單層廠房課件

單層廠房

Framestructures在廠房端部橫向定位軸線與山牆邊緣重合,將山牆內(nèi)側(cè)第一排柱中心內(nèi)移500mm；伸縮縫兩邊的中心線向兩邊移動(dòng)500mm.柱網(wǎng)的佈置應(yīng)符合《廠房建築模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ6-68跨度在18M和18M以下時(shí)，採用30M的模數(shù)；跨度在18M以上時(shí)，採用60M的模數(shù)；3Theplaneplacementofthestructure

單層廠房的平面佈置包括柱網(wǎng)佈置，吊車梁，維護(hù)牆佈置，屋面梁，天溝板佈置，基礎(chǔ)與基礎(chǔ)梁佈置等。4Thedeformationgaps變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。1）伸縮縫(temperaturegap)結(jié)構(gòu)體系很長(zhǎng)時(shí)，溫度應(yīng)力過大。通過設(shè)置伸縮縫來解決。最大伸縮縫間距：處於室內(nèi)或土中100M

處於露天時(shí)70M2）沉降縫（settlementgap）:解決不均勻沉降問題。3）防震縫（Seismicgap）:當(dāng)建築物平面、立面複雜，結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大時(shí)。Theplacementofbrace單層廠房的支撐體系分為屋蓋支撐體系和柱間支撐體系兩部分。1）屋蓋支撐屋蓋支撐包括屋架上、下弦橫向水準(zhǔn)支撐、縱向水準(zhǔn)支撐、垂直支撐和縱向水準(zhǔn)系桿、天窗架支撐。2）柱間支撐柱間支撐的主要作用是增強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性。以下情況設(shè)置（1）廠房?jī)?nèi)設(shè)置重級(jí)工作制吊車，或中、輕級(jí)工作制吊車起重量在10噸以上；（2）廠房跨度在18米及18米以上，或柱高在8米以上；（3）縱向柱的總數(shù)每排在7根以下；（4）設(shè)有3噸及3噸以上吊車；（5）露天吊車的柱列。

維護(hù)結(jié)構(gòu)佈置單層廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括屋面板、牆體、抗風(fēng)柱、圈梁、連系（牆）梁、過梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件。(1)抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦交接?？癸L(fēng)柱一般應(yīng)滿足兩個(gè)要求：一、是在水準(zhǔn)方向上必須與屋架有可靠的連接以保證有效傳遞風(fēng)荷載；二、是保證在豎向應(yīng)允許兩者之間有一定相對(duì)位移的可能性。（2）圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁圈梁的作用是將牆體與排架柱、抗風(fēng)柱等連接在一起，以增加廠房的整體剛度；連系梁的作用是聯(lián)繫縱向柱列，以增強(qiáng)廠房的縱向剛度並傳遞風(fēng)荷載到縱向排架。過梁的作用是承受門窗洞口上的牆體重量?；A(chǔ)梁的作用承受圍護(hù)牆體的重量。12.3單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型(自學(xué))12.4排架內(nèi)力分析12.4.1計(jì)算簡(jiǎn)圖（一）、計(jì)算單元（二）、計(jì)算假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）柱上端與屋架（或屋面梁）鉸接；（2）柱下端與基礎(chǔ)固接；（3）排架橫樑為無軸向變形的剛桿，橫樑的兩端處的水準(zhǔn)位移相等；（4）排架柱的高度有固定段支柱頂鉸接點(diǎn)處；（5）排架的跨度以廠房的軸線為準(zhǔn)。12.4.2荷載的計(jì)算12.4.2.1永久荷載(1)屋架自重:柱頂以上所有永久荷載的綜合G1通過屋架的支點(diǎn)作用於柱頂。作用點(diǎn)位於廠房定位軸線內(nèi)側(cè)150mm處。(2)上柱自重G2上柱自重G2對(duì)下柱的偏心距為e2，則G2對(duì)下柱的偏心距為（3）下柱自重G3G3作用於下柱，與下柱中心線重合；（4）吊車梁及軌道等自重G412.4.2.2可變荷載廠房的可變荷載包括:屋面活荷載、吊車荷載和風(fēng)荷載三部分。（1）屋面活荷載：包括屋面均布活荷載、雪荷載和積灰荷載三部分。包括屋面均布活荷載：查規(guī)範(fàn)。雪荷載：式中，Sk為雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值；為屋面積灰分佈係數(shù)；

