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1、第三篇鋼筋混凝土 單層工業(yè)廠房,zhang-jinyuan,2,2020/9/16,主要設(shè)計流程,1由工藝專業(yè)向土建專業(yè)提出一系列土建設(shè)計要求。 根據(jù)生產(chǎn)工藝提出廠房各功能區(qū)域的平面布局， 如廠房的跨度和跨數(shù)，各功能區(qū)域所需的長度和平面關(guān)系，主要設(shè)備布置，交通運輸?shù)龋?根據(jù)生產(chǎn)條件提出對廠房各部分的技術(shù)要求， 如吊車型式、噸位和軌頂標(biāo)高，主要設(shè)備埋深，采光通風(fēng)，保暖隔熱，防震防腐等。,zhang-jinyuan,3,2020/9/16,主要設(shè)計流程,2結(jié)構(gòu)專業(yè)與建筑專業(yè)根據(jù)上述要求，確定 廠房各部分的柱網(wǎng)、軸線、標(biāo)高，吊車跨間布置方式，排架結(jié)構(gòu)型式，主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的類型， 屋面、墻面和地面做法，

2、門窗選型等. 畫出廠房的結(jié)構(gòu)平面、剖面布置草圖。,zhang-jinyuan,4,2020/9/16,主要設(shè)計流程,技術(shù)設(shè)計階段 選擇各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件， 分析排架內(nèi)力 進(jìn)行柱和基礎(chǔ)的配筋 構(gòu)造設(shè)計四個方面。 技術(shù)設(shè)計的成果 選定各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件、排架內(nèi)力分析、柱及基礎(chǔ)的配筋設(shè)計在內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書，構(gòu)件間連接的構(gòu)造草圖。,第一章 單層廠房結(jié)構(gòu)的組成和布置,1.1 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成和傳力途徑 1.2 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)布置 1.3 單層工業(yè)廠房的支撐系統(tǒng),zhang-jinyuan,6,2020/9/16,單層廠房的特點,服務(wù)于生產(chǎn) 冶金、機械 構(gòu)件的內(nèi)力大、截面大、材料用量多 荷載、跨度及高度較

3、大； 動力荷載作用(吊車荷載)；,zhang-jinyuan,7,2020/9/16,單層廠房的特點,按結(jié)構(gòu)材料分類 1.砌體混合結(jié)構(gòu) 磚柱+鋼筋混凝土屋架//木屋架//輕鋼結(jié)構(gòu)屋架； 用于小型廠房； 2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土柱+鋼屋架//鋼筋混凝土屋架； 用于大型廠房； 3.全鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)柱+鋼屋架 用于大中型廠房、重載廠房； 4.鋼混凝土混合結(jié)構(gòu) 型鋼混凝土柱+鋼屋架//鋼筋混凝土屋架； 用于大型廠房、重載廠房；防火要求較高時,zhang-jinyuan,8,2020/9/16,單層廠房的特點,按結(jié)構(gòu)形式分類 剛架結(jié)構(gòu) 柱與橫梁剛接、柱與基礎(chǔ)鉸接 有三鉸剛架（靜定）和兩鉸剛架（超靜

4、定）,zhang-jinyuan,9,2020/9/16,單層廠房的特點,按結(jié)構(gòu)形式分類 排架結(jié)構(gòu) 柱與屋架鉸接、柱與基礎(chǔ)剛接 單跨、多跨 等高、不等高、鋸齒形,zhang-jinyuan,10,2020/9/16,1.1 單層廠房的組成和傳力途徑,1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,zhang-jinyuan,11,2020/9/16,1.1.1結(jié)構(gòu)組成,1.屋蓋結(jié)構(gòu) A.組成 屋面板+屋架（屋面梁）+天窗架+托架 B.分類 無檁屋蓋：屋面板直接支

5、承在屋架上，大中型廠房； 有檁屋蓋：屋面板支承在檁條上，檁條支承在屋架上，用于小型廠房。 C.作用 承擔(dān)自重、屋面風(fēng)荷載、雪荷載、積灰荷載及施工荷載（維修人員和小型工具）并傳遞給柱。,zhang-jinyuan,12,2020/9/16,2. 橫向排架 A.組成 橫梁（屋架或屋面梁）+橫向柱+基礎(chǔ) B. 作用 承受豎向荷載，結(jié)構(gòu)自重、屋面活載、雪載、吊車豎荷 承受橫向荷載，地震作用、風(fēng)載與吊車橫向水平剎車力,1.1.1結(jié)構(gòu)組成,zhang-jinyuan,13,2020/9/16,3.縱向排架 A.組成 縱向柱列 + 連系梁 + 吊車梁 + 柱間支承 + 基礎(chǔ) B. 作用 承受豎向荷載 承受縱

6、向荷載，地震作用、風(fēng)載與吊車縱向水平剎車力,1.1.1結(jié)構(gòu)組成,zhang-jinyuan,14,2020/9/16,1.1.1結(jié)構(gòu)組成,4.吊車梁系統(tǒng) A. 組成 吊車梁 + 制動桁架 B. 作用 支承在牛腿上，承受吊車豎向荷載和水平剎車力 5.支撐系統(tǒng) A.分類 屋蓋支撐、柱間支撐 B. 作用 屋蓋支撐水平連接各榀屋架、柱間支承連接相鄰柱，形成空間結(jié)構(gòu)，增強廠房空間剛度。,zhang-jinyuan,15,2020/9/16,1.1.1結(jié)構(gòu)組成,6.圍護(hù)結(jié)構(gòu) A.組成 墻體、連系梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁等 B. 作用 形成完整的廠房、增加空間剛度。 7基礎(chǔ) 承受柱和基礎(chǔ)梁傳來的荷載 并這些荷載傳

7、至地基。,zhang-jinyuan,16,2020/9/16,1.1.2結(jié)構(gòu)傳力途徑,zhang-jinyuan,17,2020/9/16,1.2 單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)布置,布置目的 確定定位軸線，形成柱網(wǎng)，即柱網(wǎng)布置。 布置原則： 符合生產(chǎn)和使用要求； 建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)、合理 結(jié)構(gòu)形式和施工工藝先進(jìn)、合理 符合廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)GBJ6-86的要求 符合建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GBJ2-86的要求 適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求,zhang-jinyuan,18,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,1定位軸線 豎向承重構(gòu)件縱橫向定位軸線所形成的網(wǎng)格。 縱向定位軸線：A，B，C，

8、橫向定位軸線：1，2，3 ，,,zhang-jinyuan,19,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,1定位軸線 A. 墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系 封閉結(jié)合 邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線重合。 柱距6m、無吊車或起重量Q20t,zhang-jinyuan,20,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,1定位軸線 A. 墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系 非封閉結(jié)合 邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線不重合， 之間加聯(lián)系尺寸D 柱距6m、起重量32tQ50t，D=125 柱距12m或起重量Q50t，D=250,zhang-jinyuan,21,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,1定位軸線

9、 B. 中柱與縱向定位軸線的關(guān)系,等高跨上柱中心線與縱向軸線重合,單柱,高低跨,,雙柱,,,高跨Q20t,A=D,A=B+C,A=B+C+D,高跨Q32t,,高跨Q20t,高跨Q32t,zhang-jinyuan,22,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,1定位軸線 C. 墻、柱與橫向定位軸線的關(guān)系,一般部位處：柱中心線與軸線重合,端部處,,柱,伸縮縫處,非承重墻：墻內(nèi)緣與軸線重合,承重墻：墻內(nèi)緣與軸線的距離為半磚或半磚的倍數(shù)。,墻,,zhang-jinyuan,23,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,2柱網(wǎng) 布置原則 應(yīng)符合廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)GBJ6-86。 柱距和跨

