混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計單層工業(yè)廠房

1、第二章第二章 單層廠房單層廠房主講：主講： 管品武管品武 教授教授第二章第二章 單層廠房單層廠房本章討論單層裝配式鋼筋混凝土廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計。為掌握本章討論單層裝配式鋼筋混凝土廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計。為掌握鋼筋混凝土單層廠房整體結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計計算，對廠房的結(jié)鋼筋混凝土單層廠房整體結(jié)構(gòu)布置與設(shè)計計算，對廠房的結(jié)構(gòu)組成、構(gòu)件選型、排架內(nèi)力分析與組合及主要構(gòu)件設(shè)計等構(gòu)組成、構(gòu)件選型、排架內(nèi)力分析與組合及主要構(gòu)件設(shè)計等都一一作了介紹。都一一作了介紹。重點內(nèi)容重點內(nèi)容：單層廠房結(jié)構(gòu)的選型與布置；鋼筋混凝土排架：單層廠房結(jié)構(gòu)的選型與布置；鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的荷載計算、內(nèi)力分析與組合；鋼筋混凝土排架柱及柱結(jié)構(gòu)的荷載計

2、算、內(nèi)力分析與組合；鋼筋混凝土排架柱及柱下單獨基礎(chǔ)的設(shè)計。下單獨基礎(chǔ)的設(shè)計。難點難點為：單層廠房中支撐的布置；排架柱的內(nèi)力組合；柱為：單層廠房中支撐的布置；排架柱的內(nèi)力組合；柱下單獨基礎(chǔ)抗沖切計算。下單獨基礎(chǔ)抗沖切計算。2.l 概概 述述2.1.1 單層廠房的特點單層廠房的特點 工業(yè)廠房工業(yè)廠房按層數(shù)分類按層數(shù)分類，可分為單層廠房，可分為單層廠房(多用于機械、冶金等工業(yè)多用于機械、冶金等工業(yè))、多層廠、多層廠房房(多用于食品、電子、精密機器制造等工業(yè)多用于食品、電子、精密機器制造等工業(yè))和層數(shù)混合的廠房和層數(shù)混合的廠房(多用于化學(xué)工業(yè)、多用于化學(xué)工業(yè)、熱電站熱電站)三類。三類。 一般說來，單層

3、廠房具有以下結(jié)構(gòu)特點：一般說來，單層廠房具有以下結(jié)構(gòu)特點： (1)單層廠房結(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，單層廠房結(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。截面尺寸大，用料多。(2)單層廠房常承受動力荷載單層廠房常承受動力荷載(如吊車荷載、動力機械設(shè)備荷載等如吊車荷載、動力機械設(shè)備荷載等)，因此在，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時須考慮動力荷載的影響。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時須考慮動力荷載的影響。 (3)單層廠房是空曠型結(jié)構(gòu)，室內(nèi)幾乎無隔墻，僅在四周設(shè)置柱和墻。柱是單層廠房是空曠型結(jié)構(gòu)，室內(nèi)幾乎無隔墻，僅在四周設(shè)置柱和墻。柱是承受屋蓋荷載、墻體荷載、吊車荷載以及

4、地震作用的主要構(gòu)件。承受屋蓋荷載、墻體荷載、吊車荷載以及地震作用的主要構(gòu)件。(4)單層廠房的基礎(chǔ)反力大，因此對工程地質(zhì)勘察需提出較高的要求，并作單層廠房的基礎(chǔ)反力大，因此對工程地質(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。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。2.1.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)分類單層廠房的結(jié)構(gòu)分類1.按承重結(jié)構(gòu)的材料分類按承重結(jié)構(gòu)的材料分類混合結(jié)構(gòu)（磚柱、鋼筋混凝土屋架或木屋架或輕鋼屋架）混合結(jié)構(gòu)（磚柱、鋼筋混凝土屋架或木屋架或輕鋼屋架）混凝土結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土柱、鋼屋架或預(yù)應(yīng)力混凝土屋架）混凝土結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土柱、鋼屋架或預(yù)應(yīng)

5、力混凝土屋架）全鋼結(jié)構(gòu)（鋼柱、鋼屋架）全鋼結(jié)構(gòu)（鋼柱、鋼屋架）2.按承重結(jié)構(gòu)的型式分類按承重結(jié)構(gòu)的型式分類排架（等高排架、不等高排架、鋸齒形排架）排架（等高排架、不等高排架、鋸齒形排架）剛架（門式剛架）剛架（門式剛架）排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)由屋架由屋架(或屋面梁或屋面梁)、柱和基礎(chǔ)組成，、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋架鉸接，柱與屋架鉸接，而與基礎(chǔ)剛接。而與基礎(chǔ)剛接。 剛架剛架也是由橫梁、柱和基礎(chǔ)組成。也是由橫梁、柱和基礎(chǔ)組成。柱與橫梁剛接，而與基柱與橫梁剛接，而與基礎(chǔ)鉸接礎(chǔ)鉸接。 22 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置 22結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 裝配式鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)是由多種構(gòu)件組

