單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、dd1第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)體系單層廠房的結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)體系2.2 排架結(jié)構(gòu)分析排架結(jié)構(gòu)分析2.3 排架柱設(shè)計(jì)排架柱設(shè)計(jì)2.4 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.5 屋面構(gòu)件屋面構(gòu)件2.6 吊車梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)吊車梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)2.1 結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)體系單層廠房依據(jù)其跨度、高度和吊車起重量等因素的不同可采用混合結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。1、混合結(jié)構(gòu)：由磚柱、屋架（鋼筋混凝土屋架或木屋架或輕鋼屋架）屋面梁、基礎(chǔ)組成。 適用于無(wú)吊車或吊車噸位不超過5t，且跨度在15m以內(nèi)，柱頂標(biāo)高在8m以下，無(wú)特殊工藝要求的小型廠房。2、混凝

2、土結(jié)構(gòu)：由混凝土柱、鋼筋混凝土屋架或輕鋼屋架、基礎(chǔ)組成。適用于跨度在36m以內(nèi)，柱頂或者檐口標(biāo)高在20m以下，起重量200t以下中型廠房。 3、鋼結(jié)構(gòu)：當(dāng)?shù)踯噰嵨辉?50t（中級(jí)載荷狀態(tài)）以上，或跨度大干36m的大型廠房，或有特殊工藝要求的廠房(如設(shè)有10t以上鍛錘的車間以及高溫車間的特殊部位等)，一般采用鋼屋架、鋼筋混凝土柱或全鋼結(jié)構(gòu)。 從結(jié)構(gòu)型式上分為剛架和排架。1、排架：柱與屋架鉸接，與基礎(chǔ)剛接。結(jié)構(gòu)傳力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工亦較方便。常用于吊車噸位10t以下，跨度1624m，高度610m。 鋸齒型排架鋸齒型排架等高排架不等高排架2、剛架：柱與屋架（橫梁）剛接，與基礎(chǔ)鉸接。優(yōu)點(diǎn)：梁柱合一，

3、結(jié)構(gòu)輕巧。缺點(diǎn)：剛度差，易產(chǎn)生跨變，施工麻煩。應(yīng)用：吊車噸位10t以下，跨度18m以下，檐口高度10m以下。2.2 結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞結(jié)構(gòu)組成及荷載傳遞2.2.1 結(jié)構(gòu)組成屋蓋結(jié)構(gòu)、橫向平面排架、縱向平面排架、吊車梁、支撐屋蓋結(jié)構(gòu)、橫向平面排架、縱向平面排架、吊車梁、支撐、基礎(chǔ)、圍護(hù)系統(tǒng)。、基礎(chǔ)、圍護(hù)系統(tǒng)。71）屋面板2）天溝板3）天窗架4）屋架5）托架6）吊車梁7）排架柱8）抗風(fēng)柱9）基礎(chǔ)10）連系梁11）基礎(chǔ)梁12）天窗架垂直支撐13）屋架下弦橫向支撐14）屋架垂直支撐15）柱間支撐v 無(wú)檁體系：由屋面板、天溝板、天窗架、屋架、托架、及屋蓋支撐組成。剛度大。1. 屋蓋結(jié)構(gòu) 屋蓋結(jié)構(gòu)可分有檁

4、體系和無(wú)檁體系兩種。v 有檁體系：由小型屋面板、檁條及屋蓋支撐組成。剛度小。2. 縱、橫向平面排架 v橫向平面排架：包括橫梁(屋架)、柱及基礎(chǔ) 橫向平面排架v 縱向平面排架：包括縱向柱列、基礎(chǔ)、連系梁、吊車架、柱間支撐 縱向平面排架1下部柱間支撐；2上部柱間支撐；3柱頂系桿；4吊車梁；5柱3142252v圍護(hù)結(jié)構(gòu)：包括縱墻、山墻、墻梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁v 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)荷載等。2.2.2 荷載傳遞橫向排架是主要的承重結(jié)構(gòu)，屋架、排架柱和基礎(chǔ)是主要的承重構(gòu)件。吊車豎向荷載屋面荷載吊車梁屋面板檁 條墻體荷載豎向荷載排 架 柱屋架或屋面梁吊車橫向水平荷載吊車梁吊

5、車縱向水平荷載柱間支撐縱墻風(fēng)荷載縱墻墻梁山墻風(fēng)荷載山墻墻 梁抗風(fēng)柱水平 荷載屋蓋結(jié)構(gòu)柱間支撐基 礎(chǔ)地 基墻 梁墻 梁墻 梁 單層廠房荷載傳遞路線示意圖2.3 2.3 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置 變形縫變形縫 單廠支撐單廠支撐 抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱 圈梁、聯(lián)系梁、過梁、基礎(chǔ)梁圈梁、聯(lián)系梁、過梁、基礎(chǔ)梁 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 14一、柱網(wǎng)布置一、柱網(wǎng)布置2.1.3 2.1.3 單層排架結(jié)構(gòu)布置單層排架結(jié)構(gòu)布置廠房承重柱廠房承重柱(或承重墻或承重墻)的定位軸線，在平面上排列所形成的網(wǎng)格，稱的定位軸線，在平面上排列所形成的網(wǎng)格，稱為柱網(wǎng)。為柱網(wǎng)。柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件縱橫向定位軸線所形成的網(wǎng)格。柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件縱橫

6、向定位軸線所形成的網(wǎng)格。廠房跨度在廠房跨度在18m及以下時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)及以下時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)30M數(shù)列，即數(shù)列，即9m、12m、15m和和18m；在；在18m以上時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)以上時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列，數(shù)列，即即24m、30m、36m 等。當(dāng)跨度在等。當(dāng)跨度在18m以上，工藝布置有明顯優(yōu)以上，工藝布置有明顯優(yōu)越性時(shí)，也可采用擴(kuò)大模數(shù)越性時(shí)，也可采用擴(kuò)大模數(shù)30M數(shù)列，即數(shù)列，即21m、27M和和33m等跨等跨度度。18m 3 0 M數(shù)列 3 0 M數(shù)列60M數(shù)列15M數(shù)列18m 6 0 M數(shù)列6 0 M數(shù)列柱網(wǎng)與定位軸線示意圖15M數(shù)列15M數(shù)列15M數(shù)列15M數(shù)列60M數(shù)列

7、60M數(shù)列60M數(shù)列60M數(shù)列60M數(shù)列60M數(shù)列60M數(shù)列60M數(shù)列16二、定位軸線二、定位軸線墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系：墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系：D柱距柱距6 6米、無(wú)吊車或米、無(wú)吊車或邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線重合，邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線重合，稱封閉結(jié)合。稱封閉結(jié)合。t20Q柱距柱距6 6米、米、邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線之間加邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線之間加聯(lián)系尺寸聯(lián)系尺寸D=125D=125，稱非封閉結(jié)合。，稱非封閉結(jié)合。tQ5032柱距柱距1212米、或米、或聯(lián)系尺寸聯(lián)系尺寸D=250D=250、500500。tQ5017中柱與縱向定位軸線的關(guān)系：中柱與縱向定位軸線的關(guān)系：等高跨等高跨

8、上柱中心線與縱向軸線重合上柱中心線與縱向軸線重合h/2h/2單柱單柱高低跨高低跨雙柱雙柱tQ20高跨高跨tQ32高跨高跨A=DA=DtQ20高跨高跨A=B+CA=B+CtQ32高跨高跨A=B+C+DA=B+C+DA=DCBA=B+CCBA=B+C+DD18三、變形縫設(shè)置三、變形縫設(shè)置伸縮縫伸縮縫橫向伸縮縫一般采用雙柱；縱向伸縮縫一般采用單柱。橫向伸縮縫一般采用雙柱；縱向伸縮縫一般采用單柱?？拐鹂p抗震縫當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜或結(jié)構(gòu)高度、剛度相差很大時(shí)當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜或結(jié)構(gòu)高度、剛度相差很大時(shí)設(shè)置?？p寬：高度不超過設(shè)置?？p寬：高度不超過15m15m可采用可采用70mm70mm；超過；超過15

