單層工業(yè)廠房

第二章單層工業(yè)廠房單層廠房對(duì)各種類型的工業(yè)消費(fèi)有較大的適用性，因此其運(yùn)用范圍比較廣泛。設(shè)有重型的機(jī)器及設(shè)備，產(chǎn)品較重且輪廓尺寸較大，都適宜于采用單層廠房，如冶煉、軋鋼、鑄造、鍛壓、金工、裝配等車間。單層廠房便于定型設(shè)計(jì)，使構(gòu)件規(guī)范化、系列化、通用化，使構(gòu)配件消費(fèi)工廠化、施工機(jī)械化的程度提高，縮短設(shè)計(jì)和施工時(shí)間。概述第二章單層工業(yè)廠房概述單層廠房的構(gòu)造類型：混合構(gòu)造混凝土構(gòu)造鋼構(gòu)造適用于無(wú)吊車或吊車噸位不超越5t，且跨度在15m以內(nèi)，柱頂標(biāo)高在8m以下，無(wú)特殊要求的小型廠房。適用于吊車噸位在250t以上或跨度大于36m的大型廠房或有特殊工藝要求的廠房。其它大部分廠房。第二章單層工業(yè)廠房概述單層廠房的構(gòu)外型式：排架構(gòu)造剛架構(gòu)造有等高、不等高、鋸齒形等多種方式，跨度可超越30m，高度達(dá)20～30m，吊車噸位可達(dá)150t。有三鉸剛架、兩鉸剛架、弧形剛架等，跨度16～24m，高度6～10m，吊車噸位不大于10t。本章主要講述鋼筋混凝土鉸結(jié)排架構(gòu)造的單層廠房某小型廠房裝配式三鉸門式剛架第二章單層工業(yè)廠房概述羽毛球館裝配式門式剛架〔兩鉸剛架，橫梁反彎點(diǎn)處做接頭〕第二章單層工業(yè)廠房概述第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置一、構(gòu)造組成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—根底；10—連系梁；11—根底梁；12—天窗架垂直支撐；13—屋架下弦橫向程度支撐；14—屋架端部垂直支撐；15—柱間支撐第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置二、傳力道路作用在排架構(gòu)造廠房的荷載地基反力橫向排架第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置二、傳力道路作用在排架構(gòu)造廠房的荷載縱向排架第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置二、傳力道路(豎向荷載〕屋面荷載屋面板天窗架屋架柱吊車梁連系梁基礎(chǔ)地基根底梁吊車豎向荷載縱墻重第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置二、傳力道路(橫向程度荷載〕吊車橫向制動(dòng)力屋面板天窗架屋架柱吊車梁基礎(chǔ)地基縱墻橫向風(fēng)荷載橫向地震作用第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置二、傳力道路(縱向程度荷載〕吊車縱向制動(dòng)力天窗架屋蓋柱吊車梁抗風(fēng)柱基礎(chǔ)地基山墻縱向風(fēng)荷載縱向地震作用第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置柱網(wǎng)布置的普通原那么應(yīng)為：〔1〕符合消費(fèi)工藝和運(yùn)用要求；〔2〕建筑平面和構(gòu)造方案經(jīng)濟(jì)合理；〔3〕在廠房構(gòu)造方式和施工方法上具有先進(jìn)性和合理性；〔4〕符合<廠房建筑一致化根本規(guī)那么>的有關(guān)規(guī)定；〔5〕順應(yīng)消費(fèi)開展和技術(shù)革新的要求。1.柱網(wǎng)布置第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置1.柱網(wǎng)布置也可以采用21m、27m、33m的跨度，9m的柱距。第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置2.變形縫伸縮縫防震縫沉降縫裝配式排架構(gòu)造伸縮縫最大間距：室內(nèi)或土中：100m；露天：70m普通不設(shè)。當(dāng)廠房相鄰兩部分高度相差很大(如l0m以上)；兩跨間吊車起分量相差懸殊；地基承載力或下臥層土質(zhì)有較大差別；或廠房各部分的施工時(shí)間先后相差很長(zhǎng)；土壤緊縮程度不同等情況時(shí)應(yīng)設(shè)置。防震縫寬：平行排架方向及廠房與附屬建筑間設(shè)縫時(shí)：50～90mm；在廠房的縱橫跨交接處設(shè)縫時(shí)：100～150mm。地震區(qū)的伸縮縫和沉降縫均應(yīng)符合防震縫要求。第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置3.支撐屋蓋支撐柱間支撐上弦橫向程度支撐下弦橫向程度支撐下弦縱向程度支撐垂直支撐上弦程度系桿下弦程度系桿單層廠房的支撐第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置〔1〕上弦橫向程度支撐作用：保證屋架上弦桿在平面外的穩(wěn)定和屋蓋縱向程度剛度；作為山墻抗風(fēng)柱頂端的程度支座，接受由山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載和其它縱向程度荷載，并將其傳至廠房的縱向柱列。