畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書-鋼筋混凝土單層廠房設(shè)計

1、第二章 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書第二章 畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)書PAGE - 66 -PAGE - 65 -畢業(yè)設(shè)計計指導(dǎo)書概述從廠房房結(jié)構(gòu)所所用的材材料，可可將其劃劃分為三三類，即即磚混結(jié)結(jié)構(gòu)、鋼鋼結(jié)構(gòu)和和鋼筋混混凝土。磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)主主要用于于廠房跨跨度小于于15 m，高高度小于于8 mm的無吊吊車的小小型廠房房。磚混混結(jié)構(gòu)的的主要缺缺點是承承載力較較低，整整體性差差。鋼鋼結(jié)構(gòu)主要要用于廠廠房跨度度大于336m，吊車起起重量大大于1550 tt的大型型廠房。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造價較較高。鋼筋混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)用于上上述之間間的中型型廠房。由于鋼鋼筋混凝凝土單層層廠房結(jié)結(jié)構(gòu)具有有整體性性好、抗抗側(cè)剛度度大、造造價相對對較低等等優(yōu)

2、點，故在實實際工程程中被較較多采用用。非地震區(qū)區(qū)的單層層廠房的的設(shè)計步步驟如下下圖示:第一節(jié) 結(jié)構(gòu)構(gòu)布置1.1平平面布置置任務(wù)：確定定柱網(wǎng)尺尺寸、廠廠房跨度度、變形形縫的位位置。1）布布置原則則：滿滿足生產(chǎn)產(chǎn)工藝及及使用要要求：遵守國國家有關(guān)關(guān)廠房建建筑統(tǒng)一一模數(shù)的的規(guī)定，提高設(shè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化水平平。廠廠房建筑筑統(tǒng)一化化基本規(guī)規(guī)則規(guī)規(guī)定：廠廠房跨度度應(yīng)滿滿足當(dāng)當(dāng)時,以以3 mm為模數(shù)數(shù),即99 m、12 m、15 m、18 m。當(dāng)LL188 m時時,以66 m為為模數(shù),即244 m、30 m、36 m、.廠房房柱距一一般為66 m,當(dāng)當(dāng)有特殊殊要求時時,可局局部抽柱柱,形成成12m柱距距。柱網(wǎng)網(wǎng)

3、布置如如圖2-2所示。圖2-22廠房房跨度指縱縱向定位位軸線之之間的尺尺寸，也也就是橫橫向柱距距。廠廠房柱距距指指柱子橫橫向定位位軸線之之間的尺尺寸。屋架跨跨度屋架沿沿廠房橫橫向布置置，支承承于柱頂頂部，所所以屋架架的跨度度就等于于廠房跨跨度。吊車梁梁的跨度度沿沿廠房縱縱向布置置，支承承于兩柱柱的牛腿腿之上，故梁跨跨等于柱柱距。2）變形形縫的布布置廠房的變變形縫包包括三種種：伸縮縮縫、沉沉降縫、防震縫縫。 = 1 * GB3 伸縮縫縫由于材料料的熱脹脹冷縮性性質(zhì)，致致使廠房房隨溫度度變化而而產(chǎn)生變變形，如如圖2-3（aa）所示示，且廠廠房平面面尺寸越越大，積積累變形形越大，從而產(chǎn)產(chǎn)生的結(jié)結(jié)構(gòu)應(yīng)

4、力力也越大大，有可可能導(dǎo)致致結(jié)構(gòu)開開裂或破破壞。為避免這這種不利利影響，可將廠廠房劃分分開，用用減小長長度的方方法來減減小溫度度引起的的變形及及應(yīng)力。在相鄰鄰段之間間留有一一定寬度度的縫隙隙，供膨膨脹變形形用，這這個縫即即稱為伸伸縮縫。如圖22-3(b)所所示。圖2-33對于裝配配式鋼筋筋混凝土土排架結(jié)結(jié)構(gòu)，當(dāng)當(dāng)有墻體體封閉時時，伸縮縮縫的最最大間距距為1000 mm，當(dāng)無無墻體封封閉處于于露天時時，縫的的最大間間距為770 mm。 = 2 * GB3 沉降縫縫對于單層層廠房排排架結(jié)構(gòu)構(gòu)，能較較好地適適應(yīng)地基基不均勻勻沉降，一般可可不設(shè)置置沉降縫縫。 = 3 * GB3 防震縫縫對于較規(guī)規(guī)則的

5、廠廠房可不不設(shè)防震震縫。1.2剖剖面布置置在柱柱網(wǎng)布置置的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，根根據(jù)吊車車的噸位位、型號號及吊車車軌頂標(biāo)標(biāo)高等參參數(shù)，確確定沿廠廠房高度度排架柱柱各部分分尺寸。廠房剖剖面如圖圖2-4所示。圖2-44除滿足生生產(chǎn)工藝藝要求外外，還應(yīng)應(yīng)符合下下列建筑筑模數(shù)的的規(guī)定：1）室內(nèi)內(nèi)地面至至柱頂高高度應(yīng)為為3000的倍數(shù)數(shù)；2）室內(nèi)地地面至柱柱牛腿頂頂面也應(yīng)應(yīng)為3000的倍倍數(shù)。1.3屋屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)布置（1）屋屋面板。屋面板板按全國國通用圖圖集G4410（一）選選用。（2）天天溝板。天溝板板按全國國通用圖圖集G4410（三）選選用。 （3）天窗架架。天窗架架按全國國通用圖圖集G3316選選用。（4）屋

