混凝土结构设计幻灯片七

第2章单层厂房排架结构●2.1概述●2.1.1排架结构●2.1.2刚架结构●2.2排架结构的组成与布置

●2.2.1排架结构的组成

●2.2.2排架结构的布置●2.3排架结构的构件选型●2.3.1屋盖构件●2.3.2吊车梁及柱●2.3.3圈梁、连系梁及基础梁●2.3.4基础●

2.4排架结构的内力分析与内力组合●2.4.1计算简图●2.4.2荷载计算●2.4.3内力分析●2.4.4内力组合●

2.5排架柱的设计●2.5.1柱的计算长度●2.5.2柱的吊装验算●2.5.3牛腿设计●2.5.4预埋件设计●

2.6柱下单独基础设计●2.6.1轴心受压基础●2.6.2偏心受压基础●2.6.3基础的构造要求●

2.7厂房的支撑系统及构造简述●2.7.1屋盖支撑●2.7.2柱间支撑●

2.8钢筋混凝土屋架设计与构造

●2.8.1钢筋混凝土屋架设计要点●2.8.2节点构造●2.8.3屋架翻身扶直与吊装的验算●

2.9排架设计中的常见问题及分析●2.9.1纵向柱距不等的排架内力分析●2.9.2吊车梁反力差引起的纵向力矩My●

2.10轻型钢结构屋盖单层厂房设计●2.10.1轻型钢结构屋架的形式●2.10.2轻型钢结构屋架的设计计算特点●

2.11思考题●

2.12习题●

2.1概述

单层厂房具有形成高大的使用空间，容易满足生产工艺流程要求，内部交通运输组织方便，有利于较重生产设备和产品放置，可实现厂房建筑构配件生产工业化以及现场施工机械化等特点。因此，单层厂房在冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺织等工业建筑中得到广泛的应用。钢筋混凝土单层厂房的常用结构形式有排架结构(如图2.1所示)和刚架结构(如图2.2所示)。●

2.1.1排架结构排架结构由屋架或屋面梁、柱和基础组成。通常，排架柱与屋架或屋面梁为铰接，而与其下基础为刚结。按照厂房的生产工艺和使用要求不同，排架结构可设计为单跨或多跨、等高或不等高等多种形式，如图2.1(a)、图2.1(b)和图2.1(c)所示。

在单层厂房设计中，对于跨度较大以及对相邻厂房有较大干扰的车间，应采用单跨厂房；对于跨度较小且生产工艺和使用要求相同或相近的一些车间，可组合成一个多跨厂房。多跨厂房有利于提高厂房结构的横向刚度，减少柱的截面尺寸，节省材料，提高土地利用率，减少公共设施及工程管道等。但多跨厂房需设置天窗等解决通风和采光问题。单层多跨厂房一般应设计成等高厂房，以使结构受力明确，设计和计算简单；构件种类规格少，施工方便。但当生产工艺要求的相邻跨高差较大时，则应设计成不等高厂房。

单层厂房中的排架结构，根据其所用材料不同，分为钢筋混凝土—砖排架、钢筋混凝土排架和钢—钢筋混凝土排架。钢筋混凝土—砖排架由钢筋混凝土屋架或屋面梁、烧结普通砖柱和基础组成。其承载能力和抗震性能均较低，故一般用于跨度不大于15m。柱顶标高不大于6.6m、无吊车或吊车起重量小于5t的中小型工业厂房。钢筋混凝土排架由钢筋混凝土的屋架或屋面梁、柱及基础组成。由于其具有较高的承载能力和较好的抗震性能，因此，可用于跨度不大于36m、檐高不大于20m、吊车起重量不超过200t的大型工业厂房。钢—钢筋混凝土排架由钢屋架、钢筋混凝土柱和基础组成。其承载能力和抗震性能较钢筋混凝土排架好，可用于跨度大于36m、吊车起重量超过250t的重型工业厂房。●

2.1.2刚架结构刚架结构通常由钢筋混凝土的横梁、柱和基础组成。刚架柱与横梁为刚接，与基础常为铰接。刚架结构按横梁形式的不同，分为折线形门式刚架(如图2.2(a)、(b)所示)和拱形门式刚架(如图2.2(c)所示)。钢筋混凝土门式刚架的顶节点做成铰接时，称为三铰门式刚架，如图2.2(a)所示；当其顶节点做成刚结时，称为两铰门式刚架(如图2.2(b)和图2.2(c)所示)。刚架结构的优点是梁柱整体结合，构件种类少，制作简单，跨度和高度较小时比钢筋混凝土排架结构节省材料。但其缺点是梁柱转折处因弯矩较大而容易产生裂缝；同时，刚架柱在横梁的推力作用下，将产生相对位移，使厂房的跨度发生变化。因此，刚架结构在有较大起重量的吊车厂房中的应用受到了一定的限制。目前，刚架结构一般仅适用于无吊车或吊车起重量不大于10t、跨度不大于18m的中小型厂房或仓库等建筑。本章主要介绍单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房。●

2.2排架结构的组成与布置

单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房通常由如图2.3所示的各种不同结构构件连接而成的，可分为屋盖结构、横向平面排架、纵向平面排架和围护结构四大部分。●

2.2.1排架结构的组成1.屋盖结构屋盖结构分为无檩体系和有檩体系。无檩体系由大型屋面板、屋架或屋面梁、屋盖支撑组成。有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架或屋面梁、屋盖支撑组成。有檩体系，因其刚度小整体性差，故仅适用于中小型厂房。为满足厂房内通风和采光需要，屋盖结构中有时还需设置天窗架(其上也有屋面板)及天窗架支撑。当生产工艺或使用上要求抽柱时，则需在抽柱的屋架下设置托架。1)屋面板屋面板支承在檩条或屋架(屋面梁)或天窗架上，直接承受施加在其上的屋面活荷载、积灰荷载、雪荷载及风荷载等，并把它们传给其下的支承构件。2)天窗架天窗架支承在屋架上，承受其上屋面板及天窗传来的荷载，并把它们传给屋架。