9、m15m時(shí)，時(shí)，7 7度下每增高度下每增高5m5m，加寬，加寬20mm20mm。減少?gòu)S房溫度應(yīng)力的影響而設(shè)。減少?gòu)S房溫度應(yīng)力的影響而設(shè)。上部結(jié)構(gòu)斷開，下部結(jié)構(gòu)不斷開。伸縮縫的最大間距：排架結(jié)構(gòu)：伸縮縫的最大間距：排架結(jié)構(gòu)：100m100m（室內(nèi)或者土中）（室內(nèi)或者土中），70m70m（露天）；縫寬不小于（露天）；縫寬不小于50mm50mm。 19沉降縫沉降縫一般不設(shè)。下列情況之一設(shè)：一般不設(shè)。下列情況之一設(shè)：相鄰部位高差很大，超過相鄰部位高差很大，超過10m10m；相鄰跨吊車起重量懸殊；相鄰跨吊車起重量懸殊；下臥土層有很大變化；下臥土層有很大變化；各部分施工時(shí)間相差很長(zhǎng)。各部分施工時(shí)間相差很長(zhǎng)

10、。上、下部結(jié)構(gòu)都要斷開。上、下部結(jié)構(gòu)都要斷開。特別注意：伸縮縫和抗震縫的基礎(chǔ)可以不分開，但沉降縫特別注意：伸縮縫和抗震縫的基礎(chǔ)可以不分開，但沉降縫的基礎(chǔ)處必須斷開。沉降縫、伸縮縫的設(shè)置必須符合抗震的基礎(chǔ)處必須斷開。沉降縫、伸縮縫的設(shè)置必須符合抗震縫的要求?？p的要求。 20四、廠房的剖面布置四、廠房的剖面布置高度高度自室內(nèi)地面至柱頂?shù)母叨葢?yīng)為自室內(nèi)地面至柱頂?shù)母叨葢?yīng)為300300的倍數(shù)；的倍數(shù)；自室內(nèi)地面至牛腿的高度應(yīng)為自室內(nèi)地面至牛腿的高度應(yīng)為300300的倍數(shù)；的倍數(shù)；自室內(nèi)地面至吊車軌道的標(biāo)志高度應(yīng)為自室內(nèi)地面至吊車軌道的標(biāo)志高度應(yīng)為600600的倍數(shù)。的倍數(shù)。凈空要求凈空要求屋架下弦與吊

11、車架外輪廓線的距離屋架下弦與吊車架外輪廓線的距離 ；吊車架外緣與內(nèi)緣的間距吊車架外緣與內(nèi)緣的間距 mmHC220)75(100)50(802tQmmtQmmB、軌道中心線與縱向軸線的距離軌道中心線與縱向軸線的距離mm750凈空21五、支撐布置五、支撐布置柱間支撐柱間支撐作用：保證廠房縱向排架的作用：保證廠房縱向排架的剛度和穩(wěn)定；將水平荷載傳剛度和穩(wěn)定；將水平荷載傳至基礎(chǔ)。至基礎(chǔ)。位置：伸縮縫區(qū)段中央或位置：伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央。臨近中央。位置：伸縮縫區(qū)段兩端。位置：伸縮縫區(qū)段兩端。屋架垂直支撐及水平系桿屋架垂直支撐及水平系桿作用：增加屋架的側(cè)向穩(wěn)定，防止上下弦桿的側(cè)向顫動(dòng)。作用：增加屋架的

12、側(cè)向穩(wěn)定，防止上下弦桿的側(cè)向顫動(dòng)。上弦橫向水平支撐是由交叉角鋼和屋架組成的水平桁架，布置上弦橫向水平支撐是由交叉角鋼和屋架組成的水平桁架，布置在溫度區(qū)段的兩端，在溫度區(qū)段的兩端，其作用是加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)縱向水平面內(nèi)的剛其作用是加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)縱向水平面內(nèi)的剛性，保證屋架上弦桿在平面外的穩(wěn)定。還可將山墻抗風(fēng)柱所承性，保證屋架上弦桿在平面外的穩(wěn)定。還可將山墻抗風(fēng)柱所承受的縱向水平力傳到縱向柱列上去。受的縱向水平力傳到縱向柱列上去。 （1）上弦橫向水平支撐）上弦橫向水平支撐具有以下情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)上弦橫向水平支撐： （1）跨度度較大的無(wú)檁體系屋蓋，當(dāng)屋面板與屋架連接點(diǎn)的焊接質(zhì)量不能保證，且山墻抗風(fēng)柱與屋架上

13、弦連接時(shí)； （2）廠房設(shè)有天窗，當(dāng)天窗遇到廠房端部的第二柱間或通過伸縮縫時(shí)，由于天窗區(qū)段內(nèi)沒有屋面板，屋蓋縱向水平剛度不足，屋架上弦側(cè)向穩(wěn)定性較差，應(yīng)在第一或第二柱間的天窗范圍內(nèi)設(shè)置上弦水平支撐，并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置一至三道受壓的縱向水平系桿； （3）在鋼屋架屋蓋系統(tǒng)中，上弦橫向水平支撐的間距以不超過60m為宜。屋架上弦橫向水平支撐1上弦橫向支撐；2屋架上弦；3剛性系桿伸縮縫區(qū)段伸縮縫區(qū)段21第一柱間第二柱間第二柱間第一柱間第一柱間21331212（2） 下弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐是由交叉角鋼和屋架下弦組成的水平桁架，布置在溫度區(qū)段的兩端。 下弦橫向與縱向水平支撐1下弦橫向水平支撐

14、；2屋架下弦；3垂直支撐；4水平系桿；5下弦縱向水平支撐；6托架213第 一柱間伸縮縫區(qū)段伸縮縫區(qū)段21445121256第 一柱間第 一柱間具有以下情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)下弦橫向水平支撐： 1）當(dāng)抗風(fēng)柱與屋架下弦連接，縱向水平力通過屋架下弦傳遞時(shí)； 2）廠房?jī)?nèi)有較大的振動(dòng)源，如設(shè)有硬構(gòu)橋式吊車或5t級(jí)以上的鍛錘時(shí)； 3）有縱向運(yùn)行的懸掛吊車（或電葫蘆），且吊點(diǎn)設(shè)置在屋架下弦時(shí)，這時(shí)可在懸掛吊車的軌道盡端柱間設(shè)置下弦橫向水平支撐； 4）鋼結(jié)構(gòu)屋蓋在一般情況下都應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐；只是當(dāng)廠房跨度較?。ㄈ缧∮诨虻扔?8m），且沒有懸掛吊車，廠房無(wú)較大振動(dòng)源時(shí)，可以不設(shè)。（3）縱向水平支撐 縱向水平支

15、撐一般是由交叉角鋼等鋼桿件和屋架下弦第一節(jié)間組成的水平桁架。213第 一柱間伸縮縫區(qū)段伸縮縫區(qū)段21445121256第 一柱間第 一柱間下弦橫向與縱向水平支撐1下弦橫向水平支撐；2屋架下弦；3垂直支撐；4水平系桿；5下弦縱向水平支撐；6托架縱向水平支撐作用（5）： 加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)在橫向水平面內(nèi)的剛性。在屋蓋設(shè)有托架時(shí)，還可以保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定，并將托架區(qū)域內(nèi)的橫向水平風(fēng)力有效地傳到相鄰柱子上去。213第 一柱間伸縮縫區(qū)段伸縮縫區(qū)段21445121256第 一柱間第 一柱間 當(dāng)具有以下情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向水平支撐： 1）廠房?jī)?nèi)設(shè)有托架時(shí)：該支撐布置在托架所在的柱間，并向兩端各延伸一個(gè)柱間；