6、成的裝配式鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)是由多種構(gòu)件組成的空間空間整體整體. 根據(jù)組成構(gòu)件作用不同，可將單層廠房結(jié)構(gòu)分為根據(jù)組成構(gòu)件作用不同，可將單層廠房結(jié)構(gòu)分為承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)和和圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩大類。兩大類。 承重結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)：直接承受荷載并將荷載傳給其它構(gòu)件，如：直接承受荷載并將荷載傳給其它構(gòu)件，如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊車梁、基礎(chǔ)等；屋面板、天窗架、屋架、柱、吊車梁、基礎(chǔ)等； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)：主要承受自重及風(fēng)荷載，如外縱墻、山墻、主要承受自重及風(fēng)荷載，如外縱墻、山墻、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁等。連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁等。2.2.1.1 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 屋蓋結(jié)構(gòu)分無檁體系和有檁體系兩種

7、：屋蓋結(jié)構(gòu)分無檁體系和有檁體系兩種：當(dāng)大型屋面板直接支承當(dāng)大型屋面板直接支承(焊牢焊牢)在屋架或屋面梁上的稱為無檁體系，在屋架或屋面梁上的稱為無檁體系，其剛度和整體性好，目前應(yīng)用很廣泛；其剛度和整體性好，目前應(yīng)用很廣泛；當(dāng)小型屋面板當(dāng)小型屋面板(或瓦材或瓦材)支承在檁條上，檁條支承在屋架上支承在檁條上，檁條支承在屋架上(板與板與檁條，檁條與屋架均需有牢固的連接檁條，檁條與屋架均需有牢固的連接)，通常稱為有檁體系。，通常稱為有檁體系。該體系由于采用了小型屋面板及檁條，所以構(gòu)件重量輕，便該體系由于采用了小型屋面板及檁條，所以構(gòu)件重量輕，便于運輸與安裝。但因構(gòu)件種類多，荷載傳遞路線長，故其剛于運輸與

8、安裝。但因構(gòu)件種類多，荷載傳遞路線長，故其剛度和整體性較差，其造價比無檁體系的大，所以它只有在運度和整體性較差，其造價比無檁體系的大，所以它只有在運輸、吊裝等困難的情況下，或在輕型不保溫的廠房中才被采輸、吊裝等困難的情況下，或在輕型不保溫的廠房中才被采用。用。 2.2.1. 2 橫向平面排架橫向平面排架 橫向平面排架是由屋架橫向平面排架是由屋架(屋面梁屋面梁)、橫向柱列和基礎(chǔ)組、橫向柱列和基礎(chǔ)組成，是單層廠房的基本承重結(jié)構(gòu)成，是單層廠房的基本承重結(jié)構(gòu)(圖圖24)。廠房結(jié)構(gòu)的豎向荷載和橫向水平荷載主要通過它傳廠房結(jié)構(gòu)的豎向荷載和橫向水平荷載主要通過它傳給地基。因此，在單層廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一定要

9、進(jìn)給地基。因此，在單層廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一定要進(jìn)行橫向平面排架計算。行橫向平面排架計算。 豎豎向向荷荷載載傳傳遞遞途途徑徑 2213 縱向平面排架縱向平面排架 縱向平面排架是由縱向平面排架是由連系梁、吊車梁、縱向柱列連系梁、吊車梁、縱向柱列(包括柱間支包括柱間支撐撐)和和基基礎(chǔ)組成礎(chǔ)組成(圖圖2.2.3)。作用主要作用主要是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定和剛度，承受作用在廠房結(jié)構(gòu)上的縱向水平荷載，并將其定和剛度，承受作用在廠房結(jié)構(gòu)上的縱向水平荷載，并將其傳給地基，同時也承受因溫度變化和收縮變形而產(chǎn)生內(nèi)力。傳給地基，同時也承受因溫度變化和收縮變形而產(chǎn)生內(nèi)力。 2.2.2 結(jié)構(gòu)布置結(jié)

10、構(gòu)布置為使單層廠房的構(gòu)配件達(dá)到統(tǒng)一，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，單層為使單層廠房的構(gòu)配件達(dá)到統(tǒng)一，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化，單層廠房的主要尺寸和標(biāo)高必須符合規(guī)定的統(tǒng)一模數(shù)制。廠房的主要尺寸和標(biāo)高必須符合規(guī)定的統(tǒng)一模數(shù)制。1.平面與剖面布置平面與剖面布置（1）定位軸線）定位軸線與廠房橫向平面排架平行的軸線，稱為與廠房橫向平面排架平行的軸線，稱為橫向定位軸線橫向定位軸線，以以、表示；與其垂直的軸線，稱為表示；與其垂直的軸線，稱為縱向定位縱向定位軸線軸線，以，以A、B表示，縱橫向定位軸線在平面上排列所表示，縱橫向定位軸線在平面上排列所形成的網(wǎng)格，稱為形成的網(wǎng)格，稱為柱網(wǎng)柱網(wǎng)。橫向定位軸線橫向定位軸線通過柱截面的幾何中心，

