單層工業(yè)廠房習題

1、鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房習題一、填空題：1、 廠房屋蓋結(jié)構(gòu)有、兩種類型。2、 廠房橫向排架是由 、組成。3、 廠房縱向排架是由 、組成。4、 屋架之間的支撐包括 、。5、 鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)單層廠房當室內(nèi)最大間距為 ，室外露天最大間距為時，需設伸縮縫。6、 柱間支撐按其位置可分為 和。7、 單廠排架內(nèi)力組合的目的是 。8、 鋼筋混凝土單層廠房排架的類型有 、兩種。9、 等高排架在任意荷載作用下的內(nèi)力計算方法是 。10、 廠房柱牛腿的類型有 、兩種。二、判斷題：1、單層廠房有檁體系屋蓋整體性和剛度好。（）2、單層廠房無檁體系屋蓋整體性和剛度好。（）3、鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)單層廠房，除基礎之外，所有構(gòu)

2、件都是預制的。（）4、 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)計算時，橫向排架和縱向排架都必須計算。（）5、 單層工業(yè)廠房的牛腿柱的牛腿主要發(fā)生斜壓破壞。（）6、 等高排架在任意何載作用下都可采用剪力分配法進行計算。（）7、 不等高排架在任意何載作用下都可采用剪力分配法進行計算。（）&排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合時，恒載在任何情況下都參與組合。（）9、 風荷載分左來風和右來風，二者同時參與組合。（）10、 單層單跨的廠房參與組合的吊車臺數(shù)最多考慮兩臺。（）三、選擇題：1、有吊車廠房結(jié)構(gòu)溫度區(qū)段的縱向排架柱間支撐布置原則以下列（）項為正確做法。A下柱支撐布置在中部， 上柱支撐布置在中部及兩端B下柱支撐布置在兩端， 上柱支撐布置在

3、中部C下柱支撐布置在中部，上柱支撐布置在兩端D下柱支撐布置在中部及兩端，上柱支撐布置在中部2、 單層廠房排架柱內(nèi)力組合中可變荷載的下列特點，（）有誤。A吊車豎向荷載，每跨都有Dmax在左、Dmin在右及D min在左、Dmax在右兩種情況；每次只選一種B吊車橫向水平荷載Tmax同時作用在該跨左、右兩柱，且有正、反兩個方Word資料向 CDmax或D min必有Tmax，但有Tm ax不定有Dmax或Dmin D風荷載有左來風和右 來風，每次選一種3、 當單層工業(yè)廠房縱向排架柱列數(shù)（）時，縱向排架也需計算。A8B9C6D74、 排架計算時，對一單層單跨廠房一個排架，應考慮（）臺吊車。A4臺 B2

4、臺 C3臺 D按實際使用時的吊車臺數(shù)計5、 排架計算時，對一單層多跨廠房的一個排架，應考慮（）臺吊車。A4臺 B2臺 C3臺 D按實際使用時的吊車臺數(shù)計6、 大部分短牛腿的破壞形式屬于（）。A剪切破壞 B斜壓破壞 C彎壓破壞 D斜拉破壞7、 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合時，任何情況下都參與組合的荷載是（）。A活荷載 B風荷載 C吊車豎向和水平荷載D恒荷載四、簡答題：1、簡述廠房屋蓋結(jié)構(gòu)的類型及特點。2、排架結(jié)構(gòu)廠房柱網(wǎng)的布置模數(shù)有哪些要求？3、廠房支撐系統(tǒng)的支撐作用：4、屋架之間需設置哪些支撐？各有什么作用？5、試述天窗架的支撐作用。6、試述柱間支撐及布置7、柱間支撐為什么要設在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央

5、的柱間？8、單層工業(yè)廠房是否需要計算縱向排架？9、排架的計算簡圖有何基本假定？10、繪出單跨單層廠房在下列荷載作用下的實際結(jié)構(gòu)圖形和結(jié)構(gòu)計算簡圖：11、單層工業(yè)廠房排架內(nèi)力計算時，需要單獨考慮的荷載有哪些？12、排架計算時，對單層單跨廠房和單層多跨廠房的一個排架，如何考慮吊車的臺 數(shù)？13、單廠排架內(nèi)力組合的目的是什么？14、什么叫剪力分配法？15、等高排架在任意何載作用下的內(nèi)力計算如何進行？16、如何確定排架柱的控制截面？17、單廠排架內(nèi)力組合中通常選擇哪幾種組合？18、單廠排架內(nèi)力組合中有哪些注意事項？19、排架內(nèi)力符號的規(guī)定：20、如何選擇柱的截面形式？其特點如何？21、為何要對柱進行吊