6、屋架。屋架按按全國通通用圖集集G4115（三三）選用用。（5）吊吊車梁。吊車梁梁有普通通鋼筋混混凝土的的和預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝凝土的兩兩種當(dāng)起起重量較較大（QQ20tt），跨跨度較大大（L6m）時時，宜優(yōu)優(yōu)先采用用預(yù)應(yīng)力力混凝土土吊車梁梁。吊車車梁按全全國通用用圖集GG3233選用用。常用用吊車梁梁的形式式及規(guī)格格如下表表所示：1.4支支撐系統(tǒng)統(tǒng)布置（11）屋蓋蓋支撐橫向水水平支撐撐：在第第一或第第二柱間間，沿廠房房跨度方方向用十十字交叉叉角鋼與與屋架上上弦或下下弦相連連形成水水平桁架架。角鋼鋼與屋架架上弦桿桿相連稱稱為上弦弦橫向水水平支撐撐,如圖圖2-55所示。圖2-55角鋼與屋屋架下弦弦桿相連連稱

7、為下下弦橫向向水平支支撐,如如圖2-6所示。圖2-66縱向水平平支撐：設(shè)在屋屋架下弦弦端部節(jié)節(jié)間，沿沿廠房縱縱向，用用十字交交叉角鋼鋼與下弦弦桿相連連。支撐撐可沿縱縱向全長長設(shè)置（如圖22-6），也也可在局局部設(shè)置置。如圖圖2-77所示。圖2-77垂直支撐撐與水平平系桿：在相鄰鄰兩屋架架之間的的同一鉛鉛垂面上上，用十十字交叉叉角鋼連連接兩屋屋架的上上下弦節(jié)節(jié)點，構(gòu)構(gòu)成屋架架間垂直直支撐，設(shè)置要要求為：1）當(dāng)廠房房跨度LL188 m30 mm時，在在第一或或第二柱柱間設(shè)一一道垂直直支撐；2）當(dāng)跨度度L30 m時，應(yīng)在屋屋架跨度度的1/3節(jié)點點處設(shè)兩兩道垂直直支撐；3）對于梯梯形屋架架，還應(yīng)應(yīng)在端

8、部部設(shè)垂直直支撐。在未未設(shè)垂直直支撐的的其余各各柱間，應(yīng)在對對應(yīng)于垂垂直支撐撐的平面面內(nèi)沿屋屋架上弦弦和下弦弦節(jié)點設(shè)設(shè)置通長長的水平平系桿。垂直支支撐如圖圖2-88所示。圖2-88（2）柱間支支撐一一般采用用十字交交叉形桿桿件，交交叉角以以45為宜，也可在在35555之間間選擇。設(shè)置條條件： 11）設(shè)有有吊臂式式吊車或或3 tt以上的的懸掛式式吊車；2）設(shè)有有重級工工作制吊吊車或設(shè)設(shè)有起重重量的中中、輕級級工作制制吊車；廠房跨跨度，或或柱高；3）廠房房縱向柱柱列中的的柱數(shù)。通常設(shè)設(shè)置在溫溫度區(qū)段段中部，這樣有有利于溫溫度變化化時，廠廠房兩端端自由變變形。對對于上部部柱間支支撐，還還可在兩兩端加

9、設(shè)設(shè)，如圖圖2-99所示。圖2-991.5圍圍護結(jié)構(gòu)構(gòu) （11）抗風(fēng)風(fēng)柱抗風(fēng)柱上上部與屋屋蓋鉸接接,下部部與基礎(chǔ)礎(chǔ)固接。當(dāng)廠房房柱高,跨度時時，可采采用磚壁壁柱作抗抗風(fēng)柱，一般都都采用鋼鋼筋混凝凝土抗風(fēng)風(fēng)柱。 （2）圈圈梁置于圍護護墻內(nèi)，在同一一標(biāo)高處處連續(xù)設(shè)設(shè)置形成成封閉的的環(huán)。設(shè)設(shè)置位置置根據(jù)廠廠房具體體情況確確定，即即：當(dāng)檐檐口標(biāo)高高小于88 m時時，在檐檐口附近近設(shè)一道道圈梁；當(dāng)檐口口標(biāo)高大大于8 m時，宜增設(shè)設(shè)一道；對有橋橋式吊車車的廠房房，還應(yīng)應(yīng)在吊車車梁標(biāo)高高處增設(shè)設(shè)一道。 （3）基基礎(chǔ)梁 基礎(chǔ)礎(chǔ)梁一般般是直接接放置在在柱基的的杯口上上，當(dāng)基基礎(chǔ)埋深深較深時時，可將將基礎(chǔ)梁梁放置

10、在在砼墊塊塊上，如如圖2-10所示示。圖2-110第二節(jié) 荷載載計算2.1 計算算簡圖將實際的的廠房簡簡化為一一理想的的力學(xué)模模型。廠廠房的平平面布置置如圖22-11(aa)所示示。圖2-111從中取出出一典型型區(qū)段作作為計算算單元，如圖中中陰影所所示。計計算單元元的寬度度為一個個柱距，該范圍圍內(nèi)的全全部荷載載由本單單元的排排架承擔(dān)擔(dān)。計算算單元的的橫剖面面如圖22-11中(b)所所示，對對該結(jié)構(gòu)構(gòu)進行簡簡化以得得到計算算簡圖，簡化原原則如下下：11）柱下端端與基礎(chǔ)礎(chǔ)為剛接接，上端端與屋架架為鉸接接；2）廠房的的屋蓋平平面內(nèi)為為剛性，不發(fā)生生軸向變變形。根據(jù)上上面的假假定，得得到排架架的計算算

