混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計T幻燈片2

第2章單層廠房排架結(jié)構(gòu)●2.1概述●2.1.1排架結(jié)構(gòu)●2.1.2剛架結(jié)構(gòu)●2.2排架結(jié)構(gòu)的組成與布置

●2.2.1排架結(jié)構(gòu)的組成

●2.2.2排架結(jié)構(gòu)的布置●2.3排架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件選型●2.3.1屋蓋構(gòu)件●2.3.2吊車梁及柱●2.3.3圈梁、連系梁及基礎(chǔ)梁●2.3.4基礎(chǔ)●

2.4排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析與內(nèi)力組合●2.4.1計算簡圖●2.4.2荷載計算●2.4.3內(nèi)力分析●2.4.4內(nèi)力組合●

2.5排架柱的設(shè)計●2.5.1柱的計算長度●2.5.2柱的吊裝驗算●2.5.3牛腿設(shè)計●2.5.4預(yù)埋件設(shè)計●

2.6柱下單獨基礎(chǔ)設(shè)計●2.6.1軸心受壓基礎(chǔ)●2.6.2偏心受壓基礎(chǔ)●2.6.3基礎(chǔ)的構(gòu)造要求●

2.7廠房的支撐系統(tǒng)及構(gòu)造簡述●2.7.1屋蓋支撐●2.7.2柱間支撐●

2.8鋼筋混凝土屋架設(shè)計與構(gòu)造

●2.8.1鋼筋混凝土屋架設(shè)計要點●2.8.2節(jié)點構(gòu)造●2.8.3屋架翻身扶直與吊裝的驗算●

2.9排架設(shè)計中的常見問題及分析●2.9.1縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析●2.9.2吊車梁反力差引起的縱向力矩My●

2.10輕型鋼結(jié)構(gòu)屋蓋單層廠房設(shè)計●2.10.1輕型鋼結(jié)構(gòu)屋架的形式●2.10.2輕型鋼結(jié)構(gòu)屋架的設(shè)計計算特點●

2.11思考題●

2.12習(xí)題●

2.1概述

單層廠房具有形成高大的使用空間，容易滿足生產(chǎn)工藝流程要求，內(nèi)部交通運輸組織方便，有利于較重生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品放置，可實現(xiàn)廠房建筑構(gòu)配件生產(chǎn)工業(yè)化以及現(xiàn)場施工機械化等特點。因此，單層廠房在冶金、機械制造、電機制造、化工以及紡織等工業(yè)建筑中得到廣泛的應(yīng)用。鋼筋混凝土單層廠房的常用結(jié)構(gòu)形式有排架結(jié)構(gòu)(如圖2.1所示)和剛架結(jié)構(gòu)(如圖2.2所示)。●

2.1.1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。通常，排架柱與屋架或屋面梁為鉸接，而與其下基礎(chǔ)為剛結(jié)。按照廠房的生產(chǎn)工藝和使用要求不同，排架結(jié)構(gòu)可設(shè)計為單跨或多跨、等高或不等高等多種形式，如圖2.1(a)、圖2.1(b)和圖2.1(c)所示。

在單層廠房設(shè)計中，對于跨度較大以及對相鄰廠房有較大干擾的車間，應(yīng)采用單跨廠房；對于跨度較小且生產(chǎn)工藝和使用要求相同或相近的一些車間，可組合成一個多跨廠房。多跨廠房有利于提高廠房結(jié)構(gòu)的橫向剛度，減少柱的截面尺寸，節(jié)省材料，提高土地利用率，減少公共設(shè)施及工程管道等。但多跨廠房需設(shè)置天窗等解決通風(fēng)和采光問題。單層多跨廠房一般應(yīng)設(shè)計成等高廠房，以使結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)計和計算簡單；構(gòu)件種類規(guī)格少，施工方便。但當(dāng)生產(chǎn)工藝要求的相鄰跨高差較大時，則應(yīng)設(shè)計成不等高廠房。

單層廠房中的排架結(jié)構(gòu)，根據(jù)其所用材料不同，分為鋼筋混凝土—磚排架、鋼筋混凝土排架和鋼—鋼筋混凝土排架。鋼筋混凝土—磚排架由鋼筋混凝土屋架或屋面梁、燒結(jié)普通磚柱和基礎(chǔ)組成。其承載能力和抗震性能均較低，故一般用于跨度不大于15m。柱頂標(biāo)高不大于6.6m、無吊車或吊車起重量小于5t的中小型工業(yè)廠房。鋼筋混凝土排架由鋼筋混凝土的屋架或屋面梁、柱及基礎(chǔ)組成。由于其具有較高的承載能力和較好的抗震性能，因此，可用于跨度不大于36m、檐高不大于20m、吊車起重量不超過200t的大型工業(yè)廠房。鋼—鋼筋混凝土排架由鋼屋架、鋼筋混凝土柱和基礎(chǔ)組成。其承載能力和抗震性能較鋼筋混凝土排架好，可用于跨度大于36m、吊車起重量超過250t的重型工業(yè)廠房?！?/p>

2.1.2剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)通常由鋼筋混凝土的橫梁、柱和基礎(chǔ)組成。剛架柱與橫梁為剛接，與基礎(chǔ)常為鉸接。剛架結(jié)構(gòu)按橫梁形式的不同，分為折線形門式剛架(如圖2.2(a)、(b)所示)和拱形門式剛架(如圖2.2(c)所示)。鋼筋混凝土門式剛架的頂節(jié)點做成鉸接時，稱為三鉸門式剛架，如圖2.2(a)所示；當(dāng)其頂節(jié)點做成剛結(jié)時，稱為兩鉸門式剛架(如圖2.2(b)和圖2.2(c)所示)。剛架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是梁柱整體結(jié)合，構(gòu)件種類少，制作簡單，跨度和高度較小時比鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)節(jié)省材料。但其缺點是梁柱轉(zhuǎn)折處因彎矩較大而容易產(chǎn)生裂縫；同時，剛架柱在橫梁的推力作用下，將產(chǎn)生相對位移，使廠房的跨度發(fā)生變化。因此，剛架結(jié)構(gòu)在有較大起重量的吊車廠房中的應(yīng)用受到了一定的限制。目前，剛架結(jié)構(gòu)一般僅適用于無吊車或吊車起重量不大于10t、跨度不大于18m的中小型廠房或倉庫等建筑。本章主要介紹單層裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房。●

2.2排架結(jié)構(gòu)的組成與布置

單層裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房通常由如圖2.3所示的各種不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接而成的，可分為屋蓋結(jié)構(gòu)、橫向平面排架、縱向平面排架和圍護結(jié)構(gòu)四大部分?！?/p>

2.2.1排架結(jié)構(gòu)的組成1.屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)分為無檁體系和有檁體系。無檁體系由大型屋面板、屋架或屋面梁、屋蓋支撐組成。有檁體系由小型屋面板、檁條、屋架或屋面梁、屋蓋支撐組成。有檁體系，因其剛度小整體性差，故僅適用于中小型廠房。為滿足廠房內(nèi)通風(fēng)和采光需要，屋蓋結(jié)構(gòu)中有時還需設(shè)置天窗架(其上也有屋面板)及天窗架支撐。當(dāng)生產(chǎn)工藝或使用上要求抽柱時，則需在抽柱的屋架下設(shè)置托架。1)屋面板屋面板支承在檁條或屋架(屋面梁)或天窗架上，直接承受施加在其上的屋面活荷載、積灰荷載、雪荷載及風(fēng)荷載等，并把它們傳給其下的支承構(gòu)件。2)天窗架天窗架支承在屋架上，承受其上屋面板及天窗傳來的荷載，并把它們傳給屋架。

