單層廠房詳解

1、第第12章章 單層廠房單層廠房12.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置12.1.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式單層廠房的結(jié)構(gòu)形式排架結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)、剛架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)：由屋架、柱和基礎(chǔ)組成。柱與屋架鉸結(jié)，與基礎(chǔ)剛接。：由屋架、柱和基礎(chǔ)組成。柱與屋架鉸結(jié)，與基礎(chǔ)剛接。排架可做成排架可做成等高、不等高、鋸齒形等高、不等高、鋸齒形等多種形式等多種形式裝配式結(jié)構(gòu)裝配式結(jié)構(gòu)(構(gòu)件預(yù)制構(gòu)件預(yù)制)跨度可超過(guò)跨度可超過(guò)30m，高度可達(dá)，高度可達(dá)(2030)m或更高。或更高。吊車噸位可達(dá)吊車噸位可達(dá)150t甚至更大。甚至更大。剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)：裝配式鋼筋混凝土

2、剛架、鋼結(jié)構(gòu)門式剛架。：裝配式鋼筋混凝土剛架、鋼結(jié)構(gòu)門式剛架。柱和橫梁剛接成一個(gè)構(gòu)件，柱與基礎(chǔ)通常為鉸接柱和橫梁剛接成一個(gè)構(gòu)件，柱與基礎(chǔ)通常為鉸接。剛架頂點(diǎn)做成鉸接：剛架頂點(diǎn)做成鉸接：三鉸剛架三鉸剛架（靜定結(jié)構(gòu)）（靜定結(jié)構(gòu)）做成剛接：做成剛接：兩鉸剛架兩鉸剛架（超靜定結(jié)構(gòu)）（超靜定結(jié)構(gòu)） 。剛架立柱和橫梁常采用剛架立柱和橫梁常采用變截面形式。變截面形式。12.1.2單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線1.結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成(1)屋蓋結(jié)構(gòu)：屋面板、屋架（屋面梁）屋蓋結(jié)構(gòu)：屋面板、屋架（屋面梁）包括屋蓋支撐、包括屋蓋支撐、天窗架、托架天窗架、托架 屋蓋結(jié)構(gòu)包括：屋蓋結(jié)構(gòu)包括：無(wú)檁

3、屋蓋體系、有檁屋蓋體系無(wú)檁屋蓋體系、有檁屋蓋體系 無(wú)檁屋蓋體系：大型屋面板直接支撐在屋架無(wú)檁屋蓋體系：大型屋面板直接支撐在屋架(屋面梁屋面梁)上。上。 整體性強(qiáng)整體性強(qiáng) 有檁屋蓋體系有檁屋蓋體系: 小型屋面板或瓦材直接支撐在檁條上，檁條再小型屋面板或瓦材直接支撐在檁條上，檁條再 支撐在屋架支撐在屋架(屋面梁屋面梁)上。上。整體性較弱整體性較弱(2)橫向平面排架橫向平面排架:橫梁（屋架或屋面梁）、橫向柱列、基礎(chǔ)橫梁（屋架或屋面梁）、橫向柱列、基礎(chǔ)基本承重結(jié)構(gòu)基本承重結(jié)構(gòu)(3)縱向平面排架縱向平面排架: 縱向柱列、連系梁、吊車梁、柱間支撐、基礎(chǔ)縱向柱列、連系梁、吊車梁、柱間支撐、基礎(chǔ) 保證廠房的縱

4、向穩(wěn)定性和剛性保證廠房的縱向穩(wěn)定性和剛性縱向平面排架承受：縱向風(fēng)載、吊車縱向水平荷載、縱向平面排架承受：縱向風(fēng)載、吊車縱向水平荷載、 縱向水平地震作用、溫度應(yīng)力縱向水平地震作用、溫度應(yīng)力(4)吊車梁吊車梁:簡(jiǎn)支在柱牛腿上。承受吊車豎向荷載、吊車橫向或縱向簡(jiǎn)支在柱牛腿上。承受吊車豎向荷載、吊車橫向或縱向 水平荷載水平荷載(5)支撐：屋蓋支撐、柱間支撐支撐：屋蓋支撐、柱間支撐 加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度、保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度、保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全， 將風(fēng)荷載、吊車水平荷載或水平地震作用可靠地傳遞將風(fēng)荷載、吊車水平荷載或水平地震作用可靠地傳遞 到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

5、上。(6)基礎(chǔ)：承受柱和基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載，將其傳至地基?；A(chǔ)：承受柱和基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載，將其傳至地基。(7)圍護(hù)結(jié)構(gòu)：墻、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁圍護(hù)結(jié)構(gòu)：墻、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁承受構(gòu)件自重及墻面上風(fēng)載承受構(gòu)件自重及墻面上風(fēng)載2.傳力路線傳力路線按排架結(jié)構(gòu)傳力按排架結(jié)構(gòu)傳力12.1.3單層廠房的結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)布置1.柱網(wǎng)與定位軸線柱網(wǎng)與定位軸線(1)柱網(wǎng)柱網(wǎng)跨度：承重柱或承重墻的跨度：承重柱或承重墻的縱向縱向定位軸線的距離定位軸線的距離柱距：承重柱或承重墻的柱距：承重柱或承重墻的橫向橫向定位軸線的距離定位軸線的距離柱網(wǎng)：縱向定位軸線與橫向定位軸線在平面上構(gòu)成柱網(wǎng)。柱網(wǎng)：縱向定位軸線與

6、橫向定位軸線在平面上構(gòu)成柱網(wǎng)。柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足生產(chǎn)和使用要求，并柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足生產(chǎn)和使用要求，并應(yīng)滿足模數(shù)要求。應(yīng)滿足模數(shù)要求。 p87(2)縱向定位軸線縱向定位軸線跨度跨度 L 與吊車軌距與吊車軌距 Lk 之間的關(guān)系為：之間的關(guān)系為：詳見(jiàn)詳見(jiàn)p87eLLk2 321BBBe (3)橫向定位軸線橫向定位軸線中柱通過(guò)柱截面中心中柱通過(guò)柱截面中心端柱中心線端柱中心線離山墻內(nèi)邊緣離山墻內(nèi)邊緣600，橫向定位軸線位于山墻內(nèi)邊緣橫向定位軸線位于山墻內(nèi)邊緣 圖圖12-92.變形縫變形縫伸縮縫、沉降縫、防震縫伸縮縫、沉降縫、防震縫沉降縫：將結(jié)構(gòu)從基礎(chǔ)至上部結(jié)構(gòu)全部分開(kāi)沉降縫：將結(jié)構(gòu)從基礎(chǔ)至上部結(jié)構(gòu)全部分開(kāi)伸縮

7、縫、防震縫：僅上部結(jié)構(gòu)分開(kāi)，基礎(chǔ)連成整體伸縮縫、防震縫：僅上部結(jié)構(gòu)分開(kāi)，基礎(chǔ)連成整體伸縮縫、沉降縫均應(yīng)滿足防震縫縫寬的要求。伸縮縫、沉降縫均應(yīng)滿足防震縫縫寬的要求。3.單層廠房的支撐單層廠房的支撐屋蓋支撐、柱間支撐屋蓋支撐、柱間支撐(1) 屋蓋支撐：屋蓋支撐： 上、下弦水平支撐、垂直支撐、縱向水平系桿上、下弦水平支撐、垂直支撐、縱向水平系桿 上、下弦水平支撐：上、下弦水平支撐：布置在屋架（屋面梁）上、下弦平面內(nèi)及天窗布置在屋架（屋面梁）上、下弦平面內(nèi)及天窗架上弦平面內(nèi)架上弦平面內(nèi)。節(jié)間應(yīng)與屋架節(jié)間相適應(yīng)。節(jié)間應(yīng)與屋架節(jié)間相適應(yīng)。 垂直支撐：垂直支撐：布置在屋架（屋面梁）間或天窗架間布置在屋架（

8、屋面梁）間或天窗架間 系系 桿：剛性系桿（壓桿）、柔性系桿（拉桿）桿：剛性系桿（壓桿）、柔性系桿（拉桿） 設(shè)置在屋架（屋面梁）上、下弦及天窗上弦平面內(nèi)設(shè)置在屋架（屋面梁）上、下弦及天窗上弦平面內(nèi)柱間支撐：上部柱間支撐、中部柱間支撐、下部柱間支撐柱間支撐：上部柱間支撐、中部柱間支撐、下部柱間支撐作用：作用：保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向剛度和穩(wěn)定，將作用于保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向剛度和穩(wěn)定，將作用于廠房縱向的水廠房縱向的水平荷載平荷載（包括風(fēng)荷載、吊車縱向水平制動(dòng)力等）可靠地傳（包括風(fēng)荷載、吊車縱向水平制動(dòng)力等）可靠地傳 到基礎(chǔ)。到基礎(chǔ)。柱間支撐應(yīng)設(shè)置在廠房中央，上部柱間支撐在廠房?jī)啥说谝粋€(gè)柱距內(nèi)柱間支撐應(yīng)設(shè)置在