3)檩条檩条支支承在在屋架架(屋面梁梁)上，承承受屋屋面板板传来来的荷荷载，，并将将其传给给屋架架。檩檩条同同时起起着增增强屋屋盖总总体刚刚度的的作用用。4)屋架和和屋面面梁屋架或或屋面面梁一一般直直接支支承在在排架架柱上上，承承受大大型屋屋面板板或檩条、、天窗窗架及及悬挂挂吊车车等传传来的的全部部屋盖盖荷载载，并并将其其传至至排架柱顶顶。5)托架托架支支承在在相邻邻柱上上，承承受其其上屋屋架传传来的的荷载载，并并传给给支承柱。。屋盖结结构除除起承承力作作用外外，还还起着着围护护作用用。2.横向平平面排排架横向平平面排排架由由横向向平面面内一一系列列排架架柱(简称横横向柱柱列)、屋架或或屋面面梁(统称横横梁)和基础础组成成(如图2.4所示)。厂房房结构构受到的的竖向向荷载载(结构自自重、、屋盖盖可变变荷载载、吊吊车竖竖向荷荷载等等)和横向水水平荷荷载(横向风风荷载载、吊吊车横横向水水平荷荷载等等)主要由由横向向平面排架架承受受，并并通过过它传传给基基础及及地基基。横向平平面排排架是是厂房房的基基本承承力结结构，，必须须进行行设计计计算，以以确保保其可可靠性性。3.纵向平平面排排架纵向平平面排排架由由纵向向柱列列、连连系梁梁、吊吊车梁梁、柱柱间支支撑及及基础等组组成(如图2.5所示)。其作作用是是保证证厂房房结构构的纵纵向刚刚度和和稳定性性，承承受厂厂房结结构受受到的的纵向向水平平荷载载(山墙传传来的的纵向向风荷载、、吊车车纵向向水平平荷载载等)，并把把其传传给基基础。。通常，，纵向向平面面排架架承担担的荷荷载较较小，，纵向向柱子子又较较多，，再加上柱柱间支支撑的的加强强，因因而纵纵向平平面排排架的的刚度度较大大，而而内力力较小，一一般可可不进进行计计算，，仅采采用构构造措措施即即可。。但当当纵向向柱子子小于7根或需需要考考虑地地震作作用时时，就就要进进行纵纵向平平面排排架的的计算算。4.围护结结构围护结结构由由纵墙墙、横横墙(山墙)、圈梁梁、基基础梁梁、抗抗风柱柱等组成成。这这些构构件主主要承承受自自重或或墙重重以及及作用用在墙墙面上上的风荷载载。纵墙和和横墙墙一般般为自自承重重砌体体墙，，大型型厂房房也可可采用用预制墙板板。厂厂房结结构受受到的的风荷荷载主主要由由墙体体传给给柱子子。抗风柱柱承受受厂房房端横横墙(山墙)传来的的风荷荷载，，并将将其传传给屋盖盖结构构和基基础。。单层厂厂房的的排架架结构构就是是由屋屋盖结结构、、横向向平面面排架架、纵向平平面排排架、、围护护结构构四部部分构构成的的整体体空间间受力力结构构，是由以以上四四部分分构成成的整整体空空间受受力结结构。。5.结构设设计的的主要要工作作在单层层厂房房结构构设计计中，，屋面面板、、屋架架或屋屋面梁梁、吊吊车梁梁、连系梁梁、柱柱及基基础等等组成成构件件都有有相应应的标标准图图或通通用图图供设设计时选用用。但但柱和和基础础往往往需要要根据据工程程的实实际情情况进进行设设计计计算。因因此，，厂房房结构构选型型之后后，结结构设设计的的主要要工作作是：：(1)进行结结构布布置。。(2)选用标标准构构件。。(3)分析排排架内内力。。(4)计算柱柱和基基础配配筋。。(5)绘制结结构构构件布布置图图。(6)绘制柱和基基础施工图图。●2.2.2排架结构的的布置1.柱网布置在厂房的结结构平面布布置中，需需根据生产产工艺和使使用要求，，确定厂房承重重柱的纵向向定位轴线线(跨度)和横向定位位轴线(柱距)。通常把柱的定定位轴线在在平面上形形成的网格格称为柱网网。柱网布布置既是确定柱的位位置，也是是确定屋面面板、屋架架或屋面梁梁和吊车梁梁等构件的跨度，同同时涉及到到其他结构构构件的布布置。柱网网布置直接接关系到厂房的经济济合理性和和先进性，，因此是厂厂房结构设设计的重要要工作。为了便于厂厂房结构设设计、构件件生产和施施工建造，，柱网尺寸寸应符合厂房建建筑统一化化基本规则则。当厂房房跨度不大大于18m时，厂房柱距应采用用3m的倍数；当当厂房跨度度大于18m时，厂房柱柱距应采用6m的倍数。厂厂房柱距一一般采用6m或6m的倍数时(如图2.6所示)。从技术和和经济角度度分析比较较，确有明明显的优越越性时，也也可采用21m、27m或33m的跨度和9m或其他柱距距。2.变形缝的设设置变形缝包括括伸缩缝、、沉降缝和和防震缝。。1)伸缩缝如果厂房的的长度或宽宽度过大，，当气温变变化时，厂厂房结构地地上部分热胀冷冷缩大，而而地下部分分受温度变变化影响小小，基本上上不产生温度变形。。这样，厂厂房上部结结构的伸缩缩受到限制制，结构内内部产生温度应力。。当温度应应力较大时时，可使屋屋面、墙体体等开裂，，影响厂房的正常使使用。为了了减少温度度变化对厂厂房的不利利影响，需需要沿厂房的横向或或纵向设置置伸缩缝，，将厂房结结构分成若若干个温度度区段。温度区段的的划分应尽尽可能简单单规整，并并应使伸缩缩缝的数量量最少。温度区段的的长度(伸缩缝之间间的距离)与结构类型型及其所处处的环境条件有关。。《混凝土结构构设计规范范》规定，装配配式钢筋混混凝土排架结构的伸伸缩缝最大大间距，在在室内或土土中时为100m；在露天时时为70m。对于下列列情况，伸伸缩缝的最最大间距宜宜适当减小小：(1)从基础顶面面算起柱高高低于8m。(2)屋面无保温温隔热措施施；(3)经常处于高高温作用或或位于气温温干燥地区区、夏季炎炎热且暴雨雨频繁的地区。。厂房的横向向伸缩缝应应从基础顶顶面开始，，将相邻两两个温度区区段的上部结构构构件全部部分开；伸伸缩缝处采采用双柱、、双屋架(屋面梁)，纵墙和各各构件间留留出一定宽宽度的缝隙隙(如图2.7(a)所示)，以使上部结结构在温度度变化时，，沿纵向可可自由地变变形，不致致引起厂房开裂。对对厂房的纵纵向伸缩缝缝，一般做做法是将伸伸缩缝一侧侧的屋架或屋面梁用用滚轴式支支座与柱相相连(如图2.7(b)所示)。2)沉降缝如果单层厂厂房相邻两两部分高度度差很大(10m以上)、两跨间吊吊车起重量相相差较大、、地基承载载力或土的的压缩性有有较大的差差异、厂房各部分的的施工时间间先后相差差较长时，，可考虑设设置沉降缝缝。