第二章單層廠房

1、 概述概述 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 構(gòu)件選型與截面設(shè)計構(gòu)件選型與截面設(shè)計 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 柱的設(shè)計柱的設(shè)計 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析柱的設(shè)計柱的設(shè)計 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計 學(xué)習(xí)要求： 1、了解單層廠的結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)布置的特點(diǎn)，理解單層廠房中主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的功能與型式，荷載傳遞路線，支撐系統(tǒng)的作用 2、掌握等高鉸接排架的計算方法 3、掌握單層廠房矩形截面柱和工形截面柱的設(shè)計計算方法和構(gòu)造要求，掌握柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計計算方法和構(gòu)造要求。一、單層廠房的特點(diǎn)1、單層廠房結(jié)構(gòu)的跨度大、高度大，承受的荷載大，

2、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)計時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，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。2 單層廠房的分類單層廠房的分類 按承重結(jié)構(gòu)體系按承重結(jié)構(gòu)體系可分為：可分為：排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)和和剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu) A、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，柱排架結(jié)構(gòu)由屋架（或屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成，柱

3、與屋架鉸接，而與基礎(chǔ)剛接。與屋架鉸接，而與基礎(chǔ)剛接。根據(jù)廠房生產(chǎn)工藝和使用要求的不同，排架結(jié)構(gòu)可做成等高、不等高和鋸齒形。其跨度可超過30m，高度可達(dá)2030m或更高，吊車噸位可達(dá)150t甚至更大。排架結(jié)構(gòu)傳力明確，構(gòu)造簡單，施工亦交方便。B、剛架結(jié)構(gòu) 剛架結(jié)構(gòu)由橫梁、柱和基礎(chǔ)組成剛架結(jié)構(gòu)由橫梁、柱和基礎(chǔ)組成。剛架的柱與橫梁剛接，與基礎(chǔ)鉸接。目前常用的剛架是裝配式鋼筋混凝土門式剛架（梁柱合一的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）。門式剛架按其橫梁形式的不同，分為人字形門式剛架和弧形門式剛架；按頂節(jié)點(diǎn)的連接方式不同，又分為三鉸門式剛架和兩鉸門式剛架。門式剛架常用于跨度不超過18m，檐高不超過l0m，無吊車或吊車噸位

4、不超過10t的倉庫或車間建筑中。1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 單層廠房結(jié)構(gòu)是由一些構(gòu)件組成的一個復(fù)雜的空間受力體系，單層廠房結(jié)構(gòu)是由一些構(gòu)件組成的一個復(fù)雜的空間受力體系，可將結(jié)構(gòu)整體分為以下幾個子結(jié)構(gòu)體系可將結(jié)構(gòu)整體分為以下幾個子結(jié)構(gòu)體系:1. 屋面板屋面板 2. 天溝板天溝板 3. 天窗架天窗架 4. 屋架屋架 5. 托架托架 6. 吊車梁吊車梁 7.排架排架柱柱 8. 抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱 9. 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) 10. 連系梁連系梁 11. 基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁12. 天窗架垂直支撐天窗架垂直支撐 13. 屋架下弦橫向水平支撐屋架下弦橫向水平支撐 14.屋架端部垂直支撐屋架端部垂直支撐 15. 柱間支撐柱間支撐單層廠

5、房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)分為承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩大類。 直接承受荷載并將荷載傳遞給其它構(gòu)件的構(gòu)件如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊車梁和基礎(chǔ)是單層廠房的主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件； 外縱墻、山墻、連系梁、抗風(fēng)柱（抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架）和基礎(chǔ)梁都是圍護(hù)結(jié)構(gòu)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。屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 有檁體系有檁體系 無檁體系無檁體系 由大型屋面板、屋架或屋面梁由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋蓋支撐組成，有時還包括及屋蓋支撐組成，有時還包括有天窗架和托架等構(gòu)件有天窗架和托架等構(gòu)件 小型屋面板（或瓦材）支承在檁條上，檁條支承在屋架上（板與檁條，檁條與屋架均需有牢固

6、的連接）。構(gòu)件重量輕，便于運(yùn)輸與安裝，荷載傳遞路線長，剛度和整體性較差，造價比無檁體系的大。1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)橫向排架橫向排架 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 由橫梁、橫向柱列及由橫梁、橫向柱列及其基礎(chǔ)所組成的平面其基礎(chǔ)所組成的平面骨架，是廠房的基本骨架，是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)。承重結(jié)構(gòu)。廠房承受廠房承受的豎向荷載及橫向水的豎向荷載及橫向水平荷載主要通過橫向平荷載主要通過橫向平面排架傳至基礎(chǔ)及平面排架傳至基礎(chǔ)及地基地基橫向平面排架組成及荷載橫向平面排架組成及荷載圖圖1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 縱向排架縱向排架 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 由連系梁、吊車梁、縱向柱列、柱間支撐和由連系梁、吊車梁、縱向柱列、柱間支撐和基礎(chǔ)

7、等構(gòu)件組成的縱向平面骨架。基礎(chǔ)等構(gòu)件組成的縱向平面骨架。作用作用是保是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受吊車證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受吊車縱向水平荷載、縱向水平地震作用、溫度應(yīng)縱向水平荷載、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)荷載等結(jié)構(gòu)傳來的縱向風(fēng)荷載等1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 縱向平面排架組成及荷載圖縱向平面排架組成及荷載圖圍護(hù)結(jié)構(gòu)圍護(hù)結(jié)構(gòu) 位于廠房的四周，包括縱墻、橫墻（山墻）、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

8、，主要是墻體和構(gòu)件的自重以所承受的荷載，主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載及作用在墻面上的風(fēng)荷載 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)，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)件及其作用各構(gòu)件及其作用為為單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其作用單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其作用 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注屋屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)屋面板屋面板承受屋面構(gòu)造層自重、屋面活荷載、雪荷載、積承受屋面構(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（屋灰荷載以及施工荷載等，并將它們

