混凝土及砌体结构 第11章 单层厂房结构

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1、混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理第第1111章章 单层厂房结构单层厂房结构概述概述 结构组成结构组成 结构布置结构布置 构件选型与截面设计构件选型与截面设计 横向排架结构内力分析横向排架结构内力分析 柱的设计柱的设计 柱下独立基础设计柱下独立基础设计 横向排架结构内力分析横向排架结构内力分析柱的设计柱的设计 柱下独立基础设计柱下独立基础设计 主要内容：主要内容：主要内容：主要内容：重点：重点：重点：重点：1.1.工业厂房工业厂房 工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不工业厂房由于生产性质、工艺流程、机械设备和产品的不同，按层数分类，可分为：同

2、，按层数分类，可分为：单层厂房单层厂房多层厂房多层厂房层数混合的厂房层数混合的厂房如精密仪表、电子、食如精密仪表、电子、食品等工业品等工业如化学工业、热如化学工业、热电厂等电厂等如冶金或机械厂的炼钢、轧钢、铸造、锻如冶金或机械厂的炼钢、轧钢、铸造、锻压、金工、装配等车间，一般因设有大型压、金工、装配等车间，一般因设有大型机器或设备，产品较重且轮廓尺寸较大，机器或设备，产品较重且轮廓尺寸较大，故宜直接在地面上生产而设计成单层厂房故宜直接在地面上生产而设计成单层厂房 概述 3 32.2.单层厂房的建筑特点单层厂房的建筑特点v单层厂房的跨度大、高度大，承受的荷载大，因而构件单层厂房的跨度大、高度大，

3、承受的荷载大，因而构件的内力大，截面尺寸大，用料多；的内力大，截面尺寸大，用料多； v单层厂房是空旷型结构，室内几乎无隔墙，仅在四周设单层厂房是空旷型结构，室内几乎无隔墙，仅在四周设置柱和墙。柱是承受屋盖荷载、吊车荷载、风荷载以及置柱和墙。柱是承受屋盖荷载、吊车荷载、风荷载以及地震作用的主要构件；地震作用的主要构件； v单层厂房常承受动力荷载（如吊车荷载、动力机械设备单层厂房常承受动力荷载（如吊车荷载、动力机械设备荷载等），因此在进行结构设计时需要考虑动荷载的影荷载等），因此在进行结构设计时需要考虑动荷载的影响；响； v单层厂房的基础受力大，基础设计时应作深入分析，以单层厂房的基础受力大，基础

4、设计时应作深入分析，以确定地基的承载能力和基础埋置深度、形式与尺寸。确定地基的承载能力和基础埋置深度、形式与尺寸。 v工业生产有采光、通风、保温等功能需要。它使得厂房工业生产有采光、通风、保温等功能需要。它使得厂房屋盖上往往要设置天窗，厂房四周要有足够采光面积的屋盖上往往要设置天窗，厂房四周要有足够采光面积的围护墙。围护墙。3.3.工程应用工程应用广泛用运于冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺织工广泛用运于冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺织工业等建筑。业等建筑。4.单层厂房的分类单层厂房的分类 （1）按承重结构体系按承重结构体系可分为：可分为：排架结构排架结构和和刚架结构刚架结构 2024

5、/7/27排架结构排架结构柱与屋面梁或屋架为铰接，与基础刚接所组成柱与屋面梁或屋架为铰接，与基础刚接所组成 的平面结构的平面结构刚架结构刚架结构 柱与梁为刚接所组成的平面结构。柱与梁为刚接所组成的平面结构。混合结构混合结构 钢筋混凝钢筋混凝土结构土结构 对无吊车或吊车吨位不超过对无吊车或吊车吨位不超过5t、跨度在、跨度在15m以以内、柱顶标高不超过内、柱顶标高不超过8m且无特殊工艺要求的且无特殊工艺要求的小型厂房，可采用混合结构小型厂房，可采用混合结构 对有重型吊车、跨度大于对有重型吊车、跨度大于36m或有特殊工艺要求或有特殊工艺要求的大型厂房，可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱的大型厂房，可采用

6、全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构与钢屋架组成的结构 （2）按主要承重材料按主要承重材料可分为：可分为： 钢结构钢结构 除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土除上述情况以外的单层厂房均可采用混凝土结构。而且除特殊情况之外，一般均采用装结构。而且除特殊情况之外，一般均采用装配式钢筋混凝土结构配式钢筋混凝土结构单层工业厂房外部单层工业厂房外部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房鸟瞰单层工业厂房

7、鸟瞰单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部单层工业厂房内部多层工业厂房外部多层工业厂房外部多层工业厂房外部多层工业厂房外部多层工业厂房内部多层工业厂房内部多多层层工工业业厂厂房房内内部部多层工业厂房内部多层工业厂房内部单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房单层厂房的结构组成与结构布置单层厂房的结构组成与结构布置1 结构组成结构组成 单层厂房的结构组成与结构布置单层厂房的结构组成与结构布置单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房单层装配式钢筋混凝土排架结构厂房屋盖结屋盖结构构 有檩体系有檩体系 无檩体系无檩体系 由大型屋面板、屋架或屋面由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋盖

8、支撑组成，有时还梁及屋盖支撑组成，有时还包括有天窗架和托架等构件包括有天窗架和托架等构件 由小型屋面板、檩条、屋由小型屋面板、檩条、屋架及屋盖支撑所组成架及屋盖支撑所组成横向排架横向排架 结结 构构 由横梁、横向柱列及其基础所组成的平由横梁、横向柱列及其基础所组成的平面骨架，是厂房的基本承重结构。厂房面骨架，是厂房的基本承重结构。厂房承受的竖向荷载及横向水平荷载主要通承受的竖向荷载及横向水平荷载主要通过横向平面排架传至基础及地基过横向平面排架传至基础及地基纵向排架纵向排架 结结 构构 由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础由连系梁、吊车梁、纵向柱列、柱间支撑和基础等构件组成的纵向平面骨架。