11、且通過屋架中心線通過柱截面的幾何中心，且通過屋架中心線與屋面板等橫向接縫。在廠房端部橫向定位軸線與山墻內(nèi)邊與屋面板等橫向接縫。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)移緣重合，將山墻內(nèi)側(cè)第一排柱中心內(nèi)移500mm，并將端部屋，并將端部屋面板做成一端伸臂板面板做成一端伸臂板 一般說，一般說，在橫向是與墻、柱中心線重合，在縱向則由墻內(nèi)在橫向是與墻、柱中心線重合，在縱向則由墻內(nèi)緣或柱外緣通過緣或柱外緣通過 (3)變形縫設(shè)置變形縫設(shè)置變形縫包括變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。三種。 伸縮縫伸縮縫:伸縮縫將廠房從基礎(chǔ)頂面到屋面完全分開伸縮縫將廠房從基礎(chǔ)

12、頂面到屋面完全分開 混凝土規(guī)范混凝土規(guī)范)規(guī)定：對于裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)規(guī)定：對于裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，當(dāng)處于構(gòu)，當(dāng)處于室內(nèi)室內(nèi)時，其伸縮縫的最大間距為時，其伸縮縫的最大間距為100m；當(dāng)處；當(dāng)處在在露天露天時，其伸縮縫的最大間距為時，其伸縮縫的最大間距為70m。當(dāng)超過上述規(guī)定當(dāng)超過上述規(guī)定或?qū)S房有特殊要求時，應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力驗算。此外，或?qū)S房有特殊要求時，應(yīng)進(jìn)行溫度應(yīng)力驗算。此外，對于下列情況，伸縮縫的最大間距還應(yīng)適當(dāng)減小。對于下列情況，伸縮縫的最大間距還應(yīng)適當(dāng)減小。 沉降縫沉降縫單層廠房結(jié)構(gòu)主要是由簡支構(gòu)件裝配而成，因地基不均勻沉降單層廠房結(jié)構(gòu)主要是由簡支構(gòu)件裝配而成，因地基不均勻

13、沉降引起的不利影響較小。所以，在一般單層廠房中可不設(shè)沉降縫，引起的不利影響較小。所以，在一般單層廠房中可不設(shè)沉降縫，只在特殊情況下才考慮設(shè)置只在特殊情況下才考慮設(shè)置. 防震縫防震縫防震縫是為了減輕廠房震害而采取的措施之一。當(dāng)廠房平面、防震縫是為了減輕廠房震害而采取的措施之一。當(dāng)廠房平面、立面復(fù)雜，結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大，以及在廠房側(cè)邊布置附屬立面復(fù)雜，結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大，以及在廠房側(cè)邊布置附屬用房用房(如生活間、變電所、爐子間等如生活間、變電所、爐子間等)時，應(yīng)設(shè)置防震縫。時，應(yīng)設(shè)置防震縫。三縫合一三縫合一（5）剖面布置）剖面布置 廠房高度廠房高度 廠房的高度指室內(nèi)地廠房的高度指室內(nèi)地面至

14、柱頂面至柱頂(或下?lián)问轿菁芟禄蛳聯(lián)问轿菁芟孪业酌嫦业酌?的距離。的距離。廠房的廠房的高度高度和和軌頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高是廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中的兩個是廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中的兩個重要參數(shù)，要綜合考慮生重要參數(shù)，要綜合考慮生產(chǎn)工藝和建筑結(jié)構(gòu)兩方面產(chǎn)工藝和建筑結(jié)構(gòu)兩方面的因素才能確定。的因素才能確定。 確定廠房高度時，應(yīng)按照確定廠房高度時，應(yīng)按照廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)(GBJ686)的規(guī)定，考慮建筑模數(shù)的要求。有吊車和無吊車的規(guī)定，考慮建筑模數(shù)的要求。有吊車和無吊車的廠房的廠房(包括有懸掛吊車的廠房包括有懸掛吊車的廠房)自自室內(nèi)地面至柱頂?shù)母叨仁覂?nèi)地面至柱頂?shù)母叨葢?yīng)應(yīng)為為擴大模數(shù)擴大模數(shù)3M數(shù)列數(shù)列；