9、傳給屋架（屋面梁），具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作用面梁），具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作用支撐在屋架支撐在屋架（屋面梁）或（屋面梁）或檁條上檁條上天溝板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，并將它們傳給屋架重、施工荷載等，并將它們傳給屋架天窗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，并將它們傳給屋來的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等，并將它們傳給屋架架托架托架當(dāng)柱距比屋架間距大時，用以支撐屋架，并將荷當(dāng)柱距比屋架間距大時，用以支撐屋架，并將荷載傳給柱載傳給柱1

10、結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注屋屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)屋架或屋架或屋面梁屋面梁與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu)，承受屋蓋上的全部豎與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu)，承受屋蓋上的全部豎向荷載，并將它們傳給柱向荷載，并將它們傳給柱檁條檁條支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板傳來支撐小型屋面板（或瓦材），承受屋面板傳來的荷載，并將它們傳給屋架的荷載，并將它們傳給屋架有檁體系屋蓋有檁體系屋蓋中采用中采用柱柱排架柱排架柱承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車梁、外墻、柱間支撐等傳承受屋蓋結(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)來的豎向和水平荷載，并將它們傳給基礎(chǔ)同時為橫向排同時為橫向排架和縱向排架架

11、和縱向排架中的構(gòu)件中的構(gòu)件抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱承受山墻傳來的風(fēng)荷載，并將它們傳給屋蓋結(jié)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)構(gòu)和基礎(chǔ)也是圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分的一部分支支撐撐體體系系屋蓋屋蓋支撐支撐加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度，保證屋架的穩(wěn)定，將加強(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)風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu)柱間柱間支撐支撐加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性，承受并傳遞縱加強(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)向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ)1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 構(gòu)件名稱構(gòu)件名稱構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)外縱墻外縱墻山墻山墻廠房的圍護(hù)構(gòu)件，承受風(fēng)荷載及其自重廠

12、房的圍護(hù)構(gòu)件，承受風(fēng)荷載及其自重連系梁連系梁連系縱向柱列，增強(qiáng)廠房的縱向剛度，并將風(fēng)荷連系縱向柱列，增強(qiáng)廠房的縱向剛度，并將風(fēng)荷載傳遞給縱向柱列，同時還承受其上部墻體的重載傳遞給縱向柱列，同時還承受其上部墻體的重量量圈梁圈梁加強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基不均勻沉降加強(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或較大振動荷載引起的不利影響過梁過梁承受門窗洞口上部墻體的重量，并將它們傳給門承受門窗洞口上部墻體的重量，并將它們傳給門窗兩側(cè)墻體窗兩側(cè)墻體基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁承受圍護(hù)墻體的重量，并將它們傳給基礎(chǔ)承受圍護(hù)墻體的重量，并將它們傳給基礎(chǔ)吊車梁吊車梁承受吊車豎向和橫向或縱向水平

13、荷載，并將它們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分別傳給橫向或縱向排架簡支在柱簡支在柱牛腿上牛腿上基礎(chǔ)基礎(chǔ)承受柱、基礎(chǔ)梁傳來的全部荷載，并將它們傳給承受柱、基礎(chǔ)梁傳來的全部荷載，并將它們傳給地基地基1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 傳力途徑： 單層廠房結(jié)構(gòu)所承受的各種荷載，基本上是傳遞給排架柱，再由柱傳至基礎(chǔ)及地基的，因此柱和基礎(chǔ)是主要承重構(gòu)件。工業(yè)設(shè)計要求工業(yè)設(shè)計要求 方案設(shè)計階段方案設(shè)計階段技術(shù)設(shè)計階段技術(shù)設(shè)計階段施工圖階段施工圖階段 確定柱網(wǎng)布置等平面問題確定柱網(wǎng)布置等平面問題 1 1 廠房結(jié)構(gòu)的設(shè)計步驟廠房結(jié)構(gòu)的設(shè)計步驟 一個建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計，一般包括工藝設(shè)計、建筑設(shè)計

14、、結(jié)構(gòu)設(shè)計和設(shè)備一個建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計，一般包括工藝設(shè)計、建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和設(shè)備設(shè)計（如水、暖、電等）等幾方面。就單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，可分為方案設(shè)計（如水、暖、電等）等幾方面。就單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，可分為方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工圖繪制等三個階段。設(shè)計、技術(shù)設(shè)計和施工圖繪制等三個階段。確定結(jié)構(gòu)形式、標(biāo)高等剖面問題確定結(jié)構(gòu)形式、標(biāo)高等剖面問題 選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 確定結(jié)構(gòu)布置確定結(jié)構(gòu)布置 確定結(jié)構(gòu)計算簡圖確定結(jié)構(gòu)計算簡圖 荷載計算及排架內(nèi)力分析荷載計算及排架內(nèi)力分析 結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱、基礎(chǔ)等）設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)件（柱、基礎(chǔ)等）設(shè)計 結(jié)構(gòu)布置圖（屋面、柱、基礎(chǔ)等）結(jié)構(gòu)布置圖（屋面、柱、基礎(chǔ)等）

15、構(gòu)件布置與配筋圖構(gòu)件布置與配筋圖 節(jié)點(diǎn)大樣圖節(jié)點(diǎn)大樣圖 2 單層廠房的結(jié)構(gòu)布置平面與剖面布置平面與剖面布置結(jié)構(gòu)平面的主要尺寸都由定位軸線表示。定位軸線一般有橫向和縱向之分。 （1）、定位軸線 定位軸線之間的距離和主要構(gòu)件的標(biāo)志尺寸相一致，且符合建筑模數(shù)。 標(biāo)志尺寸是構(gòu)件的實(shí)際尺寸加上兩端必要的構(gòu)造尺寸。定位軸線布置的一般原則：、處理定位軸線時，要有利于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的選用、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的簡化和施工方便等；、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)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

16、重合。（2）、柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置的一般原則：符合生產(chǎn)工藝和正常使用的要求；建筑和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理；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；符合廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則；適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求。廠房柱網(wǎng)尺寸應(yīng)符合模數(shù)化的要求，廠房的跨度在18m和18m以下時，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)30M數(shù)列，在18m以上時，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列；廠房的柱距應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)廠房的柱距應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M60M數(shù)列；數(shù)列；廠房的山墻處抗風(fēng)柱柱距宜采用擴(kuò)大模數(shù)15M數(shù)列。 從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、材料用量和施工條件等方面衡量，特別是高度較低的廠房，采用6m柱距比12m柱距優(yōu)越。（3）、變形縫設(shè)置變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種

