2022年混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件

1、 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第 2 章 單層廠房課件制作：劉 洋第二章 單層廠房結(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)件選型排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 排架柱設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 主要內(nèi)容：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) 重點(diǎn)：吊車梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.1 概 述 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)分類，可分為：單層廠房如冶金或機(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 多層廠房如精密儀表、電子、食品等輕工業(yè)層數(shù)混合 的廠房如化學(xué)工業(yè)、熱電廠等單層廠房

2、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)單層廠房常承受動力荷載(如吊車荷載、動力機(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)受力大，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。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.1 概 述1 單層廠房的特點(diǎn) 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.1 概 述2 單層廠房的結(jié)構(gòu)分類 混合結(jié)構(gòu) 對無吊車或吊車噸位 5t、跨度15m、柱

3、頂標(biāo)高 8m的小型廠房. （1）按生產(chǎn)規(guī)?？煞譃椋捍笮?、中型和小型 ； （2）按主要承重材料可分為： 對有重型吊車、跨度大于36m或有特殊工藝要求的大型廠房.鋼結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(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)。而且除特殊情況之外，一般均采用裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.1 概 述2 單層廠房的結(jié)構(gòu)分類 （3）按承重結(jié)構(gòu)型式可分為：排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu) 等高排架不等高排架鋸齒型排架排架結(jié)構(gòu)由屋架（或屋面梁）、柱、基礎(chǔ)組成，其中柱與基礎(chǔ)剛接，而屋架（或屋面梁）與柱鉸接。 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.1 概 述2 單層廠房的結(jié)構(gòu)分類 門式剛架結(jié)構(gòu)剛架特點(diǎn)：

4、剛架立柱和橫梁的截面高度都是隨內(nèi)力（主要是彎矩）的增減沿軸線方向做成變高的，節(jié)約材料。優(yōu)點(diǎn)：梁柱合一，構(gòu)件種類少，制作較簡單，跨度較小時(shí)經(jīng)濟(jì).缺點(diǎn)：剛度較差，承載后會產(chǎn)生跨變，梁柱轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生早期裂縫。剛架結(jié)構(gòu)柱與橫梁剛接、柱與基礎(chǔ)鉸接。常用的剛架結(jié)構(gòu)有鋼筋混凝土門式剛架結(jié)構(gòu)和鋼框架結(jié)構(gòu)。 一般適用于跨度18m, 柱頂標(biāo)高10m,吊車噸位10t車間和倉庫。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)工業(yè)設(shè)計(jì)要求3 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。選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 方案

5、設(shè)計(jì)階段確定柱網(wǎng)布置等平面問題 確定結(jié)構(gòu)形式、標(biāo)高等剖面問題 確定結(jié)構(gòu)布置 技術(shù)設(shè)計(jì)階段確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖 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) 施工圖階段 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 2.1 概 述1）屋面板2）天溝板3）天窗架4）屋架5）托架6）吊車梁7）排架柱8）抗風(fēng)柱9）基礎(chǔ)10）連系梁11）基礎(chǔ)梁12）天窗架垂直支撐13）屋架下弦橫向支撐14）屋架垂直支撐15）柱間支撐第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置1 結(jié)構(gòu)組成 1 結(jié)構(gòu)組成 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 有

6、檁體系 無檁體系 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 .由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐所組成. 屋蓋結(jié)構(gòu)1 結(jié)構(gòu)組成 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)橫向平面 排 架 由橫梁、橫向柱列及其基礎(chǔ)所組成的平面骨架，是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)。廠房承受的豎向荷載及橫向水平荷載主要通過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 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)縱向平面 排 架 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。作用是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受吊車縱向水平

7、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)傳來的縱向風(fēng)荷載等.縱向平面排架組成及荷載圖1 結(jié)構(gòu)組成 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置縱向平面排架荷載較小，內(nèi)力較?。粯?gòu)件數(shù)量多，剛度大。不考慮地震作用時(shí)，可不進(jìn)行計(jì)算。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu) 1 結(jié)構(gòu)組成 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置位于廠房的四周，包括縱墻、橫墻（山墻）、抗風(fēng)柱、連系梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件。這些構(gòu)件所承受的荷載，主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載.第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 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)，各構(gòu)件及其作用為

8、單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其作用 構(gòu)件名稱構(gòu)件作用備注屋蓋結(jié)構(gòu)屋面板承受屋面構(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（屋面梁），具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作用支撐在屋架（屋面梁）或檁條上天溝板屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層自重、施工荷載等，并將它們傳給屋架天窗架形成天窗以便于采光和通風(fēng)，承受其上屋面板傳來的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳給屋架托架當(dāng)柱距比屋架間距大時(shí)，用以支撐屋架，并將荷載傳給柱1 結(jié)構(gòu)組成 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件名稱構(gòu)件作用備注屋蓋結(jié)構(gòu)屋架或屋面梁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

9、們傳給柱檁條支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板傳來的荷載，并將它們傳給屋架有檁體系屋蓋中采用柱排架柱承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、外墻、柱間支撐等傳來的豎向和水平荷載，并將它們傳給基礎(chǔ)同時(shí)為橫向排架和縱向排架中的構(gòu)件抗風(fēng)柱承受山墻傳來的風(fēng)荷載，并將它們傳給屋蓋結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)也是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分支撐體系屋蓋支撐加強(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)柱間支撐加強(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)1 結(jié)構(gòu)組成 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件名稱構(gòu)件作用備注圍護(hù)結(jié)構(gòu)外縱墻山墻廠房的圍護(hù)構(gòu)件，承受風(fēng)荷載及其自重連系梁連系縱向柱列，增強(qiáng)廠房