9、等构件组成的纵向平面骨架。作用作用是保证厂房结是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度，承受吊车纵向水平荷载、构的纵向稳定性和刚度，承受吊车纵向水平荷载、纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及纵向水平地震作用、温度应力以及作用在山墙及天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等天窗架端壁并通过屋盖结构传来的纵向风荷载等纵纵墙墙抗抗风风柱柱圈圈 梁梁基基础础梁梁横墙横墙围护结构围护结构承受厂房端横墙（山承受厂房端横墙（山墙）传来的风荷载，墙）传来的风荷载，并传给屋盖结构和基并传给屋盖结构和基础础 这些构件主要承受自重或墙重以及作用在墙面上的风荷载围护结围护结构构 单层厂房结构中，纵向平面排架和横向平面

10、排架间主要单层厂房结构中，纵向平面排架和横向平面排架间主要通过屋盖结构和支撑体系相连接而形成空间结构，通过屋盖结构和支撑体系相连接而形成空间结构，各构件及各构件及其作用其作用为为单层厂房结构构件及其作用单层厂房结构构件及其作用 构件名称构件名称构件作用构件作用备注备注屋屋盖盖结结构构屋面板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荷载的作用支撑在屋架（屋面梁）支撑在屋架（屋面梁）或檩条上或檩条上天沟

11、板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，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，并将它们传给屋架并将它们传给屋架天窗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，并将它们传给屋架上的风荷载等，并将它们传给屋架托架托架当柱距比屋架间距大时，用以支撑屋架，并将荷载传给柱当柱距比屋架间距大时，用以支撑屋架，并将荷载传给柱构件名称构件名称构件作用构件作用备注备注屋屋盖盖结结构构屋架或屋架或屋面梁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，并与柱形成横向排架结构，

12、承受屋盖上的全部竖向荷载，并将它们传给柱将它们传给柱檩条檩条支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传来的荷载，并支撑小型屋面板（或瓦材），承受屋面板传来的荷载，并将它们传给屋架将它们传给屋架有檩体系屋盖中采有檩体系屋盖中采用用柱柱排架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，并将它们传给基础水平荷载，并将它们传给基础同时为横向排架和同时为横向排架和纵向排架中的构件纵向排架中的构件抗风柱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也是围护结构的一部分

13、部分支支撑撑体体系系屋盖屋盖支撑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排架结构柱间柱间支撑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至排架柱或基础构件名称构件名称构件作用构件作用备注备注围围护护结结构构外纵墙外纵墙山墙山墙厂房的围护构件，承受风荷载及其自重厂房的围护构件，承受风荷载及其自重连系梁连系梁连系纵向柱列，增强厂房的纵向刚度，并将风荷载传连系纵向柱列，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递给纵向柱列，同

14、时还承受其上部墙体的重量圈梁圈梁加强厂房的整体刚度，防止由于地基不均匀沉降或较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大振动荷载引起的不利影响过梁过梁承受门窗洞口上部墙体的重量，并将它们传给门窗两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侧墙体基础梁基础梁 承受围护墙体的重量，并将它们传给基础承受围护墙体的重量，并将它们传给基础吊车梁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传给横向或纵向排架简支在简支在柱牛腿柱牛腿上上基础基础承受柱、基础梁传来的全部荷载，并将它们传给地基承受柱、

15、基础梁传来的全部荷载，并将它们传给地基工业设计要求工业设计要求 方案设计阶段方案设计阶段技术设计阶段技术设计阶段施工图阶段施工图阶段 确定柱网布置等平面确定柱网布置等平面问题问题 厂房结构的设计步骤厂房结构的设计步骤 一个建一个建设项设项目的目的设计设计，一般包括工，一般包括工艺设计艺设计、建筑、建筑设计设计、结结构构设设计计和和设备设计设备设计（如水、暖、（如水、暖、电电等）等几方面。就等）等几方面。就单层单层厂房厂房结结构构设计设计而言，可分而言，可分为为方案方案设计设计、技、技术设计术设计和施工和施工图绘图绘制等三个制等三个阶阶段。段。确定确定结结构形式、构形式、标标高等剖面高等剖面问题

16、问题 选择结选择结构构件构构件类类型型 确定确定结结构布置构布置 确定确定结结构构计计算算简图简图 荷荷载计载计算及排架内力分析算及排架内力分析 结结构构件（柱、基构构件（柱、基础础等）等）设计设计 结结构布置构布置图图（屋面、柱、基（屋面、柱、基础础等）等） 构件布置与配筋构件布置与配筋图图 结构设计的主要工作结构设计的主要工作 结结构构布布置置 标标准准构构件件选选型型 排排架架内内力力分分析析柱柱和和基基础础配配筋筋计计算算绘绘制制结结构构构构件件布布置置图图绘绘制制柱柱和和基基础础施施工工图图结构设计结构设计结构布置结构布置平面与剖面布置平面与剖面布置 v结构平面的主要尺寸是由定位轴线

17、表示的。结构平面的主要尺寸是由定位轴线表示的。定定位轴线有纵向与横向之分：位轴线有纵向与横向之分：v与横向平面排架平行的轴线，称为与横向平面排架平行的轴线，称为横向定位轴横向定位轴线线，以，以、表示；表示；v与其垂直的轴线，称为与其垂直的轴线，称为纵向定位轴线纵向定位轴线，以，以、表示。纵、横向定位轴线在平面上有表示。纵、横向定位轴线在平面上有序排列所形成的网格称之柱网，序排列所形成的网格称之柱网， 柱网布置柱网布置定位轴线定位轴线 v定位轴线之间的距离和主要构件的标志尺寸相一致，且应符合定位轴线之间的距离和主要构件的标志尺寸相一致，且应符合建筑模数。所谓标志尺寸就是构件的实际尺寸加上两端必要

