第三章 單層廠房結(jié)構(gòu)課件

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容 3.1 3.1 工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系 3.2 3.2 單層廠房結(jié)構(gòu)組成及傳力路線單層廠房結(jié)構(gòu)組成及傳力路線 3.3 3.3 結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件選型結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件選型 3.4 3.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 3.5 3.5 柱的設(shè)計柱的設(shè)計 3.6 3.6 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計 3.7 3.7 單層廠房結(jié)構(gòu)中其他主要構(gòu)件設(shè)計要點(diǎn)單層廠房結(jié)構(gòu)中其他主要構(gòu)件設(shè)計要點(diǎn)工業(yè)廠房的類型工業(yè)廠房的類型 單層廠房單層廠房: :設(shè)備、產(chǎn)品重，尺寸大，如冶金、機(jī)械等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：跨度、凈空較大;荷載大;有吊車和機(jī)

2、械設(shè)備的振動;利于構(gòu)件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化;一般采 用裝配式結(jié)構(gòu)。 多層廠房多層廠房: : 如精密儀表、電子、食品等。 層數(shù)混合廠房：層數(shù)混合廠房：化工、熱電廠等。3.1 3.1 工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系 按層數(shù)分按層數(shù)分 按規(guī)模分按規(guī)模分 按結(jié)構(gòu)材料分按結(jié)構(gòu)材料分 大型：大型：重型吊車(250t，工作級別A4、A5), 跨度 36m，或有特殊工藝要求(如鍛錘、高溫 中型：中型：介于大型和小型之間 小型：小型：無吊車或起重量5t，跨度15m 柱頂標(biāo)高750750 mme e750 對多跨等高廠房對多跨等高廠房kk1221331211k23122k3縱向定位軸線與吊車的關(guān)系縱向定位

3、軸線與吊車的關(guān)系 e750e750 對多跨不等高廠房對多跨不等高廠房2112kk321312縱向定位軸線與吊車的關(guān)系縱向定位軸線與吊車的關(guān)系 為了使端部屋架與抗風(fēng)柱和山墻的位置不發(fā)生沖突，山 墻處端柱中心線內(nèi)移600mm，伸縮縫兩側(cè)的柱中心線向兩 邊各移600mm，伸縮縫中心線與橫向定位軸線重合。（2 2）橫向定位軸線）橫向定位軸線廠房的橫向定位軸線廠房的橫向定位軸線 3 3變形縫設(shè)置變形縫設(shè)置伸縮縫沉降縫防震縫設(shè)縫條件設(shè)縫條件縫寬縫寬斷開位置斷開位置當(dāng)需要設(shè)置伸縮縫、沉降縫和防震縫時，三縫宜合一，并應(yīng)符合防震縫的寬度。 當(dāng)房屋很長時，將產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，導(dǎo)致構(gòu)件 開裂，影響使用； 設(shè)置伸縮

4、縫將房屋分成幾個溫度區(qū)段，減小溫度應(yīng)力； 溫度區(qū)段長度取決于結(jié)構(gòu)類型、施工方法和結(jié)構(gòu)所處 的環(huán)境等因素； 伸縮縫應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開始，將兩個溫度區(qū)段的上部結(jié) 構(gòu)構(gòu)件完全分開 伸縮縫伸縮縫 沉降縫沉降縫 排架結(jié)構(gòu)一般不設(shè)沉降縫。 當(dāng)相鄰兩部分高差10m，或相鄰兩跨吊車起重 量相差懸殊，或地基承載力或下臥層土質(zhì)有較大 差別時，應(yīng)考慮設(shè)置沉降縫。 沉降縫應(yīng)從屋頂?shù)交A(chǔ)完全分開。 當(dāng)平、立面布置復(fù)雜，或相鄰兩部分的剛度和高度相 差較大，或廠房側(cè)邊布置附屬用房時，應(yīng)設(shè)置防震縫。 防震縫應(yīng)沿廠房全高設(shè)置，基礎(chǔ)可不設(shè)縫。 防震縫防震縫 無吊車時，屋架下弦底面標(biāo)高由設(shè)備高度和生產(chǎn)需要確定。 有吊車時，根據(jù)起吊需要

5、的凈空確定吊車軌頂標(biāo)高4 4廠房剖面設(shè)計廠房剖面設(shè)計5821543212maxhhhhhhhhhH7621hhHH 按模數(shù)要求按模數(shù)要求廠房剖面高度示意廠房剖面高度示意3.3.1.2 3.3.1.2 支撐布置支撐布置 作用作用 保證施工、使用過程中廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體 性，并可靠地傳遞水平荷載。 聯(lián)系各主要承重構(gòu)件以構(gòu)成廠房結(jié)構(gòu)空間骨架。 根據(jù)廠房跨度、高度、屋架形式、有無天窗、吊車起重量和工作制、有無振動設(shè)備以及抗震設(shè)防等情況合理布置。 設(shè)置原則設(shè)置原則1 1屋蓋支撐屋蓋支撐類型作用布置 組成組成：沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架上弦 桿構(gòu)成的水平桁架。 （1 1）上弦橫向水平支撐）

6、上弦橫向水平支撐 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； 作為山墻抗風(fēng)柱頂?shù)乃街ё?，承受由山墻傳來的風(fēng) 荷載，傳至廠房縱向柱列。上弦橫向水平支撐布置上弦橫向水平支撐布置 組成：組成：沿廠房跨度方向用交 叉角鋼、直腹桿和屋 架下弦桿構(gòu)成的水平 桁架 。 作用作用（2 2）下弦橫向水平支撐）下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐布置下弦橫向水平支撐布置 將山墻風(fēng)荷載及縱向水平 荷載傳至縱向柱列； 防止屋架下弦側(cè)向振動。 組成：組成：由交叉角鋼、直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成（3 3）縱向水平支撐）縱向水平支撐 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)廠房空間工作；

7、 保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。 作用作用 當(dāng)已設(shè)下弦橫向水平支撐時，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)?？v向水平支撐布置縱向水平支撐布置 垂直支撐垂直支撐 （4 4）垂直支撐和水平系桿）垂直支撐和水平系桿 組成：組成：由角鋼桿件與屋架直腹桿組成的垂直桁架 類型：類型：十字交叉形或W形 作用：作用：保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定 傳遞縱向水平力 設(shè)置：設(shè)置：應(yīng)與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi) 水平系桿水平系桿（上弦水平系桿和下弦水平系桿）（上弦水平系桿和下弦水平系桿） 作用：作用：保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定 防止屋架下弦側(cè)向顫動 當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時，應(yīng)在未設(shè)置垂直支撐