11、簡圖如如圖2-11中(c)所所示。如果是是雙跨廠廠房，其其平面布布置圖及及橫剖面面圖如圖圖2-12(aa)(bb)所示示，計算算簡圖如如2-12 (c)所所示。圖2-1122.22荷載計計算橫橫向排架架上作用用的荷載載如圖22-13所示示。其中中永久性性荷載包包括:屋屋蓋自重重,懸墻墻自重；吊車梁梁、軌道道及連接接件自重重；上柱柱自重；下柱自自重等?？勺冏兒奢d包包括:屋屋面活荷荷載；吊吊車豎向向荷載及及;吊車車橫向水水平荷載載；均布布風(fēng)荷載載及；屋蓋蓋支撐處處的集中中風(fēng)荷載載等。圖2-1131）永久久性荷載載計算（11）屋蓋蓋自重中中包含：屋架、屋面板板、屋面面上的找找平層、保溫層層、防水水層

12、等構(gòu)構(gòu)造層、屋蓋支支撐系統(tǒng)統(tǒng)的自重重。的計計算依據(jù)據(jù)：屋面面構(gòu)造詳詳圖、屋屋面結(jié)構(gòu)構(gòu)布置圖圖、屋架架等構(gòu)件件的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)圖集、建筑筑結(jié)構(gòu)荷荷載規(guī)范范（）等?？紤]面面荷載的的范圍：計算單單元寬度度內(nèi)屋蓋蓋的全部部重量。的作用用位置：計算單單元內(nèi)的的屋蓋系系統(tǒng)的總總重量通通過屋架架的兩端端以集中中力的形形式傳至至柱頂。其作用用點的位位置，根根據(jù)實際際連接情情況而定定。如采采用屋架架，屋架架端部腹腹桿與下下弦桿中中心線的的交點垂垂線即為為的作用用位置。采用屋屋面梁時時，通過過梁端墊墊板中心心線作用用于柱頂頂。如圖圖2-114中虛虛線所示示圖2-114根據(jù)屋架架與柱頂頂連接構(gòu)構(gòu)造的定定型設(shè)計計要求，無論屋

13、屋架與柱柱的形式式如何，的作用用點均位位于廠房房定位軸軸線內(nèi)側(cè)側(cè)1500mm處。一般般情況下下，與上上柱形心心線有一一偏心距距，由圖圖2-114可知知，其其中為上上柱截面面高度。（2）懸墻自自重中中包含:計算單單元內(nèi)的的縱墻、連系梁梁及窗的的自重,按實際際尺寸計計算。作作用點在在墻體形形心處。對下柱柱有偏心心距，,其中中為下柱柱截面高高度，為為連系梁梁截面寬寬度。（3）吊吊車梁及及軌道等等自重按設(shè)計計所選用用的型號號，根據(jù)據(jù)吊車梁梁標(biāo)準(zhǔn)圖圖集提供供的數(shù)據(jù)據(jù)確定；的作作用位置置：吊車車梁中心心線作用用于牛腿腿頂面，相對于于下柱形形心的偏偏心距為為，根據(jù)具具體布置置計算。（4）柱自重重、上、下柱自

14、自重與按柱體體積及標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)重度度計算。其作用用位置分分別沿各各自的形形心線作作用于上上、下柱柱的底部部，對下下柱的偏偏心距為為。排架架上作用用的恒載載如圖22-15所示示。如如用直線線代替柱柱軸線，則恒載載作用下下排架的的內(nèi)力計計算簡圖圖如2-16(aa)所示示。由于于豎向力力、在柱中中只引起起軸心壓壓力，故故這些荷荷載引起起的柱內(nèi)內(nèi)力不必必通過排排架分析析。需要要通過排排架分析析確定柱柱子內(nèi)力力的只有有偏心力力矩,，。這三組組力矩如如圖2-16（b）所示。 基礎(chǔ)礎(chǔ)梁承受受縱墻及及窗自重重，該荷荷載直接接作用于于基礎(chǔ)頂頂面，對對排架的的內(nèi)力分分析沒影影響，基基礎(chǔ)設(shè)計計時要考考慮。圖2-115 圖

15、2-16）可變變荷載計計算（11）屋面面活荷載載屋面面活荷載載包括：屋面均均布活荷荷載、雪雪荷載、屋面積積灰荷載載。屋屋面均布布活荷載載：為施施工或檢檢修荷載載，一般般按荷荷載規(guī)范范取用用，當(dāng)荷荷載較大大時，可可按實際際荷載計計算。屋面雪雪荷載根據(jù)屋屋面形式式按荷荷載規(guī)范范的規(guī)規(guī)定計算算：式式中:基本本雪壓，由荷載規(guī)規(guī)范中中“全國國雪壓分分布圖”查得。屋面面積雪分分布系數(shù)數(shù)，由荷載規(guī)規(guī)范查查得。屋面積積灰荷載載對于于生產(chǎn)中中有大量量排灰的的廠房（如鑄造造、煉鋼鋼車間等等），應(yīng)應(yīng)考慮屋屋面積灰灰荷載。積灰荷荷載的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值由由荷載載規(guī)范中查得得。屋屋面活載載組合：考慮到到上述三三種活載載同時出出現(xiàn)