18、的建筑模数。所谓标志尺寸就是构件的实际尺寸加上两端必要的构造尺寸。构造尺寸。v 定位轴线布置的一般原则：定位轴线布置的一般原则： 、处理定位轴线时，要有利于标准构件的选用、构造节点的、处理定位轴线时，要有利于标准构件的选用、构造节点的简化和施工方便等；简化和施工方便等； 、凡是承重墙（或非承重墙）、柱，都要设置定位轴线，定、凡是承重墙（或非承重墙）、柱，都要设置定位轴线，定位轴线之间的尺寸，要和主要构件的标志尺寸相一致，且符合位轴线之间的尺寸，要和主要构件的标志尺寸相一致，且符合建筑模数要求；建筑模数要求； 、定位轴线的具体位置，总是沿屋面板的接缝处、屋架的端、定位轴线的具体位置，总是沿屋面板

19、的接缝处、屋架的端部外侧设置，或与屋架的侧面中心重合。部外侧设置，或与屋架的侧面中心重合。柱网布置柱网布置v 柱网布置的一般原则：柱网布置的一般原则： 符合生产工艺和正常使用的要求；建筑和结构经济合理；符合生产工艺和正常使用的要求；建筑和结构经济合理；在在厂房结构形式和施工方法上具有先进性和合理性；厂房结构形式和施工方法上具有先进性和合理性； 符合厂房建筑统一化基本规则；适应生产发展和技术革新的符合厂房建筑统一化基本规则；适应生产发展和技术革新的要求。厂房柱网尺寸应符合模数化的要求，厂房的跨度在要求。厂房柱网尺寸应符合模数化的要求，厂房的跨度在18m和和18m以下时，应采用扩大模数以下时，应采

20、用扩大模数30M数列，在数列，在18m以上时，应以上时，应采用扩大模数采用扩大模数60M数列；数列； 厂房的柱距应采用扩大模数厂房的柱距应采用扩大模数60M数列；厂房的山墙处抗风柱数列；厂房的山墙处抗风柱柱距宜采用扩大模数柱距宜采用扩大模数15M数列数列。柱网布置示意图柱网布置示意图构件的平面布置构件的平面布置 v单层厂房的结构平面布置包括柱网布置、吊车单层厂房的结构平面布置包括柱网布置、吊车梁、围护墙布置、屋架（屋面梁）、屋面板、梁、围护墙布置、屋架（屋面梁）、屋面板、天沟板布置；基础及基础梁布置等。天沟板布置；基础及基础梁布置等。剖面布置剖面布置v厂房的高度指室厂房的高度指室内地面至柱顶内

21、地面至柱顶（或下撑式屋（或下撑式屋架下弦底面）架下弦底面）的距离。的距离。v厂房的高度厂房的高度和和轨轨顶标高顶标高是厂房是厂房结构设计中的结构设计中的两个重要参数。两个重要参数。v厂房跨度根据生产工厂房跨度根据生产工艺要求确定，同时满足艺要求确定，同时满足厂房建筑模数协调标厂房建筑模数协调标准准的要求，以便采用的要求，以便采用标准预制构件标准预制构件。 e=750mm2024/7/27 吊车跨度，即吊车轨道中心线间的距离，由吊车规格表查得；e 吊车轨道中心线至纵向定位轴线间的距离，一般取750mm。B吊车桥架外边缘至吊车轨道中心线的距离，一般在200400mm之间；C吊车桥架外边缘至上柱内边

22、缘的净空宽度，当吊车起重量小 于 或 等 于 50t时 ， C80mm； 当 吊 车 起 重 量 大 于 75t时,C100mm；h1边柱上柱内边缘或中柱边缘至该柱纵向定位轴线之间的距离。3 3支撑布置支撑布置 在装配式钢筋混凝土单层工业厂房中，支撑在装配式钢筋混凝土单层工业厂房中，支撑虽非为主要承重构件，但却在联系各承载构虽非为主要承重构件，但却在联系各承载构件、形成空间整体、提高厂房结构件刚度和件、形成空间整体、提高厂房结构件刚度和稳定性等方面起重要作用。稳定性等方面起重要作用。 屋盖支撑布置屋盖支撑布置（1）上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑 屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑

23、、纵屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。向水平支撑、垂直支撑、纵向水平系杆、天窗架支撑等。设置在屋架上弦、下弦平面内的水平支撑分别称为屋架上弦、设置在屋架上弦、下弦平面内的水平支撑分别称为屋架上弦、下弦横向水平支撑。下弦横向水平支撑。构成构成：沿厂房跨度方向用交叉角沿厂房跨度方向用交叉角钢钢、直腹杆和屋架上弦杆、直腹杆和屋架上弦杆构成的水平桁架。构成的水平桁架。 作用作用：保保证证屋架上弦的屋架上弦的侧侧向向稳稳定性；增定性；增强强屋盖的整体屋盖的整体刚刚度；度；作作为为山山墙墙抗抗风风柱的柱的顶顶端水平支座，承受由山端水平支座，

24、承受由山墙传墙传来的来的风风荷荷载载和其他和其他纵纵向水平荷向水平荷载载，并，并传传至厂房至厂房纵纵向柱列。向柱列。 屋盖支撑布置屋盖支撑布置（1）上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑布置布置：当当屋盖屋盖为为有有檩檩体系，或屋盖体系，或屋盖为为无无檩檩体系，但屋面板体系，但屋面板与屋架的与屋架的连连接接质质量不能保量不能保证证且抗且抗风风柱与屋架上弦柱与屋架上弦连连接，每接，每一伸一伸缩缝缩缝区段端部第一或第二柱区段端部第一或第二柱间间布置；布置；当当设设有天窗，且有天窗，且天窗通天窗通过过厂房端部的第二柱厂房端部的第二柱间间或通或通过过伸伸缩缝缩缝，应应在第一或在第一或第二柱第二柱间间的天窗范

25、的天窗范围围内内设设置，并在天窗范置，并在天窗范围围内沿内沿纵纵向向设设置置13道通道通长长的受的受压压系杆，将天窗范系杆，将天窗范围围内各榀屋架与上弦横内各榀屋架与上弦横向水平支撑向水平支撑连连系起来。系起来。 上弦横向水平支撑布置上弦横向水平支撑布置（2）下弦横向水平支撑下弦横向水平支撑构成构成：沿厂房跨度方向用沿厂房跨度方向用交叉角交叉角钢钢、直腹杆和屋架下、直腹杆和屋架下弦杆构成的水平桁架弦杆构成的水平桁架 。作用作用：将山将山墙风墙风荷荷载载及及纵纵向水平荷向水平荷载传载传至至纵纵向柱列；向柱列；防止屋架下弦防止屋架下弦侧侧向振向振动动。 布置布置：当当屋架下弦屋架下弦设设有有悬悬挂