布置原那么：無(wú)檁屋蓋但銜接不符合要求〔三點(diǎn)焊接、屋面板縱肋間隙用C20細(xì)石混凝土灌實(shí)〕或有檁屋蓋應(yīng)布置上弦橫向程度支撐。位置：布置在廠房?jī)啥嘶蚩v向溫度區(qū)段兩端；第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置〔2〕下弦橫向程度支撐作用：保證將屋架下弦遭到的程度力傳至縱向排架柱頂；防止屋架下弦的側(cè)向振動(dòng)。滿足以下條件之一即需布置：①?gòu)S房跨度大于18m；②屋架下弦設(shè)有懸掛吊車或廠房?jī)?nèi)有較大的振動(dòng)；③山墻抗風(fēng)柱支在屋架下弦上。位置：屋架下弦程度面內(nèi)，與上弦橫向程度支撐在同一柱間第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置〔3〕下弦縱向程度支撐作用：提高屋蓋構(gòu)造的橫向程度剛度，保證橫向程度力的縱向分布，加強(qiáng)排架的空間任務(wù)性能。布置原那么：應(yīng)根據(jù)廠房跨度、跨數(shù)和高度、屋蓋承重構(gòu)造方案、吊車噸位及任務(wù)制等要素來(lái)確定。有托架時(shí)必需設(shè)置。位置：與橫向支撐構(gòu)成封鎖支撐體系；有托架的柱間和兩端相鄰的一個(gè)柱間。第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置〔4〕垂直支撐及程度系桿作用：垂直支撐和下弦程度系桿是用以保證屋架的整體穩(wěn)定(抗傾覆)以及防止在吊車任務(wù)時(shí)(或有其他振動(dòng))屋架下弦的側(cè)向顫抖。上弦程度系桿那么用以保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定(防止部分失穩(wěn))。布置原那么：跨度＞18m時(shí)，應(yīng)在第一或第二柱間設(shè)置端部垂直支撐并在下弦設(shè)置通長(zhǎng)程度系桿；………第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置屋蓋支撐系統(tǒng)的作用1.保證屋蓋構(gòu)造的整體穩(wěn)定；2.為屋架弦桿提供必要的側(cè)向支承點(diǎn)，防止受壓桿件側(cè)向失穩(wěn)，防止受拉桿件產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)；3.接受和傳送程度荷載以及保證屋蓋的平安施工和質(zhì)量。設(shè)置原那么：a.廠房?jī)?nèi)設(shè)置任務(wù)級(jí)別為A6～A8吊車，或吊車任務(wù)級(jí)別為A1～A5且起分量在10噸或以上；

b.廠房跨度在18米及18米以上，或柱高在8米以上；

c.縱向柱的總數(shù)每排在7根以下；

d.設(shè)有3噸及3噸以上懸掛式吊車；

e.設(shè)有露天吊車的柱列。位置：上柱支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段的兩端和中央或臨近中央的柱間；下柱支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央的柱間?！?〕柱間支撐作用：a.加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性。

b.將屋蓋系統(tǒng)傳來(lái)的山墻風(fēng)荷載和吊車縱向制動(dòng)力等傳至根底。第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置4.抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁和根底梁抗風(fēng)柱：使山墻遭到的風(fēng)載一部分經(jīng)抗風(fēng)柱下端直接傳至根底和經(jīng)上端經(jīng)過(guò)屋蓋系統(tǒng)傳至縱向柱列。圈梁：將墻體同廠房柱箍在一同，以加強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載引起對(duì)廠房的不利影響。連系梁：連系縱向柱列，以加強(qiáng)廠房的縱向剛度并傳送風(fēng)載到縱向柱列。此外，連系梁還接受其上部墻體的分量。過(guò)梁、根底梁：過(guò)梁承托門窗洞口上部墻體的分量；根底梁承托維護(hù)墻體的分量。詳細(xì)布置要求見教材。第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置4.抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁和根底梁第二章單層工業(yè)廠房2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置2.1單層工業(yè)廠房的構(gòu)造組成和布置三、構(gòu)造布置第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算一、排架計(jì)算模型1．