9、廠房中央，上部柱間支撐在廠房?jī)啥说谝粋€(gè)柱距內(nèi)應(yīng)同時(shí)設(shè)置應(yīng)同時(shí)設(shè)置有利于溫度變化或混凝土收縮。有利于溫度變化或混凝土收縮。同時(shí)柱頂應(yīng)設(shè)置同時(shí)柱頂應(yīng)設(shè)置通長(zhǎng)剛性連系桿通長(zhǎng)剛性連系桿以傳遞荷載，當(dāng)屋架端部設(shè)有下弦連以傳遞荷載，當(dāng)屋架端部設(shè)有下弦連系桿時(shí)，也可不設(shè)柱頂連系桿。系桿時(shí)，也可不設(shè)柱頂連系桿。屋蓋支撐屋蓋上弦水平支撐屋蓋下弦屋蓋垂直支撐屋蓋上弦系桿屋蓋下弦系桿屋蓋下弦水平支撐水平支撐圖柱間支撐抗風(fēng)柱4.抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁、基礎(chǔ)梁抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁、基礎(chǔ)梁(1)抗風(fēng)柱：抵抗山墻的風(fēng)荷載，主要承受風(fēng)荷載抗風(fēng)柱：抵抗山墻的風(fēng)荷載，主要承受風(fēng)荷載 下部與基礎(chǔ)連接下部與基礎(chǔ)連接：采用插

10、入基礎(chǔ)杯口的固接方式：采用插入基礎(chǔ)杯口的固接方式簡(jiǎn)化支座：簡(jiǎn)化支座：固定端固定端 上部與屋架連接上部與屋架連接：水平方向能可靠傳遞水平風(fēng)荷載：水平方向能可靠傳遞水平風(fēng)荷載 豎向允許產(chǎn)生相對(duì)位移，以防廠房與抗風(fēng)柱豎向允許產(chǎn)生相對(duì)位移，以防廠房與抗風(fēng)柱 沉降不均勻而產(chǎn)生不利影響。沉降不均勻而產(chǎn)生不利影響。 連接方式：連接方式：彈簧板連接、有豎向長(zhǎng)孔的螺栓彈簧板連接、有豎向長(zhǎng)孔的螺栓 連接連接 P92簡(jiǎn)化支座：簡(jiǎn)化支座：簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支 抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱上柱采用矩形，上柱采用矩形，=350mmx350mm 下柱一般采用工字形或矩形下柱一般采用工字形或矩形抗風(fēng)柱計(jì)算簡(jiǎn)圖：抗風(fēng)柱計(jì)算簡(jiǎn)圖：(2) 圈梁、連系梁、過(guò)梁

11、、基礎(chǔ)梁圈梁、連系梁、過(guò)梁、基礎(chǔ)梁 圈梁：圈梁：置于墻體內(nèi)置于墻體內(nèi)，寬度為墻厚，高度，寬度為墻厚，高度=120mm， 現(xiàn)澆（或預(yù)制）構(gòu)件。圈梁應(yīng)與柱拉接現(xiàn)澆（或預(yù)制）構(gòu)件。圈梁應(yīng)與柱拉接 作用：作用：增強(qiáng)房屋整體剛度，防止基礎(chǔ)不均勻沉降或較大振動(dòng)荷增強(qiáng)房屋整體剛度，防止基礎(chǔ)不均勻沉降或較大振動(dòng)荷 載對(duì)廠房的不利影響載對(duì)廠房的不利影響連系梁：連系梁：兩端擱置在柱牛腿上兩端擱置在柱牛腿上，連接采用螺栓連接或焊接，預(yù)制構(gòu)件，連接采用螺栓連接或焊接，預(yù)制構(gòu)件作用作用: (1) 連系縱向柱列，增強(qiáng)廠房縱向剛度，把風(fēng)荷載傳連系縱向柱列，增強(qiáng)廠房縱向剛度，把風(fēng)荷載傳 遞到縱向柱列。遞到縱向柱列。 (2)

12、支撐上部墻體支撐上部墻體 過(guò)梁：支撐門窗洞口上部墻體，預(yù)制構(gòu)件過(guò)梁：支撐門窗洞口上部墻體，預(yù)制構(gòu)件基礎(chǔ)梁：支撐圍護(hù)墻體，預(yù)制構(gòu)件基礎(chǔ)梁：支撐圍護(hù)墻體，預(yù)制構(gòu)件基礎(chǔ)梁直接擱置在柱基礎(chǔ)杯口上，施工時(shí)在支座處應(yīng)基礎(chǔ)梁直接擱置在柱基礎(chǔ)杯口上，施工時(shí)在支座處應(yīng)坐漿坐漿。12.2排架計(jì)算排架計(jì)算單層廠房結(jié)構(gòu)實(shí)際上是單層廠房結(jié)構(gòu)實(shí)際上是空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為，可簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。在橫進(jìn)行計(jì)算。在橫向按向按橫向平面排架橫向平面排架計(jì)算，在縱向按計(jì)算，在縱向按縱向平面排架縱向平面排架計(jì)算。并且近似地認(rèn)計(jì)算。并且近似地認(rèn)為為各自獨(dú)立工作各自獨(dú)立工作?？v向排架柱較多，抗側(cè)剛度較大，每根柱內(nèi)力（彎矩

13、、剪力）不大，縱向排架柱較多，抗側(cè)剛度較大，每根柱內(nèi)力（彎矩、剪力）不大，一般不必計(jì)算，一般不必計(jì)算，柱縱向按構(gòu)造配筋。柱縱向按構(gòu)造配筋。僅計(jì)算橫向排架僅計(jì)算橫向排架。排架計(jì)算的目的是排架計(jì)算的目的是為柱和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供內(nèi)力數(shù)據(jù)為柱和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供內(nèi)力數(shù)據(jù)主要內(nèi)容為：主要內(nèi)容為： 確定確定計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載計(jì)算、柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載計(jì)算、柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合。 有時(shí)還應(yīng)計(jì)算排架結(jié)構(gòu)有時(shí)還應(yīng)計(jì)算排架結(jié)構(gòu)水平位移水平位移。12.2.1計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算單元：計(jì)算單元：相鄰柱距中心線截出的典型區(qū)段相鄰柱距中心線截出的典型區(qū)段斜線部分也為排架負(fù)荷面積（荷載從屬面積）斜線部分

14、也為排架負(fù)荷面積（荷載從屬面積）假定：假定：(1) 柱下端固接于基礎(chǔ)頂面；柱下端固接于基礎(chǔ)頂面；(2) 柱上端與屋面梁或屋架鉸接；柱上端與屋面梁或屋架鉸接；(3) 屋面梁或屋架屋面梁或屋架沒(méi)有軸向變形沒(méi)有軸向變形。柱柱計(jì)算軸線取上部和下部柱截面重心的連線計(jì)算軸線取上部和下部柱截面重心的連線，屋面梁或屋架用一根沒(méi)，屋面梁或屋架用一根沒(méi)有軸向變形的剛桿表示。有軸向變形的剛桿表示。圖計(jì) 算 單 元l1 22l2l1l2抽柱計(jì)算單元計(jì)算簡(jiǎn)圖：計(jì)算簡(jiǎn)圖： 柱總高柱總高H=柱頂標(biāo)高基礎(chǔ)底面標(biāo)高的絕對(duì)值初步擬定的基礎(chǔ)高度柱頂標(biāo)高基礎(chǔ)底面標(biāo)高的絕對(duì)值初步擬定的基礎(chǔ)高度上柱高度上柱高度Hu柱頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高軌道構(gòu)

