畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書--鋼筋溷凝土單層廠房設(shè)計(jì)

1、.第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 概述 從廠房結(jié)構(gòu)所用的材料，可將其劃分為三類，即磚混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土。磚混結(jié)構(gòu)主要用于廠房跨度小于15 m，高度小于8 m的無吊車的小型廠房。磚混結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是承載力較低，整體性差。    鋼結(jié)構(gòu)主要用于廠房跨度大于36m，吊車起重量大于150 t的大型廠房。鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)較高。    鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用于上述之間的中型廠房。由于鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)具有整體性好、抗側(cè)剛度大、造價(jià)相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，故在實(shí)際工程中被較多采用。非地震區(qū)的單層廠房的設(shè)計(jì)步驟如下圖示:

2、 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)布置1.1 平面布置  任務(wù)： 確定柱網(wǎng)尺寸、廠房跨度、變形縫的位置。    1） 布置原則：    滿足生產(chǎn)工藝及使用要求：    遵守國家有關(guān)廠房建筑統(tǒng)一模數(shù)的規(guī)定，提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化水平。廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則規(guī)定：廠房跨度應(yīng)滿足    當(dāng)時(shí),以3 m為模數(shù),即9 m、12 m、15 m、18 m。    當(dāng)L18 m時(shí),以6 m為模數(shù),即24 m、3

3、0 m、36 m、.    廠房柱距一般為6 m,當(dāng)有特殊要求時(shí),可局部抽柱,形成12 m柱距。柱網(wǎng)布置如圖2-2所示。圖2-2  廠房跨度指縱向定位軸線之間的尺寸，也就是橫向柱距。     廠房柱距指柱子橫向定位軸線之間的尺寸。     屋架跨度屋架沿廠房橫向布置，支承于柱頂部，所以屋架的跨度就等于廠房跨度。     吊車梁的跨度沿廠房縱向布置，支承于兩柱的牛腿之上，故梁跨等于柱距。2）變形縫的布置廠房的

4、變形縫包括三種：伸縮縫、沉降縫、防震縫。伸縮縫由于材料的熱脹冷縮性質(zhì)，致使廠房隨溫度變化而產(chǎn)生變形，如圖2-3（a）所示，且廠房平面尺寸越大，積累變形越大，從而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)應(yīng)力也越大，有可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂或破壞。為避免這種不利影響，可將廠房劃分開，用減小長(zhǎng)度的方法來減小溫度引起的變形及應(yīng)力。在相鄰段之間留有一定寬度的縫隙，供膨脹變形用，這個(gè)縫即稱為伸縮縫。如圖2-3 (b)所示。圖2-3對(duì)于裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，當(dāng)有墻體封閉時(shí)，伸縮縫的最大間距為100 m，當(dāng)無墻體封閉處于露天時(shí)，縫的最大間距為70 m。沉降縫對(duì)于單層廠房排架結(jié)構(gòu)，能較好地適應(yīng)地基不均勻沉降，一般可不設(shè)置沉降縫。防震縫對(duì)于較規(guī)

5、則的廠房可不設(shè)防震縫。1.2 剖面布置  在柱網(wǎng)布置的基礎(chǔ)上，根據(jù)吊車的噸位、型號(hào)及吊車軌頂標(biāo)高等參數(shù)，確定沿廠房高度排架柱各部分尺寸。廠房剖面如圖2-4所示。圖2-4除滿足生產(chǎn)工藝要求外，還應(yīng)符合下列建筑模數(shù)的規(guī)定：1）室內(nèi)地面至柱頂高度應(yīng)為300的倍數(shù)；2）室內(nèi)地面至柱牛腿頂面也應(yīng)為300的倍數(shù)。1.3 屋蓋結(jié)構(gòu)布置（1）屋面板。 屋面板按全國通用圖集G410（一）選用。（2）天溝板。天溝板按全國通用圖集G410（三）選用。 （3）天窗架。天窗架按全國通用圖集G316選用。（4）屋架。屋架按全國通用圖集G415（三）選用。（5）吊車梁。吊車梁有普通鋼筋混凝土的和預(yù)應(yīng)力混