沉降缝应将厂房房从屋顶至至基础完全全分开，以以使缝两侧侧结构发生生不同沉降时不致影影响厂房的的使用功能能。沉降缝缝可兼起伸伸缩缝的作作用。3)防震缝地震区的单单层厂房为为减轻震害害，应考虑虑设置防震震缝。当厂厂房的建筑平面面、立面复复杂或结构构相邻部分分的刚度、、高度相差差较大时，需采用用防震缝将将其分开。。防震缝从从基础顶面面开始沿厂厂房全高设置，其宽宽度需符合合一定的要要求，以避避免地震时时相邻部分分互相碰撞，导致厂厂房破坏。。地震区厂厂房中设置置的伸缩缝缝或沉降缝缝均应符合防震缝的的要求。3.厂房高度的的确定厂房高度是是指屋面梁梁底面或屋屋架下弦底底面的标高高及吊车轨轨顶标高(如图2.8所示)。这两个标标高是厂房房结构设计计中重要的的参数，应根据据生产工艺艺和使用要要求确定，，同时要符符合建筑模模数的规定。对无吊车的的单层厂房房，屋面梁梁底标高H根据生产设设备高度和和生产使用、、检修所需需的高度确确定。对设有吊车车的单层厂厂房，屋面面梁底标高高H由生产设备备高度和吊车起吊运运行所需的的高度确定定。可按下下列公式计计算，并取取两者中的较大值，，即(2-1)或这里，h1为最高设备备的高度；；h2为超越设备备的安全高高度，一般应不小于于500mm；h3为最高吊物物高度；h4为吊索最小小高度；、h5、h6分别为吊车车底、顶至至吊车轨顶顶高度，可可根据吊车车规格查得；；h7为吊车行驶驶安全高度度，一般不不小于220mm；h8为操纵室底至至吊车底高高度，由吊吊车规格查查得。(2-2)吊车轨顶标标高由屋面面梁底标高高或屋架下下弦底标高高减去和得得到。柱的牛牛腿顶面标标高为吊车车轨顶标高高减去吊车车轨道连接接高度和吊车梁端高高度。确定厂房高高度时，考考虑建筑模模数的要求求，屋面梁梁底标高应应为300mm的倍数；柱柱的牛腿顶顶面标高应应为300mm的倍数；吊吊车轨顶标高应为600mm的倍数。为为满足以上上要求，允允许吊车轨轨顶实际设设计标高与工工艺要求的的标志高度度相差±200mm。●2.3排架结构的的构件选型型单层装配式式钢筋混凝凝土排架结结构厂房中中的屋面板板、屋架或或屋面梁、吊车车梁等构件件，应根据据厂房的柱柱网尺寸、、高度、吊吊车起重量和承受的的荷载等实实际情况，，并考虑当当地材料供供应和施工工条件，经过技术和和经济的比比较，按标标准图集中中的要求合合理地选用用。●2.3.1屋盖构件1.屋面板单层厂房无无檩体系屋屋盖的常用用屋面板类类型、特点点及使用范范围见表2-1。2.天窗架天窗架有钢钢和钢筋混混凝土两种种，其跨度度为6m或9m。单层厂房中常用钢钢筋混凝土土三铰刚架架式天窗架架(如图2.9所示)由两个三角形刚架在在顶节点处处及底部与与屋架焊接接而成。3.屋面梁和屋屋架常用屋面梁梁和屋架的的形式、跨跨度、特点点及适用范范围见表2-2。4.托架单层厂房中中常用预应应力混凝土土三角形托托架和折线线形托架(如图2.10所示)。●2.3.2吊车梁及柱柱1.吊车梁吊车梁支承承在柱牛腿腿上，承受受吊车传来来的竖向荷荷载和横向向或纵向水平荷荷载，并把把它们传给给牛腿和横横向或纵向向平面排架架。吊车梁同时还有有连系纵向向柱列，增增强厂房纵纵向刚度的的作用。常常用吊车梁的类型见见表2-3。设计时可可根据吊车车的工作级级别、跨度度、起重量和台数从从相应的标标准图中选选用，并在在结构布置置图中标明明其编号。。2.柱柱是单层厂厂房重要的的承重构件件。按照受受力不同分分为排架柱柱和抗风柱。1)排架柱排架柱的常常用形式有有矩形截面面柱、工字字形截面柱柱和双肢柱柱等(如图2.11所示)。一般，当当排架柱的的截面高度度h≤500mm时，采用矩形截面面柱；当h=600mm～800mm时，采用矩矩形或工字字形截面柱；当h=900mm～1200mm时，采用工工字形截面面柱；当h=1300mm～1500mm时，采用工工字形截面面柱或双肢肢柱；当h≥1600mm时，采用双双肢柱。排架柱的截截面尺寸不不仅要满足足截面承载载力要求，，还要具有有足够的刚度，，以保证厂厂房在正常常使用过程程中不出现现过大的变变形。根据已建成厂厂房的实际际经验和实实测资料，，表2-4列出可不进进行刚度验验算的柱的最最小截面尺尺寸，表2-5列出柱的常常用的截面面尺寸，在在确定排架柱的截截面尺寸时时，可作为为参考。注：(1)为基础顶至至吊车梁底底的高度。。(2)为基础顶至至柱顶总高高度。(3)Q为吊车起重重量。注：(1)矩表示矩形形截面b×h。(2)ⅠⅠ表示工字形形截面b×h×hf(hf为翼缘厚度度)。(3)双表示双肢肢柱b×h×hz(hz为肢杆厚度度)。2)抗风柱当单层厂房房的端横墙墙(山墙)受风面积较较大时，就就需设置抗抗风柱将山墙分分为若干个个区格。这这样墙面受受到的风荷荷载，一部部分直接传给纵向柱柱列，另一一部分则通通过抗风柱柱与屋架上上弦或下弦弦的连接传给纵向柱柱列和抗风风柱下基础础。当厂房的跨跨度为9m～12m，抗风柱高高度在8m以下时，可可采用与山墙同同时砌筑的的砖壁柱作作为抗风柱柱。当厂房房的跨度和和高度较大时，应在在山墙内侧侧设置钢筋筋混凝土抗抗风柱(如图2.12(a)所示)，并用钢筋与与山墙拉接接。抗风柱柱与屋架既既要可靠的的连接，以以保证把风荷载有效效地传给屋屋架直至纵纵向柱列；；又要允许许两者之间间具有一定竖向位移移的可能性性，以防厂厂房与抗风风柱沉降不不均匀时产产生不利的影响。在在实际工程程中，抗风风柱与屋架架常采用横横向有较大大刚度，而竖向又可可位移的钢钢制弹簧板板连接(如图2.12(b)所示)。抗风柱在在风荷载作用用下的计算算简图如图图2.12(c)所示。钢筋筋混凝土抗抗风柱的上柱宜采用用不小于350mm×350mm的矩形截面面；下柱可可采用矩形形截面或工字字形截面，，其截面宽宽度b≥350mm，截面高度度h≥600mm，且h≥He/25(He为抗风柱基基础顶至与与屋架连接接处的高度度)。1.圈梁圈梁为非承承重的现浇浇钢筋混凝凝土构件，，在墙体的的同一水平平面上连续设置置，构成封封闭状，并并和柱中伸伸出的预埋埋拉筋连接接。