15、有吊車的廠房，；有吊車的廠房，自室內(nèi)地面至支承吊自室內(nèi)地面至支承吊車梁的牛腿面的車梁的牛腿面的高度應(yīng)為高度應(yīng)為擴大模數(shù)擴大模數(shù)3M數(shù)列數(shù)列。注：注：自室內(nèi)地面至支承吊車梁的牛腿面的高度在自室內(nèi)地面至支承吊車梁的牛腿面的高度在7.2m以上時，宜以上時，宜采用采用7.8m、8.4m、9.0m和和9.6m等數(shù)值；等數(shù)值； 預(yù)制鋼筋混凝土柱自室內(nèi)地面至柱底的高度宜為模數(shù)化尺寸。預(yù)制鋼筋混凝土柱自室內(nèi)地面至柱底的高度宜為模數(shù)化尺寸。確定廠房高度的原則是：確定廠房高度的原則是：在滿足生產(chǎn)工藝前提下，盡可能合理地降低廠房高度，在滿足生產(chǎn)工藝前提下，盡可能合理地降低廠房高度，以便減小柱的內(nèi)力，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積

16、，降低造價；同以便減小柱的內(nèi)力，減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積，降低造價；同時又要考慮減少構(gòu)件種類，簡化連接構(gòu)造，保證施工方時又要考慮減少構(gòu)件種類，簡化連接構(gòu)造，保證施工方便等因素。便等因素。 廠房跨度工根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定，同時滿足廠房跨度工根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定，同時滿足廠房建筑廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的要求，以便采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件。對于有吊的要求，以便采用標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件。對于有吊車的廠房，跨度工可采用下列公式確定：車的廠房，跨度工可采用下列公式確定：2.3 支撐布置支撐布置支撐體系支撐體系是聯(lián)系屋架、柱等主要構(gòu)件，并使其構(gòu)成整體的是聯(lián)系屋架、柱等主要構(gòu)件，并使其構(gòu)成整體的重要部分，對單層廠房抗震設(shè)計

17、尤為重要；重要部分，對單層廠房抗震設(shè)計尤為重要；單層廠房的支撐體系包括單層廠房的支撐體系包括屋蓋支撐屋蓋支撐和和柱間支撐柱間支撐兩部分。兩部分。（1）屋蓋支撐）屋蓋支撐（上、下弦）橫向水平支承（上、下弦）橫向水平支承構(gòu)成剛性框、增強屋面的整體剛度，保證屋架（屋面梁）構(gòu)成剛性框、增強屋面的整體剛度，保證屋架（屋面梁）的側(cè)向穩(wěn)定，同時將山墻抗風(fēng)柱所承受的縱向水平力傳的側(cè)向穩(wěn)定，同時將山墻抗風(fēng)柱所承受的縱向水平力傳到兩側(cè)柱列上。到兩側(cè)柱列上?？v向水平支撐縱向水平支撐*加強屋蓋結(jié)構(gòu)在橫向水平面內(nèi)的剛度，保證橫向水平荷載加強屋蓋結(jié)構(gòu)在橫向水平面內(nèi)的剛度，保證橫向水平荷載的縱向分布，增強排架的空間工作。的

18、縱向分布，增強排架的空間工作。屋架間的垂直支撐及水平系桿屋架間的垂直支撐及水平系桿天窗架支撐天窗架支撐（2）柱間支撐）柱間支撐3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置（1）抗風(fēng)柱）抗風(fēng)柱（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 2.4 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的三個階段：單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計的三個階段：方案設(shè)計階段；技術(shù)設(shè)計階段；施工圖設(shè)計階段。方案設(shè)計階段；技術(shù)設(shè)計階段；施工圖設(shè)計階段。除拄和基礎(chǔ)外，一般都可以根據(jù)工程的具體情況，從工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖除拄和基礎(chǔ)外，一般都可以根據(jù)工程的具體情況，從工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集中選用合適的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。集中

19、選用合適的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集介紹國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集介紹全國通用標(biāo)準(zhǔn)圖；全國通用標(biāo)準(zhǔn)圖；大區(qū)通用標(biāo)準(zhǔn)圖（如中南標(biāo)、華北標(biāo)等）；大區(qū)通用標(biāo)準(zhǔn)圖（如中南標(biāo)、華北標(biāo)等）；省（直轄市）通用標(biāo)準(zhǔn)圖（如河南省標(biāo)、北京市標(biāo)、上海市標(biāo)等）?。ㄖ陛犑校┩ㄓ脴?biāo)準(zhǔn)圖（如河南省標(biāo)、北京市標(biāo)、上海市標(biāo)等）地（市）通用標(biāo)準(zhǔn)圖地（市）通用標(biāo)準(zhǔn)圖“如鄭州市標(biāo)、洛陽市標(biāo)等如鄭州市標(biāo)、洛陽市標(biāo)等”。全國通用標(biāo)準(zhǔn)圖集一般包括設(shè)計和施工說明、構(gòu)件選用表、結(jié)構(gòu)布置圖、連全國通用標(biāo)準(zhǔn)圖集一般包括設(shè)計和施工說明、構(gòu)件選用表、結(jié)構(gòu)布置圖、連接大樣圖、模板圖、配筋圖、鋼筋節(jié)點圖、預(yù)埋件大樣圖，鋼筋及鋼材用量表接大樣圖、模板圖、配筋