6、凝土的兩種當(dāng)起重量較大（Q20t），跨度較大（L6m）時(shí)，宜優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁。吊車梁按全國通用圖集G323選用。 常用吊車梁的形式及規(guī)格如下表所示：1.4 支撐系統(tǒng)布置  （1）屋蓋支撐    橫向水平支撐：在第一或第二柱間，沿廠房跨度方向用十字交叉角鋼與屋架上弦或下弦相連形成水平桁架。    角鋼與屋架上弦桿相連稱為上弦橫向水平支撐,如圖2-5所示。圖2-5角鋼與屋架下弦桿相連稱為下弦橫向水平支撐,如圖2-6所示。圖2-6縱向水平支撐：設(shè)在屋架下弦端部節(jié)間，沿廠房縱向，用十字交叉角鋼與下弦桿相

7、連。支撐可沿縱向全長(zhǎng)設(shè)置（如圖2-6），也可在局部設(shè)置。如圖2-7所示。圖2-7垂直支撐與水平系桿：在相鄰兩屋架之間的同一鉛垂面上，用十字交叉角鋼連接兩屋架的上下弦節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成屋架間垂直支撐，設(shè)置要求為：    1）當(dāng)廠房跨度L18 m30 m時(shí)，在第一或第二柱間設(shè)一道垂直支撐；    2）當(dāng)跨度L30 m時(shí)，應(yīng)在屋架跨度的1/3節(jié)點(diǎn)處設(shè)兩道垂直支撐；    3）對(duì)于梯形屋架，還應(yīng)在端部設(shè)垂直支撐。    在未設(shè)垂直支撐的其余各柱間，應(yīng)在

8、對(duì)應(yīng)于垂直支撐的平面內(nèi)沿屋架上弦和下弦節(jié)點(diǎn)設(shè)置通長(zhǎng)的水平系桿。垂直支撐如圖2-8所示。圖2-8 （2）柱間支撐    一般采用十字交叉形桿件，交叉角以45°為宜，也可在35°55°之間選擇。設(shè)置條件： 1）設(shè)有吊臂式吊車或3 t以上的懸掛式吊車；2）設(shè)有重級(jí)工作制吊車或設(shè)有起重量的中、輕級(jí)工作制吊車；廠房跨度，或柱高；3）廠房縱向柱列中的柱數(shù)。 通常設(shè)置在溫度區(qū)段中部，這樣有利于溫度變化時(shí)，廠房?jī)啥俗杂勺冃巍?duì)于上部柱間支撐，還可在兩端加設(shè)，如圖2-9所示。圖2-91.5 圍護(hù)結(jié)構(gòu) （1）抗風(fēng)柱 抗風(fēng)柱上部與屋蓋鉸

9、接,下部與基礎(chǔ)固接。當(dāng)廠房柱高,跨度時(shí)，可采用磚壁柱作抗風(fēng)柱，一般都采用鋼筋混凝土抗風(fēng)柱。 （2）圈梁 置于圍護(hù)墻內(nèi)，在同一標(biāo)高處連續(xù)設(shè)置形成封閉的環(huán)。設(shè)置位置根據(jù)廠房具體情況確定，即：當(dāng)檐口標(biāo)高小于8 m時(shí)，在檐口附近設(shè)一道圈梁；當(dāng)檐口標(biāo)高大于8 m時(shí)，宜增設(shè)一道；對(duì)有橋式吊車的廠房，還應(yīng)在吊車梁標(biāo)高處增設(shè)一道。 （3）基礎(chǔ)梁 基礎(chǔ)梁一般是直接放置在柱基的杯口上，當(dāng)基礎(chǔ)埋深較深時(shí)，可將基礎(chǔ)梁放置在砼墊塊上，如圖2-10所示。圖2-10第二節(jié) 荷載計(jì)算2.1 計(jì)算簡(jiǎn)圖將實(shí)際的廠房簡(jiǎn)化為一理想的力學(xué)模型。廠房的平面布置如圖2-11(a)所示。圖2-11從中取出一典型區(qū)段作為計(jì)算單元，如圖中陰影所

10、示。計(jì)算單元的寬度為一個(gè)柱距，該范圍內(nèi)的全部荷載由本單元的排架承擔(dān)。 計(jì)算單元的橫剖面如圖2-11中(b)所示，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化以得到計(jì)算簡(jiǎn)圖，簡(jiǎn)化原則如下：    1）柱下端與基礎(chǔ)為剛接，上端與屋架為鉸接；    2）廠房的屋蓋平面內(nèi)為剛性，不發(fā)生軸向變形。    根據(jù)上面的假定，得到排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-11中(c)所示。    如果是雙跨廠房，其平面布置圖及橫剖面圖如圖2-12(a)(b)所示，計(jì)算簡(jiǎn)圖如2-12 (c)所示。圖2

