)系在一起，故各榀排架或山墻的受力及變形都不是單獨(dú)的，而是相互制約。這種排架與排架，排架與山墻之間的相互制約作用，稱(chēng)為廠(chǎng)房的整體空間作用。單層廠(chǎng)房整體空間作用的程度主要取決于屋蓋的水平剛度、荷載類(lèi)型、山墻剛度和間距等因素。5考慮廠(chǎng)房整體空間作用的排架內(nèi)力分析

單層廠(chǎng)房空間工作的概念PPPPPPP基本計(jì)算單元aPPPPPPP山墻bPPPPPPPcPd單層廠(chǎng)房空間工作的概念排架之間的相互制約作用稱(chēng)為單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)的空間作用第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)吊車(chē)荷載作用下考慮廠(chǎng)房整體空間作用的排架內(nèi)力分析根據(jù)試驗(yàn)資料及理論分析，給出了吊車(chē)荷載作用下單層單跨的空間工作分配系數(shù)。廠(chǎng)房空間工作示意圖5考慮廠(chǎng)房整體空間作用的排架內(nèi)力分析

2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

1.柱的結(jié)構(gòu)形式和截面尺寸肩梁平腹桿肢桿斜腹桿上柱下柱牛腿吊車(chē)梁750750結(jié)構(gòu)形式2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

1.柱的結(jié)構(gòu)形式和截面尺寸矩形截面高度一般在700mm以?xún)?nèi)工字形截面高度一般為800~1600mm教材中表2-4截面尺寸保證廠(chǎng)房的橫向剛度第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)（1）截面配筋計(jì)算在對(duì)柱進(jìn)行受壓承載力計(jì)算或驗(yàn)算時(shí)，柱的偏心距增大系數(shù)

或穩(wěn)定系數(shù)

與柱的計(jì)算長(zhǎng)度有關(guān)?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)單層廠(chǎng)房的實(shí)際支承及受力特點(diǎn)，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)所給出的計(jì)算長(zhǎng)度。剛性屋蓋單層廠(chǎng)房排架柱、露天吊車(chē)柱和棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

2.矩形和I形截面柱運(yùn)輸和吊裝驗(yàn)算112233吊點(diǎn)彎矩圖*柱受的荷載主要為其自重，應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.1~1.3*吊裝驗(yàn)算系臨時(shí)性的，構(gòu)件安全等級(jí)可較其使用階段降低一級(jí)*當(dāng)柱變階處的配筋不足時(shí)，可在該區(qū)域加配短鋼筋*柱的混凝土強(qiáng)度一般按強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的70%考慮*一般宜采用單點(diǎn)綁扎起吊，吊點(diǎn)設(shè)在變階處第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)3構(gòu)造要求

柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過(guò)5%。

柱內(nèi)縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm；對(duì)水平澆筑的預(yù)制柱，其上部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于30mm和1.5d(為鋼筋的最大直徑)，下部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于25mm和d。偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋，其中距不宜大于350mm。截面設(shè)計(jì)第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2牛腿設(shè)計(jì)

在廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土柱中，常在其支承屋架、托架、吊車(chē)梁和連系梁等構(gòu)件的部位，設(shè)置從柱側(cè)面伸出的短懸臂，稱(chēng)為牛腿。牛腿按承受的豎向力作用點(diǎn)至牛腿根部柱邊緣水平距離的不同分為兩類(lèi)：

