混凝土結(jié)構(gòu)課件(西安建筑科技大學(xué))第3章_單層廠房結(jié)構(gòu)

1、 教材作者：史慶軒教材作者：史慶軒 課件制作：謝啟芳課件制作：謝啟芳 課件審查：李曉文課件審查：李曉文 概述概述 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 構(gòu)件選型與截面設(shè)計(jì)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) 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) 1 工業(yè)廠房的分類工業(yè)廠房的分類 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，按層數(shù)層數(shù)分類，分類， 可分為：可分為： 單層廠房單層廠房 多層廠房多層廠房 層

2、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) 2 單層廠房的分類單層廠房的分類 對(duì)無(wú)吊車或吊車噸位不超過對(duì)無(wú)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)

3、、柱頂標(biāo)高 不超過不超過8m且無(wú)特殊工藝要求的小型廠房，可采用混合結(jié)構(gòu)且無(wú)特殊工藝要求的小型廠房，可采用混合結(jié)構(gòu) 對(duì)有重型吊車、跨度大于對(duì)有重型吊車、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）按生產(chǎn)規(guī)模按生產(chǎn)規(guī)?？煞譃椋嚎煞譃椋捍笮痛笮?、中型中型和和小型小型 ； （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)。而且除特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，一般均采用裝配式鋼

4、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) 2 單層廠房的分類單層廠房的分類 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) （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)剛架結(jié)構(gòu) 1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 單層廠房結(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)單層廠房結(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)體系整體分為以下幾個(gè)子結(jié)構(gòu)體系: 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 1. 屋面板屋面板 2. 天溝板天溝板 3. 天窗架天窗架 4. 屋架屋架 5. 托架托架 6. 吊車梁吊車梁 7.排架柱排架柱 8. 抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱

5、 9. 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 10. 連系梁連系梁 11. 基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁 12. 天窗架垂天窗架垂 直支撐直支撐 13. 屋架下弦屋架下弦 橫向水平支撐橫向水平支撐 14.屋架端部屋架端部 垂直支撐垂直支撐 15. 柱間支撐柱間支撐 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 有檁體系有檁體系 無(wú)檁體系無(wú)檁體系 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋 蓋支撐組成，有時(shí)還包括有天窗架蓋支撐組成，有時(shí)還包括有天窗架 和托架等構(gòu)件和托架等構(gòu)件 由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋 支撐所組成支撐所組成 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 橫向排架橫向排架 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 由橫梁、橫向柱由橫

6、梁、橫向柱 列及其基礎(chǔ)所組列及其基礎(chǔ)所組 成的平面骨架，成的平面骨架， 是廠房的基本承是廠房的基本承 重結(jié)構(gòu)。廠房承重結(jié)構(gòu)。廠房承 受的豎向荷載及受的豎向荷載及 橫向水平荷載主橫向水平荷載主 要通過橫向平面要通過橫向平面 排架傳至基礎(chǔ)及排架傳至基礎(chǔ)及 地基地基 橫向平面排架組成及荷載圖橫向平面排架組成及荷載圖 1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 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)件組由連系梁、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。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)定性和是保證廠房結(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

7、水平地震作用、溫度剛度，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)構(gòu)傳來(lái)的應(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(lái)的 縱向風(fēng)荷載等縱向風(fēng)荷載等 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)柱、連位于廠房的四周，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)荷載體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載 縱向平面排架縱向平面排架 組成及荷載圖組成及荷載圖 1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 單層廠房結(jié)構(gòu)中，縱向平面排架

8、和橫向平面排架間主要通過屋蓋結(jié)構(gòu)和單層廠房結(jié)構(gòu)中，縱向平面排架和橫向平面排架間主要通過屋蓋結(jié)構(gòu)和 支撐體系相連接而形成空間結(jié)構(gòu)，支撐體系相連接而形成空間結(jié)構(gòu)，各構(gòu)件及其作用各構(gòu)件及其作用為為 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、積承受屋面構(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（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（屋支撐在屋架（屋

9、 面梁）或檁條上面梁）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(lái)的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳給屋來(lái)的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳給屋 架架 托架托架 當(dāng)柱距比屋架間距大時(shí)，用以支撐屋架，并將荷當(dāng)柱距比屋架間距大時(shí)，用以支撐屋架，并將荷 載傳給柱載傳給柱 1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 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) 屋架或屋

