单层工业厂房设计（165ppt）

第四章单单层厂房结构构本章主要内容容及重点概述结构组成结构布置构件选型与截截面设计横向排架结构构内力分析柱的设计柱下独立基础础设计横向排架结构构内力分析柱的设计柱下独立基础础设计主要内容：重点：1第四章单单层厂房结构构4.1概述1工业厂房的分分类工业厂房由于于生产性质、、工艺流程、、机械设备和和产品的不同同，按层数分类，可分为为：单层厂房多层厂房层数混合的厂厂房如精密仪表、、电子、食品品等工业如化学工业、、热电厂等如冶金或机械械厂的炼钢、、轧钢、铸造造、锻压、金金工、装配等等车间，一般般因设有大型型机器或设备备，产品较重重且轮廓尺寸寸较大，故宜宜直接在地面面上生产而设设计成单层厂厂房——————2第四章单单层厂房结构构4.1概述混合结构钢筋混凝土结结构2单层厂房的分分类对无吊车或吊吊车吨位不超超过5t、跨度在15m以内、柱顶标标高不超过8m且无特殊工艺艺要求的小型型厂房，可采采用混合结构构对有重型吊车车、跨度大于于36m或有特殊工艺艺要求的大型型厂房，可采采用全钢结构构或由钢筋混混凝土柱与钢钢屋架组成的的结构————（1）按生产规模可分为：大型、中型和小型；（2）按主要承重材材料可分为：钢结构——除上述情况以以外的单层厂厂房均可采用用混凝土结构构。而且除特特殊情况之外外，一般均采采用装配式钢钢筋混凝土结结构3第四章单单层厂房结构构4.1概述2单层厂房的分分类排架结构门式刚架结构构（3）按承重结构体体系可分为：排架结构和刚架结构4第四章单单层厂房结构构4.2结构组成1结构组成单层厂房结构构是由一些构构件组成的一一个复杂的空空间受力体系系，可将结构构整体分为以以下几个子结结构体系:单层厂房结构构1.屋面板2.天沟板3.天窗架4.屋架5.托架6.吊车梁7.排架柱8.抗风柱9.基础10.连系梁11.基础梁12.天窗架垂直支支撑13.屋架下弦横向向水平支撑14.屋架端部垂直直支撑15.柱间支撑5单层排架结构构组成1）屋面板2）天沟板3）天窗架4）屋架5）托架6）吊车梁7）排架柱8）抗风柱9）基础10）连系梁11）基础梁12）天窗架垂直支支撑13）屋架下弦横向向支撑14）屋架垂直支撑撑15）柱间支撑67第四章单单层厂房结构构4.2结构组成屋盖结构——有檩体系无檩体系——由大型屋面板板、屋架或屋屋面梁及屋盖盖支撑组成，，有时还包括括有天窗架和和托架等构件件——由小型屋面板板、檩条、屋屋架及屋盖支支撑所组成屋盖结构1结构组成8第四章单单层厂房结构构4.2结构组成——横向排架结结构构由横梁、横向向柱列及其基基础所组成的的平面骨架，，是厂房的基基本承重结构构。厂房承受受的竖向荷载载及横向水平平荷载主要通通过横向平面面排架传至基基础及地基横向平面排架架组成及荷载载图1结构组成910第四章单单层厂房结构构4.2结构组成——纵向排架结结构构由连系梁、吊吊车梁、纵向向柱列、柱间间支撑和基础础等构件组成成的纵向平面面骨架。作用是保证厂房结结构的纵向稳稳定性和刚度度，承受吊车车纵向水平荷荷载、纵向水水平地震作用用、温度应力力以及作用在在山墙及天窗窗架端壁并通通过屋盖结构构传来的纵向向风荷载等围护结构——位于厂房的四四周，包括纵纵墙、横墙（（山墙）、抗抗风柱、连系系梁、基础梁梁等构件。这这些构件所承承受的荷载，，主要是墙体体和构件的自自重以及作用用在墙面上的的风荷载纵向平面排架架组成及荷载载图1结构组成1112第四章单单层厂房结构构4.2结构组组成单层厂厂房结结构中中，纵纵向平平面排排架和和横向向平面面排架架间主主要通通过屋屋盖结结构和和支撑撑体系系相连连接而而形成成空间间结构构，各构件件及其其作用用为单层厂厂房结结构构构件及及其作作用构件名称构件作用备注屋盖结构屋面板承受屋面构造层自重、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载以及施工荷载等，并将它们传给屋架（屋面梁），具有覆盖、围护和传递荷载的作用支撑在屋架（屋面梁）或檩条上天沟板屋面排水并承受屋面积水及天沟板上的构造层自重、施工荷载等，并将它们传给屋架天窗架形成天窗以便于采光和通风，承受其上屋面板传来的荷载及天窗上的风荷载等，并将它们传给屋架托架当柱距比屋架间距大时，用以支撑屋架，并将荷载传给柱1结构组组成13第四章章单单层层厂房房结构构4.2结构组组成构件名称构件作用备注屋盖结构屋架或屋面梁与柱形成横向排架结构，承受屋盖上的全部竖向荷载，并将它们传给柱檩条支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传来的荷载，并将它们传给屋架有檩体系屋盖中采用柱排架柱承受屋盖结构、吊车梁、外墙、柱间支撑等传来的竖向和水平荷载，并将它们传给基础同时为横向排架和纵向排架中的构件抗风柱承受山墙传来的风荷载，并将它们传给屋盖结构和基础也是围护结构的一部分支撑体系屋盖支撑加强屋盖结构空间刚度，保证屋架的稳定，将风荷载传给排架结构柱间支撑加强厂房的纵向刚度和稳定性，承受并传递纵向水平荷载至排架柱或基础1结构组组成14第四章章单单层层厂房房结构构4.2结构组组成构件名称构件作用备注围护结构外纵墙山墙厂房的围护构件，承受风荷载及其自重连系梁连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，并将风荷载传递给纵向柱列，同时还承受其上部墙体的重量圈梁加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载引起的不利影响过梁承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗两侧墙体基础梁承受围护墙体的重量，并将它们传给基础吊车梁承受吊车竖向和横向或纵向水平荷载，并将它们分别传给横向或纵向排架简支在柱牛腿上基础承受柱、基础梁传来的全部荷载，并将它们传给地基1结构组组成15第四章章单单层层厂房房结构构4.3结构布布置工业设设计要要求方案设设计阶阶段技术设设计阶阶段施工图图阶段段确定柱柱网布布置等等平面面问题题1厂房结结构的的设计计步骤骤一个建建设项项目的的设计计，一一般包包括工工艺设设计、、建筑筑设计计、结结构设设计和和设备备设计计（如如水、、暖、、电等等）等等几方方面。。