20、圖、鋼筋節(jié)點圖、預(yù)埋件大樣圖，鋼筋及鋼材用量表等部分，它們均屬于結(jié)構(gòu)施工圖，因此，可作為施工的依據(jù)。等部分，它們均屬于結(jié)構(gòu)施工圖，因此，可作為施工的依據(jù)。 2.4.2 屋面主要構(gòu)件選型屋面主要構(gòu)件選型屋面板屋面板目前，單層廠房屋面板主要有以下幾種：預(yù)應(yīng)力混凝土目前，單層廠房屋面板主要有以下幾種：預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，預(yù)應(yīng)力混凝土“F”形屋面板、預(yù)應(yīng)力混凝形屋面板、預(yù)應(yīng)力混凝土單肋板和預(yù)應(yīng)力混凝土夾心保溫屋面板，其中應(yīng)用較土單肋板和預(yù)應(yīng)力混凝土夾心保溫屋面板，其中應(yīng)用較多的是預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板多的是預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板(或稱為預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋或稱為預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板

21、面板)，其外型尺寸常用的是，其外型尺寸常用的是15mX 6m，為配合屋架尺，為配合屋架尺寸，還有寸，還有0.9mX 6m的嵌板，其形式見國家標(biāo)準(zhǔn)圖集的嵌板，其形式見國家標(biāo)準(zhǔn)圖集92G410(四四)。 編號的意義：編號的意義： Y-WB-2x8 2、檁條、檁條 在有檁體系屋蓋中，檁條擱在屋架或屋面梁上，支承在有檁體系屋蓋中，檁條擱在屋架或屋面梁上，支承小型屋面板并將屋面荷載傳給屋架或屋面梁。它與屋架小型屋面板并將屋面荷載傳給屋架或屋面梁。它與屋架的連接應(yīng)牢固，使其與支撐構(gòu)件共同組成整體，以保證的連接應(yīng)牢固，使其與支撐構(gòu)件共同組成整體，以保證廠房的空間剛度，可靠地傳遞水平荷載。廠房的空間剛度，可靠

22、地傳遞水平荷載。 2.4.3、屋架、屋架屋架是廠房結(jié)構(gòu)的一個重屋架是廠房結(jié)構(gòu)的一個重要組成部分，屋架選型的合要組成部分，屋架選型的合理與否直接關(guān)系到廠房屋蓋理與否直接關(guān)系到廠房屋蓋結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。選擇結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。選擇合理的屋架型式，不僅要考合理的屋架型式，不僅要考慮受力合理與否，而且還要慮受力合理與否，而且還要綜合考慮其它因素，如施工綜合考慮其它因素，如施工條件、材料供應(yīng)、跨度大小條件、材料供應(yīng)、跨度大小等。等。 屋架的選型方法屋架的選型方法先確定屋架型式（先確定屋架型式（屋面梁、三鉸或兩鉸拱屋架、桁架式屋面梁、三鉸或兩鉸拱屋架、桁架式屋架屋架），然后根據(jù)具體的設(shè)計條件從屋架標(biāo)準(zhǔn)圖

23、集中選），然后根據(jù)具體的設(shè)計條件從屋架標(biāo)準(zhǔn)圖集中選用合適的屋架。用合適的屋架。2.4.4.天窗架及托架天窗架及托架2.4.5 吊車梁吊車梁吊車梁直接承受吊車傳來的豎向荷載和水平制動力，由于吊車往返運行，吊車梁直接承受吊車傳來的豎向荷載和水平制動力，由于吊車往返運行，因此因此吊車梁除了要滿足承載力、抗裂度和剛度要求外，還要滿足疲勞強度吊車梁除了要滿足承載力、抗裂度和剛度要求外，還要滿足疲勞強度的要求的要求。鋼筋混凝土吊車梁的型式很多，目前常用的主要有以下幾種：鋼筋混凝土吊車梁的型式很多，目前常用的主要有以下幾種： (1) 混凝土等截面吊車梁：用于廠房跨度混凝土等截面吊車梁：用于廠房跨度30m以下

24、，吊車起重量為以下，吊車起重量為30t以以下下 (2)組合式吊車梁：自重較輕，適用于吊車起重量較小組合式吊車梁：自重較輕，適用于吊車起重量較小(一般不大于一般不大于5t)的的輕、中級工作制吊車。輕、中級工作制吊車。 (3)預(yù)應(yīng)力混凝土等截面吊車梁。適用于吊車起重量為預(yù)應(yīng)力混凝土等截面吊車梁。適用于吊車起重量為75t以下的情況。以下的情況。 (4)預(yù)應(yīng)力混凝土變截面吊車梁。一般在吊車起重量大、跨度大時采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面吊車梁。一般在吊車起重量大、跨度大時采用 (5)桁架式吊車梁。對一般中型廠房多采用等高桁架式吊車梁。對一般中型廠房多采用等高T形或形或I形截面吊車梁。形截面吊車梁。 (6)部分