3)檁條檁條支支承在在屋架架(屋面梁梁)上，承承受屋屋面板板傳來來的荷荷載，，并將將其傳給給屋架架。檁檁條同同時起起著增增強屋屋蓋總總體剛剛度的的作用用。4)屋架和和屋面面梁屋架或或屋面面梁一一般直直接支支承在在排架架柱上上，承承受大大型屋屋面板板或檁條、、天窗窗架及及懸掛掛吊車車等傳傳來的的全部部屋蓋蓋荷載載，并并將其其傳至至排架柱頂頂。5)托架托架支支承在在相鄰鄰柱上上，承承受其其上屋屋架傳傳來的的荷載載，并并傳給給支承柱。。屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)除除起承承力作作用外外，還還起著著圍護護作用用。2.橫向平平面排排架橫向平平面排排架由由橫向向平面面內(nèi)一一系列列排架架柱(簡稱橫橫向柱柱列)、屋架或或屋面面梁(統(tǒng)稱橫橫梁)和基礎(chǔ)礎(chǔ)組成成(如圖2.4所示)。廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)受到的的豎向向荷載載(結(jié)構(gòu)自自重、、屋蓋蓋可變變荷載載、吊吊車豎豎向荷荷載等等)和橫向水水平荷荷載(橫向風(fēng)風(fēng)荷載載、吊吊車橫橫向水水平荷荷載等等)主要由由橫向向平面排架架承受受，并并通過過它傳傳給基基礎(chǔ)及及地基基。橫向平平面排排架是是廠房房的基基本承承力結(jié)結(jié)構(gòu)，，必須須進行行設(shè)計計計算，以以確保保其可可靠性性。3.縱向平平面排排架縱向平平面排排架由由縱向向柱列列、連連系梁梁、吊吊車梁梁、柱柱間支支撐及及基礎(chǔ)等組組成(如圖2.5所示)。其作作用是是保證證廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)的縱縱向剛剛度和和穩(wěn)定性性，承承受廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)受受到的的縱向向水平平荷載載(山墻傳傳來的的縱向向風(fēng)荷載、、吊車車縱向向水平平荷載載等)，并把把其傳傳給基基礎(chǔ)。。通常，，縱向向平面面排架架承擔(dān)擔(dān)的荷荷載較較小，，縱向向柱子子又較較多，，再加上柱柱間支支撐的的加強強，因因而縱縱向平平面排排架的的剛度度較大大，而而內(nèi)力力較小，一一般可可不進進行計計算，，僅采采用構(gòu)構(gòu)造措措施即即可。。但當(dāng)當(dāng)縱向向柱子子小于7根或需需要考考慮地地震作作用時時，就就要進進行縱縱向平平面排排架的的計算算。4.圍護結(jié)結(jié)構(gòu)圍護結(jié)結(jié)構(gòu)由由縱墻墻、橫橫墻(山墻)、圈梁梁、基基礎(chǔ)梁梁、抗抗風(fēng)柱柱等組成成。這這些構(gòu)構(gòu)件主主要承承受自自重或或墻重重以及及作用用在墻墻面上上的風(fēng)荷載載?？v墻和和橫墻墻一般般為自自承重重砌體體墻，，大型型廠房房也可可采用用預(yù)制墻板板。廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)受受到的的風(fēng)荷荷載主主要由由墻體體傳給給柱子子。抗風(fēng)柱柱承受受廠房房端橫橫墻(山墻)傳來的的風(fēng)荷荷載，，并將將其傳傳給屋蓋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)和基基礎(chǔ)。。單層廠廠房的的排架架結(jié)構(gòu)構(gòu)就是是由屋屋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)、、橫向向平面面排架架、縱向平平面排排架、、圍護護結(jié)構(gòu)構(gòu)四部部分構(gòu)構(gòu)成的的整體體空間間受力力結(jié)構(gòu)構(gòu)，是由以以上四四部分分構(gòu)成成的整整體空空間受受力結(jié)結(jié)構(gòu)。。5.結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計的的主要要工作作在單層層廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計中，，屋面面板、、屋架架或屋屋面梁梁、吊吊車梁梁、連系梁梁、柱柱及基基礎(chǔ)等等組成成構(gòu)件件都有有相應(yīng)應(yīng)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)圖圖或通通用圖圖供設(shè)設(shè)計時選用用。但但柱和和基礎(chǔ)礎(chǔ)往往往需要要根據(jù)據(jù)工程程的實實際情情況進進行設(shè)設(shè)計計計算。因因此，，廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)選型型之后后，結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計的的主要要工作作是：：(1)進行結(jié)結(jié)構(gòu)布布置。。(2)選用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)構(gòu)件。。(3)分析排排架內(nèi)內(nèi)力。。(4)計算柱柱和基基礎(chǔ)配配筋。。(5)繪制結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件布布置圖圖。(6)繪制柱柱和基基礎(chǔ)施施工圖圖?！?.2.2排架結(jié)結(jié)構(gòu)的的布置置1.柱網(wǎng)布布置在廠房房的結(jié)結(jié)構(gòu)平平面布布置中中，需需根據(jù)據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝和使使用要要求，，確定廠房房承重重柱的的縱向向定位位軸線線(跨度)和橫向向定位位軸線線(柱距)。通常把柱柱的定定位軸軸線在在平面面上形形成的的網(wǎng)格格稱為為柱網(wǎng)網(wǎng)。柱柱網(wǎng)布布置既既是確定柱柱的位位置，，也是是確定定屋面面板、、屋架架或屋屋面梁梁和吊吊車梁梁等構(gòu)構(gòu)件的跨度度，同同時涉涉及到到其他他結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的布布置。。柱網(wǎng)網(wǎng)布置置直接接關(guān)系系到廠房的的經(jīng)濟濟合理理性和和先進進性，，因此此是廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計的的重要要工作作。為了便便于廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計、、構(gòu)件件生產(chǎn)產(chǎn)和施施工建建造，，柱網(wǎng)網(wǎng)尺寸寸應(yīng)符合廠廠房建建筑統(tǒng)統(tǒng)一化化基本本規(guī)則則。當(dāng)當(dāng)廠房房跨度度不大大于18m時，廠廠房柱距應(yīng)應(yīng)采用用3m的倍數(shù)數(shù)；當(dāng)當(dāng)廠房房跨度度大于于18m時，廠廠房柱柱距應(yīng)應(yīng)采用6m的倍數(shù)數(shù)。廠廠房柱柱距一一般采采用6m或6m的倍數(shù)數(shù)時(如圖2.6所示)。