8、的屋 架間，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。 凡設(shè)在屋架端部節(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)采用剛性系桿。其余均可采用 柔性系桿。 設(shè)置設(shè)置垂直支撐和水平系桿布置垂直支撐和水平系桿布置 組成：組成：包括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。 作用：作用：（5 5）天窗架支撐）天窗架支撐 保證天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定； 將天窗端壁上的風(fēng)荷載傳給屋架。 天窗架支撐布置天窗架支撐布置 組成組成 由交叉鋼桿件(型鋼或鋼管)組成,交叉傾角宜取452

9、 2柱間支撐柱間支撐 提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性 將吊車縱向水平制動力、縱向風(fēng)荷載和水平地震 作用等傳至基礎(chǔ) 分類分類 對于有吊車的廠房，按其位置分為上柱柱間支撐和 下柱柱間支撐。 設(shè)置位置設(shè)置位置 上柱柱間支撐在伸縮縫區(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)段中央的 柱間；下柱柱間支撐在伸縮縫區(qū)段中部與上柱 柱間支撐相應(yīng)的位置。 作用作用柱間支撐示意圖柱間支撐示意圖 特點(diǎn)：特點(diǎn)：水平荷載傳力路線較短， 兩端的溫度伸縮變形較小。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：傳力路線較長，伸縮變 形增大一倍,在結(jié)構(gòu)中引 起較大的溫度應(yīng)力。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：縱向伸縮受柱間支撐的 約束較大,結(jié)構(gòu)不易發(fā) 生伸縮變形，在結(jié)構(gòu)

10、中 引起較大的溫度應(yīng)力。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)系承受風(fēng)承受風(fēng)/ /積雪積雪/ /雨水雨水/ /地震作用地震作用/ /地基不均勻地基不均勻沉降引起的內(nèi)力沉降引起的內(nèi)力3.3.1.3 3.3.1.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置屋面板和墻體抗風(fēng)柱圈梁連系梁過梁基礎(chǔ)梁 當(dāng)廠房高度及跨度不大時，可在山墻設(shè)置磚壁柱磚壁柱作 為抗風(fēng)柱； 當(dāng)廠房高度和跨度較大時，采用RC抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱，柱外 側(cè)再貼砌山墻。1 1抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱 山墻風(fēng)荷載傳遞路線山墻風(fēng)荷載傳遞路線( (抗風(fēng)柱的作用）抗風(fēng)柱的作用） 靠近縱向柱列，直接傳給縱向柱列； 靠近抗風(fēng)柱上端，經(jīng)抗風(fēng)柱上端通過屋蓋系統(tǒng)傳至 縱向柱列； 靠

11、近抗風(fēng)柱下端，經(jīng)抗風(fēng)柱下端傳至基礎(chǔ)。 抗風(fēng)柱的類型抗風(fēng)柱的類型當(dāng)廠房高度很大時，為減小抗風(fēng)柱的截面尺寸，山墻內(nèi)側(cè)設(shè)置水平抗風(fēng)梁水平抗風(fēng)梁或鋼抗風(fēng)桁架鋼抗風(fēng)桁架，作為抗風(fēng)柱的支座。一般設(shè)在吊車梁的水平面上，兩端與吊車梁上翼緣連接，使一部分風(fēng)荷載通過吊車梁傳遞給縱向柱列。 抗風(fēng)柱的支座抗風(fēng)柱的支座 連接方式：連接方式：一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上（下）弦鉸接。 連接要求：連接要求：水平方向能有效地傳遞風(fēng)荷載，豎向能允 許兩者之間產(chǎn)生相對位移 抗風(fēng)柱的連接抗風(fēng)柱的連接 抗風(fēng)柱的布置抗風(fēng)柱的布置抗風(fēng)柱及其連接構(gòu)造抗風(fēng)柱及其連接構(gòu)造2 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 作用作

12、用：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，防止由于地基的不 均勻沉降或較大的振動荷載對廠房產(chǎn)生不 利影響。 布置布置：與墻體高度、對廠房剛度的要求以及地基 等情況有關(guān)。 圈梁應(yīng)連續(xù)設(shè)置在墻體內(nèi)的同一水平面上，除伸縮 縫處斷開外，其余部分應(yīng)沿整個廠房形成封閉狀封閉狀。 連系梁連系梁 連系梁除承受墻體荷載外，還具有連系縱向柱列、 增強(qiáng)廠房的縱向剛度、傳遞縱向水平荷載的作用作用。 當(dāng)廠房高度較大（如15m以上）、墻體的砌體強(qiáng)度 不足以承受本身自重，或設(shè)置有高側(cè)跨的懸墻時 應(yīng)設(shè)置。 連系梁連系梁一般為預(yù)制構(gòu)件，兩端支承在柱外側(cè)的牛腿 上，通過牛腿將墻體荷載傳給柱子。連系梁與柱之 間

13、可采用螺栓或焊接連接。 當(dāng)圍護(hù)墻為砌體時，一般需設(shè)置圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁。應(yīng)盡量將三者結(jié)合布置三者結(jié)合布置，簡化構(gòu)造，節(jié)約材料，方便施工。 當(dāng)墻體開有門窗洞口時，需設(shè)置鋼筋混凝土過梁，以支承洞口上部墻體的重量。在單層廠房中，一般采用基礎(chǔ)梁來承托圍護(hù)墻體的重量，并將其傳至柱基礎(chǔ)頂面，而不另做墻基礎(chǔ)，以使墻體和柱的沉降變形一致。 過梁過梁 基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁 圈梁搭接及圍護(hù)墻與柱的拉結(jié)圈梁搭接及圍護(hù)墻與柱的拉結(jié)基礎(chǔ)梁布置基礎(chǔ)梁布置3.3.2 3.3.2 構(gòu)件選型構(gòu)件選型屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊車梁吊車梁柱柱基礎(chǔ)基礎(chǔ) 構(gòu)件的選型，盡可能節(jié)約材料，降低造價。 柱和基礎(chǔ)一般應(yīng)進(jìn)行設(shè)計，其它構(gòu)件可選用標(biāo)

14、準(zhǔn)圖集。構(gòu)件選型原則構(gòu)件選型原則 國家建設(shè)部批準(zhǔn)的全國通用標(biāo)準(zhǔn)圖集，適用于全國各地； 某地區(qū)（省、市）審定的通用圖集，適用于該地區(qū)（省、 市）所屬的部門； 某設(shè)計院審定的定型圖集，適用于該院所設(shè)計的工程。 圖集一般包括：設(shè)計和施工說明、構(gòu)件選用表、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、 鋼材用量表。 1 1屋面板屋面板無檁體系：無檁體系：常用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，適用于卷材防 3.3.2.1 3.3.2.1 屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件 常用尺寸 : 1.5(寬)6(長)0.24m(高)，由面板橫肋 和縱肋組成。連接 :縱肋兩端底部預(yù)埋鋼 板與屋架上弦預(yù)埋鋼板三點(diǎn)焊接。 無