10、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圈梁加強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基不均勻沉降或較大振動荷載引起的不利影響過梁承受門窗洞口上部墻體的重量，并將它們傳給門窗兩側(cè)墻體基礎(chǔ)梁承受圍護(hù)墻體的重量，并將它們傳給基礎(chǔ)吊車梁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簡支在柱牛腿上基礎(chǔ)承受柱、基礎(chǔ)梁傳來的全部荷載，并將它們傳給地基1 結(jié)構(gòu)組成 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)1 結(jié)構(gòu)組成 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置傳力路線示意圖第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置2 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置的一般原則：符合生

11、產(chǎn)和使用要求；建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理；遵循國家有關(guān)廠房建筑模數(shù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定；在廠房結(jié)構(gòu)形式和施工方法上具有先進(jìn)性和合理性；適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求。柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件縱橫向定位軸線所形成的網(wǎng)格。柱距應(yīng)采用60M倍數(shù),抗風(fēng)柱柱距宜采用15M的倍數(shù)。 跨度：在18米以下采用3米(30M)的倍數(shù)，在18米以上采用6米(60M)的倍數(shù)。(1M100mm)第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置2 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置定位軸線第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置2 結(jié)構(gòu)布置 廠房的定位軸線分橫向和縱向兩種。與橫向排架平面平行的稱為橫向定位軸線，與橫向排

12、架平面垂直的稱為縱向定位軸線。定位軸線布置的一般原則：要有利于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的選用、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的簡化和施工方便；凡是承重墻（或非承重墻）、柱都要設(shè)置定位軸線，定位軸線之間的尺寸，要和主要構(gòu)件的標(biāo)志尺寸相一致，且符合建筑模數(shù)的要求；定位軸線的具體位置，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。柱與橫向定位軸線的關(guān)系：柱伸縮縫處:采用雙柱及兩條定位軸線。柱的中心線均應(yīng)自定位軸線向兩側(cè)各移600mm，兩條橫向定位軸線分別通過兩側(cè)屋面板、吊車梁等縱向構(gòu)件的標(biāo)志尺寸端部，兩軸線間所需縫的寬度(ae)應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。一般部位處柱中心線與軸線重合,且橫向定位軸線通過屋架中心線和屋面板

13、、吊車梁等構(gòu)件的橫向接縫.第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置中間柱與橫向定位軸線的定位墻與橫向定位軸線的關(guān)系：600墻非承重墻：墻內(nèi)緣與軸線重合,且端部柱及端部屋架的中心線應(yīng)自橫向定位軸線向內(nèi)移600mm.承重墻：墻內(nèi)緣與軸線的距離為半磚或半磚的倍數(shù)。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置非承重山墻與橫向定位軸線的定位屋面板屋架吊車梁排架柱600600600060006000600060006000600018765432第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與

14、結(jié)構(gòu)布置在有橋式吊車的廠房中，由于吊車起重量、柱距或構(gòu)造要求等原因，外墻、邊柱與縱向定位軸線的定位有下列兩種：A)封閉結(jié)合當(dāng)h+B+Ce時(shí)，可采用縱向定位軸線、邊柱外緣和外墻內(nèi)緣三者相重合的定位方式，使上部屋面板與外墻之間形成“封閉結(jié)合”的構(gòu)造。邊柱外緣和墻內(nèi)緣宜與縱向定位軸線相重合。C-吊車盡端外緣至上柱內(nèi)緣的安全距離h-上柱的截面高度吊車軌道中心線至縱向定位軸線間的距離B-吊車端部外緣至軌道中心線的距離。由吊車規(guī)格表查得。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置B)非封閉結(jié)合當(dāng)柱距6m，吊車起重量及廠房跨度較大時(shí)，由于B、C、h均可能增大，可能出現(xiàn)h+B+Ce的情形時(shí)，需將

15、邊柱的外緣從縱向定位軸線向外移出一定尺寸ac（稱為聯(lián)系尺寸，采用3M或其倍數(shù)。當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)為砌體時(shí), 可采用50或其整數(shù)倍數(shù)），使e+aCh+B+C，保證結(jié)構(gòu)的安全.(a)封閉結(jié)合； (b)非封閉結(jié)合 墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系：墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置采用非封閉結(jié)合時(shí)，屋頂上部空隙處需做構(gòu)造處理，通常加設(shè)補(bǔ)充構(gòu)件。“非封閉結(jié)合”屋面板與墻空隙的處理等高跨中柱與縱向定位軸線的關(guān)系：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置 當(dāng)?shù)雀呖鐝S房不設(shè)縱向伸縮縫時(shí)，中柱宜設(shè)單柱和一條縱向定位軸線，縱向定位軸線與上柱中心線相重合。當(dāng)

16、需設(shè)插入距時(shí)（非封閉結(jié)合）中柱可采用單柱及兩條縱向定位軸線，其插入距ai應(yīng)符合3M數(shù)列，柱中心線宜與插入距中心線相重合。等高跨中柱單柱（無縱向伸縮縫）的縱向定位軸線第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置 當(dāng)?shù)雀呖缰兄O(shè)有縱向伸縮縫時(shí)，中柱可采用單柱并設(shè)兩條縱向定位軸線，伸縮縫一側(cè)的屋架應(yīng)擱置在活動支座上，兩條定位軸線間插入距ai為伸縮縫的寬度ae等高跨中柱與縱向定位軸線的關(guān)系：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置設(shè)單柱時(shí)的縱向定位軸線:不等高處采用單柱且高跨為“封閉結(jié)合”時(shí)，且封墻底面高于低跨屋面時(shí)，宜采用一條縱向定位軸線，即縱向定位軸線與高跨上柱外緣、封