就单单层厂厂房结结构设设计而而言，，可分分为方方案设设计、、技术术设计计和施施工图图绘制制等三三个阶阶段。。——确定结结构形形式、、标高高等剖剖面问问题选择结结构构构件类类型确定结结构布布置——确定结结构计计算简简图荷载计计算及及排架架内力力分析析结构构构件（（柱、、基础础等））设计计——结构布布置图图（屋屋面、、柱、、基础础等））构件布布置与与配筋筋图节点大大样图图16第四章章单单层层厂房房结构构4.3结构布布置2屋盖支支撑布布置（1）上弦横横向水水平支支撑屋盖支支撑包包括上上弦横横向水水平支支撑、、下弦弦横向向水平平支撑撑、纵纵向水水平支支撑、、垂直直支撑撑、纵纵向水水平系系杆、、天窗窗架支支撑等等。构成：沿厂房房跨度度方向向用交交叉角角钢、、直腹腹杆和和屋架架上弦弦杆构构成的的水平平桁桁架。。作用：保证屋屋架上上弦的的侧向向稳定定性；；增强强屋盖盖的整整体刚刚度；；作为为山墙墙抗风风柱的的顶端端水平平支座座，承承受由由山墙墙传来来的风风荷载载和其其他纵纵向水水平荷荷载，，并传传至厂厂房纵纵向柱柱列。。布置：当屋盖为为有檩檩体系系，或或屋盖盖为无无檩体体系，，但屋屋面板板与屋屋架的的连接接质量量不能能保证证且抗抗风柱柱与屋屋架上上弦连连接，，每一一伸缩缩缝区区段端端部第第一或或第二二柱间间布置置；当设有天天窗，，且天天窗通通过厂厂房端端部的的第二二柱间间或通通过伸伸缩缝缝，应应在第第一或或第二二柱间间的天天窗范范围内内设置置，并并在天天窗范范围内内沿纵纵向设设置1～3道通长长的受受压系系杆，，将天天窗范范围内内各榀榀屋架架与上上弦横横向水水平支支撑连连系起起来。。17屋盖支支撑1819第四章章单单层层厂房房结构构4.3结构布布置上弦横横向水水平支支撑布布置2屋盖支支撑布布置20第四章章单单层层厂房房结构构4.3结构布布置（2）下弦横横向水水平支支撑构成：沿厂房房跨度度方向向用交交叉角角钢、、直腹腹杆和和屋架架下弦弦杆构构成的的水平平桁架架。。作用：将山墙墙风荷荷载及及纵向向水平平荷载载传至至纵向向柱列列；防防止屋屋架下下弦侧侧向振振动。。布置：当屋架下下弦设设有悬悬挂吊吊车，，或厂厂房内内有较较大振振动，，或山山墙风风荷载载通过过抗风风柱传传至屋屋架下下弦，，应在在每一一伸缩缩缝区区段两两端的的第一一或第第二柱柱间设设置，，宜与与上弦弦横向向水平平支撑撑设置置在同同一柱柱间。。下弦横横向水水平支支撑布布置2屋盖盖支支撑撑布布置置21第四四章章单单层层厂厂房房结结构构4.3结构构布布置置（3）纵向向水水平平支支撑撑构成成：由交交叉叉角角钢钢、、直直杆杆和和屋屋架架下下弦弦第第一一节节间间组组成成的的纵纵向向水水平平桁桁架架。。作用用：加强强屋屋盖盖结结构构的的横横向向水水平平刚刚度度；；保保证证横横向向水水平平荷荷载载的的纵纵向向分分布布，，加加强强厂厂房房的的空空间间工工作作；；保保证证托托架架上上弦弦的的侧侧向向稳稳定定。。布置置：当设有有软软钩钩桥桥式式吊吊车车且且厂厂房房高高度度大大、、吊吊车车起起重重量量较较大大，，应应在在屋屋架架下下弦弦端端节节间间沿沿厂厂房房纵纵向向通通长长或或局局部部设设置置一一道道；；当已设设有有下下弦弦横横向向水水平平支支撑撑时时，，为为保保证证厂厂房房空空间间刚刚度度，，应应尽尽可可能能与与横横向向水水平平支支撑撑连连接接，，以以形形成成封封闭闭的的水水平平支支撑撑系系统统。。纵向向水水平平支支撑撑布布置置2屋盖盖支支撑撑布布置置22第四四章章单单层层厂厂房房结结构构4.3结构构布布置置（4）垂直直支支撑撑构成成：由角角钢钢杆杆件件与与屋屋架架直直腹腹杆杆组组成成的的垂垂直直桁桁架架，，形形式式为为十十字字交交叉叉形形或或W形。。作用用：保证证屋屋架架受受荷荷后后在在平平面面外外的的稳稳定定；；传传递递纵纵向向水水平平力力。。布置置：应与下下弦弦横横向向水水平平支支撑撑布布置置在在同同一一柱柱间间内内。。当厂房房跨跨度度小小于于18m且无无天天窗窗时时，，一一般般可可不不设设垂垂直直支支撑撑和和水水平平系系杆杆；；当厂房房跨跨度度18～30m、屋屋架架间间距距为为6m、采采用用大大型型屋屋面面板板时时，，应应在在每每一一伸伸缩缩缝缝区区段段端端部部的的第第一一或或第第二二柱柱间间，，屋屋架架跨跨中中设设置置一一道道垂垂直直支支撑撑；；当屋架架跨跨度度大大于于30m时，，应应在在每每一一伸伸缩缩缝缝区区段段端端部部的的第第一一或或第第二二柱柱间间，，屋屋架架跨跨度度1/3左右右的的节节点点处处设设置置两两道道垂垂直直支支撑撑。。2屋盖盖支支撑撑布布置置23第四四章章单单层层厂厂房房结结构构4.3结构构布布置置垂直直支支撑撑和和水水平平系系杆杆布布置置图图2屋盖盖支支撑撑布布置置24第四四章章单单层层厂厂房房结结构构4.3结构构布布置置（5）水平平系系杆杆构成成：分为为上上弦弦水水平平系系杆杆和和下下弦弦水水平平系系杆杆。。作用用：上弦弦水水平平系系杆杆是是为为保保证证屋屋架架上上弦弦或或屋屋面面梁梁受受压压翼翼缘缘的的侧侧向向稳稳定定；；下弦弦水水平平系系杆杆是是为为防防止止在在吊吊车车或或有有其其它它水水平平振振动动时时屋屋架架下下弦弦侧侧向向颤颤动动。。