11、-122.2 荷載計(jì)算    橫向排架上作用的荷載如圖2-13所示。其中永久性荷載包括:屋蓋自重,懸墻自重；吊車梁、軌道及連接件自重；上柱自重；下柱自重等。    可變荷載包括:屋面活荷載；吊車豎向荷載及;吊車橫向水平荷載；均布風(fēng)荷載及；屋蓋支撐處的集中風(fēng)荷載等。圖2-131）永久性荷載計(jì)算  （1）屋蓋自重中包含：屋架、屋面板、屋面上的找平層、保溫層、防水層等構(gòu)造層、屋蓋支撐系統(tǒng)的自重。   的計(jì)算依據(jù)：屋面構(gòu)造詳圖、屋面結(jié)構(gòu)布置圖、屋架等構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)圖集、建筑結(jié)構(gòu)

12、荷載規(guī)范（）等。   考慮面荷載的范圍：計(jì)算單元寬度內(nèi)屋蓋的全部重量。   的作用位置：計(jì)算單元內(nèi)的屋蓋系統(tǒng)的總重量通過屋架的兩端以集中力的形式傳至柱頂。其作用點(diǎn)的位置，根據(jù)實(shí)際連接情況而定。如采用屋架，屋架端部腹桿與下弦桿中心線的交點(diǎn)垂線即為的作用位置。采用屋面梁時(shí)，通過梁端墊板中心線作用于柱頂。如圖2-14中虛線所示圖2-14根據(jù)屋架與柱頂連接構(gòu)造的定型設(shè)計(jì)要求，無論屋架與柱的形式如何，的作用點(diǎn)均位于廠房定位軸線內(nèi)側(cè)150mm處。    一般情況下，與上柱形心線有一偏心距，由圖2-14可知，

13、其中為上柱截面高度。   （2）懸墻自重    中包含:計(jì)算單元內(nèi)的縱墻、連系梁及窗的自重,按實(shí)際尺寸計(jì)算。作用點(diǎn)在墻體形心處。對(duì)下柱有偏心距，,其中為下柱截面高度，為連系梁截面寬度。   （3）吊車梁及軌道等自重    按設(shè)計(jì)所選用的型號(hào)，根據(jù)吊車梁標(biāo)準(zhǔn)圖集提供的數(shù)據(jù)確定；    的作用位置：吊車梁中心線作用于牛腿頂面，相對(duì)于下柱形心的偏心距為，根據(jù)具體布置計(jì)算。   （4）柱自重、&

14、#160;   上、下柱自重與按柱體積及標(biāo)準(zhǔn)重度計(jì)算。其作用位置分別沿各自的形心線作用于上、下柱的底部，對(duì)下柱的偏心距為。    排架上作用的恒載如圖2-15所示。    如用直線代替柱軸線，則恒載作用下排架的內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖如2-16(a)所示。由于豎向力、在柱中只引起軸心壓力，故這些荷載引起的柱內(nèi)力不必通過排架分析。需要通過排架分析確定柱子內(nèi)力的只有偏心力矩,，。這三組力矩如圖2-16（b）所示。     基礎(chǔ)梁承受縱墻及窗自重，該荷載直接作用于

15、基礎(chǔ)頂面，對(duì)排架的內(nèi)力分析沒影響，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮。圖2-15 圖2-16）可變荷載計(jì)算   （1）屋面活荷載    屋面活荷載包括：屋面均布活荷載、雪荷載、屋面積灰荷載。    屋面均布活荷載：為施工或檢修荷載，一般按荷載規(guī)范取用，當(dāng)荷載較大時(shí)，可按實(shí)際荷載計(jì)算。    屋面雪荷載    根據(jù)屋面形式按荷載規(guī)范的規(guī)定計(jì)算：    式中: 基本雪壓，由荷載規(guī)范中“全國