15、造高度吊車梁支撐處柱頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高軌道構(gòu)造高度吊車梁支撐處 的吊車梁高的吊車梁高 上、下部柱的截面彎曲剛度根據(jù)上、下部柱的截面彎曲剛度根據(jù)預(yù)先假定的柱的截面形狀和尺寸預(yù)先假定的柱的截面形狀和尺寸確定。確定。（先確定柱截面）（先確定柱截面）12.2.2荷載計(jì)算荷載計(jì)算作用在柱上的荷載分作用在柱上的荷載分恒載、活載恒載、活載兩類。兩類。恒載：恒載：屋蓋自重屋蓋自重F1，上柱自重上柱自重F2，下柱自重下柱自重F3，吊車梁和軌道零件吊車梁和軌道零件自重自重F4，以及有時(shí)支承在，以及有時(shí)支承在牛腿上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)自重牛腿上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)自重等重力等重力F5等等活載：活載：屋面活載屋面活載F6，吊車荷載吊車荷載T

16、max、Dmax和和Dmin，均布風(fēng)載均布風(fēng)載q1、q2，以及作用在，以及作用在屋蓋支承處的集中風(fēng)荷載屋蓋支承處的集中風(fēng)荷載W等。等。力對(duì)上柱計(jì)算軸線偏心距為，則力對(duì)上柱可換算為一力對(duì)上柱計(jì)算軸線偏心距為，則力對(duì)上柱可換算為一個(gè)軸壓力，一個(gè)力矩，若上、下柱計(jì)算軸線個(gè)軸壓力，一個(gè)力矩，若上、下柱計(jì)算軸線間距為，則上柱軸壓力對(duì)下柱產(chǎn)生一個(gè)軸壓力，間距為，則上柱軸壓力對(duì)下柱產(chǎn)生一個(gè)軸壓力，一個(gè)力矩。一個(gè)力矩。與僅對(duì)柱產(chǎn)生軸壓力，不產(chǎn)生其它力與僅對(duì)柱產(chǎn)生軸壓力，不產(chǎn)生其它力 與與 對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩、剪力、軸力，具體應(yīng)進(jìn)行排架內(nèi)力分析對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生彎矩、剪力、軸力，具體應(yīng)進(jìn)行排架內(nèi)力分析注：屋蓋上下弦中心線交

17、點(diǎn)一般至柱外邊的距離為注：屋蓋上下弦中心線交點(diǎn)一般至柱外邊的距離為1501F1e1F11FF 111eFM 0e1F 012eFM 12FF 1F 2F 1M 2M 屋面荷載簡(jiǎn)化：（屋面荷載簡(jiǎn)化：（上柱簡(jiǎn)化到上柱中心線，下柱簡(jiǎn)化到下柱中心線上柱簡(jiǎn)化到上柱中心線，下柱簡(jiǎn)化到下柱中心線）112FFF 1.恒荷載恒荷載各類恒荷載的數(shù)值可按材料的重力密度和結(jié)構(gòu)的有關(guān)尺寸由計(jì)算得到，各類恒荷載的數(shù)值可按材料的重力密度和結(jié)構(gòu)的有關(guān)尺寸由計(jì)算得到，標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件可由標(biāo)準(zhǔn)圖上直接得到。標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件可由標(biāo)準(zhǔn)圖上直接得到。對(duì)于柱和吊車梁，可考慮結(jié)構(gòu)安裝順序計(jì)算其自重產(chǎn)生的內(nèi)力對(duì)于柱和吊車梁，可考慮結(jié)構(gòu)安裝順序計(jì)算其自重產(chǎn)生

18、的內(nèi)力2.屋面活荷載屋面活荷載包括：包括：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三種。三種。三者三者均按均按屋面水平投影面積屋面水平投影面積計(jì)算計(jì)算排架計(jì)算時(shí)，排架計(jì)算時(shí)，屋面均布活荷載、雪荷載屋面均布活荷載、雪荷載不同時(shí)考慮不同時(shí)考慮僅取其中的僅取其中的較大值較大值。雪荷載雪荷載 ：見(jiàn)：見(jiàn)p96 屋面積灰荷載屋面積灰荷載 按荷載規(guī)范取用，對(duì)于屋面上易形成灰堆處，在設(shè)計(jì)按荷載規(guī)范取用，對(duì)于屋面上易形成灰堆處，在設(shè)計(jì)時(shí)，積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值可乘以放大系數(shù)。見(jiàn)時(shí)，積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值可乘以放大系數(shù)。見(jiàn)p97屋面積灰荷載應(yīng)與屋面均布活荷載、雪荷載兩者屋面積灰荷載應(yīng)與屋面均布活荷載、

19、雪荷載兩者較大值組合較大值組合3.吊車荷載（吊車荷載（橋式吊車橋式吊車）懸掛吊車懸掛吊車 （支撐系統(tǒng)承受）、手動(dòng)吊車、電動(dòng)葫蘆（不考慮水平荷（支撐系統(tǒng)承受）、手動(dòng)吊車、電動(dòng)葫蘆（不考慮水平荷載）載） 橋式吊車橋式吊車在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)吊車在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)吊車工作級(jí)別工作級(jí)別，分個(gè)工作級(jí)別：，分個(gè)工作級(jí)別：A1A8級(jí)。級(jí)。 工作級(jí)別按工作級(jí)別按利用等級(jí)利用等級(jí)和和荷載狀態(tài)荷載狀態(tài)劃分劃分(1)吊車吊車豎向荷載豎向荷載設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值 Dmax、Dmin吊車有大車和小車組成吊車有大車和小車組成大車沿縱向行駛，小車在大車橋架上橫向行駛。大車沿縱向行駛，小車在大車橋架上橫向行駛。最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Pm

20、ax,k：當(dāng)小車吊有額定起吊質(zhì)量開(kāi)到大車：當(dāng)小車吊有額定起吊質(zhì)量開(kāi)到大車 某一極限位置時(shí)，在這一側(cè)的某一極限位置時(shí)，在這一側(cè)的每一每一 個(gè)大車的輪壓個(gè)大車的輪壓。 最小輪壓標(biāo)準(zhǔn)值最小輪壓標(biāo)準(zhǔn)值Pmin,k：此時(shí)另一側(cè)的輪壓：此時(shí)另一側(cè)的輪壓 Pmax,k和和Pmin,k同時(shí)發(fā)生同時(shí)發(fā)生Pmax,k通?？筛鶕?jù)吊車型號(hào)、規(guī)格等查到通?？筛鶕?jù)吊車型號(hào)、規(guī)格等查到。對(duì)于對(duì)于四輪四輪吊車，每一邊有兩個(gè)輪子，則吊車，每一邊有兩個(gè)輪子，則 2Pmin,k+2Pmax,kGkgkQk Pmin,k（GkgkQk）/2Pmax,k吊車是移動(dòng)的，因而吊車是移動(dòng)的，因而Pmax,k在吊車梁支座產(chǎn)生的最大反力標(biāo)準(zhǔn)值在

21、吊車梁支座產(chǎn)生的最大反力標(biāo)準(zhǔn)值Dmax,k，必須用必須用吊車梁支座豎向反力影響線吊車梁支座豎向反力影響線來(lái)確定。來(lái)確定。同時(shí)，在另一側(cè)排架柱上則由同時(shí)，在另一側(cè)排架柱上則由Pmin,k產(chǎn)生產(chǎn)生Dmin,k。Dmax,k與與Dmin,k同時(shí)發(fā)生同時(shí)發(fā)生圖圖因此因此kkkikkikkPPDyPDyPDmax,min,max,min,min,max,max, 1(1)y 式中為多臺(tái)吊車荷載折減系數(shù)，表式中為多臺(tái)吊車荷載折減系數(shù)，表12-1同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)出現(xiàn)，可分別作用于左右兩柱牛腿上可分別作用于左右兩柱牛腿上 kQDDmax,max kQDDmin,min minmaxDD、(2)吊車吊車橫向水平荷

22、載橫向水平荷載設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值 Tmax吊車的水平荷載：吊車的水平荷載：吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載、吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載兩種兩種吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載是由是由大車大車的運(yùn)行機(jī)構(gòu)在的運(yùn)行機(jī)構(gòu)在剎車剎車時(shí)引起的縱向水平慣性時(shí)引起的縱向水平慣性力。力。吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最應(yīng)按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓大輪壓Pmax,k之和乘以剎車輪與鋼軌間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。之和乘以剎車輪與鋼軌間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)。一般四輪吊車在一般四輪吊車在一邊軌道上只有一個(gè)剎車輪一邊軌道上只有一個(gè)剎車輪，因此，因此其作用方向與軌道方向一致其作用