25、預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁。適用于吊車起重量為部分預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁。適用于吊車起重量為30t以下的情況。以下的情況。 2.4.6 常用柱型常用柱型2.4.6.1 柱的截面形式柱的截面形式單層廠房鋼筋混凝土柱按其截面形式分為兩大類：單肢單層廠房鋼筋混凝土柱按其截面形式分為兩大類：單肢柱柱(包括矩形、包括矩形、I形、環(huán)形截面形、環(huán)形截面)和雙肢柱和雙肢柱(包括平腹桿、斜包括平腹桿、斜腹桿、雙肢管柱腹桿、雙肢管柱)。 2.5 排架內(nèi)力分析排架內(nèi)力分析本節(jié)介紹橫向平面排架結(jié)構(gòu)本節(jié)介紹橫向平面排架結(jié)構(gòu)(以下簡稱排架以下簡稱排架)的內(nèi)力分析方法。的內(nèi)力分析方法。它主要解決兩個問題：它主要解決兩個問題：(1)求出

26、排架柱在各種荷載作用下起控制作用的截面的最求出排架柱在各種荷載作用下起控制作用的截面的最不利內(nèi)力，作為柱截面設(shè)計和承載力校核的依據(jù)；不利內(nèi)力，作為柱截面設(shè)計和承載力校核的依據(jù)；(2)求出柱傳給基礎(chǔ)的最不利內(nèi)力，作為基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。求出柱傳給基礎(chǔ)的最不利內(nèi)力，作為基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。 2.5.1 計算筒圖計算筒圖2.5.1.1 計算單元計算單元2.計算假定與計算簡圖計算假定與計算簡圖(1)柱上端與屋架柱上端與屋架(或屋面梁或屋面梁)鉸接鉸接(2)柱下端與基礎(chǔ)固接柱下端與基礎(chǔ)固接(3)排架橫梁為無軸向變形的剛桿排架橫梁為無軸向變形的剛桿，橫梁兩端處柱的水平，橫梁兩端處柱的水平位移相等位移相等 （跨變排

27、架應(yīng)考慮橫梁軸向變形的影響）（跨變排架應(yīng)考慮橫梁軸向變形的影響） 計算簡圖：計算簡圖： (4)排架柱的高度由固定端算至柱頂鉸結(jié)點處排架柱的高度由固定端算至柱頂鉸結(jié)點處 (5)排架的跨度以廠房的軸線為準(zhǔn)，排架的跨度以廠房的軸線為準(zhǔn)， 2.4.2 荷載計算荷載計算掌握各種荷載值的計算，荷載的作用位置（荷載的大小、掌握各種荷載值的計算，荷載的作用位置（荷載的大小、作用點）作用點）恒荷載恒荷載（1）屋蓋自重；（）屋蓋自重；（2）上柱自重；（）上柱自重；（3）下柱自重；（）下柱自重；（4）吊車梁及軌道等自重。吊車梁及軌道等自重。2.活荷載活荷載（1）屋面活荷載（作用位置與屋蓋恒載相同）屋面活荷載（作用位

28、置與屋蓋恒載相同）屋面均布活荷載；屋面均布活荷載；雪荷載；雪荷載；屋面積灰荷載。屋面積灰荷載。當(dāng)不考慮屋面積灰荷載時，取屋面均布活荷載和雪荷載兩當(dāng)不考慮屋面積灰荷載時，取屋面均布活荷載和雪荷載兩者中的較大值；者中的較大值；當(dāng)考慮屋面積灰荷載時，取屋面均布活荷載、雪荷載和屋當(dāng)考慮屋面積灰荷載時，取屋面均布活荷載、雪荷載和屋面積灰荷載三者中的較大值。面積灰荷載三者中的較大值。雪荷載的計算：雪荷載的計算： 風(fēng)荷載的計算風(fēng)荷載的計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載的方向是變化的，設(shè)計時既要考慮風(fēng)荷載的方向是變化的，設(shè)計時既要考慮左風(fēng)荷載左風(fēng)荷載、又要、又要考慮考慮右風(fēng)荷載右風(fēng)荷載。0wwzszk作用于排

29、架上的風(fēng)荷載作用于排架上的風(fēng)荷載 3.吊車荷載吊車荷載吊車的工作級別（原規(guī)范稱為吊車的工作制度）：吊車的工作級別（原規(guī)范稱為吊車的工作制度）：根據(jù)吊車荷載達(dá)到其額定值的程度將吊車的工作級別分根據(jù)吊車荷載達(dá)到其額定值的程度將吊車的工作級別分為為A1A8級。級。其中其中A1A5級對應(yīng)于原規(guī)范的輕級和中級工作制；級對應(yīng)于原規(guī)范的輕級和中級工作制；其中其中A6A8級對應(yīng)于原規(guī)范的重級和超重級工作制。級對應(yīng)于原規(guī)范的重級和超重級工作制。（1）吊車豎向荷載（最大豎向荷載、最小豎向）吊車豎向荷載（最大豎向荷載、最小豎向荷載荷載當(dāng)小車吊在額定最大起重量當(dāng)小車吊在額定最大起重量Q開到大車某一極限工況位置開到大車