6、裝驗算？22、單廠柱子吊裝驗算時有哪些注意事項？23、短牛腿的破壞形式24、柱下獨立基礎的設計內(nèi)容主要有哪些?參考答案一、填空題：1、有檁體系 無檁體系2、 屋架（橫梁）橫向柱列基礎3、縱向柱列 基礎 連系梁 吊車梁 柱間支撐4、上弦水平支撐 下弦水平支撐 垂直支撐 縱向水平系桿：5、100m70m。6、上柱柱間支撐 下柱柱間支撐7、尋找計算截面的最不利的內(nèi)力8、等高排架不等高排架9、剪力分配法10、長牛腿 短牛腿二、判斷題：1、X 23V 4、X 5、 6、 7、X 89、X 10、三、選擇題：1、A 2、C 3、D 4、B 5、A 6、B 7、D四、簡答題:1、（ 1 ）無檁體系：大型屋面

7、板、屋架（或屋面梁）及屋蓋支撐、天窗架及其支撐 等組成，其剛度和整體性好。2）有檁體系：由小型屋面板（或瓦材）、檁條、屋架及屋蓋支撐組成，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，故整體性及剛度較差，其造 價比無檁體系的大，僅能用于運輸、吊裝等困難的情況下或在輕型不保溫的廠房中才被 采用。2、 （1）柱距：6m,標準化、定型化，經(jīng)濟效果好（大柱網(wǎng)時如12m柱距時，采用 托梁，仍可用6m的標準構(gòu)件）。（2）跨度： 18m時，符合3m的倍數(shù)；18m時，符合6m的倍數(shù)。3、（ 1）保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作；（2 ）增強廠房的整體穩(wěn)定性和空間剛度；（3 ）把水平荷載傳遞到主要承重

8、構(gòu)件上。4、（1）屋架上弦橫向水平支撐：一般設在溫度區(qū)段的端部第一或二個柱距。 增強屋蓋的整體剛度； 保證屋架上弦或屋面梁上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定； 將山墻抗風柱傳來的縱向水平力傳到兩側(cè)柱列上。（2）屋架下弦橫向水平支撐：上弦水平支撐的對應位置。 保證將屋架下弦受到的縱向水平荷載傳給縱向排架柱頂； 防止下弦桿產(chǎn)生振動。（3）屋架下弦縱向水平支撐：常設置在屋架下弦的端部節(jié)間，并與下弦橫向水平支撐組成封閉的支撐體系，以利 增強廠房的整體性。 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 空間作用與剛度。 在屋蓋設有托架時，還可以保證托架上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定，并將托架區(qū)域內(nèi)的橫向 水平

9、風荷載有效地傳到相鄰柱上。（4）屋架垂直支撐與水平系桿： 保證屋架在安裝和使用階段的側(cè)向穩(wěn)定，防止吊車工作時間屋架下弦的側(cè)向顫動，增強廠房的整體剛度； 設置在第一柱間的下弦受壓水平系桿，除了能改善屋架下弦的側(cè)向穩(wěn)定外，防止 局部失穩(wěn)外，當山墻抗風柱與屋架下弦連接時，還有支承抗風柱、傳遞山墻風荷載的作 用。5、保證天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定；將天窗端壁上的水平風荷載傳遞給屋架。6、柱間支撐分為上柱柱間支撐和下柱柱間支撐。（1）柱間支撐的作用：柱間支撐把沿廠房縱向相鄰的兩根柱連接在一起，以承受由山墻傳來的風力和由吊車梁傳來的縱向水平制動力以及縱向水平地震力；提高廠房縱向剛度和穩(wěn)定性，它相當于在縱向柱列中