17、墻內(nèi)緣及低跨屋架標(biāo)志尺寸端部相重合。不等高跨中柱與縱向定位軸線的關(guān)系：當(dāng)封墻底面低于屋面時(shí)，應(yīng)采用兩條縱向定位軸線，且ai=t；當(dāng)高跨需采用“非封閉結(jié)合”時(shí)，應(yīng)采用兩條縱向定位軸線。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置 不等高跨處采用單柱設(shè)縱向伸縮縫時(shí)，低跨的屋架或屋面梁擱置在活動支座上，不等高跨處應(yīng)采用兩條縱向定位軸線，并設(shè)插入距。其插入距ai可根據(jù)封墻的高低位置及高跨是否“封閉結(jié)合”確定。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置設(shè)雙柱時(shí)的縱向定位軸線:當(dāng)不等高跨高差懸殊或吊車起重量差異較大或需設(shè)防震縫時(shí)，常在不等高跨處采用雙柱，并用兩條縱向定位軸線。不等

18、高跨設(shè)中柱雙柱與縱向定位軸線的定位不等高跨中柱與縱向定位軸線的關(guān)系：抗風(fēng)柱18000屋架或屋面梁吊車梁排架柱B外墻A1234567600060006000600060006000600600屋面板天溝板天溝板第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置變形縫設(shè)置伸縮縫（減小溫度應(yīng)力）排架結(jié)構(gòu)，室內(nèi)或土中，伸縮縫最大間距100m，室外，最大間距為70m橫向伸縮縫一般采用雙柱；縱向伸縮縫一般采用單柱。伸縮縫應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開始，將兩個(gè)溫度區(qū)段的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開，并留出一定寬度的縫隙。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置在氣溫發(fā)生變化時(shí)，埋在土中及地面上結(jié)構(gòu)受到影響不

19、一，上部相當(dāng)于受到約束將產(chǎn)生溫度應(yīng)力，溫度變形?？v向伸縮縫600600FEDC1011121314橫向伸縮縫600060006000600012600600縫寬縫寬DE第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置變形縫設(shè)置沉降縫（基礎(chǔ)不均勻沉降）一般不設(shè)。下列情況之一設(shè)：相鄰部位高差很大（10m以上）；相鄰跨吊車起重量懸殊；下臥土層有很大變化；各部分施工時(shí)間相差很長；沉降縫應(yīng)將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開?？拐鹂p（減輕震害） 當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜或結(jié)構(gòu)高度、剛度相差很大時(shí)設(shè)置。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置廠房的剖面布置高度：指室內(nèi)地面至柱頂?shù)木嚯x（滿足生

20、產(chǎn)工藝、建筑模數(shù)要求），一般不低于4米。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置2 結(jié)構(gòu)布置 柱頂標(biāo)高吊車吊運(yùn)工件的繩索最小高度軌頂標(biāo)高生產(chǎn)設(shè)備、室內(nèi)分隔墻或檢修時(shí)需要的高度吊車行駛時(shí)安全超越高度被吊物件的最大高度吊鉤至軌頂面的最小距離吊車軌頂至小車頂面的凈空尺寸屋架下弦與起重小車間的安全間隙自室內(nèi)地面至柱頂?shù)母叨葢?yīng)為300mm的倍數(shù)；自室內(nèi)地面至牛腿頂面的高度應(yīng)為300mm的倍數(shù)；自室內(nèi)地面至軌頂?shù)母叨葢?yīng)為600mm的倍數(shù)；第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置柱頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高牛腿頂標(biāo)高室內(nèi)地面300的倍數(shù)600的倍數(shù)300的倍數(shù)在滿足生產(chǎn)工藝前提下，盡可能

21、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，降低造價(jià)；同時(shí)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。 凈空要求第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置軌道中心線與縱向軸線的距離e=750mm屋架下弦與吊車架外輪廓線的距離吊車架外緣與上柱內(nèi)緣的間距e=h+B+C軌道中心線與縱向軸線的距離e=750mm第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置L廠房跨度；e吊車軌道中心線至廠房縱向定位軸線的距離;LK吊車跨度,即吊車的輪距，可查吊車規(guī)格資料. 廠房跨度:廠房跨度與吊車跨度兩者關(guān)系為：L=Lk+2e符合廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)(GBJ686)的規(guī)定

22、。吊車跨度與廠房跨度的關(guān)系第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 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。2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置支撐布置2 結(jié)構(gòu)布置 主要作用：增強(qiáng)廠房的整體穩(wěn)定性和空間剛度；保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作保證在施工安裝階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。把縱向水平荷載傳遞到主要承重構(gòu)件；支撐屋蓋支撐柱間支撐屋蓋支撐的種類第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 上弦橫向水平支撐構(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)成的水平桁架。 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

23、山墻抗風(fēng)柱的頂端水平支座，承受由山墻傳來的風(fēng)荷載和其他縱向水平荷載，并傳至廠房縱向柱列。 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 上弦橫向水平支撐布置： 屋蓋為有檁體系； 屋蓋為無檁體系，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；（當(dāng)板與梁或或屋架上弦有三點(diǎn)焊接，屋面板縱肋的空隙用C15-C20細(xì)石混凝土灌實(shí)，能傳遞山墻傳來的水平力時(shí)，可以不設(shè)上弦水平支撐） 廠房端部及每一伸縮縫區(qū)段端部第一或第二柱間布置；2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 上弦橫向水平支撐布置：當(dāng)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)在天窗端部第一柱間內(nèi)設(shè)