時(shí)為長(zhǎng)牛腿，按懸臂梁進(jìn)行設(shè)計(jì)；

時(shí)為短牛腿，是一個(gè)變截面短懸臂深梁。牛腿的分類(lèi)Fvaash0hFvaash0hah0，短牛腿a>h0，長(zhǎng)牛腿，設(shè)計(jì)方法同一般鋼筋混凝土懸臂梁2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)----彈性階段FvBA主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力*荷載Fv較小時(shí)，牛腿基本處于彈性受力階段h0Fvaas*在Fv達(dá)極限荷載的20~40%時(shí)，牛腿根部出現(xiàn)裂縫；在Fv達(dá)極荷載的40~60%時(shí)，出現(xiàn)裂縫*繼續(xù)加載，隨著a/h0值的不同，牛腿的破壞形態(tài)各不相同2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)FvBA主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力h0Fvaas牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)----彎曲破壞（彎壓破壞）當(dāng)0.75<a/h01時(shí)，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)，最后壓區(qū)混凝土被壓碎，牛腿破壞四、單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)----剪切破壞Fvaash0Fvaash0FvBA主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力h0FvaasFvaash0當(dāng)a/h00.1時(shí)，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2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)Fvaash0Fvaash0FvBA主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力h0Fvaas牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)----斜壓、斜拉破壞當(dāng)0.1<a/h00.75時(shí)，發(fā)生斜壓破壞，分兩種情況：*裂縫出現(xiàn)后，出現(xiàn)裂縫，兩裂縫間的斜向段柱被壓壞*裂縫出現(xiàn)后，承壓板下突然出現(xiàn)裂縫而破壞2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)Fvaash0Fvaash0Fvaash0FvBA主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力h0FvaasFvaash0牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)----局部受壓當(dāng)加載板過(guò)小、過(guò)柔、混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，發(fā)生局部受壓破壞2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的截面尺寸h0Fvaas原則*以控制裂縫的形成與發(fā)展為目標(biāo)，使得牛腿在給定荷載下不出現(xiàn)裂縫*為避免出現(xiàn)局部受壓、撕裂、非根部受拉破壞，還要對(duì)其它有關(guān)尺寸進(jìn)行限制第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)牛腿的截面寬度與柱寬相同。牛腿截面尺寸通常以不出現(xiàn)斜裂縫作為控制條件。設(shè)計(jì)時(shí)以下列經(jīng)驗(yàn)公式作為抗裂控制條件來(lái)確定牛腿的截面尺寸：式中Fvk、Fhk——分別為作用于牛腿頂部按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎

β——裂縫控制系數(shù)，對(duì)吊車(chē)梁牛腿取0.65，其它取0.8；

a——豎向力的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離向力和水平拉力值；b——牛腿寬度，與柱同寬；h0——牛腿與下柱交接處的垂直截面有效高度。FhsFvsc1caash0h1h2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)第三章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)牛腿尺寸及配筋為了防止牛腿頂面加載墊板下混凝土的局部受壓破壞，墊板下的局部壓應(yīng)力應(yīng)滿(mǎn)足式中：A為局部受壓面積；fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2牛腿設(shè)計(jì)

2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的截面尺寸FhsFvsc1caash0h1h*為了防止發(fā)生非根部受拉破壞，h1>h/3，且要求h1>200mm*為了防止發(fā)生保護(hù)層剝落，c1>70mm2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的配筋設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求----縱筋（按計(jì)算確定）zFhFvh0z+aszAsfyaFvFhAB2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)z+aszAsfyaFvFhAB牛腿的配筋設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求----縱筋（按計(jì)算確定）對(duì)A點(diǎn)取矩設(shè)計(jì)時(shí)取，則有2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的配筋設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求----縱筋（按計(jì)算確定）z+aszAsfyaFvFhAB牛腿頂部豎向力設(shè)計(jì)值牛腿頂部水平拉力設(shè)計(jì)值如圖所示2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的配筋設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求----縱筋（按計(jì)算確定）*縱筋宜采用HRB335或HRB400（RRB400）級(jí)鋼筋*承受豎向力的縱向受力鋼筋按全截面計(jì)算的最大配筋率為0.6%，最小配筋率為0.2%和0.45ft/fy中的大者*縱筋不得少于4根，直徑不應(yīng)小于12mm，不得兼作彎筋0.4laFvFhh1h0has15d15d*縱筋伸入上柱的錨固長(zhǎng)度，采用直線(xiàn)型錨固時(shí)，不應(yīng)小于la，其他如圖*牛腿面上的水平力通過(guò)預(yù)埋件直接傳給縱筋，抵抗水平力的縱筋不得少于2根，直徑不得少于12mm2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)牛腿的配筋設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求----水平箍筋15d0.4laFvFhh1h0has15d*箍筋的直徑為6~12mm，間距為100~150mm，配筋范圍為整個(gè)牛腿*牛腿上部2h0/3范圍內(nèi)水平箍筋的總截面積不宜小于承受Fv的受拉鋼筋總截面積的一半2.3單層廠(chǎng)房柱的設(shè)計(jì)