布置置：当屋盖盖设设置置垂垂直直支支撑撑时时，，未未设设置置垂垂直直支支撑撑的的屋屋架架间间，，在在相相应应于于垂垂直直支支撑撑平平面面内内的的屋屋架架上上弦弦和和下下弦弦节节点点处处，，设设置置通通长长的的水水平平系系杆杆。。刚性性系系杆杆（（压压杆杆））：凡凡设设在在屋屋架架端端部部主主要要支支承承节节点点处处和和屋屋架架上上弦弦屋屋脊脊节节点点处处的的通通长长水水平平系系杆杆，，均均应应采采用用刚刚性性系系杆杆；；当当屋屋架架横横向向水水平平支支撑撑设设在在伸伸缩缩缝缝区区段段两两端端的的第第二二柱柱间间内内时时，，第第一一柱柱间间内内的的水水平平系系杆杆均均应应采采用用刚刚性性系系杆杆。。柔性性系系杆杆（（拉拉杆杆））：其其余余均均可可采采用用柔柔性性系系杆杆。。2屋盖盖支支撑撑布布置置25第四四章章单单层层厂厂房房结结构构4.3结构构布布置置（6）天窗窗架架支支撑撑构成成：包包括括天窗窗架架上上弦弦横横向向水水平平支支撑撑、、天天窗窗架架间间的的垂垂直直支支撑撑和和水水平平系系杆杆。。作用用：保证证天天窗窗架架上上弦弦的的侧侧向向稳稳定定；；将将天天窗窗端端壁壁上上的的风风荷荷载载传传给给屋屋架架。。布置置：纵向向位位置置（（柱柱间间））：一般天窗架上上弦横向向水平支支撑和垂垂直支撑撑均设置置在天窗窗端部第第一柱间间内。横向位置置（道））：一般垂直支撑撑设置在在天窗两两侧。水平系杆杆：在未设设置上弦弦横向水水平支撑撑的天窗窗架间设设置；应应在上弦弦节点处处设置柔柔性系杆杆；对有有檩屋盖盖体系，，檩条可可以代替替柔性系系杆。2屋盖支撑撑布置26第四章单单层层厂房结结构4.3结构布置置天窗架支支撑布置置2屋盖支撑撑布置27第四章单单层层厂房结结构4.3结构布置置3柱间支撑撑布置构成：由交叉钢钢杆件组组成，交交叉倾角角宜取45°，支撑钢钢构件的的截面尺尺寸需经经承载力力和稳定定计算确确定。柱间支撑撑是纵向平面面排架中中最主要要的抗侧侧力构件件。作用：提高厂房房的纵向向刚度和和稳定性性；将吊吊车纵向向水平制制动力、、山墙及及天窗端端壁的风风荷载、、纵向水水平地震震作用等等传至基基础。柱间支撑撑作用示示意图28第四章单单层层厂房结结构4.3结构布置置分类：对于有吊吊车的厂厂房，按按其位置置可分为为上柱柱柱间支撑撑和下柱柱柱间支支撑。上柱柱间支撑撑：位于牛腿腿上部，，并在柱柱顶设置置通长的的刚性系系杆；承受作用用在山墙墙及天窗窗壁端的的风荷载载，并保保证厂房房上部的的纵向刚刚度。下柱柱间支撑撑：位于牛腿腿下部；；承受上部部支撑传传来的内内力、吊吊车纵向向制动力力和纵向向水平地地震作用用等，并并将其传传至基础础。形式：十字交叉叉形；当当柱间要要通行或或放置设设备，或或柱距较较大而不不宜采用用交叉支支撑时，，可采用用门架式式支撑。。门架式柱柱间支撑撑3柱间支撑撑布置29第四章单单层层厂房结结构4.3结构布置置布置：当设有A6～A8的吊车，，或A1～A5的吊车起起重量≥≥10t时或厂房房跨度≥≥18m，或柱高高≥8m时或厂房房每列纵纵向柱总总数＜7根时或设设有3t以上的悬悬挂吊车车时或露露天吊车车栈桥的的柱列，，应设置柱间间支撑。上柱柱间支撑撑设置：一般在伸伸缩缝区区段两端端与屋盖盖横向水水平支撑撑相对应应的柱间间以及伸缩缩缝区段段中央或或临近中中央的柱柱间。下柱柱间支撑撑设置：在伸缩缝缝区段中中部与上上柱柱间间支撑相相应的位位置。3柱间支撑撑布置30第四章单单层层厂房结结构4.3结构布置置优点：纵向水平平荷载作作用下传传力路线线较短；；厂房两两端的温温度伸缩缩变形较较小；厂厂房纵向向构件的的伸缩受受柱间支支撑的约约束较小小，所引引起的结结构温度度应力也也较小。。柱间支撑撑与伸缩缩变形的的关系3柱间支撑撑布置31柱间支撑撑的传力力示意图图32第四章单单层层厂房结结构4.3结构布置置4围护结构构布置抗风柱一一般与基基础刚接接，与屋屋架上弦弦铰接；；当屋架架设有下下弦横向向水平支支撑时，，也可与与下弦铰铰接或同同时与上上、下弦弦铰接。。抗风柱柱与屋架架之间一一般采用用竖向可可以移动动、水平平方向又又有较大大刚度的的弹簧板板连接；；如厂房房沉降量量较大时时，宜采采用槽形形孔螺栓栓连接。。（1）抗风柱抗风柱与与屋架上上、下弦弦连接构构造33第四章单单层层厂房结结构4.3结构布置置（2）圈梁、连连系梁、、过梁和和基础梁梁圈梁是设置于于墙体内内并与柱柱子连接接的现浇浇钢筋混混凝土构构件，其其作用是将墙体体与排架架柱、抗抗风柱等等箍在一一起，以以增强厂厂房的整整体刚度度，防止止由于地地基的不不均匀沉沉降或较较大的振振动荷载载对厂房房产生不不利影响响。连系梁除承受墙墙体荷载载外，还还具有连连系纵向向柱列、、增强厂厂房的纵纵向刚度度、传递递纵向水水平荷载载的作用用。当墙体开开有门窗窗洞口时时，需设设置钢筋筋混凝土土过梁，以支承承洞口上上部墙体体的重量量。在进行围围护结构构布置时时，应尽尽可能地地将圈梁梁、连系系梁和过过梁结合合起来，，使一种梁梁能兼作作两种或或三种梁梁的作用用，以简化化构造，，节约材材料，方方便施工工。在单层厂厂房中，，一般采采用基础梁来承托围围护墙体体的重量量，并将将其传至至柱基础础顶面，，而不另另做墙基基础，以以使墙体体和柱的的沉降变变形一致致。4围护结构构布置34第四章单单层层厂房结结构4.5结构布置置5结构布置置一、柱网网布置柱网是竖竖向承重重构件纵纵横向定定位轴线线所形成成的网格格。柱距应采采用6米或6米的倍数数；跨度在18米以下采采用3米的倍数数，在18米以上采采用6米的倍数数。35二、定位位轴线墙、边柱柱与纵向向定位轴轴线的关关系：D¢柱距6米、无吊吊车或边柱外缘缘和墙内内缘与轴轴线重合合，称封封闭结合合。