17、。、伸縮縫為減小由于溫度變化所引起的應(yīng)力，可用溫度伸縮縫將廠房分成幾個溫度區(qū)段。伸縮縫將廠房伸縮縫將廠房從基礎(chǔ)頂面到屋面完全分開從基礎(chǔ)頂面到屋面完全分開，并留出一定的縫隙，使上部結(jié)構(gòu)在氣溫變化時，水平方向可以自由地發(fā)生變形，從而減小溫度應(yīng)力。 對于裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，當(dāng)處于室內(nèi)或土中時，其伸縮縫的最大間距為100m；當(dāng)處在露天時，其伸縮縫的最大間距為70m。對于下列情況，伸縮縫的最大間距還應(yīng)適當(dāng)減小：（a）、如有充分依據(jù)或可靠措施；（b）、當(dāng)屋面板上部無保溫或隔熱層時，伸縮縫間距可小于lOOm（c）、排架結(jié)構(gòu)的柱高（從基礎(chǔ)頂面算起）低于8m時；（d）、位于氣候干燥地區(qū)，夏季炎熱且暴雨頻繁

18、地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫作用下的結(jié)構(gòu)； （e）、伸縮縫間距尚應(yīng)考慮施工條件的影響。、沉降縫 單層廠房結(jié)構(gòu)主要是由簡支構(gòu)件裝配而成，因地基不均勻沉降引起的不利影響較小。所以，在一般單層廠房中可不設(shè)沉降縫。 沉降縫應(yīng)將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)底面全部沉降縫應(yīng)將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)底面全部分開分開，以使在縫兩邊發(fā)生不同沉降時而不致?lián)p壞整個建筑物。 沉降縫可兼做伸縮縫。沉降縫可兼做伸縮縫。、防震縫 防震縫是為了減輕廠房震害而采取的措施之一。當(dāng)廠房平面、立面復(fù)雜，結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大，以及在廠房側(cè)邊布置附屬用房（如生活間、變電所、爐子間等）時，應(yīng)設(shè)置防震縫。 防震縫應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)都完全分開防震縫應(yīng)將上部結(jié)

19、構(gòu)和基礎(chǔ)都完全分開，防震縫的寬度在廠房縱橫跨交接處可采用100150mm，其它情況可采用5090mm。 地震區(qū)的廠房，其伸縮縫和沉降縫均應(yīng)符合防地震區(qū)的廠房，其伸縮縫和沉降縫均應(yīng)符合防震縫的要求。震縫的要求。 廠房支撐分屋蓋支撐和柱間支撐兩類，就整體而言，支撐的廠房支撐分屋蓋支撐和柱間支撐兩類，就整體而言，支撐的主要作用主要作用是：是：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作；增強(qiáng)廠房的整體保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作；增強(qiáng)廠房的整體穩(wěn)定性和空間剛度；把縱向風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載及水平地穩(wěn)定性和空間剛度；把縱向風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載及水平地震作用等傳遞到主要承重構(gòu)件。此外，在施工安裝階段，應(yīng)根據(jù)震作用

20、等傳遞到主要承重構(gòu)件。此外，在施工安裝階段，應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置某些臨時支撐，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。具體情況設(shè)置某些臨時支撐，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。單層廠房的支撐單層廠房的支撐 1 1、屋蓋支撐布置、屋蓋支撐布置（1）上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐 屋蓋支撐包括上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、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?？v向水平支撐、垂直支撐、縱向水平系桿、天窗架支撐等。構(gòu)成構(gòu)成：沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架上弦桿沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架上弦桿構(gòu)成的水平構(gòu)成的水平 桁架。桁架。 單層廠房的支撐單

21、層廠房的支撐作用作用：保證屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性；增強(qiáng)屋蓋的整體剛度；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)荷載作為山墻抗風(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。和其他縱向水平荷載，并傳至廠房縱向柱列。 布置布置：當(dāng)當(dāng)屋蓋為有檁體系，或屋蓋為無檁體系，但屋面板與屋蓋為有檁體系，或屋蓋為無檁體系，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，每一伸屋架的連接質(zhì)量不能保證且抗風(fēng)柱與屋架上弦連接，每一伸縮縫區(qū)段端部第一或第二柱間布置；縮縫區(qū)段端部第一或第二柱間布置；當(dāng)當(dāng)設(shè)有天窗，且天窗通設(shè)有天窗

22、，且天窗通過廠房端部的第二柱間或通過伸縮縫，應(yīng)在第一或第二柱間過廠房端部的第二柱間或通過伸縮縫，應(yīng)在第一或第二柱間的天窗范圍內(nèi)設(shè)置，并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置的天窗范圍內(nèi)設(shè)置，并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置13道通長道通長的受壓系桿，將天窗范圍內(nèi)各榀屋架與上弦橫向水平支撐連的受壓系桿，將天窗范圍內(nèi)各榀屋架與上弦橫向水平支撐連系起來。系起來。 上弦橫向水平支撐布置上弦橫向水平支撐布置1 1 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置（2）下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐構(gòu)成構(gòu)成：沿廠房跨度方向用交沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架下弦叉角鋼、直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)成的水平桁架桿構(gòu)成的水平桁架 。作用作用：將山墻風(fēng)荷載及

23、縱向?qū)⑸綁︼L(fēng)荷載及縱向水平荷載傳至縱向柱列；防水平荷載傳至縱向柱列；防止屋架下弦側(cè)向振動。止屋架下弦側(cè)向振動。 下弦橫向水平支撐布置下弦橫向水平支撐布置1 1 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置布置布置：當(dāng)當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車，或廠房內(nèi)有較大屋架下弦設(shè)有懸掛吊車，或廠房內(nèi)有較大振動，或山墻風(fēng)荷載通過抗風(fēng)柱傳至屋架下弦，應(yīng)振動，或山墻風(fēng)荷載通過抗風(fēng)柱傳至屋架下弦，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段兩端的第一或第二柱間設(shè)置，宜在每一伸縮縫區(qū)段兩端的第一或第二柱間設(shè)置，宜與上弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間。與上弦橫向水平支撐設(shè)置在同一柱間。（3）縱向水平支撐縱向水平支撐構(gòu)成構(gòu)成：由交叉角鋼、直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向由