16、雪壓分布圖”查得。     屋面積雪分布系數(shù)，由荷載規(guī)范查得。    屋面積灰荷載    對(duì)于生產(chǎn)中有大量排灰的廠房（如鑄造、煉鋼車間等），應(yīng)考慮屋面積灰荷載。積灰荷載的標(biāo)準(zhǔn)值由荷載規(guī)范中查得。    屋面活載組合：考慮到上述三種活載同時(shí)出現(xiàn)的可能性，荷載規(guī)范規(guī)定：屋面均布活載與雪荷載不同時(shí)考慮，取二者中的較大者。    荷載形式及作用位置：屋面活載的計(jì)算范圍為計(jì)算單元的水平投影面積。它

17、與一樣，也是通過屋架或屋面梁的兩端部以集中力的形式作用于柱頂面，其作用點(diǎn)的位置與相同。   （）吊車豎向荷載與    如圖2-17所示，橋式吊車由橋架（大車）及橋架上的小車組成。大車在吊車梁軌道上沿廠房縱向運(yùn)行，而小車則在大車軌道上沿廠房橫向運(yùn)行，帶有吊鉤的起重卷揚(yáng)機(jī)安裝在小車上起吊重物。圖2-17橋式吊車作用在橫向排架上的吊車荷載有豎向荷載與，橫向水平荷載兩種。    指吊車在滿載運(yùn)行時(shí)，,吊車梁作用在廠房橫向排架柱上的最大壓力。    與相對(duì)

18、應(yīng)的排架另一側(cè)柱上的壓力。    吊車荷載是動(dòng)荷載，隨著大車和小車運(yùn)行所處的位置不同,吊車在某一個(gè)排架柱上產(chǎn)生的壓力也不相同。為了確定和,首先必須確定小車在大車上的極限位置和大車在廠房縱向行走時(shí)對(duì)某柱的最不利位置。    小車的極限位置與和    小車的極限位置即為小車所能到達(dá)的最邊緣位置。載重小車在大車上的位置不同，對(duì)大車兩端產(chǎn)生的壓力不同。當(dāng)載有額定最大起重量的小車開到大車某一側(cè)的極限位置時(shí)，吊車在該側(cè)每個(gè)大車的輪壓稱為吊車的最大輪壓，相應(yīng)地另一側(cè)的大車輪壓稱為最小輪壓。

19、與為吊車的極限輪壓，二者同時(shí)作用在排架的兩端。（見圖2-17）   可根據(jù)吊車型號(hào)、規(guī)格查產(chǎn)品目錄得到，同時(shí)可求出四輪吊車的大車的最不利位置與和    當(dāng)?shù)踯囋诘踯嚵荷涎貜S房縱向運(yùn)行時(shí)，吊車的位置不同，吊車梁傳給各柱的豎向荷載也不同。對(duì)某一個(gè)柱子而言，當(dāng)?shù)踯囆旭偟侥骋晃恢脮r(shí)，柱上受到的豎向荷載最大，這一位置就是大車的最不利位置。該位置的確定要利用影響線原理。     設(shè)計(jì)時(shí)，一般考慮兩臺(tái)吊車并行，如圖2-18所示。排架柱所受到的壓力即為該柱所支承的吊車梁受到的反力。由影響線原理可知，兩

20、臺(tái)并行吊車，當(dāng)其中一臺(tái)的一個(gè)最大輪壓作用在某柱軸線處，而另一臺(tái)與它緊靠并行時(shí)，即為兩臺(tái)吊車相對(duì)于該柱的最不利位置,此時(shí)在作用的一側(cè),產(chǎn)生。由于與同時(shí)出現(xiàn)，并分別作用于左右兩側(cè)的吊車梁上，所以，當(dāng)一側(cè)柱受作用時(shí)，另一側(cè)柱則相應(yīng)地由產(chǎn)生。圖2-18    吊車豎向荷載及的計(jì)算    根據(jù)影響線原理，吊車豎向荷載的設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：   與的作用位置    與沿吊車梁的中線作用于牛腿頂面。如圖2-19(a)所示。它們相對(duì)于下柱截面形心具有偏距。將偏心壓力換算為作用在下柱

21、頂面的軸心壓力和彎矩的組合，如2-19(b)所示，只需按彎矩進(jìn)行排架分析。     由于可以發(fā)生在左柱，也可以發(fā)生在右柱，因此計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮圖2-20所示的兩種情況。圖2-19 圖2-20   （3）吊車橫向水平荷載     指載有額定最大起重量的小車在行駛中突然剎車在排架柱上產(chǎn)生的水平制動(dòng)力。 的作用位置在吊車梁頂面。如圖2-21所示。有正反兩個(gè)方向。圖2-21 圖2-22    計(jì)算時(shí)與一樣，考慮2臺(tái)吊車作用，并且按大車行駛到最不利位置時(shí)小車同