10、度應(yīng)符合模數(shù)要求 A. 跨度在18m和18m以下時，采用30M(3m)的模數(shù)； B. 跨度在18m以上時，采用60M(6m)的模數(shù)；,zhang-jinyuan,24,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,3變形縫伸縮縫 作用 減少溫度應(yīng)力 當(dāng)縱向尺寸較大時，沿建筑物縱向從基礎(chǔ)頂面開始將上部結(jié)構(gòu)分開，伸縮縫的間距可查規(guī)范GB50010； 溫度區(qū)段的長度取決于廠房結(jié)構(gòu)類型和溫度變化的情況 最大間距（溫度區(qū)段的長度） 混凝土規(guī)范GB50010-2002第9.1.1條 室內(nèi)100m，露天70m。,zhang-jinyuan,25,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,3變形縫伸縮縫

11、橫向伸縮縫 雙柱方案處理 縱向伸縮縫 雙柱方案處理,zhang-jinyuan,26,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,3變形縫沉降縫 目的：減少不均勻沉降產(chǎn)生的應(yīng)力 條件： 當(dāng)廠房相鄰部分高度相差較大時(10m以上)； 兩跨間吊車額定起重量相差較大時； 相鄰廠房地基承載力或下臥層土質(zhì)相差較大時。 廠房分期建造或各部分的施工時間先后相差很長，地基土壓縮程度不同。 做法 將相鄰建筑物從基礎(chǔ)到頂部完全分開；,zhang-jinyuan,27,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,3變形縫防震縫 目的：減少地震應(yīng)力，減輕廠房震害 條件： 當(dāng)廠房平立面布置復(fù)雜時； 當(dāng)廠房相鄰部分高

12、度或剛度相差較大時； 做法 將廠房筑物從基礎(chǔ)以上到頂部完全分開；基礎(chǔ)可不分開 地震區(qū)廠房二縫或三縫合一,zhang-jinyuan,28,2020/9/16,1.2.1平面與剖面布置,4 廠房剖面尺寸,zhang-jinyuan,29,2020/9/16,1抗風(fēng)柱 布置位置 山墻上 主要作用 將作用在山墻上的縱向風(fēng) 荷載傳遞給柱和基礎(chǔ)。 與屋架連接要求 水平方向必須與屋架有可靠的連接以保證有效傳遞風(fēng)荷。 豎向允許兩者之間有一定相對位移的可能性，以防止廠房與抗風(fēng)柱沉降不均勻時產(chǎn)生不利影響。,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,zhang-jinyuan,30,2020/9/16

13、,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,1抗風(fēng)柱 與屋架連接方式 水平可傳力 豎向可移動 計算簡圖 與基礎(chǔ)剛接 與屋架上弦鉸接。,zhang-jinyuan,31,2020/9/16,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,2圈梁 作用 將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等箍在一起，以增強廠房的整體剛度，防止由于地基不均勻沉降或較大振動荷載對廠房產(chǎn)生不利影響。 圈梁設(shè)置于墻體內(nèi)，和柱連接僅起拉結(jié)作用。圈梁不承受墻體重量，所以柱上不必設(shè)置支承圈梁的牛腿。 布置 根據(jù)廠房剛度要求、墻體高度和地基情況等確定。 對無橋式吊車的廠房，當(dāng)墻厚240mm，檐口標(biāo)高為58m時，應(yīng)在檐口附近布置一

14、道圈梁；當(dāng)檐口標(biāo)高大于8m時，宜增設(shè)一道； 對有橋式吊車，或有較大振動設(shè)備的廠房，除在檐口或窗頂布置圈梁外，尚宜在吊車梁標(biāo)高處或墻中適當(dāng)位置增設(shè)一道。,zhang-jinyuan,32,2020/9/16,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,2圈梁 構(gòu)造 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)在洞口上部墻體中布置一道相同截面的附加圈梁。附加圈梁與囤梁的搭接長度不應(yīng)小于其中到中垂直間距的兩倍，且不得小于1m。,zhang-jinyuan,33,2020/9/16,,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,3連系梁 作用 連系縱

15、向柱列，以增強廠房的縱向剛度并傳遞風(fēng)荷載到縱向柱列；此外，還承受其上部墻體的重量。 布置 連系梁一般是預(yù)制的簡支梁，兩端擱置在柱牛腿上，其連接可采用螺栓連接或焊接。,zhang-jinyuan,34,2020/9/16,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,4過梁 作用 承受門窗洞口上的墻體重量。 在進(jìn)行廠房的結(jié)構(gòu)布置時，應(yīng)盡量將圈梁、連系梁和過梁結(jié)合起來，使一個構(gòu)件能起到兩個或三個構(gòu)件的作用，以節(jié)約材料，簡化施工。,zhang-jinyuan,35,2020/9/16,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,5基礎(chǔ)梁 作用 承受圍護(hù)墻體的重量，并把它傳給柱下單獨基礎(chǔ)

16、，不另設(shè)墻基礎(chǔ)。,zhang-jinyuan,36,2020/9/16,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,5基礎(chǔ)梁 處理方法 基礎(chǔ)梁底部距土壤表面應(yīng)預(yù)留100mm的空隙，使梁可隨柱基礎(chǔ)一起沉降，當(dāng)基礎(chǔ)下有凍脹性土?xí)r，應(yīng)在梁下鋪設(shè)一層干砂、碎磚或礦渣等松散材料，并留50150mm的空隙，這可防止土壤凍結(jié)膨脹時將梁頂裂。基礎(chǔ)梁與柱一般不連接，將基礎(chǔ)梁的兩端擱置在柱基礎(chǔ)杯口上，,zhang-jinyuan,37,2020/9/16,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,5基礎(chǔ)梁 處理方法 當(dāng)柱基礎(chǔ)埋置較深時，則通過混凝土墊塊擱置在杯口上。施工時，基礎(chǔ)梁支承處應(yīng)坐漿。

17、當(dāng)廠房高度不大，且地基比較好，柱基礎(chǔ)又埋得較淺時，也可不設(shè)基礎(chǔ)梁而做墻下剛性基礎(chǔ)。,zhang-jinyuan,38,2020/9/16,1.2.2抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置,6. 連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的選用 連系梁國標(biāo)圖集G321和CG421， 過 梁國標(biāo)圖集G322和CG422， 基礎(chǔ)梁國標(biāo)圖集G320和CG420。,zhang-jinyuan,39,2020/9/16,1.3 支撐系統(tǒng),支撐的重要性 支撐是裝配式鋼筋混凝土柱單層廠房結(jié)構(gòu)中的非主要構(gòu)件，但卻是連系主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件以構(gòu)成整體的重要組成部分。 支撐布置不當(dāng)，不僅會影響廠房的正常使用，甚至可能引起工程事故，所以應(yīng)予以足