圈梁的作用用是将厂房房的墙体和和柱等箍束束在一起，，增强厂房房结构的整体刚度，防防止因地基不不均匀沉降或或较大振动作作用等对厂房房产生的不利影响。。圈梁的设置与与墙体高度、、设备有无振振动及地基情情况等有关。。一般情况下，，单层厂房可可按下列原则则设置圈梁：：无吊车的砖砌砌围护墙厂房房，当檐口标标高为5m～8m时，应在檐口标高处设设置圈梁一道道；当檐口标标高大于8m时，应增加设设置数量。(2)无吊车的砌块块围护墙厂房房，当檐口标标高为4m～5m时，应在檐口标高处设设置圈梁一道道；当檐口标标高大于5m时，应增加设设置数量。(3)设有吊车或较较大振动设备备的单层厂房房，除在檐口口或窗顶标高高处设置圈梁外外，尚应增加加设置数量。。圈梁的截面宽宽度宜与墙厚厚相同，当墙墙厚大于240mm时，其宽度不宜小于2/3墙厚。圈梁的的截面高度不不应小于120mm。圈梁中的纵向钢筋不不应少于410，绑扎接头的的搭接长度按按受拉钢筋考考虑，箍筋间距不应应大于300mm。圈梁兼作过过梁时，过梁梁部分的钢筋筋按计算另行增配配。2.连系梁连系梁一般为为预制钢筋混混凝土构件，，两端支承在在柱牛腿上，，用预埋件或螺螺栓与牛腿连连接。连系梁梁的作用是承承受其上墙体体及窗重，并传给排排架柱；同时时起连系纵向向柱列增强厂厂房纵向刚度度的作用。3.基础梁在单层厂房中中，一般用基基础梁来支承承围护墙，并并将围护墙的的重力传给基础础。基础梁通通常为预制钢钢筋混凝土简简支梁，两端端直接支承在基础顶顶部(如图2.13(a)所示)；如果基础埋埋深较大，可可将基础梁支承在基基础顶部的混混凝土垫块上上(如图2.13(b)所示)。施工时，基础梁支支承处应坐浆浆。基础梁的的顶面一般位位于室内地坪坪以下50mm处；基础梁的的底面以下应应预留100mm的空隙，以保保证基础梁可随基础础一起沉降。。当基础梁上围围护墙较高(如：15m以上)，墙体不能满满足承载力要求，或基基础梁不能承承担其上墙重重时，可设置置连系梁。当当厂房的围护墙不高高，柱基础埋埋深较小，且且地基较好时时，可不设置置基础梁，采用墙下下条形基础。。●2.3.4基础单层厂房的柱柱下基础一般般采用单独基基础。这种基基础按外形不不同，分为阶形形基础和锥形形基础，如图图2.14所示。为了便便于预制柱的插入，并保保证柱与基础础的整体性，，这种基础与与预制柱的连连接部分常做成杯口口状，故统称称杯形基础。。杯形基础构造造简单，施工工方便，适用用于地基土质质较均匀，基基础持力层距地地面较浅，地地基承载力较较大，柱传来来的荷载不大大的一般厂房。当柱下基础与与设备基础的的布置发生冲冲突，或局部部地质条件较较差，需将柱下下基础深埋时时，为了不改改变预制柱的的长度，可采采用高杯形基础(如图2.15所示)。当柱传来的荷荷载较大，或或地基承载力力较小，采用用单独的杯形形基础所需底面面积较大，导导致相邻基础础非常接近时时，可采用柱柱下条形基础(如图2.16所示)。当地基土质质很不均匀，，可能发生影影响厂房正常使用的的不均匀沉降降时，也宜采采用条形基础础。如果柱传传来的荷载很大，而而基础的持力力层又很深，，则应考虑采采用桩基础(如图2.17所示)。●2.4排架结构的内内力分析与内内力组合对单层厂房排排架结构进行行内力分析和和内力组合，，是为了获得得排架柱在各种种荷载作用下下，控制截面面的最不利内内力，作为设设计柱的依据；同时时，柱底截面面的最不利内内力，也是设设计基础的依依据。主要内容包括括：确定计算算简图、荷载载计算、内力力分析和内力力组合。●2.4.1计算简图1.计算单元单层厂房结构构受到的荷载载主要由横向向平面排架(简称横向排架)承担。横向排排架沿厂房纵纵向一般为等等间距排列(如图2.18(a)所示)；作用于厂房房横向的荷载载除吊车荷载载外。其他荷荷载(如结构自重、雪荷载、、风荷载等)沿纵向又是均均匀分布的。。因此，厂房房中部各横向排架所所承担的荷载载和受力情况况均相同，在在计算时，可可通过两相邻柱距的的中线取出有有代表性的一一段，如图2.18(a)中的阴影部分，作为计算算单元。作用用于计算单元元范围内的荷荷载，则完全全由该单元的横向排排架承担。由由于吊车的大大车可沿厂房房的纵向移动动，因此，通过吊车车梁传给排架架柱的吊车荷荷载不能按计计算单元考虑虑。2.基本假定根据单层厂房房结构的实际际工程构造，，为了简化计计算，确定计计算简图时，作作如下基本假假定定：排架柱下端固固接于基础顶顶面。由于预预制的排架柱柱插入基础杯杯口有足够的深深度，并采用用较高一等级级的细石混凝凝土和基础浇浇捣连成整体，而地地基的变形又又受到设计控控制，基础可可能发生的转转动一般很小，故可可假定排架柱柱的下端固接接于基础顶面面。(2)排架柱上端与与横梁(屋架或屋面梁梁的统称)铰接。横梁通通常为预制构件，在在柱顶通过预预埋钢板焊接接连接或用螺螺栓连接在一一起。这种连接方式式，可传递水水平力和竖向向力，而不能能可靠地传递递弯矩，因此假定定排架柱上端端与横梁为铰铰接较符合实实际情况(3)横梁为轴向变变形可忽略不不计的刚性连连杆。钢筋混混凝土或预应应力混凝土屋架架在荷载作用用下，其轴向向变形很小，，可忽略不计计，视为刚性连杆。。根据这一假假定，排架受受力后，横梁梁两端柱的水水平位移相等。但需需注意，若横横梁为下弦刚刚度较小的组组合式屋架或或两铰拱、三铰拱屋屋架，则应考考虑横梁轴向向变形对排架架柱内力的影影响。3.计算简图根据上述基本本假定，可得得横向排架的的计算简图，，如图2.18(b)所示。在计算简图中中，排架柱的的轴线分别取取上、下柱的的截面中心线；上柱高H1(或Hu)为牛腿顶面至至柱顶的高度度；下柱高H1为基础顶面至牛腿顶顶面的高度；；柱总高H2(或H)为H1与H1之和；上、下下柱的截面抗弯刚刚度EI1(或EIu)、EI2(或EI1)可按所选用的的混凝土强度等级和预先先设定的截面面形状与尺寸寸确定。●2.4.2荷载计算作用于厂房横横向排架上的的荷载有恒荷荷载和活荷载载两类。恒荷荷载一般包括屋屋盖自重G1、上柱自重G2、下柱自重G3、吊车梁与轨轨道联结件等自自重G4以及由支承在在柱牛腿上的的连系梁传来来的围护结构等自重。