15、檁體系屋蓋其它屋面板 預(yù)應(yīng)力F形屋面板，適用于自防水非卷材屋面；預(yù)應(yīng) 力自防水保溫屋面板鋼筋加氣混凝土板 。有檁體系：有檁體系：預(yù)應(yīng)力混凝土槽瓦、波形大瓦等小型屋面板 。水屋面，屋面坡度不應(yīng)大于1/5 。大型屋面板與屋架的連接大型屋面板與屋架的連接各種形式的屋面板各種形式的屋面板 常用形式：常用形式：RC和預(yù)應(yīng)力砼形截面檁條，跨度一般為4m 或6m。 2 2檁條檁條 作用作用 支承小型屋面板并將屋面荷載傳給屋架; 與屋蓋支撐一起保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體剛度和穩(wěn)定性。 連接：連接：擱在屋架或屋面梁上，與屋架間用預(yù)埋鋼板焊接。 受力受力 斜放時，為雙向受彎構(gòu)件； 正放時，為單向受彎構(gòu)件，屋架上弦要做水平

16、支托。 型檁條與屋架的連接型檁條與屋架的連接3 3屋面梁和屋架屋面梁和屋架屋面梁兩鉸（三鉸）拱屋架桁架式屋架 作用作用 形式：形式：單坡和雙坡兩種。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：高度小，重心低，側(cè)向剛度好，便于制作和安裝。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：自重較大，浪費(fèi)材料。 （1 1）屋面梁）屋面梁 適用：適用：跨度18m、有較大振動或有腐蝕性介質(zhì)的中、 小型廠房（12m、15m、18m）。 承受屋面荷載，作為橫向排架的水平橫梁傳遞水平 力 ，承受懸掛吊車、管道等吊重 。與屋蓋支撐、屋面板、檁條等一起形成整體空間結(jié)構(gòu)。 構(gòu)造構(gòu)造（2 2）兩鉸（或三鉸）拱屋架）兩鉸（或三鉸）拱屋架 特點(diǎn)：特點(diǎn)：比屋面梁輕，構(gòu)造也簡單 。 適用范

17、圍：適用范圍：跨度為915m的中、小型廠房。由于剛度 較差，不宜用于重型和振動較大的廠房。 兩鉸拱的支座節(jié)點(diǎn)為鉸接，頂節(jié)點(diǎn)為剛接， 三鉸拱的支座節(jié)點(diǎn)和頂節(jié)點(diǎn)均為鉸接，上弦為鋼 筋混凝土構(gòu)件。兩鉸（三鉸）拱屋架兩鉸（三鉸）拱屋架（3 3）桁架式屋架）桁架式屋架三角形形式拱形梯形折線形 矢高和外形對屋架受力均有較大的影響，一般取高跨比為1/8-1/6較為合理。當(dāng)廠房跨度較大時，采用桁架式屋架較經(jīng)濟(jì)。u 連接：連接：與屋架上弦用鋼板焊接 。u 跨度：跨度：6m或9m。u 設(shè)置天窗后的問題設(shè)置天窗后的問題 天窗架天窗架 形成天窗，采光、通風(fēng)； 承受屋面板傳來的荷載和作用在天窗上的水平荷載 。 u 作用

18、作用4 4、天窗架和托架、天窗架和托架 擴(kuò)大了屋蓋的受風(fēng)面積，削弱了屋蓋結(jié)構(gòu)的整體剛度，在地震區(qū)，鞭端效應(yīng)使天窗易發(fā)生破壞，應(yīng)盡量避免設(shè)天窗或設(shè)置下沉式、井式天窗。 托架托架 作用：作用：當(dāng)柱距 屋架間距時，用以支承屋架。 形式：形式：一般為12m跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土三角形或折線形 構(gòu)件，上弦為鋼筋混凝土壓桿，下弦為預(yù)應(yīng)力混 凝土拉桿。 托架的形式托架的形式天窗架的形式天窗架的形式 選用原則：選用原則：根據(jù)吊車的起重量、工作級別、臺數(shù)、跨度 和柱距等因素選用 。3.3.2.2 3.3.2.2 吊車梁吊車梁 鋼筋混凝土等截面實(shí)腹吊車梁 鋼筋混凝土和鋼組合式吊車梁 預(yù)應(yīng)力混凝土等截面和變截面吊車梁不

19、同類型的吊車梁，其優(yōu)缺點(diǎn)不同，適用范圍也不同。 類型類型吊車梁的類型吊車梁的類型3.3.2.3 3.3.2.3 柱柱l 排架柱：排架柱：上柱、下柱、牛腿。 上柱：上柱：矩形或環(huán)形。 下柱：下柱：矩形柱、I形柱、雙肢柱、管柱。 l 抗風(fēng)柱：抗風(fēng)柱：由上柱、下柱組成，無牛腿，上柱為矩形， 下柱一般為I形。柱的形式柱的形式各種截面柱的材料用量及應(yīng)用范圍各種截面柱的材料用量及應(yīng)用范圍u 基礎(chǔ)形式：基礎(chǔ)形式：常采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，如杯形基礎(chǔ)、高杯 基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等。 階形杯形基礎(chǔ) 錐形杯形基礎(chǔ) 雙杯基礎(chǔ) 高杯基礎(chǔ) 爆擴(kuò)樁基礎(chǔ) 樁基礎(chǔ)3.3.2.4 3.3.2.4 基礎(chǔ)基礎(chǔ) 3.4 3.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排

20、架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定排架荷載計算排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算主要步驟主要步驟 縱向平面排架：縱向平面排架：在非地震區(qū)，不必計算(排架柱多,水平 剛度較大)。 橫向平面排架：橫向平面排架：必須計算（主要承重結(jié)構(gòu)），求出排架 柱內(nèi)力，作為柱、基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)。 一般將空間結(jié)構(gòu)簡化橫、縱向平面排架的分別計算。3.4.1 3.4.1 排架計算簡圖排架計算簡圖 3.4.1.1 3.4.1.1 基本假定基本假定 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； 橫梁（屋架或屋面梁）為軸向剛度很大的剛性連桿。 當(dāng)各列柱距相等時，可在結(jié)構(gòu)平面圖上由相鄰柱距的中相鄰柱距的中 線