22、時(shí)剎車的情況考慮（見圖2-22）。根據(jù)大車輪子所產(chǎn)生的水平推力T 可按下式計(jì)算。 式中兩臺(tái)起重量不同的吊車單個(gè)大車輪子產(chǎn)生的水平制動(dòng)力標(biāo)準(zhǔn)值，且。    其余符號(hào)同前。    對(duì)于各類四輪吊車，當(dāng)小車滿載運(yùn)行突然剎車時(shí)，大車各輪的制動(dòng)力T為： 應(yīng)當(dāng)指出，由于小車是沿廠房橫向左右運(yùn)行，因此即可同時(shí)向左，又可同時(shí)向右。對(duì)于單跨廠房如圖2-23(a)所示，多跨廠房如(b)所示。另外，計(jì)算吊車的時(shí)，無論是單跨或是多跨廠房，按發(fā)生的可能性，最多只考慮臺(tái)吊車同時(shí)剎車。圖2-23    （

23、4）風(fēng)荷載     風(fēng)荷載的作用范圍計(jì)算單元范圍內(nèi)的縱墻面及屋蓋上。在迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓為風(fēng)壓力，在背風(fēng)面產(chǎn)生負(fù)壓為風(fēng)吸力。    根據(jù)規(guī)定，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)值按下式計(jì)算： 如圖2-24所示，有正有負(fù)，正值表示風(fēng)壓力，即風(fēng)荷載垂直指向受荷面，負(fù)值表示風(fēng)吸力，即風(fēng)載垂直離開受荷面。 圖2-24    風(fēng)荷載的形式（如圖2-25a所示）    作用在柱頂以下墻面上的水平風(fēng)載近似按均布荷載計(jì)算，其按柱頂?shù)母叨热≈?。而作用在柱頂以上屋蓋部分的

24、風(fēng)荷載，按廠房檐口的高度取值，只計(jì)算其水平分力并按集中力考慮。（圖中）該風(fēng)荷載通過屋蓋與柱頂?shù)倪B接件作用于柱頂。    作用在圖中排架上的風(fēng)荷載可分別按下式計(jì)算： 注意：風(fēng)荷載是可變向的，在排架分析時(shí)，應(yīng)考慮左吹風(fēng)與右吹風(fēng)兩種情況。圖2-25第三節(jié) 內(nèi)力計(jì)算3.1 等排架的內(nèi)力分析內(nèi)力分析的任務(wù)確定排架柱在各種荷載作用下，各控制截面上的內(nèi)力，并繪制出排架柱的彎矩圖、軸力圖及剪力圖（M圖、N圖及V圖）。等高排架指各柱頂標(biāo)高均相同的排架。    等高排架的特點(diǎn)當(dāng)橫梁剛度EA視為無窮大時(shí)，等高排架在任意水平荷載作用下，各柱柱頂具有

25、相同的水平位移，即，如圖2-26(a)所示。圖2-26等高排架在水平荷載作用下的內(nèi)力分析方法采用剪力分配法。   （1）在柱頂水平集中力F作用下 等高排架在柱頂作用一水平集中力F，在F作用下，柱頂產(chǎn)生水平位移。沿柱頂將橫梁與柱切開，在切口處代之一對(duì)剪力，如圖2-26(b)所示。取橫梁為脫離體，由平衡條件有：要使柱頂產(chǎn)生單位水平位移即，則需在柱頂施加的水平集中力，即為柱的抗剪強(qiáng)度為，有等高排架，當(dāng)各跨橫梁時(shí)，有：，得： 由此可得： 式中稱為第根柱的剪力分配系數(shù)。值可按附錄附圖計(jì)算，由可求出分配系數(shù)，從而求出各柱頂剪力，最后按靜定懸臂柱求出在已知作用下的柱截面內(nèi)力。由