10、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），承受屋面板傳來(lái)支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板傳來(lái) 的荷載，并將它們傳給屋架的荷載，并將它們傳給屋架 有檁體系屋蓋有檁體系屋蓋 中采用中采用 柱柱 排架柱排架柱 承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、外墻、柱間支撐等傳承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、外墻、柱間支撐等傳 來(lái)的豎向和水平荷載，并將它們傳給基礎(chǔ)來(lái)的豎向和水平荷載，并將它們傳給基礎(chǔ) 同時(shí)為橫向排同時(shí)為橫向排 架和縱向排架架和縱向排架 中的構(gòu)件中的構(gòu)件 抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱 承受山墻傳

11、來(lái)的風(fēng)荷載，并將它們傳給屋蓋結(jié)承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載，并將它們傳給屋蓋結(jié) 構(gòu)和基礎(chǔ)構(gòu)和基礎(chǔ) 也是圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是圍護(hù)結(jié)構(gòu) 的一部分的一部分 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，將加強(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)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) 1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注 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

12、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(shí)還承受其上部墻體的重量傳遞給縱向柱列，同時(shí)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(dòng)荷載引起的不利影響較大振動(dòng)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

13、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(jiǎn)支在柱簡(jiǎn)支在柱 牛腿上牛腿上 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 承受柱、基礎(chǔ)梁傳來(lái)的全部荷載，并將它們傳給地承受柱、基礎(chǔ)梁傳來(lái)的全部荷載，并將它們傳給地 基基 1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 工業(yè)設(shè)計(jì)要求工業(yè)設(shè)計(jì)要求 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 1 1 廠房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟廠房結(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)

14、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)（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)和施工圖繪制等三個(gè)階段。設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖繪制等三個(gè)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(jiǎn)圖確定結(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） 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 2 2 屋蓋支

15、撐布置屋蓋支撐布置 （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。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構(gòu)成的水平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。桁架。 作用作用：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抗風(fēng)柱的頂端水平支座，

16、承受由山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載和其他縱向水平荷 載，并傳至廠房縱向柱列。載，并傳至廠房縱向柱列。 布置布置：當(dāng)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；或第二柱間布置；當(dāng)當(dāng)設(shè)有天窗，且天窗通過廠房端部的第二柱間或通設(shè)有天窗，且天窗通過廠房端部的第二柱間或通 過伸縮縫，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)過伸縮縫，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)置沿縱向設(shè)置13

17、道通長(zhǎng)的受壓系桿，將天窗范圍內(nèi)各榀屋架與上弦橫道通長(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)。向水平支撐連系起來(lái)。 上弦橫向水平支撐布置上弦橫向水平支撐布置 2 2 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置 （2）下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐 構(gòu)成構(gòu)成：沿廠房跨度方向用交叉角沿廠房跨度方向用交叉角 鋼、直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)成的鋼、直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)成的 水平桁架水平桁架 。 作用作用：將山墻風(fēng)荷載及縱向水平將山墻風(fēng)荷載及縱向水平 荷載傳至縱向柱列；防止屋架下荷載傳至縱向柱列；防止屋架下 弦側(cè)向振動(dòng)。弦側(cè)向振動(dòng)。 布置布置：當(dāng)當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車，屋架下弦設(shè)有懸掛吊車， 或廠房?jī)?nèi)有較

18、大振動(dòng)，或山墻風(fēng)或廠房?jī)?nèi)有較大振動(dòng)，或山墻風(fēng) 荷載通過抗風(fēng)柱傳至屋架下弦，荷載通過抗風(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。水平支撐設(shè)置在同一柱間。 下弦橫向水平支撐布置下弦橫向水平支撐布置 2 2 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置 （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)間組成的縱向水平桁架由交叉角鋼、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)屋蓋結(jié)構(gòu)的橫向水平剛度；保證橫向

