自考第二章單層廠房

1、Chap2 單層廠房單層廠房 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和布置排架計(jì)算排架計(jì)算單層廠房柱單層廠房柱柱下獨(dú)立基礎(chǔ)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)4123目錄目錄吊車梁吊車梁5識(shí)記領(lǐng)會(huì)單層廠房的結(jié)構(gòu)形式（門式鋼架與排架）；單層廠房的結(jié)構(gòu)組成；柱網(wǎng)布置、常用柱距；變形縫；圍護(hù)墻和山墻的構(gòu)造。單層廠房的豎向力、橫向水平力、縱向水 平力是怎樣從上部結(jié)構(gòu)傳到地基的；支撐的作用、種類和布置原則。2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置 我國(guó)混凝土單層廠房的結(jié)構(gòu)型式主要有：排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu) 。1. 排架結(jié)構(gòu) 排架結(jié)構(gòu)由排架結(jié)構(gòu)由屋架

2、（或屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋架鉸屋架（或屋面梁）、柱和基礎(chǔ)組成，柱與屋架鉸接，而與基礎(chǔ)剛接。接，而與基礎(chǔ)剛接。根據(jù)廠房生產(chǎn)工藝和使用要求的不同，排架結(jié)構(gòu)可做成等高、不等高和鋸齒形。2.1.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式2. 鋼架結(jié)構(gòu)2.1.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式剛架結(jié)構(gòu)也是由梁、柱及基礎(chǔ)所組成。所不同的是梁與柱為剛性連接，柱與基礎(chǔ)為鉸接。 62.1.2 單層排架結(jié)構(gòu)組成與傳力路線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2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和

3、結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置一、結(jié)構(gòu)一、結(jié)構(gòu)組成組成 1 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)（1）作用：）作用： 承受屋面上的豎向荷載；承受屋面上的豎向荷載； 與立柱組成橫向排架結(jié)構(gòu)；與立柱組成橫向排架結(jié)構(gòu)； 起圍護(hù)作用，保溫、隔熱、防雨雪。起圍護(hù)作用，保溫、隔熱、防雨雪。（2）種類：）種類： 屋蓋有兩種類型：屋蓋有兩種類型： 無檁體系屋蓋無檁體系屋蓋由大型屋面板、屋架或屋面梁、屋架支撐由大型屋面板、屋架或屋面梁、屋架支撐所組成，如圖所組成，如圖 (b)所示。所示。 有檁體系屋蓋有檁體系屋蓋由小型屋面板、檀條、屋架或屋面梁、屋由小型屋面板、檀條、屋架或屋面梁、屋架支承所組成，如圖架支承所組成，

4、如圖 (a)所示。所示。 2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置2.1.2 2.1.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線一一. .結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成2.橫向平面排架結(jié)構(gòu) 由橫梁、橫向柱列及其基礎(chǔ)所組成的平面骨架，是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)。廠房承受的豎向荷載及橫向水平荷載主要通過橫向平面排架傳至基礎(chǔ)及地基。橫向平面排架組成及荷載圖2.1.2 2.1.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線一一. .結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成3.縱向平面排架結(jié)構(gòu) 由連系梁、吊車梁、縱向柱列、柱間支撐和基礎(chǔ)等構(gòu)件組成的縱向平面骨架。作用是保證

5、廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，承受吊車縱向水平荷載、縱向水平地震作用、溫度應(yīng)力以及作用在山墻及天窗架端壁并通過屋蓋結(jié)構(gòu)傳來的縱向風(fēng)荷載等?？v向平面排架組成及荷載圖n作用：作用： 加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度；加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度； 保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用階段的穩(wěn)定和安全；保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用階段的穩(wěn)定和安全； 把風(fēng)荷載、吊車水平荷載或水平地震作用等傳遞到把風(fēng)荷載、吊車水平荷載或水平地震作用等傳遞到 相應(yīng)承重構(gòu)件相應(yīng)承重構(gòu)件2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置2.1.2 2.1.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線單層廠房的結(jié)構(gòu)組成與傳力路線一一. .

6、結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成 5.吊車梁 一般簡(jiǎn)支在柱牛腿上，主要承受吊車豎向荷載、橫向或縱向水平荷載，并將它們分別傳至橫向或縱向水平排架。6.基礎(chǔ) 承受柱和基礎(chǔ)梁傳來的荷載并將它們傳至地基。7.圍護(hù)結(jié)構(gòu) 位于廠房的四周，包括縱墻、橫墻（山墻）、抗風(fēng)柱、連系梁、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件。主要是承受墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載。二、傳力路線二、傳力路線 1、荷載、荷載主要荷載可分為兩大類：主要荷載可分為兩大類：豎向荷載豎向荷載和和水平荷載水平荷載豎向荷載豎向荷載包括：屋蓋自重、屋面荷載、雪荷載、吊車豎向荷載、包括：屋蓋自重、屋面荷載、雪荷載、吊車豎向荷載、柱重、墻重等。柱重、墻重等。水平荷載水平荷載包括：橫

7、向水平風(fēng)荷載、吊車橫向制動(dòng)力、水平地震包括：橫向水平風(fēng)荷載、吊車橫向制動(dòng)力、水平地震作用等。作用等。 二二. .傳力路線傳力路線吊車豎向荷載吊車豎向荷載屋面荷載屋面板檁 條屋架或屋面梁排排架架柱柱基 礎(chǔ)地基吊車梁吊車橫向水平荷載吊車梁吊車縱向水平荷載吊車梁縱墻風(fēng)荷載山墻風(fēng)荷載山墻抗風(fēng)柱屋蓋結(jié)構(gòu)柱間支撐墻體重量墻梁連系梁基礎(chǔ)梁豎向荷載懸掛吊車柱間支撐有檁體系無檁體系橋式吊車小車剎車力橫向橫向大車剎車力縱向縱向水平荷載橫向橫向縱向縱向n縱向定位軸線（縱向定位軸線（A A、B B、C C）的距離稱為）的距離稱為跨度跨度，橫向定位軸線（跨度方向的軸，橫向定位軸線（跨度方向的軸線，用線，用1 1、2 2

8、、3 3、表示）的距離稱為表示）的距離稱為柱距柱距；n縱向定位軸線和橫向定位軸線在平面上交叉構(gòu)成網(wǎng)格，稱為柱網(wǎng)?？v向定位軸線和橫向定位軸線在平面上交叉構(gòu)成網(wǎng)格，稱為柱網(wǎng)。屋面板屋架吊車梁排架柱600600600060006000600060006000600018765432山墻在廠房縱向盡端處，橫向定位軸線位于山墻內(nèi)邊緣，并把柱端中心線內(nèi)移600單 層 廠 房n柱網(wǎng)的布置：滿足生產(chǎn)工藝的要求；符合建筑模數(shù)。柱網(wǎng)的布置：滿足生產(chǎn)工藝的要求；符合建筑模數(shù)。n跨度在跨度在18m18m及及18m18m以下，取以下，取3m3m的倍數(shù)；在的倍數(shù)；在18m18m以上，一般取以上，一般取6m6m的倍的倍數(shù)；