16、的可可能性，荷載載規(guī)范規(guī)定：屋面均均布活載載與雪荷荷載不同同時考慮慮，取二二者中的的較大者者。荷荷載形式式及作用用位置：屋面活活載的計計算范圍圍為計算算單元的的水平投投影面積積。它與與一樣，也是通通過屋架架或屋面面梁的兩兩端部以以集中力力的形式式作用于于柱頂面面，其作作用點的的位置與與相同。（）吊車豎豎向荷載載與如圖圖2-117所示示，橋式式吊車由由橋架（大車）及橋架架上的小小車組成成。大車車在吊車車梁軌道道上沿廠廠房縱向向運行，而小車車則在大大車軌道道上沿廠廠房橫向向運行，帶有吊吊鉤的起起重卷揚揚機安裝裝在小車車上起吊吊重物。圖2-117橋式吊車車作用在在橫向排排架上的的吊車荷荷載有豎豎向荷

17、載載與，橫向向水平荷荷載兩種種。指吊吊車在滿滿載運行行時，,吊車梁梁作用在在廠房橫橫向排架架柱上的的最大壓壓力。與與相對應(yīng)應(yīng)的排架架另一側(cè)側(cè)柱上的的壓力。吊車車荷載是是動荷載載，隨著著大車和和小車運運行所處處的位置置不同,吊車在在某一個個排架柱柱上產(chǎn)生生的壓力力也不相相同。為為了確定定和,首先先必須確確定小車車在大車車上的極極限位置置和大車車在廠房房縱向行行走時對對某柱的的最不利利位置。小小車的極極限位置置與和小車車的極限限位置即即為小車車所能到到達的最最邊緣位位置。載載重小車車在大車車上的位位置不同同，對大大車兩端端產(chǎn)生的的壓力不不同。當(dāng)當(dāng)載有額額定最大大起重量量的小車車開到大大車某一一側(cè)的

18、極極限位置置時，吊吊車在該該側(cè)每個個大車的的輪壓稱稱為吊車車的最大大輪壓，相應(yīng)地地另一側(cè)側(cè)的大車車輪壓稱稱為最小小輪壓。與為吊車車的極限限輪壓，二者同同時作用用在排架架的兩端端。（見見圖2-17）可根根據(jù)吊車車型號、規(guī)格查查產(chǎn)品目目錄得到到，同時可可求出四四輪吊車車的大車的的最不利利位置與與和當(dāng)?shù)醯踯囋诘醯踯嚵荷仙涎貜S房房縱向運運行時，吊車的的位置不不同，吊吊車梁傳傳給各柱柱的豎向向荷載也也不同。對某一一個柱子子而言，當(dāng)?shù)踯囓囆旭偟降侥骋晃晃恢脮r，柱上受受到的豎豎向荷載載最大，這一位位置就是是大車的的最不利利位置。該位置置的確定定要利用用影響線線原理。 設(shè)設(shè)計時，一般考考慮兩臺臺吊車并并行，如

19、如圖2-18所示示。排架架柱所受受到的壓壓力即為為該柱所所支承的的吊車梁梁受到的的反力。由影響響線原理理可知，兩臺并并行吊車車，當(dāng)其其中一臺臺的一個個最大輪輪壓作用用在某柱柱軸線處處，而另另一臺與與它緊靠靠并行時時，即為為兩臺吊吊車相對對于該柱柱的最不不利位置置,此時時在作用用的一側(cè)側(cè),產(chǎn)生生。由于于與同時出出現(xiàn)，并并分別作作用于左左右兩側(cè)側(cè)的吊車車梁上，所以，當(dāng)一側(cè)側(cè)柱受作作用時，另一側(cè)側(cè)柱則相相應(yīng)地由由產(chǎn)生。圖2-118吊車豎豎向荷載載及的計算算根據(jù)據(jù)影響線線原理，吊車豎豎向荷載載的設(shè)計計值可按按下式計計算：與的作作用位置置與沿吊車車梁的中中線作用用于牛腿腿頂面。如圖22-19(aa)所示

20、示。它們們相對于于下柱截截面形心心具有偏偏距。將將偏心壓壓力換算算為作用用在下柱柱頂面的的軸心壓壓力和彎彎矩的組組合，如如2-119(bb)所示示，只需需按彎矩矩進行排排架分析析。 由于可可以發(fā)生生在左柱柱，也可可以發(fā)生生在右柱柱，因此此計算時時應(yīng)考慮慮圖2-20所示示的兩種種情況。圖2-119 圖22-200（3）吊車橫橫向水平平荷載 指載有有額定最最大起重重量的小小車在行行駛中突突然剎車車在排架架柱上產(chǎn)產(chǎn)生的水水平制動動力。的的作用位位置在吊車車梁頂面面。如圖圖2-221所示示。有正正反兩個個方向。圖2-221 圖22-222計算算時與一樣樣，考慮慮2臺吊吊車作用用，并且且按大車車行駛到到