18、夠的重視。 支撐的分類 柱間支撐、屋蓋支撐 主要內(nèi)容 各類支撐的作用 各類支撐的布置原則 各類支撐的布置方法 支撐與其它構(gòu)件的連接構(gòu)造,zhang-jinyuan,40,2020/9/16,1.3.1 柱間支撐,1. 柱間支撐的作用 提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性。 將屋蓋系統(tǒng)傳來的山墻風(fēng)荷載和吊車縱向制動力傳至基礎(chǔ)，避免柱子出現(xiàn)平面外受彎。,zhang-jinyuan,41,2020/9/16,1.3.1 柱間支撐,2. 柱間支撐分類 A. 上柱柱間支撐 位于吊車梁上部，用以承受由屋蓋及山墻傳來的縱向水平荷載并保證廠房上部的縱向剛度；,,上柱柱間支撐,zhang-jinyuan,42,2020/

19、9/16,1.3.1 柱間支撐,2. 柱間支撐分類 B.下柱柱間支撐 位于吊車梁下部，承受上柱柱間支撐傳來的縱向水平力、吊車梁傳來的吊車縱向制動力及縱向地震作用。,,下柱柱間支撐,zhang-jinyuan,43,2020/9/16,1.3.1 柱間支撐,3. 柱間支撐的設(shè)置條件 1)廠房內(nèi)設(shè)置重級工作制（A6A8）吊車，或中、輕級工作制（A1A5）吊車且起重量在10t以上； 2)廠房跨度在18m及18m以上，或柱高在8m以上； 3)縱向柱的總數(shù)每排在7根以下； 4)設(shè)有3噸及3噸以上吊車； 5)露天吊車的柱列。,當(dāng)柱間內(nèi)設(shè)有強度和穩(wěn)定性足夠的墻體，且其與柱連接緊密能起整體作用，同時吊車起重量

20、較小（5t）時，可不設(shè)柱間支撐,zhang-jinyuan,44,2020/9/16,1.3.1 柱間支撐,4. 柱間支撐的形式 柱間支撐宜用交叉形式，交叉傾角通常在3555 當(dāng)柱間因交通、設(shè)備布置或柱距較大而不宜或不能采用交叉式支撐時，可采用門架式支撐、八字形支撐及人字形支撐等 柱間支撐一般采用鋼結(jié)構(gòu)，桿件截面尺寸應(yīng)進(jìn)行強度和穩(wěn)定性驗算,zhang-jinyuan,45,2020/9/16,1.3.1 柱間支撐,5.柱間支撐的設(shè)置要求 上柱柱間支撐一般設(shè)置在溫度區(qū)段兩側(cè)與屋蓋橫向水平支撐相對應(yīng)的柱間，以及溫度區(qū)段中央或臨近中央的柱間； 下柱柱間支撐設(shè)置在溫度區(qū)段中部與上柱柱間支撐相對應(yīng)的位置

21、。 這種布置方法，在縱向水平力作用下，傳力的路線較短，而且，在溫度變化或混凝土收縮時，廠房可自由變形，而不致發(fā)生較大的溫度或收縮應(yīng)力。,zhang-jinyuan,46,2020/9/16,1.3.1 柱間支撐,5.柱間支撐的設(shè)置要求 當(dāng)廠房的溫度區(qū)段長度超過120m時，為了避免縱向水平力的傳力路徑太長和廠房縱向剛度的不足，應(yīng)在溫度區(qū)段長度的1/3附近各布置一道上柱和下柱柱間支撐，但它們之間的距離不宜大于60m，以減少溫度應(yīng)力。,zhang-jinyuan,47,2020/9/16,1.3.1 柱間支撐,5.柱間支撐的設(shè)置要求 當(dāng)柱頂縱向水平力沒有簡捷途徑傳遞時，則必須設(shè)置一道通長的縱向受壓水

22、平系桿（如連系梁）。柱間支撐桿件應(yīng)與吊車梁分離，以免受吊車梁豎向變形的影響。,zhang-jinyuan,48,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,屋蓋支撐設(shè)置的必要性 簡支于柱頂?shù)匿撐菁埽ɑ蜾摻罨炷廖菁埽﹥H依靠大型屋面板或檁條連系是幾何可變體系， 在荷載作用下或在安裝過程中，屋架可能向側(cè)向傾倒； 屋架上弦側(cè)向支承點間距過大，也容易側(cè)向失穩(wěn)破壞。 各個平面桁架（屋架）必須用各種支撐及縱向桿件（系桿）連成一個空間幾何不變的整體結(jié)構(gòu)，才能使屋架形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系。 支撐及系桿統(tǒng)稱為屋蓋支撐,zhang-jinyuan,49,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,屋蓋支撐分類,上弦橫

23、向水平支撐,下弦橫向水平支撐,下弦縱向水平支撐,垂直支撐,水平系桿,zhang-jinyuan,50,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,屋蓋支撐的作用 上弦橫向支撐：構(gòu)成剛性框，增強屋蓋整體剛度，保證屋架上弦或屋面梁上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定，同時將抗風(fēng)柱傳來的風(fēng)力傳遞到(縱向)排架柱頂。 下弦橫向支撐：保證將屋架下弦受到的水平力傳至（縱向）排架柱頂。 下弦縱向支撐：提高廠房剛度，保證橫向水平力的縱向分布，增強排架的空間工作性能。 垂直支撐和下弦水平系桿：保證屋架的整體穩(wěn)定(抗傾覆)以及防止在吊車工作時(或有其他振動)屋架下弦的側(cè)向顫動。 上弦水平系桿：保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定（防

24、止局部失穩(wěn)）。,zhang-jinyuan,51,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,1上弦橫向水平支撐 上弦橫向水平支撐一般布置在屋蓋兩端（或每個溫度區(qū)段的兩端）的兩榀相鄰屋架的上弦桿之間，一般設(shè)在第一個柱間，有時為考慮與天窗架支撐配合，可以設(shè)在第二個柱間內(nèi)。 上弦橫向支撐的間距不宜大于60m，當(dāng)溫度區(qū)段較長時，在區(qū)段中間尚應(yīng)增設(shè)支撐。 上弦橫向水平支撐位于屋架上弦平面沿屋架全跨布置，形成一平行弦桁架，其節(jié)間長度為屋架節(jié)間距的24倍。它的弦桿即屋架的上弦桿，腹桿由交叉的斜桿及豎桿組成。交叉的斜桿一般用單角鋼或圓鋼制成（按拉桿計算），豎桿常用雙角鋼的T型截面。當(dāng)屋架有檁條時，豎桿由檁條兼

25、任。,zhang-jinyuan,52,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,1上弦橫向水平支撐,zhang-jinyuan,53,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,1上弦橫向支撐 無檁體系中，大型屋面板因工地施焊條件不能保證焊縫質(zhì)量，故認(rèn)為只起系桿作用。 當(dāng)大型屋面板屋面與屋面梁或屋架有三點焊接，并且屋面板縱肋間的空隙用C20細(xì)石混凝土灌實，能保證屋蓋平面的穩(wěn)定并能傳遞山墻風(fēng)力時，則認(rèn)為可起上弦橫向支撐的作用，不必另設(shè)上弦橫向支撐 凡屋面為有檁體系，或山墻風(fēng)力傳至屋架上弦而大型屋面板的連接又不符合上述要求時，則應(yīng)在屋架上弦平面的伸縮縫區(qū)段內(nèi)兩端各設(shè)一道上弦橫向支撐; 當(dāng)天窗通過伸