9、柱距應(yīng)取數(shù)；柱距應(yīng)取6m6m的倍數(shù)的倍數(shù) 。n廠房的長(zhǎng)度或?qū)挾冗^大廠房的長(zhǎng)度或?qū)挾冗^大時(shí)，要在一定距離處設(shè)時(shí)，要在一定距離處設(shè)置溫度伸縮縫置溫度伸縮縫 ，以防止，以防止由于氣溫變化，廠房上、由于氣溫變化，廠房上、下部下部( (埋在地下埋在地下) )結(jié)構(gòu)變結(jié)構(gòu)變形不同而導(dǎo)致廠房發(fā)生形不同而導(dǎo)致廠房發(fā)生墻面、屋面、縱梁拉裂墻面、屋面、縱梁拉裂 溫度區(qū)段的長(zhǎng)度（伸縮縫間距）查混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范n做法是從做法是從基礎(chǔ)頂基礎(chǔ)頂面開始面開始將相鄰溫度區(qū)段的將相鄰溫度區(qū)段的上部上部結(jié)構(gòu)完全分開結(jié)構(gòu)完全分開，在伸縮，在伸縮縫兩側(cè)形成并列的雙排縫兩側(cè)形成并列的雙排柱、雙榀屋架，而基礎(chǔ)柱、雙榀屋架，而基礎(chǔ)可做成將雙排

10、柱連在一可做成將雙排柱連在一起的雙杯口基礎(chǔ)起的雙杯口基礎(chǔ) 。當(dāng)相鄰跨廠房高度差異懸殊地基土的壓縮性有顯著差異廠房各部分的施工時(shí)間先后相差很長(zhǎng)沉降縫沉降縫當(dāng)相鄰跨廠房高度差異懸殊廠房結(jié)構(gòu)類型明顯不同處于地震區(qū)抗震縫抗震縫防止不同部分結(jié)構(gòu)的變形能力不同而引起的破壞三縫的存在給立面處理帶來了麻煩，盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫。三縫的存在給立面處理帶來了麻煩，盡量少設(shè)縫或不設(shè)縫。伸縮縫和沉降縫要符合防震縫要求。伸縮縫和沉降縫要符合防震縫要求。n沉降縫的做法是從基礎(chǔ)開始到屋頂全部分開，允許縫兩邊建筑有不同沉降而不致?lián)p壞整個(gè)建筑物。沉降縫可兼作溫度縫用 三三. .單層廠房的單層廠房的支撐支撐屋蓋支撐和柱間支撐屋蓋支

11、撐和柱間支撐構(gòu)成：屋架（屋面梁）上、下弦平面內(nèi)以及天窗架上弦平面內(nèi)的水平支撐。1. 屋蓋支撐上、下弦水平支撐垂直支撐縱向水平系桿布置：支撐節(jié)間的劃分應(yīng)與屋架節(jié)間相適應(yīng)，一般采用十字交叉的形式，傾角30-60。構(gòu)成：布置在屋架（屋面梁）間或天窗架（包括擋風(fēng)板立柱）間的支撐。構(gòu)成：布置在屋架上、下弦平面內(nèi)。分為剛性（ 壓桿）和柔性（拉桿）兩種。作用：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定和正常工作；增強(qiáng)廠房的整體穩(wěn)定性和空作用：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定和正常工作；增強(qiáng)廠房的整體穩(wěn)定性和空間剛度；把縱向風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載和水平地震作用等傳遞間剛度；把縱向風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載和水平地震作用等傳遞到主要的承重構(gòu)件；保證

12、在施工安裝階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。到主要的承重構(gòu)件；保證在施工安裝階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。垂直支撐垂直支撐2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置三三. .單層廠房的支撐單層廠房的支撐組成：一般包括上部柱間支撐、中部柱間支撐及下部柱間支撐。2. 柱間支撐作用：保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向剛度和穩(wěn)定性；將吊車縱向水平制動(dòng)力、山墻及天窗端壁的風(fēng)荷載、縱向水平地震作用等傳至基礎(chǔ)。布置：宜采用十字交叉的形式，傾角35-50之間。 柱間支撐應(yīng)布置在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央，上部柱間支撐在廠房?jī)?/p>

13、端第一個(gè)柱距內(nèi)也應(yīng)設(shè)置。屋蓋支撐設(shè)置原則： a.應(yīng)考慮廠房的跨度及高度； b.柱網(wǎng)布置及結(jié)構(gòu)形式； c.廠房?jī)?nèi)起重設(shè)備的特征、起重量大小及工作制度等； d.有無振動(dòng)設(shè)備及特殊的局部水于荷載。設(shè)置原則：凡屬下列情況之一者，應(yīng)設(shè)置柱間支撐： (1)廠房?jī)?nèi)設(shè)有懸臂吊車或3t及以上懸掛吊車； (2)設(shè)有重級(jí)工作制的吊車或中、輕級(jí)工作制吊車但起重量100kN(3)廠房跨度在18m以，或上柱高在8m以上； (4)縱向柱列的總數(shù)在七根以下； (5)露天吊車棧橋的柱列。2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置設(shè)置在兩端山墻內(nèi)，抵抗水平風(fēng)荷載的構(gòu)造柱簡(jiǎn)稱為抗風(fēng)柱。2.

14、1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置四、四、抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的功能和布置原則梁的功能和布置原則柱腳：一般采用插入基礎(chǔ)杯口的固接方式。 抗風(fēng)柱上端與屋架的連接有兩個(gè)條件：在水平方向必須與屋架有可靠的連接保證有效地傳遞風(fēng)荷載；在豎向脫開。所以，抗風(fēng)柱與屋架一般采用豎向可以移動(dòng)、水平方向又有較大剛度的彈簧板連接。截面：上柱宜采用矩形截面，尺寸不小于350mm300mm，下柱宜采用工字形或矩形截面?？癸L(fēng)柱主要承受山墻風(fēng)荷載，一般情況下其豎向荷載只有柱自重，故設(shè)計(jì)時(shí)可近似地按受彎構(gòu)件計(jì)算，并應(yīng)考慮正、反兩個(gè)方向

15、的彎矩。若還承受其它豎向荷載，則按偏心受壓構(gòu)件計(jì)算。2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置 2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置n圈梁截面寬度宜與墻體厚度等同圈梁截面寬度宜與墻體厚度等同，當(dāng)墻厚，當(dāng)墻厚240mm時(shí)，不宜小于時(shí)，不宜小于2/3墻厚。圈梁高度應(yīng)為砌體每層厚度的倍數(shù)，且不小于墻厚。圈梁高度應(yīng)為砌體每層厚度的倍數(shù)，且不小于120mm。圈梁。圈梁的縱向鋼筋不宜小于的縱向鋼筋不宜小于410，箍筋間距不大于，箍筋間距不大于300mm。n當(dāng)圈梁在門窗洞口處不連接時(shí)，應(yīng)在洞口上部墻體中布置一道相同當(dāng)圈

16、梁在門窗洞口處不連接時(shí)，應(yīng)在洞口上部墻體中布置一道相同截面的附加圈梁，兩者的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于垂直距離的兩倍，且大于截面的附加圈梁，兩者的搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于垂直距離的兩倍，且大于1m。2h，且1000門窗圈梁附加圈梁h2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置n 作用：作用：連系縱向柱列連系縱向柱列以增強(qiáng)以增強(qiáng)廠房的縱向剛度廠房的縱向剛度并傳遞縱向水并傳遞縱向水平荷載，還平荷載，還承受上部墻體的重量承受上部墻體的重量。n 一般為一般為預(yù)制的簡(jiǎn)支梁預(yù)制的簡(jiǎn)支梁，兩端，兩端擱置在柱牛腿上擱置在柱牛腿上，與柱之間可，與柱之間可采用螺栓或焊接連接。采用螺栓或焊接連