16、 2）廠房?jī)?nèi)設(shè)有軟鉤橋式吊車，但廠房高大，吊車噸位較重時(shí)（如單跨廠房柱高1518m以上，中級(jí)工作制吊車30t以上時(shí)）。這時(shí)，等高多跨廠房一般可沿邊列柱的屋架下弦端部各布置一道通長(zhǎng)的縱向支撐；跨度較小的單跨廠房可沿下弦中部布置一道通長(zhǎng)的縱向支撐； 3）廠房?jī)?nèi)設(shè)有硬鉤橋式吊車或5t級(jí)以上的鍛錘時(shí)。這時(shí)可沿邊柱列設(shè)置縱向水平支撐。當(dāng)?shù)踯噰嵨淮蠡驅(qū)S房剛度有特殊要求時(shí)，可沿中間柱列適當(dāng)增設(shè)縱向水平支撐； 4）當(dāng)廠房已設(shè)有下弦橫向水平支撐時(shí)，則縱向水平支撐應(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)。（4）垂直支撐和水平系桿 v 垂直支撐:由角鋼與屋架直腹桿組成 3000600060006000

17、300030006000（a）（b）（c）（d）屋蓋垂直支撐型式300012屋架垂直支撐1支座垂直支撐；2跨中垂直支撐1垂直支撐作用：使屋面?zhèn)鱽淼目v向水平力能可靠地傳到柱頂。保證屋架平面外穩(wěn)定。 屋架垂直支撐和水平系桿布置1屋架；2端部垂直支撐；3跨中垂直支撐；4剛性系桿；5柔性系桿；6系桿伸縮縫區(qū)段224伸縮縫區(qū)段1116321133322345566226662（1）當(dāng)屋架端部高度（外包尺寸）大于1.2m時(shí)，為了使屋面?zhèn)鱽淼目v向水平力能可靠地傳到柱頂以及施工時(shí)的平面外穩(wěn)定，應(yīng)在屋架兩端各設(shè)一道垂直支撐；（2）屋架跨中的垂直支撐，可按下表的規(guī)定設(shè)置；廠房跨度L（m）L=121818L2424

18、L3030L36不設(shè)端部垂直支撐設(shè)端部垂直支撐不設(shè)端部垂直支撐設(shè)端部垂直支撐屋架跨中垂直支撐設(shè)置要求不設(shè)一道兩道一道三道兩道（）天窗架的垂直支撐一般在兩側(cè)柱處設(shè)置，當(dāng)天窗寬度大于12m時(shí)，還應(yīng)在中央設(shè)置一道，沿房屋的縱向，屋架的垂直支撐與上、下弦橫向水平支撐宜布置在同一柱間。注：布置兩道時(shí)，宜在跨度三分之一附近或天窗架側(cè)柱處設(shè)置；布置三道時(shí)，宜在跨度四分之一附近和跨度中間處設(shè)置。屋架垂直支撐布置 系桿的作用是充當(dāng)屋架上下弦的側(cè)向支承點(diǎn)。系桿一般通長(zhǎng)設(shè)置，一端最終連接于垂直支撐或上下弦橫向水平支撐的節(jié)點(diǎn)上。系桿分為柔性系桿、剛性系桿。伸縮縫區(qū)段224伸縮縫區(qū)段111632113332234556

19、6226662系桿可按下列規(guī)定設(shè)置：系桿可按下列規(guī)定設(shè)置：（1）在屋架上弦平面內(nèi)，大型屋面板的肋、檁條起到系桿的作用。）在屋架上弦平面內(nèi)，大型屋面板的肋、檁條起到系桿的作用。在進(jìn)行屋蓋結(jié)構(gòu)安裝，屋面板就位以前，在進(jìn)行屋蓋結(jié)構(gòu)安裝，屋面板就位以前，在屋脊及屋架兩端設(shè)置系桿在屋脊及屋架兩端設(shè)置系桿能保證屋架上弦有較好的平面外剛度。能保證屋架上弦有較好的平面外剛度。在有天窗時(shí)，由于在天窗范圍在有天窗時(shí)，由于在天窗范圍內(nèi)沒有屋面板或檁條，在屋脊節(jié)點(diǎn)處設(shè)置系桿對(duì)于保證屋架的穩(wěn)定有內(nèi)沒有屋面板或檁條，在屋脊節(jié)點(diǎn)處設(shè)置系桿對(duì)于保證屋架的穩(wěn)定有重要作用；重要作用；（2）在屋架下弦平面內(nèi)，由于沒有屋面板或檁條，

20、一般應(yīng)在跨中或）在屋架下弦平面內(nèi)，由于沒有屋面板或檁條，一般應(yīng)在跨中或跨中附近設(shè)置柔性系桿，此外，還要在兩端設(shè)置剛性系桿；跨中附近設(shè)置柔性系桿，此外，還要在兩端設(shè)置剛性系桿；（3）當(dāng)設(shè)置屋架跨度中部的垂直支撐時(shí)，一般沿每一垂直支撐的垂）當(dāng)設(shè)置屋架跨度中部的垂直支撐時(shí)，一般沿每一垂直支撐的垂直平面內(nèi)設(shè)置通長(zhǎng)的上下弦系桿，屋脊和上弦結(jié)點(diǎn)處需設(shè)置上弦受壓直平面內(nèi)設(shè)置通長(zhǎng)的上下弦系桿，屋脊和上弦結(jié)點(diǎn)處需設(shè)置上弦受壓系桿，下弦節(jié)點(diǎn)處可設(shè)置下弦受拉系桿；當(dāng)設(shè)置屋架端部垂直支撐時(shí)，系桿，下弦節(jié)點(diǎn)處可設(shè)置下弦受拉系桿；當(dāng)設(shè)置屋架端部垂直支撐時(shí)，一般在該支撐沿垂直面內(nèi)設(shè)置通長(zhǎng)的剛性系桿；一般在該支撐沿垂直面內(nèi)設(shè)

21、置通長(zhǎng)的剛性系桿；（4）當(dāng)設(shè)置下弦橫向水平支撐或縱向水平支撐時(shí)，均應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的下弦受壓系桿，以形成水平桁架；（5）天窗側(cè)柱處應(yīng)設(shè)置柔性系桿；（6）當(dāng)屋架橫向水平支撐設(shè)置在端部第二柱間時(shí)，第一柱間所有系桿均應(yīng)該是剛性系桿。屋架垂直支撐和水平系桿布置1屋架；2端部垂直支撐；3跨中垂直支撐；4剛性系桿；5柔性系桿；6系桿伸縮縫區(qū)段224伸縮縫區(qū)段1116321133322345566226662（5） 天窗架支撐天窗架支撐有天窗上弦水平支撐和天窗架間的垂直支撐兩種（如圖）。作用：保證天窗架上弦側(cè)向穩(wěn)定和天窗架整體穩(wěn)定。天窗支撐布置1天窗上弦水平支撐；2天窗端部垂直支撐；3屋架；4剛性系桿；5柔性系桿

22、11221245533天窗架上弦水平支撐布置：當(dāng)屋蓋為有懔體系或雖為無(wú)檁體系但大型屋面板與屋架的連接不能起整體作用，應(yīng)將上弦水平支撐布置在天窗端部的第一柱距內(nèi)。天窗架的垂直支撐布置：天窗架的垂直支撐布置：天窗架的垂直支撐應(yīng)與屋架上弦水平支撐布置在同天窗架的垂直支撐應(yīng)與屋架上弦水平支撐布置在同一柱距內(nèi)（在天窗端部第一柱距內(nèi)），一般在天窗兩側(cè)設(shè)置，當(dāng)天窗寬度大一柱距內(nèi)（在天窗端部第一柱距內(nèi)），一般在天窗兩側(cè)設(shè)置，當(dāng)天窗寬度大于于12m時(shí)，還應(yīng)在中央設(shè)置一道（圖時(shí)，還應(yīng)在中央設(shè)置一道（圖a）。為了不妨礙天窗開啟，也可設(shè)置）。為了不妨礙天窗開啟，也可設(shè)置在天窗斜桿平面內(nèi)（圖在天窗斜桿平面內(nèi)（圖b）。通

23、風(fēng)天窗設(shè)置檔風(fēng)板時(shí)，在天窗端部的第一柱）。通風(fēng)天窗設(shè)置檔風(fēng)板時(shí)，在天窗端部的第一柱距內(nèi)應(yīng)設(shè)置擋風(fēng)板柱的垂直支撐。距內(nèi)應(yīng)設(shè)置擋風(fēng)板柱的垂直支撐。天窗垂直支撐1天窗上弦水平支撐；2天窗端部垂直支撐；3擋風(fēng)板立柱垂直支撐；4連系桿12312l246000600060006000(a)(b)AA A A （6）. 柱間支撐 柱間支撐交叉形鋼桿件（型鋼或鋼管）組成 。柱間支撐的形式一般分為六類 柱間支撐形式1十字交叉形支撐；2空腹門形支撐；3實(shí)空腹門形支撐；4八字形支撐；5斜柱型支撐；6人字形支撐lllh1h1h1h2h2h2h3h311123456通常宜采用十字交叉形支撐交叉桿件的傾角為350550之