計(jì)算單元由相鄰柱距的中線截取部分作為計(jì)算單元第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算一、排架計(jì)算模型2．根本假定(1)柱下端固接于根底頂面，橫梁鉸接在柱上；(2)橫梁為沒(méi)有軸向變形的剛性桿件。柱的計(jì)算軸線應(yīng)取上、下部柱截面的形心線。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算一、排架計(jì)算模型3．柱截面尺寸及柱高柱截面尺寸要能滿足承載力與剛度的要求，主要取決于廠房的跨度、高度及吊車起分量等參數(shù)，可參考同類廠房或按表2.1~2.3初步選定。柱總高H=柱頂標(biāo)高+根底底面標(biāo)高的絕對(duì)值-初步擬定的根底高度；上柱高HU＝柱頂標(biāo)高-軌頂標(biāo)高+軌道構(gòu)造高度+吊車梁梁高。根底底面標(biāo)高根底高度室內(nèi)地面標(biāo)高柱頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高軌道構(gòu)造高度吊車梁梁高HHU第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖1．恒荷載屋蓋自重P1上柱自重P2下柱自重P3吊車梁及軌道等零件自重P4支承在柱牛腿上維護(hù)構(gòu)造等分量P5屋蓋、吊車梁和柱的自重，以及支承在柱上的圍護(hù)墻的分量等，其值可根據(jù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和資料的重力密度進(jìn)展計(jì)算；對(duì)于規(guī)范構(gòu)件，可從規(guī)范圖集上查出。P1P1P2P2P3P3P4P4P5第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖1．恒荷載〔以屋蓋自重為例〕P1P1e1e0e1e0P1P1M1=P1e1M,1=P1e0M1M,1M1M1M,1M,1P1作用下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖P1僅使柱子受壓，不產(chǎn)生其它內(nèi)力，不需求進(jìn)展排架內(nèi)力分析第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖2．屋面活荷載雪荷載屋面均布活荷載屋面積灰荷載雪荷載：根據(jù)<荷載規(guī)范>取用屋面程度投影面上的雪荷載規(guī)范值可按下式計(jì)算：——雪荷載規(guī)范值，——根本雪壓，，根據(jù)<荷載規(guī)范>取用——屋面積雪分布系數(shù)，可根據(jù)各類屋面的外形從<荷載規(guī)范>中查出。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖2．屋面活荷載PQPQe1e0e1e0PQPQMQ=PQe1M,Q=PQe0MQM,QMQM,QM,QMQPQ作用下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖排架計(jì)算時(shí)，屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)思索，僅取兩者中的較大值；屋面積灰荷載應(yīng)與前面兩者中的較大值同時(shí)思索；以上三種荷載的荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.4。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載吊車豎向荷載吊車程度荷載吊車橫向程度荷載吊車縱向程度荷載第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算3．吊車荷載——吊車豎向荷載二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖最大輪壓最小輪壓當(dāng)?shù)踯嚻鸱至康竭_(dá)額定最大值Q，而小車同時(shí)駛到大車橋一端的極限位置時(shí)，那么作用在該柱列吊車梁軌道上的壓力到達(dá)最大值，稱為最大輪壓；此時(shí)作用在對(duì)面柱列軌道上的輪壓那么為最小輪壓。由<起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范>查取。Fp,maxFp,min第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載——吊車豎向荷載兩臺(tái)吊車由吊車梁傳給柱子的最大吊車豎向荷載的規(guī)范值與最小吊車豎向荷載規(guī)范值：第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算DmaxDmine4e4DminDmaxMmax=Dmaxe4Mmin=Dmine4MmaxMmin二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載——吊車豎向荷載吊車豎向荷載作用下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖排架計(jì)算思索多臺(tái)吊車豎向荷載時(shí)，對(duì)一層吊車的單跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不宜多于2臺(tái)；對(duì)一層吊車的多跨廠房的每個(gè)排架，不宜多于4臺(tái)。