19、水平荷載的縱向分布， 加強(qiáng)廠房的空間工作；保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。加強(qiáng)廠房的空間工作；保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。 布置布置：當(dāng)當(dāng)設(shè)有軟鉤橋設(shè)有軟鉤橋 式吊車且廠房高度大、式吊車且廠房高度大、 吊車起重量較大，應(yīng)吊車起重量較大，應(yīng) 在屋架下弦端節(jié)間沿在屋架下弦端節(jié)間沿 廠房縱向通長(zhǎng)或局部廠房縱向通長(zhǎng)或局部 設(shè)置一道；設(shè)置一道；當(dāng)當(dāng)已設(shè)有已設(shè)有 下弦橫向水平支撐時(shí)，下弦橫向水平支撐時(shí)， 為保證廠房空間剛度，為保證廠房空間剛度， 應(yīng)盡可能與橫向水平應(yīng)盡可能與橫向水平 支撐連接，以形成封支撐連接，以形成封 閉的水平支撐系統(tǒng)。閉的水平支撐系統(tǒng)。 縱向水平支撐布置縱向水平支撐布置 2 2 屋蓋支撐布置屋蓋支

20、撐布置 （4）垂直支撐垂直支撐 構(gòu)成構(gòu)成：由角鋼桿件與屋架直腹桿組成的垂直桁架，形式為十字交叉形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(wú)天窗時(shí)，一般可不設(shè)垂直支撐和水且無(wú)天窗時(shí)，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(shí)，、采用大型屋面板時(shí)， 應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段

21、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(shí)，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或時(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。 2 2 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置 垂直支撐和水平系桿布置圖垂直支撐和水平系桿布置圖 2 2 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置 （5）水平系桿水平系桿 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：上弦水平系桿是為保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的

22、側(cè)向穩(wěn)定；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或有其它水平振動(dòng)時(shí)屋架下弦側(cè)向顫動(dòng)。下弦水平系桿是為防止在吊車或有其它水平振動(dòng)時(shí)屋架下弦側(cè)向顫動(dòng)。 布置布置：當(dāng)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。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）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：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

23、水屋脊節(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。系桿均應(yīng)采用剛性系桿。 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 2 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置 （6）天窗架支撐天窗架支撐 構(gòu)成構(gòu)成：包括：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。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)荷載傳給屋架；將天窗端壁上的

24、風(fēng)荷載傳給屋架 。 布置布置： 縱向位置（柱間）縱向位置（柱間） ：一般一般天窗架上弦橫向水平支撐和垂直支撐均設(shè)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)。置在天窗端部第一柱間內(nèi)。 橫向位置（道）橫向位置（道） ：一般一般垂直支撐設(shè)置在天窗兩側(cè)。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；應(yīng)在上弦：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。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。 2 2 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置 天窗架支撐布置天窗架支撐布置 2 2

25、屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置 3 3 柱間支撐布置柱間支撐布置 構(gòu)成構(gòu)成：由交叉鋼桿件由交叉鋼桿件 組成，交叉傾角宜取組成，交叉傾角宜取 45，支撐鋼構(gòu)件的，支撐鋼構(gòu)件的 截面尺寸需經(jīng)承載力截面尺寸需經(jīng)承載力 和穩(wěn)定計(jì)算確定和穩(wěn)定計(jì)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：提高廠房的縱向提高廠房的縱向 剛度和穩(wěn)定性；將吊車剛度和穩(wěn)定性；將吊車 縱向水平制動(dòng)力、山墻縱向水平制動(dòng)力、山墻 及天窗端壁的風(fēng)荷載、及天窗端壁的風(fēng)荷載、 縱向水平地震作用等傳縱向水平地震作用等傳 至基礎(chǔ)。至基礎(chǔ)。 柱間支撐作用示意圖柱間支撐作用示意圖 分類分類

26、：對(duì)于有吊車的廠房，按其位置可分為上柱柱間支撐和下對(duì)于有吊車的廠房，按其位置可分為上柱柱間支撐和下 柱柱間支撐。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(zhǎng)的剛性系位于牛腿上部，并在柱頂設(shè)置通長(zhǎng)的剛性系 桿；桿；承受作用在山墻及天窗壁端的風(fēng)荷載，并保證廠房上部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。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(lái)的內(nèi)力、承受上部支撐傳來(lái)的內(nèi)力、 吊車縱向制動(dòng)力和縱向水平地震作用等，并將其傳至基礎(chǔ)吊車縱向制動(dòng)力和縱向水平地震作用等，并將其傳至基礎(chǔ) 。 形式形式：十字交叉形；當(dāng)