24、交叉角鋼、直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向水平桁架水平桁架 。作用作用：加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)的橫向水平剛度；保證橫向水平荷載加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)的橫向水平剛度；保證橫向水平荷載的縱向分布，加強(qiáng)廠房的空間工作；保證托架上弦的側(cè)向的縱向分布，加強(qiáng)廠房的空間工作；保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。穩(wěn)定。 縱向水平支撐布置縱向水平支撐布置1 1 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置布置布置：當(dāng)當(dāng)設(shè)有軟鉤橋式吊車且廠房高度大、吊車起重量較大，設(shè)有軟鉤橋式吊車且廠房高度大、吊車起重量較大，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；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；當(dāng)當(dāng)已已設(shè)有下弦橫向水平支撐時，為保證廠房空間剛度，應(yīng)盡可能

25、設(shè)有下弦橫向水平支撐時，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)。與橫向水平支撐連接，以形成封閉的水平支撐系統(tǒng)。（4）垂直支撐垂直支撐構(gòu)成構(gòu)成：由角鋼桿件與屋架直腹桿組成的垂直桁架，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形式為十字交叉形或W形。形。作用作用：保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定；傳遞縱保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定；傳遞縱向水平力。向水平力。 1 1 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置布置布置：應(yīng)應(yīng)與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi)。與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi)。當(dāng)當(dāng)廠房跨度小于廠房跨度小于18m且無天窗時，一般可不設(shè)垂直支撐和且無天窗時，一

26、般可不設(shè)垂直支撐和水平系桿；水平系桿；當(dāng)當(dāng)廠房跨度廠房跨度1830m、屋架間距為、屋架間距為6m、采用大型屋面板、采用大型屋面板時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間，屋架時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間，屋架跨中設(shè)置一道垂直支撐；跨中設(shè)置一道垂直支撐；當(dāng)當(dāng)屋架跨度大于屋架跨度大于30m時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一時，應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間，屋架跨度或第二柱間，屋架跨度1/3左右的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩道垂直支撐。左右的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩道垂直支撐。 垂直支撐和水平系桿布置圖垂直支撐和水平系桿布置圖1 1 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置（5）水平系桿水平系桿構(gòu)成構(gòu)成：分為上弦水平系

27、桿和下弦水平系桿分為上弦水平系桿和下弦水平系桿 。作用作用：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；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屋架下弦下弦水平系桿是為防止在吊車或有其它水平振動時屋架下弦側(cè)向顫動。側(cè)向顫動。 1 1 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置布置布置：當(dāng)當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時，未設(shè)置垂直支撐的屋架間，屋蓋設(shè)置垂直支撐時，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。通長的水平系桿。剛性系桿（壓桿）剛性系桿（壓桿）：凡

28、設(shè)在屋架端部主要支承節(jié)點(diǎn)處：凡設(shè)在屋架端部主要支承節(jié)點(diǎn)處和屋架上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處的通長水平系桿，均應(yīng)采用剛和屋架上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處的通長水平系桿，均應(yīng)采用剛性系桿；當(dāng)屋架橫向水平支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段兩端的性系桿；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，第一柱間內(nèi)的水平系桿均應(yīng)采用剛性第二柱間內(nèi)時，第一柱間內(nèi)的水平系桿均應(yīng)采用剛性系桿。系桿。 柔性系桿（拉桿）柔性系桿（拉桿）：其余均可采用柔性系桿。：其余均可采用柔性系桿。 （6）天窗架支撐天窗架支撐構(gòu)成構(gòu)成：包括：包括天窗架上弦橫向水平支撐、天窗架間的垂直支撐和天窗架上弦橫向水平支撐、天窗架間的垂直支撐和水平系桿。水平系桿。作用作用：保證天窗

29、架上弦的側(cè)向穩(wěn)定保證天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定 ；將天窗端壁上的風(fēng)荷載傳；將天窗端壁上的風(fēng)荷載傳給屋架給屋架 。布置布置：縱向位置（柱間）縱向位置（柱間） ：一般一般天窗架上弦橫向水平支撐和垂直支撐天窗架上弦橫向水平支撐和垂直支撐均設(shè)置在天窗端部第一柱間內(nèi)。均設(shè)置在天窗端部第一柱間內(nèi)。橫向位置（道）橫向位置（道） ：一般一般垂直支撐設(shè)置在天窗兩側(cè)。垂直支撐設(shè)置在天窗兩側(cè)。水平系桿水平系桿 ：在未設(shè)置上弦橫向水平支撐的天窗架間設(shè)置；應(yīng)在：在未設(shè)置上弦橫向水平支撐的天窗架間設(shè)置；應(yīng)在上弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)置柔性系桿；對有檁屋蓋體系，檁條可以代替柔上弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)置柔性系桿；對有檁屋蓋體系，檁條可以代替柔性系桿。性系桿

30、。1 1 屋蓋支撐布置屋蓋支撐布置2 2 柱間支撐布置柱間支撐布置 構(gòu)成構(gòu)成：由交叉鋼桿由交叉鋼桿件組成，交叉角宜件組成，交叉角宜45(3550)作用作用：提高廠房的提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性；縱向剛度和穩(wěn)定性；將吊車縱向水平制將吊車縱向水平制動力、山墻及天窗動力、山墻及天窗端壁的風(fēng)荷載、縱端壁的風(fēng)荷載、縱向水平地震作用等向水平地震作用等傳至基礎(chǔ)。傳至基礎(chǔ)。 柱間支撐柱間支撐是是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件。柱間支撐作用示意圖柱間支撐作用示意圖布置布置：當(dāng)當(dāng)設(shè)有設(shè)有A6A8的吊車，或的吊車，或A1A5的吊車起重的吊車起重量量10t時或廠房跨度時或廠房跨度18