21、線截取一個典型的區(qū)段，作為排架的計算單元； 當(dāng)有局部抽柱時，應(yīng)根據(jù)具體情況選取計算單元。當(dāng)屋 蓋剛度較大，或設(shè)有可靠的下弦縱向水平支撐時，可選 取較寬的計算單元。計算單元內(nèi)的幾榀排架可以合并為合并為 一榀排架一榀排架進(jìn)行內(nèi)力分析。3.4.1.2 3.4.1.2 計算單元計算單元 合并后平面排架的慣性矩應(yīng)按合并考慮。 求得內(nèi)力后，應(yīng)將合并的柱內(nèi)力再分配到原兩根柱內(nèi)。 計算單元和計算模型計算單元和計算模型選擇好計算單元后，結(jié)合基本假定，可得計算簡圖。選擇好計算單元后，結(jié)合基本假定，可得計算簡圖。柱高由基礎(chǔ)頂面算至柱頂；計算軸線均取上、下柱截面形心線；對變截面柱，折線用變截面表示，跨度以廠房軸線為準(zhǔn)

22、。3.4.1.3 3.4.1.3 計算簡圖計算簡圖 排架荷載主要包括：恒載、屋面活荷載、雪荷載、積灰 荷載、吊車荷載和風(fēng)荷載。 除吊車荷載，其它荷載均取自計算單元范圍內(nèi)。3.4.2 3.4.2 排架荷載計算排架荷載計算 屋蓋自重屋蓋自重G13.4.2.1 3.4.2.1 恒載恒載 恒載包括屋蓋、柱、吊車梁及軌道連接件、圍護(hù)結(jié)構(gòu)等自重。 根據(jù)構(gòu)件尺寸、材料容重計算，或由標(biāo)準(zhǔn)圖集查得。 懸墻自重懸墻自重G2（連系梁、墻體、窗） 吊車梁和軌道及連接件自重吊車梁和軌道及連接件自重G3 柱自重柱自重G4（G5）（上柱自重G4、下柱自重G5）包括屋架(屋面梁)、屋面板、天溝、屋面構(gòu)造層(找平層、保溫層、防

23、水層等)、屋蓋支撐等。各種恒載作用下，排架結(jié)構(gòu)的計算簡圖計算簡圖 屋面均布活荷載屋面均布活荷載（標(biāo)準(zhǔn)值） 上人屋面 2.0 kN/m2 不上人屋面 0.5 kN/m2 屋面雪荷載屋面雪荷載（標(biāo)準(zhǔn)值） （kN/m2） 屋面積灰荷載屋面積灰荷載0rkss3.4.2.2 3.4.2.2 屋面活荷載屋面活荷載屋面均布活荷載和雪荷載，不同時考慮，取大值；不上人的屋面均布活荷載和雪荷載，取大值積灰荷載。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 屋面活荷載均以集中力集中力的形式作用于柱頂，作用點(diǎn)位置作用點(diǎn)位置與恒載相同。當(dāng)多跨廠房時，應(yīng)考慮屋面活荷載的不利布置活荷載的不利布置。屋面活荷載作用下排架計算簡圖屋面活荷載作用下排架計算簡

24、圖3.4.2.3 3.4.2.3 吊車荷載吊車荷載 吊車豎向荷載吊車橫向水平荷載吊車縱向水平荷載荷載類型 常用吊車類型：常用吊車類型：橋式吊車、懸掛式吊車、懸臂吊車、門式 吊車、電動葫蘆等; 按吊鉤種類分：按吊鉤種類分：軟鉤吊車、硬鉤吊車; 按動力來源分：按動力來源分：電動、手動; 工作級別：工作級別：按吊車在使用期內(nèi)要求的總工作循環(huán)次數(shù)和載 荷狀態(tài)分為8個工作級別，作為吊車設(shè)計的依 據(jù)。工作級別越高，表示其工作繁重程度越 高，利用次數(shù)越多。 （1 1）吊車荷載特點(diǎn)）吊車荷載特點(diǎn)一般廠房中使用的多為軟鉤、電動橋式吊車。 最大輪壓最大輪壓 Pmax：小車吊有額定最大起重量運(yùn)行至大車一側(cè) 的極限位

25、置時，小車所在側(cè)每個大車的輪壓。 最小輪壓最小輪壓 Pmin：另一側(cè)吊車的每個輪壓。吊車豎向荷載吊車豎向荷載 Dmax（ Dmin ）：吊車輪壓Pmax（ Pmin ）在廠 房橫向排架柱上產(chǎn)生的豎向 最大（?。毫Α?最大輪壓 Pmax、最小輪壓Pmin可從吊車產(chǎn)品說明書中查得， 且根據(jù)平衡條件，有下列關(guān)系 n（Pmax+Pmin）= G+ Q1+Q n吊車每一側(cè)的輪子數(shù)。（2 2）吊車豎向荷載）吊車豎向荷載 對兩臺吊車情況，由吊車梁的支座反力影響線可求得吊 車豎向荷載iiyPDmaxmaxiiyPDminmin 吊車荷載為移動荷載，與大小車位置有關(guān)，還與吊車臺數(shù)有關(guān)，需要用影響線理論影響線理

26、論計算。 橋式吊車橋式吊車吊車豎向荷載計算簡圖吊車豎向荷載計算簡圖 吊車豎向荷載Dmax和Dmin分別作用在同一跨兩側(cè)排架柱的牛 腿頂面，其位置與吊車梁自重同。 對有吊車的兩跨等高排架結(jié)構(gòu)，吊車豎向荷載下的計算簡圖計算簡圖 橫向水平荷載：橫向水平荷載：小車吊起起重量以后，在啟動和剎車時 產(chǎn)生的慣性力慣性力。 傳遞路線：傳遞路線：小車制動輪（摩擦力）大車吊車軌道 吊車梁排架柱（連接鋼板） 作用方向：作用方向：可向左，可向右。 荷載分配：荷載分配：由于荷載通過輪與軌道的摩擦力傳遞，應(yīng)按 兩側(cè)柱側(cè)移剛度柱側(cè)移剛度分配。為簡化計算，規(guī)定：水水 平荷載平均分于橋架兩端，分別由軌道上的車平荷載平均分于橋架

27、兩端，分別由軌道上的車 輪平均傳至軌道，其方向與軌道垂直。輪平均傳至軌道，其方向與軌道垂直。（3 3）吊車橫向水平荷載）吊車橫向水平荷載 一般四輪橋式吊車，大車每輪傳給吊車梁的橫向水平制動力gQQT)(411 兩臺并行吊車，由影響線理論可求得吊車橫向水平荷載 Tmax iiyTTmax 吊車縱向水平荷載：吊車縱向水平荷載：橋式吊車在廠房縱向啟動和剎車時產(chǎn) 生的慣性力。 傳遞路線：傳遞路線：吊車兩端制動輪（磨擦力）吊車軌道吊車 梁縱向柱列或柱間支撐。 作用點(diǎn)：作用點(diǎn)：剎車輪與軌道的接觸點(diǎn)，其方向與軌道方向一致。 作用大?。鹤饔么笮。河兄g支撐，全部由柱間支撐承受；無柱間支 撐，由柱承擔(dān),按各柱縱