26、吊挂吊车车，或厂房内有，或厂房内有较较大大振振动动，或山，或山墙风墙风荷荷载载通通过过抗抗风风柱柱传传至屋架下弦，至屋架下弦，应应在每一伸在每一伸缩缝缩缝区段两端的区段两端的第一或第二柱第一或第二柱间设间设置，宜置，宜与上弦横向水平支撑与上弦横向水平支撑设设置置在同一柱在同一柱间间。下弦横向水平支撑布置下弦横向水平支撑布置（3）纵向水平支撑纵向水平支撑构成构成：由交叉角由交叉角钢钢、直杆和屋架下弦第一、直杆和屋架下弦第一节间组节间组成的成的纵纵向向水平桁架水平桁架 。作用作用：加加强强屋盖屋盖结结构的横向水平构的横向水平刚刚度；保度；保证证横向水平荷横向水平荷载载的的纵纵向分布，加向分布，加强

27、强厂房的空厂房的空间间工作；保工作；保证证托架上弦的托架上弦的侧侧向向稳稳定。定。 布置布置：当当设设有有软钩桥软钩桥式吊式吊车车且厂房高度大、吊且厂房高度大、吊车车起重量起重量较较大，大，应应在屋架下弦端在屋架下弦端节间节间沿厂房沿厂房纵纵向通向通长长或局部或局部设设置置一道；一道；当当已已设设有下弦横向水平支撑有下弦横向水平支撑时时，为为保保证证厂房空厂房空间间刚刚度，度，应应尽可能与横向水平支撑尽可能与横向水平支撑连连接，以形成封接，以形成封闭闭的水的水平支撑系平支撑系统统。纵向水平支撑布置纵向水平支撑布置（4）垂直支撑垂直支撑构成构成：由角由角钢钢杆件与屋架直腹杆杆件与屋架直腹杆组组成

28、的垂直桁架，形式成的垂直桁架，形式为为十字交叉形或十字交叉形或W形。形。作用作用：保保证证屋架受荷后在平面外的屋架受荷后在平面外的稳稳定；定；传递纵传递纵向水平力。向水平力。 布置布置：应应与下弦横向水平支撑布置在同一柱与下弦横向水平支撑布置在同一柱间间内。内。当当厂房跨度小于厂房跨度小于18m且无天窗且无天窗时时，一般可不，一般可不设设垂直垂直支撑和水平系杆；支撑和水平系杆；当当厂房跨度厂房跨度1830m、屋架、屋架间间距距为为6m、采用大型屋面、采用大型屋面板板时时，应应在每一伸在每一伸缩缝缩缝区段端部的第一或第二柱区段端部的第一或第二柱间间，屋架跨中屋架跨中设设置一道垂直支撑；置一道垂直

29、支撑；当当屋架跨度大于屋架跨度大于30m时时，应应在每一伸在每一伸缩缝缩缝区段端部的区段端部的第一或第二柱第一或第二柱间间，屋架跨度，屋架跨度1/3左右的左右的节节点点处设处设置两置两道垂直支撑。道垂直支撑。 垂直支撑和水平系杆布置图垂直支撑和水平系杆布置图（5）水平系杆水平系杆构成构成：分分为为上弦水平系杆和下弦水平系杆上弦水平系杆和下弦水平系杆 。作用作用：上弦水平系杆是上弦水平系杆是为为保保证证屋架上弦或屋面梁受屋架上弦或屋面梁受压压翼翼缘缘的的侧侧向向稳稳定；下弦水平系杆是定；下弦水平系杆是为为防止在吊防止在吊车车或有其它水平振或有其它水平振动动时时屋架下弦屋架下弦侧侧向向颤动颤动。

30、布置布置：当当屋盖屋盖设设置垂直支撑置垂直支撑时时，未，未设设置垂直支撑的屋架置垂直支撑的屋架间间，在相在相应应于垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦于垂直支撑平面内的屋架上弦和下弦节节点点处处，设设置置通通长长的水平系杆。的水平系杆。刚刚性系杆（性系杆（压压杆）杆）：凡：凡设设在屋架端部主要支承在屋架端部主要支承节节点点处处和和屋架上弦屋脊屋架上弦屋脊节节点点处处的通的通长长水平系杆，均水平系杆，均应应采用采用刚刚性系性系杆；当屋架横向水平支撑杆；当屋架横向水平支撑设设在伸在伸缩缝缩缝区段两端的第二柱区段两端的第二柱间间内内时时，第一柱，第一柱间间内的水平系杆均内的水平系杆均应应采用采用刚刚性系杆

31、。性系杆。 柔性系杆（拉杆）柔性系杆（拉杆）：其余均可采用柔性系杆。：其余均可采用柔性系杆。 （6）天窗架支撑天窗架支撑构成构成：包括：包括天窗架上弦横向水平支撑、天窗架天窗架上弦横向水平支撑、天窗架间间的垂直支撑和的垂直支撑和水平系杆。水平系杆。作用作用：保保证证天窗架上弦的天窗架上弦的侧侧向向稳稳定定 ；将天窗端壁上的；将天窗端壁上的风风荷荷载传载传给给屋架屋架 。 布置布置：纵纵向位置（柱向位置（柱间间） ：一般一般天窗架上弦横向水平支撑和垂天窗架上弦横向水平支撑和垂直支撑均直支撑均设设置在天窗端部第一柱置在天窗端部第一柱间间内。内。横向位置（道）横向位置（道） ：一般一般垂直支撑垂直支