10、設置的不動點。（2 ）柱間支撐的布置：如圖 11-1所示。 一般情況下，應在廠房單元的中部設置上、下柱間支撐，且下柱支撐應與上柱支 撐配套設置； 有吊車或8度和9度時，宜在廠房單元兩端增設上柱支撐； 廠房單元較長或 8度三、四類場地和 9度時，可在廠房單元中部 1/3區(qū)段內(nèi)設置 兩道柱間支撐。圖11-1 柱間支撐的布置圖7、柱間支撐把沿廠房縱向相鄰的兩根柱連接在一起，以承受由山墻傳來的風力和由吊車梁傳來的縱向水平制動力以及水平地震力，提高 廠房縱向剛度和穩(wěn)定性它相當天縱向柱列中設置的不動點。如果將它設置在伸縮縫兩 端的柱間，當溫度變化時，將使伸縮縫區(qū)段內(nèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形，不僅受到具有一定抗側(cè)剛 度

11、的柱的約束，而且受到抗側(cè)剛度較大的柱間支撐的約束，產(chǎn)生較大的溫度應力，可能 在廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件中引起豎向的溫度裂縫。因此，將柱間支撐設置在伸縮縫區(qū)段兩端的柱 間一般說來是不妥的。當溫度變化時，伸縮縫區(qū)段的中點，是該區(qū)段的不動點，將柱間支撐設在該區(qū)段不 動點上，既不會約束伸縮縫區(qū)段內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件沿縱向變形，避免引起附加的溫度應力， 又能起承受水平力、提高廠房縱向剛度的作用。因此，應將柱間支撐設置在廠房伸縮縫 區(qū)段的中央或臨近中央的柱間。8、 廠房的縱向柱子較多， 通常其水平剛度較大， 在縱向水平荷載作用下， 每根柱子 分到的水平力較小，故縱向排架一般可不必計算。但當縱向柱子較小（少于7個），或需 要考

12、慮地震作用時，應進行縱向排架計算。9、（ 1）屋架與柱頂鉸接，柱底與基礎剛接；（2） 屋架或屋面梁為剛性桿件，即無軸向變形，EI ；（3）在排架的計算簡圖中，柱的計算軸線應取其上、下柱的截面形心線。10、如圖 11-211-6 所示。（1）屋蓋恒荷載G1 :如圖11-2所示。作用點位于：距定位軸線（柱外緣） 150mm處（根據(jù)施工安裝及hu必備的搭接長度確定的），距上柱幾何形心線：8 1502上、下柱幾何形心線偏心距:e2Word資料M1G1e1M 2 G1 e2圖11-2屋蓋恒載作用下計算簡圖(2) 柱(上柱重G2、下柱重G3)及吊車梁自重 G4作用下;如圖 11-3 所示。M 2 G4e3

13、 G2ei圖11-3吊車梁及上、下柱自重作用下計算簡圖圖11-4吊車豎向荷載作用下計算簡圖(3 )吊車豎向荷載 Dmax、Dmin作用下;如圖11-4所示。(4 )吊車水平荷載Tmax作用下;rtrJTT 17TH7圖圖11-5 吊車水平荷載作用下計算簡圖圖11-6 風荷載作用下計算簡圖11、（1 ）恒荷載；屋架、屋面板、天窗、牛腿柱柱、吊車梁及軌道自重等;（2）屋面活載；（3）吊車豎向荷載Dmax、Dmin （左右兩種情況）；（4 ）吊車水平荷載Tmax ：（左右兩種情況）；（5 ）風荷載：（左右兩種情況）；12、考慮到多臺吊車同時工作并都達到最不利位置的組合概率很小，規(guī)范規(guī)定，計 算排架時

14、，單跨一般按不多于兩臺考慮，多跨廠房按不多于四臺考慮。13、進行內(nèi)力分析和組合的目的就是要找出在哪些荷載共同作用下，對排架柱的某 一特定截面產(chǎn)生最不利內(nèi)力。為此，可先對各項荷載作用分別進行內(nèi)力計算，然后用內(nèi) 力組合的方法求出控制截面的最不利內(nèi)力。14、當排架結(jié)構(gòu)柱頂作用有水平集中力（如風載、地震作用下）F時，各柱的柱頂剪力按其抗剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關系進行分配，故稱剪力分配法，其計算公1式為：ViiFi 1 i15、仍采用剪力分配法。不論在何種荷載作用下，為能利用上述的剪力分配系數(shù)， 把排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算任意何載作用下的計算過程分為兩步進行： 先在排架柱頂部附加一個不動鉸支座以阻止其