28、向抗側(cè)剛度比分配柱吊車縱向水平 荷載T0，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 max0101nPT n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，取n=1。 （4 4）吊車縱向水平荷載）吊車縱向水平荷載 風(fēng)荷載：風(fēng)荷載：風(fēng)以一定的速度向前流動遇到建筑物的阻塞時， 在建筑物上產(chǎn)生的風(fēng)壓風(fēng)壓。 作用方向：作用方向：垂直于建筑物表面，有壓力和吸力壓力和吸力兩種情況。 考慮左吹風(fēng)、右吹風(fēng)垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值0zszkww3.4.2.43.4.2.4 風(fēng)荷載風(fēng)荷載 計算中作如下簡化簡化 柱頂以下按均布，按柱頂標(biāo)高確定。 柱頂以上按均布，僅考慮水平

29、分力，且以集中荷載形 式作用在排架柱頂。1k1s1z0qw Bw B 2k2s2z0qw Bw B BwhhBlwFni0z2s4s31s2s1ki1w)()( sin3.4.3 3.4.3 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算等高排架內(nèi)力計算不等高排架的內(nèi)力計算 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力計算 等高排架：等高排架：各柱頂標(biāo)高相等或柱頂標(biāo)高雖不相等,但柱 頂由傾斜橫梁相連的排架。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：等高排架在任意荷載作用下各柱頂側(cè)移相等。 方法：方法：剪力分配法。 3.4.3.1 3.4.3.1 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析等高排架計算簡圖等高排架計算簡圖 計算簡圖：計算簡圖：柱頂不動鉸支、柱底

30、固定、單階變截面柱。1單階一次超靜定柱在任意荷載作用下的柱頂反力單階一次超靜定柱在任意荷載作用下的柱頂反力 用力法求柱頂反力用力法求柱頂反力 因主要與柱的形狀有關(guān)，稱其為“形常數(shù)形常數(shù)” 因與荷載有關(guān)，稱其為“載常數(shù)載常數(shù)”PlIInHHuu,令，由圖乘法圖乘法可求得l03EICHMEI2H1l22P力法方程0RPPR 可求得HMCRM為柱頂位移系數(shù)；為在邊階處集中力矩下的柱頂反力系數(shù)；0CMC1n113C201n11123C32M由上可知，若柱頂位移系數(shù)和反柱頂位移系數(shù)和反力系數(shù)力系數(shù)已知，可求得柱頂?shù)姆戳，且C0和CM僅與柱的尺寸有關(guān)。將各柱在柱頂處切開，切口處用一對相應(yīng)的剪力Vi來代替

31、，則 平衡條件平衡條件niinVVVVF121. 變形條件變形條件n21. 物理?xiàng)l件物理?xiàng)l件nnnVVV 2221112 2柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析 柱頂水平集中力作用下的等高排架內(nèi)力分析柱頂水平集中力作用下的等高排架內(nèi)力分析 由物理?xiàng)l件和變形條件得 ：111V221Vnn1V 代入平衡條件，得即n1iin211111F.n1ii1FFF11Vin1iiii說明說明 1i 在柱頂水平集中力下，各柱的剪力按其抗剪剛度與各 柱抗剪剛度總和的比例分配，故稱剪力分配法。 剪力分配系數(shù)滿足 柱頂剪力Vi僅與F的大小有關(guān)，而與其作用在排架左側(cè) 或右側(cè)柱頂處無

32、關(guān)，但F的作用位置對橫梁內(nèi)力有影響。3 3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 柱頂附加不動鉸支座，求各柱反力Ri，不動鉸支座總反 力為 。 將支座總反力R反向作用于排架柱頂，求出柱頂水平力 R作用下各柱頂剪力 。 計算結(jié)果疊加，得任意荷載作用下排架柱頂剪 力 。iRRRiRRii 計算步驟計算步驟 任意荷載作用下的等高排架內(nèi)力分析任意荷載作用下的等高排架內(nèi)力分析 通常用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法進(jìn)行分析通常用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法進(jìn)行分析 3.4.3.2 3.4.3.2 不等高排架內(nèi)力分析不等高排架內(nèi)力分析1 1廠房整體空間作用的概念廠房整體空間作用的概念3.4.3.3 3.4.3.

33、3 考慮房整體空間作用的排架內(nèi)力計算考慮房整體空間作用的排架內(nèi)力計算 當(dāng)結(jié)構(gòu)布置或荷載分布不均勻時，由于屋蓋等縱向聯(lián)系 構(gòu)件將各榀排架或山墻聯(lián)系在一起，各榀排架或山墻的受 力及變形都是相互制約的。這種相互制約作用稱為整體空整體空 間作用間作用。 空間作用的程度空間作用的程度主要取決于：屋蓋的水平剛度、荷載類 型、山墻剛度和間距等。 一般單廠，恒載、屋面活載、雪載、風(fēng)載作用下，可不可不 考慮空間作用考慮空間作用，按平面排架結(jié)構(gòu)分析內(nèi)力時。吊車荷載作吊車荷載作 用下，可以考慮整體空間作用用下，可以考慮整體空間作用。 屋蓋：屋蓋：水平面內(nèi)受力的梁 各榀橫向排架：各榀橫向排架：梁的彈性支座 各支座反力

34、各支座反力Ri: 相應(yīng)排架所分擔(dān)的水平力 單個荷載作用下空間作用分配系數(shù)單個荷載作用下空間作用分配系數(shù) 0 . 100RR 值越小,空間作用越大。 2吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架 內(nèi)力分析內(nèi)力分析廠房整體空間作用分析廠房整體空間作用分析柱頂附加不動鉸支座，求出Tmax作用下柱頂反力將反向 加于排架柱頂，求出各柱頂剪力上述兩項(xiàng)計算的柱頂剪力疊加，即為考慮空間作用的柱 頂剪力;按靜定懸臂柱求各柱的內(nèi)力。BARRRRRRBA ，RRViiiRRViii3.3. 考慮廠房整體空間作用時排架內(nèi)力計算步驟考慮廠房整體空間作用時排架內(nèi)力計算步驟考慮整體空間