S0為基本雪壓(KN/m2):它是以一般空曠平坦地面上統(tǒng)計(jì)所得30年一遇最大積雪自重確定的。積灰荷載：查閱荷載規(guī)範(fàn)。12.4.2.3吊車荷載吊車荷載與吊車工作頻繁程度有關(guān):吊車工作制頻繁程度輕級(jí)運(yùn)行時(shí)間占全部生產(chǎn)時(shí)間不足15%中級(jí)運(yùn)行時(shí)間占全部生產(chǎn)時(shí)間在15-45%之間重級(jí)運(yùn)行時(shí)間占全部生產(chǎn)時(shí)間超過45%吊車豎向荷載Dmax(或Dmin)

最大輪壓Pmax，k:當(dāng)小車在額定最大起重量並開到大車的極限狀態(tài)位置時(shí)，在大車的每一個(gè)車輪產(chǎn)生的輪壓。在另一側(cè)的輪壓稱為最小輪壓Pmin,k。Pmax,k可以根據(jù)吊車型號(hào)、規(guī)格等條件查閱有關(guān)資料。式中，和分別為大車和小車的自重（標(biāo)準(zhǔn)值），均以噸計(jì)；為吊車的額定起重量；重力加速度。最大輪壓設(shè)計(jì)值Pmax和最小設(shè)計(jì)值Pmin取值如下：柱最大豎向吊車荷載Dmax，Dmin參與組合的吊車臺(tái)數(shù)吊車工作制輕級(jí)和中級(jí)重級(jí)和超重級(jí)240.90.80.950.85當(dāng)兩臺(tái)吊車滿起重量並開到如下位置時(shí)，柱子將產(chǎn)生最大豎向力。根據(jù)影響線的概念，P=1，則柱子產(chǎn)生的內(nèi)力為圖2.37多臺(tái)吊車的荷載折減係數(shù)Dmax和Dmin對(duì)下柱都是偏心壓力，轉(zhuǎn)換成作用在下柱頂面的軸向壓力和彎矩。e4—吊車梁支座鋼墊板的中心線之下柱軸線的距離。（2）吊車橫向水準(zhǔn)荷載Tmax小車吊起起重量以後，在啟動(dòng)和剎車時(shí)產(chǎn)生的慣性力，即為橫向水準(zhǔn)荷載。吊車的橫向剎車力平均傳給兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。在計(jì)算吊車橫向水準(zhǔn)荷載作用下的排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)，無論是單跨還是多跨最多開率兩臺(tái)吊車同時(shí)剎車。對(duì)於Q不超過50T的吊車，每一個(gè)大車輪傳遞的水準(zhǔn)荷載為：

為橫向水準(zhǔn)荷載係數(shù)：當(dāng)時(shí)，對(duì)於軟吊鉤：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，對(duì)於硬吊鉤：（3）吊車縱向水準(zhǔn)荷載T0吊車縱向水準(zhǔn)荷載是橋式吊車在廠房縱向啟動(dòng)和剎車時(shí)產(chǎn)生的慣性力。對(duì)於單跨和多跨廠房只考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)剎車。n為吊車每側(cè)的制動(dòng)輪數(shù)，對(duì)於一般四輪吊車n=1.2.4.2.4風(fēng)荷載垂直於廠房各部分表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）：

—基本風(fēng)壓(kN/m2),不小於0.25kN/m2基本風(fēng)壓：以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離地10米高由統(tǒng)計(jì)所得的30年一遇10分鐘內(nèi)平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)，按公式