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載——吊車橫向程度荷載吊車的橫向程度荷載主要是指小車程度剎車或啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，其方向與軌道垂直，可由正、反兩個(gè)方向作用在吊車梁的頂面與柱結(jié)合處。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載——吊車橫向程度荷載吊車上每個(gè)輪子傳送給吊車梁的橫向程度力為：——橫向制動(dòng)力系數(shù)，見教材n——每臺(tái)吊車兩端的總輪數(shù),普通為4gk——小車分量Gk——額定起分量第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載——吊車橫向程度荷載廠房中同時(shí)有兩臺(tái)吊車剎車時(shí)，作用在柱子上的吊車最大橫向程度荷載為：第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載——吊車橫向程度荷載吊車橫向程度荷載作用下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖Tmax,kTmax,k計(jì)算吊車程度荷載，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)。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載——吊車縱向程度荷載吊車的縱向程度荷載是指大車剎車或啟動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力，作用于剎車輪與軌道的接觸點(diǎn)上，方向與軌道方向一致，由廠房的縱向排架承當(dāng)。吊車縱向程度荷載規(guī)范值按下式計(jì)算：

——吊車臺(tái)數(shù)——每臺(tái)吊車一側(cè)剎車輪數(shù)，普通為1計(jì)算吊車程度荷載，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)。按作用在一邊軌道上一切剎車輪的最大輪壓之和的10％采用。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算表2-4多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)參與組合的吊車臺(tái)數(shù)吊車的工作級(jí)別A1～A5A6～A82340.900.850.800.950.900.80二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖3．吊車荷載多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖4．風(fēng)荷載作用在排架上的風(fēng)荷載，是由計(jì)算單元這部分墻身和屋面?zhèn)鱽?lái)的，其作用方向垂直于建筑物的外表，分壓力和吸力兩種。風(fēng)荷載的規(guī)范值可按下式計(jì)算：——根本風(fēng)壓?！L(fēng)振系數(shù)。——風(fēng)荷載體型系數(shù)?！L(fēng)壓高度變化系數(shù)?？蓮?lt;荷載規(guī)范>中查取。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算二、排架荷載計(jì)算及各種荷載下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖4．風(fēng)荷載風(fēng)荷載作用下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖排架計(jì)算時(shí)，作用于柱頂以下墻面的風(fēng)荷載按均布荷載思索，按柱頂標(biāo)高取值；柱頂至屋脊間屋蓋部分荷載，仍取為均布荷載，其對(duì)排架的作用那么按作用在柱頂?shù)某潭燃酗L(fēng)荷載思索。B——計(jì)算單元寬度。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算三、排架內(nèi)力計(jì)算等高排架——柱頂位移一樣的排架不等高排架——柱頂位移不一樣的排架ΔΔΔΔΔ1等高排架不等高排架等高排架用剪力分配法進(jìn)展計(jì)算不等高排架用力法、位移法進(jìn)展計(jì)算第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算三、排架內(nèi)力計(jì)算——等高排架1.