27、柱十字交叉形；當(dāng)柱 間要通行或放置設(shè)備，或間要通行或放置設(shè)備，或 柱距較大而不宜采用交叉柱距較大而不宜采用交叉 支撐時(shí)，可采用門架式支支撐時(shí)，可采用門架式支 撐。撐。 門架式柱間支撐門架式柱間支撐 3 3 柱間支撐布置柱間支撐布置 布置布置：當(dāng)當(dāng)設(shè)有設(shè)有A6A8的吊車，或的吊車，或A1A5的吊車起重量的吊車起重量10t時(shí)或時(shí)或 廠房跨度廠房跨度18m，或柱高，或柱高8m時(shí)或廠房每列縱向柱總數(shù)時(shí)或廠房每列縱向柱總數(shù)7根時(shí)或根時(shí)或 設(shè)有設(shè)有3t以上的懸掛吊車時(shí)或露天吊車棧橋的柱列，應(yīng)以上的懸掛吊車時(shí)或露天吊車棧橋的柱列，應(yīng)設(shè)置柱間支設(shè)置柱間支 撐撐。 上柱上柱柱間支撐設(shè)置柱間支撐設(shè)置：一般在伸縮縫

28、區(qū)段兩端與屋蓋橫向水平一般在伸縮縫區(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以及伸縮縫區(qū)段中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)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng)在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng) 的位置的位置 。 3 3 柱間支撐布置柱間支撐布置 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：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?jī)啥说臏囟壬炜s廠房?jī)啥说臏囟壬炜s 變形較小；廠房縱向變形較??；廠房縱向 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。較小。

29、 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 3 3 柱間支撐布置柱間支撐布置 4 4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置 抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛 接，與屋架上弦鉸接；當(dāng)接，與屋架上弦鉸接；當(dāng) 屋架設(shè)有下弦橫向水平支屋架設(shè)有下弦橫向水平支 撐時(shí)，也可與下弦鉸接或撐時(shí)，也可與下弦鉸接或 同時(shí)與上、下弦鉸接。抗同時(shí)與上、下弦鉸接。抗 風(fēng)柱與屋架之間一般采用風(fēng)柱與屋架之間一般采用 豎向可以移動(dòng)、水平方向豎向可以移動(dòng)、水平方向 又有較大剛度的彈簧板連又有較大剛度的彈簧板連 接；如廠房沉降量較大時(shí)，接；如廠房沉降量較大時(shí)， 宜采用槽形孔螺栓連接。宜采用槽形孔螺栓連接。 （1）抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱 抗風(fēng)

30、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）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，其是設(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，其作用作用 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的振動(dòng)荷載對(duì)廠房產(chǎn)生不利影響。由于地基的不均勻沉降或較大的振動(dòng)荷載對(duì)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、增強(qiáng)廠房的縱向除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、增強(qiáng)廠房的縱向 剛度、傳遞

31、縱向水平荷載的作用。剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。 當(dāng)墻體開有門窗洞口時(shí)，需設(shè)置鋼筋混凝土當(dāng)墻體開有門窗洞口時(shí)，需設(shè)置鋼筋混凝土過梁過梁，以支承洞口上部，以支承洞口上部 墻體的重量。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、連系梁和過梁結(jié)合起在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)盡可能地將圈梁、連系梁和過梁結(jié)合起 來(lái)，來(lái)，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(jiǎn)化構(gòu)造，節(jié)約材料，方，以簡(jiǎn)化構(gòu)造，節(jié)約材料，方 便施工。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(lái)承托圍護(hù)墻體的重量，并將其傳來(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

32、基礎(chǔ)，以使墻體和柱的沉降變形一致。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。 4 4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置 1 1 主要構(gòu)件的選型主要構(gòu)件的選型 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、柱和基礎(chǔ)等。系梁、基礎(chǔ)梁、柱和基礎(chǔ)等。 無(wú)檁體系屋蓋無(wú)檁體系屋蓋常采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，它適用于保溫常采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，它適用于保溫 或不保溫卷材防水屋面，屋面坡度不應(yīng)大于或不保溫卷材防水屋面，屋面坡度不應(yīng)大于1/5。 無(wú)檁體系屋蓋還可采用預(yù)應(yīng)力無(wú)檁體系屋蓋還可采用預(yù)應(yīng)力F形屋面板