24、間。在特殊情況下可以來用其它形式的支撐。當(dāng)lh2時(shí)采用人字形支撐人字形支撐，lh2.5時(shí)采用八字形支撐八字形支撐，l為柱距，h為垂直支撐的豎向分隔高度（圖）；當(dāng)柱距為12m，且h2較小時(shí)，采用斜柱式支撐比較合理。 柱間支撐是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件，其作用是承受縱向水平荷載和提高縱向剛度。 柱間支撐當(dāng)單層廠房屬下列情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)置柱間撐：1)設(shè)有重級(jí)工作制吊車，或中、輕工作制吊車起重量在10t及10t上時(shí)；2)廠房跨度在18m及18m以上，或柱高8m時(shí)；3)縱向柱的總數(shù)每排在7根以下時(shí)4)設(shè)有3t及3t以上的懸掛吊車時(shí)；5)露天吊車棧橋的的柱列；柱間支撐的設(shè)置方式如圖所示。柱間支撐1

25、下部柱間支撐；2上部柱間支撐；3柱頂系桿；4吊車梁；5柱3142252六、六、 圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置 1. 抗風(fēng)柱 廠房的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括：屋面板、墻體、抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件。使墻面受到的風(fēng)荷使墻面受到的風(fēng)荷載一部分載一部分(靠近縱靠近縱向柱列的區(qū)格向柱列的區(qū)格)直直接傳至縱向柱列，接傳至縱向柱列，另一部分則經(jīng)抗風(fēng)另一部分則經(jīng)抗風(fēng)柱下端直接傳至基柱下端直接傳至基礎(chǔ)，上端通過屋蓋礎(chǔ)，上端通過屋蓋系統(tǒng)傳至縱向柱列系統(tǒng)傳至縱向柱列。 抗風(fēng)柱及其連接抗風(fēng)柱與屋架相連必須滿足兩個(gè)條件：水平方向可靠連接垂直方向允許有一定的相對(duì)位移抗風(fēng)柱的柱腳一般采用插入基礎(chǔ)杯口的固接方式，與屋架鉸接。

26、 2. 圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置v 圈梁：加強(qiáng)廠房的整體剛度，以防止地基不均勻沉降對(duì)建筑物的危害。 對(duì)無(wú)橋式吊車的廠房，當(dāng)墻厚240mm，檐口標(biāo)高為58m時(shí)， 應(yīng)在檐口附近布置一道。當(dāng)檐口高度大于8m時(shí)宜增設(shè)一道。對(duì)有橋式吊車或較大振動(dòng)設(shè)備的廠房，除在檐口或窗頂布置圈梁外，宜在吊車梁標(biāo)高處或其它適當(dāng)位置增設(shè)一道；外墻高度大于15m時(shí)還應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。圈梁宜連續(xù)地設(shè)在同一水平面上，并形成封閉狀；當(dāng)圈梁被門窗洞口截圈梁宜連續(xù)地設(shè)在同一水平面上，并形成封閉狀；當(dāng)圈梁被門窗洞口截?cái)鄷r(shí)，應(yīng)在洞口上部增設(shè)相同截面的附加圈梁。斷時(shí)，應(yīng)在洞口上部增設(shè)相同截面的附加圈梁。圈梁的搭接長(zhǎng)度l2h且1000l2h

27、且1000h 圈梁的構(gòu)造要求：圈梁的構(gòu)造要求： 圈梁的截面寬度宜與墻厚相同，當(dāng)墻厚h240 mm時(shí)，圈梁的寬度不宜小于2h3。圈梁高度應(yīng)為砌體每皮厚度的倍數(shù)，且不小于120mm。圈梁的縱向鋼筋不宜小于410，鋼筋的搭接長(zhǎng)度為1.2la(la為鋼筋錨固長(zhǎng)度)，箍筋間距不大于300mm。當(dāng)圈梁兼作過梁時(shí)，過梁部分配筋應(yīng)增加按過梁計(jì)算確定的鋼筋數(shù)量。 圈梁可采用現(xiàn)澆或預(yù)制裝配現(xiàn)澆接頭方式?；炷翉?qiáng)度等級(jí)，現(xiàn)澆的不宜低于C15,預(yù)制的不宜低于C20。v 連系梁：連系梁的作用是連系縱向柱列，以增強(qiáng)廠房的縱向剛度并傳遞風(fēng)荷載到縱向柱列；此外，連系梁還承受其上部的墻體的重量。連系梁通常是預(yù)制的，兩端擱置在柱

28、牛腿上，其連接可采用螺栓連接或焊接連接。v 過梁：在砌體中(圍護(hù)結(jié)構(gòu))承擔(dān)洞口上的荷載。在進(jìn)行廠房結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)盡可能將圈梁、連系梁和過梁結(jié)合起來,使一個(gè)構(gòu)件起到兩個(gè)或三個(gè)構(gòu)件的作用，以節(jié)約材料，簡(jiǎn)化施工。 482.2.1 2.2.1 分析模型分析模型一、計(jì)算單元一、計(jì)算單元 從整體結(jié)構(gòu)中選取有代從整體結(jié)構(gòu)中選取有代表性的一部分作為計(jì)算的對(duì)表性的一部分作為計(jì)算的對(duì)象，該部分稱為計(jì)算單元。象，該部分稱為計(jì)算單元。單層工業(yè)廠房是由縱橫向排架組成的空間結(jié)構(gòu)。為方便，可簡(jiǎn)單層工業(yè)廠房是由縱橫向排架組成的空間結(jié)構(gòu)。為方便，可簡(jiǎn)化為縱、橫向平面排架分別進(jìn)行分析。除進(jìn)行抗震和溫度應(yīng)力化為縱、橫向平面排架分別

29、進(jìn)行分析。除進(jìn)行抗震和溫度應(yīng)力分析，縱向排架一般不計(jì)算。分析，縱向排架一般不計(jì)算。二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖二、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖柱子下端固接于基礎(chǔ)頂面，橫梁與柱鉸接；柱子下端固接于基礎(chǔ)頂面，橫梁與柱鉸接；橫梁為沒有軸向變形的剛桿。橫梁為沒有軸向變形的剛桿。2.2 2.2 排架結(jié)構(gòu)分析排架結(jié)構(gòu)分析uEIABlEIuEIlEIuHHAB計(jì)算單元計(jì)算單元1234549三、荷載計(jì)算三、荷載計(jì)算恒載恒載屋蓋自重屋蓋自重上柱自重上柱自重下柱自重下柱自重吊車梁及軌道自重吊車梁及軌道自重活載活載屋面活載屋面活載吊車荷載吊車荷載1F1F形式、大小、作用位置、方向。形式、大小、作用位置、方向。2F3F4FWqq、215F風(fēng)荷載風(fēng)荷載雪

30、荷載或積灰荷載雪荷載或積灰荷載懸墻自重懸墻自重501507501F4F1e2F0e4e3F1F1F1M1M2M2M恒載下計(jì)算簡(jiǎn)圖恒載下計(jì)算簡(jiǎn)圖111eFM440212)(eFeFFM恒載下軸力圖恒載下軸力圖1F21FF 421FFF3421FFFF1F21FF 421FFF3421FFFF421FFF421FFF恒載恒載51風(fēng)向1s5 . 01h2hSLkWkhWkkwBSW22sinhBwShwBSwBSWkkkkh風(fēng)載風(fēng)載屋面可變荷載屋面可變荷載屋面活載屋面雪荷載屋面積灰荷載52吊車荷載吊車荷載豎向荷載豎向荷載橫向水平荷載橫向水平荷載縱向水平荷載縱向水平荷載minmaxDD、maxT0T最