從技技術(shù)和和經(jīng)濟濟角度度分析析比較較，確確有明明顯的的優(yōu)越越性時時，也也可采用21m、27m或33m的跨度度和9m或其他他柱距距。2.變形縫縫的設(shè)設(shè)置變形縫縫包括括伸縮縮縫、、沉降降縫和和防震震縫。。1)伸縮縫縫如果廠廠房的的長度度或?qū)拰挾冗^過大，，當(dāng)氣氣溫變變化時時，廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)地地上部分熱熱脹冷冷縮大大，而而地下下部分分受溫溫度變變化影影響小小，基基本上上不產(chǎn)產(chǎn)生溫度變變形。。這樣樣，廠廠房上上部結(jié)結(jié)構(gòu)的的伸縮縮受到到限制制，結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)部產(chǎn)產(chǎn)生溫度應(yīng)應(yīng)力。。當(dāng)溫溫度應(yīng)應(yīng)力較較大時時，可可使屋屋面、、墻體體等開開裂，，影響響廠房的正正常使使用。。為了了減少少溫度度變化化對廠廠房的的不利利影響響，需需要沿沿廠房的橫橫向或或縱向向設(shè)置置伸縮縮縫，，將廠廠房結(jié)結(jié)構(gòu)分分成若若干個個溫度度區(qū)段段。溫度區(qū)區(qū)段的的劃分分應(yīng)盡盡可能能簡單單規(guī)整整，并并應(yīng)使使伸縮縮縫的的數(shù)量量最少少。溫度區(qū)區(qū)段的的長度度(伸縮縫縫之間間的距距離)與結(jié)構(gòu)構(gòu)類型型及其其所處處的環(huán)環(huán)境條件有有關(guān)。。《混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計規(guī)范范》規(guī)定，，裝配配式鋼鋼筋混混凝土土排架結(jié)構(gòu)構(gòu)的伸伸縮縫縫最大大間距距，在在室內(nèi)內(nèi)或土土中時時為100m；在露露天時時為70m。對于于下列列情況況，伸伸縮縫縫的最最大間間距宜宜適當(dāng)當(dāng)減小小：(1)從基礎(chǔ)礎(chǔ)頂面面算起起柱高高低于于8m。(2)屋面無無保溫溫隔熱熱措施施；(3)經(jīng)常處處于高高溫作作用或或位于于氣溫溫干燥燥地區(qū)區(qū)、夏夏季炎炎熱且且暴雨雨頻繁的地地區(qū)。。廠房的的橫向向伸縮縮縫應(yīng)應(yīng)從基基礎(chǔ)頂頂面開開始，，將相相鄰兩兩個溫溫度區(qū)區(qū)段的上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件全部部分開開；伸伸縮縫縫處采采用雙雙柱、、雙屋屋架(屋面梁)，縱墻墻和各各構(gòu)件件間留留出一一定寬寬度的的縫隙隙(如圖2.7(a)所示)，以使上上部結(jié)結(jié)構(gòu)在在溫度度變化化時，，沿縱縱向可可自由由地變變形，，不致致引起起廠房開裂裂。對對廠房房的縱縱向伸伸縮縫縫，一一般做做法是是將伸伸縮縫縫一側(cè)側(cè)的屋屋架或屋面面梁用用滾軸軸式支支座與與柱相相連(如圖2.7(b)所示)。2)沉降縫縫如果單單層廠廠房相相鄰兩兩部分分高度度差很很大(10m以上)、兩跨跨間吊吊車起重重量相相差較較大、、地基基承載載力或或土的的壓縮縮性有有較大大的差差異、、廠房各部部分的的施工工時間間先后后相差差較長長時，，可考考慮設(shè)設(shè)置沉沉降縫縫。沉沉降縫應(yīng)將將廠房房從屋屋頂至至基礎(chǔ)礎(chǔ)完全全分開開，以以使縫縫兩側(cè)側(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)發(fā)生生不同同沉降時不不致影影響廠廠房的的使用用功能能。沉沉降縫縫可兼兼起伸伸縮縫縫的作作用。。3)防震縫縫地震區(qū)區(qū)的單單層廠廠房為為減輕輕震害害，應(yīng)應(yīng)考慮慮設(shè)置置防震震縫。。當(dāng)廠廠房的建筑筑平面面、立立面復(fù)復(fù)雜或或結(jié)構(gòu)構(gòu)相鄰鄰部分分的剛剛度、、高度度相差差較大大時，需需采用用防震震縫將將其分分開。。防震震縫從從基礎(chǔ)礎(chǔ)頂面面開始始沿廠廠房全全高設(shè)置，，其寬寬度需需符合合一定定的要要求，，以避避免地地震時時相鄰鄰部分分互相相碰撞，導(dǎo)導(dǎo)致廠廠房破破壞。。地震震區(qū)廠廠房中中設(shè)置置的伸伸縮縫縫或沉沉降縫縫均應(yīng)應(yīng)符合防震震縫的的要求求。3.廠房高高度的的確定定廠房高高度是是指屋屋面梁梁底面面或屋屋架下下弦底底面的的標(biāo)高高及吊吊車軌軌頂標(biāo)高(如圖2.8所示)。這兩兩個標(biāo)標(biāo)高是是廠房房結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計中重重要的的參數(shù)，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)工藝藝和使使用要要求確確定，，同時時要符符合建建筑模模數(shù)的的規(guī)定。對無吊吊車的的單層層廠房房，屋屋面梁梁底標(biāo)標(biāo)高H根據(jù)生生產(chǎn)設(shè)設(shè)備高高度和和生產(chǎn)使使用、、檢修修所需需的高高度確確定。。對設(shè)有有吊車車的單單層廠廠房，，屋面面梁底底標(biāo)高高H由生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備備高度度和吊車起起吊運運行所所需的的高度度確定定。可可按下下列公公式計計算，，并取取兩者者中的較大大值，，即(2-1)或這里，，h1為最高高設(shè)備備的高高度；；h2為超越越設(shè)備備的安安全高高度，，一般應(yīng)不不小于于500mm；h3為最高高吊物物高度度；h4為吊索索最小小高度；、、h5、h6分別為為吊車車底、、頂至至吊車車軌頂頂高度度，可可根據(jù)據(jù)吊車車規(guī)格查查得；；h7為吊車車行駛駛安全全高度度，一一般不不小于于220mm；h8為操縱室室底至至吊車車底高高度，，由吊吊車規(guī)規(guī)格查查得。。(2-2)吊車軌軌頂標(biāo)標(biāo)高由由屋面面梁底底標(biāo)高高或屋屋架下下弦底底標(biāo)高高減去去和得得到。柱柱的牛牛腿頂頂面標(biāo)標(biāo)高為為吊車車軌頂頂標(biāo)高高減去去吊車車軌道道連接接高度度和吊車梁梁端高高度。。確定廠廠房高高度時時，考考慮建建筑模模數(shù)的的要求求，屋屋面梁梁底標(biāo)標(biāo)高應(yīng)應(yīng)為300mm的倍數(shù)數(shù)；柱柱的牛牛腿頂頂面標(biāo)標(biāo)高應(yīng)應(yīng)為300mm的倍數(shù)數(shù)；吊吊車軌軌頂標(biāo)高應(yīng)應(yīng)為600mm的倍數(shù)數(shù)。為為滿足足以上上要求求，允允許吊吊車軌軌頂實實際設(shè)設(shè)計標(biāo)高高與工工藝要要求的的標(biāo)志志高度度相差差±200mm?！?.3排架結(jié)結(jié)構(gòu)的的構(gòu)件件選型型單層裝裝配式式鋼筋筋混凝凝土排排架結(jié)結(jié)構(gòu)廠廠房中中的屋屋面板板、屋屋架或或屋面梁、、吊車車梁等等構(gòu)件件，應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)廠房房的柱柱網(wǎng)尺尺寸、、高度度、吊吊車起起重量和承承受的的荷載載等實實際情情況，，并考考慮當(dāng)當(dāng)?shù)夭牟牧瞎┕?yīng)和和施工工條件件，經(jīng)過技技術(shù)和和經(jīng)濟濟的比比較，，按標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)圖圖集中中的要要求合合理地地選用用。