24、置，并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置13道通長的受壓水平系桿，將天窗范圍內(nèi)各榀屋架與上弦橫向水平支撐連系起來。 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)下弦橫向水平支撐構(gòu)成：沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)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。 布置：山墻風(fēng)荷載通過抗風(fēng)柱傳至屋架下弦，或屋架下弦設(shè)有懸掛吊車（或電葫蘆），或廠房內(nèi)有較大振動源，應(yīng)在廠房端部及每一伸縮縫區(qū)段兩端的第一或第二柱間設(shè)置，并宜與上弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間（形成空間桁架）。下弦橫向水平支撐布置2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置縱向水平支撐構(gòu)成：由交叉角

25、鋼、直桿和屋架下弦組成的縱向水平桁架。一般布置在第一節(jié)間和屋架的中部。作用：加強(qiáng)屋蓋的橫向水平剛度，保證橫向水平荷載的縱向分布。 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置縱向水平支撐布置布置：當(dāng)廠房內(nèi)設(shè)有托架時(shí);或設(shè)有軟鉤橋式吊車且吊車起重量較大（A4-A5,Q30t;A6-A8,Q10t)、廠房高度大(15米）;或設(shè)有硬鉤橋式吊車，或設(shè)有5t及以上的鍛錘，應(yīng)在屋架下弦端節(jié)間沿廠房縱向通長或局部設(shè)置一道.(設(shè)有托架時(shí)，布置在托架所在柱間，并向兩端各延伸一個(gè)柱間）。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)工作級別A8A6, A7A4, A5A1A3經(jīng)常起重量/額定起重量（）超過A6, A7的指標(biāo)5010050每小時(shí)平均

26、操作次數(shù)24012060接電持續(xù)率Jc（）402515平均50年使用次數(shù)600萬次300萬次運(yùn)行速度（m/min）80150609060吊車的工作級別2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)縱向水平支撐2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置當(dāng)已設(shè)有下弦橫向水平支撐時(shí)，為保證廠房空間剛度，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)。縱向水平支撐布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)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。 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置布置：應(yīng)與下弦橫向水平

27、支撐布置在同一柱間內(nèi)。當(dāng)端部高度大于1.2米時(shí)（如梯形屋架），應(yīng)在屋架兩端各布置一道垂直支撐。當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛式吊車，吊車所在節(jié)點(diǎn)處應(yīng)布置垂直支撐。屋架中部垂直支撐布置，參見教材表3-2。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 垂直支撐和水平系桿布置圖2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)天窗架垂直支撐布置2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置縱向位置（柱間）：天窗端部第一柱間內(nèi)。橫向位置：設(shè)置在天窗兩側(cè)。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)水平系桿分類：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或有其它水平振動時(shí)屋架下弦側(cè)向顫動。 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成

28、與結(jié)構(gòu)布置剛性系桿（壓桿）：既能承拉又能承壓，一般為雙角鋼桿件或RC桿件。柔性系桿（拉桿）：只能承受拉力，多為單角鋼，截面較小。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)布置：跨中設(shè)垂直支撐時(shí)，設(shè)通長上弦受壓系桿和下弦受拉系桿。屋架端部設(shè)垂直支撐時(shí)，設(shè)通長的下弦受壓系桿。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。 *有上弦橫向水平支撐時(shí)，設(shè)上弦受壓系桿*有下弦橫向水平支撐或縱向水平支撐時(shí)，設(shè)下弦受壓系桿當(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)置通長的水平系桿。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)柱間支撐構(gòu)成：由交叉鋼桿件組成，交叉

29、傾角宜取35-55，支撐鋼構(gòu)件的截面尺寸需經(jīng)承載力和穩(wěn)定計(jì)算確定。 柱間支撐是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件。作用：提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性；將吊車縱向水平制動力、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)。柱間支撐作用示意圖2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)分類：對于有吊車的廠房，按其位置可分為上柱柱間支撐和下柱柱間支撐。 上柱柱間支撐 ：抵抗山墻傳來的風(fēng)荷載。位于吊車梁上部，并在柱頂設(shè)置通長的剛性系桿；承受作用在山墻及天窗壁端的風(fēng)荷載，并保證廠房上部的縱向剛度。 下柱柱間支撐 ：位于吊車梁下部；承受上部支撐傳來的內(nèi)力、吊車縱向制動力和縱向水平地震作用等，并

30、將其傳至基礎(chǔ) 。 形式：十字交叉形；當(dāng)柱間要通行或放置設(shè)備，或柱距較大而不宜采用交叉支撐時(shí)，可采用門架式支撐。 門架式柱間支撐2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)適用工況： a) 設(shè)有A6A8的吊車或A1A5的吊車且起重量10t； b) 廠房跨度18m或柱高8m； c) 廠房每列縱向柱總數(shù)7根； d) 設(shè)有3t以上的懸掛吊車； e) 露天吊車的柱列。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應(yīng)的柱間以及伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央的柱間，并在柱頂設(shè)置通長的剛性系桿以傳遞水平力。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。 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)