21、最不利利位置時時小車同同時剎車車的情況況考慮（見圖22-22）。根據(jù)大大車輪子子所產(chǎn)生生的水平平推力TT 可按按下式計計算。式中兩臺起起重量不不同的吊吊車單個個大車輪輪子產(chǎn)生生的水平平制動力力標(biāo)準(zhǔn)值值，且。其余余符號同同前。對于各各類四輪輪吊車，當(dāng)小車車滿載運運行突然然剎車時時，大車車各輪的的制動力力T為：應(yīng)當(dāng)指出出，由于于小車是是沿廠房房橫向左左右運行行，因此此即可同同時向左左，又可可同時向向右。對對于單跨跨廠房如如圖2-23(aa)所示示，多跨跨廠房如如(b)所示。另外，計算吊吊車的時時，無論論是單跨跨或是多多跨廠房房，按發(fā)發(fā)生的可可能性，最多只只考慮臺吊車車同時剎剎車。圖2-223（4）

22、風(fēng)風(fēng)荷載風(fēng)風(fēng)荷載的的作用范范圍計算單單元范圍圍內(nèi)的縱縱墻面及及屋蓋上上。在迎迎風(fēng)面產(chǎn)產(chǎn)生正壓壓為風(fēng)壓壓力，在在背風(fēng)面面產(chǎn)生負負壓為風(fēng)風(fēng)吸力。根根據(jù)規(guī)定定，風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)標(biāo)值按按下式計計算：如圖2-24所示示，有正正有負，正值表表示風(fēng)壓壓力，即即風(fēng)荷載載垂直指指向受荷荷面，負負值表示示風(fēng)吸力力，即風(fēng)風(fēng)載垂直直離開受受荷面。 圖2-24風(fēng)荷荷載的形形式（如如圖2-25a所示示）作作用在柱柱頂以下下墻面上上的水平平風(fēng)載近近似按均均布荷載載計算，其按柱柱頂?shù)母吒叨热≈抵怠６髯饔迷谥斠陨仙衔萆w部部分的風(fēng)風(fēng)荷載，按廠房房檐口的的高度取取值，只只計算其其水平分分力并按按集中力力考慮。（圖中中）該風(fēng)風(fēng)荷

23、載通通過屋蓋蓋與柱頂頂?shù)倪B接接件作用用于柱頂頂。作作用在圖圖中排架架上的風(fēng)風(fēng)荷載可可分別按按下式計計算： 注注意：風(fēng)風(fēng)荷載是是可變向向的，在在排架分分析時，應(yīng)考慮慮左吹風(fēng)風(fēng)與右吹吹風(fēng)兩種種情況。圖2-225第三節(jié) 內(nèi)力力計算3.1等等排架的的內(nèi)力分分析內(nèi)力分析析的任務(wù)務(wù)確確定排架架柱在各各種荷載載作用下下，各控控制截面面上的內(nèi)內(nèi)力，并并繪制出出排架柱柱的彎矩矩圖、軸軸力圖及及剪力圖圖（M圖圖、N圖圖及V圖圖）。等高排架架指指各柱頂頂標(biāo)高均均相同的的排架。等高排排架的特特點當(dāng)橫梁梁剛度EEA視為為無窮大大時，等等高排架架在任意意水平荷荷載作用用下，各各柱柱頂頂具有相相同的水水平位移移，即，如圖2

24、2-26(aa)所示示。圖2-226等高排架架在水平平荷載作作用下的的內(nèi)力分分析方法法采用剪剪力分配配法。（1）在在柱頂水水平集中中力F作用下下等高排排架在柱柱頂作用用一水平平集中力力F，在F作用下下，柱頂頂產(chǎn)生水水平位移移。沿柱柱頂將橫橫梁與柱柱切開，在切口口處代之之一對剪剪力，如如圖2-26(bb)所示示。取橫橫梁為脫脫離體，由平衡衡條件有有：要使柱頂頂產(chǎn)生單單位水平平位移即即，則需需在柱頂頂施加的的水平集集中力，即為柱柱的抗剪剪強度為為，有等高排架架，當(dāng)各各跨橫梁梁時，有有：，得：由此可得得：式中稱為為第根柱柱的剪力力分配系系數(shù)。值可按附附錄附附圖計計算，由由可求出出分配系系數(shù)，從從而求

25、出出各柱頂頂剪力，最后按按靜定懸懸臂柱求求出在已已知作用用下的柱柱截面內(nèi)內(nèi)力。由此可見見，剪力力分配法法就是將將作用在在頂部的的水平集集中力FF按抗側(cè)側(cè)剛度分分配給各各柱,再再按靜定定懸臂柱柱求解柱柱子內(nèi)力力的方法法。（2）在在任意荷荷載作用用下均均布風(fēng)荷荷載作用用下，如如圖2-27(aa)所示示。圖2-227對于上述述結(jié)構(gòu)，不能直直接應(yīng)用用剪力分分配法求求解其內(nèi)內(nèi)力，但但可通過過間接的的方法利利用其原原理解決決問題，其分析析步驟如如下：將原原結(jié)構(gòu)如如圖2-27（aa）分解解為(bb)和(c)兩兩個部分分，在(b)排排架柱頂頂附加一一個不動動鉸支座座，以阻阻止排架架側(cè)移。在風(fēng)荷荷載的作作用下，