單階懸臂柱的“抗側(cè)移剛度〞由構(gòu)造力學(xué)可知，當(dāng)單位程度力作用于單階懸臂柱頂時(shí)，柱頂程度位移為：假設(shè)使柱頂產(chǎn)生單位程度位移，那么作用在柱頂上的程度力應(yīng)為稱為柱的“抗側(cè)移剛度〞。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算三、排架內(nèi)力計(jì)算——等高排架2.柱頂作用程度集中力F時(shí)排架的內(nèi)力計(jì)算由于橫梁無(wú)軸向變形，所以，各柱頂?shù)某潭任灰浦迪嗟鹊?，即：取柱頂上部為隔離體，由平衡條件得：第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算三、排架內(nèi)力計(jì)算——等高排架2.柱頂作用程度集中力F時(shí)排架的內(nèi)力計(jì)算由“抗側(cè)移剛度〞概念知：那么：故：第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算三、排架內(nèi)力計(jì)算——等高排架3.恣意荷載作用時(shí)排架的內(nèi)力計(jì)算TmaxABTmaxABRABR=+(a)(b)(c)第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算三、排架內(nèi)力計(jì)算——等高排架3.恣意荷載作用時(shí)排架的內(nèi)力計(jì)算TmaxABRABRTmaxAR=(b)(c)R由力學(xué)方法求得，已編成有關(guān)圖表，可根據(jù)荷載情況直接查表求得。利用剪力分配法求得。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算五、排架思索廠房空間作用時(shí)的計(jì)算排架與排架、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。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算五、排架思索廠房空間作用時(shí)的計(jì)算廠房的整體空間作用大小通常用“空間作用分配系數(shù)〞來(lái)表示：的大小，與以下要素有關(guān)：(1)屋蓋剛度(2)廠房?jī)啥擞袩o(wú)山墻(3)廠房長(zhǎng)度(4)荷載方式目前在單層廠房計(jì)算中，僅在分析吊車荷載內(nèi)力時(shí)，才思索廠房的空間作用。越小，空間作用越大第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算五、排架思索廠房空間作用時(shí)的計(jì)算單跨廠房空間作用分配系數(shù)第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算五、排架思索廠房空間作用時(shí)的計(jì)算平面排架思索廠房空間作用的計(jì)算方法：μR=+AB(c)(1-μ)RBTmaxA(a)(b)TmaxABR第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算四、排架內(nèi)力組合1．控制截面能對(duì)柱內(nèi)配筋起控制造用的截面稱為“控制截面〞上柱：最大彎矩及軸力通常產(chǎn)生于上柱的底截面I-I，此即上柱的控制截面。下柱：在吊車豎向荷載作用下，牛腿頂面處Ⅱ-Ⅱ截面的彎矩最大；在風(fēng)荷載或吊車橫向程度力作用下，柱底截面Ⅲ-Ⅲ的彎矩最大，故常取此兩截面為下柱的控制截面。第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算四、排架內(nèi)力組合2．荷載效應(yīng)組合〔根本組合〕〔1〕由可變荷載效應(yīng)控制的組合:〔2〕由永久荷載效應(yīng)控制的組合：(1)1.2(1.0)永久＋1.4屋面+1.4×0.7吊車+1.4×0.6風(fēng)(2)1.2(1.0)永久＋1.4吊車+1.4×0.7屋面+1.4×0.6風(fēng)(3)1.2(1.0)永久＋1.4風(fēng)+1.4×0.7屋面+1.4×0.7吊車(4)1.35永久＋1.4×0.7屋面＋1.4×0.6風(fēng)＋1.4×0.7吊車第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算四、排架內(nèi)力組合常用的幾種荷載效應(yīng)組合分為：2．荷載組合第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算四、排架內(nèi)力組合3．內(nèi)力組合(1)與相應(yīng)的；(2)與相應(yīng)的；(3)與相應(yīng)的(取絕對(duì)值較大者)；(4)與相應(yīng)的(取絕對(duì)值較大者)；