—

z高度處的風(fēng)振係數(shù)，對(duì)於單層廠房

—風(fēng)荷載體型係數(shù)；

—風(fēng)荷載高度變化係數(shù)；風(fēng)荷載高度變化係數(shù)，根據(jù)地面粗糙程度查表選取。A類：近海、海面、海島、海岸及沙漠地區(qū)；B類：田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)；C類：有密集建築群的大城市郊區(qū)。排架計(jì)算單元寬度範(fàn)圍內(nèi)風(fēng)荷載的設(shè)計(jì)值為：柱頂以上水準(zhǔn)集中風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：12.4.3排架內(nèi)力分析12.4.3.1登高排架內(nèi)力計(jì)算計(jì)算的總的原則是按剛度分配的方法.(1)階梯形柱位移的計(jì)算主要的目的是求柱子的剪切剛度12.4.3.2柱頂水準(zhǔn)集中力作用下（剪力分配法）由於橫樑為剛度無限大，所以各柱頂點(diǎn)的位移相等。12.4.3.3任意荷載作用下任意荷載作用下，等高排架的內(nèi)力計(jì)算步驟如下：（1）在排架柱頂附加不動(dòng)鉸支座，求出支反力；（2）車處不動(dòng)鉸支座，在此排架柱上反向作用支座反力R，已恢復(fù)到原來的實(shí)際情況；（3）疊加上述兩種情況的內(nèi)力。12.4.4不等高排架內(nèi)力計(jì)算（自學(xué)）12.4.5排架內(nèi)力組合排架內(nèi)力組合的目的是求出控制介面的最不利內(nèi)力,作為柱和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù).12.4.5.1控制截面控制截面是指對(duì)柱配筋和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)起控制作用的截面.上柱底面I-I,牛腿頂面II-II,下柱底面III-III.12.4.5.2荷載效應(yīng)組合為了求出控制截面的最不利內(nèi)力,就必須按這些荷載同時(shí)出現(xiàn)的可能性進(jìn)行組合.

可變荷載的組合值係數(shù)，當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上可變荷載參與組合，且其中有風(fēng)荷載時(shí)，取，其餘情況下，常見的荷載組合：(1)永久荷載+0.85（風(fēng)荷載+吊車荷載+屋面活荷載）(2)永久荷載+0.85（風(fēng)荷載+屋面活荷載）(3)永久荷載+吊車荷載+屋面活荷載(4)永久荷載+0.85（風(fēng)荷載+吊車荷載）(5)永久荷載+吊車荷載(6)永久荷載+風(fēng)荷載12.4.5.3內(nèi)力組合一般考慮以下四種內(nèi)力組合:（1）+Mmax及相應(yīng)的N、V；（2）-Mmax及相應(yīng)的N、V；（3）Nmax及相應(yīng)的M、V；（4）Nmin及相應(yīng)的M、V；進(jìn)行內(nèi)力組合時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下主要問題:（1）永久荷載在任何一種內(nèi)力組合時(shí)都應(yīng)存在:（2）吊車荷載Dmax應(yīng)當(dāng)分別作用在左柱和右柱；（3）在考慮吊車橫向水準(zhǔn)荷載時(shí)，必須考慮豎向水準(zhǔn)吊車荷載；（4）應(yīng)當(dāng)考慮左右兩個(gè)方向的橫向水準(zhǔn)作用；（5）風(fēng)荷載的作用方向考慮左右兩種情況；12.5單層廠房結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件設(shè)計(jì)12.5.1鋼筋混凝土屋架設(shè)計(jì)要點(diǎn)（自學(xué)）12.5.2鋼筋混凝土柱設(shè)計(jì)12.5.2.1矩形和I字形截面柱設(shè)計(jì)(1)柱的計(jì)算長(zhǎng)度見表2.22（P137）(2)吊裝、運(yùn)輸階段的承載力和裂縫寬度驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件在吊裝時(shí)的動(dòng)力係數(shù)採用1.5,吊裝時(shí)混凝土的強(qiáng)度採用設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:12.5.2.2牛腿設(shè)計(jì)按照集中力作用線至柱下邊緣的距離a1,分為兩種：a1>h0,長(zhǎng)牛腿