32、撑设设置在天窗两置在天窗两侧侧。水平系杆水平系杆 ：在未：在未设设置上弦横向水平支撑的天窗架置上弦横向水平支撑的天窗架间设间设置；置；应应在上弦在上弦节节点点处设处设置柔性系杆；置柔性系杆；对对有有檩檩屋盖体系，屋盖体系，檩檩条条可以代替柔性系杆。可以代替柔性系杆。 天窗架支撑布置天窗架支撑布置柱间支撑布置柱间支撑布置 构成构成：由交叉由交叉钢钢杆杆件件组组成，交叉成，交叉倾倾角角宜取宜取45，支撑，支撑钢钢构件的截面尺寸需构件的截面尺寸需经经承承载载力和力和稳稳定定计计算确定算确定 。 柱间支撑柱间支撑是是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件纵向平面排架中最主要的抗侧力构件。作用作用：提高厂房的

33、提高厂房的纵纵向向刚刚度和度和稳稳定性；定性；将吊将吊车纵车纵向水平制向水平制动动力、山力、山墙墙及天窗及天窗端壁的端壁的风风荷荷载载、纵纵向水平地震作用等向水平地震作用等传传至基至基础础。柱间支撑作用示意图柱间支撑作用示意图分分类类：对对于有吊于有吊车车的厂房，按其位置可分的厂房，按其位置可分为为上柱柱上柱柱间间支撑和下柱柱支撑和下柱柱间间支撑。支撑。 上柱上柱柱柱间间支撑支撑 ：位于牛腿上部，并在柱顶设置通位于牛腿上部，并在柱顶设置通长的刚性系杆；长的刚性系杆；承受作用在山承受作用在山墙墙及天窗壁端的及天窗壁端的风风荷荷载载，并保，并保证证厂房上部的厂房上部的纵纵向向刚刚度。度。 下柱下柱

34、柱柱间间支撑支撑 ：位于牛腿下部；位于牛腿下部；承受上部支撑承受上部支撑传传来的内力、吊来的内力、吊车纵车纵向制向制动动力和力和纵纵向水平地震作用等，向水平地震作用等，并将其并将其传传至基至基础础 。 形式形式：十字交叉形；当柱十字交叉形；当柱间间要通行或放置要通行或放置设备设备，或柱距，或柱距较较大而不宜采用交叉支撑大而不宜采用交叉支撑时时，可采用可采用门门架式支撑。架式支撑。 门架式柱间支撑门架式柱间支撑布置布置：当当设有设有A6A8的吊车，或的吊车，或A1A5的吊车起重的吊车起重量量10t时或厂房跨度时或厂房跨度18m，或柱高，或柱高8m时或厂房每列时或厂房每列纵向柱总数纵向柱总数7根时

35、或设有根时或设有3t以上的悬挂吊车时或露天以上的悬挂吊车时或露天吊车栈桥的柱列，应吊车栈桥的柱列，应设设置柱置柱间间支撑支撑。上柱上柱柱柱间间支撑支撑设设置置：一般在伸缩缝区段两端与屋盖横一般在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间向水平支撑相对应的柱间以及伸以及伸缩缝缩缝区段中央或区段中央或临临近近中央的柱中央的柱间间 。 下柱下柱柱柱间间支撑支撑设设置置：在伸缩缝区段中部与上柱柱间在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置支撑相应的位置 。 优优点点：纵纵向水平荷向水平荷载载作用下作用下传传力路力路线较线较短；厂房两端短；厂房两端的温度伸的温度伸缩变缩变形形较较小；厂房小；厂房纵纵向构

36、件的伸向构件的伸缩缩受柱受柱间间支支撑的撑的约约束束较较小，所引起的小，所引起的结结构温度构温度应应力也力也较较小。小。围护结构布置围护结构布置 厂房的围护结构包括：屋面板、墙体、抗风柱、厂房的围护结构包括：屋面板、墙体、抗风柱、圈梁、连系梁、过梁、基础梁等构件。圈梁、连系梁、过梁、基础梁等构件。 抗抗风风柱柱一一般般与与基基础础刚刚接接，与与屋屋架架上上弦弦铰铰接接；当当屋屋架架设设有有下下弦弦横横向向水水平平支支撑撑时时，也也可可与与下下弦弦铰铰接接或或同同时时与与上上、下下弦弦铰铰接接。抗抗风风柱柱与与屋屋架架之之间间一一般般采采用用竖竖向向可可以以移移动动、水水平平方方向向又又有有较较

37、大大刚刚度度的的弹弹簧簧板板连连接接；如如厂厂房房沉沉降降量量较较大时，宜采用槽形孔螺栓连接。大时，宜采用槽形孔螺栓连接。（1）抗风柱抗风柱 单层厂房的端墙（山墙），受风面积较大，一般须设单层厂房的端墙（山墙），受风面积较大，一般须设置抗风柱，将山墙分成几个区格，以使墙面受到的风荷载，置抗风柱，将山墙分成几个区格，以使墙面受到的风荷载，一部分直接传给纵向柱列，另一部分则经抗风柱上端通过一部分直接传给纵向柱列，另一部分则经抗风柱上端通过屋盖结构传给纵向柱列和经抗风柱下端传给基础。屋盖结构传给纵向柱列和经抗风柱下端传给基础。 抗风柱与屋架上、下弦连接构造抗风柱与屋架上、下弦连接构造（2）圈梁、圈梁

38、、连连系梁、系梁、过过梁和基梁和基础础梁梁 v当用砖砌体作为厂房围护墙时，一般要设置圈梁、连系梁、当用砖砌体作为厂房围护墙时，一般要设置圈梁、连系梁、过梁和基础梁。过梁和基础梁。 v圈梁的作用圈梁的作用是将墙体同厂房柱箍在一起，以加强厂房的整体是将墙体同厂房柱箍在一起，以加强厂房的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载对厂房引刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载对厂房引起的不利影响。圈梁设在墙内，并与柱用钢筋拉接。圈梁不起的不利影响。圈梁设在墙内，并与柱用钢筋拉接。圈梁不承受墙体重力，故柱上不设置支承圈梁的牛腿。承受墙体重力，故柱上不设置支承圈梁的牛腿。v圈梁的布置与墙体高度