30、某一極限工況位置時，在這一側(cè)的每個大車輪壓稱為吊車的時，在這一側(cè)的每個大車輪壓稱為吊車的最大輪壓最大輪壓Pmax,k (標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值)，在另一側(cè)的稱為，在另一側(cè)的稱為最小輪壓最小輪壓標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值Pmin,k。Pmax,k與與Pmin,k同時發(fā)生。計算吊車輪壓施加于排架柱的荷載同時發(fā)生。計算吊車輪壓施加于排架柱的荷載時，應(yīng)考慮數(shù)臺吊車的不利組合：時，應(yīng)考慮數(shù)臺吊車的不利組合：單跨廠房的一榀排架，最多考慮單跨廠房的一榀排架，最多考慮兩臺兩臺吊車；對多跨廠房吊車；對多跨廠房的一榀排架時，最多考慮的一榀排架時，最多考慮四臺四臺吊車。吊車。Pmax,k與與Pmin,k可根據(jù)吊車型號、規(guī)格等查閱產(chǎn)品目錄或

31、起重運輸機械可根據(jù)吊車型號、規(guī)格等查閱產(chǎn)品目錄或起重運輸機械專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ZQI一一62)得到。對于四輪吊車最大輪壓設(shè)計值得到。對于四輪吊車最大輪壓設(shè)計值Pmax與和最與和最小輪壓設(shè)計值小輪壓設(shè)計值Pmin可按下列公式計算可按下列公式計算但吊車是移動的，故作用于每榀排架上的吊車豎向荷載組合值需應(yīng)但吊車是移動的，故作用于每榀排架上的吊車豎向荷載組合值需應(yīng)用影響線原理求出。產(chǎn)生的最大豎向荷載用影響線原理求出。產(chǎn)生的最大豎向荷載Dmax。時，另一邊相應(yīng)柱子。時，另一邊相應(yīng)柱子承受承受Pmin產(chǎn)生的最小豎向荷載產(chǎn)生的最小豎向荷載Dmin。 Dmax和和Dmin即為作用在排架柱上的吊車豎向荷載，兩者

32、同時出現(xiàn)。即為作用在排架柱上的吊車豎向荷載，兩者同時出現(xiàn)。Dmax和和Dmin對下柱都是偏心壓力，應(yīng)把它們換算成作用在下柱頂面的對下柱都是偏心壓力，應(yīng)把它們換算成作用在下柱頂面的軸心壓力和力矩。軸心壓力和力矩。 kkPPPP.minmin.maxmax4 . 1 4 . 1吊車橫向水平荷載由小車吊起重物后的橫向水平制動力引起，作用于吊車橫向水平荷載由小車吊起重物后的橫向水平制動力引起，作用于吊車梁頂面與柱聯(lián)結(jié)處吊車梁頂面與柱聯(lián)結(jié)處。通過一個大車輪傳遞的吊車橫向水平力標(biāo)準(zhǔn)值：通過一個大車輪傳遞的吊車橫向水平力標(biāo)準(zhǔn)值：-橫向水平荷載系數(shù)橫向水平荷載系數(shù)吊車在排架上產(chǎn)生的最大水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：吊車在排

33、架上產(chǎn)生的最大水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：吊車橫向水平荷載應(yīng)同時作用于支承該吊車的兩側(cè)柱上；吊車橫向水平荷載應(yīng)同時作用于支承該吊車的兩側(cè)柱上；考慮多臺吊車水平荷載時，對單跨或多跨廠房的每個排架，參與組合考慮多臺吊車水平荷載時，對單跨或多跨廠房的每個排架，參與組合的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于2臺臺。)(41maxgQT2.5.3 排架內(nèi)力分析排架內(nèi)力分析不考慮廠房整體空間作用排架計算方法：不考慮廠房整體空間作用排架計算方法：1.等高排架內(nèi)力分析（剪力分配法）等高排架內(nèi)力分析（剪力分配法）（1）階梯形柱的位移計算）階梯形柱的位移計算柱頂位移，可查柱頂位移，可查P301附錄附錄lclcIECHnIEH0