17、接。2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置2.1 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置 2.2 排架計(jì)算識(shí)記領(lǐng)會(huì)排架計(jì)算的內(nèi)容和目的；排架計(jì)算的假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖；排架考慮整體空間工作的概念；了解排架計(jì)算中的三個(gè)問題。單層廠房柱抗剪剛度的定義；用剪力分配法計(jì)算等高排架的方法和物理概念，特別是任意荷載作用時(shí)的情況。應(yīng)用掌握單層廠房的荷載計(jì)算方法，特別是雪荷載、風(fēng)荷載和吊車荷載的計(jì)算方法；熟練掌握各種荷載下等高排架內(nèi)力按剪力分配法的計(jì)

18、算方法；熟練掌握內(nèi)里組合的原則及方法。橫向平面排架（柱子少，剛度差，需進(jìn)行內(nèi)力分析）橫向平面排架（柱子少，剛度差，需進(jìn)行內(nèi)力分析） 縱向平面排架（柱子多，抗側(cè)剛度大，往往不用計(jì)算，縱向平面排架（柱子多，抗側(cè)剛度大，往往不用計(jì)算，僅當(dāng)柱列少，考慮抗震或溫度應(yīng)力時(shí)計(jì)算）僅當(dāng)柱列少，考慮抗震或溫度應(yīng)力時(shí)計(jì)算）排架計(jì)算的主要內(nèi)容：排架計(jì)算的主要內(nèi)容：n各榀排架的幾何尺寸完全相同，作用于廠房上的屋面荷載、各榀排架的幾何尺寸完全相同，作用于廠房上的屋面荷載、雪荷載和風(fēng)荷載都是均布的，可通過雪荷載和風(fēng)荷載都是均布的，可通過縱向縱向相鄰相鄰柱距的中線柱距的中線截截取計(jì)算單元。取計(jì)算單元。n通常通常屋架與柱屋架

19、與柱頂用預(yù)埋鋼板焊接，可視為頂用預(yù)埋鋼板焊接，可視為鉸接鉸接，它只能傳遞，它只能傳遞豎向力和水豎向力和水平力平力，不能傳遞，不能傳遞彎矩彎矩； 排架柱排架柱( (預(yù)制預(yù)制) )插入基礎(chǔ)杯口有一定深度，柱和基礎(chǔ)間用細(xì)石混凝土澆筑插入基礎(chǔ)杯口有一定深度，柱和基礎(chǔ)間用細(xì)石混凝土澆筑成一體，成一體，柱與基礎(chǔ)柱與基礎(chǔ)連接處可視為連接處可視為固定端固定端。n排架橫梁排架橫梁( (屋架或屋面梁屋架或屋面梁) )剛度很大，受力后的剛度很大，受力后的軸向變形可忽略不計(jì)軸向變形可忽略不計(jì)，簡(jiǎn)，簡(jiǎn)化為一化為一剛性連桿剛性連桿，即排架受力后，橫梁兩端的，即排架受力后，橫梁兩端的柱頂水平位移相等柱頂水平位移相等。 1）

20、n排架柱的高度由排架柱的高度由固定端固定端算至算至柱頂鉸結(jié)點(diǎn)柱頂鉸結(jié)點(diǎn)處。排架柱的軸線為柱的幾何處。排架柱的軸線為柱的幾何中心線。當(dāng)柱為變截面柱時(shí)，排架柱的軸線為一折線。中心線。當(dāng)柱為變截面柱時(shí)，排架柱的軸線為一折線。 n排架的跨度以廠房的軸線為準(zhǔn)。橫梁用一條線來代表排架的跨度以廠房的軸線為準(zhǔn)。橫梁用一條線來代表(EA=)(EA=)，由上圖，由上圖(b)(b)改用上圖改用上圖(c)(c)，需在柱的變截面處增加一個(gè)力偶，需在柱的變截面處增加一個(gè)力偶M M，M M 等于上柱傳下等于上柱傳下的豎向力乘以上下柱幾何中心線的間距的豎向力乘以上下柱幾何中心線的間距e e 。 37恒載恒載屋蓋自重屋蓋自重上

21、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吊車荷載荷載Tmax 、Dmax及及Dmin1F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2.2.2 排架荷載計(jì)算排架荷載計(jì)算任務(wù)任務(wù)：確定作用在排架上各：確定作用在排架上各種荷載的性質(zhì)、大小及作用種荷載的性質(zhì)、大小及作用位置。位置。支承在牛腿上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)支承在牛腿上的圍護(hù)結(jié)構(gòu)6F排架柱風(fēng)風(fēng)荷荷載載柱柱自自重重吊車垂直荷載吊車垂直荷載屋蓋集中風(fēng)載屋蓋集中風(fēng)載屋蓋自重屋蓋自重吊車梁自重吊車梁自重圍護(hù)自重圍護(hù)自重排架柱計(jì)算簡(jiǎn)圖吊車水平荷載吊車水平荷載391

22、507501F4F1e2F0e4e3F1M1M2M2M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 421FFF3421FFFF恒載恒載./0 . 2;/5 . 022mkNmkN上人屋面：不上人屋面：包括屋面均布活荷載、雪荷載和屋面積灰活荷載三種包括屋面均布活荷載、雪荷載和屋面積灰活荷載三種；積雪全跨均勻分布。取排架計(jì)算時(shí)，可近似按由荷載規(guī)范確定。屋面積雪分布系數(shù)，確定；年一遇最大積雪的自重得平坦地面上概率統(tǒng)計(jì)所基本雪壓值，當(dāng)?shù)乜諘?50)/(020rrrksmkNssn 考慮活荷載同時(shí)出現(xiàn)

23、可能小，考慮活荷載同時(shí)出現(xiàn)可能小，荷載規(guī)范荷載規(guī)范規(guī)定，屋面均布規(guī)定，屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，取兩者較大值?；詈奢d不與雪荷載同時(shí)考慮，取兩者較大值。n 積灰荷載積灰荷載應(yīng)與應(yīng)與雪荷載雪荷載或或屋面均布荷載屋面均布荷載兩者中的較大值同時(shí)考兩者中的較大值同時(shí)考慮。慮。n 三種活荷載均以豎向集中力的形式作用于柱頂，作用點(diǎn)同屋三種活荷載均以豎向集中力的形式作用于柱頂，作用點(diǎn)同屋蓋恒荷載。蓋恒荷載。n 三種活荷載均屬于可變荷載，都按屋面的水平投影面積計(jì)算，三種活荷載均屬于可變荷載，都按屋面的水平投影面積計(jì)算，荷載分項(xiàng)系數(shù)都取荷載分項(xiàng)系數(shù)都取1.41.4。吊吊車車懸掛吊車：懸掛吊車：手動(dòng)吊車、電

24、動(dòng)葫蘆：手動(dòng)吊車、電動(dòng)葫蘆：橋式吊車：橋式吊車：不列入排架計(jì)算，由有關(guān)支撐不列入排架計(jì)算，由有關(guān)支撐系統(tǒng)承受系統(tǒng)承受不考慮水平荷載不考慮水平荷載利用等級(jí)利用等級(jí)荷載狀態(tài)荷載狀態(tài)A1A1、A2A2、A3 A3 輕級(jí)輕級(jí)A4A4、A5 A5 中級(jí)中級(jí)A6A6、A7A7、A8 A8 重級(jí)重級(jí)下面所講的吊車荷載下面所講的吊車荷載（1 1）作用在排架上的吊車豎向荷載設(shè)計(jì)值）作用在排架上的吊車豎向荷載設(shè)計(jì)值D Dmaxmax，D Dminminn 吊車豎向荷載吊車豎向荷載是是吊車滿載運(yùn)行時(shí)吊車滿載運(yùn)行時(shí)通過輪壓傳給通過輪壓傳給排架柱排架柱的豎的豎向移動(dòng)荷載。橋式吊車由大車和小車組成，大車在吊車梁上向移動(dòng)荷