31、組成與結(jié)構(gòu)布置布置：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)a圖優(yōu)點(diǎn)：縱向水平荷載作用下傳力路線較短；廠房兩端的溫度伸縮變形較??；廠房縱向構(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2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置伸縮變形大，溫度 應(yīng)力較大縱向變形受到較大約束，溫度應(yīng)力大第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置抗風(fēng)柱2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置作用：將山墻分成幾個(gè)區(qū)格， 以利抵抗縱向風(fēng)載（減少受風(fēng) 面積）使部分風(fēng)荷載經(jīng)抗風(fēng)柱下端直接傳至基礎(chǔ)而上部則通過屋蓋系統(tǒng)傳至縱向柱列。抗風(fēng)柱上端與屋架的連接必須滿足的兩個(gè)要求：在水平方向必須與屋架有可靠的連接以保證有效地傳遞風(fēng)載。

32、在豎向脫開，且兩者之間能允許一定的豎向相對位移。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接（插入基礎(chǔ)杯口），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?？癸L(fēng)柱與屋架之間一般采用彈簧板連接；如廠房沉降量較大時(shí)，宜采用槽形孔螺栓連接。連接形式計(jì)算簡圖：與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦或下弦鉸接。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)圈梁、連系梁、過梁和基礎(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)廠房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大的振動荷載對廠房產(chǎn)生不利影響。2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置(a)現(xiàn)澆圈梁；(b

33、)預(yù)制圈梁 圈梁與柱子連接僅起拉結(jié)作用，不承受墻體自重，因而柱上不必設(shè)置支承圈梁的牛腿。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置無橋式吊車的廠房，當(dāng)墻厚240mm，檐口標(biāo)高8m時(shí)，應(yīng)在檐口附近布置一道圈梁；當(dāng)檐口標(biāo)高8m時(shí)，宜增設(shè)一道；對有橋式吊車廠房，除在檐口或窗頂布置圈梁外，尚宜在吊車梁標(biāo)高處或墻中適當(dāng)位置增設(shè)一道。當(dāng)外墻高度15m時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。有較大振動設(shè)備的廠房，沿墻高的圈梁間距不應(yīng)超過4m。圈梁布置圈梁應(yīng)連續(xù)布置在墻體的同一水平面上，并形成封閉狀。 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)連系梁除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、增強(qiáng)廠房的縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。連系梁一

34、般是預(yù)制的簡支梁，兩端擱置在柱牛腿上，其連接可采用螺栓連接或焊接。 2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置連系梁與柱的連接一般當(dāng)廠房高度較大(如15米以上），墻體的砌體強(qiáng)度不足以承受本身自重時(shí)，需在墻下布置承重連系梁（墻梁）。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)當(dāng)墻體開有門窗洞口時(shí)，需設(shè)置鋼筋混凝土過梁，以支承洞口上部墻體的重量。在圍護(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，使一種梁能兼作兩種或三種梁的作用，以簡化構(gòu)造，節(jié)約材料，方便施工。在單層廠房中，一般采用基礎(chǔ)梁來承托圍護(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。2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置基礎(chǔ)梁的頂

35、面標(biāo)高通常比室內(nèi)地面低50mm，以便門洞口處的地面做面層保護(hù)基礎(chǔ)梁。底部距土層的表面應(yīng)預(yù)留100mm左右的空隙，使梁可隨柱基礎(chǔ)一起沉降，同時(shí)還可防止地基土凍脹時(shí)將梁頂裂。基礎(chǔ)梁與柱的連接與基礎(chǔ)埋深有關(guān)，當(dāng)基礎(chǔ)埋深較淺時(shí)，可將基礎(chǔ)梁直接擱置在柱基礎(chǔ)的杯口上，當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深時(shí)，通過混凝土墊塊擱置在柱基礎(chǔ)的杯口上。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型原則： 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型1 屋面主要構(gòu)件的選型無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

36、保溫或不保溫卷材防水屋面，屋面坡度不應(yīng)大于1/5，一般規(guī)格為1.5m6m。無檁體系屋蓋還可采用預(yù)應(yīng)力F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。屋面板: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板。各種形式的屋面板第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型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荷載傳給屋架的作用。檁條與屋架間用預(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。一般按簡支梁設(shè)計(jì)。檁條與屋架的連接 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)

37、主要構(gòu)件選型鋼筋混凝土檁條類型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型檁條支承于屋架上弦桿一般有正放和斜放兩種。斜放時(shí)，檁條直接支承于屋架上弦桿，在荷載作用下產(chǎn)生雙向彎曲。正放時(shí)，屋架上弦要做一個(gè)三角形支座，“”形截面的檁條其翼緣可做成傾斜的，其坡度與屋面坡度相同。對于斜放檁條，則往往在屋架上弦支座處的預(yù)埋件上事先焊以短鋼板，防止傾翻。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)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。屋面梁和屋架 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型屋面梁和屋架是屋蓋結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)，直接承受屋面荷載（有時(shí)還承受懸掛吊車、管道等吊重），對保證廠房的剛度起重要作用。屋面

38、梁：屋面梁為預(yù)應(yīng)力薄腹梁，外形有單坡和雙坡兩種，截面形式有T形和工字形兩種。一般適用于跨度不大于18米的中小型廠房。優(yōu)點(diǎn)：高度小、重心低、側(cè)向剛度好，便于制作和安裝。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)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)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 兩鉸（或三鉸）拱屋架 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型兩鉸（三鉸）拱屋架比屋面梁輕，構(gòu)造也簡單，其適用跨度915米。下弦用鋼材制作時(shí)，屋架剛度較差，不宜用于重型和振動較大的廠房。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)，它在單層廠