34、333)11(1 32.柱頂水平集中力作用下的內(nèi)力柱頂水平集中力作用下的內(nèi)力 2.柱頂水平集中力作用下的內(nèi)力柱頂水平集中力作用下的內(nèi)力 FFViniiii1113.任意荷載作用下的內(nèi)力任意荷載作用下的內(nèi)力2.4.4 不等高排架內(nèi)力分析不等高排架內(nèi)力分析采用力法求解采用力法求解2.5.6 排架內(nèi)力組合排架內(nèi)力組合在分析排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力時，先求出各種荷載單獨作用時各柱的內(nèi)力，在分析排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力時，先求出各種荷載單獨作用時各柱的內(nèi)力，然后進(jìn)行內(nèi)力組合。其目的是求出起控制作用的截面的最不利內(nèi)力，作然后進(jìn)行內(nèi)力組合。其目的是求出起控制作用的截面的最不利內(nèi)力，作為柱及基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。為柱及基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。

35、1.控制截面控制截面上柱柱底截面：上柱柱底截面：-截面；截面；下柱牛腿頂面：下柱牛腿頂面：-截面；截面；柱底截面：柱底截面：-截面。截面。2.荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2006的規(guī)定（簡要復(fù)習(xí)）的規(guī)定（簡要復(fù)習(xí)）（1）作用（荷載）效應(yīng)的基本組合：作用（荷載）效應(yīng)的基本組合：對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合值中取最不利值對于基本組合，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定：確定：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)對于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，基本組合可采用簡化規(guī)則：，基本組合可采用簡化規(guī)則：

36、當(dāng)僅有一個可變荷載時：當(dāng)僅有一個可變荷載時：nikiQiQicikQQkGGQCQCGCS2111nikiQiiQkGGQCGCS19 . 0kQQkGGQCGCS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：（2）基本組合的荷載分項系數(shù)取值的規(guī)定：）基本組合的荷載分項系數(shù)取值的規(guī)定：永久荷載分項系數(shù)永久荷載分項系數(shù)當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時：對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時：對由可變荷載效應(yīng)控制的組合，1.2；對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，對由永久荷載效應(yīng)控制的組合，1.35。當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時：。當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時：一般情況下，應(yīng)取一般情況下，應(yīng)取1.0；對結(jié)構(gòu)傾覆、滑移

37、或漂浮驗算，?。粚Y(jié)構(gòu)傾覆、滑移或漂浮驗算，取0.9。可變荷載的分項系數(shù)可變荷載的分項系數(shù)一般情況下，應(yīng)取一般情況下，應(yīng)取1.4；對標(biāo)準(zhǔn)值大于；對標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載，應(yīng)取結(jié)構(gòu)的活荷載，應(yīng)取1.3。nikiQiciiQkGGQCGCS1GQ3）對常見的住宅、辦公樓等民用建筑，當(dāng)僅有一個可變荷）對常見的住宅、辦公樓等民用建筑，當(dāng)僅有一個可變荷載作用時，其承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式可簡化為：載作用時，其承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式可簡化為：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：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：),()4 .

38、12 . 1 (1100ksckQkGaffRQCGCS),()7 . 04 . 135. 1 (1100ksckQkGaffRQCGCS單層廠房的荷載效應(yīng)組合：單層廠房的荷載效應(yīng)組合：（1）組合原則）組合原則由可變荷載效應(yīng)控制的組合：由可變荷載效應(yīng)控制的組合：當(dāng)有多個可變荷載作用時：當(dāng)有多個可變荷載作用時：當(dāng)只有一個可變荷載作用時：當(dāng)只有一個可變荷載作用時：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：nikiQiiQkGGQCGCS19 . 0kQQkGGQCGCSnikiQiciiQkGGQCGCS1與原規(guī)范不同，在考慮組合時，摒棄了與原規(guī)范不同，在考慮組合時，摒棄了“遇風(fēng)組合遇風(fēng)

39、組合”的慣例，要求所的慣例，要求所有可變荷載當(dāng)作為伴隨荷載時，都必須以其組合值為代表值，而不僅僅有可變荷載當(dāng)作為伴隨荷載時，都必須以其組合值為代表值，而不僅僅限于有風(fēng)荷載參與組合的情況。限于有風(fēng)荷載參與組合的情況。至于對組合值系數(shù)，除風(fēng)荷載仍取至于對組合值系數(shù)，除風(fēng)荷載仍取 外，對其它可變荷載，目前建議統(tǒng)一取外，對其它可變荷載，目前建議統(tǒng)一取 。當(dāng)設(shè)計一般排架和框架時，為便于計算，仍允許采用簡化的組合規(guī)則，當(dāng)設(shè)計一般排架和框架時，為便于計算，仍允許采用簡化的組合規(guī)則，也即對所有參與組合的可變荷載的效應(yīng)設(shè)計值，乘以一個統(tǒng)一的組合系也即對所有參與組合的可變荷載的效應(yīng)設(shè)計值，乘以一個統(tǒng)一的組合系數(shù)，但考慮到原規(guī)范中的數(shù)，但考慮到原規(guī)范中的組合系數(shù)組合系數(shù)0.85在某些情況下偏于不安全，因此在某些情況下偏于不安全，因此將它將它提高到提高到0