26、在附加加支座內(nèi)內(nèi)將產(chǎn)生生支反力力R。為保保證組合合結(jié)構(gòu)與與原結(jié)構(gòu)構(gòu)(a)受力相相同，故故在結(jié)構(gòu)構(gòu)（c）中柱頂頂施加一一個反方方向力RR。求求解(bb)排架架的柱頂頂剪力由于橫橫梁剛度度，故(b)中中各柱頂頂位移，從而可可以將(b)排排架結(jié)構(gòu)構(gòu)轉(zhuǎn)化為為如圖中中(d)所示的的兩個一一次超靜靜定柱，其反力力分別為為和。應(yīng)用用力法或或查附錄錄1附圖圖8即可可求出在在均布水水平荷載載作用下下各柱頂頂?shù)姆戳αΓ湟簿途褪窃撝數(shù)募艏袅?。求出總總支反力力R求解（c）排排架的柱柱頂剪力力圖中中(c)排架為為一柱頂頂作用水水平集中中力的等等高排架架，可應(yīng)應(yīng)用剪力力分配法法求解其其內(nèi)力，即按各各柱的抗抗側(cè)剛度度

27、將R分配到到各柱，得到各各柱頂剪剪力。迭迭加圖中中(b)與(cc)各柱柱頂?shù)募艏袅Γ玫弥斂偪偧袅Ω鶕?jù)柱頂頂剪力及及柱上所所受均布布荷載計計算各柱柱的彎矩矩。根根據(jù)上述述解題原原理，可可求出任任意荷載載（如、等）作作用下柱柱子的內(nèi)內(nèi)力，不不同的荷荷載作用用下，在在不動鉸鉸支座中中所產(chǎn)生生的支反反力，可可分別按按附錄附附圖1附附圖8求解。計算步步驟與風(fēng)風(fēng)荷載作作用下的的步驟完完全相同同。3.2 內(nèi)力組組合1）控制制截面= 1 * GB3上柱，其底部部= 1 * ROMANI-= 1 * ROMANI截面；= 2 * GB3下柱，其牛腿腿頂面= 2 * ROMANIII-= 2 * ROMAN

28、II和柱柱底= 3 * ROMANIIII-= 3 * ROMANIIII截面。）荷載載效應(yīng)組組合 組合合原則. 由由可變荷荷載效應(yīng)應(yīng)控制的的組合：當(dāng)有多個個可變荷荷載作用用時：當(dāng)只有一一個可變變荷載作作用時：. 由由永久荷荷載效應(yīng)應(yīng)控制的的組合： 組合合種類根據(jù)以上上原則，對不考考慮抗震震設(shè)防的的單層廠廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)，按承承載力極極限狀態(tài)態(tài)進行內(nèi)內(nèi)力分析析時，需需進行以以下幾種種組合：.由可可變荷載載效應(yīng)控控制的組組合：）1.2永久久荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值+0.991.44(風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值+吊吊車荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值+屋面面活荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值)；）1.2永久久荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值+0.991.44(風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值+屋

29、屋面活荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值)；）1.2永久久荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值+0.991.44(風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值+吊吊車荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值)；）1.2永久久荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值+1.44任意一一個可變變荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值（風(fēng)荷載載、吊車車荷載或或屋面活活荷載）；.由永永久荷載載效應(yīng)控控制的組組合：） 11.355永久荷荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值+11.4(0.66風(fēng)荷載載標(biāo)準(zhǔn)值值+0.7吊車車荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值+0.77屋面活活荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值)。3）內(nèi)力力組合及相應(yīng)應(yīng)的、；及相應(yīng)應(yīng)的、；及相應(yīng)應(yīng)的、；及相應(yīng)應(yīng)的、。4）內(nèi)力力組合注注意事項項（1）每次組組合，只只能以一一種內(nèi)力力、或為目標(biāo)標(biāo),決定定活荷載載的取舍舍，并按按這些荷荷載求得得相應(yīng)的的其余兩兩種內(nèi)力

30、力。（22）恒載載產(chǎn)生的的內(nèi)力在在任一種種組合中中，都必必須考慮慮。（33）風(fēng)荷荷載有左左風(fēng)與右右風(fēng)兩種種情況，但對一一種組合合只能取取二者之之一。（4）吊吊車豎向向荷載有有和，組合合時也只只能取二二者之一一。（55）吊車車水平荷荷載有左左右兩個個方向，組合時時取二者者之一。（6）在同一一跨內(nèi)，和與不一定定同時發(fā)發(fā)生，故故在組合合中有或或時，不不一定要要有。但但在組合合中有時時，則必必有或，因為為吊車水水平荷載載不可能能脫離其其豎向荷荷載而單單獨存在在。（77）在每每一種組組合中，M、NN、V都都是相對對應(yīng)的，即是在在相同荷荷載作用用下產(chǎn)生生的。此此外，在在組合或或時，對對于N = 00的內(nèi)力

31、力，雖然然將其組組合并不不改變NN值，但但只要增增大了MM，也是是截面的的不利組組合。（8）對對于有多多臺吊車車的廠房房,荷荷載規(guī)范范規(guī)定定：吊車車豎向荷荷載，對對單跨廠廠房，最最多只考考慮2臺臺吊車；多跨廠廠房最多多考慮44臺。吊吊車水平平荷載，無論單單跨或多多跨廠房房，最多多只考慮慮2臺。同時又又規(guī)定：多臺吊吊車引起起的內(nèi)力力參與組組合時，對其內(nèi)內(nèi)力要按按下表的規(guī)規(guī)定進行行折減。第四節(jié) 柱的的設(shè)計4.1 排架架柱的形形式柱形選擇擇應(yīng)考慮慮廠房柱柱的承載載能力，橫向剛剛度、吊吊車情況況、柱高高、柱距距等因素素。一般般可參考考表2-1和表表2-22初定。廠房柱柱常用的的柱形有有：矩形形截面柱柱