15、水平側(cè)移，用無側(cè)移排架的計算方 法求出支座反力 R，根據(jù)R值就可得到相應的內(nèi)力圖。 撤除附加不動鉸支座，并將R以反方向作用于排架柱頂，以期恢復到原來的結(jié)構(gòu)體系情況。就成了在柱頂水平力作用下排架的內(nèi)力計算情況。將上述兩種、兩步求得的內(nèi)力進行疊加，就能得到排架結(jié)構(gòu)的實際內(nèi)力圖。16、為便于施工，階形柱的各段一般均可采用相同的截面配筋，并根據(jù)各段柱產(chǎn)生 是危險內(nèi)力的截面 （稱控制截面）進行計算，如圖11-7所示。（1）上柱：最大彎矩及軸力通常產(chǎn)生于上柱的底截面I -I此即上柱的控制截面；（2）下柱：在吊車豎向荷載作用下， 牛腿頂面處n -n截 面的彎矩最大；在風載或吊車橫向水平力作用下，柱底川 -川

16、 的彎矩最大；故常取此兩截面為下柱的控制截面。（1）對于一般中、小型廠房，吊車荷載不大，故往往是 柱底截面川-川控制下柱的配筋；（2） 對于吊車噸位大的重型廠房， 則有可能是n - n截面。（3） 下柱川-川截面的內(nèi)力值也是設計柱基礎的依據(jù)，圖11-7 柱計算截面的確定 故必須對其進行內(nèi)力組合。17、一般應進行下列四種內(nèi)力組合：（1 ） M max與相應的N、V ；(2)M max與相應的N、V；(3)Nmax與相應的M（取絕對值較大者）、V ；(4)N min與相應的M（取絕對值較大者）、V。18、（1 ）恒荷載是永存的，故無論在任何一種內(nèi)力組合中都必須參加；（2 ）同一臺吊車的最大豎向荷載

17、 Dmax與最小豎向荷載 Dmin是同時發(fā)生的，不能只 擇其一；（3）同一臺吊車的最大橫向水平荷載Tmax同時作用于其左、右兩邊的柱上，其方向可左可右，組合時只能擇其一；（4 ）同一臺吊車的Dmax、Dmin與Tmax不一定同時產(chǎn)生；但有Tmax 一定有D，而有D不一定有Tmax ；（5 ）左、右風向不可能同時產(chǎn)生；（6 ）在組合Mmax或Nmin時，應使相應的M盡可能大些，這樣更為不利。因此，凡使截面的N=0 , M0的荷載項，只要有可能，也應參加組合。19、M :以使柱左邊受拉為正； N :以使柱受壓為正，受拉為負； V :以使脫離體順時針轉(zhuǎn)動為正。20、（ 1 ）矩形實腹柱：外形簡單，施

18、工方便，但混凝土用量多，經(jīng)濟指標差；（2）工字形柱：材料用量比較合理，在單層廠房中廣泛應用，但其混凝土用量比雙 肢柱多。特別是截面尺寸較大時，混凝土用量更多。同時自重大、施工吊裝困難，因此 使用范圍也受到一定的限制；（3 ）雙肢柱：有平腹桿和斜腹桿兩種。平腹桿構(gòu)造比較簡單、制作方便、受力合理、便于布置工藝管道。斜腹桿一般在承受較大水平荷載時采用，但其施工比較復雜。若采用預制腹桿，則 條件得到改善。雙肢柱與工字形柱相比，混凝土用料少、自重輕，但整體剛度較差、鋼 筋構(gòu)造較復雜、用鋼量稍多。21、單廠預制柱在運輸和吊裝時的受力狀態(tài)與其在使用階段不同，而且這時混凝土 還有可能未達到設計強度，故柱有可能在吊裝時出現(xiàn)裂縫，因此設計時還需進行施工階 段柱的裂縫寬度驗算。0.150.2mm ；22、（ 1）在短期荷載作用下，最大裂縫寬度不超過（2） 吊裝時混凝土強度等按設計強度等級的70%考慮；（3）采用翻身吊，按三個截面進