31、m，或柱高，或柱高8m時或廠房每列時或廠房每列縱向柱總數(shù)縱向柱總數(shù)7根時或設(shè)有根時或設(shè)有3t以上的懸掛吊車時或露天以上的懸掛吊車時或露天吊車棧橋的柱列，應(yīng)吊車棧橋的柱列，應(yīng)設(shè)置柱間支撐設(shè)置柱間支撐。上柱柱間支撐設(shè)置上柱柱間支撐設(shè)置：一般在伸縮縫區(qū)段兩端與屋蓋橫：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中央的柱間 。下柱柱間支撐設(shè)置下柱柱間支撐設(shè)置：在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱間支在伸縮縫區(qū)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng)的位置撐相應(yīng)的位置 。 2 2 柱間支撐布置柱間支撐布置 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：縱向水平縱向水平荷載作用下傳力

32、荷載作用下傳力路線較短；廠房路線較短；廠房兩端的溫度伸縮兩端的溫度伸縮變形較小；廠房變形較?。粡S房縱向構(gòu)件的伸縮縱向構(gòu)件的伸縮受柱間支撐的約受柱間支撐的約束較小，所引起束較小，所引起的結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力的結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力也較小。也較小。 柱間支撐與伸縮變形的關(guān)系柱間支撐與伸縮變形的關(guān)系2 2 柱間支撐布置柱間支撐布置 3 3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置 抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接；當(dāng)屋架設(shè)有下抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接；當(dāng)屋架設(shè)有下弦橫向水平支撐時，也可與下弦鉸接或同時與上、下弦鉸接。弦橫向水平支撐時，也可與下弦鉸接或同時與上、下弦鉸接?？癸L(fēng)柱與屋架之間一般采用豎向可以移動、水平方向又

33、有較大抗風(fēng)柱與屋架之間一般采用豎向可以移動、水平方向又有較大剛度的彈簧板連接；如廠房沉降量較大時，宜采用槽形孔螺栓剛度的彈簧板連接；如廠房沉降量較大時，宜采用槽形孔螺栓連接。連接。（1）抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱與屋架上、下弦連接構(gòu)造抗風(fēng)柱與屋架上、下弦連接構(gòu)造（2）圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁 圈梁圈梁是設(shè)置于墻體內(nèi)并與柱子連接的現(xiàn)澆鋼筋是設(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，其混凝土構(gòu)件，其作用作用是將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等是將墻體與排架柱、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

34、廠房產(chǎn)生不利影的不均勻沉降或較大的振動荷載對廠房產(chǎn)生不利影響。響。圈梁應(yīng)連續(xù)布置在墻體的同一水平面上，并形圈梁應(yīng)連續(xù)布置在墻體的同一水平面上，并形成封閉狀，當(dāng)圈梁在門窗洞口處不連續(xù)時，應(yīng)在洞成封閉狀，當(dāng)圈梁在門窗洞口處不連續(xù)時，應(yīng)在洞口上部墻體中布置一道相同截面的附加圈梁。附加口上部墻體中布置一道相同截面的附加圈梁。附加圈梁與圈梁的搭接長度不應(yīng)小于其中到中垂直間距圈梁與圈梁的搭接長度不應(yīng)小于其中到中垂直間距的兩倍，且不得小于的兩倍，且不得小于1m。3 3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置 連系梁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

35、度、傳遞縱向水平荷載的作用?？v向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用。 當(dāng)墻體開有門窗洞口時，需設(shè)置鋼筋混凝土當(dāng)墻體開有門窗洞口時，需設(shè)置鋼筋混凝土過梁過梁，以支承洞口，以支承洞口上部墻體的重量。上部墻體的重量。 在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)盡可能地將圈梁、連系梁和過梁結(jié)在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)盡可能地將圈梁、連系梁和過梁結(jié)合起來，合起來，使一種梁能兼作兩種或三種梁的作用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，以簡化構(gòu)造，節(jié)約材料，方便施工。材料，方便施工。 在單層廠房中，一般采用在單層廠房中，一般采用基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁來承托圍護(hù)墻體的重量，并將來承托圍護(hù)墻體的重量，并將其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻

36、基礎(chǔ)，以使墻體和柱的沉降變形一其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻基礎(chǔ)，以使墻體和柱的沉降變形一致。致。1 1排架計算簡圖排架計算簡圖 近似的認(rèn)為:各個橫向平面排架之間以及各個縱向平面排架之間都是互不影響，各自單獨(dú)工作的。 橫向平面排架結(jié)構(gòu)是單層廠房結(jié)構(gòu)計算的基本單元。主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：確定計算簡圖；確定計算簡圖；荷載的計算荷載的計算; ;柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合; ;還應(yīng)驗(yàn)算排架的水平位移還應(yīng)驗(yàn)算排架的水平位移 （1）計算單元計算單元：可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距的中線截可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距的中線截出一個典型的區(qū)段，作為排架的計算單元。出一個典型的區(qū)段，作為

37、排架的計算單元。 計算單元和計算模型計算單元和計算模型 （2）基本假定和計算簡圖基本假定和計算簡圖 ：為了簡化計算，對于鋼筋混為了簡化計算，對于鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)通常作如下凝土排架結(jié)構(gòu)通常作如下假定假定：柱下端與基礎(chǔ)頂面為剛接；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；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。橫梁（即屋架或屋面梁）為軸向剛度很大的剛性連桿。 根據(jù)上述假定，可得到橫向排架的根據(jù)上述假定，可得到橫向排架的計算簡圖計算簡圖。1 1 排架計算見圖排架計算見圖橫向橫向排架的計算簡圖排架的計算簡圖1 1 排架計算簡圖排架計算

38、簡圖2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有恒載恒載、屋面活荷載屋面活荷載、雪荷雪荷載載、積灰荷載積灰荷載、吊車荷載吊車荷載和和風(fēng)荷載風(fēng)荷載等，除吊車荷載外，其它荷等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計算單元范圍內(nèi)。載均取自計算單元范圍內(nèi)。 （1）恒載恒載 ：屋蓋自重屋蓋自重F1 ：屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、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)造層以及屋蓋天溝板、天窗架、屋面構(gòu)造層以及屋蓋 支撐等重力荷載。支撐等重力荷載。上柱自重上柱自重F2吊車梁和軌道及連接件自重吊車梁和軌道及連接件自重F4支承在牛腿上的圍護(hù)