39、、对厂房的刚度要求及地基情况圈梁的布置与墙体高度、对厂房的刚度要求及地基情况有关。一般单层厂房可参照下列原则布置：有关。一般单层厂房可参照下列原则布置： v对无桥式吊车的厂房，当砖墙厚对无桥式吊车的厂房，当砖墙厚h240mmh240mm，檐口标高，檐口标高5m-8m5m-8m时，应在檐口附近布置一道圈梁；当檐口高大于时，应在檐口附近布置一道圈梁；当檐口高大于8m8m时，宜适当增设圈梁。时，宜适当增设圈梁。 v对无桥式吊车的厂房，当砌块或石砌墙体厚对无桥式吊车的厂房，当砌块或石砌墙体厚h240mm,h240mm,檐口标高为檐口标高为4m-5m4m-5m时，应设置圈梁一道，檐口标高大于时，应设置圈

40、梁一道，檐口标高大于5m5m时，宜适当增设。时，宜适当增设。 v对有桥式吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在对有桥式吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置圈梁外，尚宜在吊车梁标高处或檐口或窗顶标高处设置圈梁外，尚宜在吊车梁标高处或其他适当位置增设。其他适当位置增设。构造要求构造要求 墙体的同一水平面上由现浇钢筋混凝土构成封闭状，墙体的同一水平面上由现浇钢筋混凝土构成封闭状，并和柱中伸出的预埋拉筋连接并和柱中伸出的预埋拉筋连接, ,截面宽度宜与墙厚相同，截面宽度宜与墙厚相同，当墙厚大于当墙厚大于240mm240mm时，其宽度不宜小于时，其宽度不宜小于2/32/3墙厚；墙厚；

41、 截面高度不应小于截面高度不应小于120mm120mm； 梁中的纵向钢筋不应少于梁中的纵向钢筋不应少于4 41010，绑扎接头的搭接长，绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于300mm300mm； 圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋按计算另行增配。圈梁兼作过梁时，过梁部分的钢筋按计算另行增配。 连连系系梁梁除除承承受受墙墙体体荷荷载载外外，还还具具有有连连系系纵纵向向柱柱列列、增增强强厂房的纵向刚度、传递纵向水平荷载的作用。厂房的纵向刚度、传递纵向水平荷载的作用。 当当墙墙体体开开有有门门窗窗洞洞口口时时，需需设设置置钢钢筋筋混混凝凝土土过过梁梁，以以

42、支支承洞口上部墙体的重量。承洞口上部墙体的重量。 在在进进行行围围护护结结构构布布置置时时，应应尽尽可可能能地地将将圈圈梁梁、连连系系梁梁和和过过梁梁结结合合起起来来，使使一一种种梁梁能能兼兼作作两两种种或或三三种种梁梁的的作作用用，以以简简化构造，节约材料，方便施工。化构造，节约材料，方便施工。 在在单单层层厂厂房房中中，一一般般采采用用基基础础梁梁来来承承托托围围护护墙墙体体的的重重量量，并并将将其其传传至至柱柱基基础础顶顶面面，而而不不另另做做墙墙基基础础，以以使使墙墙体体和和柱柱的的沉降变形一致。沉降变形一致。基础梁与柱一般不连接（一级抗震等级的基础梁顶面应增设预埋件与柱连接），将基础

43、梁的两端搁置在柱基础杯口上，当柱基础埋置较深时，则通过混凝土垫块搁置在杯口上。施工时，基础梁支承处应坐浆。变形缝的设置变形缝的设置变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。（1 1）伸缩缝伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力，可用温度伸缩缝将厂房为减小由于温度变化所引起的应力，可用温度伸缩缝将厂房分成几个温度区段。伸缩缝将厂房从基础顶面到屋面完全分分成几个温度区段。伸缩缝将厂房从基础顶面到屋面完全分开，并留出一定的缝隙，使上部结构在气温变化时，水平方开，并留出一定的缝隙，使上部结构在气温变化时，水平方向可以自由地发生变形，从而减小温度应力。向可以自由地发生变形

44、，从而减小温度应力。对于装配式钢筋混凝土排架结构，当处于室内或土中时，其对于装配式钢筋混凝土排架结构，当处于室内或土中时，其伸缩缝的最大间距为伸缩缝的最大间距为100100m m；当处在露天时，其伸缩缝的最大当处在露天时，其伸缩缝的最大间距为间距为7070m m。对于下列情况，伸缩缝的最大间距还应适当减小：对于下列情况，伸缩缝的最大间距还应适当减小：（a a）、）、如有充分依据或可靠措施；如有充分依据或可靠措施；（b b）、）、当屋面板上部无保温或隔热层时，伸缩缝间距可小当屋面板上部无保温或隔热层时，伸缩缝间距可小于于lOOmlOOm（c c）、）、排架结构的柱高（从基础顶面算起）低于排架结构

45、的柱高（从基础顶面算起）低于8 8m m时；时；（d d）、）、位于气候干燥地区，夏季炎热且暴雨频繁地区的结位于气候干燥地区，夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构；构或经常处于高温作用下的结构； （e e）、）、伸缩缝间距尚应考虑施工条件的影响。伸缩缝间距尚应考虑施工条件的影响。（a）采用双排柱的纵向双柱伸缩缝）采用双排柱的纵向双柱伸缩缝 （b）采用滚动铰支座横向伸缩缝）采用滚动铰支座横向伸缩缝（2 2）沉降缝）沉降缝当相邻厂房高度相差悬殊（当相邻厂房高度相差悬殊（10m10m以上）、地基土的压以上）、地基土的压缩性有显著差异、厂房结构（或基础）类型有明显缩性有显著差异、厂房