32、、工字字形截面面柱、雙雙肢柱。 11）矩形形截面柱柱：外形和和構(gòu)造簡簡單，制制作方便便，但構(gòu)構(gòu)件自重重大，材材料用量量多，經(jīng)經(jīng)濟指標(biāo)標(biāo)較差。主要用用于軸心心受壓柱柱、現(xiàn)澆澆柱及截截面高度度小于7700 mm的的裝配式式偏心受受壓柱。2）工字形形截面柱柱：比矩形形柱的自自重小，省材料料，且承承載力及及剛度也也較大。當(dāng)柱截截面高度度為7000 mmm14000 mmm時,廣泛應(yīng)應(yīng)用。33）雙肢柱柱：有平腹腹桿雙肢肢柱與斜斜腹桿雙雙肢柱兩兩種。該該柱是在在矩形柱柱或工字字形柱的的基礎(chǔ)上上，為了了減小自自重在中中部挖出出一些洞洞而形成成。自重重輕、省省材料、受力合合理。但但整體剛剛度差、構(gòu)造較較復(fù)雜，

33、一般用用于水平平荷載較較大或柱柱高較大大的廠房房中。圖2-2284.2 柱截面面尺寸的的確定柱的截面面尺寸要要滿足承承載力及及剛度要要求。表表2-11給出了了6 mm柱距滿滿足剛度度要求的的柱高柱柱寬的最最小限值值，表22-2和和表2-3給出出了廠房房柱的截截面形式式及參考考尺寸，供設(shè)計計時參考考，此外外對工字字形截面面柱，其其翼緣高高度不宜宜小于1100 mm，腹板厚厚度不宜宜小于880 mmm。4.3 柱截面面配筋計計算根據(jù)排架架內(nèi)力組組合得到到的各控控制截面面最不利利內(nèi)力MM、N、V及所所確定的的柱截面面形式和和尺寸，按偏心心受壓構(gòu)構(gòu)件對柱柱進行配配筋設(shè)計計。一般般采用對對稱配筋筋。柱計

34、計算長度度L按 HYPERLINK /2005/concrete_masonry/Chapter02/inside_02_05_03_m.htm#b3#b3 l b3#b3 表表2-44確定。4.4 運輸及及吊裝驗驗算廠房柱柱一般為為預(yù)制柱柱，要經(jīng)經(jīng)過運輸輸和吊裝裝的施工工階段，因此要要進行該該階段的的承載力力及裂縫縫寬度驗驗算。吊裝方方式：有有翻身吊吊和平吊吊兩種方方式。一一般采用用翻身吊吊（圖22-299），吊吊點一般般設(shè)在牛牛腿下邊邊緣處。計算算簡圖：為作用用分布荷荷載的簡簡支梁，各部分分荷載即即自重。內(nèi)力力計算：取分項項系數(shù)，同時考考慮1.5的起起吊動力力系數(shù)，分別求求出上柱柱底截面面

35、的、牛牛腿下邊邊緣的及及下柱跨跨中最大大彎矩截截面的，彎矩圖圖如2-29所示示。如如采用翻翻身吊，吊裝時時截面的的受力方方向與使使用階段段一致，按矩形形或工字字形截面面進行承承載力及及裂縫寬寬度驗算算。式中為自自重標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值乘以以動力系系數(shù)產(chǎn)生生的應(yīng)力力。吊吊裝階段段的裂縫縫寬度允允許值一一般取為為0.22 mmm。圖2-2294.5 牛腿設(shè)設(shè)計牛腿為支支承吊車車梁或連連系梁等等構(gòu)件，在廠房房柱側(cè)面面伸出的的懸臂部部分。牛腿的的分類分為為兩類當(dāng)時，為短牛牛腿，如如圖2-30(aa)所示示。當(dāng)當(dāng)時，為為長牛腿腿，如圖圖2-330(bb)所示示。其其中：豎向向荷載作作用點到到牛腿下下部柱邊邊緣的水水

36、平距離離。牛腿腿根部垂垂直截面面的有效效高度。牛腿腿的設(shè)計計長長牛腿按按懸臂梁梁計算內(nèi)內(nèi)力并配配筋；短短牛腿是是變截面面的懸臂臂深梁，其應(yīng)力力狀態(tài)及及破壞特特征不同同于懸臂臂梁，（如圖22-311所示），應(yīng)按按下述方方法設(shè)計計。圖2-3301）截面面尺寸的的確定截面寬寬度一般與與柱同寬寬；截截面高度度h按使用用階段不不開裂為為控制條條件確定定；一般般先假設(shè)設(shè)牛腿高高度h，再按下下列公式式驗算。圖2-331圖2-332 = 1 * GB3 計算簡簡圖牛牛腿破壞壞時的受受力狀態(tài)態(tài)及計算算簡圖如如圖2-33所示示。 = 2 * GB3 正截面面承載力力計算由計算算簡圖得得，牛腿腿中縱向向受拉鋼鋼筋可