23、方向與軌道方向一致kPTmax,01 .0 吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載是當(dāng)是當(dāng)小車小車吊有重物時(shí)剎車所引起的橫向水平慣性吊有重物時(shí)剎車所引起的橫向水平慣性力，它通過(guò)小車剎車輪與軌道之間的摩擦力傳給大車，再通過(guò)大車輪力，它通過(guò)小車剎車輪與軌道之間的摩擦力傳給大車，再通過(guò)大車輪在吊車軌頂傳給吊車梁，而后在吊車軌頂傳給吊車梁，而后由吊車梁與柱的連接鋼板傳給排架柱由吊車梁與柱的連接鋼板傳給排架柱。 作用方向：作用方向：吊車梁頂面的水平處吊車梁頂面的水平處（吊車梁與柱連接詳圖（吊車梁與柱連接詳圖P147）總吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值總吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：（小車剎車引起小車剎車引起）0.2075tQ

24、0.0850tQ15t0.1010tQ12. 0)(33k,對(duì)對(duì)硬硬鉤鉤吊吊車車對(duì)對(duì)軟軟鉤鉤吊吊車車吊吊車車橫橫向向水水平平荷荷載載系系數(shù)數(shù) kkkiQgT等分于橋架的兩端等分于橋架的兩端，分別由軌道上的車輪平均傳至軌道，其，分別由軌道上的車輪平均傳至軌道，其方向與軌方向與軌道垂直道垂直。通常為通常為四輪吊車四輪吊車，因此通過(guò)，因此通過(guò)一個(gè)大車輪子一個(gè)大車輪子傳遞的傳遞的吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)值Tk，按下式計(jì)算：，按下式計(jì)算：)(4141,kkkikQgTT 由于吊車是移動(dòng)的，吊車對(duì)排架產(chǎn)生的由于吊車是移動(dòng)的，吊車對(duì)排架產(chǎn)生的最大橫向水平荷最大橫向水平荷載載應(yīng)根據(jù)影響線確定

25、。應(yīng)根據(jù)影響線確定。 代換得：代換得：kkkkPTDTmax,max,max, ikkikkyQgyTT )(41max, 1(1)y 吊車橫向水平荷載：吊車橫向水平荷載：吊車梁頂面小車可左右行駛，因此小車可左右行駛，因此對(duì)單跨廠房剎車有兩種情況，對(duì)兩跨廠房剎車對(duì)單跨廠房剎車有兩種情況，對(duì)兩跨廠房剎車有四種情況有四種情況(3)多臺(tái)吊車的組合多臺(tái)吊車的組合排架計(jì)算中考慮排架計(jì)算中考慮多臺(tái)吊車的豎向荷載多臺(tái)吊車的豎向荷載：對(duì)一層吊車的對(duì)一層吊車的單跨廠房單跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不宜多不宜多于兩臺(tái)；于兩臺(tái)；對(duì)一層吊車的對(duì)一層吊車的多跨廠房多跨廠房的每個(gè)排架

26、，的每個(gè)排架，不宜多于四臺(tái)。不宜多于四臺(tái)。 （每跨不多于兩臺(tái)）（每跨不多于兩臺(tái)）排架計(jì)算中考慮排架計(jì)算中考慮多臺(tái)吊車的水平荷載多臺(tái)吊車的水平荷載：對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于兩不應(yīng)多于兩臺(tái)。臺(tái)。對(duì)于多臺(tái)吊車問(wèn)題，都對(duì)于多臺(tái)吊車問(wèn)題，都應(yīng)乘以多臺(tái)吊車荷載折減系數(shù)應(yīng)乘以多臺(tái)吊車荷載折減系數(shù)4. 風(fēng)荷載風(fēng)荷載作用在建筑物或構(gòu)筑物表面上計(jì)算用的風(fēng)壓，稱為風(fēng)荷載。作用在建筑物或構(gòu)筑物表面上計(jì)算用的風(fēng)壓，稱為風(fēng)荷載。 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值高度高度 z 處的風(fēng)振系數(shù)處的風(fēng)振系數(shù) 風(fēng)載體型系數(shù)風(fēng)載體型系數(shù)高度高度z處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)

27、處的風(fēng)壓高度變化系數(shù)基本風(fēng)壓值基本風(fēng)壓值 定義見(jiàn)定義見(jiàn)p102z 0wwzszk kw1 z s 2mkNz 0w2mkN(1)排架計(jì)算時(shí)，作用在排架計(jì)算時(shí)，作用在柱頂以下的風(fēng)荷載按均布考慮柱頂以下的風(fēng)荷載按均布考慮，風(fēng)壓高度風(fēng)壓高度 變化系數(shù)按柱頂取值。變化系數(shù)按柱頂取值。(2)柱頂至屋脊間屋蓋部分的風(fēng)荷載，取為柱頂至屋脊間屋蓋部分的風(fēng)荷載，取為均布均布，其對(duì)排架作用按，其對(duì)排架作用按 作用在柱頂?shù)淖饔迷谥數(shù)乃郊酗L(fēng)荷載水平集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值考慮，風(fēng)壓高度變化系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值考慮，風(fēng)壓高度變化系數(shù) 按下列情況采用：按下列情況采用： 有矩形天窗時(shí)，按天窗檐口取值有矩形天窗時(shí)，按天窗檐口取值 無(wú)矩形

28、天窗時(shí)，按廠房檐口取值無(wú)矩形天窗時(shí)，按廠房檐口取值 作用在豎直面上的風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值，按柱頂?shù)介芸陧敳烤嚯x作用在豎直面上的風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)值，按柱頂?shù)介芸陧敳烤嚯x 計(jì)算計(jì)算 作用在坡屋面上的風(fēng)載水平分力標(biāo)準(zhǔn)值的合力，按檐口作用在坡屋面上的風(fēng)載水平分力標(biāo)準(zhǔn)值的合力，按檐口 頂部到屋脊的距離頂部到屋脊的距離 計(jì)算。見(jiàn)計(jì)算。見(jiàn)p105圖圖12-27排架計(jì)算單元的寬度排架計(jì)算單元的寬度kkkWWW21 kW11h2hkW2BhwFFWzssk2012122)( B12.2.3用剪力分配法計(jì)算等高排架用剪力分配法計(jì)算等高排架柱頂水平位移相等的排架，稱為柱頂水平位移相等的排架，稱為等高排架等高排架。（。（廣義廣義）等高

29、排架：柱頂標(biāo)高相同的排架等高排架：柱頂標(biāo)高相同的排架 柱頂標(biāo)高不相同，但柱頂由傾斜橫梁貫通相連的排架柱頂標(biāo)高不相同，但柱頂由傾斜橫梁貫通相連的排架 柱抗側(cè)剛度柱頂位移柱抗側(cè)剛度柱頂位移0D 111333nIEHulc u lcIECHu03 HHu luIIn )11(1330 nC 柱抗側(cè)剛度柱抗側(cè)剛度1.柱頂作用水平集中力時(shí)的剪力分配柱頂作用水平集中力時(shí)的剪力分配0D300HIECDlc 321VVVFiiiDV 0 i030201DDDF FFDDViiii 00 剪力分配系數(shù)剪力分配系數(shù)柱底彎矩柱底彎矩2任意荷載作用時(shí)的剪力分配任意荷載作用時(shí)的剪力分配iiiVHM iiiiDD00 圖

30、 = + 圖(a) 圖(b)圖圖(a)可分解為：可分解為：圖圖(a)再疊加下圖內(nèi)力，即為原結(jié)構(gòu)內(nèi)力再疊加下圖內(nèi)力，即為原結(jié)構(gòu)內(nèi)力 圖圖(b)用力法計(jì)算不等高排架用力法計(jì)算不等高排架截?cái)鄼M梁截?cái)鄼M梁ab,cd，代以未知力，則，代以未知力，則ba dc 221221211xmxxmxxmxdddcfcbcccbfbbbcbaeaaa ，0)(0)(2212121 mxxmmxxcfddcccbbfaebcbbaa 僅在懸臂柱僅在懸臂柱 j 點(diǎn)作用單位荷載時(shí)，在點(diǎn)作用單位荷載時(shí)，在 i i 點(diǎn)產(chǎn)生的位移點(diǎn)產(chǎn)生的位移僅在懸臂柱僅在懸臂柱 j 點(diǎn)作用單位力矩時(shí)，在點(diǎn)作用單位力矩時(shí)，在 i 點(diǎn)產(chǎn)生的位移點(diǎn)