26、此可見，剪力分配法就是將作用在頂部的水平集中力F按抗側(cè)剛度分配給各柱,再按靜定懸臂柱求解柱子內(nèi)力的方法。（2）在任意荷載作用下    均布風(fēng)荷載作用下，如圖2-27(a)所示。圖2-27對(duì)于上述結(jié)構(gòu)，不能直接應(yīng)用剪力分配法求解其內(nèi)力，但可通過間接的方法利用其原理解決問題，其分析步驟如下：    將原結(jié)構(gòu)如圖2-27（a）分解為(b)和(c)兩個(gè)部分，在(b)排架柱頂附加一個(gè)不動(dòng)鉸支座，以阻止排架側(cè)移。在風(fēng)荷載的作用下，在附加支座內(nèi)將產(chǎn)生支反力R。為保證組合結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)(a)受力相同，故在結(jié)構(gòu)（c）中柱頂施加一個(gè)反方

27、向力R。    求解(b)排架的柱頂剪力    由于橫梁剛度，故(b)中各柱頂位移，從而可以將(b)排架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為如圖中(d)所示的兩個(gè)一次超靜定柱，其反力分別為和。應(yīng)用力法或查附錄1附圖8即可求出在均布水平荷載作用下各柱頂?shù)姆戳?，其也就是該柱頂?shù)募袅ΑＧ蟪隹傊Х戳        求解（c）排架的柱頂剪力    圖中(c)排架為一柱頂作用水平集中力的等高排架，可應(yīng)用剪力分配法求解其內(nèi)力，即按各柱

28、的抗側(cè)剛度將R分配到各柱，得到各柱頂剪力。    迭加圖中(b)與(c)各柱頂?shù)募袅Γ弥斂偧袅?#160;       根據(jù)柱頂剪力及柱上所受均布荷載計(jì)算各柱的彎矩。    根據(jù)上述解題原理，可求出任意荷載（如、等）作用下柱子的內(nèi)力，不同的荷載作用下，在不動(dòng)鉸支座中所產(chǎn)生的支反力，可分別按附錄附圖1-附圖8求解。計(jì)算步驟與風(fēng)荷載作用下的步驟完全相同。3.2 內(nèi)力組合1）控制截面    上柱，其底部I-I

29、截面；下柱，其牛腿頂面II-II和柱底III-III截面。）荷載效應(yīng)組合 組合原則. 由可變荷載效應(yīng)控制的組合：當(dāng)有多個(gè)可變荷載作用時(shí)：當(dāng)只有一個(gè)可變荷載作用時(shí)：. 由永久荷載效應(yīng)控制的組合： 組合種類根據(jù)以上原則，對(duì)不考慮抗震設(shè)防的單層廠房結(jié)構(gòu)，按承載力極限狀態(tài)進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，需進(jìn)行以下幾種組合：.由可變荷載效應(yīng)控制的組合：） 1.2永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.91.4(風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值+吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值+屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值)；） 1.2永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.91.4(風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值+屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值)；） 1.2永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.91.4(風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值+吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值)；） 1.2永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4任意

30、一個(gè)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（風(fēng)荷載、吊車荷載或屋面活荷載）；.由永久荷載效應(yīng)控制的組合：） 1.35永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值+1.4(0.6風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.7吊車荷載標(biāo)準(zhǔn)值+0.7屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值)。3）內(nèi)力組合 及相應(yīng)的、； 及相應(yīng)的、； 及相應(yīng)的、； 及相應(yīng)的、。4）內(nèi)力組合注意事項(xiàng)   （1）每次組合，只能以一種內(nèi)力、或?yàn)槟繕?biāo),決定活荷載的取舍，并按這些荷載求得相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。   （2）恒載產(chǎn)生的內(nèi)力在任一種組合中，都必須考慮。   （3）風(fēng)荷載有左風(fēng)與右風(fēng)兩種情況，但對(duì)一種組合只能取二者之一。 &

31、#160; （4）吊車豎向荷載有和，組合時(shí)也只能取二者之一。   （5）吊車水平荷載有左右兩個(gè)方向，組合時(shí)取二者之一。   （6）在同一跨內(nèi)，和與不一定同時(shí)發(fā)生，故在組合中有或時(shí)，不一定要有。但在組合中有時(shí)，則必有或，因?yàn)榈踯囁胶奢d不可能脫離其豎向荷載而單獨(dú)存在。   （7）在每一種組合中，M、N、V都是相對(duì)應(yīng)的，即是在相同荷載作用下產(chǎn)生的。此外，在組合或時(shí)，對(duì)于N = 0的內(nèi)力，雖然將其組合并不改變N值，但只要增大了M，也是截面的不利組合。   （8）對(duì)于有多臺(tái)