25、載。橋式吊車由大車和小車組成，大車在吊車梁上沿廠房縱向行駛，小車在大車橋架上沿橫向行駛，帶有吊鉤沿廠房縱向行駛，小車在大車橋架上沿橫向行駛，帶有吊鉤的起重卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在小車上。的起重卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在小車上。吊車吊車n 最大輪壓和最小輪壓可根據(jù)吊車廠家提供的資料查得。最大輪壓和最小輪壓可根據(jù)吊車廠家提供的資料查得。kmax,k3,k2,k1,kmin,P-2GGGPG G1,k1,k分別為大車、小車的自重標(biāo)準(zhǔn)值，等于各分別為大車、小車的自重標(biāo)準(zhǔn)值，等于各自質(zhì)量自質(zhì)量t t與重力加速度的乘積與重力加速度的乘積G G1,k1,km m 1 1g g； G G2,k2,km m 2 2g g；，G G2,k

26、2,kG G3,k3,k與吊車額定起質(zhì)量與吊車額定起質(zhì)量Q Q對(duì)應(yīng)的重力標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)應(yīng)的重力標(biāo)準(zhǔn)值，等于等于額定起重量額定起重量Q Q與與重力加速度的乘積重力加速度的乘積G G3,k3,kQgQg； 2.2.2 2.2.2 荷載計(jì)算荷載計(jì)算三三. .吊車荷載吊車荷載 當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。 注：計(jì)算排架考慮多臺(tái)吊車豎向荷載時(shí)，對(duì)單跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不宜多于2臺(tái)；對(duì)多跨廠房的每個(gè)排架，不宜多于4臺(tái)。1.1.吊車豎向荷載吊車豎向荷載 和和 的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：式中式中 各大輪子下影響線縱標(biāo)值的總和；各大輪子下影響線縱標(biāo)值的總和

27、； 多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)（多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)（P46P46表表2-12-1）。）。 ikkyPDmax,max,kkkikkPPDyPDmax,min,max,min,min,kDmax,kDmin,iy 由于移動(dòng)荷載的作用位置是變化的，使得結(jié)構(gòu)的支座反力、截面內(nèi)力、應(yīng)力、變形等等也是變化的。因此，在移動(dòng)荷載作用下，我們不僅要了解結(jié)構(gòu)不同部位處量值的變化規(guī)律，還要了解結(jié)構(gòu)同一點(diǎn)處的量值隨荷載位置變化而變化的規(guī)律，以便找出可能發(fā)生的最大內(nèi)力是多少，發(fā)生的位置在哪里，此時(shí)荷載位置又怎樣，從而保證結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)和施工。在豎向單位移動(dòng)荷載作用下，結(jié)構(gòu)內(nèi)力、反力或變形的量值隨豎向單位荷載位置移動(dòng)而

28、變化的規(guī)律圖像稱為影響線。 影響線是表示P=1移動(dòng)時(shí)指定截面內(nèi)力值變化的圖。這里是截面位置是不變的。橫標(biāo)代表P=1的位置，縱標(biāo)代表p=1在不同位置上時(shí) 同一截面內(nèi)力不同的值。吊車最大輪壓設(shè)計(jì)值：吊車最大輪壓設(shè)計(jì)值：P Pmaxmax= =Q Q P Pmax,kmax,k Q Q 吊車的荷載分項(xiàng)系數(shù)，吊車的荷載分項(xiàng)系數(shù)，1.4.1.4.吊車最小輪壓設(shè)計(jì)值：吊車最小輪壓設(shè)計(jì)值：P Pminmin= =Q Q P Pmin,kmin,k作用在排架上的吊車豎向荷載設(shè)計(jì)值：作用在排架上的吊車豎向荷載設(shè)計(jì)值：D Dmaxmax= = Q Q D Dmax,kmax,kD Dminmin= = Q Q D

29、 Dmin,kmin,k 注：考慮多臺(tái)吊車水平荷載時(shí)，對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于2臺(tái)。吊車吊車總的橫向水平荷載可按下式取值：總的橫向水平荷載可按下式取值： 式中式中 吊車的額定起重量；吊車的額定起重量； 小車重量；小車重量； 橫向水平荷載系數(shù)。橫向水平荷載系數(shù)。)(, 3, 2,kkkiGGTkG, 3kG, 2 對(duì)于一般四輪橋式吊車，大車每一輪子傳遞給吊車梁的橫向?qū)τ谝话闼妮啒蚴降踯?，大車每一輪子傳遞給吊車梁的橫向水平制動(dòng)力水平制動(dòng)力 為：為： )(, 3, 241kkkGGTikkikkyGGyTT)(, 3, 241max,kT吊車橫向水平荷載作用在吊車梁頂面

30、的水平處。2.2.吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載 如果兩臺(tái)吊車作用下的Dmax已求得，則兩臺(tái)吊車作用下的Tmax可直接由Dmax求得maxminmaxPTDTn 多臺(tái)吊車同時(shí)出現(xiàn)多臺(tái)吊車同時(shí)出現(xiàn)Dmax和和Dmin以及以及Tmax的概率都很小，的概率都很小，因此排架計(jì)算時(shí)，多臺(tái)吊車的豎向荷載和水平荷載都應(yīng)因此排架計(jì)算時(shí)，多臺(tái)吊車的豎向荷載和水平荷載都應(yīng)乘以多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)乘以多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)。折減系數(shù)與吊車的工作。折減系數(shù)與吊車的工作級(jí)別和吊車臺(tái)數(shù)有關(guān)。級(jí)別和吊車臺(tái)數(shù)有關(guān)。多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)參與組合的吊車臺(tái)數(shù)參與組合的吊車臺(tái)數(shù)吊車工作級(jí)別吊車工作級(jí)別A1

31、A1A5A5A6A6A8A82 20.90.90.950.953 30.850.850.900.904 40.80.80.850.85四、四、風(fēng)荷載風(fēng)荷載作用作用在建筑物或構(gòu)筑物表面上計(jì)算用的在建筑物或構(gòu)筑物表面上計(jì)算用的風(fēng)壓，稱為風(fēng)荷載。風(fēng)壓，稱為風(fēng)荷載。作用方向垂直于建筑物表面，有風(fēng)壓力和風(fēng)吸力。作用方向垂直于建筑物表面，有風(fēng)壓力和風(fēng)吸力。0wwzszk。0.1單層廠房，的30度小于高度處的風(fēng)振系數(shù)，高zzmZ基本風(fēng)壓0風(fēng)壓高度變化系數(shù)z（1 1）垂直于主要承重結(jié)構(gòu)建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值）垂直于主要承重結(jié)構(gòu)建筑物表面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載體型系數(shù)s基本風(fēng)壓0風(fēng)荷載體型系數(shù)s以當(dāng)?shù)乜諘缙教沟?/p>

32、面上離地面以當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔想x地面10m10m高高度處，統(tǒng)計(jì)所得度處，統(tǒng)計(jì)所得5050年一遇年一遇1010分鐘平均最大風(fēng)分鐘平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)，速為標(biāo)準(zhǔn)，按按 確定確定的風(fēng)壓。的風(fēng)壓。基本風(fēng)壓可按基本風(fēng)壓可按荷載規(guī)范荷載規(guī)范中全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖或附表中全國(guó)基本風(fēng)壓分布圖或附表D.4D.4的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采用，且不采用，且不得小于得小于0.30kN/m20.30kN/m2。202001600121vvw風(fēng)作用在建筑物表面所引起的實(shí)際壓力或吸力與基本風(fēng)壓的比值。主要表示建風(fēng)作用在建筑物表面所引起的實(shí)際壓力或吸力與基本風(fēng)壓的比值。主要表示建筑物在穩(wěn)定風(fēng)壓下的靜態(tài)風(fēng)壓（吸）力分布規(guī)律，主要與建筑物的筑物