活活荷载一般包包括屋面活荷荷载Q1、吊车竖向荷荷载Dmax、吊车横向水平荷荷载Tmax、横向的均布布风荷载q及作用于排架架柱顶的集中风荷载Fw等(如图2.19所示)。1.恒荷载1)屋盖自重G1屋盖自重为计计算单元范围围内的屋面构构造层、屋面面板、天窗架、屋架或屋屋面梁、屋盖盖支撑等自重重。屋盖自重重以集中力G1的形式作用于柱顶顶。当采用屋屋架时，G1的作用线通过过屋架上、下下弦中心线的交点，，一般距厂房房纵向定位轴轴线150mm(如图2.20(a)所示)。当采用屋面面梁时，G1的作用线通过过梁端支承垫垫板的中心线线。G1对上柱柱截面面中心心线一一般有有偏心心距e1，对下下柱截截面中中心线线又增增加一偏心心距为为e2(e2为上下下柱截截面中中心线线的间间距)。故G1对柱顶顶截面面有力矩矩M1=G1e1，对下下柱变变截面面处有有一个个附加加力矩矩M1′=G1e2，如图2.20(b)所示。。2)柱自重重G2和G3上、下下柱的的自重重G2、G3(下柱包包括牛牛腿)分别按各自的截面面尺寸和高度计算。G2作用于上柱底部截截面中心线处，在在牛腿顶面处，对下柱截面中中心线有力矩M2`=G2e2。G3作用于下柱底部，，且与下柱截面中心线线重合，如图2.21(a)和图2.21(b)所示。3)吊车梁与轨道联结结等自重G4吊车梁与轨道联结结等自重G4可根据所选用的构构配件，由相应的标准图集中查得得，轨道联结也可可按1kN/m~2kN/m计算。G4沿吊车梁的中线作用用于牛腿顶面，对对下柱截面中心线线有偏心距e4，在牛腿顶面处有力力矩M3′=G4e4，如图2.21(a)和2.21(c)所示。当考虑G1、G2、G3、G4共同作用时，需要要按排架计算内力力的简图如图2.22所示，图图2.22中。2.屋面活荷载屋面活荷载包括屋屋面积灰荷载、雪雪荷载及屋面均布布活荷载。屋面活荷载Q1的计算范围、作用用形式及位置同屋屋盖自重G1。1)屋面积灰荷载当设计的厂房在生生产过程中有大量量的排灰或与灰源源排放临近时，应考虑屋面积积灰荷载。积灰荷荷载按《荷载规范》的规定取值。2)雪荷载屋面水平投影面上上的雪荷载标准值值Sk按下式计算：式中：——屋面积雪分布系数数，由《荷载规范》查得。——基本雪压(kN·m2)，按《荷载规范》给出的50年一遇的雪压采用。3)屋面均布活荷载屋面水平投影面上上的屋面均布活荷荷载按《荷载规范》的规定采用。当该屋面为为不上人的屋面时时，屋面均布活荷荷载标准值取0.5kN·m2；如施工或维修荷荷载较大时，应按按实际情况采用。。屋面均布活荷载不不应与雪荷载同时时组合，仅取两者者中的较大值。积灰荷载应与与雪荷载或不上人人的屋面均布活荷荷载两者中的较大值同时考虑。3.吊车荷载单层工业厂房中的的吊车，按主要承承重结构的形式分分为单梁式吊车和桥式吊车；；按吊钩的种类分分为软钩吊车和硬硬钩吊车；按动力来源又分为手动动吊车和电动吊车车。在实际工程中中应根据使用要求确定，目前多采采用电动吊车。吊吊车的起重量标有有如15/3t或20/5t等时，表明吊车的的主钩额定起重量量为15t或20t，副钩额定起重量为3t或5t，主、副钩的起重重量不会同时出现现。厂房设计时，按主钩额定定起重量考虑。考虑吊车在工作中中的繁重程度，按按吊车在使用期内内要求的总工作循环次数和吊吊车荷载达到其额额定值的频繁程度度，将吊车划分为A1～A8共8个工作级别。吊车车的工作级别与过过去采用的吊车工工作制的对应关系为为：A1～A3相应于轻级工作制制，例如用于检修修设备的吊车；A4，A5相应于中级工作制制；A6，A7相应于重级工作，，例如轧钢厂房中的的吊车；A8相应于超重级工作作制。桥式吊车由大车和和小车组成，大车车在吊车梁的轨道道上沿着厂房纵向运行，小车车在大车的轨道上上沿着厂房横向行行驶，小车上设有滑轮和吊索用来来起吊物件(如图2.23所示)。桥式吊车作用在排排架上的吊车荷载载有吊车竖向荷载载Dmax与Dmin、吊车横向水平荷荷载Tmax及吊车纵向水平荷荷载Te。1)吊车竖向荷载Dmax与Dmin吊车竖向荷载是指指吊车满载运行时时，经吊车梁传给给排架柱的竖向移动荷载。当小车吊有额定最最大起重量Q的物件，行驶至大大车一端的极限位置时，则该端端大车的每个轮压压达到最大轮压标标准值Pmax，而另一端大车的各个个轮压即为最小轮轮压标准值Pmin(如图2.24所示)。Pmax和Pmin可根据所选用的吊吊车型号、规格由由产品样本中查得(如表2-6和表2-7所列)。对常用的四轮吊吊车，Pmin也可按下式计算：(2-4)式中：G——吊车的大车重。g——吊车的小车重。Q——吊车的额定最大起起重量。由Pmax与Pmin同时在两侧排架柱柱上产生的吊车最最大竖向荷载标准值Dmax和最小竖向荷载标标准值Dmin，可根据吊车的最最不利布置和吊车梁的的支座反力影响线线计算确定，如图图2.25所示。如果单跨厂房中设设有相同的两台吊吊车，则Dmax和Dmin可按下式计算：(2-5)式中：∑yi——吊车最不利布置时时，各轮子下影响响线竖向坐标值之和，可根据吊车车的宽度B和轮距K确定。当厂房内设有多台台吊车时，《荷载规范》规定：多台吊车的的竖向荷载，对一层层吊车的单跨厂房房的每个排架，参参与组合的吊车台数不宜多于两台台；对一层吊车的的多跨厂房的每个个排架，不宜多于4台(每跨不多于两台)。吊车竖向荷载Dmax、Dmin沿吊车梁的中心线线作用在牛腿顶面面，对下柱截面中心线线的偏心距为e4(如图2.26(a)所示)，相应的力矩MDmax、MDmin为MDmax=Dmaxe4MDmin=Dmine4(2-6)排架结构在吊车竖竖向荷载作用下的的计算简图如图2.26(b)所示。2)吊车横向水平荷载载Tmax桥式吊车在使用过过程中，位于大车车轨道上的小车吊吊有额定最大起重量Q的物件在启动或制制动时，将产生横横向水平惯性力。。此惯性力通过大车轮轮及其下轨道传给给两侧的吊车梁，，再经吊车梁与柱间的连接钢板传传至排架柱(如图2.27所示)。在排架计算中，，由此惯性力引起的荷荷载称为吊车横向向水平荷载。