31、產(chǎn)生的位移12.2.412.2.4內(nèi)力組合內(nèi)力組合1.1.控制截面：構(gòu)件某一區(qū)段對(duì)截面配筋起控制作用的某些截面控制截面：構(gòu)件某一區(qū)段對(duì)截面配筋起控制作用的某些截面(1)(1)上柱中，牛腿頂面（即上柱底截面）上柱中，牛腿頂面（即上柱底截面）I-II-I的內(nèi)的內(nèi) 力最大，因此截面力最大，因此截面I-II-I為上柱控制截面。為上柱控制截面。(2)(2)在下柱中在下柱中, ,牛腿頂面牛腿頂面II-IIII-II和柱底截面和柱底截面III-IIIIII-III 的內(nèi)力較大，因此取截面的內(nèi)力較大，因此取截面II-IIII-II和和III-IIIIII-III為為 下柱的控制截面下柱的控制截面。ij ij

32、2.不同種類內(nèi)力組合不同種類內(nèi)力組合 怎樣搭配，其截面承載力最不利怎樣搭配，其截面承載力最不利?考慮不同的活載分布，會(huì)出現(xiàn)不同的內(nèi)力情況考慮不同的活載分布，會(huì)出現(xiàn)不同的內(nèi)力情況柱截面對(duì)稱配筋柱截面對(duì)稱配筋最不利受力有如下特征：最不利受力有如下特征：大偏壓：大偏壓：小偏壓：小偏壓： VNM,max()SSAA NM, NM,VNM,max),(maxVNM， VNM,max ),(maxVNM ),(maxVMN VMN,maxVMN,min),(minVMN ),(maxVNM， VNM,max ),(maxVNM， VNM,因此因此VNNM,max 或或VNNM，或或 ,maxVMN,max

33、 VMN,min 3.同一種內(nèi)力的組合同一種內(nèi)力的組合荷載組合荷載組合荷載組合要考慮兩方面：荷載組合要考慮兩方面：(1) 找出哪幾種荷載同時(shí)作用時(shí)才是最不利的找出哪幾種荷載同時(shí)作用時(shí)才是最不利的(2) 幾種活荷載同時(shí)作用又同時(shí)達(dá)到其設(shè)計(jì)值的可能性不大，幾種活荷載同時(shí)作用又同時(shí)達(dá)到其設(shè)計(jì)值的可能性不大，因此要因此要 考慮活荷載組合值系數(shù)?？紤]活荷載組合值系數(shù)。荷載規(guī)范：對(duì)于荷載規(guī)范：對(duì)于一般框架、排架結(jié)構(gòu)一般框架、排架結(jié)構(gòu)，可以采用簡(jiǎn)化規(guī)則；，可以采用簡(jiǎn)化規(guī)則； niQiKQiGKGSSS10 29 . 011in 對(duì)于對(duì)于永久荷載效應(yīng)控制的組合永久荷載效應(yīng)控制的組合，則，則 niQiKciQi

34、GKSSS1035. 1 雪雪荷荷載載、其其他他可可變變荷荷載載風(fēng)風(fēng)荷荷載載7 .06 .0c 4.內(nèi)力組合注意事項(xiàng)內(nèi)力組合注意事項(xiàng)1)恒載任何情況必須參加組合。恒載任何情況必須參加組合。2)每次組合以每次組合以內(nèi)力目標(biāo)內(nèi)力目標(biāo)為依據(jù)來(lái)確定荷載項(xiàng)的取舍為依據(jù)來(lái)確定荷載項(xiàng)的取舍。3) 風(fēng)荷載、吊車橫向水平荷載方向可向左也可向右，應(yīng)考慮最風(fēng)荷載、吊車橫向水平荷載方向可向左也可向右，應(yīng)考慮最不利情況不利情況4) 與與 同時(shí)存在，因此同時(shí)存在，因此 與與 必須必須同時(shí)組同時(shí)組合合。但。但 與與 可以不同時(shí)存在，但考慮最不利情況，可以不同時(shí)存在，但考慮最不利情況， 一般可與一般可與 同時(shí)組合。同時(shí)組合。

35、maxTminmax,DDmaxTminmaxDD或或minmaxDD或或maxTmaxTminmaxDD或或5) 若廠房若廠房每一跨考慮兩臺(tái)吊車每一跨考慮兩臺(tái)吊車，在計(jì)算吊車荷載時(shí)，應(yīng)考慮吊車荷，在計(jì)算吊車荷載時(shí)，應(yīng)考慮吊車荷載折減系數(shù)。對(duì)于多跨廠房，只考慮載折減系數(shù)。對(duì)于多跨廠房，只考慮兩臺(tái)吊車兩臺(tái)吊車的荷載折減系的荷載折減系 數(shù)，但對(duì)于數(shù)，但對(duì)于 ，若在中柱左、右兩跨中各取其中一，若在中柱左、右兩跨中各取其中一 項(xiàng)，則此時(shí)應(yīng)將荷載折減系數(shù)改為四臺(tái)吊車的值。項(xiàng)，則此時(shí)應(yīng)將荷載折減系數(shù)改為四臺(tái)吊車的值。maxTminmaxDD或或12.2.512.2.5單層廠房排架考慮整體空間作用的單層廠房

36、排架考慮整體空間作用的基本概念基本概念 排架與排架、排架與山墻之間相互關(guān)聯(lián)的整體作用稱為廠房的整排架與排架、排架與山墻之間相互關(guān)聯(lián)的整體作用稱為廠房的整體空間作用。體空間作用。條件：條件： (1)(1)各橫向排架（或山墻）之間在縱向應(yīng)相互連接，例如屋面板連各橫向排架（或山墻）之間在縱向應(yīng)相互連接，例如屋面板連 接。接。 (2)(2)各橫向排架剛度或荷載不同各橫向排架剛度或荷載不同( (局部荷載局部荷載) )。 無(wú)檁屋蓋比有檁屋蓋縱向聯(lián)系強(qiáng)，局部荷載作用下廠房整體空間無(wú)檁屋蓋比有檁屋蓋縱向聯(lián)系強(qiáng)，局部荷載作用下廠房整體空間 作用強(qiáng)；兩端有山墻又比一端有山墻空間作用大。作用強(qiáng)；兩端有山墻又比一端有

37、山墻空間作用大。 廠房的空間整體作用與廠房的空間整體作用與(1)(1)屋蓋的平面剛度，屋蓋的平面剛度，(2)(2)廠房的長(zhǎng)度，廠房的長(zhǎng)度，(3)(3)有無(wú)山墻，有無(wú)山墻，(4)(4)廠房跨度等因素有關(guān)。廠房跨度等因素有關(guān)。 由于相同條件下，局部荷載下的整體空間作用比均布由于相同條件下，局部荷載下的整體空間作用比均布荷載下的要大，并且均布荷載下的整體空間作用尚待積累荷載下的要大，并且均布荷載下的整體空間作用尚待積累更多的經(jīng)驗(yàn)，因此在設(shè)計(jì)中，當(dāng)需要考慮整體空間作用時(shí)，更多的經(jīng)驗(yàn)，因此在設(shè)計(jì)中，當(dāng)需要考慮整體空間作用時(shí)，只對(duì)吊車荷載才考慮廠房的整體空間作用。只對(duì)吊車荷載才考慮廠房的整體空間作用。圖圖

38、12.2.6排架計(jì)算的兩個(gè)問(wèn)題排架計(jì)算的兩個(gè)問(wèn)題1.多跨排架中間抽柱問(wèn)題多跨排架中間抽柱問(wèn)題(1)計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)注意計(jì)算單元縱向?qū)挾炔灰舜笥趹?yīng)注意計(jì)算單元縱向?qū)挾炔灰舜笥?4m。(2) “合并排架合并排架”的恒載，風(fēng)載等的計(jì)算方法與一般排架相同，但吊車的恒載，風(fēng)載等的計(jì)算方法與一般排架相同，但吊車荷載應(yīng)按計(jì)算單元的中間排架的吊車位置來(lái)計(jì)算；見(jiàn)荷載應(yīng)按計(jì)算單元的中間排架的吊車位置來(lái)計(jì)算；見(jiàn)P119圖圖12-41。計(jì)算單元CBA12345圖圖242max3maxDDDD maxminmaxminPPDD maxmaxmaxPTDT (3) 簡(jiǎn)圖和荷載求得內(nèi)力后，必須進(jìn)行還原，以求得柱的實(shí)際內(nèi)力