39、結(jié)構(gòu)等重力支承在牛腿上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)等重力F5下柱自重下柱自重F3 （2）屋面活荷載屋面活荷載 ：包括屋面均布活荷載、屋面雪荷載和包括屋面均布活荷載、屋面雪荷載和屋面積灰荷載三部分。其荷載分項(xiàng)系數(shù)均為屋面積灰荷載三部分。其荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.4。屋面均布活荷載屋面均布活荷載 ：屋面水平投影面上的屋面均布活荷載屋面水平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列情況?。翰簧先说奈菝鏋闃?biāo)準(zhǔn)值，按下列情況?。翰簧先说奈菝鏋?.5kN/m2；上；上人的屋面為人的屋面為2.0kN/m2。2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 屋面雪荷載屋面雪荷載 ：屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值

40、(kN/m2) 式中式中: 為基本雪壓為基本雪壓 (kN/m2)-以當(dāng)?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔辖y(tǒng)計所得以當(dāng)?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔辖y(tǒng)計所得50年年一遇最大面積的重力確定一遇最大面積的重力確定； 為屋面積雪分布系數(shù)。為屋面積雪分布系數(shù)。排架計算取排架計算取1kskr 0ss0sr屋面積灰荷載屋面積灰荷載 ：對設(shè)計生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其臨對設(shè)計生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其臨近建筑時，應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。近建筑時，應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，取兩者中的較大屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮，取兩者中的較大值；值；當(dāng)有屋面積灰荷載時，積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上當(dāng)有屋面積灰荷

41、載時，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考慮。人的屋面均布活荷載兩者中的較大值同時考慮。注：注：吊車豎向荷載吊車豎向荷載 ： 和和 的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算式中式中 各大輪子下影響線縱標(biāo)值的總和；各大輪子下影響線縱標(biāo)值的總和； 多臺吊車的荷載折減系數(shù)。多臺吊車的荷載折減系數(shù)。 當(dāng)計算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動力系數(shù)。當(dāng)計算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動力系數(shù)。注：注：i計算排架考慮多臺吊車豎向荷載時，對單跨廠房的每個排架，參計算排架考慮多臺吊車豎向荷載時，對單跨廠房的每個排架，參與組合的吊車臺數(shù)不宜多于與組合的吊車臺數(shù)不宜多

42、于2臺；對多跨廠房的每個排架，不宜臺；對多跨廠房的每個排架，不宜多于多于4臺。臺。 （3）吊車荷載吊車荷載 ：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 ikkyPDmax,max,kkkikkPPDyPDmax,min,max,min,min,kDmax,kDmin,iy吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載 ：吊車總的橫向水平荷載可按下式取值：吊車總的橫向水平荷載可按下式取值：式中式中 吊車的額定起重量；吊車的額定起重量； 小車重量；小車重量； 橫向水平荷載系數(shù)。橫向水平荷載系數(shù)。 對于一般四輪橋式吊車，大車每一輪子傳遞給吊車梁的橫向?qū)τ谝话闼妮啒蚴降踯?，大車每一輪子傳遞給吊車梁的橫向水平制動力水

43、平制動力 為：為： 考慮多臺吊車水平荷載時，對單跨或多跨廠房的每個排架，參考慮多臺吊車水平荷載時，對單跨或多跨廠房的每個排架，參與組合的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于與組合的吊車臺數(shù)不應(yīng)多于2臺。臺。注：注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 )(, 3, 2,kkkiGGTkG, 3kG, 2)(, 3, 241kkkGGTikkikkyGGyTT)(, 3, 241max,kT吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載： 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T0，按作用在一邊軌道上所有剎車輪的，按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的最大輪壓之和的10%采用，即采用，即式中，式中，n為施加在一邊

44、軌道上所有剎車輪數(shù)之和，對于一般的四輪為施加在一邊軌道上所有剎車輪數(shù)之和，對于一般的四輪吊車，吊車，n=1。kw無論單跨或多跨廠房，在計算吊車縱向水平荷載時，一側(cè)的無論單跨或多跨廠房，在計算吊車縱向水平荷載時，一側(cè)的整個縱向排架上最多只能考慮整個縱向排架上最多只能考慮2臺吊車。臺吊車。注：注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 max01 . 0 nPT 0WWzszk基本風(fēng)壓，以當(dāng)?shù)仄教箍諘绲孛嫔想x地面10m高統(tǒng)計所得50年一遇10分中平均最大風(fēng)速v0（m/s），按W0= v02/1600確定，具體數(shù)值可查閱建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范風(fēng)振系數(shù)，對于高度大于30 m且高寬比大于1.5的房屋，應(yīng)考慮

45、其影響，其值大于1風(fēng)載高度變化系數(shù)，具體數(shù)值可查閱建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范風(fēng)載體型系數(shù)，具體數(shù)值可查閱建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范2 2排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 （4）風(fēng)荷載風(fēng)荷載 ：風(fēng)荷載風(fēng)荷載TmaxTmaxq2P2+ P4Dmax(Dmin)+ P5P1e2+ P2e2+P5e5- P4 e4-Dmax(Dmin)e4P1e2+ P2e2+P5e5- P4 e4-Dmin(Dmax)e4P2+ P4Dmin(Dmax)+ P5P1P1P1e1P1e1q1ABW*柱頂以下的風(fēng)載按均布荷載計算，屋面與天窗架所受的風(fēng)荷載一般折算成作用在柱頂上的集中風(fēng)荷載* 風(fēng)荷載的方向是任意的，應(yīng)考慮左、右兩種可能性 例