31、大輪壓與最小輪壓最大輪壓與最小輪壓當(dāng)小車吊有額定起重量開到橋架某一極限位置時(shí)，在這一側(cè)產(chǎn)當(dāng)小車吊有額定起重量開到橋架某一極限位置時(shí)，在這一側(cè)產(chǎn)生的輪壓；與最大輪壓相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)輪壓稱最小輪壓。生的輪壓；與最大輪壓相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)輪壓稱最小輪壓。K橋式吊車按照使用的頻繁程橋式吊車按照使用的頻繁程度分為輕級(jí)度分為輕級(jí)(A1A3)、中級(jí)、中級(jí)(A4、A5)、重級(jí)、重級(jí)(A6、A7)和特和特重級(jí)重級(jí)(A8)四個(gè)載荷狀態(tài)。四個(gè)載荷狀態(tài)。53最大輪壓與最小輪壓最大輪壓與最小輪壓最大輪壓最大輪壓 可從產(chǎn)品目錄可從產(chǎn)品目錄中查得；最小輪壓中查得；最小輪壓 可可由下式確定：由下式確定：maxPminPmaxmin

32、)(21PQgGP吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值kkDDmin,max,、iikyPDmaxmax,iikyPDminmin,如果兩臺(tái)吊車相同，則如果兩臺(tái)吊車相同，則ikyPDmaxmax,maxminmax,min,PPDDkkxP2maxP1maxP1maxP2maxK1K2y2y3y4y1=1B1B254吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值（小車吊有重物剎車時(shí)引起的慣性力）（小車吊有重物剎車時(shí)引起的慣性力）傳力過程：小車慣性力傳力過程：小車慣性力大車大車吊車梁吊車梁排架柱排架柱作用位置：吊車梁頂面作用位置：吊車梁頂面作用方向：垂直軌道作用方向：垂直軌道m(xù)axT橫向制動(dòng)系數(shù)。

33、橫向制動(dòng)系數(shù)。tQtQtQ7508. 0501610. 01012. 0軟鉤4/ )(gQTi每個(gè)輪子上的橫向水平制動(dòng)力：每個(gè)輪子上的橫向水平制動(dòng)力：iikyTTmax,如果吊車相同，如果吊車相同，maxmax,max,PTDTkk同樣，利用影響線可以確定柱子受到的水平力同樣，利用影響線可以確定柱子受到的水平力555M5MmaxMminM活載下計(jì)算簡(jiǎn)圖活載下計(jì)算簡(jiǎn)圖155eFM4maxmaxeDMmaxTmaxTW1q2q4minmineDM56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max01 . 0 PT 按一側(cè)所有制動(dòng)輪最大輪壓之和的按一側(cè)所有制動(dòng)輪最大輪壓之和的10%10%確定：確

34、定：（大車行駛中剎車引起的慣性力）（大車行駛中剎車引起的慣性力）作用位置：軌道頂面作用位置：軌道頂面作用方向：沿軌道方向作用方向：沿軌道方向多臺(tái)吊車的組合系數(shù)多臺(tái)吊車的組合系數(shù)2 2臺(tái)臺(tái)輕、中級(jí)輕、中級(jí)重、特重級(jí)重、特重級(jí)4 4臺(tái)臺(tái)輕、中級(jí)輕、中級(jí)重、特重級(jí)重、特重級(jí)3 3臺(tái)臺(tái)輕、中級(jí)輕、中級(jí)重、特重級(jí)重、特重級(jí)9 . 095. 085. 085. 08 . 09 . 0對(duì)于一層吊車廠房：水平對(duì)于一層吊車廠房：水平荷載最多考慮荷載最多考慮2 2臺(tái)；多跨時(shí)，臺(tái)；多跨時(shí)，豎向荷載最多考慮豎向荷載最多考慮4 4臺(tái)。臺(tái)。572.2.2 2.2.2 等高排架的內(nèi)力計(jì)算等高排架的內(nèi)力計(jì)算一、柱的抗側(cè)剛度一

35、、柱的抗側(cè)剛度設(shè)柱頂作用一單位力發(fā)生的位移為設(shè)柱頂作用一單位力發(fā)生的位移為u， 代表柱頂發(fā)生單位側(cè)向位移時(shí)柱內(nèi)的剪代表柱頂發(fā)生單位側(cè)向位移時(shí)柱內(nèi)的剪力，定義為柱的抗側(cè)（推）剛度，用力，定義為柱的抗側(cè)（推）剛度，用D D表示。表示。u/1lEICHu031uHuEIlEIuHlH) 11(1330nCluIIn HHu與與、有關(guān)。有關(guān)。30/1HEICuDl58二、剪力分配法二、剪力分配法柱頂作用集中荷載柱頂作用集中荷載1VF1uiunuiVnVniiVF1由平衡條件：由平衡條件：iiiuDV由物理?xiàng)l件：由物理?xiàng)l件：由幾何條件：由幾何條件：niuuu1可求得：可求得：FViinjjinjjiiu

36、uDD11/1/1稱為柱稱為柱i i的剪力分配系數(shù)。的剪力分配系數(shù)。59任意荷載作用任意荷載作用5M5MmaxMminMmaxTW1q2q5M5MmaxMminMmaxTW1q2qR在柱頂加上不動(dòng)鉸支座，利用圖表求出內(nèi)力和支座反力；在柱頂加上不動(dòng)鉸支座，利用圖表求出內(nèi)力和支座反力；將支座反力反向作用于柱頂，求出內(nèi)力；將支座反力反向作用于柱頂，求出內(nèi)力；將上述兩種情況的內(nèi)力疊加。將上述兩種情況的內(nèi)力疊加。602.2.3 2.2.3 水平位移計(jì)算水平位移計(jì)算為了保證吊車的正常運(yùn)行，需要控制廠房的水平位移。為了保證吊車的正常運(yùn)行，需要控制廠房的水平位移。正常使用極限狀態(tài)，考慮一臺(tái)最大吊車的橫向水平荷

37、載作用，正常使用極限狀態(tài)，考慮一臺(tái)最大吊車的橫向水平荷載作用，吊車梁頂處的水平位移吊車梁頂處的水平位移 應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：Kumm10Ku且且1800KKHu2200KKHu（輕、中級(jí)工作制）（輕、中級(jí)工作制）（重、特重級(jí)工作制）（重、特重級(jí)工作制）ABHKmaxTmaxTKu當(dāng)當(dāng)mm5Ku時(shí)可不驗(yàn)算相對(duì)位移。時(shí)可不驗(yàn)算相對(duì)位移。612.3 2.3 排架柱設(shè)計(jì)排架柱設(shè)計(jì)2.3.1 2.3.1 荷載組合荷載組合1.21.2恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4+1.41 1項(xiàng)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值項(xiàng)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值（對(duì)于單層排架結(jié)構(gòu)，可以采用簡(jiǎn)化組合）（對(duì)于單層排架結(jié)構(gòu)，可以采用簡(jiǎn)化組合）可變荷載效應(yīng)控制可變荷載效應(yīng)

38、控制1.21.2恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+ 1.4+ 1.4 0.90 0.90(2(2項(xiàng)或項(xiàng)或2 2項(xiàng)以上項(xiàng)以上活荷載標(biāo)準(zhǔn)值）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值）永久荷載效應(yīng)控制永久荷載效應(yīng)控制1.351.35恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值+ 1.4+ 1.4所有活荷載的組合值所有活荷載的組合值IIIIIIIIIIII2.3.2 2.3.2 內(nèi)力組合內(nèi)力組合一、控制截面一、控制截面構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)一般選取若干個(gè)可靠度較低因而對(duì)整構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)一般選取若干個(gè)可靠度較低因而對(duì)整個(gè)構(gòu)件起控制作用的截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些截面稱個(gè)構(gòu)件起控制作用的截面進(jìn)行設(shè)計(jì)，這些截面稱為控制截面。為控制截面。62二、組合內(nèi)容二、組合內(nèi)容最大彎矩及相應(yīng)的軸力和