35、作用時，柱頂剪力不考慮整體空間作用時，柱頂剪力 考慮空間作用時排架內(nèi)力分析考慮空間作用時排架內(nèi)力分析 上柱底上柱底 下柱頂下柱頂 下柱底下柱底 集中荷載作用處的截面集中荷載作用處的截面 當(dāng)柱上作用有較大的集中荷載（如懸 墻重量等）時，根據(jù)其內(nèi)力大小還需 將集中荷載作用處的截面作為控制截面。3.4.4 3.4.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合3.4.4.1 3.4.4.1 柱的控制截面柱的控制截面 柱的控制截面柱的控制截面 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 Q1kQ1Gk2 . 1SSSniiiSSS1kQQGk9 . 02 . 13.4.4.23.4.4.2 荷載效應(yīng)組合荷

36、載效應(yīng)組合niiiiSSS1kQcQGk35. 1 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3.4.4.3 3.4.4.3 不利內(nèi)力組合不利內(nèi)力組合l 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N，V Mmax及相應(yīng)的N，V Nmax及相應(yīng)的M，V Nmin及相應(yīng)的M，Vl 內(nèi)力組合注意事項(xiàng)內(nèi)力組合注意事項(xiàng) 每次均應(yīng)組合恒載。 每次組合時只能以一種內(nèi)力為目標(biāo)。 對同一柱，Dmax、Dmin只能取一。 Tmax可向左、向右，只能取一。 D與Tmax不一定同時發(fā)生,但有Tmax時,必須有Dmax、Dmin。 以Nmax或

37、Nmin為目標(biāo)進(jìn)行內(nèi)力組合時，應(yīng)使M盡可能大。 左、右吹風(fēng)只能取一。 多臺吊車參與組合時，應(yīng)乘以荷載折減系數(shù)。3.5 3.5 柱的設(shè)計柱的設(shè)計柱的截面設(shè)計 柱的牛腿設(shè)計 柱的吊裝驗(yàn)算抗風(fēng)柱的設(shè)計主要內(nèi)容排架柱抗風(fēng)柱3.5.1 3.5.1 柱的截面設(shè)計柱的截面設(shè)計3.5.1.1 3.5.1.1 截面尺寸的確定截面尺寸的確定 柱的截面尺寸除應(yīng)滿足承載力的要求外，還應(yīng)保證具 有足夠的剛度。 由于影響廠房結(jié)構(gòu)剛度的因素較多，目前主要是根據(jù) 工程經(jīng)驗(yàn)和實(shí)測試驗(yàn)資料來保證廠房的剛度。 3.5.1.2 3.5.1.2 截面配筋計算截面配筋計算 正截面承載力：正截面承載力：一般對稱配筋，按偏壓構(gòu)件計算。 斜截

38、面承載力：斜截面承載力：非地震區(qū)可按構(gòu)造配箍筋。在對柱進(jìn)行受壓承載力計算或驗(yàn)算時，柱的計算長度l0與柱的偏心距增大系數(shù) 或穩(wěn)定系數(shù) 有關(guān)。3.5.1.3 3.5.1.3 構(gòu)造要求構(gòu)造要求混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C25 混凝土構(gòu)造要求混凝土構(gòu)造要求鋼筋構(gòu)造要求鋼筋構(gòu)造要求 縱筋：縱筋：直徑、配筋率、間距等。 箍筋：箍筋：形式、直徑、間距等。3.5.2 3.5.2 柱的牛腿設(shè)計柱的牛腿設(shè)計牛腿的受力特點(diǎn)及破壞形態(tài)牛腿截面尺寸的確定 縱向受力鋼筋的計算與構(gòu)造 水平箍筋及彎起鋼筋 牛腿設(shè)計作用：作用：將牛腿頂面荷載傳給柱子。支承構(gòu)件：支承構(gòu)件：屋架、托架、吊車梁、連系梁。牛腿示意圖牛腿示意圖3.5.2.

39、1 3.5.2.1 牛腿的受力特點(diǎn)及破壞形態(tài)牛腿的受力特點(diǎn)及破壞形態(tài) 試驗(yàn)研究表明，從加載至破壞，牛腿大體經(jīng)歷三個階段 彈性階段彈性階段 裂縫出現(xiàn)與開展階段裂縫出現(xiàn)與開展階段 最后破壞階段最后破壞階段彈性階段彈性階段主應(yīng)力跡線特點(diǎn)主應(yīng)力跡線特點(diǎn)主拉應(yīng)力沿長度分布較均勻，加載 點(diǎn)附近稍向下傾斜。 ab連線附近帶狀區(qū)域內(nèi)，主壓應(yīng)力 跡線大體與ab連線平行，分布較均勻。上柱根與牛腿交界處存在應(yīng)力集中。 牛腿的應(yīng)力狀態(tài)牛腿的應(yīng)力狀態(tài) 2040極限荷載時，上柱根與牛腿交界處首先出現(xiàn)自 上而下的豎向裂縫，裂縫細(xì)小且開展較慢，對牛腿受力 性能影響不大； 4060極限荷載時，加載墊板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)斜裂縫 ，方向

40、大體與主壓應(yīng)力軌跡線平行。 裂縫出現(xiàn)與開展階段裂縫出現(xiàn)與開展階段 牛腿的破壞形態(tài)牛腿的破壞形態(tài)破壞階段破壞階段 隨隨a/h0值的不同，值的不同，牛腿有三種不同的破牛腿有三種不同的破壞形態(tài)壞形態(tài)彎壓破壞 剪切破壞 斜壓破壞 彎壓破壞彎壓破壞 發(fā)生條件： ，且縱筋配置較少時。 175. 00ha 斜壓破壞斜壓破壞 發(fā)生條件： 。75. 01 . 00ha 剪切破壞剪切破壞 發(fā)生條件： ，或雖 較大但牛腿外邊緣高 度h1較小時。1 . 00ha0ha3.5.2.2 3.5.2.2 牛腿截面尺寸的確定牛腿截面尺寸的確定 牛腿的截面寬度與柱寬相同，故確定牛腿的截面尺寸 主要是確定其截面高度截面高度。 牛

41、腿截面尺寸通常以不出現(xiàn)斜裂縫作為控制條件控制條件。 設(shè)計時應(yīng)以下列經(jīng)驗(yàn)公式作為抗裂控制條件來確定牛 腿的截面尺寸：00tkvkhkvk/5 . 05 . 01habhfFFF牛腿尺寸牛腿尺寸 為防止牛腿頂面加載墊板下混凝土的局部受壓破壞局部受壓破壞， 墊板下的局部壓應(yīng)力應(yīng)滿足：cvkc75. 0fAF3.5.2.3 3.5.2.3 縱向受力鋼筋的計算與構(gòu)造縱向受力鋼筋的計算與構(gòu)造 計算簡圖計算簡圖 三角桁架：三角桁架：水平縱筋為拉桿拉桿、斜向受壓混凝土為壓桿壓桿。 牛腿的計算簡圖牛腿的計算簡圖對A點(diǎn)取矩 0ssys0shvhAfahFaF0sys0sh0syvshfahFhfaFA近似取 =0