33、在穩(wěn)定風(fēng)壓下的靜態(tài)風(fēng)壓（吸）力分布規(guī)律，主要與建筑物的體形和尺寸體形和尺寸有關(guān)。可按有關(guān)。可按荷載規(guī)范荷載規(guī)范表表7.3.17.3.1查用查用。( (課表附表課表附表P298)P298)風(fēng)壓高度變化系數(shù)與建筑物的風(fēng)壓高度變化系數(shù)與建筑物的高度和地面粗糙度高度和地面粗糙度有關(guān)，地面粗糙度分為有關(guān)，地面粗糙度分為A A、B B、C C、D D四類，可根據(jù)高度和地面粗糙度查荷載規(guī)范四類，可根據(jù)高度和地面粗糙度查荷載規(guī)范。( (課本表課本表2-22-2，P48)P48)風(fēng)壓高度變化系數(shù)z)/(20mknwwzsgzkZ高度處的陣風(fēng)系數(shù)。gz（2 2）當(dāng)計(jì)算維護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)）當(dāng)計(jì)算維護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)維護(hù)結(jié)構(gòu)的局部風(fēng)壓

34、體型系數(shù)按下列規(guī)定取用：維護(hù)結(jié)構(gòu)的局部風(fēng)壓體型系數(shù)按下列規(guī)定取用：1 1）外表面）外表面正壓區(qū)：按荷載規(guī)范表正壓區(qū)：按荷載規(guī)范表7.3.17.3.1采用；采用；負(fù)壓區(qū)：墻面負(fù)壓區(qū)：墻面1.01.0，墻角邊，墻角邊1.81.8，檐口、雨棚、遮陽(yáng)板，檐口、雨棚、遮陽(yáng)板2.02.02 2）內(nèi)表面）內(nèi)表面 對(duì)封閉式建筑物，按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取對(duì)封閉式建筑物，按外表面風(fēng)壓的正負(fù)情況取0.20.2和和0.20.2。風(fēng)壓高度變化系數(shù)2.2.3 用剪力分配法計(jì)算等高排架用剪力分配法計(jì)算等高排架 等高排架等高排架：柱頂水平位移相等的排架。：柱頂水平位移相等的排架。 有有柱頂標(biāo)高相同柱頂標(biāo)高相同和和柱頂標(biāo)高不

35、相同柱頂標(biāo)高不相同兩種。兩種。排架橫梁剛度無窮大、橫梁無軸向變形排架橫梁剛度無窮大、橫梁無軸向變形荷載作用下，所有柱頂?shù)乃轿灰凭嗟?。荷載作用下，所有柱頂?shù)乃轿灰凭嗟?。n1 1 先求橫梁內(nèi)力，再求柱頂剪力（先求橫梁內(nèi)力，再求柱頂剪力（力法力法），適于），適于各種排架各種排架。 2 2 剪力分配法剪力分配法，適于計(jì)算，適于計(jì)算等高排架（本章主要內(nèi)容）等高排架（本章主要內(nèi)容）內(nèi)力。內(nèi)力。單階懸臂柱在柱頂單位水平力作用下的柱頂位移單階懸臂柱在柱頂單位水平力作用下的柱頂位移u1HHuEcILEcIuLcLcIECHnIEHu03331113) 11(13,30nCIInHHLuuC0單階柱水平位

36、移系數(shù)，查附表4-1。n 求柱頂剪力方法：求柱頂剪力方法：u11在柱頂施加單位力時(shí)，產(chǎn)生柱頂位移在柱頂施加單位力時(shí)，產(chǎn)生柱頂位移u；反之，要使柱頂產(chǎn)生單位位移，則應(yīng)在反之，要使柱頂產(chǎn)生單位位移，則應(yīng)在柱頂施加柱頂施加 的力。的力?？梢娍梢?反應(yīng)了柱抵抗側(cè)移的能力，一反應(yīng)了柱抵抗側(cè)移的能力，一般稱為抗剪剛度或側(cè)向剛度。般稱為抗剪剛度或側(cè)向剛度。u1u12.2.3 2.2.3 用剪力分配法計(jì)算等高排架用剪力分配法計(jì)算等高排架一一. .柱頂作用水平集中力柱頂作用水平集中力F時(shí)時(shí)FFuuViniiii111 為使柱頂產(chǎn)生單位水平位移，而需在柱頂施加的為使柱頂產(chǎn)生單位水平位移，而需在柱頂施加的水平力值水

37、平力值 ，稱為該柱的，稱為該柱的抗剪剛度抗剪剛度( (或側(cè)移剛度或側(cè)移剛度) )。u1設(shè)有n根柱，任一柱i的抗剪剛度為 ，則其分擔(dān)的柱頂剪力Vi為：u1 第 i 根排架柱的剪力分配系數(shù)， 按下式計(jì)算：iniiiiuu1112.2.3 2.2.3 用剪力分配法計(jì)算等高排架用剪力分配法計(jì)算等高排架一一. .柱頂作用水平集中力柱頂作用水平集中力F時(shí)時(shí) 求得柱頂剪力求得柱頂剪力Vi 后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩和剪力。后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩和剪力。1.1.當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力F時(shí)，時(shí)，各柱的剪力按其抗剪剛度各柱的剪力按其抗剪剛度與各柱抗剪剛度總

38、和的比例關(guān)系進(jìn)行分配與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。2.2.剪力分配系數(shù)必滿足剪力分配系數(shù)必滿足 。注：注：1i各柱的柱頂剪力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)柱頂處位置無關(guān)，但F 的作用位置對(duì)橫梁內(nèi)力有影響。2. 2. 任意荷載作用時(shí)的剪力分配任意荷載作用時(shí)的剪力分配2. 2. 任意荷載作用時(shí)的剪力分配任意荷載作用時(shí)的剪力分配2. 2. 任意荷載作用時(shí)的剪力分配任意荷載作用時(shí)的剪力分配（a）（b）（c）（d）max3min31101.312.17()1135.91.34.24()11ABMRCkNHMRCkNH C3查附表4-3，C3=1.3 查附錄查附錄4-8得得 n

39、 上柱的底部截面上柱的底部截面的的彎矩和軸力彎矩和軸力比上柱其它截比上柱其它截面要大，故上柱的面要大，故上柱的截面是控制截面；截面是控制截面；n 下柱的上部截面下柱的上部截面在在吊車豎向荷載作用下彎矩吊車豎向荷載作用下彎矩值最大值最大，故下柱的故下柱的截面為控制截面；截面為控制截面； n 下柱的底部截面下柱的底部截面( (位于基礎(chǔ)頂面位于基礎(chǔ)頂面)通常在通常在吊車橫向水吊車橫向水平制動(dòng)力和風(fēng)荷載平制動(dòng)力和風(fēng)荷載作用下作用下彎矩值最大彎矩值最大，而且設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)也需，而且設(shè)計(jì)基礎(chǔ)時(shí)也需要要截面的內(nèi)力截面的內(nèi)力, ,故下柱的故下柱的截面為控制截面。截面為控制截面。 控制截面是指對(duì)柱子配筋和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)起