46、结构（或基础）类型有明显不同、厂房各部分的施工时间先后相差较长时，为不同、厂房各部分的施工时间先后相差较长时，为避免由于地基不均匀沉降在结构中产生附加应力使避免由于地基不均匀沉降在结构中产生附加应力使结构破坏，应设置沉降缝。结构破坏，应设置沉降缝。沉降缝应从屋顶至基础完全分开，以使缝两侧结构沉降缝应从屋顶至基础完全分开，以使缝两侧结构发生不同沉降时互不影响，从而保证房屋的安全和发生不同沉降时互不影响，从而保证房屋的安全和使用功能。使用功能。沉降缝的最小宽度不得小于沉降缝的最小宽度不得小于50mm50mm，沉降缝可兼做伸，沉降缝可兼做伸缩缝。缩缝。（3）防震缝防震缝 防震缝是为了减轻厂房震害而采

47、取的措施之一。当厂房平面、防震缝是为了减轻厂房震害而采取的措施之一。当厂房平面、立面复杂，结构高度或刚度相差很大，以及在厂房侧边布置附立面复杂，结构高度或刚度相差很大，以及在厂房侧边布置附属用房（如生活间、变电所、炉子间等）时，应设置防震缝。属用房（如生活间、变电所、炉子间等）时，应设置防震缝。 防震缝应将上部结构和基础都完全分开，防震缝的宽度在厂防震缝应将上部结构和基础都完全分开，防震缝的宽度在厂房纵横跨交接处可采用房纵横跨交接处可采用100100150150mmmm，其它情况可采用其它情况可采用50509090mmmm。 地震区的厂房，其伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。地震区的厂房，其

48、伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。主要构件选型主要构件选型国家建筑标准设计图集介绍国家建筑标准设计图集介绍 为加速工业建设步伐，提高设计标准化水平，缩短施为加速工业建设步伐，提高设计标准化水平，缩短施工工期，在单层厂房结构设计中，多选用标准、定型构件。工工期，在单层厂房结构设计中，多选用标准、定型构件。钢筋混凝土单层厂房结构构件包括屋面板、天窗架钢筋混凝土单层厂房结构构件包括屋面板、天窗架( (檩条檩条) )、支撑、屋架、吊车梁、墙板、连系梁、圈梁、基础梁、柱、支撑、屋架、吊车梁、墙板、连系梁、圈梁、基础梁、柱、基础等。基础等。 工业厂房结构构件标准图集有三类工业厂房结构构件标准图集有三类:

49、 :经国家建设部批经国家建设部批准的全国通用标准图集，适用于全国各地；经某地区审定准的全国通用标准图集，适用于全国各地；经某地区审定的通用图集，适用于该地区；经某设计院审定的定型图集，的通用图集，适用于该地区；经某设计院审定的定型图集，适用于该设计院所设计的工程。下面以全国通用标准图集适用于该设计院所设计的工程。下面以全国通用标准图集为例，说明这类设计文件所包含的内容，以及选用构件时为例，说明这类设计文件所包含的内容，以及选用构件时的注意事项。的注意事项。 v全国通用标准图集一般包括设计和施工说明、构件选用全国通用标准图集一般包括设计和施工说明、构件选用表、结构布置图、连接大样图、模板图、配筋

50、图、钢筋表、结构布置图、连接大样图、模板图、配筋图、钢筋节点图、预埋件大样图，钢筋及钢材用量表等部分，它节点图、预埋件大样图，钢筋及钢材用量表等部分，它们均属于结构施工图，因此，可作为施工的依据。们均属于结构施工图，因此，可作为施工的依据。 v在选用构件时，应认真了解以上各部分内容。尤其要仔在选用构件时，应认真了解以上各部分内容。尤其要仔细阅读细阅读“设计和施工说明设计和施工说明”和和“构件选用表构件选用表”两部分，两部分，对其中适用范围和施工要求更要予以重视。对其中适用范围和施工要求更要予以重视。 v当所设计的构件完全符合标准图集中所列的各项要求时，当所设计的构件完全符合标准图集中所列的各项

51、要求时，便可直接选用标准图集中的某个型号的构件便可直接选用标准图集中的某个型号的构件 “设计和施工说明设计和施工说明”部分，包括本类构件的适用范围；设计部分，包括本类构件的适用范围；设计 依据、选用方法、设计计算原则、所用材料、施工制作及安装要依据、选用方法、设计计算原则、所用材料、施工制作及安装要求等。求等。 “构件选用表构件选用表”是选用构件的主要依据。在选用时只要满足允是选用构件的主要依据。在选用时只要满足允许外加荷载组合设计值的要求，就能选用合适的构件。许外加荷载组合设计值的要求，就能选用合适的构件。 “结构布置图结构布置图”、“连接大样图连接大样图”是和本类构件配套的相应图是和本类构

52、件配套的相应图纸纸 “模扳图模扳图”表示构件总体尺寸、截面尺寸、预埋件等细部尺寸。表示构件总体尺寸、截面尺寸、预埋件等细部尺寸。主要供支模时应用。主要供支模时应用。 “配筋图配筋图”表示构件的配筋情况和节点配筋大样。主要供钢筋表示构件的配筋情况和节点配筋大样。主要供钢筋工成型和绑扎钢筋时应用。工成型和绑扎钢筋时应用。 “预埋件详图预埋件详图”表示构件中各种预埋件的尺寸和做法。表示构件中各种预埋件的尺寸和做法。 “钢筋及钢材用量表钢筋及钢材用量表”表示构件中各种钢筋和钢材的形状、尺表示构件中各种钢筋和钢材的形状、尺寸、数量、总用量、总重量等。主要供钢筋成型、钢材加工和编寸、数量、总用量、总重量等

53、。主要供钢筋成型、钢材加工和编制施工预算时应用。制施工预算时应用。 单层厂房结构的主要构件有屋盖结构构件、支撑、吊车梁、单层厂房结构的主要构件有屋盖结构构件、支撑、吊车梁、墙板、连系梁、基础梁、柱和基础等。墙板、连系梁、基础梁、柱和基础等。无檩体系屋盖无檩体系屋盖常采用预应力混凝土大型屋面板，常用的尺寸为常采用预应力混凝土大型屋面板，常用的尺寸为1.5m6.0m，为配合屋架尺寸，还有，为配合屋架尺寸，还有3m6.0m，它适用于保温它适用于保温或不保温卷材防水屋面，屋面坡度不应大于或不保温卷材防水屋面，屋面坡度不应大于1/5。无檩体系屋盖还可采用预应力无檩体系屋盖还可采用预应力F形屋面板，用于自