42、.85， s2 . 10ss0shah 縱向受力鋼筋計算及構(gòu)造要求縱向受力鋼筋計算及構(gòu)造要求 時，則由上式得As為： yh0yvs2 . 185. 0fFhfaFA 3.5.2.4 3.5.2.4 水平箍筋及彎起鋼筋水平箍筋及彎起鋼筋 牛腿截面尺寸滿足抗裂條件后，可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計算，只需按構(gòu)造要求設(shè)置水平箍筋和彎起鋼筋。u 水平箍筋：水平箍筋：應(yīng)取612mm，間距 100150mmu 彎起鋼筋：彎起鋼筋：牛腿剪跨比a/h00.3時，宜設(shè)置?？v筋不得 兼作彎起鋼筋。位置：位置：宜使其與荷載作用點(diǎn)到牛腿斜邊下端點(diǎn)連線的交 點(diǎn)位于牛腿上部l/6l/2之間。 面積：面積：不宜小于承受豎向力縱

43、筋截面積。根數(shù)：根數(shù)：不宜少于2根。 牛腿配筋構(gòu)造牛腿配筋構(gòu)造3.5.3 3.5.3 柱的吊裝驗(yàn)算柱的吊裝驗(yàn)算吊裝方式：吊裝方式：平吊、翻身吊。計算簡圖：計算簡圖：簡支外伸梁?？刂平孛妫嚎刂平孛妫阂话闳∩现?、牛腿根部、下柱跨中。計算截面：計算截面：平吊時：平吊時：形截面可簡化為2hf（寬）bf（高） 只考慮兩翼緣最外邊的一排鋼筋參與 工作。 翻身吊時：翻身吊時：可按矩形或I形截面。 當(dāng)驗(yàn)算不滿足要求時，應(yīng)優(yōu)先采用調(diào)整或增設(shè)吊點(diǎn)以減小彎矩的方法或采取臨時加固措施來解決；當(dāng)變截面處配筋不足時，可在該局部區(qū)段加配短鋼筋。 柱的吊裝方式及計算簡圖柱的吊裝方式及計算簡圖3.5.4 3.5.4 抗風(fēng)柱的

44、設(shè)計抗風(fēng)柱的設(shè)計3.5.4.1 3.5.4.1 抗風(fēng)柱尺寸的確定抗風(fēng)柱尺寸的確定 上柱上柱不宜小于350300mm，下柱下柱截面高度不宜小于600mm。 柱頂標(biāo)高：柱頂標(biāo)高：應(yīng)低于屋架上弦中心線50mm，使柱頂對屋架 施加的水平力傳至屋架上弦中心線 。 變階處標(biāo)高：變階處標(biāo)高：應(yīng)低于屋架下弦底邊200mm，防止屋架產(chǎn)生 撓度時與抗風(fēng)柱相碰 。 柱頂：柱頂：不動鉸支座，與屋架下弦也相連時也是為一個不 動鉸支座。 柱底：柱底：固定于基礎(chǔ)頂面。 3.5.4.2 3.5.4.2 計算簡圖及內(nèi)力分析計算簡圖及內(nèi)力分析 計算簡圖計算簡圖 忽略抗風(fēng)柱自重時,可按變截面受彎構(gòu)件（風(fēng)荷載）。 山墻設(shè)有連系梁時,

45、可按變截面偏壓構(gòu)件(風(fēng)荷載,墻重量)。 內(nèi)力分析內(nèi)力分析抗風(fēng)柱計算簡圖抗風(fēng)柱計算簡圖 3.6 3.6 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計 確定基礎(chǔ)形式和埋深。 確定基礎(chǔ)的底面尺寸。 確定基礎(chǔ)高度。 基礎(chǔ)底板的配筋計算 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)按照受力特點(diǎn)分為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)按照受力特點(diǎn)分為 軸心受壓基礎(chǔ)。 偏心受壓基礎(chǔ)兩類。 基礎(chǔ)設(shè)計主要內(nèi)容基礎(chǔ)設(shè)計主要內(nèi)容3.6.1 3.6.1 基礎(chǔ)底面尺寸的確定基礎(chǔ)底面尺寸的確定3.6.1.1 3.6.1.1 軸心荷載作用下的基礎(chǔ)軸心荷載作用下的基礎(chǔ)在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為均勻分布，設(shè)計時 應(yīng)滿足下式要求：kkkaNGpfA0k0GdA若基礎(chǔ)的埋置深度為d，基礎(chǔ)及

46、其上填土的平均重度為 ， 則，將其代入上式可得基礎(chǔ)底面面積為：ka0NAfd軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布3.6.1.2 3.6.1.2 偏心荷載作用下的基礎(chǔ)偏心荷載作用下的基礎(chǔ) 在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為線性分布，則基礎(chǔ)底面邊緣的壓力可按下式計算：k,maxbkbkk,minpNMpAWbkkkwkNNGNbkkkwkwMMV hNe偏心受壓基礎(chǔ)壓力分布偏心受壓基礎(chǔ)壓力分布 0bkbkeMN62lbW 取，并將代入上式，可得基礎(chǔ)底面邊緣的壓力值，見式：k,maxbk0k,min61pNepl bb根據(jù)力的平衡條件，可求得基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值為： bkk,max23Npk

47、l 。在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力值應(yīng)符合下式要求： k,maxk,mina2pppf k,maxa1.2pf3.6.2 3.6.2 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算基礎(chǔ)高度驗(yàn)算 試驗(yàn)研究表明，當(dāng)柱與基礎(chǔ)交接處或基礎(chǔ)變階處的高度高度 不足不足時，柱傳來的荷載將使基礎(chǔ)發(fā)生如下圖所示的沖切沖切 破壞破壞。 基礎(chǔ)沖切破壞示意圖基礎(chǔ)沖切破壞示意圖 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，矩形截面柱的階形基礎(chǔ) ，在柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力受沖切承載力 應(yīng)符合下列規(guī)定：htm00.7lFf b hmtb2bbbslFp A計算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置計算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置 3.6.3 3.6.3 基礎(chǔ)