32、吊車的廠房,荷載規(guī)范規(guī)定：吊車豎向荷載，對(duì)單跨廠房，最多只考慮2臺(tái)吊車；多跨廠房最多考慮4臺(tái)。吊車水平荷載，無論單跨或多跨廠房，最多只考慮2臺(tái)。同時(shí)又規(guī)定：多臺(tái)吊車引起的內(nèi)力參與組合時(shí)，對(duì)其內(nèi)力要按下表的規(guī)定進(jìn)行折減。第四節(jié) 柱的設(shè)計(jì)4.1 排架柱的形式柱形選擇應(yīng)考慮廠房柱的承載能力，橫向剛度、吊車情況、柱高、柱距等因素。一般可參考表2-1和表2-2初定。廠房柱常用的柱形有：矩形截面柱、工字形截面柱、雙肢柱。 1）矩形截面柱：外形和構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，但構(gòu)件自重大，材料用量多，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差。主要用于軸心受壓柱、現(xiàn)澆柱及截面高度小于700 mm的裝配式偏心受壓柱。 2）工字形截面柱：比矩形柱的自

33、重小，省材料，且承載力及剛度也較大。當(dāng)柱截面高度為700 mm1400 mm時(shí),廣泛應(yīng)用。 3）雙肢柱：有平腹桿雙肢柱與斜腹桿雙肢柱兩種。該柱是在矩形柱或工字形柱的基礎(chǔ)上，為了減小自重在中部挖出一些洞而形成。自重輕、省材料、受力合理。但整體剛度差、構(gòu)造較復(fù)雜，一般用于水平荷載較大或柱高較大的廠房中。圖2-284.2 柱截面尺寸的確定柱的截面尺寸要滿足承載力及剛度要求。表2-1給出了6 m柱距滿足剛度要求的柱高柱寬的最小限值，表2-2和表2-3給出了廠房柱的截面形式及參考尺寸，供設(shè)計(jì)時(shí)參考，此外對(duì)工字形截面柱，其翼緣高度不宜小于100 mm，腹板厚度不宜小于80 mm。4.3 柱截面配筋計(jì)算根據(jù)

34、排架內(nèi)力組合得到的各控制截面最不利內(nèi)力M、N、V及所確定的柱截面形式和尺寸，按偏心受壓構(gòu)件對(duì)柱進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)。一般采用對(duì)稱配筋。柱計(jì)算長(zhǎng)度L按表2-4確定。4.4 運(yùn)輸及吊裝驗(yàn)算  廠房柱一般為預(yù)制柱，要經(jīng)過運(yùn)輸和吊裝的施工階段，因此要進(jìn)行該階段的承載力及裂縫寬度驗(yàn)算。     吊裝方式：有翻身吊和平吊兩種方式。一般采用翻身吊（圖2-29），吊點(diǎn)一般設(shè)在牛腿下邊緣處。     計(jì)算簡(jiǎn)圖：為作用分布荷載的簡(jiǎn)支梁，各部分荷載即自重。     內(nèi)力計(jì)算：取分項(xiàng)系數(shù)，同時(shí)考慮

35、1.5的起吊動(dòng)力系數(shù)，分別求出上柱底截面的、牛腿下邊緣的及下柱跨中最大彎矩截面的，彎矩圖如2-29所示。     如采用翻身吊，吊裝時(shí)截面的受力方向與使用階段一致，按矩形或工字形截面進(jìn)行承載力及裂縫寬度驗(yàn)算。式中為自重標(biāo)準(zhǔn)值乘以動(dòng)力系數(shù)產(chǎn)生的應(yīng)力。     吊裝階段的裂縫寬度允許值一般取為0.2 mm。圖2-294.5 牛腿設(shè)計(jì) 牛腿為支承吊車梁或連系梁等構(gòu)件，在廠房柱側(cè)面伸出的懸臂部分。    牛腿的分類分為兩類    當(dāng)時(shí)

36、，為短牛腿，如圖2-30(a)所示。    當(dāng)時(shí)，為長(zhǎng)牛腿，如圖2-30(b)所示。    其中：豎向荷載作用點(diǎn)到牛腿下部柱邊緣的水平距離。     牛腿根部垂直截面的有效高度。    牛腿的設(shè)計(jì)長(zhǎng)牛腿按懸臂梁計(jì)算內(nèi)力并配筋；短牛腿是變截面的懸臂深梁，其應(yīng)力狀態(tài)及破壞特征不同于懸臂梁，（如圖2-31所示），應(yīng)按下述方法設(shè)計(jì)。圖2-301）截面尺寸的確定 截面寬度一般與柱同寬；    截面