26、縮縫時，應(yīng)在伸縮縫處天窗缺口下設(shè)置上弦橫向支撐。,zhang-jinyuan,54,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,2下弦橫向水平支撐 一般和上弦橫向支撐對應(yīng)地布置在同一柱間，以形成穩(wěn)定空間體系。故當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車或受有其它水平力，或抗風(fēng)柱與屋架下弦連接時，則應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐。 下弦橫向水平支撐的間距要求同上弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐位于屋架下弦平面，也形成一個平行弦桁架，位于屋架下弦平面。其弦桿即屋架的下弦，腹桿也是由交叉的斜桿及豎桿組成，其形式和構(gòu)造與上弦橫向水平支撐相同。,zhang-jinyuan,55,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,2下弦橫向水

27、平支撐,zhang-jinyuan,56,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,3下弦縱向水平支撐 一般沿縱向設(shè)置在屋架下弦兩端節(jié)間內(nèi)，位于屋架下弦平面，沿房屋全長布置，也組成一個具有交叉斜桿及豎桿的平行弦桁架（其端豎桿就是屋架端節(jié)間的下弦），并和下弦橫向水平支撐共同形成一個封閉的支撐框架， 主要作用 保證屋蓋結(jié)構(gòu)有足夠的水平剛度， 并增強排架的空間工作性能； 同時保證橫向水平力的縱向分布，將局部荷載（吊車橫向制動力）分散至相鄰橫向排架結(jié)構(gòu)。,zhang-jinyuan,57,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,3下弦縱向水平支撐,zhang-jinyuan,58,2020/9/16

28、,1.3.2 屋蓋支撐,3下弦縱向水平支撐 一般情況下，屋架可以不設(shè)置下弦縱向水平支撐。 僅在房屋設(shè)有大噸位吊車、有較大振動設(shè)備以及房屋較高、跨度較大或空間剛度要求較大時采用，以滿足側(cè)向穩(wěn)定和側(cè)向剛度的要求。 在房屋設(shè)有托架處，為保證托架的側(cè)向穩(wěn)定，在托架范圍及兩端各延伸一個柱間應(yīng)設(shè)置下弦縱向水平支撐，以承受屋架傳來的橫向風(fēng)力。一般和上弦橫向支撐對應(yīng)地布置在同一柱間，以形成穩(wěn)定空間體系。 當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車或受有其它水平力，或抗風(fēng)柱與屋架下弦連接時，則應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐。,zhang-jinyuan,59,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,4垂直支撐 垂直支撐位于上、下弦橫向水

29、平支撐同一開間內(nèi)，形成一個跨長為屋架間距的平行弦桁架，以確保屋蓋結(jié)構(gòu)為幾何不變體系。 垂直支撐一般布置在屋架兩端及跨中的豎直面內(nèi)。其上、下弦桿分別為上、下弦橫向水平支撐的豎桿，它的端豎桿就是屋架的豎桿。垂直支撐中央腹桿的形式由支撐桁架的高跨比決定，常采用W形或雙節(jié)間交叉斜桿等形式。腹桿截面可采用單角鋼或雙角鋼形截面。,zhang-jinyuan,60,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,4垂直支撐 對梯形屋架，當(dāng)跨度l30m時，可僅在屋架兩端和跨度中央設(shè)置一道垂直支撐；當(dāng)跨度l30m，則在兩端、跨度1/3處（或天窗架側(cè)柱處）分別設(shè)置垂直支撐，共四道。天窗架垂直支撐設(shè)于兩側(cè)，當(dāng)天窗架寬度1

30、2m時，還應(yīng)在中央增設(shè)一道垂直支撐。 對三角形屋架，當(dāng)跨度l24m時，可僅在跨度中央設(shè)置一道垂直支撐；當(dāng)跨度l24m時，則在跨度1/3處或天窗架側(cè)柱處分別設(shè)置垂直支撐，共兩道。 在沿廠房縱向每間隔46個屋架應(yīng)設(shè)置垂直支撐，以保證屋架安裝時的穩(wěn)定性。,zhang-jinyuan,61,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,zhang-jinyuan,62,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,zhang-jinyuan,63,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,5系桿 系桿設(shè)在未設(shè)橫向支撐的開間，相鄰平面屋架由系桿連接。系桿通常在屋架兩端，有垂直支撐位置的上、下弦節(jié)點以及屋脊和天窗

31、側(cè)柱位置，沿房屋縱向通長布置。保證不設(shè)橫向支撐的屋架的側(cè)向穩(wěn)定 系桿對屋架上、下弦桿提供側(cè)向支承。必要時，還應(yīng)根據(jù)控制這些弦桿長細(xì)比的要求按一定距離增設(shè)中間系桿。對于有檁屋蓋，檁條可兼作系桿。 系桿有兩種：承受壓力的截面較大的系桿稱剛性系桿，常用雙角鋼T形或十字形截面；只承受拉力的載面較小的系桿稱為柔性系桿，常采用單角鋼或張緊的圓鋼拉條。,zhang-jinyuan,64,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,5系桿 上弦系桿 對有檁體系，檁條可兼作柔性系桿； 對無檁體系，大型屋面板可兼作系桿，僅需在屋脊及屋架兩端設(shè)置剛性系桿， 無天窗時，應(yīng)在設(shè)置垂直支撐的位置設(shè)置通長的柔性系桿。 下弦系

32、桿 在設(shè)置垂直支撐的平面內(nèi)，均應(yīng)設(shè)置通長的柔性系桿； 對梯形及三角形屋架，應(yīng)在支座處設(shè)置通長的剛性系桿; 芬克式屋架，當(dāng)跨度l12m時，宜在主斜桿與下弦連接的節(jié)點處設(shè)置水平柔性系桿； 有彎折下弦的屋架，宜在彎折點處設(shè)置通長系桿。,zhang-jinyuan,65,2020/9/16,1.3.2 屋蓋支撐,5系桿 系桿應(yīng)與橫向支撐的節(jié)點相連。當(dāng)橫向水平支撐設(shè)在房屋端部或溫度區(qū)段的第二柱間時，第一柱間的所有系桿，包括檁條均應(yīng)為剛性系桿。,第二章結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件選型,2.1 廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法 2.2 屋面構(gòu)件選型 2.3 屋架選型 2.4 吊車梁選型 2.5 柱的選型,zhang-ji

33、nyuan,67,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,在裝配式單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為加快建設(shè)速度，提高設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化水平，應(yīng)盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)定型的構(gòu)配件，逐步做到構(gòu)配件的統(tǒng)一。 一般都可以根據(jù)工程的具體情況，從工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集中選用合適的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 屋面板、天窗架、支撐、屋架、吊車梁、墻梁、連系梁、基礎(chǔ)梁、柱、基礎(chǔ)等,zhang-jinyuan,68,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖 全國通用標(biāo)準(zhǔn)圖集 地區(qū)（或行業(yè)）通用標(biāo)準(zhǔn)圖集 各設(shè)計部門自行設(shè)計的定型圖集。 標(biāo)準(zhǔn)圖集內(nèi)容 設(shè)計和施工說明 構(gòu)件選用表

34、 結(jié)構(gòu)布置圖 連接大樣圖 模板圖、配筋圖、預(yù)埋件詳圖 鋼筋及鋼材用量表。,zhang-jinyuan,69,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,1設(shè)計和施工說明 包括本類構(gòu)件的適用范圍，主要設(shè)計依據(jù)（指所用設(shè)計規(guī)范），主要計算方法，采用材料標(biāo)準(zhǔn)，施工制作及安裝要求等部分。選用構(gòu)件時，要特別注意其適用的范圍和規(guī)定的選用條件，這是選擇構(gòu)件的前提。 主要計算方法 指的是編制設(shè)計本類構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集時所用的荷載的含義、各種分項系數(shù)、內(nèi)力及配筋計算方法等。設(shè)計人可根據(jù)主要計算方法對構(gòu)件進(jìn)行復(fù)核和檢查。選用構(gòu)件還要考慮制作該構(gòu)件時需要提供的材料和施工設(shè)施。 施工制作及安裝要求 供制作