(5)及相應(yīng)的第二章單層工業(yè)廠房2.2排架計(jì)算2.2排架計(jì)算四、排架內(nèi)力組合(1)永久荷載是一直存在的，故無(wú)論何種組合均應(yīng)參與；(2)在吊車豎向荷載中，對(duì)單跨廠房應(yīng)在與中取一個(gè)；對(duì)多跨廠房，因普通按不多于四臺(tái)吊車思索，故只能在不同跨各取一項(xiàng)；(3)吊車的最大橫向程度荷載同時(shí)作用于其左、右兩邊的柱上。其方向可左，可右，不論單跨還是多跨廠房，由于只思索兩臺(tái)吊車，故組合時(shí)只能選擇向左或向右；(4)同一跨內(nèi)的與不一定同時(shí)發(fā)生，但組合時(shí)不能僅選用，而不選或，由于不能脫離吊車豎向荷載而獨(dú)立存在；(5)左、右向風(fēng)不能夠同時(shí)發(fā)生。內(nèi)力組合時(shí)應(yīng)留意的事項(xiàng)：第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱一、柱的方式矩形截面柱：外形簡(jiǎn)單，施工方便，但自艱苦，經(jīng)濟(jì)目的差，主要用于截面高度的偏壓柱。I形柱：較合理地利用資料，在單層廠房中運(yùn)用較多，已有全國(guó)通用圖集可供設(shè)計(jì)者選用。但當(dāng)截面高度后，自重較大，吊裝較困難，故運(yùn)用范圍遭到一定限制。雙肢柱：分為平腹桿與斜腹桿兩種。前者構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造方便，在普通情況下受力合理，且腹部整齊的矩形孔洞便于布置工藝管道，故運(yùn)用較廣泛。當(dāng)接受較大程度荷載時(shí)，宜采器具有桁架受力特點(diǎn)的斜腹桿雙肢柱。管柱：分為圓管和方管(外方內(nèi)圓)混凝土柱，以及鋼管混凝土柱三種。第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱當(dāng)h≤500mm時(shí)，采用矩形；當(dāng)600≤h≤800mm時(shí)，采用矩形或I形；當(dāng)900≤h≤1200mm時(shí)，采用I形；當(dāng)1300≤h≤1500mm時(shí)，采用工形或雙肢柱；當(dāng)h≥1600mm時(shí)，采用雙肢柱。柱的常用截面尺寸，可查表2.4.2~表2.4.5。對(duì)于管柱或其它柱型可根據(jù)閱歷和工程詳細(xì)條件選用。一、柱的方式第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱二、柱的設(shè)計(jì)1．截面尺寸柱的截面尺寸可按表2.4.2～2.4.5確定。I形柱的翼緣高度不宜小于120mm，腹板厚度不應(yīng)小于100mm，當(dāng)處于高溫或侵蝕性環(huán)境中，翼緣和腹板的尺寸均應(yīng)適當(dāng)增大。I形柱的腹板可以開孔洞，當(dāng)孔洞的橫向尺寸小于柱截面高度的一半，豎向尺寸小于相鄰兩孔洞中距的一半時(shí)，柱的剛度可按實(shí)腹工形柱計(jì)算，承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除孔洞的減弱部分。當(dāng)開孔尺寸超越上述范圍時(shí)，那么應(yīng)按雙肢柱計(jì)算。2．截面配筋設(shè)計(jì)采用對(duì)稱配筋，按偏心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。排架柱思索二階效應(yīng)的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算：——一階彈性分析柱端彎矩設(shè)計(jì)值——排架柱的計(jì)算長(zhǎng)度，按表2-7。第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱二、柱的設(shè)計(jì)3．吊裝運(yùn)輸階段的驗(yàn)算〔承載力及裂痕寬度驗(yàn)算〕吊裝時(shí)：〔吊點(diǎn)設(shè)在變階處〕計(jì)算簡(jiǎn)圖荷載〔柱自重，思索動(dòng)力系數(shù)1.5〕混凝土強(qiáng)度〔按設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％思索〕平安等級(jí)〔降低一級(jí)思索〕平吊和翻身吊運(yùn)輸階段的驗(yàn)算，可根據(jù)支點(diǎn)位置，按上述方法進(jìn)展。平吊翻身吊第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱二、柱的設(shè)計(jì)4．牛腿設(shè)計(jì)單層廠房排架柱普通都帶有短懸臂(牛腿)以支承吊車梁、屋架及連系梁等，并在柱身不同標(biāo)高處設(shè)有預(yù)埋件，以便和上述構(gòu)件及各種支撐進(jìn)展銜接邊柱牛腿；中柱牛腿；支承屋架牛腿1第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱牛腿指的是其上荷載的作用點(diǎn)至下柱邊緣的間隔(短懸臂梁的有效高度)的短懸臂梁。它的受力性能與普通的懸臂梁不同，屬變截面深梁。環(huán)氧樹脂牛腿模型的光彈實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖〔〕。