33、，用于自防水非卷材形屋面板，用于自防水非卷材 屋面，以及預(yù)應(yīng)力自防水保溫屋面板、鋼筋加氣混凝土板等。屋面，以及預(yù)應(yīng)力自防水保溫屋面板、鋼筋加氣混凝土板等。 （1）屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件 有檁體系屋蓋有檁體系屋蓋常采用預(yù)應(yīng)力混凝土槽瓦、波形大瓦等小型屋面常采用預(yù)應(yīng)力混凝土槽瓦、波形大瓦等小型屋面 板。板。 屋面板屋面板: 檁條檁條：檁條擱在屋架或屋面梁上，起著支承小型屋面板并將屋面檁條擱在屋架或屋面梁上，起著支承小型屋面板并將屋面 荷載傳給屋架的作用。它與屋架間用預(yù)埋鋼板焊接，并與屋蓋支撐一荷載傳給屋架的作用。它與屋架間用預(yù)埋鋼板焊接，并與屋蓋支撐一 起保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。起保證屋

34、蓋結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。 各種形式的屋面板各種形式的屋面板 1 1 主要構(gòu)件的選型主要構(gòu)件的選型 屋面梁和屋架屋面梁和屋架：按型式可分為屋面梁、兩鉸（或三鉸）拱屋架和桁架按型式可分為屋面梁、兩鉸（或三鉸）拱屋架和桁架 式屋架三大類。式屋架三大類。 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(diǎn)為鉸接，頂節(jié)點(diǎn)為剛：兩鉸拱的支座節(jié)點(diǎn)為鉸接，頂節(jié)點(diǎn)為剛 接；三鉸拱的支座節(jié)點(diǎn)和頂節(jié)點(diǎn)均為鉸接。兩鉸拱的上弦為鋼筋混接；三鉸拱的支座節(jié)點(diǎn)和頂節(jié)點(diǎn)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)

35、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 1 1 主要構(gòu)件的選型主要構(gòu)件的選型 桁架式屋架桁架式屋架 ：當(dāng)廠房跨度較大時(shí)，采用桁架式屋架較經(jīng)濟(jì)，它在：當(dāng)廠房跨度較大時(shí)，采用桁架式屋架較經(jīng)濟(jì)，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(duì)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(duì)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1/61/8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。 各種形式屋架德內(nèi)力（各種形式屋架德內(nèi)力（f

36、/L=1/6） 1 1 主要構(gòu)件的選型主要構(gòu)件的選型 天窗架和托架天窗架和托架 ： 天窗架天窗架：天窗架的作天窗架的作 用是形成天窗以便采用是形成天窗以便采 光和通風(fēng)，同時(shí)承受光和通風(fēng)，同時(shí)承受 屋面板傳來(lái)的豎向荷屋面板傳來(lái)的豎向荷 載和作用在天窗上的載和作用在天窗上的 水平荷載，并將它們水平荷載，并將它們 傳給屋架。傳給屋架。 托架托架：一般為：一般為12m跨跨 度的預(yù)應(yīng)力混凝土三度的預(yù)應(yīng)力混凝土三 角形或折線形構(gòu)件，角形或折線形構(gòu)件， 上弦為鋼筋混凝土壓上弦為鋼筋混凝土壓 桿，下弦為預(yù)應(yīng)力混桿，下弦為預(yù)應(yīng)力混 凝土拉桿凝土拉桿 。 天窗架的形式天窗架的形式 托架的托架的形式形式 1 1 主

37、要構(gòu)件的選型主要構(gòu)件的選型 （2）吊車梁：吊車梁：吊車梁除直接承受吊車起重、運(yùn)行和制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的吊車梁除直接承受吊車起重、運(yùn)行和制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的 各種往復(fù)移動(dòng)荷載外，它還具有將廠房的縱向荷載傳遞至縱向柱列、各種往復(fù)移動(dòng)荷載外，它還具有將廠房的縱向荷載傳遞至縱向柱列、 加強(qiáng)廠房縱向剛度等作用。加強(qiáng)廠房縱向剛度等作用。 吊車梁的類型吊車梁的類型 吊車梁一吊車梁一 般根據(jù)吊車的般根據(jù)吊車的 起重量、工作起重量、工作 級(jí)別、臺(tái)數(shù)、級(jí)別、臺(tái)數(shù)、 廠房的跨度和廠房的跨度和 柱距等因素選柱距等因素選 用。用。 1 1 主要構(gòu)件的選型主要構(gòu)件的選型 2 2 柱柱 （1）柱的形式：柱的形式：主要有排架柱和抗風(fēng)柱兩類。