¢柱距6米、边柱外缘缘和墙内内缘与轴轴线之间间加联系系尺寸D=125，称非封闭闭结合。。¢柱距12米、或联系尺寸寸D=250、500。单厂设计计4.1组成与布布置4.1.1结构种类类4.1.2结构组成成4.1.3结构布置置tQ5032££36中柱与纵纵向定位位轴线的的关系：：等高跨上柱中心心线与纵纵向轴线线重合单柱高低跨双柱高跨高跨A=D高跨A=B+C高跨A=B+C+DCBA=B+C单厂设计4.1组成与布置4.1.1结构种类4.1.2结构组成4.1.3结构布置37A=D38CBA=B+C+DDh/2h/239墙、柱与与横向定定位轴线线的关系系：柱伸缩缝和和端部处处一般部位位处柱中中心线与与轴线重重合600600600墙非承重墙墙：墙内内缘与轴轴线重合合承重墙：：墙内缘与与轴线的的距离为为半砖或或半砖的的倍数。。单厂设计4.1组成与布置4.1.1结构种类4.1.2结构组成4.1.3结构布置40三、变形形缝设置置伸缩缝横向伸缩缩缝一般般采用双双柱；纵纵向伸缩缩缝一般般采用单单柱。沉降缝一般不设设。下列列情况之之一设：：¢相邻部位位高差很很大；¢相邻跨吊吊车起重重量悬殊殊；¢下卧土层层有很大大变化；；¢各部分施施工时间间相差很很长。抗震缝当厂房平平、立面面布置复复杂或结结构高度度、刚度度相差很很大时设设置。单厂设计4.1组成与布置4.1.1结构种类4.1.2结构组成4.1.3结构布置41四、厂房房的剖面面布置高度自室内地地面至柱柱顶的高高度应为为300的倍数；；自室内地地面至牛牛腿的高高度应为为300的倍数；；自室内地地面至吊吊车轨道道的标志志高度应应为600的倍数。。净空要求屋架下弦与吊车架外轮廓线的距离；吊车架外缘与内缘的间距轨道中心线与纵向轴线的距离单厂设计2.1组成与布置2.1.1结构种类2.1.2结构组成2.1.3结构布置净空42柱顶标高高轨顶标高高牛腿顶标标高室内地面面300的倍数600的倍数300的倍数43750mm44第四章单单层层厂房结结构4.4构件选型型与截面面尺寸确确定1主要构件件的选型型单层厂房房结构的的主要构构件有屋屋盖结构构构件、、支撑、、吊车梁梁、墙板板、连系系梁、基基础梁、、柱和基基础等。。无檩体系屋盖盖常采用预应力力混凝土大型型屋面板，它它适用于保温温或不保温卷卷材防水屋面面，屋面坡度度不应大于1/5。无檩体系屋盖盖还可采用预预应力F形屋面板，用用于自防水非非卷材屋面，，以及预应力力自防水保温温屋面板、钢钢筋加气混凝凝土板等。（1）屋盖结构构件件有檩体系屋盖盖常采用预应力力混凝土槽瓦瓦、波形大瓦瓦等小型屋面面板。屋面板:45第四章单单层厂房结构构4.4构件选型与截截面尺寸确定定檩条：檩条搁在屋架架或屋面梁上上，起着支承承小型屋面板板并将屋面荷荷载传给屋架架的作用。它它与屋架间用用预埋钢板焊焊接，并与屋屋盖支撑一起起保证屋盖结结构的整体刚刚度和稳定性性。各种形式的的屋面板1主要构件的的选型46第四章单单层厂房房结构4.4构件选型与与截面尺寸寸确定屋面梁和屋屋架：按型式可分分为屋面梁梁、两铰（（或三铰））拱屋架和和桁架式屋屋架三大类类。屋面梁：屋面梁的外外形有单坡坡和双坡两两种。两铰（或三三铰）拱屋屋架：两铰拱的的支座节点点为铰接，，顶节点为为刚接；三三铰拱的支支座节点和和顶节点均均为铰接。。两铰拱的的上弦为钢钢筋混凝土土构件，三三铰拱的上上弦可用钢钢筋混凝土土或预应力力混凝土构构件。两铰（或三三铰）拱屋屋架1主要构件的的选型47钢筋混凝土土及组合屋屋架48钢屋架49第四章单单层厂房房结构4.4构件选型与与截面尺寸寸确定桁架式屋架架：当厂房跨跨度较大时时，采用桁桁架式屋架架较经济，，它在单层层厂房中应应用非常普普遍。桁架架式屋架的的矢高和外外形对屋架架受力均有有较大影响响，一般取取高跨比为为1/6~1/8较为合理，，其外形有有三角形、、拱形、梯梯形、折线线形等几种种。各种形式屋屋架德内力力（f/L=1/6）1主要构件的的选型50第四章单单层厂房房结构4.4构件选型与与截面尺寸寸确定天窗架和托托架：天窗架：天窗架的作作用是形成成天窗以便便采光和通通风，同时时承受屋面面板传来的的竖向荷载载和作用在在天窗上的的水平荷载载，并将它它们传给屋屋架。托架：一般为12m跨度的预应应力混凝土土三角形或或折线形构构件，上弦弦为钢筋混混凝土压杆杆，下弦为为预应力混混凝土拉杆杆。天窗架的形形式托架的形式1主要构件的的选型51第四章单单层厂房房结构4.4构件选型与与截面尺寸寸确定（2）吊车梁：吊车梁除直直接承受吊吊车起重、、运行和制制动时产生生的各种往往复移动荷荷载外，它它还具有将将厂房的纵纵向荷载传传递至纵向向柱列、加加强厂房纵纵向刚度等等作用。吊车梁的类类型吊车梁一般般根据吊车车的起重量量、工作级级别、台数数、厂房的的跨度和柱柱距等因素素选用。1主要构件的的选型52第四章单单层厂房房结构4.4构件选型与与截面尺寸寸确定2柱（1）柱的形式：：主要有排架架柱和抗风风柱两类。。钢筋混凝土土排架柱一般由上柱柱、下柱和和牛腿组成成，其结构构型式可概概括为单肢肢柱和双肢肢柱两类。。上柱一般般为矩形截截面或环形形截面；下下柱的截面面形式较多多，根据其其截面形式式可分为矩矩形截面柱柱、I形柱、双肢肢柱和管柱柱等几类。。柱的形式抗风柱一般由上柱柱和下柱组组成，无牛牛腿，上柱柱为矩形截截面，下柱柱一般为I形截面。53第四章单单层厂房房结构4.4构件选型与与截面尺寸寸确定（2）柱的截面尺尺寸：柱的截面尺尺寸除应满满足承载力力的要求外外，还应保保证具有足足够的刚度度，以免厂厂房变形过过大，造成成吊车轮与与轨道过早早磨损，影影响吊车的的正常运行行，或导致致墙体和屋屋盖产生裂裂缝，影响响厂房的正正常使用。。