单层厂房课件

單層廠房

Framestructures在廠房端部橫向定位軸線與山牆邊緣重合,將山牆內側第一排柱中心內移500mm；伸縮縫兩邊的中心線向兩邊移動500mm.柱網的佈置應符合《廠房建築模數協調標準》GBJ6-68跨度在18M和18M以下時，採用30M的模數；跨度在18M以上時，採用60M的模數；3Theplaneplacementofthestructure

單層廠房的平面佈置包括柱網佈置，吊車梁，維護牆佈置，屋面梁，天溝板佈置，基礎與基礎梁佈置等。4Thedeformationgaps變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。1）伸縮縫(temperaturegap)結構體系很長時，溫度應力過大。通過設置伸縮縫來解決。最大伸縮縫間距：處於室內或土中100M

處於露天時70M2）沉降縫（settlementgap）:解決不均勻沉降問題。3）防震縫（Seismicgap）:當建築物平面、立面複雜，結構高度或剛度相差很大時。Theplacementofbrace單層廠房的支撐體系分為屋蓋支撐體系和柱間支撐體系兩部分。1）屋蓋支撐屋蓋支撐包括屋架上、下弦橫向水準支撐、縱向水準支撐、垂直支撐和縱向水準系杆、天窗架支撐。2）柱間支撐柱間支撐的主要作用是增強廠房的縱向剛度和穩定性。以下情況設置（1）廠房內設置重級工作制吊車，或中、輕級工作制吊車起重量在10噸以上；（2）廠房跨度在18米及18米以上，或柱高在8米以上；（3）縱向柱的總數每排在7根以下；（4）設有3噸及3噸以上吊車；（5）露天吊車的柱列。

維護結構佈置單層廠房的圍護結構包括屋面板、牆體、抗風柱、圈梁、連系（牆）梁、過梁、基礎梁等構件。(1)抗風柱抗風柱一般與基礎剛接，與屋架上弦交接。抗風柱一般應滿足兩個要求：一、是在水準方向上必須與屋架有可靠的連接以保證有效傳遞風荷載；二、是保證在豎向應允許兩者之間有一定相對位移的可能性。（2）圈梁、連系梁、過梁和基礎梁圈梁的作用是將牆體與排架柱、抗風柱等連接在一起，以增加廠房的整體剛度；連系梁的作用是聯繫縱向柱列，以增強廠房的縱向剛度並傳遞風荷載到縱向排架。過梁的作用是承受門窗洞口上的牆體重量。基礎梁的作用承受圍護牆體的重量。12.3單層廠房結構主要構件選型(自學)12.4排架內力分析12.4.1計算簡圖（一）、計算單元（二）、計算假定與計算簡圖（1）柱上端與屋架（或屋面梁）鉸接；（2）柱下端與基礎固接；（3）排架橫樑為無軸向變形的剛杆，橫樑的兩端處的水準位移相等；（4）排架柱的高度有固定段支柱頂鉸接點處；（5）排架的跨度以廠房的軸線為准。12.4.2荷載的計算12.4.2.1永久荷載(1)屋架自重:柱頂以上所有永久荷載的綜合G1通過屋架的支點作用於柱頂。作用點位於廠房定位軸線內側150mm處。(2)上柱自重G2上柱自重G2對下柱的偏心距為e2，則G2對下柱的偏心距為（3）下柱自重G3G3作用於下柱，與下柱中心線重合；（4）吊車梁及軌道等自重G412.4.2.2可變荷載廠房的可變荷載包括:屋面活荷載、吊車荷載和風荷載三部分。（1）屋面活荷載：包括屋面均布活荷載、雪荷載和積灰荷載三部分。包括屋面均布活荷載：查規範。雪荷載：式中，Sk為雪荷載標準值；為屋面積灰分佈係數；

S0為基本雪壓(KN/m2):它是以一般空曠平坦地面上統計所得30年一遇最大積雪自重確定的。積灰荷載：查閱荷載規範。12.4.2.3吊車荷載吊車荷載與吊車工作頻繁程度有關:吊車工作制頻繁程度輕級運行時間占全部生產時間不足15%中級運行時間占全部生產時間在15-45%之間重級運行時間占全部生產時間超過45%吊車豎向荷載Dmax(或Dmin)