40、控制作用的那些截面，非所有截面控制截面是指對(duì)柱子配筋和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)起控制作用的那些截面，非所有截面。2. 2. 不同種類內(nèi)力的組合不同種類內(nèi)力的組合內(nèi)力組合的目標(biāo)內(nèi)力組合的目標(biāo)單層廠房排架柱的內(nèi)力有單層廠房排架柱的內(nèi)力有彎矩彎矩M、軸力、軸力N和和剪力剪力V，三種不同的內(nèi)三種不同的內(nèi)力如何搭配，其截面承載力才是最不利？力如何搭配，其截面承載力才是最不利？問題一問題一。、及相應(yīng)的）（；、及相應(yīng)的）（；、及相應(yīng)的）（、及相應(yīng)的）（VMNVMNVNMVNMminmaxmaxmax432;1單層廠房排架柱為單層廠房排架柱為偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件，對(duì)柱的截面配筋起控制作用的是彎對(duì)柱的截面配筋起控制作用的是

41、彎矩矩M、軸力、軸力N，剪力，剪力V一般不起控制作用。一般情況下，可按以下四個(gè)一般不起控制作用。一般情況下，可按以下四個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行不利內(nèi)力組合：項(xiàng)目進(jìn)行不利內(nèi)力組合：對(duì)稱配筋時(shí)，對(duì)稱配筋時(shí)，（1 1）、（）、（2 2）合并為一種合并為一種組合，即組合，即 M max及及相應(yīng)的相應(yīng)的N和和V。通常，上述四種內(nèi)力組合已能滿足設(shè)計(jì)要求，但在通常，上述四種內(nèi)力組合已能滿足設(shè)計(jì)要求，但在某些情況下，他們可能并不是最不利的。某些情況下，他們可能并不是最不利的。有時(shí)有時(shí)M雖然不是最大，而比最大值略小，而其對(duì)應(yīng)雖然不是最大，而比最大值略小，而其對(duì)應(yīng)的軸力的軸力N小很多，則這組內(nèi)力的偏心矩小很多，則這組內(nèi)力的偏心

42、矩e0最大，配最大，配筋量最多，有可能成為最不利的內(nèi)力。筋量最多，有可能成為最不利的內(nèi)力。3. 3. 同一種內(nèi)力的組合荷載效應(yīng)的基本組合同一種內(nèi)力的組合荷載效應(yīng)的基本組合n 對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，其對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)，其承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)的的荷載效應(yīng)荷載效應(yīng)基本組合基本組合可按可按荷載規(guī)范荷載規(guī)范的的簡(jiǎn)化規(guī)則簡(jiǎn)化規(guī)則進(jìn)行組合：進(jìn)行組合：n 對(duì)于不同的荷載（如恒荷載、活荷載）引起的同一種內(nèi)力，荷載如何組合才對(duì)于不同的荷載（如恒荷載、活荷載）引起的同一種內(nèi)力，荷載如何組合才能使這種內(nèi)力最不利能使這種內(nèi)力最不利? ? 問題二問題二（1 1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合：）由可變荷載效

43、應(yīng)控制的組合：上面上面QiKniQiGKKQQGKSSSSSS1119 . 02 . 1)22 . 1) 1恒荷載作用效應(yīng)最大的活荷載恒荷載作用效應(yīng)最大的活荷載荷載荷載QiKciniQiGKSSS135. 1（2 2）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：組合值系數(shù)組合值系數(shù)ci對(duì)風(fēng)荷載為對(duì)風(fēng)荷載為0.6，其他活荷載為，其他活荷載為0.7。荷載分項(xiàng)系數(shù)荷載分項(xiàng)系數(shù)Qi為為1.4。本項(xiàng)組合的可變荷載應(yīng)取為和恒荷載的方向一致，本項(xiàng)組合的可變荷載應(yīng)取為和恒荷載的方向一致，不一致的可變荷載不予組合，如水平風(fēng)荷載，水平不一致的可變荷載不予組合，如水平風(fēng)荷載，水平吊車荷載。切記！吊車荷載。

44、切記！最后的內(nèi)力應(yīng)取由可變荷載效應(yīng)控制和永久荷載效最后的內(nèi)力應(yīng)取由可變荷載效應(yīng)控制和永久荷載效應(yīng)控制的內(nèi)力的應(yīng)控制的內(nèi)力的4. 4. 內(nèi)力組合注意事項(xiàng)內(nèi)力組合注意事項(xiàng)2 2）每次組合都必須包含恒荷載；）每次組合都必須包含恒荷載；3 3）當(dāng)?。┊?dāng)取Nmax或或Nmin為內(nèi)力組合目標(biāo)時(shí)，應(yīng)使相應(yīng)的為內(nèi)力組合目標(biāo)時(shí)，應(yīng)使相應(yīng)的M絕對(duì)值絕對(duì)值盡可能的大，因此對(duì)于不產(chǎn)生軸向力而產(chǎn)生彎矩的荷載項(xiàng)盡可能的大，因此對(duì)于不產(chǎn)生軸向力而產(chǎn)生彎矩的荷載項(xiàng)（如風(fēng)荷載和吊車水平荷載）中的彎矩值也應(yīng)該組合進(jìn)去；（如風(fēng)荷載和吊車水平荷載）中的彎矩值也應(yīng)該組合進(jìn)去；4 4） 風(fēng)荷載風(fēng)荷載有有左風(fēng)左風(fēng)和和右風(fēng)右風(fēng)兩種情況，每次

45、組合只能取其中一兩種情況，每次組合只能取其中一種；種； 1 1）每次組合以一種內(nèi)力為目標(biāo)來決定其他荷載項(xiàng)的取舍；）每次組合以一種內(nèi)力為目標(biāo)來決定其他荷載項(xiàng)的取舍；注意注意D Dmaxmax（或（或D Dminmin）與）與T Tmaxmax的關(guān)系：的關(guān)系： 有有T T必有必有D D； 有有D D未必有未必有T T； 有有D D也應(yīng)有也應(yīng)有T T恒恒+0.9+0.9（任意兩種或兩種以上活荷（任意兩種或兩種以上活荷載）。載）。注意取用的吊車荷載數(shù)目注意取用的吊車荷載數(shù)目對(duì)于有多臺(tái)吊車的廠房：吊車豎向荷載，對(duì)于有多臺(tái)吊車的廠房：吊車豎向荷載，對(duì)單跨廠房，最多只考慮對(duì)單跨廠房，最多只考慮2臺(tái)吊車；多跨

46、臺(tái)吊車；多跨廠房最多考慮廠房最多考慮4臺(tái)。吊車水平荷載，無論臺(tái)。吊車水平荷載，無論單跨或多跨廠房，最多只考慮單跨或多跨廠房，最多只考慮2臺(tái)。同時(shí)臺(tái)。同時(shí)又規(guī)定：多臺(tái)吊車引起的內(nèi)力參與組合又規(guī)定：多臺(tái)吊車引起的內(nèi)力參與組合時(shí)，對(duì)其內(nèi)力要按表中規(guī)定進(jìn)行折減。時(shí)，對(duì)其內(nèi)力要按表中規(guī)定進(jìn)行折減。5 5）對(duì)吊車荷載應(yīng)注意以下三點(diǎn)：）對(duì)吊車荷載應(yīng)注意以下三點(diǎn)： 在恒荷載任一種活荷載的內(nèi)力組合中，只能在吊車的豎向荷載在恒荷載任一種活荷載的內(nèi)力組合中，只能在吊車的豎向荷載D Dmaxmax或或D Dminmin與與吊車水平荷載吊車水平荷載T Tmaxmax兩者中取一種；兩者中取一種；吊車數(shù)（臺(tái)）工作制（級(jí)）折