●2.3.1屋蓋構(gòu)構(gòu)件1.屋面板板單層廠廠房無無檁體體系屋屋蓋的的常用用屋面面板類類型、、特點點及使使用范范圍見表2-1。2.天窗架架天窗架架有鋼鋼和鋼鋼筋混混凝土土兩種種，其其跨度度為6m或9m。單層層廠房中常常用鋼鋼筋混混凝土土三鉸鉸剛架架式天天窗架架(如圖2.9所示)由兩個個三角形剛剛架在在頂節(jié)節(jié)點處處及底底部與與屋架架焊接接而成成。3.屋面梁梁和屋屋架常用屋屋面梁梁和屋屋架的的形式式、跨跨度、、特點點及適適用范范圍見見表2-2。4.托架單層廠廠房中中常用用預(yù)應(yīng)應(yīng)力混混凝土土三角角形托托架和和折線線形托托架(如圖2.10所示)?！?.3.2吊車梁梁及柱柱1.吊車梁梁吊車梁梁支承承在柱柱牛腿腿上，，承受受吊車車傳來來的豎豎向荷荷載和和橫向向或縱向水平平荷載，，并把它它們傳給給牛腿和和橫向或或縱向平平面排架架。吊車車梁同時還還有連系系縱向柱柱列，增增強廠房房縱向剛剛度的作作用。常常用吊車車梁的類型型見表2-3。設(shè)計時時可根據(jù)據(jù)吊車的的工作級級別、跨跨度、起起重量和臺數(shù)數(shù)從相應(yīng)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)圖中選選用，并并在結(jié)構(gòu)構(gòu)布置圖圖中標(biāo)明明其編號號。2.柱柱是單層層廠房重重要的承承重構(gòu)件件。按照照受力不不同分為為排架柱柱和抗風(fēng)柱。。1)排架柱排架柱的的常用形形式有矩矩形截面面柱、工工字形截截面柱和和雙肢柱柱等(如圖2.11所示)。一般，，當(dāng)排架架柱的截截面高度度h≤500mm時，采用矩形截截面柱；；當(dāng)h=600mm～800mm時，采用用矩形或或工字形形截面柱；當(dāng)h=900mm～1200mm時，采用用工字形形截面柱柱；當(dāng)h=1300mm～1500mm時，采用用工字形形截面柱柱或雙肢肢柱；當(dāng)當(dāng)h≥1600mm時，采用用雙肢柱柱。排架柱的的截面尺尺寸不僅僅要滿足足截面承承載力要要求，還還要具有有足夠的剛度度，以保保證廠房房在正常常使用過過程中不不出現(xiàn)過過大的變變形。根根據(jù)已建成成廠房的的實際經(jīng)經(jīng)驗和實實測資料料，表2-4列出可不不進行剛剛度驗算的柱的的最小截截面尺寸寸，表2-5列出柱的的常用的的截面尺尺寸，在在確定排架柱的的截面尺尺寸時，，可作為為參考。。注：(1)為基礎(chǔ)頂頂至吊車車梁底的的高度。。(2)為基礎(chǔ)頂頂至柱頂頂總高度度。(3)Q為吊車起起重量。。注：(1)矩表示矩矩形截面面b×h。(2)ⅠⅠ表示工字字形截面面b×h×hf(hf為翼緣厚厚度)。(3)雙表示雙雙肢柱b×h×hz(hz為肢桿厚厚度)。2)抗風(fēng)柱當(dāng)單層廠廠房的端端橫墻(山墻)受風(fēng)面積積較大時時，就需需設(shè)置抗抗風(fēng)柱將山墻墻分為若若干個區(qū)區(qū)格。這這樣墻面面受到的的風(fēng)荷載載，一部部分直接接傳給縱向向柱列，，另一部部分則通通過抗風(fēng)風(fēng)柱與屋屋架上弦弦或下弦弦的連接接傳給縱向向柱列和和抗風(fēng)柱柱下基礎(chǔ)礎(chǔ)。當(dāng)廠房的的跨度為為9m～12m，抗風(fēng)柱柱高度在在8m以下時，，可采用與山墻墻同時砌砌筑的磚磚壁柱作作為抗風(fēng)風(fēng)柱。當(dāng)當(dāng)廠房的的跨度和和高度較較大時，應(yīng)應(yīng)在山墻墻內(nèi)側(cè)設(shè)設(shè)置鋼筋筋混凝土土抗風(fēng)柱柱(如圖2.12(a)所示)，并用鋼筋筋與山墻墻拉接。?？癸L(fēng)柱柱與屋架架既要可可靠的連連接，以以保證把把風(fēng)荷載有有效地傳傳給屋架架直至縱縱向柱列列；又要要允許兩兩者之間間具有一一定豎向位位移的可可能性，，以防廠廠房與抗抗風(fēng)柱沉沉降不均均勻時產(chǎn)產(chǎn)生不利利的影響。。在實際際工程中中，抗風(fēng)風(fēng)柱與屋屋架常采采用橫向向有較大大剛度，，而豎向又又可位移移的鋼制制彈簧板板連接(如圖2.12(b)所示)。抗風(fēng)柱柱在風(fēng)荷載作作用下的的計算簡簡圖如圖圖2.12(c)所示。鋼鋼筋混凝凝土抗風(fēng)風(fēng)柱的上柱宜采采用不小小于350mm××350mm的矩形截截面；下下柱可采采用矩形形截面或工工字形截截面，其其截面寬寬度b≥350mm，截面高高度h≥600mm，且h≥He/25(He為抗風(fēng)柱柱基礎(chǔ)頂頂至與屋屋架連接接處的高高度)。1.圈梁圈梁為非非承重的的現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝凝土構(gòu)件件，在墻墻體的同同一水平平面上連續(xù)設(shè)設(shè)置，構(gòu)構(gòu)成封閉閉狀，并并和柱中中伸出的的預(yù)埋拉拉筋連接接。圈梁的作作用是將將廠房的的墻體和和柱等箍箍束在一一起，增增強廠房房結(jié)構(gòu)的的整體剛度度，防止止因地基基不均勻勻沉降或或較大振振動作用用等對廠廠房產(chǎn)生生的不利影影響。圈梁的設(shè)設(shè)置與墻墻體高度度、設(shè)備備有無振振動及地地基情況況等有關(guān)關(guān)。一般情況況下，單單層廠房房可按下下列原則則設(shè)置圈圈梁：無吊車的的磚砌圍圍護墻廠廠房，當(dāng)當(dāng)檐口標(biāo)標(biāo)高為5m～8m時，應(yīng)在在檐口標(biāo)高高處設(shè)置置圈梁一一道；當(dāng)當(dāng)檐口標(biāo)標(biāo)高大于于8m時，應(yīng)增增加設(shè)置置數(shù)量。(2)無吊車的的砌塊圍圍護墻廠廠房，當(dāng)當(dāng)檐口標(biāo)標(biāo)高為4m～5m時，應(yīng)在在檐口標(biāo)高高處設(shè)置置圈梁一一道；當(dāng)當(dāng)檐口標(biāo)標(biāo)高大于于5m時，應(yīng)增增加設(shè)置置數(shù)量。(3)設(shè)有吊車車或較大大振動設(shè)設(shè)備的單單層廠房房，除在在檐口或或窗頂標(biāo)標(biāo)高處設(shè)置圈圈梁外，，尚應(yīng)增增加設(shè)置置數(shù)量。。圈梁的截截面寬度度宜與墻墻厚相同同，當(dāng)墻墻厚大于于240mm時，其寬寬度不宜小小于2/3墻厚。圈圈梁的截截面高度度不應(yīng)小小于120mm。圈梁中中的縱向鋼鋼筋不應(yīng)應(yīng)少于410，綁扎接接頭的搭搭接長度度按受拉拉鋼筋考考慮，箍筋間距距不應(yīng)大大于300mm。圈梁兼兼作過梁梁時，過過梁部分分的鋼筋筋按計算另行行增配。。2.連系梁連系梁一一般為預(yù)預(yù)制鋼筋筋混凝土土構(gòu)件，，兩端支支承在柱柱牛腿上上，用預(yù)埋件件或螺栓栓與牛腿腿連接。。連系梁梁的作用用是承受受其上墻墻體及窗窗重，并傳傳給排架架柱；同同時起連連系縱向向柱列增增強廠房房縱向剛剛度的作作用。3.基礎(chǔ)梁在單層廠廠房中，，一般用用基礎(chǔ)梁梁來支承承圍護墻墻，并將將圍護墻墻的重力傳給給基礎(chǔ)。?