35、構(gòu)件使用。,zhang-jinyuan,70,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,2. 構(gòu)件選用表 構(gòu)件選用表是選用構(gòu)件時的主要依據(jù)。 1）根據(jù)荷載或?qū)ω?fù)荷的限制條件 在編制標(biāo)準(zhǔn)圖集時，經(jīng)過充分調(diào)查分析，確定了幾種有很大出現(xiàn)可能性的荷載（表示為荷載等級）。按照這幾種荷載設(shè)計成幾種標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件。因此，在選用時只要滿足荷載的條件，就可直接選用相應(yīng)的構(gòu)件。 2）根據(jù)允許的最大內(nèi)力（彎矩和剪力） 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的截面實際承載能力，得到該構(gòu)件所允許的最大彎矩和剪力，列在選用表中。當(dāng)所要設(shè)計的構(gòu)件的荷載情況與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件所要求的荷載情況不一致時，即需根據(jù)構(gòu)件的內(nèi)力條件進(jìn)行選用。,zhang

36、-jinyuan,71,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,2. 構(gòu)件選用表 迭用構(gòu)件時，還必須參考選用表中列出的構(gòu)件的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。必要時應(yīng)與其它標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行比較分析，然后才能決定是否選用。 決定選用后，要列出構(gòu)件自重，作為設(shè)計或選用支承本構(gòu)件的其它構(gòu)件時的荷載依據(jù)，同時也是安裝時選擇起重設(shè)備的依據(jù)。,zhang-jinyuan,72,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,3. 結(jié)構(gòu)布置圖、連接大樣圖 結(jié)構(gòu)布置圖、連接大樣圖是和構(gòu)件配套的相應(yīng)圖紙。 選用某構(gòu)件時，必須參閱有關(guān)結(jié)構(gòu)布置圖，才能確定與該屋架配套的支撐構(gòu)件；還必須參閱有關(guān)

37、連接大樣圖（或稱安裝節(jié)點圖），才能確定其與其它構(gòu)件的連接做法，確定預(yù)埋件的位置和尺寸等。,zhang-jinyuan,73,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,4. 模板圖、配筋圖、預(yù)埋件詳圖 模板圖 表示構(gòu)件總體尺寸，截面尺寸，細(xì)部尺寸，主要供支模時使用。 配筋圖 表示構(gòu)件的配筋情況和節(jié)點配筋大樣，主更供鋼材加工和成型時使用。 預(yù)埋件 詳圖表示構(gòu)件中各種預(yù)埋件的尺寸，供加工時使用。 5. 鋼筋及鋼材用量表 表示構(gòu)件中各種鋼筋和鋼材的形狀、尺寸、數(shù)量、總用量、總重量，主要供鋼筋成型、鋼材加工和編制施工預(yù)算時使用。,zhang-jinyuan,74,2020/9/16,

38、2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,選用構(gòu)件方法 選用構(gòu)件時，對以上各部分內(nèi)容都應(yīng)認(rèn)真了解，尤其要仔細(xì)閱讀“設(shè)計和施工說明”和“構(gòu)件選用表”兩部分，對其中適用范圍和施工要求更應(yīng)予以重視。 當(dāng)所設(shè)計的構(gòu)件完全符合標(biāo)準(zhǔn)圖集中所列的各項要求時，便可直接選用標(biāo)準(zhǔn)圖集中的某個型號的構(gòu)件。 在某些情況下，如材料強度、荷載情況、施工條件等不能符合標(biāo)準(zhǔn)圖集的各項要求時，則應(yīng)對圖集中某個型號的構(gòu)件進(jìn)行必要的強度、抗裂度、變形和最大裂縫寬度驗算，必要時需進(jìn)行局部修改，以滿足設(shè)計需要。,zhang-jinyuan,75,2020/9/16,2.1廠房標(biāo)準(zhǔn)或通用、定型構(gòu)件的選擇方法,主要構(gòu)件 屋面板 屋面檁條

39、屋面梁和屋架 吊車梁 柱 基礎(chǔ)。 除柱和基礎(chǔ)外，都可查標(biāo)準(zhǔn)圖集選用。,zhang-jinyuan,76,2020/9/16,2.2 屋面構(gòu)件選型,1屋面板 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 由面板、橫肋和縱肋組成。有防水卷材和無防水卷材兩種。 常規(guī)尺寸有1.5m6m，也用1.5m9m和3m6m 預(yù)應(yīng)力混凝土F形屋面板： 沿長邊挑出，與另塊板搭接起到自防水作用 預(yù)應(yīng)力混凝土單肋板： 類似F形板 預(yù)應(yīng)力混凝土槽瓦 適用于有檁體系輕型廠房。板型簡單輕巧，制作方便，但剛度較差，易滲漏,zhang-jinyuan,77,2020/9/16,2.2 屋面構(gòu)件選型,1屋面板,zhang-jinyuan,78,2020/9

40、/16,2.2 屋面構(gòu)件選型,2檁條 用于有檁體系屋蓋中。 檁條擱在屋架或屋面梁上，支承小型屋面板并將屋面荷載傳給屋架或屋面梁。 檁條與屋架的連接應(yīng)牢固，使其與支撐構(gòu)件共同組成整體，以保證廠房的空間剛度，可靠地傳遞水平荷載。 檁條的形式 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土“”形或“T”形檁條， 上弦為鋼筋混凝土、腹桿和下弦為鋼材的組合式檁條， 輕鋼檁條。 檁條可按一般簡支梁設(shè)計。,zhang-jinyuan,79,2020/9/16,2.2 屋面構(gòu)件選型,2檁條 與屋架（屋面梁）的連接 正放和斜放兩種。 正放時，屋架上弦要做一個三角形支座，檁條受力情況較好，因為垂直荷載和檁條截面的肋部是在一個平面內(nèi)。正

41、放“”形截面的檁條其翼緣可做成傾斜的，其坡度與屋面坡度相同。,zhang-jinyuan,80,2020/9/16,2.2 屋面構(gòu)件選型,2檁條 與屋架（屋面梁）的連接 正放和斜放兩種。 斜放時，檁條直接支承于屋架上弦桿，在荷載作用下產(chǎn)生雙向彎曲（圖227b）。一般在屋架上弦支座處的預(yù)埋件上事先焊以短鋼板，防止傾翻。,zhang-jinyuan,81,2020/9/16,2.3 屋面梁和屋架選型,作用 作為排架結(jié)構(gòu)的水平橫梁，傳遞水平方向的拉力或壓力； 承受屋面板、檁條、天溝板、天窗架傳來的荷載，并傳給柱； 承受懸掛吊車或懸掛的工藝設(shè)備（如管道等）的重量； 與屋蓋支撐系統(tǒng)組成水平和豎向結(jié)構(gòu)，以