显然然，吊车横向水平荷载对排架柱的的作用位置在吊车车梁的顶面，且同同时作用于吊车两侧的排架柱上，，方向相同。吊车的横向水平荷荷载标准值按《荷载规范》规定，可取横行小车重量g与额定最大起重量量Q之和的百分数，并并允许近似地平均均分配给大车的各轮轮。对常用的四轮轮吊车，每个大车车轮引起的横向水平荷载标准值为为：(2-7)式中：——横向制动力系数，，对软钩吊车，当当Q≤10t时，=12%；当Q=16t～50t时，=10%；当Q≥75t时，=8%；对硬钩吊车，=20%。吊车对排架柱产生生的最大横向水平平荷载标准值Tmax，可利用计算吊车竖向荷载载Dmax方法求得(如图2.28所示)。即：(2-8)当计算吊车横向水水平荷载引起的排排架结构内力时，，《荷载规范》规定：对单跨或多多跨厂房的每个排排架，参与组合的的吊车台数不应多于两台。考虑小车往返运行行，在两个方向都都有可能启动或制制动，故排架结构受到的吊车车横向水平荷载方方向也随着改变，，其计算简图如图2.29所示。3)吊车纵向水平荷载载Te吊车纵向水平荷载载是吊车沿厂房纵纵向运行时，由大大车制动引起的惯性力产生的的，它通过大车的的制动轮与轨道间间的摩擦，经吊车梁传到纵向柱列列或柱间支撑。吊车纵向荷载主要要与大车制动轮的的轮压及轨与轨道道间的滑动摩擦系数数有关，，其作用用点位于于刹车轮轮与轨道道的接触触点，方方向与轨轨道方向一一致。《荷载规范范》规定：吊吊车纵向向水平荷荷载标准准值Te应按作用在在一边轨轨道上所所有刹车车轮的最最大轮压压Pmax之和的10%采用。对每侧有有一个制制动轮的的四轮吊吊车，可可按下式式计算：：Te=0.1Pmax（2-9）计算多台台吊车的的纵向水水平荷载载时，对对单跨或或多跨厂厂房的每每个排架，参参与组合合的吊车车台数不不应多于于两台。。当无柱柱间支撑撑时，Te由同一温温度区段段内的各各柱共同同承担，，且按各各柱沿厂厂房纵向向的抗侧侧移刚度大大小比例例分配。。当有柱柱间支撑撑时，则则Te由柱间支支撑承受受。在排架计计算中，，考虑到到多台吊吊车同时时满载，，且小车车又同时时处于最不不利位置置的概率率很小。。故对多多台吊车车的竖向向荷载标标准值和和水平荷载载标准值值，应乘乘以折减减系数ζ。当参与与组合的的吊车台台数为两台时，，对工作作级别为为A1～A5的吊车，，ζ=0.90；对工作作级别为为A6～A8的吊车，，ζ=0.95。当参与与组合的的吊车台台数为3台时，对对工作级别为为A1～A5的吊车，，ζ=0.85；对工作作级别为为A6～A8的吊车，ζ=0.90。当参与与组合的的吊车台台数为4台时，对对工作级级别为A1～A5的吊车，，ζ=0.80；对工作作级别为为A6～A8的吊车ζ=0.85。4.风荷载建筑物受受到的风风荷载与与建筑物物的形式式、高度度、结构构自振周周期、地理理环境等等有关。。《荷载规范范》规定：垂垂直于建建筑物表表面上的风荷载载标准值值Wk(kN/m2)应按下式式计算：：Wk=βzμsμzW0(2-10)式中：βz——高度z处的风振振系数；；对于基基本自振振周期大大于0.25s的工程结结构，以以及高度度大于30m且高宽比比大于1.5的房屋结结构应考考虑风振的的影响，，单层厂厂房一般般不予考考虑，取取βz=1.0。μs——风荷载体体型系数数；主要要与建筑筑物的体体型有关关，它是是作用在建筑物物表面的的实际风风压与理理论风压压的比值值，可由由《荷载规范范》查得，其其中“+”号表示压压力，““-”表示吸力力。μz——风压高度度变化系系数；表表示高度度z处的风压压与10m处基本风风压的比值值，主要要与离地地面或海海平面的的高度及及地面粗粗糙度有有关，离离地面或海海平面愈愈高则风风压愈大大；地面面粗糙度度分为ABCD四类，A类指近海海海面或海海岛、海海岸、湖湖岸及沙沙漠地区区；B类指田野野、乡村、丛林林、丘陵陵以及房房屋比较较稀疏的的乡镇和和城市郊郊区；C类指有密集建筑筑群的城城市市区区；D类指有密密集建筑筑群且房房屋较高高的城市市市区；μz值可从《荷载规范范》中查得。。W0——基本风压压(kN/m2)。以当地地比较空空旷平坦坦的地面面上离地地10m高，经统统计分析析所得重重现期为为50年的10分钟平均均最大风风速为标标准确定，，可根据据建筑物物所在地地区查《荷载规范范》给出的50年一遇风压值，，但不得得小于0.3kN/m2。单层厂房房横向排排架承担担的风荷荷载按计计算单元元考虑。。为了简简化计算，将将沿厂房房高度变变化的风风荷载分分为如下下两部分分作用于于横向排排架结构：：柱顶以下下的风荷荷载标准准值沿高高度取为为均匀分分布其值值分别为为q1+q2(如图2.30所示)；此时的的风压高高度变化化系数μz按柱顶标标高确定。(2)柱顶以上上的风荷荷载标准准值取其其水平分分力之和和，并以以水平集集中风荷载Fw的形式作作用于排排架柱顶顶(如图2.30所示)。此时的的风压高高度变化系数数μz，对有天天窗的可可按天窗窗檐口标标高确定定；对无无天窗的的可按屋盖盖的平均均标高或或檐口标标高确定定。由于风是是变向的的，因此此排架内内力分析析时，既既要考虑虑风从横横向排架一侧侧吹来的的受力情情况，也也要考虑虑风从横横向排架架另一侧侧吹来的的受力情况况。●2.4.3内力分析析单层厂房房结构是是由屋盖盖结构、、排架柱柱、山墙墙、吊车车梁和连连系梁等构件件组成的的整体空空间结构构。当某某榀横向向排架受受到荷载载作用时，不仅仅该排架架受力产产生位移移，而且且其他排排架也参参与受力力产生位位移，从而而使直接接受荷排排架承受受的力减减少。这这种排架架与排架架之间的的相互关联联作用称称为厂房房的整体体空间作作用。对对吊车荷荷载等局局部荷载，厂房房的整体体空间作作用较均均布荷载载要大。。因此，，在厂房房的设计计中，当需需要考虑虑整体空空间作用用的有利利影响时时，仅对对吊车荷荷载而言。当不不考虑厂厂房的整整体空间间作用时时，单层层厂房的的横向排排架是一一个承受多多种荷载载作用、、具有变变截面柱柱的平面面结构。。为了确定定排架柱柱在可能能同时出出现的荷荷载作用用下的截截面最不不利内力，一般般需先对各各种荷载单单独作用下下的排架进进行内力分分析。