39、剪力；最大彎矩及相應(yīng)的軸力和剪力；最大軸力相應(yīng)的彎矩和剪力；最大軸力相應(yīng)的彎矩和剪力；最小軸力及相應(yīng)的彎矩和剪力。最小軸力及相應(yīng)的彎矩和剪力。三、注意事項(xiàng)三、注意事項(xiàng)每一項(xiàng)組合必須包括恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力；每一項(xiàng)組合必須包括恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力；有有T T必有必有D D，有，有D D可以沒有可以沒有T T；組合最大軸力和最小軸力時(shí)，軸力為零的組合最大軸力和最小軸力時(shí)，軸力為零的項(xiàng)應(yīng)考慮進(jìn)去。項(xiàng)應(yīng)考慮進(jìn)去。uNuM鋼筋砼鋼筋砼N NM M曲線曲線*632.3.3 2.3.3 混凝土柱截面設(shè)計(jì)混凝土柱截面設(shè)計(jì)平腹桿斜腹桿mmh600宜用矩形柱；宜用矩形柱；mmh800600工字形工字形mmh1400900

40、宜用雙肢柱。宜用雙肢柱。mmh1400一、截面形式一、截面形式宜用工字形柱；宜用工字形柱；或矩形柱；或矩形柱；從剛度要求出發(fā)，需滿足表從剛度要求出發(fā)，需滿足表2- 3 的要求。的要求。64二、截面配筋二、截面配筋取最不利內(nèi)力組合，按偏壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。取最不利內(nèi)力組合，按偏壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。偏壓構(gòu)件的承載力計(jì)算需用到計(jì)算長(zhǎng)度。偏壓構(gòu)件的承載力計(jì)算需用到計(jì)算長(zhǎng)度。，相應(yīng)的計(jì)算長(zhǎng)度，相應(yīng)的計(jì)算長(zhǎng)度 為為 。對(duì)兩端為不動(dòng)鉸支座的構(gòu)件，其臨界荷載為：對(duì)兩端為不動(dòng)鉸支座的構(gòu)件，其臨界荷載為：202HEINl對(duì)于其它支承的構(gòu)件，將其換算為具有與兩端鉸支座相同臨界對(duì)于其它支承的構(gòu)件，將其換算為具有與兩端鉸支座相同臨界荷

41、載的受壓構(gòu)件，即荷載的受壓構(gòu)件，即22)( HEINl0HH65根據(jù)桿系穩(wěn)定理論：根據(jù)桿系穩(wěn)定理論：HH43. 10對(duì)于雙跨排架，對(duì)于雙跨排架，HH18. 10偏于安全，規(guī)范分別取偏于安全，規(guī)范分別取 和和 。H5 . 1H25. 1無(wú)吊車荷載無(wú)吊車荷載HlNHlN對(duì)于等高等截面單跨排架，對(duì)于等高等截面單跨排架，柱的計(jì)算長(zhǎng)度 l0l0垂直排架方向柱 的 類 別排架方向有柱間支撐無(wú)柱間支撐單 跨1.5H1.0H1.2H無(wú)吊車廠房柱兩跨及多跨1.25H1.0H1.2H上 柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu有吊車廠房柱下 柱1.0Hl0.8 Hl1.0Hl露天吊車柱和棧橋柱2.0Hl1.0Hl66有

42、吊車荷載有吊車荷載考慮房屋的空間作用，即不僅考慮同一排架內(nèi)考慮房屋的空間作用，即不僅考慮同一排架內(nèi)各柱參加工作；而且還考慮相鄰排架的協(xié)同工各柱參加工作；而且還考慮相鄰排架的協(xié)同工作。因此，可將上端近似簡(jiǎn)化為不動(dòng)鉸支座。作。因此，可將上端近似簡(jiǎn)化為不動(dòng)鉸支座。lNHuHHl當(dāng)當(dāng) ， 時(shí)，時(shí)， 。uuHHHl)7 . 07 . 0(0規(guī)范分別取規(guī)范分別取 和和 。lHl03/ulHHlHl 0變截面上段：變截面上段：變截面下段：變截面下段：)tan(3，33ulluHHII12. 0/ulIIuHl0 . 20lHl0 . 10uEIlEI67三、吊裝驗(yàn)算三、吊裝驗(yàn)算驗(yàn)算內(nèi)容驗(yàn)算內(nèi)容：承載：承載力

43、和裂縫寬度；力和裂縫寬度；荷載荷載：自重，考慮動(dòng)：自重，考慮動(dòng)力系數(shù)力系數(shù)1.5；安全等級(jí)安全等級(jí)：降一級(jí)，乘系數(shù)：降一級(jí)，乘系數(shù)0.9。四、構(gòu)造四、構(gòu)造如果不滿足，增加吊點(diǎn)或調(diào)整配筋。如果不滿足，增加吊點(diǎn)或調(diào)整配筋。682.3.4 2.3.4 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)主拉應(yīng)力跡線主壓應(yīng)力跡線0ha 0ha 長(zhǎng)牛腿長(zhǎng)牛腿短牛腿短牛腿一、試驗(yàn)研究一、試驗(yàn)研究Fa0hh應(yīng)力分布應(yīng)力分布牛腿上部主拉應(yīng)力跡線基本上與牛腿邊緣平行；牛腿上部主拉應(yīng)力跡線基本上與牛腿邊緣平行；牛腿下部主壓應(yīng)力跡線大致與牛腿下部主壓應(yīng)力跡線大致與abab連線平行；連線平行；牛腿中、下部主拉應(yīng)力跡線是傾斜的。牛腿中、下部主拉應(yīng)力跡線是

44、傾斜的。69裂縫開展裂縫開展當(dāng)達(dá)到極限值的當(dāng)達(dá)到極限值的2040%，出現(xiàn)垂直裂縫，出現(xiàn)垂直裂縫；在極限荷載的在極限荷載的4060%，出現(xiàn)第一條斜裂縫，出現(xiàn)第一條斜裂縫；約極限荷載的約極限荷載的80%，突然出現(xiàn)第二條斜裂縫，突然出現(xiàn)第二條斜裂縫。F破壞形態(tài)破壞形態(tài)剪切破壞剪切破壞1 . 0/0ha斜壓破壞斜壓破壞75. 01 . 0/0ha彎壓破壞彎壓破壞75. 0/0haF局部承壓破壞局部承壓破壞70截面尺寸截面尺寸二、截面設(shè)計(jì)（截面尺寸、截面配筋、構(gòu)造）二、截面設(shè)計(jì)（截面尺寸、截面配筋、構(gòu)造）截面高度根據(jù)斜截面抗裂，截面高度根據(jù)斜截面抗裂，按下式確定：按下式確定：005 . 05 . 01h

45、abhfFFFtkvkhkvkvkF作用在牛腿頂部的豎向力標(biāo)準(zhǔn)組合值；作用在牛腿頂部的豎向力標(biāo)準(zhǔn)組合值；hkF作用在牛腿頂部的水平力標(biāo)準(zhǔn)組合值；作用在牛腿頂部的水平力標(biāo)準(zhǔn)組合值；裂縫控制系數(shù)，需作疲勞驗(yàn)算的牛腿取裂縫控制系數(shù)，需作疲勞驗(yàn)算的牛腿取0.650.65，其余，其余0.80.8；b b 牛腿寬度，同柱寬；牛腿寬度，同柱寬；a a 考慮安裝偏差考慮安裝偏差20mm20mm，當(dāng)，當(dāng)a0a0取取a=0a=0。為防止局部受壓破壞，加載板尺寸應(yīng)滿足：為防止局部受壓破壞，加載板尺寸應(yīng)滿足：AfFcvs75. 071截面配筋截面配筋yh0yvsfF2 . 1hf85. 0aFAvFa0h0hhF抵抗

46、豎向力產(chǎn)生的彎矩所需鋼筋抵抗豎向力產(chǎn)生的彎矩所需鋼筋yvsfhaFA01近似取近似取85. 01sA抵抗水平力所需鋼筋抵抗水平力所需鋼筋2sA020)(hfAhaFysshyhyhssfFfhFhaA2 . 1)(00272構(gòu)造構(gòu)造水平箍筋：水平箍筋：彎起鋼筋：彎起鋼筋：上柱下柱彎起鋼筋ahlaas范圍內(nèi)箍筋總面積范圍內(nèi)箍筋總面積不少于不少于3/20h2/1sA126150100ds，3 . 0/0ha應(yīng)設(shè)彎起筋，應(yīng)設(shè)彎起筋，不能用縱向鋼筋兼作彎起鋼筋不能用縱向鋼筋兼作彎起鋼筋面積不少于面積不少于01%15. 02/bhAs、不少于不少于2根，根，12d2.5.1 2.5.1 概述概述屋面板屋