42、保證屋蓋水平和垂直方向的剛度和穩(wěn)定； 與屋面板、柱均連接，形成空間整體結(jié)構(gòu)，對于保證廠房空間剛度具有重要的作用。,zhang-jinyuan,82,2020/9/16,2.3 屋面梁和屋架選型,常用類型,zhang-jinyuan,83,2020/9/16,2.3 屋面梁和屋架選型,常用類型,zhang-jinyuan,84,2020/9/16,2.3 屋面梁和屋架選型,屋面梁與屋架形式的確定 工藝和建筑設(shè)計要求 跨度、下弦標(biāo)高、車間的吊車噸位和振動情況、有無懸掛吊車或工藝設(shè)備、有無天窗及天窗的做法、屋面排水坡度、有無天溝及天溝的做法等； 屋面荷載情況 屋面板和天窗架集中荷載位置、屋面構(gòu)造層的

43、做法等； 施工條件和材料供應(yīng)情況 預(yù)應(yīng)力設(shè)備、吊裝能力、焊接技術(shù)、構(gòu)件制作水平、運輸能力等； 各種屋架的適用范圍和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 與其它構(gòu)件聯(lián)系起來，作為一個結(jié)構(gòu)整體，進(jìn)行全面的、綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。,zhang-jinyuan,85,2020/9/16,2.4吊車梁的選型,吊車梁作用 沿廠房縱向布置。承受吊車傳來的豎向荷載和水平制動力，同時對傳遞廠房縱向荷載和加強縱向剛度、連接各平面排架，保證結(jié)構(gòu)的空間工作起重要作用。,zhang-jinyuan,86,2020/9/16,2.4吊車梁的選型,按材料分類 鋼筋混凝土吊車梁 預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁 鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)吊車梁 按梁外形分類 等截面T形吊

44、車梁 等截面工字形截面吊車梁 魚腹式吊車梁 折線形吊車梁 拱型吊車梁 桁架式吊車梁,zhang-jinyuan,87,2020/9/16,2.4吊車梁的選型,吊車梁的選用原則 根據(jù)吊車的跨度、起重量、工作制以及材料供應(yīng)、技術(shù)條件、工期等因素綜合考慮。 吊車梁的選用圖集 6m后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土吊車梁04G426； 吊車梁軌道聯(lián)結(jié)及車檔04G325選用。,zhang-jinyuan,88,2020/9/16,2.4吊車梁的選型,選型參考建議 1）對6m跨以及4m跨的吊車梁，輕，中級工作制起重量30t以內(nèi)，重級工作制起重量20t以內(nèi)，可采用鋼筋混凝土吊車梁，也可采用預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁；輕、中級工

45、作制起重量大于30t，重級工作制起重量大于20t，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁。 2）對9m跨的吊車梁，起重量為10t及10t以下，可采用普通鋼筋混凝土吊車梁，也可采用預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁；中，重級工作制起重量大于10t，應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁或桁架式吊車梁。 3）對12m和18m跨吊車梁，一般均應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁及桁架式吊車梁。,zhang-jinyuan,89,2020/9/16,2.5柱的選型,單層廠房柱的常用形式 矩形截面柱 其外形簡單，施工方便， 自重大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差， 主要用于截面高度較小的偏壓柱。 I形柱 能較合理地利用材料，在單層廠房中應(yīng)用較多。 當(dāng)截面高度較大時，自重較大，吊

46、裝較困難，故使用范圍受到一定限制。,zhang-jinyuan,90,2020/9/16,2.5柱的選型,單層廠房柱的常用形式 平腹桿雙肢柱 構(gòu)造簡單，制造方便， 一般情況下受力合理，且腹部整齊的矩形孔洞便于布置工藝管道，故應(yīng)用較廣泛。 斜腹桿雙肢柱 能承受較大水平荷載， 雙肢柱與I形柱相比，自重較輕，但整體剛度較差，構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量稍多。,zhang-jinyuan,91,2020/9/16,2.5柱的選型,單層廠房柱的常用形式 雙肢管柱 圓管和方管(外方內(nèi)圓)混凝土柱，及鋼管混凝土柱三種。 前兩種采用離心法生產(chǎn)，質(zhì)量好，自重輕，但受高速離心制管機的限制，且節(jié)點構(gòu)造較復(fù)雜； 后一種利用方鋼管

47、或圓鋼管內(nèi)澆膨脹混凝土后，形成自應(yīng)力（預(yù)應(yīng)力）鋼管混凝土柱，可承受較大荷載作用。,zhang-jinyuan,92,2020/9/16,2.5柱的選型,選型原則 同一工程中，柱型及規(guī)格宜統(tǒng)一，為施工創(chuàng)造有利條件。 通常應(yīng)根據(jù)有無吊車、吊車規(guī)格、柱高和柱距等因素選擇柱的形式，做到受力合理、模板簡單、節(jié)約材料、維護(hù)簡便， 因地制宜，考慮制作、運輸、吊裝及材料供應(yīng)等具體情況。 參考選型（柱截面高度h） 當(dāng)h500mm時，采用矩形； 當(dāng)600h800mm時，采用矩形或I形； 當(dāng)900h1200mm時，采用I形； 當(dāng)1300h1500mm時，采用I形或雙肢柱； 當(dāng)h1600mm時，采用雙肢柱。,zhan

48、g-jinyuan,93,2020/9/16,2.5柱的選型,規(guī)范規(guī)定 對于設(shè)有懸臂吊車的柱宜采用矩形； 對于易受撞擊及設(shè)有壁行吊車的柱宜采用矩形或腹板厚度 120 mm、翼緣高度 150mm 的工字型柱，采用雙肢柱時，安裝壁行吊車的局部宜作成實腹形； 高溫車間和有侵蝕性氣體的車間，不宜采用薄壁工字型柱、管柱及雙肢柱等，以保證結(jié)構(gòu)安全和耐久性。 8度或9度區(qū)，宜采用矩形、斜腹桿雙肢柱或工字型柱。不宜采用薄壁開孔或預(yù)制腹板的工字型柱； 柱底至室內(nèi)地坪以上500內(nèi)及上柱宜采用矩形截面,第三章 排架內(nèi)力分析,3.1 計算假定和計算簡圖 3.2 荷載計算 3.3 等高排架內(nèi)力分析-剪力分配法 3.4

49、不等高排架內(nèi)力分析-力法 3.5 內(nèi)力組合 3.6 廠房排架內(nèi)力分析中的空間作用問題,zhang-jinyuan,95,2020/9/16,第三章 排架內(nèi)力分析,內(nèi)力分析的目的 求得各種荷載作用下起控制作用的構(gòu)件截面最不利內(nèi)力，作為柱子和基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。 內(nèi)力分析的方法 單層廠房排架結(jié)構(gòu)為空間結(jié)構(gòu)，可視為橫向平面排架與縱向平面排架的組合。 由于縱向排架柱較多、抗側(cè)剛度較大、每根柱子受力不大，所以一般情況下不須計算，僅在考慮抗震和溫度應(yīng)力時加以驗算。 主要荷載由橫向排架承擔(dān)，所以重點討論其計算方法。,zhang-jinyuan,96,2020/9/16,第三章 排架內(nèi)力分析,橫向排架的計算內(nèi)容

50、確定計算簡圖； 荷載計算； 控制截面內(nèi)力計算和組合； 柱配筋計算偏心受力構(gòu)件； 基礎(chǔ)設(shè)計計算。,zhang-jinyuan,97,2020/9/16,3.1計算假定和計算簡圖,3.1.1計算單元,zhang-jinyuan,98,2020/9/16,3.1計算假定和計算簡圖,3.1.2計算假定 1柱下端固接于基礎(chǔ)頂面，上端與屋架或屋面梁鉸接； 排架柱頂與橫梁連接，僅用預(yù)埋鋼板焊接，其抵抗轉(zhuǎn)動的能力很小，故可視為鉸接。 排架柱底與基礎(chǔ)連接，是將柱插入杯口基礎(chǔ)一定深度，其間隙用高強細(xì)石混凝土澆筑密實，且地基變形是受控制的，基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動一般較小，故一般可視為固定端。固定端一般位于基礎(chǔ)頂面。 但有些情況