39、房中應(yīng)用非常普遍。其外形有三角形、拱形、梯形、折線形等幾種。按制作材料分，有普通鋼筋混凝土屋架和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)各種形式屋架的內(nèi)力圖（軸力，+為受拉）（f/L=1/6） 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型拱形屋架受力合理，但其制作和屋面板鋪設(shè)都較困難，且端部上弦坡度太陡致使卷材屋面的油膏容易流淌。目前，跨度18-24米的屋架多做成折線形，24米以上的屋架有時(shí)可做成梯形。桁架式屋架的矢高和外形對屋架受力均有較大影響，一般取高跨比為1/6-1/10較為合理。三角形屋架拱形屋架梯形屋架折線形屋架第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3

40、 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 天窗架和托架 ：天窗架：天窗架的作用是形成天窗以便采光和通風(fēng)，同時(shí)承受屋面板傳來的豎向荷載和作用在天窗上的水平荷載，并將它們傳給屋架。用鋼筋混凝土或鋼材制作。 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型削弱屋蓋的整體剛度，應(yīng)加強(qiáng)支撐，宜采用鋼結(jié)構(gòu)。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 天窗架和托架 ：托架：一般為12m跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土三角形或折線形構(gòu)件，上弦為鋼筋混凝土壓桿，下弦為預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿。 托架的形式 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型(a)托架；（b）托架布置 支撐中間屋面梁/屋架，柱距屋面板/檁條寬度。第

41、二章 單層廠房結(jié)構(gòu)吊車梁直接承受吊車起重、運(yùn)行和制動時(shí)產(chǎn)生的各種往復(fù)移動荷載；吊車梁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。要求吊車梁滿足強(qiáng)度、抗裂度、剛度、疲勞強(qiáng)度的要求。吊車梁選型根據(jù)： 吊車的起重量、工作級別、臺數(shù)、廠房的跨度和柱距等。 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型2 吊車梁選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)柱的形式：主要有排架柱和抗風(fēng)柱兩類。鋼筋混凝土排架柱一般由上柱、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

42、式較多，根據(jù)其截面形式可分為矩形截面柱、I形柱、雙肢柱和管柱等幾類?？癸L(fēng)柱一般由上柱和下柱組成，無牛腿，上柱為矩形截面，下柱一般為 I形截面。 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型3 柱第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型2.6第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)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。柱的截面尺寸除了考慮吊車起重量和柱的類型兩個(gè)因素外，還應(yīng)考慮廠房跨數(shù)和高度、柱的型式、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造、施工和吊裝等。3.7廠房柱截面尺寸參考表3.8

43、第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)4 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)）。按施工方法可分為預(yù)制柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ)兩種。對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)形式主要有杯形基礎(chǔ)、高杯基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)等?；A(chǔ)的類型 2.3 單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房是由縱、橫向排架組成的空間結(jié)構(gòu)。為方便，可簡化為縱、橫向平面排架分別進(jìn)行分析，忽略兩者的相互影響。除進(jìn)行抗震和溫度應(yīng)力分析，縱向排架一般不計(jì)算。排架結(jié)構(gòu)分析主要包括：確定計(jì)算簡圖，荷載計(jì)算，柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合以及驗(yàn)算排架的水平位移值。2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.

44、4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析1 計(jì)算簡圖計(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 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)基本假定和計(jì)算簡圖：為了簡化計(jì)算，對于鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)通常作如下假定和簡化：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(無軸向變形）。根據(jù)上述假定，可得到橫向排架的計(jì)算簡圖。1 計(jì)算簡圖 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架柱的高度由基礎(chǔ)頂面算至柱頂鉸結(jié)點(diǎn)處，排架柱的軸線為柱的幾何中心線。當(dāng)為變截面柱時(shí)，排架柱軸線為一折線。第二章 單層廠

45、房結(jié)構(gòu)橫向排架的計(jì)算簡圖 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算跨度以廠房的軸線之間的距離L為準(zhǔn)，變截面處增加力偶。柱總高H柱頂標(biāo)高基礎(chǔ)底面標(biāo)高初步擬定的基礎(chǔ)高度上柱高Hu柱頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高軌道構(gòu)造高度吊車梁支承處的吊車梁高第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2 荷載計(jì)算 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、吊車荷載和風(fēng)荷載等。除吊車荷載外，其它荷載均取自計(jì)算單元范圍內(nèi)。 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)2 荷載計(jì)算 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析恒載 ：屋蓋自重G1：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。懸墻自重G5：當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻

46、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。吊車梁和軌道及連接件自重G4。上柱自重G2下柱自重G3 750第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2 荷載計(jì)算 750采用屋面梁：通過梁端支承墊板的中心線作用于柱頂。采用屋架：通過屋架上下弦中心線的交點(diǎn)作用于柱頂。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2 荷載計(jì)算 150750恒載下軸力圖恒載下計(jì)算簡圖第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)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種。屋面活荷載Q1，通過屋架以集中力的形式作用于柱頂，其作用位置與屋蓋自重G1相同。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

47、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。屋面雪荷載：屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2) 為基本雪壓 (kN/m2)； 為屋面積雪分布系數(shù)。 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2 荷載計(jì)算 S0以當(dāng)?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔辖y(tǒng)計(jì)所得50年一遇最大積雪的自重確定。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001)（部分）第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)屋面積灰荷載：對設(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。 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析注意：屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，取兩者中的較大