48、底板配筋基礎(chǔ)底板配筋3.6.3.1 3.6.3.1 軸心荷載作用下的基礎(chǔ)軸心荷載作用下的基礎(chǔ) 為簡化計算，將基礎(chǔ)底板劃分為四個區(qū)塊，每個區(qū)塊 都可看作是固定于柱邊的懸臂板懸臂板，且區(qū)塊之間無聯(lián)系。 截面彎矩設(shè)計值為： 2stt224pMbbla 2stt224pMlabb 基礎(chǔ)底板配筋計算圖基礎(chǔ)底板配筋計算圖 由于長邊方向的鋼筋一般置于沿短邊方向鋼筋的下面， 此處若假定b方向?yàn)殚L邊，故沿長邊沿長邊b方向方向的受力鋼筋截 面面積，可近似按下式計算：s0y0.9MAh f 如果基礎(chǔ)底板兩個方向受力鋼筋直徑均為d，則截面 的有效高度為dh 0。故沿短邊沿短邊l方向方向的受力鋼筋 截面面積為：s0y0

49、.9MAhd f 3.6.3.2 3.6.3.2 偏心荷載作用下的基礎(chǔ)偏心荷載作用下的基礎(chǔ)61MM 當(dāng)偏心矩小于或等于 基礎(chǔ)寬度時，沿彎矩作用方 向在任意截面處，及垂直于彎矩作用方向在任 意截面處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的彎矩設(shè) 計值 、 ，可分別按下列公式計算： 21,max,max,1212ssssMalappppl min,max,22481ssppbbalM 對于階形基礎(chǔ)，尚應(yīng)進(jìn)行變階截面處的配筋計算變階截面處的配筋計算，并比較由上述所計算的配筋及變階截面處的配筋，取二者較取二者較大者作為基礎(chǔ)底板的最后配筋大者作為基礎(chǔ)底板的最后配筋。3.6.4 3.6.4 構(gòu)造要求構(gòu)造要求基礎(chǔ)形狀 底

50、板配筋 混凝土強(qiáng)度等級 杯口深度 杯口尺寸 杯底厚度 錐形基礎(chǔ)的邊緣高度 3.7 3.7 單廠結(jié)構(gòu)其他主要構(gòu)件的設(shè)計要點(diǎn)單廠結(jié)構(gòu)其他主要構(gòu)件的設(shè)計要點(diǎn)屋架的設(shè)計要點(diǎn)連接構(gòu)造及預(yù)埋件的設(shè)計要點(diǎn)吊車梁的設(shè)計要點(diǎn)3.7.1 3.7.1 鋼筋混凝土屋架的設(shè)計要點(diǎn)鋼筋混凝土屋架的設(shè)計要點(diǎn)屋架高度和截面尺寸的確定荷載及其組合內(nèi)力分析桿件截面設(shè)計及配筋構(gòu)造屋架的扶直吊裝驗(yàn)算3.7.1.1 3.7.1.1 屋架高度和桿件截面尺寸屋架高度和桿件截面尺寸 屋架高度與跨度之比一般取1/10-1/6。 上弦桿為壓彎構(gòu)件，其節(jié)間長度不宜過大，為了鋪放屋面 板，一般取3 m； 當(dāng)屋架跨度較大時，為減少節(jié)點(diǎn)和腹桿數(shù)，可取4

51、.5-6 m。 下弦為受拉構(gòu)件，節(jié)間長度一般取4-6 m。 應(yīng)盡可能使屋架上較大的集中荷載作用在節(jié)點(diǎn)上，還要考慮便于布置屋架支撐等。3.7.1.2 3.7.1.2 荷載及組合荷載及組合 作用于屋架上的荷載有恒荷載和活荷載兩類，在進(jìn) 行荷載組合時，需注意以下幾點(diǎn)注意以下幾點(diǎn)： 屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者中取較大值； 風(fēng)荷載對屋架一般為吸力，使豎向荷載作用下的屋架 內(nèi)力減小，可不考慮； 對于屋面活荷載，既可以作用于全跨，也有可能作用 于半跨； 在施工時，由于吊裝次序的先后，亦可能出現(xiàn)屋面板 布滿半跨的情況；當(dāng)屋架在半跨荷載作用時，可能使 屋架腹桿內(nèi)力最大，甚至使內(nèi)力符號發(fā)生改變。因此，在設(shè)

52、計屋架時應(yīng)考慮以下三種荷載組合三種荷載組合： 全跨恒載+全跨活載； 全跨恒載+半跨活載； 屋架（包括屋蓋支撐）自重重力荷載+半跨屋面 板重力荷載+半跨屋面安裝活載。3.7.1.3 3.7.1.3 內(nèi)力分析內(nèi)力分析 內(nèi)力計算方法內(nèi)力計算方法 簡化計算時，假定屋架各節(jié)點(diǎn)為上弦連續(xù)梁的不動 鉸支座，計算簡圖如圖所示，可用彎矩分配法計算 內(nèi)力； 在桁架節(jié)點(diǎn)荷載作用下，按鉸接桁架計算各桿的軸 力。設(shè)計時，也可近似地將上弦按簡支梁求出支座 反力。屋架計算簡圖屋架計算簡圖3.7.1.4 3.7.1.4 桿件截面設(shè)計及配筋構(gòu)造要求桿件截面設(shè)計及配筋構(gòu)造要求 屋架上弦桿上弦桿一般為小偏心受壓，通常設(shè)計成對稱配筋

53、截 面。 下弦桿下弦桿一般按軸心受拉桿件（忽略自重荷載）計算受拉 承載力，并進(jìn)行裂縫寬度或抗裂驗(yàn)算。 屋架的腹桿腹桿為軸心受力桿件。受拉腹桿受拉腹桿尚需進(jìn)行裂縫寬度 驗(yàn)算。3.7.1.5 3.7.1.5 屋架的扶直和吊裝驗(yàn)算屋架的扶直和吊裝驗(yàn)算 扶直驗(yàn)算扶直驗(yàn)算 吊裝驗(yàn)算吊裝驗(yàn)算 屋架扶直和吊裝計算簡圖屋架扶直和吊裝計算簡圖 3.7.2 3.7.2 吊車梁的設(shè)計要點(diǎn)吊車梁的設(shè)計要點(diǎn) 吊車梁是廠房的主要承重構(gòu)件，承受吊車在起重、運(yùn)行時產(chǎn)生的各種移動荷載；同時對傳遞縱向水平荷載、加強(qiáng)廠房縱向剛度起著重要作用。截面尺寸的確定內(nèi)力計算截面驗(yàn)算3.7.2.1 3.7.2.1 截面尺寸的確定截面尺寸的確定 吊車梁的截面一般設(shè)計成I形或T形。 截面高度與吊車起重量有關(guān)，一般取h