47、減系數(shù)2中、輕 0.9重0.954中、輕0.8 重0.856 6） 柱底水平剪力對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生彎矩，故在組合截面柱底水平剪力對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生彎矩，故在組合截面-的內(nèi)力時(shí)，要把相應(yīng)的水平剪力值求出。的內(nèi)力時(shí)，要把相應(yīng)的水平剪力值求出。 5. 5. 對(duì)內(nèi)力組合值的評(píng)判對(duì)內(nèi)力組合值的評(píng)判 M M相差不多時(shí)，相差不多時(shí)，對(duì)大偏心受壓即對(duì)大偏心受壓即M/N0.3h0的，的，N小的不利；小的不利；對(duì)小偏心受壓即對(duì)小偏心受壓即M/N0.3h0的，的，N大的不利。大的不利?？砂匆韵乱?guī)則評(píng)判內(nèi)力的組合值：可按以下規(guī)則評(píng)判內(nèi)力的組合值：N N相差不多時(shí)，相差不多時(shí)，M M越大越不利越大越不利; ; 2.2.5 單層

48、廠房排架考慮整體空間作用的基本概念單層廠房排架考慮整體空間作用的基本概念結(jié)構(gòu)規(guī)則荷結(jié)構(gòu)規(guī)則荷載規(guī)則載規(guī)則情況情況1 1：各排架水平位移相同，互不牽制。因此，與沒有縱：各排架水平位移相同，互不牽制。因此，與沒有縱向構(gòu)件連系的單個(gè)排架相同，都屬于平面排架。向構(gòu)件連系的單個(gè)排架相同，都屬于平面排架。左圖是單跨廠房在柱頂水平荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)或荷載情況的不同所產(chǎn)生的四種柱頂水平位移示意圖。結(jié)構(gòu)規(guī)則荷結(jié)構(gòu)規(guī)則荷載規(guī)則載規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則荷載規(guī)則荷載規(guī)則情況情況2 2：廠房?jī)啥擞猩綁?，且其?cè)向剛度很大，故該處水平位移很小，：廠房?jī)啥擞猩綁?，且其?cè)向剛度很大，故該處水平位移很小，山墻對(duì)其他排架有不同

49、程度的約束作用，故柱頂水平位移呈曲線。山墻對(duì)其他排架有不同程度的約束作用，故柱頂水平位移呈曲線。2.2.5 單層廠房排架考慮整體空間作用的基本概念單層廠房排架考慮整體空間作用的基本概念結(jié)構(gòu)規(guī)則荷結(jié)構(gòu)規(guī)則荷載規(guī)則載規(guī)則結(jié)構(gòu)規(guī)則結(jié)構(gòu)規(guī)則荷載不規(guī)則荷載不規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則荷載規(guī)則荷載規(guī)則情況情況3 3：廠房某一排架直接承受荷載作用時(shí)，其他所有排架都因受到牽動(dòng)而產(chǎn)生位移。：廠房某一排架直接承受荷載作用時(shí)，其他所有排架都因受到牽動(dòng)而產(chǎn)生位移。 2.2.5 單層廠房排架考慮整體空間作用的基本概念單層廠房排架考慮整體空間作用的基本概念結(jié)構(gòu)規(guī)則荷結(jié)構(gòu)規(guī)則荷載規(guī)則載規(guī)則結(jié)構(gòu)規(guī)則結(jié)構(gòu)規(guī)則荷載不規(guī)則荷載不規(guī)則

50、結(jié)構(gòu)不規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則荷載規(guī)則荷載規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則結(jié)構(gòu)不規(guī)則荷載不規(guī)則荷載不規(guī)則情況情況4 4：廠房某一排架直接承受荷載作用時(shí)，但廠房?jī)啥擞猩綁?，故各排架的位移最小。：廠房某一排架直接承受荷載作用時(shí)，但廠房?jī)啥擞猩綁?，故各排架的位移最小?.2.5 單層廠房排架考慮整體空間作用的基本概念單層廠房排架考慮整體空間作用的基本概念整體空間作用的基本概念：整體空間作用的基本概念：n 規(guī)范規(guī)范：在：在吊車荷載作用吊車荷載作用下，下，可可考慮廠房整體空間作用?？紤]廠房整體空間作用。各個(gè)排架或山墻都不能單獨(dú)變形，而是互相制約成一個(gè)各個(gè)排架或山墻都不能單獨(dú)變形，而是互相制約成一個(gè)整體，這種排架與排架、排架與山墻之

51、間相互關(guān)聯(lián)的整整體，這種排架與排架、排架與山墻之間相互關(guān)聯(lián)的整體作用稱為廠房的整體空間作用。體作用稱為廠房的整體空間作用。一：一：各橫向排架之間必須有縱向構(gòu)件相聯(lián)；各橫向排架之間必須有縱向構(gòu)件相聯(lián)；產(chǎn)生單廠整體空間作用的條件：產(chǎn)生單廠整體空間作用的條件： 2.2.6 排架計(jì)算中的兩個(gè)問題排架計(jì)算中的兩個(gè)問題1. 1. 縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析有時(shí)因工藝需要，在局部區(qū)段少放若干根柱，形成有時(shí)因工藝需要，在局部區(qū)段少放若干根柱，形成縱向柱距不等的情況，俗稱縱向柱距不等的情況，俗稱“抽柱抽柱”。2.2.6 2.2.6 排架計(jì)算中的兩個(gè)問題排架計(jì)算中的兩個(gè)問題max2Dma

52、x1Pmax2Pmax1Pmax2P1D3Dmaxmaxmaxmaxminmaxmin31max2max2PTDTPPDDDDDD 求得內(nèi)力后，A和C柱的M、V除以2得到原結(jié)構(gòu)單根柱的M和V，軸力根據(jù)實(shí)際受荷情況確定。 縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析要注意的問題縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析要注意的問題 為了符合基本假定，所取計(jì)算單元的縱向?qū)挾炔灰舜笥?4m； 恒載和風(fēng)荷載等的計(jì)算方法用一般排架。對(duì)于吊車荷載，應(yīng)按計(jì)算單元中間排架產(chǎn)生Dmax和Dmin的吊車位置計(jì)算；合并后的吊車荷載為：2.2.6 2.2.6 排架計(jì)算中的兩個(gè)問題排架計(jì)算中的兩個(gè)問題2 2. .排架的水平位移驗(yàn)算排架的水平位移驗(yàn)算 正

53、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uK應(yīng)滿足下列規(guī)定：A1A5級(jí)工作制為級(jí)工作制為HK/1800，A6A8級(jí)工作制為級(jí)工作制為HK/2200ABHKmaxTmaxTKu 當(dāng)當(dāng)uK5mm時(shí)，可不驗(yàn)算相對(duì)水平位移。時(shí)，可不驗(yàn)算相對(duì)水平位移。 當(dāng)當(dāng)5mmuK10mm時(shí)，相對(duì)水平位移限制如下：時(shí)，相對(duì)水平位移限制如下： 對(duì)于露天棧橋柱，除最大吊車的橫向水平荷對(duì)于露天棧橋柱，除最大吊車的橫向水平荷載，還應(yīng)載，還應(yīng)考慮安裝偏差考慮安裝偏差20mm20mm產(chǎn)生的力矩作用產(chǎn)生的力矩作用，uK應(yīng)滿足下列規(guī)定：應(yīng)滿足下列規(guī)定：uK10mm，且，且uKHK/2500 當(dāng)?shù)踯噰嵨?/p>