46、題1.某單層廠房排架結(jié)構(gòu)及風(fēng)荷載體型系數(shù)如圖所示?；撅L(fēng)壓w0=0.35kNm2，柱頂標(biāo)高+12.00m，室外天然地坪標(biāo)高-0.30m，排架間距B=6.0m。求作用在排架柱A及柱B上的均布風(fēng)荷載設(shè)計值qA及qB。 （提示：距離地面10m處， =1.0；距離地面15m處， =1.14；其他高度按內(nèi)插法取值。）2 2、排架結(jié)構(gòu)上的荷載、排架結(jié)構(gòu)上的荷載zz 解：1）計算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 作用在柱頂下的墻面風(fēng)荷載按均布荷載考慮，風(fēng)壓高度變化系數(shù)按柱頂標(biāo)高取值，距離地面10m處， ；距離地面15m處， ，故柱頂12m處風(fēng)壓高度變化系數(shù)由插值法計算可得： A柱風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： B柱風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0KZsZw

47、w 0 . 1z14. 1z14. 1z14. 1zZ15 121.0(1.14 1.0)1.08415 10Z201.0 0.8 1.084 0.350.30/kAZsZwwkNm 201.0 0.5 1.084 0.35 0.19/kBZ s ZwwkN m 三、用剪力分配法計算等高排架HHUlUIIn u1M1aAIuIlHHlHullEIHCEIHnu30331)11(1 31)11(1 330nC排架柱側(cè)向剛度排架柱側(cè)向剛度 三、用剪力分配法計算等高排架1、柱頂有水平集中荷載作用時的內(nèi)力分析、柱頂有水平集中荷載作用時的內(nèi)力分析VaVbVcABCPabcPABCabcuuVuuVuuV

48、ccbbaa111PVVVcba)111(cbauuuPu三、用剪力分配法計算等高排架1、柱頂有水平集中荷載作用時的內(nèi)力分析、柱頂有水平集中荷載作用時的內(nèi)力分析VaVbVcABCPabcPABCabcPuuuPuVPuuuPuVPuuuPuVccbaccbcbabbacbaaa)111(1)111(1)111(1剪力分配系數(shù)柱的抗側(cè)剛度1、柱頂有水平集中荷載作用時的內(nèi)力分析、柱頂有水平集中荷載作用時的內(nèi)力分析 柱頂水平集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力柱頂水平集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力FFuuViniiii111i式中式中 第第 i 根排架柱的抗側(cè)移剛度（或抗剪剛度），即懸臂根排架柱的抗側(cè)

49、移剛度（或抗剪剛度），即懸臂 第第 i 根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計算：根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計算： 求得柱頂剪力求得柱頂剪力Vi 后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩和剪力。和剪力。1.當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力F時，各柱的剪力按其抗時，各柱的剪力按其抗剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。2.剪力分配系數(shù)必滿足剪力分配系數(shù)必滿足 。柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力注：注：1、柱頂有水平集中荷載作用時的內(nèi)力分析、柱頂有水平集中荷載

50、作用時的內(nèi)力分析 iu1niiiiuu1111i 方向規(guī)定：柱頂剪力、柱頂集中水平力、柱頂不動方向規(guī)定：柱頂剪力、柱頂集中水平力、柱頂不動鉸支座反力、自左向右方向?yàn)檎?，反之為?fù)鉸支座反力、自左向右方向?yàn)檎?，反之為?fù)等高排架在任意荷載作用下，為了利用剪力分配法求解，通常可采用以下等高排架在任意荷載作用下，為了利用剪力分配法求解，通?？刹捎靡韵氯齻€步驟來進(jìn)行這種情況下的排架內(nèi)力分析。三個步驟來進(jìn)行這種情況下的排架內(nèi)力分析。（1）、）、對承受任意荷載作用的排架，先在排架柱頂部附加一對承受任意荷載作用的排架，先在排架柱頂部附加一個不動鉸支座以阻止其側(cè)移，則各柱為單階一次超靜定柱，應(yīng)個不動鉸支座以阻止其

51、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，柱頂假及相應(yīng)的柱端剪力，柱頂假想的不動鉸支座總反力為想的不動鉸支座總反力為 。iRR2、任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析、任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析 （2）撤除假想的附加不動鉸支座，將支座總反力撤除假想的附加不動鉸支座，將支座總反力R反向作用于反向作用于排架柱頂，應(yīng)用剪力分配法可求出柱頂水平力排架柱頂，應(yīng)用剪力分配法可求出柱頂水平力R作用下各柱頂作用下各柱頂剪力剪力 。iR（3）將前面的計算結(jié)果相疊加，可得到在任意荷載作用下排將前面的計算結(jié)果相疊加，可得到在任意荷載作用下排架柱頂剪

52、力架柱頂剪力 ，然后可求出各柱的內(nèi)力。，然后可求出各柱的內(nèi)力。 iiRR 任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析2、任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析、任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析 例題1、單層廠房排架結(jié)構(gòu)如圖a所示。已知W=15.0kN，q1=0.8kNm，q2=0.4kNm。試用剪力分配法計算各柱的柱頂剪力。 （提示：支反力系數(shù)C11=0.3，見圖b（1）；圖b（2）、b（3）中的u1=2u2）解：1）計算剪力分配系數(shù)：A、C柱： B柱： 2）計算各柱柱頂剪力：把荷載分成 、 和 三種情況，分別求出各柱頂所產(chǎn)生的剪力后再疊加。作用下，不動鉸支座反力：作用下，不動鉸支座反

53、力： 求得各柱柱頂剪力如下： 1110.2511 1 2ACiuu 2120.511 1 2Biuu W1q2q11 10.3 0.8 153.6()ARC q HkN 1q2q1120.3 0.4 151.8()CRC q HkN ()0.25 (153.6 1.8)3.61.5()AAACAVWRRRkN()0.5 (153.6 1.8)10.2()BBACVWRRkN()0.25 (153.6 1.8) 1.83.3()CCACCVWRRRkN4 4 內(nèi)力組合內(nèi)力組合 所謂所謂內(nèi)力組合內(nèi)力組合，就是將排架柱在各單項(xiàng)荷載作用下的內(nèi)力，按照它，就是將排架柱在各單項(xiàng)荷載作用下的內(nèi)力，按照它們在