37、按按三角桁桁架拉桿桿的承載載力計算算，對AA點取矩矩由得：，則= 3 * GB3斜截面面承載力力由試試驗研究究知，如如牛腿的的截面尺尺寸滿足足前述的的抗裂要要求，又又按構(gòu)造造要求配配置了水水平箍筋筋和彎起起鋼筋，則斜截截面承載載力可得得到保證證而不必必驗算。= 4 * GB3局部受受壓驗算算為防防止牛腿腿頂面加加載板下下混凝土土局部受受壓破壞壞，須按按下式驗驗算局部部抗壓強強度，即即 式中AA局局部受壓壓面積。A=ab，其a、b分別為為加載板板的長度度和寬度度?；炷凛S心心抗壓強強度設(shè)計計值。當(dāng)局部部抗壓強強度驗算算不滿足足時，應(yīng)應(yīng)采用增增大加載載板面積積或在其其下面設(shè)設(shè)置鋼筋筋網(wǎng)等措措施處

38、理理。圖2-3332）牛腿腿的構(gòu)造造要求= 1 * GB3縱向受受力鋼筋筋外形形：宜采采用變形形鋼筋；幾何尺尺寸：應(yīng)應(yīng)滿足圖圖2-334的要要求；其其為牛腿腿外緣至至吊車梁梁外邊緣緣的距離離，。鋼筋布布置：應(yīng)應(yīng)滿足圖圖2-334的要要求。= 2 * GB3水平箍箍筋直徑徑：為66 mmm12 mm。間距距：為1100 mm1500 mmm（見圖圖2-335），且在上上部范圍圍內(nèi)水平平箍筋總總截面面面積應(yīng)滿滿足的要要求。= 3 * GB3彎起鋼鋼筋設(shè)設(shè)置條件件：當(dāng)牛牛腿的剪剪跨比時時，設(shè)彎彎筋。設(shè)置部部位：宜宜布置在在牛腿上上部之間間，如圖圖2-335所示示。截面面面積：應(yīng)應(yīng)滿足及及。根數(shù)數(shù)及直

39、徑徑：直徑徑不小于于12 mm，根數(shù)不不少于33根。圖2-334 圖22-355第五節(jié) 柱下獨獨立基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計5.1基基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定1、軸心心受壓基基礎(chǔ)基礎(chǔ)形形式如圖圖2-336所示示，由于于軸心受受壓假定定基礎(chǔ)底底面的壓壓應(yīng)力為為均勻分分布，其其，設(shè)計計時應(yīng)滿滿足下式式式中上部結(jié)結(jié)構(gòu)傳至至基礎(chǔ)頂頂面的豎豎向力設(shè)設(shè)計值。GG基基礎(chǔ)自重重設(shè)計值值和基礎(chǔ)礎(chǔ)上土重重標(biāo)準(zhǔn)值值；A基礎(chǔ)底底面面積積；經(jīng)經(jīng)寬度和和深度修修正后的的地基承承載力設(shè)設(shè)計值。圖2-336dd為基礎(chǔ)礎(chǔ)埋置深深度，并并設(shè)基礎(chǔ)礎(chǔ)和其上上土的重重度為（），則則，代入入上式可可得：由上式求求得A,先定基基礎(chǔ)底面面的一個個邊長aa,則可

40、可求出另另一個邊邊長。一一般情況況下,軸軸壓基礎(chǔ)礎(chǔ)其底面面為正方方形即。、偏心心受壓基基礎(chǔ)假定偏偏心受壓壓基礎(chǔ)底底面的壓壓應(yīng)力按按線性非非均勻分分布。如如圖2-37所示示?；A(chǔ)礎(chǔ)底面最最大壓應(yīng)應(yīng)力設(shè)計計值基礎(chǔ)礎(chǔ)底面最最小壓應(yīng)應(yīng)力設(shè)計計值基礎(chǔ)礎(chǔ)面積，基礎(chǔ)礎(chǔ)底面面面積的彈彈性抵抗抗矩，作用用于基礎(chǔ)礎(chǔ)底面德德軸向力力設(shè)計值值，令，并代代入上式得由上式可可知：當(dāng)當(dāng)時，基基底全部部為壓應(yīng)應(yīng)力，如如圖2-37(aa)所示示；當(dāng)時時，地地基反力力為三角角形（圖圖2-337(bb)）；當(dāng)時，表明明基礎(chǔ)底底面將產(chǎn)產(chǎn)生部分分拉應(yīng)力力區(qū)，由由于基礎(chǔ)礎(chǔ)與地基基的接觸觸面是不不可能承承受拉應(yīng)應(yīng)力的，所以，這部分分基礎(chǔ)面面積與地地基之間間是脫離離的。（如圖22-377(c)），這這時承受受地基反反力的基基礎(chǔ)面積積不是而而是。因因此，對對這種情情況，不不能按上上式計算算。而應(yīng)應(yīng)按下式式計算式中合力作作用點至至基礎(chǔ)底底面最大大壓力邊邊緣的距距離；偏壓基基礎(chǔ)底面面尺寸應(yīng)應(yīng)滿足下下列要求求：（aa）地基基所受的的平均壓壓應(yīng)力不不超過地地基承載載力設(shè)計計值，即即：（b）地地基所受受的最大大壓應(yīng)力力不超過過地基承承載力設(shè)設(shè)計值的的1.22倍，即即：（c）對對有吊車車的廠房房，應(yīng)控控制，即即。偏心心受壓基基礎(chǔ)底面面尺寸的的確定一一般采用用試算法法，先按按軸心受受壓基礎(chǔ)礎(chǔ)估算底底面積，再參考考彎矩的的大小，適當(dāng)放