47、面板屋架（屋面梁）屋架（屋面梁）無(wú)檁體系無(wú)檁體系檁條檁條屋架（屋面梁）屋架（屋面梁）有檁體系有檁體系瓦（瓦楞鐵皮、石棉瓦、波形鋼板、鋼絲網(wǎng)水泥板）瓦（瓦楞鐵皮、石棉瓦、波形鋼板、鋼絲網(wǎng)水泥板）2.5 2.5 屋面構(gòu)件屋面構(gòu)件2.5.2 2.5.2 屋架設(shè)計(jì)屋架設(shè)計(jì)74一、屋架種類一、屋架種類混凝土屋架混凝土屋架鋼筋混凝土三角形屋架鋼筋混凝土三角形屋架鋼筋混凝土折線形屋架鋼筋混凝土折線形屋架預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架預(yù)應(yīng)力混凝土梯形屋架預(yù)應(yīng)力混凝土梯形屋架預(yù)應(yīng)力混凝土直腹桿屋架預(yù)應(yīng)力混凝土直腹桿屋架鋼屋架鋼屋架組合屋架組合屋架三角形鋼屋架三角形鋼屋架梯形鋼屋架梯形鋼屋架矩形鋼屋

48、架矩形鋼屋架曲拱鋼屋架曲拱鋼屋架75二、屋架形式與桿件尺寸要求二、屋架形式與桿件尺寸要求高跨比高跨比1/101/101/61/6，外形應(yīng)接近簡(jiǎn)支梁的彎矩圖。，外形應(yīng)接近簡(jiǎn)支梁的彎矩圖?；炷廖菁芑炷廖菁芄?jié)間長(zhǎng)度：上弦節(jié)間長(zhǎng)度：上弦3 3米、米、4.54.5米、米、6 6米；下弦米；下弦4.54.5米、米、6 6米；米；桿件尺寸：桿件尺寸： 上弦不小于上弦不小于200200180180；下弦不小于；下弦不小于200 200 140140；腹；腹桿不小于桿不小于100 100 100100；長(zhǎng)細(xì)比不大于；長(zhǎng)細(xì)比不大于4040（拉）、（拉）、3535（壓）（壓）鋼屋架鋼屋架節(jié)間長(zhǎng)度：上弦節(jié)間長(zhǎng)度：

49、上弦1.51.5米或米或3 3米，有檁體系米，有檁體系0.80.83m3m；下弦；下弦3 3米；米；長(zhǎng)細(xì)比：受壓長(zhǎng)細(xì)比：受壓150150；受拉；受拉350350（250250）76三、屋架內(nèi)力分析三、屋架內(nèi)力分析1.1.計(jì)算模型計(jì)算模型按多跨折線連續(xù)梁計(jì)算上按多跨折線連續(xù)梁計(jì)算上弦彎矩（主彎矩）；弦彎矩（主彎矩）；按鉸接按鉸接桁架計(jì)算桿件軸力。桁架計(jì)算桿件軸力。1R2R3R1R2R11RP 22RP 22RP 11RP 33RP 2.2.荷載荷載自重（建筑層、屋面板、自重（建筑層、屋面板、 屋架、支撐）屋架、支撐）活載（屋面活載、雪載、活載（屋面活載、雪載、 積灰載）積灰載）施工荷載施工荷載2

50、/5 . 0mkN773.3.荷載組合荷載組合恒載恒載+ +全跨全跨 屋面活載（雪載）屋面活載（雪載）+ +積灰載積灰載 ；恒載恒載+ +半跨雪載或灰載；半跨雪載或灰載；屋架與支撐自重屋架與支撐自重+ +半跨半跨 屋面板自重屋面板自重+ +施工荷載施工荷載 。4.4.內(nèi)力內(nèi)力上弦：彎矩和軸向壓力；上弦：彎矩和軸向壓力；腹桿和下弦：軸力。腹桿和下弦：軸力。78四、鋼屋架構(gòu)件設(shè)計(jì)四、鋼屋架構(gòu)件設(shè)計(jì)1.1.桿件的計(jì)算長(zhǎng)度桿件的計(jì)算長(zhǎng)度平面內(nèi)平面內(nèi)弦桿、支座斜桿、支座豎桿弦桿、支座斜桿、支座豎桿llx0其他腹桿其他腹桿llx8 . 00平面外平面外弦桿弦桿1 0lly支座斜桿、支座豎桿和其他腹桿支座斜

51、桿、支座豎桿和其他腹桿lly0斜平面斜平面支座斜桿、支座豎桿支座斜桿、支座豎桿ll 0其他腹桿其他腹桿ll9 . 00（側(cè)向支承點(diǎn)間距）（側(cè)向支承點(diǎn)間距）79當(dāng)弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離為兩倍節(jié)當(dāng)弦桿側(cè)向支承點(diǎn)間的距離為兩倍節(jié)間長(zhǎng)度，且兩個(gè)節(jié)間桿件的內(nèi)力不等間長(zhǎng)度，且兩個(gè)節(jié)間桿件的內(nèi)力不等時(shí)，平面外計(jì)算長(zhǎng)度按下式?。簳r(shí)，平面外計(jì)算長(zhǎng)度按下式?。?25. 075. 01210NNll （支撐1l1N2N1l1N2N1N2N，較大的壓力，取正號(hào)；較大的壓力，取正號(hào)；較小的壓力或拉力，拉力取負(fù)號(hào)。較小的壓力或拉力，拉力取負(fù)號(hào)。105 . 0 ll 802.2.截面選型截面選型屋架上弦屋架上弦：平面外計(jì)算

52、長(zhǎng)度一般為平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度的兩倍，：平面外計(jì)算長(zhǎng)度一般為平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度的兩倍，如無(wú)局部彎矩，故宜采用短肢相拼的如無(wú)局部彎矩，故宜采用短肢相拼的T T形截面，形截面，支座斜桿：支座斜桿：因平面內(nèi)和平面外計(jì)算長(zhǎng)度相等，采用長(zhǎng)肢相拼的因平面內(nèi)和平面外計(jì)算長(zhǎng)度相等，采用長(zhǎng)肢相拼的T T形截面比較合理；形截面比較合理；9 . 26 . 2/xyii如有較大的局部彎矩，可采用長(zhǎng)肢相拼的如有較大的局部彎矩，可采用長(zhǎng)肢相拼的T T形截面，以提高平形截面，以提高平面內(nèi)的抗彎能力，此時(shí)面內(nèi)的抗彎能力，此時(shí)0 . 175. 0/xyii81屋架下弦屋架下弦：平面外計(jì)算長(zhǎng)度一般很大，故宜：平面外計(jì)算長(zhǎng)度一般很大，故宜采

53、用短肢相拼的采用短肢相拼的T T形截面。形截面。計(jì)算長(zhǎng)度范圍內(nèi)的墊板數(shù)不應(yīng)少于計(jì)算長(zhǎng)度范圍內(nèi)的墊板數(shù)不應(yīng)少于2 2塊。塊。其他腹桿其他腹桿：因：因xyll0025. 1T T形截面，形截面，5 . 13 . 1/xyii與豎向支撐相連的豎腹桿宜采用等肢角鋼組成的與豎向支撐相連的豎腹桿宜采用等肢角鋼組成的十字形截面，使節(jié)點(diǎn)連接不偏心；軸力特別小的十字形截面，使節(jié)點(diǎn)連接不偏心；軸力特別小的腹桿也可采用單角鋼。腹桿也可采用單角鋼。，宜采用等肢角鋼組成的，宜采用等肢角鋼組成的5080152040i(80i)IIII823.3.截面計(jì)算截面計(jì)算軸心拉桿：軸心拉桿：fNAn軸心壓桿：軸心壓桿：fNAnfN