对单跨排架，，通常需考考虑如下8种单独作用用的荷载情情况况：(1)荷载(G1、G2、G3及G4等)。(2)屋面活荷载载(Q1)。(3)吊车竖向荷荷载Dmax作用于A柱，Dmin作用于B柱。(4)吊车竖向荷荷载Dmim作用于A柱，Dmax作用于B柱。(5)吊车水平荷荷载Tmax作用于A、B柱，方向由由左向右。。(6)吊车水平荷荷载Tmax作用于A、B柱，方向由由右向左。。(7)风荷载(Fw、q1、q2)由左向右作作用。(8)风荷载(Fw、q1、q2)由右向左作作用。排架在各种种单独作用用的荷载情情况下的内内力均可用用结构力学学的方法进行计计算。在计计算时，如如不考虑厂厂房的整体体空间作用用，其计算简图可归归结为柱顶顶有不动铰铰支排架(如图2.31(a)所示)和柱顶有侧移的铰接接排架(如图2.31(b)所示)两种。下面分别叙叙述这两种种计算简图图的排架内内力计算实实用方法。。1.柱顶为不动动铰支排架架单跨等高排排架在恒荷荷载(如G1、G2、G3、G4等)以及屋面活活荷载(如Q1)作用下，一一般属于结结构对称、、荷载对称称的情况，，因此，可按柱柱顶为无侧侧移的不动动铰支排架架(如图2.31(a)所示)计算内力。由于在在排架的计计算简图中中假定横梁梁为刚性连连杆，故可可按图2.32所示的单根根柱计算简简图分析柱柱的内力。。对图2.32所示的单根根柱计算简简图，可根根据各个荷荷载(如G1或Q1、G2、G4等)对柱上、下下轴线的偏偏心距(e1、e2、e4等)，将其转换为分别别作用在柱柱顶和牛腿腿顶面的力力矩M1和M2以及沿上、、下柱轴线作用用的集中力力。由于沿沿柱轴线作作用的集中中力仅使柱柱产生轴向力，而不不引起弯矩矩和剪力，，因此，可可按图2.33所示的计算算简图计算柱的截截面弯矩和和剪力。图2.33所示的计算算简图为一一次超静定定结构，用用结构力学学的方法可求得在在M1和M2分别作用下下的柱顶反反力R1(如图2.34(a)所示)和R2(如图2.34(b)所示)为：(2-11)式中：C1——柱顶力矩M1作用下的柱柱顶反力系系数，由附附录中附表1-2查得。C2——牛腿顶面力力矩M2作用下的柱柱顶反力系系数，由附附录中附表1-3查得。柱顶反力R1和R2的方向按实实际受力情情况确定。。当求得M1和M2共同作用下下的柱顶反反力(R=R1+R2)后，即可按按悬臂柱计计算柱的截面弯矩矩和剪力。。2.柱顶为有侧侧移的铰接接排架排架在吊车车荷载及风风荷载作用用下，一般般可按柱顶顶为有侧移移的铰接排架(如图2.31(b)所示)进行内力计计算。吊车竖向荷荷载作用的的排架内力力计算吊车竖向荷荷载Dmax和Dmin同时分别作作用在两侧侧柱的有侧侧移铰接排架柱柱的内力(如图图2.26(b)所示)，根据力的的叠加原理理，可由图2.35(a)和图2.35(b)的内力计算算结果叠加加而得。对于吊车竖竖向荷载Dmax作用在A柱的图2.35(a)所示情况，，作用于A柱下柱轴线线上的Dmax仅对其下柱柱产生轴向向力，故可可按图2.36(a)所示计算排排架柱的截截面弯矩和和剪力。计计算时，可可按如下步步骤进行：在排架柱顶顶附加一个个不动铰支支座(图2.36(b))，按前述的的柱顶为不动铰支支排架计算算牛腿顶面面处作作用用下的柱顶顶反力和和柱柱的内力。此此时的为为：：(2-12)式(2-12)中的柱顶反反力系数C2仍由附录中中附表1-3查得。(2)为消除附加加不动铰支支座的影响响，将柱顶顶反力反向向作用于有有侧移的铰接排架架柱顶，按按剪力分配配法求得此此时的柱顶顶剪力Vi，即可按悬臂柱计算算柱的内力力。柱顶剪剪力Vi为(2-13)(2-14)式中：——第i柱的柔度，，即柱顶作作用单位水水平力时在在柱顶产生生的水平位位移，其倒倒数1/称为第i柱的抗剪刚刚度。——第i柱的剪力分分配系数，，即第i柱的抗剪刚刚度1/与各柱抗剪剪刚度总和和的比值，，且Σ=1；对于单层层单跨对称称排架结构构=0.5。C0——柱顶单位水水平力作用用下的柱顶顶位移系数数，由附录录中附表1-1查得。(3)将上述两步步所得柱的的内力叠加加，即为如如图2.36(a)所示排架柱柱的内力。同理，可求求得吊车竖竖向荷载Dmin作用在B柱时如图2.35(b)所示排架柱柱的内力。。以上为吊车车竖向荷载载Dmax在A柱、Dmin在B柱时单跨等等高排架的内力计计算方法。。当吊车竖竖向荷载Dmin作用于A柱、Dmax作用于B柱时，同样样可用上述述方法计算算排架柱的的内力。但但此时排架架柱的内力图图恰好与Dmax在A柱时相反，，因此，Dmin作用于A柱的情况可不再再另行计算算。2)吊车水平荷荷载作用的的排架内力力计算在吊车水平荷载载Tmax作用下，有侧移移铰接排架柱的的内力也可利用柱顶附加不不动铰支座和剪剪力分配法进行行计算。图2.37(a)所示为两跨等高排架架承受Tmax作用的计算简图图，其排架柱的的内力可由图2.37(b)和图2.37(c)所示的内力叠加加得到。对于图2.37(b)所示的情况，可可分别按上端为为不动铰支下端端为固定的变截面单单根柱计算其柱柱顶反力和和柱的内内力，各柱的柱柱顶反力为为：=C3Tmax(2-15)式中：C3—吊车水平荷载Tmax作用下的柱顶反反力系数，由附附录中附表1-4～1-6查得。此时，排架柱顶顶总的反力RT=Σ。对于图2.37(c)所示的情况，则则按剪力分配法法计算在RT作用下各柱的柱顶剪力力，，并求得各各柱内力。当为单跨对称排排架时，在Tmax作用下的各柱内内力，可按图2.38所示的悬臂柱直直接计算。同理，当Tmax的作用方向向左左时，排架柱的的内力也可用上上述方法计算。3)风荷载作用的排排架内力计算在风荷载Fw、q1、q2作用下，等高排排架柱的内力仍仍可用柱顶附加不动铰支座座和剪力分配法法进行计算。例例如，图2.30所示的单跨排架柱的内力力，可由图2.39(a)和图2.39(b)两种内力状态叠叠加求得。在Fw、q1、q2共同作用下的图图2.39(a)所示受力情况，，可由它们分别作用的图图2.40(a)、图(b)和图2.40(c)三种受力情况叠叠加得到。