39、。簡(jiǎn)圖和荷載求得內(nèi)力后，必須進(jìn)行還原，以求得柱的實(shí)際內(nèi)力。 軸線軸線 A、上各柱內(nèi)力（）為采用計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算所得內(nèi)力、上各柱內(nèi)力（）為采用計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算所得內(nèi)力 （ ）除以）除以2。 但對(duì)于吊車荷載但對(duì)于吊車荷載 產(chǎn)生的軸力產(chǎn)生的軸力N，應(yīng)按該柱實(shí)際承受吊車，應(yīng)按該柱實(shí)際承受吊車 豎向荷載計(jì)算。例如對(duì)于豎向荷載計(jì)算。例如對(duì)于排架柱排架柱 3產(chǎn)生的的軸向力應(yīng)等于產(chǎn)生的的軸向力應(yīng)等于 2.排架的水平位移驗(yàn)算排架的水平位移驗(yàn)算矩形、工字形柱截面尺寸滿足一定要求（表矩形、工字形柱截面尺寸滿足一定要求（表12-4）時(shí)，認(rèn)為排架側(cè)）時(shí)，認(rèn)為排架側(cè)向剛度能夠滿足要求，不需驗(yàn)算水平位移。向剛度能夠滿足要求，不需驗(yàn)

40、算水平位移。但對(duì)于某些但對(duì)于某些吊車噸位較大時(shí)，為安全計(jì)，應(yīng)驗(yàn)算水平位移吊車噸位較大時(shí)，為安全計(jì)，應(yīng)驗(yàn)算水平位移驗(yàn)算位移部位：驗(yàn)算位移部位：吊車梁頂與柱連接點(diǎn)吊車梁頂與柱連接點(diǎn)KVM 、VM、minmaxPP、maxminmax3min3PPDD min3max3DD、荷載取荷載取排架內(nèi)一臺(tái)最大吊車的橫向水平荷載作用在排架內(nèi)一臺(tái)最大吊車的橫向水平荷載作用在K點(diǎn)點(diǎn)驗(yàn)算，荷載采驗(yàn)算，荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮長(zhǎng)期荷載效應(yīng)。用標(biāo)準(zhǔn)值，不考慮長(zhǎng)期荷載效應(yīng)。，滿足正常使用。，滿足正常使用。 ,水平位移限值如下：水平位移限值如下：吊車工作級(jí)別為吊車工作級(jí)別為15的廠房柱：的廠房柱：吊車工作級(jí)別為吊車工作級(jí)別為

41、68的廠房柱：的廠房柱： 基礎(chǔ)頂面到吊車梁頂面距離基礎(chǔ)頂面到吊車梁頂面距離 對(duì)于露天棧橋柱水平位移，應(yīng)按懸臂柱計(jì)算，考慮一臺(tái)最大吊對(duì)于露天棧橋柱水平位移，應(yīng)按懸臂柱計(jì)算，考慮一臺(tái)最大吊車的橫向水平荷載，同時(shí)考慮吊車梁安裝偏差車的橫向水平荷載，同時(shí)考慮吊車梁安裝偏差20mm產(chǎn)生的偏心力矩產(chǎn)生的偏心力矩作用，則作用，則 及及kHmmuk5 mmummk105 1800kkHu 2200kkHu mmuk10 2500kkHu 計(jì)算時(shí)，計(jì)算時(shí)，廠房柱截面剛度分別取為廠房柱截面剛度分別取為計(jì)算計(jì)算 時(shí)應(yīng)將柱中縱筋按彈性模量比換算成混凝土?xí)r應(yīng)將柱中縱筋按彈性模量比換算成混凝土csEE085. 0EI0I

42、csscEEAA 12.312.3單層廠房柱單層廠房柱.1柱的型式柱的型式矩形、工字形、矩形、工字形、雙肢柱雙肢柱 12.3.2 12.3.2 矩形柱的設(shè)計(jì)矩形柱的設(shè)計(jì)確定截面尺寸確定截面尺寸內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算截面配筋截面配筋牛腿計(jì)算與配筋牛腿計(jì)算與配筋施工吊裝強(qiáng)度、裂縫驗(yàn)算施工吊裝強(qiáng)度、裂縫驗(yàn)算構(gòu)件連接設(shè)計(jì)構(gòu)件連接設(shè)計(jì)( (預(yù)埋件設(shè)計(jì)預(yù)埋件設(shè)計(jì)) )1.1.截面尺寸和外形構(gòu)造截面尺寸和外形構(gòu)造原則：承載力要求、剛度要求原則：承載力要求、剛度要求對(duì)于對(duì)于 6m 6m 柱距的廠房柱最小截面尺寸見(jiàn)表柱距的廠房柱最小截面尺寸見(jiàn)表12-412-4。2.2.截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)按按最不利內(nèi)

43、力最不利內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)進(jìn)行截面設(shè)計(jì)計(jì)算長(zhǎng)度見(jiàn)表計(jì)算長(zhǎng)度見(jiàn)表12-512-5柱：時(shí)，偏心受壓柱應(yīng)考慮裂縫寬度驗(yàn)算柱：時(shí)，偏心受壓柱應(yīng)考慮裂縫寬度驗(yàn)算單層廠房柱的上、下柱控制截面都有可能為單層廠房柱的上、下柱控制截面都有可能為 , ,應(yīng)驗(yàn)算裂縫寬度。應(yīng)驗(yàn)算裂縫寬度。55. 000 he55. 000 he3.構(gòu)造要求構(gòu)造要求混凝土為混凝土為C20、C25、C30、(C35)縱筋縱筋HRB335，HRB400箍筋箍筋HPB235?？v筋最大配筋率為縱筋最大配筋率為5%，縱筋直徑，縱筋直徑=12最小配筋率為最小配筋率為0.5%(C50)每側(cè)縱筋最小配筋率為每側(cè)縱筋最小配筋率為0.2%柱截面高度柱截面高

44、度h=600，則柱側(cè)面設(shè)置直徑，則柱側(cè)面設(shè)置直徑(1016)構(gòu)造鋼筋，并同時(shí)構(gòu)造鋼筋，并同時(shí)設(shè)置設(shè)置復(fù)合箍筋或拉筋復(fù)合箍筋或拉筋。見(jiàn)圖見(jiàn)圖12-44，注意柱上設(shè)置的預(yù)埋件注意柱上設(shè)置的預(yù)埋件M1M5，其作用不同。，其作用不同。4.吊裝、運(yùn)輸階段的承載力和裂縫寬度驗(yàn)算吊裝、運(yùn)輸階段的承載力和裂縫寬度驗(yàn)算 預(yù)制柱一般采用翻身吊，按運(yùn)輸、吊裝時(shí)混凝土實(shí)際強(qiáng)度，分別進(jìn)預(yù)制柱一般采用翻身吊，按運(yùn)輸、吊裝時(shí)混凝土實(shí)際強(qiáng)度，分別進(jìn)行承載力和裂縫寬度驗(yàn)算。行承載力和裂縫寬度驗(yàn)算。圖fbM”驗(yàn)算時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題：驗(yàn)算時(shí)應(yīng)注意下列問(wèn)題：1)柱身自重應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)柱身自重應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.5；強(qiáng)度驗(yàn)算采用荷載設(shè)計(jì)值

45、，裂縫寬度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。強(qiáng)度驗(yàn)算采用荷載設(shè)計(jì)值，裂縫寬度驗(yàn)算采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值。2)因吊裝驗(yàn)算系臨時(shí)性的，故構(gòu)件因吊裝驗(yàn)算系臨時(shí)性的，故構(gòu)件安全等級(jí)可較其使用階段的安全等安全等級(jí)可較其使用階段的安全等級(jí)降低一級(jí)級(jí)降低一級(jí)；3)柱的砼強(qiáng)度一般按設(shè)計(jì)強(qiáng)度的柱的砼強(qiáng)度一般按設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%考慮考慮；當(dāng)?shù)跹b驗(yàn)算要求高于設(shè)計(jì)；當(dāng)?shù)跹b驗(yàn)算要求高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的強(qiáng)度的70%方可吊裝時(shí)，應(yīng)在施工圖上注明；方可吊裝時(shí)，應(yīng)在施工圖上注明；4)一般宜采用單點(diǎn)綁扎起吊，吊點(diǎn)設(shè)在變階處一般宜采用單點(diǎn)綁扎起吊，吊點(diǎn)設(shè)在變階處。當(dāng)需用多點(diǎn)起吊時(shí)，。當(dāng)需用多點(diǎn)起吊時(shí)，吊裝方法應(yīng)與施工單位共同商定并進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算；吊裝方法應(yīng)與施