54、A（強(qiáng)度要求，當(dāng)截面無(wú)削弱時(shí)可不計(jì)算）（強(qiáng)度要求，當(dāng)截面無(wú)削弱時(shí)可不計(jì)算）（穩(wěn)定要求）（穩(wěn)定要求）假定長(zhǎng)細(xì)比（弦桿假定長(zhǎng)細(xì)比（弦桿7070100100，腹桿，腹桿100100120120）查得查得 值值計(jì)算計(jì)算A A，同時(shí)算出，同時(shí)算出，/00yyxxlili根據(jù)根據(jù)yxiiA、選擇角鋼，用實(shí)際的選擇角鋼，用實(shí)際的 進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，如不滿足重新選進(jìn)行穩(wěn)定驗(yàn)算，如不滿足重新選擇，直至滿足。擇，直至滿足。 yxiiA、83偏心受拉：偏心受拉：fWMANnxxxnx截面塑性發(fā)展系數(shù)，動(dòng)力荷載取截面塑性發(fā)展系數(shù)，動(dòng)力荷載取1 1；nxW受拉最大纖維的凈截面抵抗矩。受拉最大纖維的凈截面抵抗矩。偏心受壓：偏

55、心受壓：強(qiáng)度要求：強(qiáng)度要求：fWMANnxxxnnxW受壓最大纖維的凈截面抵抗矩。受壓最大纖維的凈截面抵抗矩。平面內(nèi)穩(wěn)定：平面內(nèi)穩(wěn)定：fNNWMANExxxxmxx)8 . 01 (1x平面內(nèi)軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；平面內(nèi)軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；xW1平面內(nèi)受壓纖維毛截面抵抗矩平面內(nèi)受壓纖維毛截面抵抗矩ExN歐拉臨界力；歐拉臨界力；mx等效彎矩系數(shù)。等效彎矩系數(shù)。平面外穩(wěn)定：平面外穩(wěn)定：fWMANxbxtxy1b受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)；受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)；tx等效彎矩系數(shù)。等效彎矩系數(shù)。844.4.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一般要求一般要求各桿件的形心線應(yīng)盡量與屋架幾何軸線重合，并匯交于節(jié)點(diǎn)中心，各桿件的形心線

56、應(yīng)盡量與屋架幾何軸線重合，并匯交于節(jié)點(diǎn)中心，考慮到施工方便，肢背到軸線的距離可取考慮到施工方便，肢背到軸線的距離可取5mm5mm的倍數(shù)；的倍數(shù)；對(duì)變截面弦桿，宜采用肢背平齊的連接方式，變截面的兩部分形對(duì)變截面弦桿，宜采用肢背平齊的連接方式，變截面的兩部分形心線的中線應(yīng)與屋架幾何軸線重合；心線的中線應(yīng)與屋架幾何軸線重合；桿件形心線桿件形心線屋架軸線85節(jié)點(diǎn)板上各桿件之間的凈距不宜小于節(jié)點(diǎn)板上各桿件之間的凈距不宜小于20mm20mm；桿件端部宜采用直切，即切割面與軸線垂直，為了減小節(jié)點(diǎn)板桿件端部宜采用直切，即切割面與軸線垂直，為了減小節(jié)點(diǎn)板也可采用斜切。也可采用斜切。允許的斜切形式允許的斜切形式不

57、允許的斜切形式不允許的斜切形式86計(jì)算與構(gòu)造計(jì)算與構(gòu)造選定節(jié)點(diǎn)板厚度選定節(jié)點(diǎn)板厚度節(jié)點(diǎn)板厚度：根據(jù)最大內(nèi)力選用，見表節(jié)點(diǎn)板厚度：根據(jù)最大內(nèi)力選用，見表2-102-10。計(jì)算焊縫長(zhǎng)度計(jì)算焊縫長(zhǎng)度確定節(jié)點(diǎn)板大小確定節(jié)點(diǎn)板大小焊縫計(jì)算：焊縫計(jì)算：一般節(jié)點(diǎn)一般節(jié)點(diǎn)計(jì)算腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫時(shí)，桿件的內(nèi)力按照桿件的最大內(nèi)力計(jì)算腹桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫時(shí)，桿件的內(nèi)力按照桿件的最大內(nèi)力取值，而計(jì)算弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫時(shí)，桿件的內(nèi)力按照二節(jié)間取值，而計(jì)算弦桿與節(jié)點(diǎn)板連接焊縫時(shí)，桿件的內(nèi)力按照二節(jié)間之間的最大內(nèi)力差取值：之間的最大內(nèi)力差取值：wffwfhNNKl7 . 02)(1肢背：肢背：wffwfhNNKl7 .

58、 02)(2肢尖：肢尖：1N2N3N4N5N內(nèi)力分配系數(shù)內(nèi)力分配系數(shù)角鋼拼接形式角鋼拼接形式K1K2等邊角鋼等邊角鋼0.70.3不等邊角鋼短肢相拼不等邊角鋼短肢相拼0.750.25不等邊角鋼長(zhǎng)肢相拼不等邊角鋼長(zhǎng)肢相拼0.650.35一、種類二、形狀與尺寸三、內(nèi)力分析四、構(gòu)件設(shè)計(jì)四、構(gòu)件設(shè)計(jì)87有集中荷載的節(jié)點(diǎn)有集中荷載的節(jié)點(diǎn)有集中荷載時(shí)，弦桿與節(jié)點(diǎn)有集中荷載時(shí)，弦桿與節(jié)點(diǎn)板的連接焊縫需考慮弦桿內(nèi)板的連接焊縫需考慮弦桿內(nèi)力與集中荷載力與集中荷載 的共同作用。的共同作用。上弦為了擱置屋面板，常將節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)肢背而采用塞焊。塞焊可上弦為了擱置屋面板，常將節(jié)點(diǎn)板縮進(jìn)肢背而采用塞焊。塞焊可作為兩條作為兩條

59、 的角焊縫計(jì)算，因焊縫質(zhì)量不易保證，焊縫強(qiáng)的角焊縫計(jì)算，因焊縫質(zhì)量不易保證，焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以度設(shè)計(jì)值乘以0.80.8的折減系數(shù)。的折減系數(shù)。2/thfPwfwfflhPNK8 . 07 . 02)2/221（）（肢背：肢背：wfwfflhPNK（）（2227 . 02)2/肢尖：肢尖：PB B 1N2N單廠設(shè)計(jì)2.1 組成與布置2.2 結(jié)構(gòu)分析2.3 排架柱設(shè)計(jì)2.5 .1概述2.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.5 屋面構(gòu)件屋面構(gòu)件2.5 .2屋架設(shè)計(jì)屋架設(shè)計(jì)一、種類二、形狀與尺寸三、內(nèi)力分析四、構(gòu)件設(shè)計(jì)四、構(gòu)件設(shè)計(jì)88假定假定集中荷載由肢背塞焊縫承擔(dān)；上弦相鄰節(jié)間內(nèi)力差 由肢尖焊縫承擔(dān)。N有集中荷載時(shí)，上

60、弦節(jié)點(diǎn)亦可按下述方法計(jì)算。wfwfflhP8 . 07 . 02肢背塞焊縫肢尖角焊縫wfMfNff22)/()( 7 . 02ffNflhN6/7 . 022 ffMflhNee為肢尖焊縫至桿件形心的距離。其中單廠設(shè)計(jì)2.1 組成與布置2.2 結(jié)構(gòu)分析2.3 排架柱設(shè)計(jì)2.5 .1概述2.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.5 屋面構(gòu)件屋面構(gòu)件2.5 .2屋架設(shè)計(jì)屋架設(shè)計(jì)一、種類二、形狀與尺寸三、內(nèi)力分析四、構(gòu)件設(shè)計(jì)四、構(gòu)件設(shè)計(jì)89弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)弦桿的拼接節(jié)點(diǎn)dllw)10(2拼接角鋼采用與弦桿相同的截面。拼接角鋼的長(zhǎng)度應(yīng)按拼接角拼接角鋼采用與弦桿相同的截面。拼接角鋼的長(zhǎng)度應(yīng)按拼接角鋼與弦桿的連接焊縫長(zhǎng)度確定，鋼