最大輪壓Pmax，k:當小車在額定最大起重量並開到大車的極限狀態位置時，在大車的每一個車輪產生的輪壓。在另一側的輪壓稱為最小輪壓Pmin,k。Pmax,k可以根據吊車型號、規格等條件查閱有關資料。式中，和分別為大車和小車的自重（標準值），均以噸計；為吊車的額定起重量；重力加速度。最大輪壓設計值Pmax和最小設計值Pmin取值如下：柱最大豎向吊車荷載Dmax，Dmin參與組合的吊車台數吊車工作制輕級和中級重級和超重級240.90.80.950.85當兩臺吊車滿起重量並開到如下位置時，柱子將產生最大豎向力。根據影響線的概念，P=1，則柱子產生的內力為圖2.37多臺吊車的荷載折減係數Dmax和Dmin對下柱都是偏心壓力，轉換成作用在下柱頂面的軸向壓力和彎矩。e4—吊車梁支座鋼墊板的中心線之下柱軸線的距離。（2）吊車橫向水準荷載Tmax小車吊起起重量以後，在啟動和刹車時產生的慣性力，即為橫向水準荷載。吊車的橫向刹車力平均傳給兩側的結構。在計算吊車橫向水準荷載作用下的排架結構內力時，無論是單跨還是多跨最多開率兩臺吊車同時刹車。對於Q不超過50T的吊車，每一個大車輪傳遞的水準荷載為：

為橫向水準荷載係數：當時，對於軟吊鉤：當時，當時，對於硬吊鉤：（3）吊車縱向水準荷載T0吊車縱向水準荷載是橋式吊車在廠房縱向啟動和刹車時產生的慣性力。對於單跨和多跨廠房只考慮兩臺吊車同時刹車。n為吊車每側的制動輪數，對於一般四輪吊車n=1.2.4.2.4風荷載垂直於廠房各部分表面的風荷載標準值（kN/m2）：

—基本風壓(kN/m2),不小於0.25kN/m2基本風壓：以當地比較空曠平坦地面上離地10米高由統計所得的30年一遇10分鐘內平均最大風速為標準，按公式

—

z高度處的風振係數，對於單層廠房

—風荷載體型係數；

—風荷載高度變化係數；風荷載高度變化係數，根據地面粗糙程度查表選取。A類：近海、海面、海島、海岸及沙漠地區；B類：田野、鄉村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的中小城鎮和大城市郊區；C類：有密集建築群的大城市郊區。排架計算單元寬度範圍內風荷載的設計值為：柱頂以上水準集中風荷載設計值為：12.4.3排架內力分析12.4.3.1登高排架內力計算計算的總的原則是按剛度分配的方法.(1)階梯形柱位移的計算主要的目的是求柱子的剪切剛度12.4.3.2柱頂水準集中力作用下（剪力分配法）由於橫樑為剛度無限大，所以各柱頂點的位移相等。12.4.3.3任意荷載作用下任意荷載作用下，等高排架的內力計算步驟如下：（1）在排架柱頂附加不動鉸支座，求出支反力；（2）車處不動鉸支座，在此排架柱上反向作用支座反力R，已恢復到原來的實際情況；（3）疊加上述兩種情況的內力。12.4.4不等高排架內力計算（自學）12.4.5排架內力組合排架內力組合的目的是求出控制介面的最不利內力,作為柱和基礎設計的依據.12.4.5.1控制截面控制截面是指對柱配筋和基礎設計起控制作用的截面.上柱底面I-I,牛腿頂面II-II,下柱底面III-III.12.4.5.2荷載效應組合為了求出控制截面的最不利內力,就必須按這些荷載同時出現的可能性進行組合.