48、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。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)吊車荷載 ： 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2 荷載計(jì)算 單層廠房中的橋式吊車橋式吊車按照使用或達(dá)到額定值的頻繁程度分為A1-A8八個(gè)工作級別。在排架上產(chǎn)生的吊車荷載有豎向荷載，橫向水平荷載，縱向水平荷載。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析最大輪壓與最小輪壓：吊車荷載傳遞路徑：輪壓作用于軌道吊車梁牛腿柱當(dāng)小車吊有額定起重量開到橋架某一極限位置時(shí)，在這一側(cè)產(chǎn)生的輪壓稱最大輪壓 ；與最大輪壓相對應(yīng)的另一側(cè)輪壓稱最小輪壓 。（同時(shí)發(fā)生）第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析最大

49、輪壓 可從產(chǎn)品目錄中查得；最小輪壓 可由下式確定：（四輪吊車）G1,k：大車自重標(biāo)準(zhǔn)值；G2,k：小車自重標(biāo)準(zhǔn)值；G3,k：吊車額定起吊重量標(biāo)準(zhǔn)值吊車最大、最小輪壓設(shè)計(jì)值：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析多臺吊車的荷載折減系數(shù)。 與吊車輪壓相對應(yīng)的支座反力影響線的豎向坐標(biāo)值。 吊車豎向荷載 、 ：計(jì)算方法： 根據(jù)簡支梁支座反力影響線的原理參與組合的吊車臺數(shù)：單跨廠房每個(gè)排架不宜多于2臺；多跨廠房的每個(gè)排架不宜多于4臺。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析Dmax 、Dmin對下柱均為偏心力，應(yīng)將其換算成作用在下柱頂面的軸心壓力和彎矩，其彎矩： Mmax=Dmaxe4，M

50、min=Dmine4Dmax可以發(fā)生在左柱，也可以發(fā)生在右柱，在Dmax、Dmin作用下，單跨排架的計(jì)算考慮如圖(a)、(b)兩種荷載情況。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)吊車橫向水平荷載： 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析傳力過程：小車慣性力大車吊車梁排架柱作用方向：垂直軌道側(cè)（正、反向）四輪吊車，每個(gè)輪子上的橫向水平制動力：吊車橫向水平荷載系數(shù)硬鉤：0.20；軟鉤作用位置：吊車梁頂面;吊車橫向水平荷載作用小車起吊重物在啟動和制動時(shí)產(chǎn)生的橫向水平力。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)吊車橫向水平荷載： 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析考慮多臺吊車水平荷載時(shí)，無論是單跨還是多跨廠房，每榀排架參與組合的吊車臺數(shù)均不應(yīng)多于2臺。根據(jù)簡支梁

51、支座反力影響線的原理，作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載為：多臺吊車的荷載折減系數(shù)。小車沿橫向左右運(yùn)行，對Tmax要考慮向左和向右兩種工況。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)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制動輪的最大輪壓之和的10%采用： 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析吊車縱向水平荷載：作用位置：軌道頂面作用方向：沿軌道方向，由縱向排架承受縱向運(yùn)行的吊車突然啟動或剎車，由于慣性而產(chǎn)生的縱向制動力。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)無論單跨或多跨廠房，在計(jì)算吊車縱向水平荷載時(shí)，一側(cè)的整個(gè)縱向排架上最多只能考慮2臺吊車。 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析設(shè)有柱間支撐時(shí)，T0由

52、柱間支撐承擔(dān)，無柱間支撐時(shí)，T0由伸縮縫區(qū)段內(nèi)所有柱共同承擔(dān)。n為施加在一邊軌道上所有制動輪數(shù)之和，對于一般的四輪吊車，n=1;考慮兩臺四輪橋式吊車時(shí)，n=2。吊車縱向水平荷載：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析115KNy1=1x115KN115KN115KN4.4m4.4m1.6/64.85/60.45/65.55m5.55m解：=10（18+3.8+10）/2-115=44KN例2.1;已知：一單跨廠房，跨度18m,柱距6m，設(shè)計(jì)時(shí)考慮兩臺10t工作級別為A5的橋式吊車（軟鉤），吊車橋架寬度B=5.55m,輪距K=4.4m,大車質(zhì)量m1=18t,小車質(zhì)量m2=3.8t,吊車最

53、大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值 ,求 、 及 。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載： 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析當(dāng)風(fēng)遇到建筑物時(shí)在其表面上所產(chǎn)生的壓力或吸力即為建筑物的風(fēng)荷載。 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 基本風(fēng)壓值（kN/m2）， 高度z處的風(fēng)振系數(shù)； 風(fēng)荷載體型系數(shù)。 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （kN/m2）按下式計(jì)算： 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 我國荷載規(guī)范規(guī)定，基本風(fēng)壓系以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離地10m高，統(tǒng)計(jì)所得的50年一遇10分鐘平均最大風(fēng)速v0（m/s）為標(biāo)準(zhǔn)，按風(fēng)速確定的風(fēng)壓值，但不得小于0.3kN/m2。特別重要的高層建筑，取100年?；撅L(fēng)壓第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)

54、構(gòu)內(nèi)力分析風(fēng)速大小與高度有關(guān)，一般近地面處的風(fēng)速較小，愈向上風(fēng)速逐步加大。當(dāng)達(dá)到一定高度時(shí)（300500m），風(fēng)速不受地表影響，達(dá)到所謂梯度風(fēng)。而且風(fēng)速的變化還與地面粗糙程度有關(guān)。 地面粗糙度系數(shù)；H標(biāo)準(zhǔn)高度（例如10m）;風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)壓沿高度的變化規(guī)律一般用指數(shù)函數(shù)表示:VH 標(biāo)準(zhǔn)高度處的平均風(fēng)速；第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析由于規(guī)范只給出了10m高度處的風(fēng)壓，則其他高度處的風(fēng)壓可由此求得。風(fēng)壓高度變化系數(shù)：為某類地表上空高度處的風(fēng)壓與基本風(fēng)壓的比值，該系數(shù)取決于地面粗糙程度指數(shù)。現(xiàn)行規(guī)范將地面粗糙程度分為四類：A類指近海海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)； B類指田野