柱的截面尺尺寸除了考考虑吊车起重量量和柱的类型两个因素外外，还应考考虑厂房跨数和高度、柱的型式、围护结构的的材料和构构造、施工和吊装装等。2柱54第四章单单层厂房房结构4.4构件选型与与截面尺寸寸确定3基础单层厂房的的柱下基础础一般采用用独立基础础（也称扩扩展基础））。按施工工方法可分分为预制柱下独独立基础和现浇柱下独独立基础两种。对装装配式钢筋筋混凝土单单层厂房排排架结构，，常见的独独立基础形形式主要有有杯形基础、高杯基础和桩基础等。基础的类型型55第四章单单层厂房房结构4.5横向排架结结构内力分分析1排架计算见见图（1）计算单元：可在结构平平面图上由由相邻柱距距的中线截截出一个典典型的区段段，作为排排架的计算算单元。计算单元和和计算模型型56第四章单单层厂房房结构4.5横向排架结结构内力分分析（2）基本假定和和计算简图图：为了简化计计算，对于于钢筋混凝凝土排架结结构通常作作如下假定：柱下端与基基础顶面为为刚接；柱顶与排架架横梁（屋屋架或屋面面梁）为铰铰接；横梁（即屋屋架或屋面面梁）为轴轴向刚度很很大的刚性性连杆。根据上述假假定，可得得到横向排排架的计算简图。1排架计算见见图57第四章单单层厂房房结构4.5横向排架结结构内力分分析横向排架的计算算简图1排架计算见见图58三、荷载计计算恒载屋盖自重上柱自重下柱自重吊车梁及轨轨道自重活载屋面活载吊车荷载形式、大小小、作用位位置、方向向。单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型风荷载59第四章单单层厂房房结构4.5横向排架结结构内力分分析2排架结构上上的荷载作用在横向向排架结构构上的荷载载有恒载、屋面活荷载载、雪荷载、积灰荷载、吊车荷载和风荷荷载载等，，除除吊吊车车荷荷载载外外，，其其它它荷荷载载均均取取自自计计算算单单元元范范围围内内。。（1）恒载载：屋盖盖自自重重G1：屋盖盖自自重重包包括括屋屋架架或或屋屋面面梁梁、、屋屋面面板板、、天天沟沟板板、、天天窗窗架架、、屋屋面面构构造造层层以以及及屋屋盖盖支支撑撑等等重重力力荷荷载载。。悬墙墙自自重重G2：当设设有有连连系系梁梁支支承承围围护护墙墙体体时时，，排排架架柱柱承承受受着着计计算算单单元元范范围围内内连连系系梁梁、、墙墙体体和和窗窗等等重重力力荷荷载载。。吊车车梁梁和和轨轨道道及及连连接接件件自自重重G3。柱自自重重G4（G5）：60150750恒载下计算简图恒载下轴力图单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型恒载载61第四四章章单单层层厂厂房房结结构构4.5横向向排排架架结结构构内内力力分分析析恒载载作作用用位位置置及及相相应应的的排架架计计算算简简图图2排架架结结构构上上的的荷荷载载62第四四章章单单层层厂厂房房结结构构4.5横向向排排架架结结构构内内力力分分析析（2）屋面面活活荷荷载载：包括括屋屋面面均均布布活活荷荷载载、、屋屋面面雪雪荷荷载载和和屋屋面面积积灰灰荷荷载载三三部部分分。。其其荷荷载载分分项项系系数数均均为为1.4。屋面面均均布布活活荷荷载载：屋面面水水平平投投影影面面上上的的屋屋面面均均布布活活荷荷载载标标准准值值，，按按下下列列情情况况取取：：不不上上人人的的屋屋面面为为0.5kN/m2；上上人人的的屋屋面面为为2.0kN/m2。屋面雪荷载：屋面水平投影影面上的雪荷荷载标准值(kN/m2)式中:为基本雪压(kN/m2)；为屋屋面积雪分布布系数。屋面积灰荷载载：对设计生产中中有大量排灰灰的厂房及其其临近建筑时时，应考虑屋屋面积灰荷载载的影响。屋面均布活荷荷载不与雪荷荷载同时考虑虑，取两者中中的较大值；；当有屋面积积灰荷载时，，积灰荷载应应与雪荷载或或不上人的屋屋面均布活荷荷载两者中的的较大值同时时考虑。注：2排架结构上的的荷载63包括屋面均布布活荷载、屋屋面雪荷载和和屋面积灰荷荷载三部分，，它们均按屋屋面水平投影影面积计算，，其荷载分项项系数均为1.4。（l）屋面均布活活荷载屋面均布活荷荷载系考虑屋屋面在施工、、检修时的活活荷载，其标标准值根据《建筑结构荷载载规范》规定按下列情情况取：不上上人的屋面为为0.5kN/m2，上人的屋面面为2.0kN/m2。对不上人的的屋面，当施施工或维修荷荷载较大时，，应按实际情情况采用。（2）屋面雪荷载载屋面雪荷载的的计算方法见见第二章。（3）积灰荷载对于生产中有有大量排灰的的厂房及其邻邻近建筑物应应考虑屋面积积灰荷载。对对于具有一定定除尘设施和和保证清灰制制度的机械、、冶金和水泥泥厂房的屋面面，按《荷载规范》规定，其积灰灰荷载在0.3～1.0kN/m2之间。荷载的组合：：屋面均布活活荷载与雪荷荷载不同时考考虑，两者中中取较大值计计算。当有积积灰荷载时，，积灰荷载应应与屋面活荷荷载或雪荷载载二者中较大大值同时考虑虑。上述三种种荷载都是以以集中力按与与屋盖自重相相同的途径传传至柱顶。屋面荷载64第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析吊车竖向荷载载：和的标准值按下下式计算式中、、——表示第台台吊车的最最大轮压和最最小轮压；——与吊车轮压相相对应的支座座反力影响线线的竖向坐标标值。当计算吊车梁梁及其连接的的强度时，吊吊车竖向荷载载应乘以动力力系数。注：计算排架考虑虑多台吊车竖竖向荷载时，，对单跨厂房房的每个排架架，参与组合合的吊车台数数不宜多于2台；对多跨厂厂房的每个排排架，不宜多多于4台。（3）吊车荷载：2排架结构上的的荷载65吊车荷载竖向荷载横向水平荷载载纵向水平荷载载最大轮压与最小轮压当小车吊有额定起重量开到桥架某一极限位置时，在这一侧产生的轮压；与最大轮压相对应的另一侧轮压称最小轮压。