54、使用過程中同時出現(xiàn)的可能性，求出在某些荷載共同作用下，柱控們在使用過程中同時出現(xiàn)的可能性，求出在某些荷載共同作用下，柱控制截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱和基礎(chǔ)配筋計算的依據(jù)。制截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱和基礎(chǔ)配筋計算的依據(jù)。 （1）柱的控制截面柱的控制截面 控制截面控制截面是指是指對截面配筋起控制作用的截面。對截面配筋起控制作用的截面。當(dāng)當(dāng)柱高度較大時，柱高度較大時，下柱中間某截面下柱中間某截面也可能為控制截面。也可能為控制截面。當(dāng)當(dāng)柱上作用有較大的集中荷載（如懸墻重量等）時，可根據(jù)柱上作用有較大的集中荷載（如懸墻重量等）時，可根據(jù)其內(nèi)力大小其內(nèi)力大小還需還需將集中荷載作用處的截面作為

55、控制截面。將集中荷載作用處的截面作為控制截面?；擨IIIIIIIIIIII-I截面上柱的彎矩和軸力都最大I-I截面作截面作為上柱的控為上柱的控制截面制截面II-II截面下柱在吊車垂直荷載下的彎矩最大III-III截面下柱在吊車水平荷載下的彎矩最大，軸力也最大II-II、III-III截面作截面作為下柱的控為下柱的控制截面制截面 （2）不利內(nèi)力組合不利內(nèi)力組合 通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)力組合：通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)力組合： +Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N，V； Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N，V； Nmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的M，V； Nmin及相應(yīng)的及相應(yīng)的M，V。4

56、 4 內(nèi)力組合內(nèi)力組合 （3）荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 對于一般排架結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值對于一般排架結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值S應(yīng)從下列組合值中取應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定：最不利值確定：由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合 111.2GkQQ kSSS4 4 內(nèi)力組合內(nèi)力組合 “恒荷載恒荷載”+任一種任一種“活荷載活荷載”*1.2永久荷載效應(yīng)+1.4 吊車荷載效應(yīng)*1.2永久荷載效應(yīng)+1.4 風(fēng)載效應(yīng)*1.2永久荷載效應(yīng)+1.4 活荷載效應(yīng)11.20.9nGkQiQikiSSS “恒荷載恒荷載”+0.9(任兩種或兩種以上任兩種或兩種以上“活荷載活荷載”）*1.2永久荷載

57、效應(yīng)+0.9 (1.4 風(fēng)載效應(yīng)+1.4 活荷載效應(yīng)+1.4 吊車荷載效應(yīng))*1.2永久荷載效應(yīng)+0.9 (1.4 風(fēng)載效應(yīng)+1.4 吊車荷載效應(yīng))*1.2永久荷載效應(yīng)+0.9 (1.4 風(fēng)載效應(yīng)+1.4 活荷載效應(yīng))*1.2永久荷載效應(yīng)+ 0.9 (1.4 活荷載效應(yīng)+1.4 吊車荷載效應(yīng))由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合11.35 nGkQiciQikiSSS*1.35永久荷載效應(yīng)+1.4 0.6 風(fēng)載效應(yīng)+1.4 0.7 活荷載效應(yīng)+1.40.7 吊車荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.4 0.6 風(fēng)載效應(yīng)+1.4 0.7 活荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.4 0.6

58、 風(fēng)載效應(yīng)+1.4 0.7 吊車荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.4 0.7 活荷載效應(yīng)+1.4 0.7 吊車荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.4 0.7 活荷載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.4 0.6 風(fēng)載效應(yīng)*1.35永久荷載效應(yīng)+1.4 0.7 吊車荷載效應(yīng) （4）內(nèi)力組合注意事項(xiàng)內(nèi)力組合注意事項(xiàng) 每次內(nèi)力組合時，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。每次內(nèi)力組合時，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。 每次內(nèi)力組合時，只能以一種內(nèi)力為目標(biāo)來決定可變荷載的取舍，每次內(nèi)力組合時，只能以一種內(nèi)力為目標(biāo)來決定可變荷載的取舍，并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。在吊車豎向荷載中，同一

59、柱的同一側(cè)牛腿上有在吊車豎向荷載中，同一柱的同一側(cè)牛腿上有Dmax或或Dmin作用，兩作用，兩者只能選擇一種參加組合。者只能選擇一種參加組合。吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載Tmax同時作用在同一跨內(nèi)的兩個柱子上，向左或同時作用在同一跨內(nèi)的兩個柱子上，向左或向右，組合時只能選取其中一個方向。向右，組合時只能選取其中一個方向。 4 4 內(nèi)力組合內(nèi)力組合風(fēng)有左來風(fēng)和右來風(fēng)兩種情況，每次只選一項(xiàng)參加組合風(fēng)有左來風(fēng)和右來風(fēng)兩種情況，每次只選一項(xiàng)參加組合有有吊車水平荷載時，必有垂直荷載。反之不一定吊車水平荷載時，必有垂直荷載。反之不一定柱的配筋計算-內(nèi)力和配筋的關(guān)系A(chǔ)s1(As2)小偏心受壓大偏心受壓A

60、s1(As2)As1h0，長牛腿，設(shè)計方法同一般鋼筋混凝土懸臂梁2.3 單層廠房柱的設(shè)計3. 牛腿的設(shè)計牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)-彈性階段FvBA主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力*荷載Fv較小時，牛腿基本處于彈性受力階段h0Fvaas*在Fv達(dá)極限荷載的20 40%時，牛腿根部出現(xiàn)裂縫 ；在Fv達(dá)極荷載的40 60%時，出現(xiàn)裂縫*繼續(xù)加載，隨著a/h0值的不同，牛腿的破壞形態(tài)各不相同2.3 單層廠房柱的設(shè)計3. 牛腿的設(shè)計FvBA主拉應(yīng)力主壓應(yīng)力h0Fvaas牛腿的受力特點(diǎn)與破壞形態(tài)-彎曲破壞（彎壓破壞）當(dāng)0.75a/h0 1時，裂縫逐漸發(fā)展，裂縫以外的部分繞牛腿和下柱的交點(diǎn)轉(zhuǎn)動，最后壓區(qū)混凝土被壓碎，牛腿破