(1)Fw作用下的计算。。由图2.40(a)可见，此时的柱柱顶反力RFw=Fw，且柱中不产生生内力。(2)q1作用下的计算。。在图2.40(b)所示的情况下，，因B柱上无荷载作用，其柱中中内力为零，且且不引起柱顶反反力，故仅需对对A柱按上端为不动铰支支，下端为固定定的单根柱计算算柱顶反力Rq1和柱中内力。此时的柱柱顶反力Rq1为：(2-16)式中：C4——均布风荷载作用用下的柱顶反力力系数由附录中中附表1-7查得。(3)q2作用下的计算。。对图2.40(c)所示的情况，可可采用与q1作用时相同的方法分分析计算。此时时的柱顶反力Rq2为：(2-17)将Fw、和单独作用下下的排架柱内力力和柱顶反力分分别进行叠加，即得如图2.39(a)所示排架柱的内内力和柱顶总的的反力Rw。对Rw反向作用下的图图2.39(b)所示情况，由剪剪力分配法即可可求得其排架柱的的内力。最后，将图2.39(a)和图2.39(b)中对应排架柱的的内力叠加，即为原单跨排架架在风荷载作用用下的柱中内力力。当风荷载由右向向左作用时，A柱的内力与向右右作用时B柱的内力符号相反、数数值相等，因此此，这种情况不不需另行计算。。以上为等高排架架不考虑厂房整整体空间作用的的内力计算方法法。对不等高多跨排排架，可用结构构力学中所述的的力法进行内力力计算。如在计算时考虑虑厂房的整体空空间作用，则可可参阅有关书籍籍。●2.4.4内力组合经过对排架进行行内力分析，求求得排架柱在恒恒荷载和各种活活荷载单独作用下下的内力后，就就需要根据厂房房排架实际可能能同时承受的荷载情况进进行内力组合，，以获得排架柱柱控制截面的最最不利内力，作为对柱进进行配筋计算和和设计基础的依依据。1.控制截面排架柱的控制截截面是指对柱的的各区段配筋起起控制作用的截截面。对图2.41所示的单阶柱，，上柱的最大轴轴力和弯矩通常常发生在其底部截面Ⅰ-Ⅰ处，故此截面为为上柱的控制截截面，上柱的纵纵向钢筋按此截面的的钢筋用量配置置。下柱牛腿顶顶面截面II-II，在吊车竖向荷载作用用下的弯矩最大大；而其柱底截截面(基础顶面)III-III，在风荷载和吊吊车横向水平荷荷载作用下弯矩矩最大，且截面面III-III的最不利内力也也是设计基础的的依据，故截面面II-II和III-III均为下柱的控制制截面，下柱的的纵向钢筋按这这两个截面中钢筋用量较大者者配置。2.荷载效应组合对于一般的单层层厂房排架结构构，在恒荷载、、屋面活荷载、、风荷载和吊车荷载载作用下，其排排架柱的每一个个控制截面有如如下几种可能的组合：(1)1.2×SGK+0.9×1.4×(SQLK+SQWK+SQHK)。(2)1.2×SGK+0.9×1.4×(SQWK+SQHK)。(3)1.2×SGK+0.9×1.4×(SQLK+SQWK)。(4)1.2×SGK+1.4×(SQLK+SQHK)。(2-18)(5)1.2×SGK+1.4×SQWK。(6)1.2×SGK+1.4×SQHK。式(2-18)中的SGK、SQLK、SQWK、SQHK分别为按恒荷载载、屋面活荷载、风荷荷载、吊车荷载载的标准值计算算的荷载效应值值。以上六种组合中中的最不利值，，即为控制截面面的内力。3.内力组合的项目目单层厂房的排架架柱为偏心受压压构件。一般采采用对称配筋。。对于矩形、工字形形截面柱的每一一个控制截面，，可考虑以下四四项不利内力组合：(1)+Mmax与相应的N和V。(2)-Mmax与相应的N和V。(3)Nmax与相应的M和V。(4)Nmin与相应的M和V。在上述四项不利利内力组合中，，其前两项和第第四项可能为大大偏心受压情况，而而第三项可能发发生小偏心受压压情况。按此四四项进行组合，基本能够够控制柱的配筋筋量，满足工程程设计要求。4.组合时注意的问问题对排架柱的控制制截面进行最不不利内力组合时时，应注意如下下几点：(1)恒荷载参与每一一种组合。(2)吊车竖向荷载Dmax作用于A柱和Dmin作用于A柱，只能选其中中一种参与组合。。(3)吊车水平荷载Tmax作用方向向右与与向左只能选其其中一种参与组合。(4)有吊车竖向荷载载Dmax(Dmin)应同时考虑吊车车水平荷载Tmax作用的可能。(5)风荷载作用方向向向右与向左只只能选其中一种种参与组合。(6)组合Nmax或Nmin项时，对于轴向向力为零，而弯弯矩不为零的荷荷载(如风荷载)也应考虑参与组组合。●2.5排架柱的设计单层厂房钢筋混混凝土排架柱设设计的有关内容容已在《混凝土结构设计原理》中作过介绍，本本节主要叙述排排架柱的计算长长度、吊装验算、牛腿和和预埋件设计。。●2.5.1柱的计算长度柱的计算长度l0与柱的支承条件件和高度有关。。计算偏心受压压构件的偏心增大大系数时，对单单层厂房排架柱柱，根据理论分分析和工程经验，其计算算长度l0可按表2-8所示进行取值。。注：(1)表中H为从基础顶面算算起的柱子全高高；H1为基础顶面至装配式吊车梁底底面或现浇式吊吊车梁顶面的柱柱子下部高度；；为从装配式吊车梁底底面或从现浇式式吊车梁顶面算算起的柱子上部部高度。(2)表中有吊车房屋屋排架柱的计算算长度，当计算算中不考虑吊车荷载时，可按按无吊车房屋柱柱的计算长度采采用，但上柱的的计算长度仍可按有吊车车房屋采用。(3)表中有吊车房屋屋排架柱的上柱柱在排架方向的的计算长度，仅适用于/H1≥0.3的情况；当/H1<0.3时，计算长度宜宜采用2.5。●2.5.2柱的吊装验算单层厂房钢筋混混凝土排架柱一一般为预制柱。。由于预制柱在在运输和吊装时的受受力状态与其在在使用阶段不同同，而且，此时时混凝土的强度等级还可可能达不到设计计要求，故需进进行吊装时的承承载力和裂缝宽度验算。。预制柱的吊装有有平吊(如图2.42(a)所示)和翻身吊(如图2.42(b)所示)两种方式。因平平吊比翻身吊施施工简单，故在在满足吊装时承载力和裂裂缝宽度要求的的条件下，宜优优先采用平吊。。据平吊和翻身吊吊时的吊点位置置，其计算简图图分别如图2.42(c)和图2.42(d)所示。吊装时柱柱承受的荷载为为其自重乘以动动力系数1.5。吊装验算时的截截面形式与尺寸寸，按实际受力力方向确定。对对于平吊