3.牛腿的設(shè)計(jì)15dl/2l/60.4laFvFhh1h0hasl15d牛腿的配筋設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求----彎筋（按構(gòu)造要求確定）*當(dāng)a/h00.3時(shí)，牛腿中應(yīng)設(shè)彎筋，彎筋的配筋范圍為牛腿上部l/6~l/2的范圍內(nèi)*彎筋應(yīng)采用HRB335或HRB400（RRB400）級(jí)鋼筋，鋼筋的直徑不應(yīng)小于12mm，彎筋的截面積不應(yīng)小于受拉鋼筋截面積的一半，且不應(yīng)小于0.001bh，彎筋的根數(shù)不少于2根第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2.4柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)§2.4柱下獨(dú)立基礎(chǔ)1基礎(chǔ)的分類(lèi)與設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）根據(jù)其受力性能可分為：軸心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)(2)按施工方法可分為：預(yù)制柱基礎(chǔ)現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)(2)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容：基礎(chǔ)的形式；埋置深度；底面尺寸；基礎(chǔ)高度；底板的配筋計(jì)算；對(duì)一些重要的建筑物或土質(zhì)較為復(fù)雜的地基，尚應(yīng)進(jìn)行變形或穩(wěn)定性驗(yàn)算；當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算柱下獨(dú)立基礎(chǔ)頂面的局部受壓承載力。第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2基礎(chǔ)底面尺寸

（1）軸心荷載作用下的基礎(chǔ)：在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為均勻分布，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足：

軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布若基礎(chǔ)的埋置深度為d，基礎(chǔ)及其上填土的平均重度為,則，可得基礎(chǔ)底面面積為：

第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)（2）偏心荷載作用下的基礎(chǔ)：在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為線(xiàn)性分布。偏心受壓基礎(chǔ)壓力分布2基礎(chǔ)底面尺寸第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底面邊緣的壓力可按下式計(jì)算：取，并將代入，可將基礎(chǔ)底面邊緣的壓力值寫(xiě)成如下形式：2基礎(chǔ)底面尺寸當(dāng)時(shí)，，應(yīng)按下式計(jì)算第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力值應(yīng)符合下式要求：在確定偏心荷載作用下基礎(chǔ)的底面尺寸時(shí)，一般采用試算法。首先按軸心荷載作用下初步估算基礎(chǔ)的底面面積；再考慮基礎(chǔ)底面彎矩的影響，將基礎(chǔ)底面積適當(dāng)增加（20-40）%，初步選定基礎(chǔ)底面的邊長(zhǎng)l和b，計(jì)算偏心荷載作用下基礎(chǔ)底面的壓力值，然后驗(yàn)算是否滿(mǎn)足要求；如不滿(mǎn)足，應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸重新驗(yàn)算，直至滿(mǎn)足為止。2基礎(chǔ)底面尺寸第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)3基礎(chǔ)高度驗(yàn)算

獨(dú)立基礎(chǔ)的高度除應(yīng)滿(mǎn)足構(gòu)造要求外，還應(yīng)根據(jù)柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處混凝土的受沖切承載力計(jì)算確定。基礎(chǔ)沖切破壞示意圖第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，對(duì)矩形截面柱的矩形基礎(chǔ)，柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：

3基礎(chǔ)高度驗(yàn)算第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置3基礎(chǔ)高度驗(yàn)算第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2.4柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)4基礎(chǔ)底板配筋獨(dú)立基礎(chǔ)底板的受力狀態(tài)可看作在地基土反力作用下支承于柱上倒置的變截面懸臂板。基礎(chǔ)底板配筋采用地基土凈反力。(1)軸心荷載作用下的基礎(chǔ)：將基礎(chǔ)底板劃分為四個(gè)區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊都可看作是固定于柱邊的懸臂板，且區(qū)塊之間無(wú)聯(lián)系?；A(chǔ)底板配筋計(jì)算圖第二章單層廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)2.4柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)由于長(zhǎng)邊方向的鋼筋一般置于沿短邊方向鋼筋的下面，此處若假定b方向?yàn)殚L(zhǎng)邊，故沿長(zhǎng)邊b方向的受力鋼筋截面