单厂设计2.1组成与布置2.2结构分析2.2.1分析模型K桥式吊车按照照使用的频繁繁程度分为轻轻级(A1~A3)、中级(A4、A5)、重级(A6、A7)和特重级(A8)四个载荷状态态。66最大轮压与最最小轮压最大轮压可可从产品品目录中查得得；最小轮压压可可由下式式确定：吊车竖向荷载载标准值如果两台吊车车相同，则单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型xP2maxP1maxP1maxP2maxK1K2y2y3y4y1=1B1B26768第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析吊车横向水平平荷载：吊车总的横向向水平荷载可可按下式取值值：式中——吊车的额定起起重量；——小车重量；——重力加速度；；——横向水平荷载载系数。对于一般四轮轮桥式吊车，，大车每一轮轮子传递给吊吊车梁的横向向水平制动力力为：式中为为第个个大车轮轮子的横向水水平制动力。。考虑多台吊车车水平荷载时时，对单跨或或多跨厂房的的每个排架，，参与组合的的吊车台数不不应多于2台。注：2排架结构上的的荷载69吊车横向水平平荷载标准值值（小车吊有重物物刹车时引起起的惯性力））传力过程：小小车惯性力大车吊车梁排架柱作用位置：吊吊车梁顶面作用方向：垂垂直轨道——横向制动系数。每个轮子上的横向水平制动力：如果吊车相同，同样，利用影响线可以确定柱子受到的水平力单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型70第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析吊车纵向水平平荷载：吊车纵向水平平荷载标准值值T0，按作用在一一边轨道上所所有刹车轮的的最大轮压之之和的10%采用，即式中，n为施加在一边边轨道上所有有刹车轮数之之和，对于一一般的四轮吊吊车，n=1。无论单跨或多多跨厂房，在在计算吊车纵纵向水平荷载载时，一侧的的整个纵向排排架上最多只只能考虑2台吊车。注：2排架结构上的的荷载71吊车纵向水平平荷载标准值值按一侧所有制制动轮最大轮轮压之和的10%确定：（大车行驶中刹刹车引起的惯惯性力）作用位置：轨轨道顶面作用方向：沿沿轨道方向多台吊车的组合系数2台轻、中级重、特重级4台轻、中级重、特重级3台轻、中级重、特重级对于一层吊车车厂房：水平平荷载最多考考虑2台；多跨时，，竖向荷载最最多考虑4台。单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型72第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析式中——基本风压值（（kN/m2），是以当地地比较空旷平平坦地面上离离——高度z处的风振系数数；——风压高度变化化系数；——风荷载体型系系数。地10m高处统计所得得的50年一遇10分钟平均最大大风速为标准准确定的风压压值；（4）风荷载：垂直于建筑物物表面上的风风荷载标准值值（（kN/m2）按下式计算算：2排架结构上的的荷载73风载风荷载的组合合值和准永久久值系数可分分别取0.6和0。74活载下计算简简图单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型75767778798081828384858687888990919293949596979899第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析3等高排架内力力分析（1）柱顶水平集中中力作用下等等高排架内力力分析：在柱顶水平集集中力作用下下，等高排架架各柱顶侧移移相等，沿横横梁与柱的连连接处将各柱柱的柱顶切开开，在各柱顶顶的切口上作作用一对相应应的剪力。。柱顶水平集中中力作用下等等高排架的变变形和内力100二、剪力分配配法柱顶作用集中中荷载由平衡条件：由物理条件：由几何条件：可求得：称为柱i的剪力分配系数。单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型4.2.2内力计算1014.2.2等高排架的内内力计算一、柱的抗侧侧刚度设柱顶作用一一单位力发生生的位移为，代表柱顶发生生单位侧向位位移时柱内的的剪力，定义义为柱的抗侧侧（推）刚度度，用D表示。与、有关。单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型4.2.2内力计算102第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析式中——第i根排架柱的抗抗侧移刚度（（或抗剪刚度度），即悬臂臂——第i根排架柱的剪剪力分配系数数，按下式计计算：求得柱顶剪力力Vi后，用平衡条条件可得排架架柱各截面的的弯矩和剪力力。当排架结构柱柱顶作用水平平集中力F时，各柱的剪剪力按其抗剪剪刚度与各柱柱抗剪刚度总总和的比例关关系进行分配配。柱柱顶产生单单位侧移所需需施加的水平平力注：3等高排架内力力分析103第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析剪力分配系数数必满足。。各柱的柱顶剪剪力Vi仅与F的大小有关，，而与其作用用在排架左侧侧或右侧柱顶顶处位置无关关，但F的作用位置对对横梁内力有有影响。（2）任意荷荷载作作用下下等高高排架架内力力分析析：等高排排架在在任意意荷载载作用用下，，为了了利用用剪力力分配配法求求解，，通常常可采采用以以下三三个步步骤来来进行行这种种情况况下的的排架架内力力分析析。