38、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 類。類。 柱的形式柱的形式 抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱一般由上柱一般由上柱 和下柱組成，無(wú)牛和下柱組成，無(wú)牛 腿，上柱為矩形截腿，上柱為矩形截 面，下柱一般為面，下柱一般為 I 形截面。形截面。 （2）柱的

39、截面尺寸：柱的截面尺寸： 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，造成吊車輪與軌道過早磨損，影響吊車剛度，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(yùn)行，或?qū)е聣w和屋蓋產(chǎn)生裂縫，影響廠房的正常使用。的正常運(yùn)行，或?qū)е聣w和屋蓋產(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(gè)因素外，還兩個(gè)因素外，還 應(yīng)考慮應(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(hù)結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造、施工施工 和吊裝

40、和吊裝等。等。 2 2 柱柱 3 3 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 單層廠房的柱下基礎(chǔ)一般采用獨(dú)立基礎(chǔ)（也稱擴(kuò)展基礎(chǔ)）。按施工方法單層廠房的柱下基礎(chǔ)一般采用獨(dú)立基礎(chǔ)（也稱擴(kuò)展基礎(chǔ)）。按施工方法 可分為可分為預(yù)制柱下獨(dú)立基礎(chǔ)預(yù)制柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和和現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ)現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ)兩種。對(duì)裝配式鋼筋混凝土兩種。對(duì)裝配式鋼筋混凝土 單層廠房排架結(jié)構(gòu)，常見的獨(dú)立基礎(chǔ)形式主要有單層廠房排架結(jié)構(gòu)，常見的獨(dú)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。 基礎(chǔ)的類型基礎(chǔ)的類型 1 1 排架計(jì)算見圖排架計(jì)算見圖 （1）計(jì)算單元計(jì)算單元：可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距的中線截出一個(gè)典型的可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱

41、距的中線截出一個(gè)典型的 區(qū)段，作為排架的計(jì)算單元。區(qū)段，作為排架的計(jì)算單元。 計(jì)算單元和計(jì)算模型計(jì)算單元和計(jì)算模型 （2）基本假定和計(jì)算簡(jiǎn)圖基本假定和計(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)為了簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)于鋼筋混凝土排架結(jié) 構(gòu)通常作如下構(gòu)通常作如下假定假定： 柱下端與基礎(chǔ)頂面為剛接；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；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。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，可得到橫向排架的根據(jù)上述假定，可得到橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖。 1 1 排架計(jì)算見圖排架計(jì)

42、算見圖 橫向橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖 1 1 排架計(jì)算見圖排架計(jì)算見圖 2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(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、積灰荷積灰荷 載載、吊車荷載吊車荷載和和風(fēng)荷載風(fēng)荷載等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計(jì)算單元范圍等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計(jì)算單元范圍 內(nèi)。內(nèi)。 （1）恒載恒載 ： 屋蓋自重屋蓋自重G1 ：屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、天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。窗架、屋面構(gòu)造層以及屋蓋支撐等重力荷載。 懸墻自重

43、懸墻自重G2 ：當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí)，排架柱承受著計(jì)算當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí)，排架柱承受著計(jì)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G3 。 柱自重柱自重G4（G5） ： 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(jiǎn)圖排架計(jì)算簡(jiǎn)圖 2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 （2）屋面活荷載屋面活荷載 ：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均布活荷載 ：屋面水

44、平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按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?。翰簧先说奈菝鏋橄铝星闆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 (kN/m2) 式中式中: 為基本雪壓為基本雪壓 (kN/m2)； 為屋面積雪分布系數(shù)。為屋面積雪分布系數(shù)。 k s kr 0 ss 0 s r 屋面積灰荷載屋面積灰荷載 ：對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其臨近建筑時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其臨近建筑時(shí)， 應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。

45、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。者中的較大值同時(shí)考慮。 注：注： 2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 吊車豎向荷載吊車豎向荷載 ： 和和 的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算 式中式中 、 表示第表示第 臺(tái)吊車的最大輪壓和最小輪壓；臺(tái)吊車的最大輪壓和最小輪壓； 與吊車輪壓相對(duì)應(yīng)的支座反力影響線的豎向坐標(biāo)值。與吊車輪壓相對(duì)應(yīng)的支座反力影響線的豎向坐標(biāo)值。 maxmax