；A(chǔ)梁梁通常為為預(yù)制鋼鋼筋混凝凝土簡支支梁，兩兩端直接接支承在基基礎(chǔ)頂部部(如圖2.13(a)所示)；如果基基礎(chǔ)埋深深較大，，可將基基礎(chǔ)梁支承承在基礎(chǔ)礎(chǔ)頂部的的混凝土土墊塊上上(如圖2.13(b)所示)。施工時，基礎(chǔ)礎(chǔ)梁支承承處應(yīng)坐坐漿?；A(chǔ)梁的的頂面一一般位于于室內(nèi)地地坪以下下50mm處；基礎(chǔ)礎(chǔ)梁的底底面以下下應(yīng)預(yù)留留100mm的空隙，，以保證證基礎(chǔ)梁可隨隨基礎(chǔ)一一起沉降降。當(dāng)基礎(chǔ)梁梁上圍護護墻較高高(如：15m以上)，墻體不不能滿足足承載力要求，，或基礎(chǔ)礎(chǔ)梁不能能承擔(dān)其其上墻重重時，可可設(shè)置連連系梁。。當(dāng)廠房房的圍護墻墻不高，，柱基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深較較小，且且地基較較好時，，可不設(shè)設(shè)置基礎(chǔ)礎(chǔ)梁，采用用墻下條條形基礎(chǔ)礎(chǔ)。●2.3.4基礎(chǔ)單層廠房房的柱下下基礎(chǔ)一一般采用用單獨基基礎(chǔ)。這這種基礎(chǔ)礎(chǔ)按外形形不同，分為為階形基基礎(chǔ)和錐錐形基礎(chǔ)礎(chǔ)，如圖圖2.14所示。為為了便于于預(yù)制柱柱的插入，，并保證證柱與基基礎(chǔ)的整整體性，，這種基基礎(chǔ)與預(yù)預(yù)制柱的的連接部部分常做成成杯口狀狀，故統(tǒng)統(tǒng)稱杯形形基礎(chǔ)。。杯形基礎(chǔ)礎(chǔ)構(gòu)造簡簡單，施施工方便便，適用用于地基基土質(zhì)較較均勻，，基礎(chǔ)持力層層距地面面較淺，，地基承承載力較較大，柱柱傳來的的荷載不不大的一一般廠房。。當(dāng)柱下基基礎(chǔ)與設(shè)設(shè)備基礎(chǔ)礎(chǔ)的布置置發(fā)生沖沖突，或或局部地地質(zhì)條件件較差，需將將柱下基基礎(chǔ)深埋埋時，為為了不改改變預(yù)制制柱的長長度，可可采用高高杯形基礎(chǔ)礎(chǔ)(如圖2.15所示)。當(dāng)柱傳來來的荷載載較大，，或地基基承載力力較小，，采用單單獨的杯杯形基礎(chǔ)所需需底面積積較大，，導(dǎo)致相相鄰基礎(chǔ)礎(chǔ)非常接接近時，，可采用用柱下條條形基礎(chǔ)(如圖2.16所示)。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)很很不均勻勻，可能能發(fā)生影影響廠房正常使使用的不不均勻沉沉降時，，也宜采采用條形形基礎(chǔ)。。如果柱柱傳來的的荷載很大大，而基基礎(chǔ)的持持力層又又很深，，則應(yīng)考考慮采用用樁基礎(chǔ)礎(chǔ)(如圖2.17所示)?！?.4排架結(jié)構(gòu)的的內(nèi)力分析析與內(nèi)力組組合對單層廠房房排架結(jié)構(gòu)構(gòu)進行內(nèi)力力分析和內(nèi)內(nèi)力組合，，是為了獲獲得排架柱在各各種荷載作作用下，控控制截面的的最不利內(nèi)內(nèi)力，作為為設(shè)計柱的依據(jù)；同同時，柱底底截面的最最不利內(nèi)力力，也是設(shè)設(shè)計基礎(chǔ)的的依據(jù)。主要內(nèi)容包包括：確定定計算簡圖圖、荷載計計算、內(nèi)力力分析和內(nèi)內(nèi)力組合?！?.4.1計算簡圖1.計算單元單層廠房結(jié)結(jié)構(gòu)受到的的荷載主要要由橫向平平面排架(簡稱橫向排排架)承擔(dān)。橫向向排架沿廠廠房縱向一一般為等間間距排列(如圖2.18(a)所示)；作用于廠廠房橫向的的荷載除吊吊車荷載外外。其他荷荷載(如結(jié)構(gòu)自重、雪荷載載、風(fēng)荷載載等)沿縱向又是是均勻分布布的。因此此，廠房中中部各橫向排架架所承擔(dān)的的荷載和受受力情況均均相同，在在計算時，，可通過兩相鄰柱距距的中線取取出有代表表性的一段段，如圖2.18(a)中的陰影部部分，作為計計算單元。。作用于計計算單元范范圍內(nèi)的荷荷載，則完完全由該單元的橫向向排架承擔(dān)擔(dān)。由于吊吊車的大車車可沿廠房房的縱向移移動，因此，通過吊吊車梁傳給給排架柱的的吊車荷載載不能按計計算單元考考慮。2.基本假定根據(jù)單層廠廠房結(jié)構(gòu)的的實際工程程構(gòu)造，為為了簡化計計算，確定定計算簡圖時，，作如下基基本假假定：：排架柱下端端固接于基基礎(chǔ)頂面。。由于預(yù)制制的排架柱柱插入基礎(chǔ)礎(chǔ)杯口有足夠的的深度，并并采用較高高一等級的的細(xì)石混凝凝土和基礎(chǔ)礎(chǔ)澆搗連成整體，而而地基的變變形又受到到設(shè)計控制制，基礎(chǔ)可可能發(fā)生的的轉(zhuǎn)動一般很小，故故可假定排排架柱的下下端固接于于基礎(chǔ)頂面面。(2)排架柱上端端與橫梁(屋架或屋面面梁的統(tǒng)稱稱)鉸接。橫梁梁通常為預(yù)制構(gòu)件，，在柱頂通通過預(yù)埋鋼鋼板焊接連連接或用螺螺栓連接在在一起。這種連接方方式，可傳傳遞水平力力和豎向力力，而不能能可靠地傳傳遞彎矩，因此假假定排架柱柱上端與橫橫梁為鉸接接較符合實實際情況(3)橫梁為軸向向變形可忽忽略不計的的剛性連桿桿。鋼筋混混凝土或預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土屋屋架在荷載載作用下，，其軸向變變形很小，，可忽略不不計，視為剛性連桿桿。根據(jù)這這一假定，，排架受力力后，橫梁梁兩端柱的的水平位移相等。但但需注意，，若橫梁為為下弦剛度度較小的組組合式屋架架或兩鉸拱、三鉸拱拱屋架，則則應(yīng)考慮橫橫梁軸向變變形對排架架柱內(nèi)力的的影響。3.計算簡圖根據(jù)上述基基本假定，，可得橫向向排架的計計算簡圖，，如圖2.18(b)所示。在計算簡圖圖中，排架架柱的軸線線分別取上上、下柱的的截面中心心線；上柱高高H1(或Hu)為牛腿頂面面至柱頂?shù)牡母叨龋幌孪轮逪1為基礎(chǔ)頂面至牛腿腿頂面的高高度；柱總總高H2(或H)為H1與H1之和；上、、下柱的截面抗彎彎剛度EI1(或EIu)、EI2(或EI1)可按所選用用的混凝土土強度等級和預(yù)預(yù)先設(shè)定的的截面形狀狀與尺寸確確定?！?.4.2荷載計算作用于廠房房橫向排架架上的荷載載有恒荷載載和活荷載載兩類。恒恒荷載一般包括括屋蓋自重重G1、上柱自重重G2、下柱自重重G3、吊車梁與與軌道聯(lián)結(jié)件等等自重G4以及由支承承在柱牛腿腿上的連系系梁傳來的的圍護結(jié)構(gòu)等自重。?；詈奢d一一般包括屋屋面活荷載載Q1、吊車豎向向荷載Dmax、吊車橫向水平平荷載Tmax、橫向的均均布風(fēng)荷載載q及作用于排排架柱頂?shù)牡募酗L(fēng)荷載Fw等(如圖2.19所示)。1.恒荷載1)屋蓋自重G1屋蓋自重為為計算單元元范圍內(nèi)的的屋面構(gòu)造造層、屋面面板、天窗窗架、屋架或或屋面梁、、屋蓋支撐撐等自重。。屋蓋自重重以集中力力G1的形式作用于柱柱頂。當(dāng)采采用屋架時時，G1的作用線通通過屋架上上、下弦中中心線的交點點，一般距距廠房縱向向定位軸線線150mm(如圖2.20(a)所示)。當(dāng)采用屋屋面梁時，，G1的作用線通通過梁端支支承墊板的的中心線。。G1對上柱截面面中心線一一般有偏心心距e1，對下柱截截面中心線線又增加一偏心距為為e2(e2為上下柱截截面中心線線的間距)。