51、，例如地基土質(zhì)較差、變形較大或有比較大的荷載(如大面積堆料)等，則應(yīng)考慮基礎(chǔ)位移和轉(zhuǎn)動對排架內(nèi)力的影響。,zhang-jinyuan,99,2020/9/16,3.1計算假定和計算簡圖,3.1.2計算假定 2屋面梁或屋架無軸向變形，即軸向剛度無限大的桿。 鉸接排架橫梁的剛度很大，受力后其軸向變形可忽略不計。由此假定，排架荷載作用下，其橫梁兩端處的水平位移（側(cè)移）相等。 這對于屋面梁或大多數(shù)下弦桿剛度較大的屋架是適用的，對于組合式屋架或兩鉸、三鉸拱屋架應(yīng)考慮其軸向變形對排架內(nèi)力的影響。 3排架的跨度以廠房軸線為準(zhǔn)。 由于上、下柱的截面形心線不重合，需在柱的截面改變處增加一個上柱軸力對下柱形心軸的

52、附加力矩。,zhang-jinyuan,100,2020/9/16,3.1計算假定和計算簡圖,3.1.3計算簡圖 根據(jù)以上假定，鉸接排架的計算簡圖,zhang-jinyuan,101,2020/9/16,3.1計算假定和計算簡圖,3.1.4排架幾何尺寸 柱總高H H = 柱頂標(biāo)高 + 基礎(chǔ)頂面標(biāo)高的絕對值； 上柱高Hu Hu= 柱頂標(biāo)高-軌頂標(biāo)高+軌道高度+吊車梁高； 下柱高Hl Hl = H - Hu,zhang-jinyuan,102,2020/9/16,3.1計算假定和計算簡圖,3.1.5柱截面初步確定 排架計算屬超靜定問題，其內(nèi)力與桿件尺寸有關(guān)，故在計算中需初步確定柱的尺寸。 柱截面尺

53、寸必須能滿足承載力與剛度的要求，主要取決于廠房的跨度、高度及吊車起重量等參數(shù)。 鋼筋混凝土I型截面柱可參考同類廠房或按表初步選定。 管柱或其它柱型可根據(jù)經(jīng)驗和工程具體條件選用。,zhang-jinyuan,103,2020/9/16,3.1計算假定和計算簡圖,3.1.5柱截面初步確定,,,zhang-jinyuan,104,2020/9/16,3.2 荷載計算,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及到的作用包括 直接作用----荷載； 間接作用----地基變形、混凝土收縮、焊接變形、溫度變化、地震作用 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對荷載的考慮 量值 隨時間的變異性 隨時間的持續(xù)性 按作用的時間，荷載分為三類 永久荷載（恒載）

54、可變荷載（活載） 偶然荷載,zhang-jinyuan,105,2020/9/16,3.2 荷載計算,永久荷載（恒載） 指在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載。 如結(jié)構(gòu)自重、建筑裝修層重量、固定設(shè)備重量等 可變荷載（活載） 指在結(jié)構(gòu)使用期間，其量值隨時間的變異既不是單調(diào)的，且與平均值相比又不可以忽略的荷載。 屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、吊車荷載、風(fēng)荷載等 偶然荷載 指在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)，其值很大且持續(xù)時間很短的荷載 如爆炸力、撞擊力、地震作用等。,zhang-jinyuan,106,2020/9/16,3.2

55、 荷載計算,荷載取值 恒載取荷載標(biāo)準(zhǔn)值作為荷載代表值 這些荷載可由構(gòu)件截面尺寸、長度、裝修材料、設(shè)備樣本等直接計算。 建筑材料的容重可按荷載規(guī)范附錄A取值。 活載根據(jù)設(shè)計要求采用 標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值、準(zhǔn)永久值 偶然荷載根據(jù)試驗資料，結(jié)合工程經(jīng)驗確定其代表值 荷載標(biāo)準(zhǔn)值是基本代表值，其余可換算。,zhang-jinyuan,107,2020/9/16,3.2 荷載計算,作用在排架結(jié)構(gòu)上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值,荷載標(biāo)準(zhǔn)值,1 恒載,2 屋面活/雪載Q,3 吊車荷載,4 風(fēng)荷載,屋蓋自重G1,上柱自重G2,下柱自重G3,吊車軌道G4,圍護(hù)墻重G5,,,,,5 地震作用,,,,,,,,,,,吊車豎向荷載Dm

56、ax， Dmin,吊車水平制動力Tmax,,,均布風(fēng)荷載q1， q2,,柱頂風(fēng)荷載W,,zhang-jinyuan,108,2020/9/16,3.2 荷載計算,作用在排架結(jié)構(gòu)上的荷載標(biāo)準(zhǔn)值,zhang-jinyuan,109,2020/9/16,e1為G1k作對下柱中心偏心距,3.2.1 恒載,1. 屋蓋結(jié)構(gòu)自重傳來的荷載G1k 其大小可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集或生產(chǎn)廠家的說明書查得,zhang-jinyuan,110,2020/9/16,e2為G2k作對下柱中心偏心距,3.2.1 恒載,2. 上柱自重G2k及下柱自重G3k 其大小可根據(jù)截面尺寸、鋼筋混凝土容重及上柱高度及下柱高度（含牛腿）計算;,zh

57、ang-jinyuan,111,2020/9/16,e4為G4k作對下柱中心偏心距,3.2.1 恒載,3. 吊車梁和軌道零件自重G4k 其大小可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集或生產(chǎn)廠家的說明書查得;,zhang-jinyuan,112,2020/9/16,3.2.1 恒載,4. 支承在柱外牛腿上的維護(hù)墻自重G5k 其大小可根據(jù)墻體截面尺寸、容重及高度計算;,zhang-jinyuan,113,2020/9/16,雪荷載S：查荷載規(guī)范,3.2.2 屋面活載,屋面活荷載的種類,屋面活載作用點同屋面恒荷載。 屋面活載組合原則：取max(Q,S)+H,屋面均布活荷載Q： 按屋面是否上人及相應(yīng)施工荷載查荷載規(guī)范,積

58、灰荷載H：按廠房類型查荷載規(guī)范, 其大?。娣植迹┛芍苯硬楹奢d規(guī)范,然后按屋面水平投影面積計算合力； 荷載分項系數(shù)均取1.4,zhang-jinyuan,114,2020/9/16,,3.2.3 吊車荷載,豎向荷載（自重+起吊重量） 水平荷載（水平剎車力，分橫向和縱向）,zhang-jinyuan,115,2020/9/16,3.2.3 吊車荷載,吊車的工作級別與工作制等級 按吊車在使用期內(nèi)要求的總工作循環(huán)次數(shù)分為10個利用等級，又按照吊車達(dá)到其額定值的頻繁程度分成4 個載荷狀態(tài)（輕、中、重、特重）。 根據(jù)要求的利用等級和載荷狀態(tài)，確定吊車的工作級別。共分為8個級別作為吊車設(shè)計的依據(jù)。,zha