46、 ii DPy minmin ii DPy maxi P mini P 當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。 注：注： max D min D i y i 計(jì)算排架考慮多臺(tái)吊車豎向荷載時(shí)，對(duì)單跨廠房的每個(gè)排架，參計(jì)算排架考慮多臺(tái)吊車豎向荷載時(shí)，對(duì)單跨廠房的每個(gè)排架，參 與組合的吊車臺(tái)數(shù)不宜多于與組合的吊車臺(tái)數(shù)不宜多于2臺(tái)；對(duì)多跨廠房的每個(gè)排架，不宜臺(tái)；對(duì)多跨廠房的每個(gè)排架，不宜 多于多于4臺(tái)。臺(tái)。 （3）吊車荷載吊車荷載 ： 2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載 ： 吊車總的橫

47、向水平荷載可按下式取值：吊車總的橫向水平荷載可按下式取值： 式中式中 吊車的額定起重量；吊車的額定起重量； 小車重量；小車重量； 重力加速度；重力加速度； 橫向水平荷載系數(shù)。橫向水平荷載系數(shù)。 1 ()TQQ g Q 1 Q g 對(duì)于一般四輪橋式吊車，大車每一輪子傳遞給吊車梁的橫向?qū)τ谝话闼妮啒蚴降踯?，大車每一輪子傳遞給吊車梁的橫向 水平制動(dòng)力水平制動(dòng)力 為：為： 式中式中 為第為第 個(gè)大車輪子的橫向水平制動(dòng)力。個(gè)大車輪子的橫向水平制動(dòng)力。 1 1 () 4 TQQ g max i i TT y i Ti T 考慮多臺(tái)吊車水平荷載時(shí)，對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參考慮多臺(tái)吊車水平荷載時(shí)，對(duì)單跨

48、或多跨廠房的每個(gè)排架，參 與組合的吊車臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于與組合的吊車臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于2臺(tái)。臺(tái)。 注：注： 2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載： 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有剎車輪的，按作用在一邊軌道上所有剎車輪的 最大輪壓之和的最大輪壓之和的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(duì)于一般的四輪為施加在一邊軌道上所有剎車輪數(shù)之和，對(duì)于一般的四輪 吊車，吊車，n=1。 0max 10TnP k w 無(wú)論單跨或多跨廠房，在計(jì)算吊車縱向水平荷載時(shí)，一側(cè)的無(wú)論單跨或多跨廠房，在計(jì)算吊車縱向水平荷

49、載時(shí)，一側(cè)的 整個(gè)縱向排架上最多只能考慮整個(gè)縱向排架上最多只能考慮2臺(tái)吊車。臺(tái)吊車。 注：注： 2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 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^空曠平坦地面上離），是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離 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)。 z z s 0 w 地地10m高處統(tǒng)計(jì)所得的高處統(tǒng)計(jì)所得的50年一遇年一遇10分鐘平均最大風(fēng)速為標(biāo)分鐘平均最大風(fēng)速為標(biāo) 準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值；準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值； （4）風(fēng)荷載風(fēng)荷載 ： 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)

50、值 （kN/m2）按下式計(jì)算：）按下式計(jì)算： ks0 zz ww k w 2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 （1）柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析 ： 在柱頂水平集中力作用下，等高排架各柱頂側(cè)移相等，沿橫在柱頂水平集中力作用下，等高排架各柱頂側(cè)移相等，沿橫 梁與柱的連接處將各柱的柱頂切開，在各柱頂?shù)那锌谏献饔靡粚?duì)梁與柱的連接處將各柱的柱頂切開，在各柱頂?shù)那锌谏献饔靡粚?duì) 相應(yīng)的剪力相應(yīng)的剪力 。 i V 1 1 1 i iin i i VFF 柱頂水平集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力柱頂水平集中力作用下等高

51、排架的變形和內(nèi)力 1 1 1 i in i i 1i i 式中式中 第第 i 根排架柱的抗側(cè)移剛度（或抗剪剛度），即懸臂根排架柱的抗側(cè)移剛度（或抗剪剛度），即懸臂 第第 i 根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計(jì)算：根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計(jì)算： 求得柱頂剪力求得柱頂剪力Vi 后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩 和剪力。和剪力。 當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力當(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。剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。 柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力柱柱頂