第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱牛腿的破壞形狀剪切破壞斜壓破壞彎壓破壞部分承壓破壞第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱隨著荷載添加，首先牛腿上外表與上柱交接處出現(xiàn)垂直裂痕，但它一直開展很小(當(dāng)配有足夠受拉鋼筋時(shí))，對(duì)牛腿的受力性能影響不大，當(dāng)荷載增至40～60％的極限荷載時(shí)，在加載板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)斜裂縫①，并不斷開展；當(dāng)荷載增至70％～80％的極限荷載時(shí)，在裂痕①的外側(cè)附近出現(xiàn)大量短小斜裂痕；隨荷載繼續(xù)添加，當(dāng)這些短小斜裂痕相互貫穿時(shí)，混凝土剝落崩出，闡明斜壓主壓應(yīng)力已達(dá),牛腿即破壞。也有少數(shù)牛腿在斜裂痕①開展到相當(dāng)穩(wěn)定后，忽然從加載板外側(cè)出現(xiàn)一條通長(zhǎng)斜裂痕②，然后隨此斜裂痕的開展,牛腿破壞。破壞時(shí)，牛腿上部的縱向程度鋼筋象桁架的拉桿樣，從加載點(diǎn)到固定端的整個(gè)長(zhǎng)度上，其應(yīng)力近于均勻分布，并到達(dá)。斜壓破壞的破壞特征：第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖牛腿的配筋計(jì)算與構(gòu)造要求第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱牛腿尺寸確實(shí)定牛腿的寬度與柱寬一樣。牛腿的高度是按抗裂要求確定的。因牛腿負(fù)載很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其在運(yùn)用荷載下不出現(xiàn)裂痕。影響牛腿第一條斜裂痕出現(xiàn)的主要參數(shù)是剪跨比、程度荷載與豎向荷載的值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)回歸分析，可得以下計(jì)算公式:——裂痕控制系數(shù)，對(duì)支撐吊車梁的牛腿，取；,對(duì)其他牛腿，取第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱牛腿的縱向受力鋼筋由接受豎向力所需的受拉鋼筋和接受程度拉力所需的程度錨筋組成，鋼筋的總面積，應(yīng)按下式計(jì)算：第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱接受豎向力所需的縱向受力鋼筋的配筋率，按牛腿的有效截面計(jì)算，不應(yīng)小于0.2%及,也不宜大于0.6％；其數(shù)量不宜少于4根，直徑不宜小于12mm?？v向受拉鋼筋的一端伸入柱內(nèi)，并應(yīng)具有足夠的錨固長(zhǎng)度，其程度段長(zhǎng)度不小于，在柱內(nèi)的垂直長(zhǎng)度，除滿足錨固長(zhǎng)度外，尚不小于,不大于；另一端沿牛腿外緣彎折，并伸入下柱150mm?？v向受拉鋼筋是拉桿，不得下彎兼作彎起鋼筋。第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱牛腿內(nèi)應(yīng)按構(gòu)造要求設(shè)置程度箍筋及彎起鋼筋，它能起抑制裂痕的作用。程度箍筋應(yīng)采用直徑6mm～12mm的鋼筋，在牛腿高度范圍內(nèi)均勻布置，間距100mm～150mm。但在任何情況下，在上部范圍內(nèi)的程度箍筋的總截面面積不宜小于接受豎向力的受拉鋼筋截面面積的二分之一。第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱當(dāng)牛腿的剪跨比時(shí)，宜設(shè)置彎起鋼筋。彎起鋼筋宜用變形鋼筋，并應(yīng)配置在牛腿上部至之間主拉力較集中的區(qū)域，以保證充分發(fā)揚(yáng)其作用。彎起鋼筋的截面面積不宜小于接受豎向力的受拉鋼筋截面面積的1/2，數(shù)量不少于2根，直徑不宜小于12mm。第二章單層工業(yè)廠房2.3單層廠房柱2.3單層廠房柱第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底一、根底底面尺寸確實(shí)定根底的底面尺寸應(yīng)按地基的承載才干和變形條件來(lái)確定承載才干1.軸心受壓根底基底尺寸應(yīng)滿足下式要求：——相應(yīng)于荷載效應(yīng)規(guī)范組合時(shí)，上部構(gòu)造傳到根底頂面的豎向力值；——根底自重和根底上的土重；——修正后的地基承載力特征值?！椎酌婷娣e；——根底底面處的壓應(yīng)力規(guī)范值；第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底設(shè)為思索根底自重規(guī)范值和根底上的土重后的平均重度，常?。籨為根底的埋置深度，那么基底面積應(yīng)滿足：第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底2.