故G1對柱頂截面面有力矩M1=G1e1，對下柱變變截面處有有一個附加加力矩M1′=G1e2，如圖2.20(b)所示。2)柱自重G2和G3上、下柱的的自重G2、G3(下柱包括牛牛腿)分別按各自自的截面尺尺寸和高度計計算。G2作用于上柱柱底部截面面中心線處處，在牛腿腿頂面處，對下柱柱截面中心心線有力矩矩M2`=G2e2。G3作用于下柱柱底部，且且與下柱截面面中心線重重合，如圖圖2.21(a)和圖2.21(b)所示。3)吊車梁與軌軌道聯(lián)結(jié)等等自重G4吊車梁與軌軌道聯(lián)結(jié)等等自重G4可根據(jù)所選選用的構(gòu)配配件，由相相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖集集中查得，，軌道聯(lián)結(jié)結(jié)也可按1kN/m~2kN/m計算。G4沿吊車梁的中中線作用于于牛腿頂面面，對下柱柱截面中心心線有偏心心距e4，在牛腿頂面面處有力矩矩M3′=G4e4，如圖2.21(a)和2.21(c)所示。當(dāng)考慮G1、G2、G3、G4共同作用時時，需要按按排架計算算內(nèi)力的簡簡圖如圖2.22所示，圖圖2.22中。2.屋面活荷載載屋面活荷載載包括屋面面積灰荷載載、雪荷載載及屋面均均布活荷載載。屋面活荷載載Q1的計算范圍圍、作用形形式及位置置同屋蓋自自重G1。1)屋面積灰荷荷載當(dāng)設(shè)計的廠廠房在生產(chǎn)產(chǎn)過程中有有大量的排排灰或與灰灰源排放臨臨近時，應(yīng)考慮慮屋面積灰灰荷載。積積灰荷載按按《荷載規(guī)范》的規(guī)定取值。2)雪荷載屋面水平投投影面上的的雪荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值Sk按下式計算算：式中：——屋面積雪分分布系數(shù)，，由《荷載規(guī)范》查得?！狙?kN·m2)，按《荷載規(guī)范》給出的50年一遇的雪壓采采用。3)屋面均布活活荷載屋面水平投投影面上的的屋面均布布活荷載按按《荷載規(guī)范》的規(guī)定采用。當(dāng)該該屋面為不不上人的屋屋面時，屋屋面均布活活荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值取0.5kN·m2；如施工或或維修荷載載較大時，，應(yīng)按實際際情況采用用。屋面均布活活荷載不應(yīng)應(yīng)與雪荷載載同時組合合，僅取兩兩者中的較較大值。積灰荷荷載應(yīng)與雪雪荷載或不不上人的屋屋面均布活活荷載兩者者中的較大值同時考考慮。3.吊車荷載單層工業(yè)廠廠房中的吊吊車，按主主要承重結(jié)結(jié)構(gòu)的形式式分為單梁梁式吊車和橋式式吊車；按按吊鉤的種種類分為軟軟鉤吊車和和硬鉤吊車車；按動力來源又分分為手動吊吊車和電動動吊車。在在實際工程程中應(yīng)根據(jù)據(jù)使用要求確定，目目前多采用用電動吊車車。吊車的的起重量標(biāo)標(biāo)有如15/3t或20/5t等時，表明明吊車的主主鉤額定起起重量為15t或20t，副鉤額定起重量為為3t或5t，主、副鉤鉤的起重量量不會同時時出現(xiàn)。廠廠房設(shè)計時，按主主鉤額定起起重量考慮慮。考慮吊車在在工作中的的繁重程度度，按吊車車在使用期期內(nèi)要求的的總工作循環(huán)次次數(shù)和吊車車荷載達到到其額定值值的頻繁程程度，將吊吊車劃分為A1～A8共8個工作級別別。吊車的的工作級別別與過去采采用的吊車車工作制的對應(yīng)應(yīng)關(guān)系為：：A1～A3相應(yīng)于輕級級工作制，，例如用于于檢修設(shè)備的吊車；；A4，A5相應(yīng)于中級級工作制；；A6，A7相應(yīng)應(yīng)于于重重級級工工作作，，例如如軋軋鋼鋼廠廠房房中中的的吊吊車車；；A8相應(yīng)應(yīng)于于超超重重級級工工作作制制。橋式式吊吊車車由由大大車車和和小小車車組組成成，，大大車車在在吊吊車車梁梁的的軌軌道道上上沿沿著著廠廠房縱縱向向運運行行，，小小車車在在大大車車的的軌軌道道上上沿沿著著廠廠房房橫橫向向行行駛駛，，小小車車上上設(shè)設(shè)有滑滑輪輪和和吊吊索索用用來來起起吊吊物物件件(如圖圖2.23所示示)。橋式式吊吊車車作作用用在在排排架架上上的的吊吊車車荷荷載載有有吊吊車車豎豎向向荷荷載載Dmax與Dmin、吊吊車車橫橫向向水水平平荷荷載載Tmax及吊吊車車縱縱向向水水平平荷荷載載Te。1)吊車車豎豎向向荷荷載載Dmax與Dmin吊車車豎豎向向荷荷載載是是指指吊吊車車滿滿載載運運行行時時，，經(jīng)經(jīng)吊吊車車梁梁傳傳給給排排架架柱柱的的豎向向移移動動荷荷載載。。當(dāng)小小車車吊吊有有額額定定最最大大起起重重量量Q的物物件件，，行行駛駛至至大大車車一一端端的的極極限位位置置時時，，則則該該端端大大車車的的每每個個輪輪壓壓達達到到最最大大輪輪壓壓標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值Pmax，而而另一一端端大大車車的的各各個個輪輪壓壓即即為為最最小小輪輪壓壓標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值Pmin(如圖圖2.24所示)。Pmax和Pmin可根根據(jù)據(jù)所所選選用用的的吊吊車車型型號號、、規(guī)規(guī)格格由由產(chǎn)產(chǎn)品品樣樣本本中中查得得(如表表2-6和表表2-7所列列)。對對常常用用的的四四輪輪吊吊車車，，Pmin也可可按按下下式計計算算：：(2-4)式中中：：G———吊車車的的大大車車重重。。g———吊車車的的小小車車重重。。Q———吊車車的的額額定定最最大大起起重重量量。。由Pmax與Pmin同時時在在兩兩側(cè)側(cè)排排架架柱柱上上產(chǎn)產(chǎn)生生的的吊吊車車最最大大豎豎向向荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值Dmax和最最小小豎豎向向荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值Dmin，可可根根據(jù)據(jù)吊吊車車的的最最不不利布布置置和和吊吊車車梁梁的的支支座座反反力力影影響響線線計計算算確確定定，，如如圖圖2.25所示示。。如果果單單跨跨廠廠房房中中設(shè)設(shè)有有相相同同的的兩兩臺臺吊吊車車，，則則Dmax和Dmin可按按下下式計計算算：：(2-5)式中中：：∑∑yi———吊車車最最不不利利布布置置時時，，各各輪輪子子下下影影響響線線豎豎向向坐坐標(biāo)標(biāo)值值之和和，，可可根根據(jù)據(jù)吊吊車車的的寬寬度度B和輪輪距距K確定定。。當(dāng)廠廠房房內(nèi)內(nèi)設(shè)設(shè)有有多多臺臺吊吊車車時時，，《荷載載規(guī)規(guī)范范》規(guī)定定：：多多臺臺吊吊車車的的豎向向荷荷載載，，對對一一層層吊吊車車的的單單跨跨廠廠房房的的每每個個排排架架，，參參與與組組合合的的吊吊車車臺數(shù)數(shù)不不宜宜多多于于兩兩臺臺；；對對一一層層吊吊車車的的多多跨跨廠廠房房的的每每個個排排架架，，不不宜宜多多于4臺(每跨跨不不多多于于兩兩臺臺)。