对承受受任意意荷载载作用用的排排架，，先在在排架架柱顶顶部附附加一一个不不动铰铰支座座以阻阻止其其侧移移，则则各柱柱为单单阶一一次超超静定定柱，，应用用柱顶顶反力力系数数可求求得各各柱反反力Ri及相应应的柱柱端剪剪力，，柱顶顶假想想的不不动铰铰支座座总反反力为为。。3等高排排架内内力分分析104任意荷荷载作作用在柱顶顶加上上不动动铰支支座，，利用用图表表求出出内力力和支支座反反力；；将支座反反力反向向作用于于柱顶，，求出内内力；将上述两两种情况况的内力力叠加。。单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型4.2.2内力计算105第四章单单层层厂房结结构4.5横向排架架结构内内力分析析撤除假想想的附加加不动铰铰支座，，将支座座总反力力R反向作用用于排架架柱顶，，应用剪剪力分配配法可求求出柱顶顶水平力力R作用下各各柱顶剪剪力。。将前面的的计算结结果相叠叠加，可可得到在在任意荷荷载作用用下排架架柱顶剪剪力，，然后后可求出出各柱的的内力。。任意荷载载作用下下等高排排架内力力分析3等高排架架内力分分析106R=RiVi=Ri十iR1071084.2.3水平位移移计算为了保证吊车的正常运行，需要控制厂房的水平位移。正常使用极限状态，考虑一台最大吊车的横向水平荷载作用，吊车梁顶处的水平位移应满足：且（轻、中级工作制）（重、特重级工作制）ABHK当时可不验算相对位移。109第四章单单层层厂房结结构4.5横向排架架结构内内力分析析4不等高排排架内力力分析不等高排排架在任任意荷载载作用下下，由于于高、低低跨的柱柱顶位移移不相等等，因此此，不能能用剪力力分配法法求解，，其内力力通常用用结构力力学中的的力法进进行分析析。式中，，，，，，为为基本结结构的柔柔度系数数，可由由单位力力弯矩图图图乘得得到；、、为为载载常数。。两跨不等等高排架架内力分分析110第四章单单层层厂房结结构4.5横向排架架结构内内力分析析5考虑厂房房整体空空间作用用的排架架内力分分析（1）厂房整体体空间作作用的概概念当各榀排架架柱顶均均受有水水平集中中力R，且厂房房两端无无山墙时时每一榀榀排架都都相当于于一个独独立的平平面排架架。当各榀排架架柱顶均均受有水水平集中中力R，但厂房房两端有有山墙时时，山墙墙则通过过屋盖等等纵向联联系构件件对其它它各榀排排架有不不同程度度的约束束作用，，使各榀榀排架柱柱顶水平平位移呈呈曲线分分布，且且。。当仅其中一一榀排架架柱顶作作用水平平集中力力R，且厂房房两端无无山墙时时，则直直接受荷荷排架通通过屋盖盖等纵向向联系构构件，受受到非直直接受荷荷排架的的约束，，使其柱柱顶的水水平位移移减小，，即。。当仅其中一一榀排架架柱顶作作用水平平集中力力R，但厂房房两端有有山墙时时，则直直接受荷荷载排架架受到非非受荷排排架和山山墙两种种约束，，故各榀榀排架的的柱顶水水平位移移将更小小，即。。1114.2.4排架计算算模型的的讨论一、排架架的整体体空间作作用基本概念念结构均匀匀、荷载载均匀结构不均均匀、荷荷载均匀匀结构均匀匀、荷载载不均匀匀单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型4.2.2计算内力4.2.3位移计算4.2.4模型讨论112在b、c两种情况况下，其其最大侧侧向位移移量即在b、c两种情况况的侧移移小于按按平面排排架计算算的侧移移。<这种排架架与排架架、排架架与山墙墙之间相相互关联联的作用用称为整体空间间作用。。空间工作的条件：或者结构不均匀、或者荷载不均匀；各排架之间有联系（即屋盖有一定的整体刚度）。厂房的整整体空间间作用的的大小主主要与下下列因素素有关；；（1）屋盖刚刚度：（2）厂房两两端有无无山墙：：（3）厂房长长度：（4）排架本本身刚度度113在恒载、、屋面荷荷载、风风载等沿沿厂房纵纵向均布布的荷载载作用下下，除了了靠近山山墙外的的排架，，它们的的水平位位移稍小小以外，，其余排排架的水水平位移移基本上上是差别别不大。。因而各各排架之之间相互互牵制作作用不显显著，按按简化成成平面排排架来计计算对排排架内力力影响很很小，故在均布布荷载作作用下不不考虑整整体空间间作用。。吊车荷载载（竖向向和水平平）是局局部荷载载（荷载不均均匀），当吊车车荷载局局部作用用于某几几个排架架时，其其余排架架以及两两山墙都都对承载载的排架架有牵制制作用。。如厂房房跨数较较多、屋屋盖刚度度较大，，则牵制制作用也也较大。。这种排架架与排架架、排架架与山墙墙之间相相互关联联和牵制制的整体体作用即即称为厂厂房的整整体空间间作用。。114第四章单单层层厂房结结构4.5横向排架架结构内内力分析析厂房空间间作用分分析当结构布布置或荷荷载分布布不均匀匀时，由由于屋盖盖等纵向向联系构构件将各各榀排架架或山墙墙联系在在一起，，故各榀榀排架或或山墙的的受力及及变形都都不是单单独的，，而是相相互制约约。这种种排架与与排架，，排架与与山墙之之间的相相互制约约作用，，称为厂房的整整体空间间作用。单层厂房房整体空间间作用的的程度主要取决决于屋盖的水水平刚度度、荷载类型型、山墙刚度度和间距距等因素。。5考虑厂房房整体空空间作用用的排架架内力分分析115第四章单单层层厂房结结构4.5横向排架架结构内内力分析析（2）吊车荷载载作用下下考虑厂厂房整体体空间作作用的排排架内力力分析根据试验验资料及及理论分分析，给给出了吊吊车荷载载作用下下单层单单跨的空空间工作作分配系系数。厂房空间间工作示示意图5考虑厂房房整体空空间作用用的排架架内力分分析116平面排架平面排架平面排架空间排架称为空间作用分配系数当某榀排架柱顶作用水平力时，如果考虑排架整体空间作用，该排架仅承担，其余部分由其它排架承担。