可變荷載的組合值係數，當有兩個或兩個以上可變荷載參與組合，且其中有風荷載時，取，其餘情況下，常見的荷載組合：(1)永久荷載+0.85（風荷載+吊車荷載+屋面活荷載）(2)永久荷載+0.85（風荷載+屋面活荷載）(3)永久荷載+吊車荷載+屋面活荷載(4)永久荷載+0.85（風荷載+吊車荷載）(5)永久荷載+吊車荷載(6)永久荷載+風荷載12.4.5.3內力組合一般考慮以下四種內力組合:（1）+Mmax及相應的N、V；（2）-Mmax及相應的N、V；（3）Nmax及相應的M、V；（4）Nmin及相應的M、V；進行內力組合時應當注意以下主要問題:（1）永久荷載在任何一種內力組合時都應存在:（2）吊車荷載Dmax應當分別作用在左柱和右柱；（3）在考慮吊車橫向水準荷載時，必須考慮豎向水準吊車荷載；（4）應當考慮左右兩個方向的橫向水準作用；（5）風荷載的作用方向考慮左右兩種情況；12.5單層廠房結構主要構件設計12.5.1鋼筋混凝土屋架設計要點（自學）12.5.2鋼筋混凝土柱設計12.5.2.1矩形和I字形截面柱設計(1)柱的計算長度見表2.22（P137）(2)吊裝、運輸階段的承載力和裂縫寬度驗算結構構件在吊裝時的動力係數採用1.5,吊裝時混凝土的強度採用設計強度的70%,計算簡圖如下:12.5.2.2牛腿設計按照集中力作用線至柱下邊緣的距離a1,分為兩種：a1>h0,長牛腿

a1<=h0,短牛腿（1）牛腿的受力特點和破壞形態彈性階段、裂縫出現與開展階段、破壞階段。裂縫的出現與開展：20%-40%極限荷載，出現裂縫1；40%-60%極限荷載，出現裂縫2；80%極限荷載，出現裂縫3；破壞形態：壓彎破壞：見圖（a）斜壓破壞：見圖（b,c）剪切破壞：見圖（d）(2)牛腿截面尺寸的確定一般以斜截面的抗裂度為控制條件，即以控制其在使用階段不出現或僅出現細微斜裂縫為准。-作用於牛腿頂部按荷載標準值組合計算的豎向力值；

-作用於牛腿頂部按荷載標準值組合計算的水準拉力值；

-裂縫控制係數。疲勞驗算其他牛腿

-豎向力作用點至下柱邊緣的距離；

-牛腿寬度；

-牛腿與下柱交接面的垂直截面的有效高度；（3）牛腿的承載能力計算（a）縱向受拉鋼筋的確定（b）水準箍筋和彎起鋼筋的構造要求《規範》規定：水準鋼筋的直徑6-12mm，間距100-150mm，且在上部2/3h，總面積不少於受拉鋼筋總面積的1/3；當a/h0>=0.3時，應設置彎起鋼筋，範圍在l/6-l/2之間，截面面積不少於受拉鋼筋截面面積的2/3，且不應少於0.0015bh,不少於3根，直徑不應小於12mm.12.5.3鋼筋混凝土柱下獨立基礎12.5.3.1概述種類:獨立基礎;條形基礎;十字交叉基礎;筏板基礎;樁基礎等.12.5.3.2柱下擴展基礎的設計(1)獨立基礎底面尺寸的確定A軸心受壓柱下基礎：設d為基礎埋置深度，基礎和土的平均重度為B偏心受壓柱下基礎假定基礎底面的壓力按線性分佈，基礎邊緣的最大和最小應力：M-作用於基礎底面的彎矩設計值；W-基礎底面面積的抵抗矩，則當e<l/6時，pmin>0,地基反力分佈圖為梯形；當e=l/6時，pmin=0,地基反力分佈圖為三角形；當e>l/6時，pmin<0,地基一部分為拉應力,則基礎底面的實際壓力分佈為3al,根據平衡關係：確定偏心受壓柱下基礎底面尺寸時，應符合下列條件：確定偏心受壓基礎底面積時，採用以下方法（試演算法）：（1）按軸心受壓基礎公式計算，計算基礎底面積A1（2）考慮偏心影響，A=（1.1-1.4）A1（3）確定最大和最下基底壓力（4）驗算是否滿足2.76和2.77的要求,修改b,l指導符合條件為止。（2）柱下獨立基礎高度的確定根據抗沖切條件確定基礎的高度：bt-為沖切破壞最不利一側斜截面的上邊長；bb-為沖切破壞最不利一側斜截面的下邊長