吊車車豎豎向向荷荷載載Dmax、Dmin沿吊吊車車梁梁的的中中心心線線作作用用在在牛牛腿腿頂頂面面，，對下下柱柱截截面面中中心心線線的的偏偏心心距距為為e4(如圖圖2.26(a)所示示)，相相應(yīng)應(yīng)的的力力矩矩MDmax、MDmin為MDmax=Dmaxe4MDmin=Dmine4(2-6)排架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在吊吊車車豎豎向向荷荷載載作作用用下下的的計計算算簡簡圖圖如如圖圖2.26(b)所示。。2)吊車車橫橫向向水水平平荷荷載載Tmax橋式式吊吊車車在在使使用用過過程程中中，，位位于于大大車車軌軌道道上上的的小小車車吊吊有有額額定定最最大起重重量Q的物件件在啟啟動或或制動動時，，將產(chǎn)產(chǎn)生橫橫向水水平慣慣性力力。此此慣性力力通過過大車車輪及及其下下軌道道傳給給兩側(cè)側(cè)的吊吊車梁梁，再再經(jīng)吊吊車梁梁與柱間的的連接接鋼板板傳至至排架架柱(如圖2.27所示)。在排排架計計算中中，由由此慣性性力引引起的的荷載載稱為為吊車車橫向向水平平荷載載。顯顯然，，吊車車橫向向水平荷載載對排排架柱柱的作作用位位置在在吊車車梁的的頂面面，且且同時時作用用于吊吊車兩側(cè)的的排架架柱上上，方方向相相同。。吊車的的橫向向水平平荷載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值按按《荷載規(guī)規(guī)范》規(guī)定，，可取取橫行行小車重重量g與額定定最大大起重重量Q之和的的百分分?jǐn)?shù)，，并允允許近近似地地平均均分配給給大車車的各各輪。。對常常用的的四輪輪吊車車，每每個大大車輪輪引起起的橫橫向水平荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值為：：(2-7)式中：：——橫向制制動力力系數(shù)數(shù)，對對軟鉤鉤吊車車，當(dāng)當(dāng)Q≤10t時，=12%；當(dāng)Q=16t～50t時，=10%；當(dāng)Q≥75t時，=8%；對硬鉤吊吊車，，=20%。吊車對對排架架柱產(chǎn)產(chǎn)生的的最大大橫向向水平平荷載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值Tmax，可利利用計算吊吊車豎豎向荷荷載Dmax方法求求得(如圖2.28所示)。即：：(2-8)當(dāng)計算算吊車車橫向向水平平荷載載引起起的排排架結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)內(nèi)力時時，《荷載規(guī)規(guī)范》規(guī)定：：對單單跨或或多跨跨廠房房的每每個排排架，，參與與組合合的吊吊車臺臺數(shù)不應(yīng)多多于兩兩臺。?？紤]小小車往往返運運行，，在兩兩個方方向都都有可可能啟啟動或或制動動，故故排架結(jié)構(gòu)構(gòu)受到到的吊吊車橫橫向水水平荷荷載方方向也也隨著著改變變，其其計算算簡圖圖如圖2.29所示。。3)吊車縱縱向水水平荷荷載Te吊車縱縱向水水平荷荷載是是吊車車沿廠廠房縱縱向運運行時時，由由大車車制動動引起的慣慣性力力產(chǎn)生生的，，它通通過大大車的的制動動輪與與軌道道間的的摩擦擦，經(jīng)經(jīng)吊車梁傳傳到縱縱向柱柱列或或柱間間支撐撐。吊車縱縱向荷荷載主主要與與大車車制動動輪的的輪壓壓及軌軌與軌軌道間間的滑滑動摩擦系系數(shù)有有關(guān)，，其作作用點點位于于剎車車輪與與軌道道的接接觸點點，方方向與與軌道方向向一致致?！逗奢d規(guī)規(guī)范》規(guī)定：：吊車車縱向向水平平荷載載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值Te應(yīng)按作用用在一一邊軌軌道上上所有有剎車車輪的的最大大輪壓壓Pmax之和的的10%采用。。對每側(cè)側(cè)有一一個制制動輪輪的四四輪吊吊車，，可按按下式式計算算：Te=0.1Pmax（2-9）計算多多臺吊吊車的的縱向向水平平荷載載時，，對單單跨或或多跨跨廠房房的每每個排架，，參與與組合合的吊吊車臺臺數(shù)不不應(yīng)多多于兩兩臺。。當(dāng)無無柱間間支撐撐時，，Te由同一一溫度度區(qū)段段內(nèi)的的各柱柱共同同承擔(dān)擔(dān)，且且按各各柱沿沿廠房房縱向向的抗抗側(cè)移剛度度大小小比例例分配配。當(dāng)當(dāng)有柱柱間支支撐時時，則則Te由柱間間支撐撐承受受。在排架架計算算中，，考慮慮到多多臺吊吊車同同時滿滿載，，且小小車又又同時時處于最最不利利位置置的概概率很很小。。故對對多臺臺吊車車的豎豎向荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值和水平荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值，應(yīng)應(yīng)乘以以折減減系數(shù)數(shù)ζ。當(dāng)參參與組組合的的吊車車臺數(shù)數(shù)為兩臺時時，對對工作作級別別為A1～A5的吊車車，ζ=0.90；對工工作級級別為為A6～A8的吊車車，ζ=0.95。當(dāng)參參與組組合的的吊車車臺數(shù)數(shù)為3臺時，，對工工作級別別為A1～A5的吊車車，ζ=0.85；對工工作級級別為為A6～A8的吊車，ζ=0.90。當(dāng)參參與組組合的的吊車車臺數(shù)數(shù)為4臺時，，對工工作級級別為為A1～A5的吊車車，ζ=0.80；對工工作級級別為為A6～A8的吊車車ζ=0.85。4.風(fēng)荷載載建筑物物受到到的風(fēng)風(fēng)荷載載與建建筑物物的形形式、、高度度、結(jié)結(jié)構(gòu)自自振周周期、地地理環(huán)環(huán)境等等有關(guān)關(guān)?！逗奢d規(guī)規(guī)范》規(guī)定：：垂直直于建建筑物物表面面上的風(fēng)荷荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值Wk(kN/m2)應(yīng)按下下式計計算：：Wk=βzμsμzW0(2-10)式中：：βz——高度z處的風(fēng)風(fēng)振系系數(shù)；；對于于基本本自振振周期期大于于0.25s的工程程結(jié)構(gòu)構(gòu)，以以及高高度大大于30m且高寬寬比大大于1.5的房屋屋結(jié)構(gòu)構(gòu)應(yīng)考考慮風(fēng)振振的影影響，，單層層廠房房一般般不予予考慮慮，取取βz=1.0。μs——風(fēng)荷載載體型型系數(shù)數(shù)；主主要與與建筑筑物的的體型型有關(guān)關(guān)，它它是作作用在建筑筑物表表面的的實際際風(fēng)壓壓與理理論風(fēng)風(fēng)壓的的比值值，可可由《荷載規(guī)規(guī)范》查得，，其中中“+”號表示示壓力力，““-”表示吸力。。μz——風(fēng)壓高度變變化系數(shù)；；表示高度度z處的風(fēng)壓與與10m處基本風(fēng)壓的比值，，主要與離離地面或海海平面的高高度及地面面粗糙度有有關(guān)，離地面或海平平面愈高則則風(fēng)壓愈大大；地面粗粗糙度分為為ABCD四類，A類指近海海面面或海島、、海岸、湖湖岸及沙漠漠地區(qū)；B類指田野、、鄉(xiāng)村、叢林、、丘陵以及及房屋比較較稀疏的鄉(xiāng)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市市郊區(qū)；C類指有密集建筑群群的城市市市區(qū)；D類指有密集集建筑群且且房屋較高高的城市市區(qū)；μz值可從《荷載規(guī)范》中查得。