37、高度h按使用階段不開裂為控制條件確定；一般先假設(shè)牛腿高度h，再按下列公式驗(yàn)算。 圖2-31圖2-32計(jì)算簡(jiǎn)圖    牛腿破壞時(shí)的受力狀態(tài)及計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-33所示。   正截面承載力計(jì)算    由計(jì)算簡(jiǎn)圖得，牛腿中縱向受拉鋼筋可按三角桁架拉桿的承載力計(jì)算，對(duì)A點(diǎn)取矩由得：，則斜截面承載力    由試驗(yàn)研究知，如牛腿的截面尺寸滿足前述的抗裂要求，又按構(gòu)造要求配置了水平箍筋和彎起鋼筋，則斜截面承載力可得到保證而不必驗(yàn)算。  

38、60; 局部受壓驗(yàn)算    為防止牛腿頂面加載板下混凝土局部受壓破壞，須按下式驗(yàn)算局部抗壓強(qiáng)度，即     式中A局部受壓面積。A=a·b，其a、b分別為加載板的長(zhǎng)度和寬度。    混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。    當(dāng)局部抗壓強(qiáng)度驗(yàn)算不滿足時(shí)，應(yīng)采用增大加載板面積或在其下面設(shè)置鋼筋網(wǎng)等措施處理。圖2-332）牛腿的構(gòu)造要求  縱向受力鋼筋    外形：宜采用變形鋼筋； 

39、;  幾何尺寸：應(yīng)滿足圖2-34的要求；其為牛腿外緣至吊車梁外邊緣的距離，。  鋼筋布置：應(yīng)滿足圖2-34的要求。  水平箍筋   直徑：為6 mm12 mm。   間距：為100 mm150 mm（見圖2-35），且在上部范圍內(nèi)水平箍筋總截面面積應(yīng)滿足的要求。 彎起鋼筋    設(shè)置條件：當(dāng)牛腿的剪跨比時(shí)，設(shè)彎筋。    設(shè)置部位：宜布置在牛腿上部之間，如圖2-35所示。   截面面積：

40、應(yīng)滿足及。    根數(shù)及直徑：直徑不小于12 mm，根數(shù)不少于3根。圖2-34 圖2-35第五節(jié) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)5.1 基礎(chǔ)底面尺寸的確定1、軸心受壓基礎(chǔ)  基礎(chǔ)形式如圖2-36所示，由于軸心受壓假定基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力為均勻分布，其，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足下式 式中上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力設(shè)計(jì)值。     G基礎(chǔ)自重設(shè)計(jì)值和基礎(chǔ)上土重標(biāo)準(zhǔn)值；     A基礎(chǔ)底面面積；     經(jīng)寬度和深度修正后的地基承

41、載力設(shè)計(jì)值。圖2-36    d為基礎(chǔ)埋置深度，并設(shè)基礎(chǔ)和其上土的重度為（），則，代入上式可得： 由上式求得A,先定基礎(chǔ)底面的一個(gè)邊長(zhǎng)a,則可求出另一個(gè)邊長(zhǎng)。一般情況下,軸壓基礎(chǔ)其底面為正方形即。、偏心受壓基礎(chǔ)  假定偏心受壓基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力按線性非均勻分布。如圖2-37所示。 基礎(chǔ)底面最大壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值基礎(chǔ)底面最小壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值基礎(chǔ)面積， 基礎(chǔ)底面面積的彈性抵抗矩， 作用于基礎(chǔ)底面德軸向力設(shè)計(jì)值，令，并代入上式得 由上式可知：當(dāng)時(shí)，基底全部為壓應(yīng)力，如圖2-37(a)所示；當(dāng)時(shí)，地基反力為三角形（圖2-37(b)）；當(dāng)時(shí)，表明基礎(chǔ)底面將產(chǎn)生部分拉應(yīng)力區(qū)，由于基礎(chǔ)與地基的接觸面是不可能承受拉應(yīng)力的，所以，這部分基礎(chǔ)面積與地基之間是脫離的。（如圖2-37(c)），這時(shí)承受地基反力的基礎(chǔ)面