54、較大時(shí)，為了安全和保證吊車的正常運(yùn)行，需要控制廠房的水平位移。2.3 單層廠房柱識(shí)記領(lǐng)會(huì)單層廠房柱的形式。矩形、工字形截面單層廠房柱的設(shè)計(jì)，包括截面尺寸和外形構(gòu)造尺寸、截面設(shè)計(jì)；施工圖的畫法。應(yīng)用牛腿的定義；牛腿的受力特性；掌握牛腿的設(shè)計(jì)方法，包括截面尺寸的確定、承載力計(jì)算與配筋構(gòu)造。確定外形構(gòu)造尺寸和截面尺寸；確定外形構(gòu)造尺寸和截面尺寸；根據(jù)控制截面最不利內(nèi)力組合進(jìn)行截面配筋并滿足根據(jù)控制截面最不利內(nèi)力組合進(jìn)行截面配筋并滿足構(gòu)造要求；構(gòu)造要求；吊裝階段的驗(yàn)算；吊裝階段的驗(yàn)算；處理好與屋架、吊車梁等構(gòu)件的連接構(gòu)造；處理好與屋架、吊車梁等構(gòu)件的連接構(gòu)造；牛腿設(shè)計(jì)；牛腿設(shè)計(jì)；繪制施工圖。繪制施工圖

55、。n柱的截面尺寸必須具有足夠的柱的截面尺寸必須具有足夠的截面承載力；截面承載力；n對(duì)于對(duì)于6m6m柱距的廠房柱和露天吊車棧橋柱的最小截面尺柱距的廠房柱和露天吊車棧橋柱的最小截面尺寸可參考教材表寸可參考教材表2-42-4。n柱的截面尺寸必須具有足夠的柱的截面尺寸必須具有足夠的截面剛度。截面剛度。 如：避免造成廠房橫向和縱向變形過大；如：避免造成廠房橫向和縱向變形過大； 避免發(fā)生吊車輪和軌道的過早磨損；避免發(fā)生吊車輪和軌道的過早磨損； 避免導(dǎo)致墻體和屋蓋產(chǎn)生裂縫。避免導(dǎo)致墻體和屋蓋產(chǎn)生裂縫。柱的截面設(shè)計(jì)根據(jù)控制截面的最不利內(nèi)力組合（柱的截面設(shè)計(jì)根據(jù)控制截面的最不利內(nèi)力組合（M M，N N），按偏心

56、受壓），按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行，參見上冊(cè)相關(guān)內(nèi)容。構(gòu)件進(jìn)行，參見上冊(cè)相關(guān)內(nèi)容。對(duì)于剛性屋蓋的單層廠房排架柱和露天吊車柱和棧橋柱，其計(jì)算長(zhǎng)度對(duì)于剛性屋蓋的單層廠房排架柱和露天吊車柱和棧橋柱，其計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定取用應(yīng)按規(guī)范的規(guī)定取用。（。（P66P66）2.3.2 2.3.2 矩形柱的設(shè)計(jì)矩形柱的設(shè)計(jì)3.3.吊裝吊裝階段的承載力和裂縫寬度驗(yàn)算階段的承載力和裂縫寬度驗(yàn)算112233吊點(diǎn)彎矩圖*柱身自重應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)柱身自重應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.11.3；*柱的混凝土強(qiáng)度一般按強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的柱的混凝土強(qiáng)度一般按強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的70%考慮；考慮；*一般宜采用單點(diǎn)綁扎起吊，吊點(diǎn)設(shè)在變階處；一般宜采用單點(diǎn)綁扎起吊，

57、吊點(diǎn)設(shè)在變階處；*當(dāng)柱變階處截面吊裝驗(yàn)算配筋不足時(shí)，可在該局部區(qū)段加配短鋼筋。當(dāng)柱變階處截面吊裝驗(yàn)算配筋不足時(shí)，可在該局部區(qū)段加配短鋼筋。驗(yàn)算時(shí)應(yīng)注意以下問題：預(yù)制柱考慮翻身起吊，按圖中預(yù)制柱考慮翻身起吊，按圖中3 3個(gè)截面，根據(jù)吊裝時(shí)混凝土的實(shí)際個(gè)截面，根據(jù)吊裝時(shí)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度，分別進(jìn)行承載力和裂縫寬度驗(yàn)算。強(qiáng)度，分別進(jìn)行承載力和裂縫寬度驗(yàn)算。2.3.2 2.3.2 矩形柱的設(shè)計(jì)矩形柱的設(shè)計(jì)4 4. .構(gòu)造要求構(gòu)造要求 1.柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20； 2.縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm，全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過5% 。 3.柱內(nèi)縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm；對(duì)水平澆筑的預(yù)

58、制柱，其最小凈間距不應(yīng)小于25mm和d。 4.偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋，其中距不宜大于350mm。2.3.3 2.3.3 牛腿牛腿 在廠房結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土柱中，常在其支承屋架、托架、吊車梁和連系梁等構(gòu)件的部位，設(shè)置從柱側(cè)面伸出的短懸臂，稱為牛腿。0ah0ah 牛腿按承受的豎向力作用點(diǎn)至牛腿根部柱邊緣水平距離的不同分為兩類： 時(shí)為長(zhǎng)牛腿，按懸臂梁進(jìn)行設(shè)計(jì)； 時(shí)為短牛腿 ，簡(jiǎn)稱牛腿，是一個(gè)變截面短懸臂深梁。（圖）Fvaash0hFvaash0h容。短牛腿；本節(jié)介紹內(nèi)計(jì)；長(zhǎng)牛腿；按懸臂梁設(shè)00haha平距離。平距離。至牛腿根部柱邊緣的水至牛腿根部柱

59、邊緣的水豎向荷載合力作用點(diǎn)豎向荷載合力作用點(diǎn)；牛腿根部的有效高度牛腿根部的有效高度ah02.3.3 2.3.3 牛腿牛腿1 1. .牛腿破壞的試驗(yàn)研究結(jié)果牛腿破壞的試驗(yàn)研究結(jié)果1）.牛腿的受力特點(diǎn) 試驗(yàn)研究表明，從加載至破壞，牛腿大體經(jīng)歷彈性、裂縫出現(xiàn)與開展 和最后破壞三個(gè)階段。 a/h0值是影響斜裂縫出現(xiàn)遲早的主要參數(shù)（a/h0 越大，出現(xiàn)斜裂縫的荷載越?。?。u當(dāng)達(dá)到極限值的2040%，出現(xiàn)垂直裂縫；u在極限荷載的4060%，出現(xiàn)第一條斜裂縫；u約極限荷載的80%，突然出現(xiàn)第二條斜裂縫。F2.3.3 2.3.3 牛腿牛腿1 1. .牛腿破壞的試驗(yàn)研究結(jié)果牛腿破壞的試驗(yàn)研究結(jié)果2）.牛腿的破壞

60、形態(tài) 牛腿的破壞主要取決于a/h0值，一般有以下三種破壞形態(tài)：隨著a/h0值的不同，牛腿主要有以下幾種破壞形態(tài)： 局部壓碎破壞 剪切破壞彎曲破壞當(dāng)0.75a/h0 1和縱向受力鋼筋配筋率較低時(shí)，發(fā)生彎曲破壞。當(dāng)a/h0 0.1時(shí)，發(fā)生純剪破壞；當(dāng)a/h0 =0.1 0.75時(shí)，隨著荷載的增加，斜裂縫逐漸貫通發(fā)生斜壓破壞；當(dāng)a/h0 =0.1 0.75時(shí)，有可能突然出現(xiàn)貫通的長(zhǎng)斜裂縫，發(fā)生斜拉破壞。由于加載板過小而導(dǎo)致加載板下混凝土局部壓碎破壞。2.2.牛牛腿的設(shè)計(jì)腿的設(shè)計(jì) 牛腿設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：確定牛腿的截面尺寸、承載力計(jì)算和配筋構(gòu)造。1）.截面尺寸的確定確定原則確定原則*以控制斜裂縫的形成與