52、產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力 注：注： 3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 剪力分配系數(shù)必滿足剪力分配系數(shù)必滿足 。 1 i 各柱的柱頂剪力各柱的柱頂剪力Vi僅與僅與F 的大小有關(guān)，而與其作用在排架左側(cè)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(wú)關(guān)，但或右側(cè)柱頂處位置無(wú)關(guān)，但F 的作用位置對(duì)橫梁內(nèi)力有影響。的作用位置對(duì)橫梁內(nèi)力有影響。 （2）任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析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，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

53、的排架內(nèi)力分析。下的排架內(nèi)力分析。 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)及相應(yīng)的柱端剪力，柱頂假想的不動(dòng) 鉸支座總反力為鉸支座總反力為 。 i RR 3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 撤除假想的附加不動(dòng)鉸支座，將支座總反力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柱頂

54、，應(yīng)用剪力分配法可求出柱頂水平力R作用下各柱頂剪作用下各柱頂剪 力力 。iR 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 剪力剪力 ，然后可求出各柱的內(nèi)力。，然后可求出各柱的內(nèi)力。 ii RR 任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析 3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 4 4 不等高排架內(nèi)力分析不等高排架內(nèi)力分析 不等高排架在任意荷載作用下，由于高、低跨的柱頂位移不相等，不等高排架在任意荷載作用下，由于高、低跨的柱頂位移不相等， 因此，不能用剪力分配法求解，其內(nèi)力通常用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法進(jìn)行分因此，不能

55、用剪力分配法求解，其內(nèi)力通常用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法進(jìn)行分 析。析。 式中式中 ， ， ， 為基本結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，可由單位力彎矩圖圖乘為基本結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，可由單位力彎矩圖圖乘 得到；得到； 、 為載常數(shù)。為載常數(shù)。 11 11221 21 12222 0 0 P P xx xx 11 12 21 22 1 P2 P 兩跨不等高排架內(nèi)力分析兩跨不等高排架內(nèi)力分析 5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 （1）廠房整體空間作用的概念廠房整體空間作用的概念 當(dāng)當(dāng)各榀排架柱頂均受有水平集中力各榀排架柱頂均受有水平集中力R，且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí)每一榀排，且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí)

56、每一榀排 架都相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的平面排架。架都相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的平面排架。 當(dāng)當(dāng)各榀排架柱頂均受有水平集中力各榀排架柱頂均受有水平集中力R，但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí)，山墻則，但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí)，山墻則 通過屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件對(duì)其它各榀排架有不同程度的約束作用，使通過屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件對(duì)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，且各榀排架柱頂水平位移呈曲線分布，且 。 ba 當(dāng)當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力R，且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí)，則，且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí)，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，直接受荷排架通過屋蓋等縱

57、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，即使其柱頂?shù)乃轿灰茰p小，即 。 ca 當(dāng)當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力R，但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí)，則，但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí)，則 直接受荷載排架受到非受荷排架和山墻兩種約束，故各榀排架的柱頂直接受荷載排架受到非受荷排架和山墻兩種約束，故各榀排架的柱頂 水平位移將更小，即水平位移將更小，即 。 dc 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(shí)，由于屋蓋等縱向不均勻時(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

58、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(dú)的，而是相互制約。這種獨(dú)的，而是相互制約。這種 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。 5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 （2）吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力

59、分析 根據(jù)試驗(yàn)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根據(jù)試驗(yàn)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)。作分配系數(shù)。 廠房空間工作示意圖廠房空間工作示意圖 5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 廠廠 房房 情情 況況 吊車起吊車起 重量重量 （t） 廠房長(zhǎng)度（廠房長(zhǎng)度（m） 6060 有檁有檁 屋蓋屋蓋 兩端無(wú)山墻或一端兩端無(wú)山墻或一端 有山墻有山墻 300.900.85 兩端有山墻兩端有山墻300.85 無(wú)檁無(wú)檁 屋蓋屋蓋 兩端無(wú)山墻或一端兩端無(wú)山墻或一端 有山墻有山墻 75 廠房跨度（廠房跨度（m） 1227271

60、22727 0.900.850.850.80 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) 5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合 所謂所謂內(nèi)力組合內(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，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^程中同時(shí)出現(xiàn)的可能性，求出在某些荷載共同作用下，柱控們?cè)谑褂眠^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)。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