偏心受壓根底根底底面兩邊緣的最大和最小應(yīng)力為:第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底基底壓應(yīng)力應(yīng)符合以下條件：〔1〕〔2〕〔3〕有吊車廠房〔4〕無(wú)吊車廠房或第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底二、根底高度確實(shí)定根底高度h是按構(gòu)造要求及滿足柱對(duì)根底的沖切承載力或受剪承載力兩個(gè)條件決議的。沖切承載力計(jì)算：——按荷載效應(yīng)根本組合計(jì)算并思索構(gòu)造重要性系數(shù)的根底底面地基反力設(shè)計(jì)值〔可扣除根底自重及其上的土重〕，當(dāng)根底偏心受力時(shí)，可取用較大的地基反力設(shè)計(jì)值；沖切破壞錐體——沖切破壞面以外地基凈反力產(chǎn)生的沖切力；沖切破壞錐體底面落在根底底面以內(nèi)第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底——思索沖切荷載時(shí)取用的多邊形面積沖切破壞錐體底面落在根底底面以外受剪承載力計(jì)算：第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底三、根底底板配筋計(jì)算在地基反力作用下，柱下獨(dú)立根底可看作為雙向并固定于柱周邊的懸臂板，其單向配筋可按柱邊截面計(jì)算；當(dāng)為階形根底時(shí)，還應(yīng)按變階處截面計(jì)算。第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底對(duì)于矩形根底，當(dāng)臺(tái)階的寬高比小于或等于2.5和偏心距小于或等于1/6根底寬度時(shí)，柱邊截面的彎矩可按以下公式計(jì)算：第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底偏心荷載時(shí)，計(jì)算時(shí)，地基土凈反力按計(jì)算時(shí)，地基土凈反力按為截面〔柱邊〕處的地基土凈反力基底配筋：當(dāng)柱下獨(dú)立柱基底面長(zhǎng)短邊之比ω在大于或等于2、小于或等于3的范圍時(shí)，根底底板短向鋼筋應(yīng)按下述方法布置：將短向全部鋼筋面積乘以λ后求得的鋼筋，均勻分布在與柱中心線重合的寬度等于根底短邊的中間帶寬范圍內(nèi)，其他的短向鋼筋那么均勻分布在中間帶寬的兩側(cè)。長(zhǎng)向配筋應(yīng)均勻分布在根底全寬范圍內(nèi)。λ按下式計(jì)算：第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底四、根底的構(gòu)造要求1．普通規(guī)定根底的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20。受力鋼筋的直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。當(dāng)根底邊長(zhǎng)大于或等于2.5m時(shí)，沿此向鋼筋的長(zhǎng)度可減小10％，但應(yīng)交錯(cuò)放置?；壮ＴO(shè)100mm厚、強(qiáng)度等級(jí)為C15的素混凝土墊層〔墊層厚度不宜小于70mm〕，那么底板受力鋼筋的維護(hù)層度不小于40mm；假設(shè)地基土質(zhì)枯燥，也可不設(shè)墊層，但維護(hù)層的厚度不宜小于70mm。錐形根底的邊緣高度普通不小于200mm；階梯形根底的每階高度普通為300~500mm。第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底2．柱的插入深度H1為了保證柱與根底的整體結(jié)合，柱插入根底應(yīng)有足的深度，此外，還應(yīng)滿足柱內(nèi)縱向鋼筋錨固長(zhǎng)度不小于的要求，并應(yīng)思索吊裝時(shí)柱的穩(wěn)定性，要求預(yù)制柱長(zhǎng)。高強(qiáng)度細(xì)石混凝土灌實(shí)第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底3.根底杯底厚度和杯壁厚度為了防止安裝預(yù)制柱時(shí)，杯底能夠發(fā)生沖切破壞，根底的杯底應(yīng)有足夠的厚度。同時(shí)，杯口內(nèi)應(yīng)鋪墊50厚的水泥砂漿。根底的杯壁應(yīng)有足夠的抗彎強(qiáng)度，其厚度可按下表選用。第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底4．杯壁配筋當(dāng)柱為軸心受壓或小偏心受壓，且(為杯壁高度)時(shí)，或?yàn)榇笃氖軌呵視r(shí)，杯壁內(nèi)普通不配筋。當(dāng)柱為軸心或小偏心受壓，且時(shí)，杯壁內(nèi)可按下表要求配置鋼筋；其它情況下，應(yīng)按計(jì)算配筋。杯壁的配筋數(shù)量第二章單層工業(yè)廠房2.4柱下獨(dú)立根底2.4柱下獨(dú)立根底5．雙杯口根底及高杯口根底在廠房伸縮縫處，需設(shè)置雙杯口根底。當(dāng)兩杯口間的寬度時(shí)，宜在中間杯壁