55、、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏 的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)； C類指有密集建筑群的城市市區(qū)； D類指密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2.11第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析風(fēng)荷載體型系數(shù)風(fēng)壓分布系數(shù)風(fēng)壓與體型的關(guān)系定義：風(fēng)荷載體型系數(shù)是指風(fēng)作用在建筑物表面所引起的壓力/吸力(平均值）與基本風(fēng)壓的比值。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析特點(diǎn)：風(fēng)荷載體型系數(shù)一般都是通過實(shí)測或風(fēng)洞模擬試驗(yàn)的方法確定，它表示建筑物表面在穩(wěn)定風(fēng)壓作用下的靜態(tài)壓力分布規(guī)律，主要與建筑物的體型與尺度有關(guān)。0.8+0.8-0.6-0.6(0.48+0.03H

56、/L)第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析在計(jì)算風(fēng)荷載對建筑物的整體作用時(shí)，只需按各個(gè)表面的平均風(fēng)壓計(jì)算，即采用各個(gè)表面的平均風(fēng)荷載體型系數(shù)計(jì)算。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析風(fēng)振系數(shù)風(fēng)速特點(diǎn)： 風(fēng)速的變化可分為兩部分：一種是長周期的成分，其值一般在10min以上；另一種是短周期成分，一般只有幾秒左右。因此，為便于分析，通常把實(shí)際風(fēng)分解為平均風(fēng)（穩(wěn)定風(fēng)）和脈動風(fēng)兩部分。穩(wěn)定風(fēng)周期長，對結(jié)構(gòu)影響小；脈動風(fēng)周期短，對結(jié)構(gòu)影響大。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析風(fēng)振系數(shù)風(fēng)的動力效應(yīng)： 對于高度較大、剛度較小的高層建筑，脈動風(fēng)壓會產(chǎn)生不可忽略的動力效應(yīng)，在設(shè)計(jì)中

57、必須考慮，目前采用加大風(fēng)荷載的辦法來考慮這個(gè)動力效應(yīng)，即對風(fēng)壓值乘以風(fēng)振系數(shù)。 對于基本自振周期T1大于0.25s的工程結(jié)構(gòu)，以及高度大于30m且高寬比大于1.5的高柔房屋均應(yīng)考慮脈動風(fēng)壓對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的風(fēng)振影響。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析單層工業(yè)廠房，迎風(fēng)面寬度第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按作用在排架柱上的均布荷載考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按柱頂標(biāo)高處取值（柱頂標(biāo)高+室內(nèi)外地面高差）柱頂以上的風(fēng)荷載按作用在柱頂?shù)乃郊辛紤]，其值為屋面風(fēng)荷載合力的水平分力以及女兒墻迎風(fēng)面和背風(fēng)面水平風(fēng)荷載的總和。風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按廠房檐口標(biāo)高取值（

58、無天窗），或天窗檐口標(biāo)高取值（有天窗）。工程簡化：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析風(fēng)向 排架計(jì)算單元的寬度 屋面斜長水平風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析活載下計(jì)算簡圖Q1屋面活載；e1對上柱偏心距；e4吊車梁支座對下柱偏心距。第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析例2.2：某單層單跨廠房排架結(jié)構(gòu)及風(fēng)載體型系數(shù)如圖所示，基本風(fēng)壓w0=0.3kN/m2，排架間距B=6m,柱頂標(biāo)高+11.400m，室外地坪標(biāo)高-0.300m，地面粗糙類別為B,求作用于排架上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值qlk及FWk。FWk解：柱頂高度：11.4+0.3=11.7m檐口高度：11.

59、7+2.1=13.8m 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析等高排架是指柱頂水平位移值相等的排架。排架內(nèi)力分析方法：等高排架剪力分配法。不等高排架力法。3 排架內(nèi)力分析 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析柱的側(cè)移剛度 代表柱頂發(fā)生單位側(cè)向位移時(shí)柱內(nèi)的剪力，反映了柱抵抗側(cè)移的能力，定義為柱的側(cè)移剛度，用D表示。、單位水平力作用于單階懸臂柱頂端，柱頂水平位移為：3 排架內(nèi)力分析 第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析： 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析由平衡條件：由物理?xiàng)l件：由幾何條件：可求得：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu) 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析各柱的剪力按柱自身側(cè)移剛度

60、與所有柱總抗側(cè)剛度的比值進(jìn)行分配。求出各柱頂剪力后，各柱可按獨(dú)立懸臂柱計(jì)算內(nèi)力,用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩和剪力。第i根排架柱的側(cè)移剛度柱i的剪力分配系數(shù)。必滿足：各柱的柱頂剪力Vi僅與F 的大小有關(guān)，而與其作用在排架左側(cè)或右側(cè)柱頂處位置無關(guān)，但F 的作用位置對橫梁內(nèi)力有影響。柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析：第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析：步驟(1):在排架柱頂部附加一個(gè)不動鉸支座以阻止其水平側(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，柱頂假想的不動鉸支座總反力為 。 2.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析第二章 單層廠房結(jié)構(gòu)任意荷載作