59、ng-jinyuan,116,2020/9/16,小車開到極限位置時輪子受到的壓力（輪壓） Pmax、Pmin， 根據(jù)平衡條件，有,因此，可得,3.2.3 吊車荷載,1. 作用在排架（柱）上的吊車豎向荷載,zhang-jinyuan,117,2020/9/16,作用在排架（柱）上的吊車豎向荷載設(shè)計值 Dmax、Dmin 吊車梁的支座反力， 該反力可由結(jié)構(gòu)力學(xué)影響線方法求得如下式：,,6.2荷載計算,3.2.3 吊車荷載,1. 作用在排架（柱）上的吊車豎向荷載,zhang-jinyuan,118,2020/9/16,多臺吊車同時作用時，考慮到這種情況較少， 引入折減系數(shù)：,,3.2.3 吊車荷載

60、,1. 作用在排架（柱）上的吊車豎向荷載,zhang-jinyuan,119,2020/9/16,討論： 1）Dmax作用于左柱時，Dmin一定同時作用于右柱； Dmin作用于左柱時，Dmax一定同時作用于右柱； 兩種情況應(yīng)在求內(nèi)力時分別考慮； 2）Dmax和Dmin不可能同時作用于同一側(cè)柱； 3）對兩跨排架，應(yīng)根據(jù)不同取用系數(shù)。,3.2.3 吊車荷載,1. 作用在排架（柱）上的吊車豎向荷載,zhang-jinyuan,120,2020/9/16,Dmax和Dmin對下柱都是偏心壓力， 轉(zhuǎn)換成作用在下柱頂面的軸向壓力和彎矩。,,e4吊車梁支座鋼墊板中心線與下柱軸線的距離。 對邊柱，

61、e4=750-Hl/2；對中柱，e4=750。,3.2.3 吊車荷載,1. 作用在排架（柱）上的吊車豎向荷載,zhang-jinyuan,121,2020/9/16,A. 縱向水平荷載： 1 大車剎車時產(chǎn)生，由縱向排架承擔(dān)； 2 按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10%采用 3 作用點位于剎車輪與軌道的接觸點，方向與軌道一致。 4 對于單跨和多跨廠房只考慮兩臺吊車同時剎車。,n為吊車每側(cè)的制動輪數(shù)，對于一般四輪吊車n=1。,3.2.3 吊車荷載,2. 作用在排架（柱）上的吊車水平荷載,zhang-jinyuan,122,2020/9/16,B. 橫向水平荷載 1 小車剎車時產(chǎn)生，由橫

62、向排架承擔(dān)， 2 吊車的橫向剎車力平均傳給兩側(cè)的結(jié)構(gòu)。 3 在計算吊車橫向水平荷載作用下的排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力時，無論是單跨還是多跨最多考慮兩臺吊車同時剎車。 4 每一個大車輪傳遞的水平荷載為：,a橫向制動力系數(shù)， 對軟鉤吊車，當(dāng)G10t時，取12； 當(dāng)G=1650t時，取10； 當(dāng)G75t時，取8， 對硬釣吊車，取20,3.2.3 吊車荷載,2. 作用在排架（柱）上的吊車水平荷載,zhang-jinyuan,123,2020/9/16,B. 橫向水平荷載 5 根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)影響線方法，作用在柱上的橫向水平荷載,兩臺同時剎車,一臺剎車,3.2.3 吊車荷載,2.

63、作用在排架（柱）上的吊車水平荷載,zhang-jinyuan,124,2020/9/16,討論： 1.Tmax有分別向左剎車和向右剎車兩種情況； 2.不可能出現(xiàn)同時向左和向右剎車的情況； 3.在荷載組合時，有Dmax和Dmin時，可能有或沒有Tmax； 沒有Dmax和Dmin時，一定沒有Tmax。,,3.2.3 吊車荷載,2. 作用在排架（柱）上的吊車水平荷載,zhang-jinyuan,125,2020/9/16,3.2.3 吊車荷載,2. 作用在排架（柱）上的吊車水平荷載,,討論： 1.Tmax有分別向左剎車和向右剎車兩種情況； 2.不可能出現(xiàn)同時向左和向右剎車的情況； 3.在荷載組合時，

64、有Dmax和Dmin時，可能有或沒有Tmax； 沒有Dmax和Dmin時，一定沒有Tmax。,zhang-jinyuan,126,2020/9/16,垂直于廠房各部分表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）：,w0 基本風(fēng)壓（kN/m2 ）， 不小于0.30kN/m2； bz z高度處的風(fēng)振系數(shù)， 對于單層廠房取1.0； mz風(fēng)荷載體型系數(shù)； ms風(fēng)荷載高度變化系數(shù)； 根據(jù)地面粗糙度查表選取。,柱頂以上水平集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按照迎風(fēng)面和背風(fēng)面分別計算。,3.2.4 風(fēng)荷載,1. 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值,zhang-jinyuan,127,2020/9/16,,3.2.4 風(fēng)荷載,3

65、. 風(fēng)荷載計算例題,zhang-jinyuan,128,2020/9/16,3.3 等高排架內(nèi)力分析-剪力分配法,單層工業(yè)廠房橫向排架的兩種類型： 等高排架 排架各柱頂標(biāo)高相同，或柱頂標(biāo)高不同，但由傾斜橫梁貫通聯(lián)結(jié)，當(dāng)排架發(fā)生水平位移時，其柱頂?shù)奈灰葡嗤?不等高排架 排架各柱柱頂位移不相等，則稱為不等高排架。,zhang-jinyuan,129,2020/9/16,由結(jié)構(gòu)力學(xué)可知，當(dāng)單位水平力作用于單階懸臂柱頂時，柱頂水平位移為,3.3 等高排架內(nèi)力分析-剪力分配法,抗側(cè)移剛度,d,zhang-jinyuan,130,2020/9/16,要使柱頂產(chǎn)生單位水平位移，則需在柱頂施加1/d 的水平

66、力。顯然，若材料相同，柱的剛度越大，需要施加的水平力越大。 由此可見1/d 反映了柱抵抗側(cè)移的能力，稱之為抗側(cè)移剛度，有時也稱之為抗剪剛度。 對等高排架，在柱頂水平力作用下，其柱頂剪力可根據(jù)各柱的抗剪剛度進(jìn)行分配，這就是結(jié)構(gòu)力學(xué)中的剪力分配法。,3.3 等高排架內(nèi)力分析-剪力分配法,抗側(cè)移剛度,d,zhang-jinyuan,131,2020/9/16,根據(jù)假定（2），即橫梁剛度為無限大，受力后不產(chǎn)生軸向變形，則各柱頂?shù)乃轿灰浦祽?yīng)是相等的，則有,設(shè)排架有n根柱，任意一根柱的抗剪剛度為1/di，則其分擔(dān)的柱頂剪力Vi可由平衡條件和變形條件求得。 根據(jù)抗剪剛度的定義，,,3.3.1 柱頂作用水平集中力F時,zhang-jinyuan,132,2020/9/16,,而,所以,剪力分配系數(shù),3.3.1 柱頂作用水平集中力F時,,zhang-jinyuan,133,2020/9/16,3.3.2 任意荷載作用時,為了能利用上述的剪力分配系數(shù)，對任意荷載就必須把計算過程分為三個步驟： 1先在排架柱頂附加不動鉸支座以阻止水平側(cè)移，求出其支座反力R； 2然后撤除附加不動鉸支座且加反向作用的R于排架