a1<=h0,短牛腿（1）牛腿的受力特點(diǎn)和破壞形態(tài)彈性階段、裂縫出現(xiàn)與開展階段、破壞階段。裂縫的出現(xiàn)與開展：20%-40%極限荷載，出現(xiàn)裂縫1；40%-60%極限荷載，出現(xiàn)裂縫2；80%極限荷載，出現(xiàn)裂縫3；破壞形態(tài)：壓彎破壞：見圖（a）斜壓破壞：見圖（b,c）剪切破壞：見圖（d）(2)牛腿截面尺寸的確定一般以斜截面的抗裂度為控制條件，即以控制其在使用階段不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)細(xì)微斜裂縫為準(zhǔn)。-作用於牛腿頂部按荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算的豎向力值；

-作用於牛腿頂部按荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算的水準(zhǔn)拉力值；

-裂縫控制係數(shù)。疲勞驗(yàn)算其他牛腿

-豎向力作用點(diǎn)至下柱邊緣的距離；

-牛腿寬度；

-牛腿與下柱交接面的垂直截面的有效高度；（3）牛腿的承載能力計(jì)算（a）縱向受拉鋼筋的確定（b）水準(zhǔn)箍筋和彎起鋼筋的構(gòu)造要求《規(guī)範(fàn)》規(guī)定：水準(zhǔn)鋼筋的直徑6-12mm，間距100-150mm，且在上部2/3h，總面積不少於受拉鋼筋總面積的1/3；當(dāng)a/h0>=0.3時(shí)，應(yīng)設(shè)置彎起鋼筋，範(fàn)圍在l/6-l/2之間，截面面積不少於受拉鋼筋截面面積的2/3，且不應(yīng)少於0.0015bh,不少於3根，直徑不應(yīng)小於12mm.12.5.3鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)12.5.3.1概述種類:獨(dú)立基礎(chǔ);條形基礎(chǔ);十字交叉基礎(chǔ);筏板基礎(chǔ);樁基礎(chǔ)等.12.5.3.2柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)(1)獨(dú)立基礎(chǔ)底面尺寸的確定A軸心受壓柱下基礎(chǔ)：設(shè)d為基礎(chǔ)埋置深度，基礎(chǔ)和土的平均重度為B偏心受壓柱下基礎(chǔ)假定基礎(chǔ)底面的壓力按線性分佈，基礎(chǔ)邊緣的最大和最小應(yīng)力：M-作用於基礎(chǔ)底面的彎矩設(shè)計(jì)值；W-基礎(chǔ)底面面積的抵抗矩，則當(dāng)e<l/6時(shí)，pmin>0,地基反力分佈圖為梯形；當(dāng)e=l/6時(shí)，pmin=0,地基反力分佈圖為三角形；當(dāng)e>l/6時(shí)，pmin<0,地基一部分為拉應(yīng)力,則基礎(chǔ)底面的實(shí)際壓力分佈為3al,根據(jù)平衡關(guān)係：確定偏心受壓柱下基礎(chǔ)底面尺寸時(shí)，應(yīng)符合下列條件：確定偏心受壓基礎(chǔ)底面積時(shí)，採用以下方法（試演算法）：（1）按軸心受壓基礎(chǔ)公式計(jì)算，計(jì)算基礎(chǔ)底面積A1（2）考慮偏心影響，A=（1.1-1.4）A1（3）確定最大和最下基底壓力（4）驗(yàn)算是否滿足2.76和2.77的要求,修改b,l指導(dǎo)符合條件為止。（2）柱下獨(dú)立基礎(chǔ)高度的確定根據(jù)抗沖切條件確定基礎(chǔ)的高度：bt-為沖切破壞最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)；bb-為沖切破壞最不利一側(cè)斜截面的下邊長(zhǎng)