46、工單位共同商定并進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)算；5)當(dāng)柱變階處截面吊裝驗(yàn)算配筋不足時(shí)，可在該局部區(qū)段加配短鋼筋。當(dāng)柱變階處截面吊裝驗(yàn)算配筋不足時(shí)，可在該局部區(qū)段加配短鋼筋。fb12.3.3牛腿牛腿根據(jù)牛腿豎向力根據(jù)牛腿豎向力 Fv 的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離 a 的大小，的大小，一般把牛腿分為兩類：一般把牛腿分為兩類： 時(shí)為短牛腿時(shí)為短牛腿 時(shí)為長(zhǎng)牛腿時(shí)為長(zhǎng)牛腿0ha 0ha aaa長(zhǎng)牛腿長(zhǎng)牛腿的受力特點(diǎn)與的受力特點(diǎn)與懸臂梁懸臂梁相似，可按懸臂梁設(shè)計(jì)。相似，可按懸臂梁設(shè)計(jì)。 短牛腿短牛腿實(shí)質(zhì)上是一根實(shí)質(zhì)上是一根懸臂深梁懸臂深梁，受剪力影響較大受剪力影響較大，變形不符合平截，變形不

47、符合平截 面假定，不能象懸臂梁那樣，按受彎構(gòu)件分析。面假定，不能象懸臂梁那樣，按受彎構(gòu)件分析。試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究試驗(yàn)研究結(jié)果試驗(yàn)研究結(jié)果（1）彈性階段的應(yīng)力分布）彈性階段的應(yīng)力分布如圖為如圖為a/h00.5的環(huán)氧樹(shù)脂牛腿模型進(jìn)行光彈試驗(yàn)得到的主應(yīng)力跡的環(huán)氧樹(shù)脂牛腿模型進(jìn)行光彈試驗(yàn)得到的主應(yīng)力跡線線(a)牛腿上部，主拉應(yīng)力跡線基本與牛腿上邊緣平行牛腿上部，主拉應(yīng)力跡線基本與牛腿上邊緣平行,并沿長(zhǎng)度方向比并沿長(zhǎng)度方向比較均勻，牛腿中下部主拉應(yīng)力跡線是傾斜的。較均勻，牛腿中下部主拉應(yīng)力跡線是傾斜的。(b)牛腿下部，主壓應(yīng)力跡線大致與從加載點(diǎn)到牛腿下部與柱相交點(diǎn)牛腿下部，主壓應(yīng)力跡線大致與從加載點(diǎn)到牛腿

48、下部與柱相交點(diǎn)連線平行。連線平行。(2) 裂縫的出現(xiàn)與開(kāi)展裂縫的出現(xiàn)與開(kāi)展試驗(yàn)表明，當(dāng)荷載加到時(shí)出現(xiàn)豎向裂縫（試驗(yàn)表明，當(dāng)荷載加到時(shí)出現(xiàn)豎向裂縫（1），），但其開(kāi)展開(kāi)很小，對(duì)牛腿的受力性能影響不大；荷載加到極限荷載但其開(kāi)展開(kāi)很小，對(duì)牛腿的受力性能影響不大；荷載加到極限荷載 時(shí)，出現(xiàn)斜裂縫（時(shí)，出現(xiàn)斜裂縫（2），此后隨荷載增加到接近破壞），此后隨荷載增加到接近破壞荷載時(shí)（約荷載時(shí)（約 ），突然出現(xiàn)第二條斜裂縫（），突然出現(xiàn)第二條斜裂縫（3）。預(yù)示牛腿即將）。預(yù)示牛腿即將破壞。破壞。斜裂（斜裂（2）稱為臨界斜裂縫，）稱為臨界斜裂縫，為確定牛腿截面尺寸的主要依據(jù)。為確定牛腿截面尺寸的主要依據(jù)。uP%

49、)60%40(uP%)40%20(uP%80(3)破壞形態(tài)破壞形態(tài)1)剪切破壞：包括剪切破壞：包括純剪破壞、斜壓破壞、斜拉破壞純剪破壞、斜壓破壞、斜拉破壞純剪破壞：純剪破壞： 或或 雖較大，但邊緣高度雖較大，但邊緣高度h1較小較小 時(shí)，發(fā)生沿加載板內(nèi)側(cè)接近豎直截面的純剪破壞。時(shí)，發(fā)生沿加載板內(nèi)側(cè)接近豎直截面的純剪破壞。斜壓破壞：斜壓破壞： 時(shí)，臨界斜裂縫出現(xiàn)后，加載到時(shí)，臨界斜裂縫出現(xiàn)后，加載到 ，在臨界斜裂縫外側(cè)的壓桿范圍，在臨界斜裂縫外側(cè)的壓桿范圍 內(nèi)，出現(xiàn)大量短小斜裂縫，并逐漸貫通，壓桿混凝土內(nèi)，出現(xiàn)大量短小斜裂縫，并逐漸貫通，壓桿混凝土 壓碎。壓碎。斜拉破壞：斜拉破壞： 臨界斜裂縫出現(xiàn)

50、后，隨荷載增加出現(xiàn)斜裂縫臨界斜裂縫出現(xiàn)后，隨荷載增加出現(xiàn)斜裂縫(3)，并逐漸，并逐漸 擴(kuò)展將牛腿拉斷擴(kuò)展將牛腿拉斷1 . 00 ha0ha 75. 01 . 00 hauP%)80%70(2)彎曲破壞彎曲破壞： 和縱向受力鋼筋較少時(shí)出現(xiàn)，臨界斜和縱向受力鋼筋較少時(shí)出現(xiàn)，臨界斜 裂縫不斷向受壓區(qū)延伸，拉筋屈服，最后壓區(qū)混凝土裂縫不斷向受壓區(qū)延伸，拉筋屈服，最后壓區(qū)混凝土 壓碎。壓碎。3)局壓破壞：加載板尺寸過(guò)小，使加載板下混凝土局部壓壞。局壓破壞：加載板尺寸過(guò)小，使加載板下混凝土局部壓壞。4)粘結(jié)破壞：鋼筋錨固長(zhǎng)度不足，造成鋼筋粘結(jié)破壞。粘結(jié)破壞：鋼筋錨固長(zhǎng)度不足，造成鋼筋粘結(jié)破壞。75. 00

51、 ha(4)牛腿在豎向力和水平拉力同時(shí)作用下的受力情況牛腿在豎向力和水平拉力同時(shí)作用下的受力情況對(duì)同時(shí)作用有豎向力和水平拉力的牛腿的試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)同時(shí)作用有豎向力和水平拉力的牛腿的試驗(yàn)結(jié)果表明，由于水由于水平拉力的作用，牛腿截面出現(xiàn)斜裂縫的荷載比僅有豎向力作用的牛腿平拉力的作用，牛腿截面出現(xiàn)斜裂縫的荷載比僅有豎向力作用的牛腿有不同程度的降低。有不同程度的降低。當(dāng)當(dāng) Fh/Fv0.20.5 時(shí)，開(kāi)裂荷載下降時(shí)，開(kāi)裂荷載下降36%47%，同時(shí)牛腿的承載力亦下降。同時(shí)牛腿的承載力亦下降。試驗(yàn)還表明，有水平拉力作用的牛腿與沒(méi)有水平拉力作用的牛腿，試驗(yàn)還表明，有水平拉力作用的牛腿與沒(méi)有水平拉力作用的牛

52、腿，兩者破壞規(guī)律相似。兩者破壞規(guī)律相似。 2.牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 包括：確定牛腿的截面尺寸、承載力計(jì)算、配筋構(gòu)造包括：確定牛腿的截面尺寸、承載力計(jì)算、配筋構(gòu)造(1)截面尺寸的確定截面尺寸的確定牛腿截面寬度與柱同寬。牛腿截面寬度與柱同寬。牛腿的截面高度確定：牛腿的截面高度確定：一般以一般以斜截面抗裂度（針對(duì)臨界斜裂縫）為標(biāo)準(zhǔn)斜截面抗裂度（針對(duì)臨界斜裂縫）為標(biāo)準(zhǔn)控制牛腿在控制牛腿在使用階段不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)細(xì)微斜裂縫為準(zhǔn)使用階段不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)細(xì)微斜裂縫為準(zhǔn)。圖 005 . 0)5 . 01(habhfFFFtkvkhkvk 牛腿的截面高度按下式確定：牛腿的截面高度按下式確定： 作用于牛腿頂面按荷載效應(yīng)作