W0——基本風(fēng)壓(kN/m2)。以當(dāng)?shù)乇缺容^空曠平平坦的地面面上離地10m高，經(jīng)統(tǒng)計計分析所得得重現(xiàn)期為為50年的10分鐘平均最最大風(fēng)速為為標(biāo)準(zhǔn)確定，可可根據(jù)建筑筑物所在地地區(qū)查《荷載規(guī)范》給出的50年一遇風(fēng)壓值，但但不得小于于0.3kN/m2。單層廠房橫橫向排架承承擔(dān)的風(fēng)荷荷載按計算算單元考慮慮。為了簡簡化計算，將沿沿廠房高度度變化的風(fēng)風(fēng)荷載分為為如下兩部部分作用于于橫向排架結(jié)構(gòu)：柱頂以下的的風(fēng)荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值沿高高度取為均均勻分布其其值分別為為q1+q2(如圖2.30所示)；此時的風(fēng)風(fēng)壓高度變變化系數(shù)μz按柱頂標(biāo)高高確定。(2)柱頂以上的的風(fēng)荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值取其其水平分力力之和，并并以水平集集中風(fēng)荷載Fw的形式作用用于排架柱柱頂(如圖2.30所示)。此時的風(fēng)風(fēng)壓高度變化系數(shù)μz，對有天窗窗的可按天天窗檐口標(biāo)標(biāo)高確定；；對無天窗窗的可按屋蓋的的平均標(biāo)高高或檐口標(biāo)標(biāo)高確定。。由于風(fēng)是變變向的，因因此排架內(nèi)內(nèi)力分析時時，既要考考慮風(fēng)從橫橫向排架一側(cè)吹吹來的受力力情況，也也要考慮風(fēng)風(fēng)從橫向排排架另一側(cè)側(cè)吹來的受力情況。?！?.4.3內(nèi)力分析單層廠房結(jié)結(jié)構(gòu)是由屋屋蓋結(jié)構(gòu)、、排架柱、、山墻、吊吊車梁和連連系梁等構(gòu)件組組成的整體體空間結(jié)構(gòu)構(gòu)。當(dāng)某榀榀橫向排架架受到荷載載作用時，不僅該該排架受力力產(chǎn)生位移移，而且其其他排架也也參與受力力產(chǎn)生位移，從而使使直接受荷荷排架承受受的力減少少。這種排排架與排架架之間的相互關(guān)聯(lián)作作用稱為廠廠房的整體體空間作用用。對吊車車荷載等局局部荷載，廠房的的整體空間間作用較均均布荷載要要大。因此此，在廠房房的設(shè)計中，當(dāng)需要要考慮整體體空間作用用的有利影影響時，僅僅對吊車荷荷載而言。當(dāng)不考考慮廠房的的整體空間間作用時，，單層廠房房的橫向排排架是一個承受多種種荷載作用用、具有變變截面柱的的平面結(jié)構(gòu)構(gòu)。為了確定排排架柱在可可能同時出出現(xiàn)的荷載載作用下的的截面最不不利內(nèi)力，一般般需先對各各種荷載單單獨作用下下的排架進進行內(nèi)力分分析。對單跨排架，，通常需考考慮如下8種單獨作用用的荷載情情況況：(1)荷載(G1、G2、G3及G4等)。(2)屋面活荷載載(Q1)。(3)吊車豎向荷荷載Dmax作用于A柱，Dmin作用于B柱。(4)吊車豎向荷荷載Dmim作用于A柱，Dmax作用于B柱。(5)吊車水平荷荷載Tmax作用于A、B柱，方向由由左向右。。(6)吊車水平荷荷載Tmax作用于A、B柱，方向由由右向左。。(7)風(fēng)荷載(Fw、q1、q2)由左向右作作用。(8)風(fēng)荷載(Fw、q1、q2)由右向左作作用。排架在各種種單獨作用用的荷載情情況下的內(nèi)內(nèi)力均可用用結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)的方法進行計計算。在計計算時，如如不考慮廠廠房的整體體空間作用用，其計算簡圖可歸歸結(jié)為柱頂頂有不動鉸鉸支排架(如圖2.31(a)所示)和柱頂有側(cè)移的鉸接接排架(如圖2.31(b)所示)兩種。下面分別敘敘述這兩種種計算簡圖圖的排架內(nèi)內(nèi)力計算實實用方法。。1.柱頂為不動動鉸支排架架單跨等高排排架在恒荷荷載(如G1、G2、G3、G4等)以及屋面活活荷載(如Q1)作用下，一一般屬于結(jié)結(jié)構(gòu)對稱、、荷載對稱稱的情況，，因此，可按柱柱頂為無側(cè)側(cè)移的不動動鉸支排架架(如圖2.31(a)所示)計算內(nèi)力。由于在在排架的計計算簡圖中中假定橫梁梁為剛性連連桿，故可可按圖2.32所示的單根根柱計算簡簡圖分析柱柱的內(nèi)力。。對圖2.32所示的單根根柱計算簡簡圖，可根根據(jù)各個荷荷載(如G1或Q1、G2、G4等)對柱上、下下軸線的偏偏心距(e1、e2、e4等)，將其轉(zhuǎn)換為分別別作用在柱柱頂和牛腿腿頂面的力力矩M1和M2以及沿上、、下柱軸線作用用的集中力力。由于沿沿柱軸線作作用的集中中力僅使柱柱產(chǎn)生軸向力，而不不引起彎矩矩和剪力，，因此，可可按圖2.33所示的計算算簡圖計算柱的截截面彎矩和和剪力。圖2.33所示的計算算簡圖為一一次超靜定定結(jié)構(gòu)，用用結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)的方法可求得在在M1和M2分別作用下下的柱頂反反力R1(如圖2.34(a)所示)和R2(如圖2.34(b)所示)為：(2-11)式中：C1——柱頂力矩M1作用下的柱柱頂反力系系數(shù)，由附附錄中附表1-2查得。C2——牛腿頂面力力矩M2作用下的柱柱頂反力系系數(shù)，由附附錄中附表1-3查得。柱頂反力R1和R2的方向按實實際受力情情況確定。。當(dāng)求得M1和M2共同作用下下的柱頂反反力(R=R1+R2)后，即可按按懸臂柱計計算柱的截面彎矩矩和剪力。。2.柱頂為有側(cè)側(cè)移的鉸接接排架排架在吊車車荷載及風(fēng)風(fēng)荷載作用用下，一般般可按柱頂頂為有側(cè)移移的鉸接排架(如圖2.31(b)所示)進行內(nèi)力計計算。吊車豎向荷荷載作用的的排架內(nèi)力力計算吊車豎向荷荷載Dmax和Dmin同時分別作作用在兩側(cè)側(cè)柱的有側(cè)側(cè)移鉸接排架柱柱的內(nèi)力(如圖圖2.26(b)所示)，根據(jù)力的的疊加原理理，可由圖2.35(a)和圖2.35(b)的內(nèi)力計算算結(jié)果疊加加而得。對于吊車豎豎向荷載Dmax作用在A柱的圖2.35(a)所示情況，，作用于A柱下柱軸線線上的Dmax僅對其下柱柱產(chǎn)生軸向向力，故可可按圖2.36(a)所示計算排排架柱的截截面彎矩和和剪力。計計算時，可可按如下步步驟進行：在排架柱頂頂附加一個個不動鉸支支座(圖2.36(b))，按前述的的柱頂為不動鉸支支排架計算算牛腿頂面面處作作用用下的柱頂頂反力和和柱柱的內(nèi)力。此此時的為為：：(2-12)式(2-12)中的柱頂反反力系數(shù)C2仍由附錄中中附表1-3查得。(2)為消除附加加不動鉸支支座的影響響，將柱頂頂反力反向向作用于有有側(cè)移的鉸接排架架柱頂，按按剪力分配配法求得此此時的柱頂頂剪力Vi，即可按懸臂柱計算算柱的內(nèi)力力。柱頂剪剪力Vi為(2-13)(2-14)式中：——第i柱的柔度，，即柱頂作作用單位水水平力時在在柱頂產(chǎn)生生的水平位位移，其倒倒數(shù)1/稱為第i柱的抗剪剛剛度?！趇柱的剪力分分配系數(shù)，，即第i柱的抗剪剛剛度1/與各柱抗剪剪剛度總和和的比值，，且Σ=1；對于單層層單跨對稱稱排架結(jié)構(gòu)構(gòu)=0.5。C