117单厂设计4.1组成与布置4.2结构分析4.2.1分析模型4.2.2内力计算4.2.3位移计算4.2.4模型讨论吊车荷载载作用下下的考虑虑空间作作用的计计算方法法考虑空间间作用后后，上柱柱弯矩增增大；下下柱弯矩矩减小。。118第四章单单层层厂房结结构4.5横向排架架结构内内力分析析厂房情况吊车起重量（t）厂房长度（m）≤60＞60有檩屋盖两端无山墙或一端有山墙≤300.900.85两端有山墙≤300.85无檩屋盖两端无山墙或一端有山墙≤75厂房跨度（m）12~27＞2712~27＞270.900.850.850.80两端有山墙≤750.80单跨厂房房空间作作用分配配系数5考虑厂房房整体空空间作用用的排架架内力分分析119单跨厂房房空间作作用分配配系数120第四章单单层层厂房结结构4.5横向排架架结构内内力分析析6内力组合合所谓内力组合合，就是将将排架柱柱在各单单项荷载载作用下下的内力力，按照照它们在在使用过过程中同同时出现现的可能能性，求求出在某某些荷载载共同作作用下，，柱控制制截面可可能产生生的最不不利内力力，作为为柱和基基础配筋筋计算的的依据。。（1）柱的控制制截面控制截面面是指对截面配配筋起控控制作用用的截面面。当柱高度较较大时，，下柱中间间某截面面也可能为为控制截截面。当柱上作用用有较大大的集中中荷载（（如悬墙墙重量等等）时，，可根据据其内力力大小还需将集中荷载作作用处的截面面作为控制截截面。121第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析（2）荷载效应组合合对于一般排架架结构，荷载载效应组合的的设计值S应从下列组合合值中取最不不利值确定：：由可变荷载效效应控制的组组合由永久荷载效效应控制的组组合6内力组合122第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析（3）不利内力组合合通常选择以下下四种内力组组合作为截面面最不利内力力组合：+Mmax及相应的N，V；–Mmax及相应的N，V；Nmax及相应的M，V；Nmin及相应的M，V。6内力组合123第四章单单层厂房结构构4.5横向排架结构构内力分析（4）内力组合注意意事项每次内力组合合时，都必须须考虑恒荷载载产生的内力力。每次内力组合合时，只能以以一种内力为为目标来决定定可变荷载的的取舍，并求求得与其相应应的其余两种种内力。在吊车竖向荷荷载中，同一一柱的同一侧侧牛腿上有Dmax或Dmin作用，两者只只能选择一种种参加组合。。吊车横向水平平荷载Tmax同时作用在同同一跨内的两两个柱子上，，向左或向右右，组合时只只能选取其中中一个方向。。6内力组合124第四章单单层厂房结构构4.6柱的设计计1截面设计（1）截面配筋计算算在对柱进行受受压承载力计计算或验算时时，柱的偏心心距增大系数数或稳定系数与柱的计算长长度有关关。《混凝土结构设设计规范》根据单层厂房房的实际支承承及受力特点点，结合工程程经验所给出出的计算长度度。刚性屋盖单层层厂房排架柱柱、露天吊车车柱和栈桥柱柱的计算长度度柱的类型排架方向垂直排架方向有柱间支撑无柱间撑无吊车厂房柱单跨1.5H1.0H1.2H两跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊车厂房柱上柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下柱1.0Hl0.8Hl1.0Hl露天吊车柱和栈桥柱2.0Hl1.0Hl－125第四章单单层厂房结构构4.6柱的设计计（2）构造要求柱的混凝土强度等等级不宜低于C20，纵向受力钢筋筋直径d不宜小于12mm，全部纵向钢钢筋的配筋率率不宜超过5%。柱内纵向钢筋筋的净距不应小于50mm；对水平浇筑筑的预制柱，，其上部纵向向钢筋的最小小净间距不应应小于30mm和1.5d(为钢筋的最大大直径)，下部纵向钢钢筋的最小净净间距不应小小于25mm和d。偏心受压柱中中垂直于弯矩矩作用平面的的纵向受力钢钢筋以及轴心心受压柱中各各边的纵向受力钢筋，其中距不宜大于300mm。1截面设计126第四章单单层厂房结构构4.6柱的设计计2牛腿设计在厂房结构钢钢筋混凝土柱柱中，常在其其支承屋架、、托架、吊车车梁和连系梁梁等构件的部部位，设置从从柱侧面伸出出的短悬臂，，称为牛腿。牛腿按承受的的竖向力作用用点至牛腿根根部柱边缘水水平距离的不不同分为两类：时为长牛腿，按悬臂梁进进行设计；时为短牛腿，是一个变截截面短悬臂深深梁。127第四章单单层厂房结构构4.6柱的设计计（1）牛腿的受力特特点及破坏形形态试验研究表明明，从加载至至破坏，牛腿腿大体经历弹性、裂缝出现与开开展和最后破坏三个阶段。弹性阶段：通过环环氧树脂脂牛腿模型的的光弹试验，，得到了主应应力迹线。牛腿的应力状状态2牛腿设计128第四章单单层厂房结构构4.6柱的设计计裂缝出现与开开展阶段：试验表明，当当荷载达到极极限荷载的20%~40%时，由于上柱柱根部与牛腿腿交界处的主主拉应力集中现象，在该处处首先出现自自上而下的竖向裂缝，裂缝细小且且开展较慢，，对牛腿的受受力性能影响响不大；当荷载达到极极限荷载的40%~60%时，在加载垫垫板内侧附近近出现一条斜裂缝，其方向大体体与主压应力力轨迹线平行行。2牛腿设计129第四章单单层厂房结构构4.6柱的设计计2牛腿设计破坏阶段：随a/h0值的不同，牛牛腿主要有以以下几种破坏坏形态：弯压破坏剪切破坏牛腿的破坏形形态斜压破坏130第四章单单层厂房结构构4.6柱的设计计（2）牛腿截面尺寸寸的确定牛腿的截面宽宽度与柱宽相相同。牛腿截面尺寸寸通常以不出现斜裂缝缝作为控制条件件。设计时以下列列经验公式作作为抗裂控制制条