53、用于牛腿頂面按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎向力值計(jì)算的豎向力值 作用于牛腿頂面按荷載效應(yīng)作用于牛腿頂面按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的水平拉力值計(jì)算的水平拉力值 裂縫控制系數(shù)裂縫控制系數(shù)a 豎向力作用點(diǎn)到下柱邊緣的水平距離豎向力作用點(diǎn)到下柱邊緣的水平距離,應(yīng)考慮安裝偏差應(yīng)考慮安裝偏差 20mm。圖中圖中 防止發(fā)生剪切破壞防止發(fā)生剪切破壞 防止應(yīng)力集中嚴(yán)重防止應(yīng)力集中嚴(yán)重 防止局部受壓破壞防止局部受壓破壞vkF 其其他他牛牛腿腿支支撐撐吊吊車車梁梁牛牛腿腿80.065.0 hkF45 )200,3max(1mmhh cvfAF75. 0 , (2)承載力計(jì)算和構(gòu)造配筋承載力計(jì)算和構(gòu)造配筋1)

54、計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖縱向受拉鋼筋的計(jì)算和構(gòu)造縱向受拉鋼筋的計(jì)算和構(gòu)造:根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖，取力矩平衡：根據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖，取力矩平衡：令令0hz yhyvssyhsyvsshvsyfFhfaFAhafFhahfaFAhazFaFzAf2 . 185. 00.2)85. 0/()85. 01 (85. 00.85z)(00000 則 可近似取 式中則 ， 若近似取， 作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值 作用在牛腿頂部的水平拉力設(shè)計(jì)值作用在牛腿頂部的水平拉力設(shè)計(jì)值 豎向力到下柱邊緣的距離豎向力到下柱邊緣的距離構(gòu)造要求構(gòu)造要求縱筋要求縱筋要求(1)(1)牛腿承受豎向荷載和水平荷載產(chǎn)生的拉力均由

55、縱向受拉鋼筋承牛腿承受豎向荷載和水平荷載產(chǎn)生的拉力均由縱向受拉鋼筋承 擔(dān)，宜采用擔(dān)，宜采用HRB335HRB335級(jí)或級(jí)或HRB400HRB400（RRB400RRB400）級(jí)鋼筋，直徑不應(yīng)?。┘?jí)鋼筋，直徑不應(yīng)小 于于12mm12mm。(2)(2)縱向受拉鋼筋作為三角桁架的上弦桿，承擔(dān)的拉力相同，因此縱向受拉鋼筋作為三角桁架的上弦桿，承擔(dān)的拉力相同，因此 不能彎起充當(dāng)彎起鋼筋，而應(yīng)全部直通到柱外邊緣再沿斜邊下不能彎起充當(dāng)彎起鋼筋，而應(yīng)全部直通到柱外邊緣再沿斜邊下 彎，并伸入下柱內(nèi)彎，并伸入下柱內(nèi)150mm150mm后截?cái)嗪蠼財(cái)啵硪欢嗽谥鶅?nèi)應(yīng)有足夠錨固長(zhǎng)另一端在柱內(nèi)應(yīng)有足夠錨固長(zhǎng) 度，以防粘接

56、破壞。度，以防粘接破壞。 縱向受拉鋼筋配筋率為縱向受拉鋼筋配筋率為0.2%0.2%0.6%0.6%。不少于。不少于hFvFa03 . 0 ha 124 箍筋要求箍筋要求滿足截面抗裂要求的牛腿，若水平箍筋、彎起鋼筋滿足下列要求，滿足截面抗裂要求的牛腿，若水平箍筋、彎起鋼筋滿足下列要求，就可滿足牛腿受剪承載力要求。就可滿足牛腿受剪承載力要求。牛腿不需計(jì)算抗剪承載力牛腿不需計(jì)算抗剪承載力(a)水平箍筋為水平箍筋為 ，在上部，在上部 內(nèi)水平箍筋內(nèi)水平箍筋總面積總面積 。彎起鋼筋對(duì)牛腿抗裂影響不大，但能有效限制斜裂縫開(kāi)展。彎起鋼筋對(duì)牛腿抗裂影響不大，但能有效限制斜裂縫開(kāi)展。(b) 應(yīng)采用變形鋼筋設(shè)彎起鋼

57、筋，位置在牛腿上部應(yīng)采用變形鋼筋設(shè)彎起鋼筋，位置在牛腿上部 內(nèi)，內(nèi)， 不少于不少于 ， 。其錨固。其錨固 要求見(jiàn)下圖。要求見(jiàn)下圖。柱頂牛腿配筋構(gòu)造，見(jiàn)圖柱頂牛腿配筋構(gòu)造，見(jiàn)圖12-52，P130150100126 320hsA21 l )2161()%1 . 0 ,21max(bhAAssb 122 .12.412.4柱下獨(dú)立基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ).1柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的形式柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的形式 按受力形式：軸心受壓，偏心受壓按受力形式：軸心受壓，偏心受壓 按施工方法：預(yù)制柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ)按施工方法：預(yù)制柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，現(xiàn)澆柱下獨(dú)立基礎(chǔ)單層廠房柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的形式是單層廠房柱下

58、獨(dú)立基礎(chǔ)的形式是擴(kuò)展基礎(chǔ)擴(kuò)展基礎(chǔ)（階梯形、錐形）（階梯形、錐形）p131p131，預(yù)，預(yù)制柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和預(yù)制柱連接部分常做成杯口，故又稱制柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和預(yù)制柱連接部分常做成杯口，故又稱杯口基礎(chǔ)杯口基礎(chǔ)。.2柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)確定基礎(chǔ)底面尺寸，確定基礎(chǔ)高度和變階處的高度，計(jì)算底板配筋，確定基礎(chǔ)底面尺寸，確定基礎(chǔ)高度和變階處的高度，計(jì)算底板配筋，構(gòu)造處理及繪制施工圖等。構(gòu)造處理及繪制施工圖等。1.確定基礎(chǔ)底面尺寸確定基礎(chǔ)底面尺寸按地基承載力條件和地基變形條件確定按地基承載力條件和地基變形條件確定假定假定 ：(1)基礎(chǔ)絕對(duì)剛性，無(wú)彎曲變形基礎(chǔ)絕對(duì)剛性，無(wú)彎曲變形

59、 (2)地基土反力為線形分布地基土反力為線形分布(1)軸心受壓柱下基礎(chǔ)軸心受壓柱下基礎(chǔ)akkkfAGNP k 相應(yīng)于荷載效應(yīng)相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組合，上部結(jié)構(gòu)傳到基礎(chǔ)頂面的豎向力值，上部結(jié)構(gòu)傳到基礎(chǔ)頂面的豎向力值 基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上方土的基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上方土的重力標(biāo)準(zhǔn)值重力標(biāo)準(zhǔn)值 基礎(chǔ)底面面積基礎(chǔ)底面面積 經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)寬度和深度修正后的經(jīng)過(guò)基礎(chǔ)寬度和深度修正后的地基承載力特征值地基承載力特征值化簡(jiǎn)，得：化簡(jiǎn)，得：kNkGAaf0(3)(0.5)aaKbdffbd dAGkm 3m20mkN dfNAakm (2)(2)偏心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)得得 由柱和基礎(chǔ)梁傳到基礎(chǔ)底面的軸向力由柱和基礎(chǔ)梁傳到基礎(chǔ)底

60、面的軸向力標(biāo)準(zhǔn)組合值標(biāo)準(zhǔn)組合值 作用在基礎(chǔ)底面的力矩作用在基礎(chǔ)底面的力矩標(biāo)準(zhǔn)組合值標(biāo)準(zhǔn)組合值 基礎(chǔ)底面面積抵抗矩基礎(chǔ)底面面積抵抗矩令令 則則 WMAGNPPbkkbkkk min,max.bkNwkkbkNNN bkMhVeNMMkwwkkbk W62lbW )(kbkbkGNMe beblGNPPkbkkk61min,max.當(dāng)則，不現(xiàn)實(shí)，基礎(chǔ)底面將與地基脫當(dāng)則，不現(xiàn)實(shí)，基礎(chǔ)底面將與地基脫開(kāi)，因此開(kāi)，因此 （基礎(chǔ)不允許設(shè)計(jì)成這樣）（基礎(chǔ)不允許設(shè)計(jì)成這樣）偏心受壓基礎(chǔ)，地基壓應(yīng)力要求偏心受壓基礎(chǔ)，地基壓應(yīng)力要求 6be 0min, kpalGNpkbkk3)(2max, eba 2akkkfp