54、防水非卷材形屋面板，用于自防水非卷材屋面，以及预应力自防水保温屋面板、钢筋加气混凝土板等。屋面，以及预应力自防水保温屋面板、钢筋加气混凝土板等。（1）屋盖屋盖结结构构件构构件 有檩体系屋盖有檩体系屋盖常采用预应力混凝土槽瓦、波形大瓦等常采用预应力混凝土槽瓦、波形大瓦等小型屋面板，常用的尺寸为小型屋面板，常用的尺寸为1.0m（1.74.0）m 。屋面板屋面板:屋面板类型表 檩条檩条：檩条搁在屋架或屋面梁上，起着支承小型屋面板并檩条搁在屋架或屋面梁上，起着支承小型屋面板并将屋面荷载传给屋架的作用。它与屋架间用预埋钢板焊接，并将屋面荷载传给屋架的作用。它与屋架间用预埋钢板焊接，并与屋盖支撑一起保证屋

55、盖结构的整体刚度和稳定性。与屋盖支撑一起保证屋盖结构的整体刚度和稳定性。常用檩条类型表常用檩条类型表 屋架（屋面梁）的选型屋架（屋面梁）的选型 屋架（屋面梁）是厂房屋盖的主要构件，它的主要屋架（屋面梁）是厂房屋盖的主要构件，它的主要作用是：作用是：v作为排架结构的横梁，传递水平方向的拉力或压作为排架结构的横梁，传递水平方向的拉力或压力；力；v将屋盖荷载传递至排架柱；将屋盖荷载传递至排架柱；v与屋盖及支撑系统组成组成空间整体结构，对于与屋盖及支撑系统组成组成空间整体结构，对于保证厂房空间刚度具有重要的作用。保证厂房空间刚度具有重要的作用。v设计时，首先确定屋架的形式，然后根据具体的设计时，首先确

56、定屋架的形式，然后根据具体的设计条件从屋架标准图集中选用合适的屋架。设计条件从屋架标准图集中选用合适的屋架。 屋面梁和屋架屋面梁和屋架：按型式可分为屋面梁、两铰（或三铰）拱按型式可分为屋面梁、两铰（或三铰）拱屋架和桁架式屋架三大类。屋架和桁架式屋架三大类。屋面梁屋面梁：屋面梁的外形有单坡和双坡两种。屋面梁的外形有单坡和双坡两种。两两铰铰（或三（或三铰铰）拱屋架）拱屋架 ：两：两铰铰拱的支座拱的支座节节点点为铰为铰接，接，顶顶节节点点为刚为刚接；三接；三铰铰拱的支座拱的支座节节点和点和顶节顶节点均点均为铰为铰接。两接。两铰铰拱的上弦拱的上弦为钢为钢筋混凝土构件，三筋混凝土构件，三铰铰拱的上弦可用

57、拱的上弦可用钢钢筋筋混凝土或混凝土或预应预应力混凝土构件力混凝土构件。 两两铰铰（或三（或三铰铰）拱屋架）拱屋架 常用屋架类型表常用屋架类型表 天窗架和托架天窗架和托架 ：天窗架天窗架：天窗架的作用是形成天窗以便采光和通风，同时天窗架的作用是形成天窗以便采光和通风，同时承受屋面板传来的竖向荷载和作用在天窗上的水平荷载，承受屋面板传来的竖向荷载和作用在天窗上的水平荷载，并将它们传给屋架。并将它们传给屋架。托架托架：作用支撑中：作用支撑中间间屋面梁屋面梁/屋架，柱距大于屋面板屋架，柱距大于屋面板/檩檩条条宽宽度。一般度。一般为为12m跨度的跨度的预应预应力混凝土三角形或折力混凝土三角形或折线线形形

58、构件，上弦构件，上弦为钢为钢筋混凝土筋混凝土压压杆，下弦杆，下弦为预应为预应力混凝土拉力混凝土拉杆杆 。 （2）吊吊车车梁：梁：吊吊车车梁除直接承受吊梁除直接承受吊车车起重、运行和制起重、运行和制动时产动时产生的各种往复移生的各种往复移动动荷荷载载外，它外，它还还具有将厂房的具有将厂房的纵纵向向荷荷载传递载传递至至纵纵向柱列、加向柱列、加强强厂房厂房纵纵向向刚刚度等作用。度等作用。吊车梁的类型吊车梁的类型 吊吊车车梁一般梁一般根据吊根据吊车车的起的起重量、工作重量、工作级级别别、台数、厂、台数、厂房的跨度和柱房的跨度和柱距等因素距等因素选选用。用。常用吊车梁类型表 2 2 柱柱 （1）柱的形式

59、：柱的形式：主要有排架柱和抗主要有排架柱和抗风风柱两柱两类类。 钢钢筋筋混混凝凝土土排排架架柱柱一一般般由由上上柱柱、下下柱柱和和牛牛腿腿组组成成，其其结结构构型型式式可可概概括括为为单单肢肢柱柱和和双双肢肢柱柱两两类类。上上柱柱一一般般为为矩矩形形截截面面或或环环形形截截面面；下下柱柱的的截截面面形形式式较较多多，根根据据其其截截面面形形式式可可分分为为矩矩形形截截面柱、面柱、I形柱、双肢柱和管柱等几形柱、双肢柱和管柱等几类类。 柱的形式柱的形式抗抗风风柱柱一般由上柱一般由上柱和下柱和下柱组组成，无牛成，无牛腿，上柱腿，上柱为为矩形截矩形截面，下柱一般面，下柱一般为为 I形截面。形截面。 （

60、2）柱的截面尺寸：柱的截面尺寸： 柱柱的的截截面面尺尺寸寸除除应应满满足足承承载载力力的的要要求求外外，还还应应保保证证具具有有足足够够的的刚刚度度，以以免免厂厂房房变变形形过过大大，造造成成吊吊车车轮轮与与轨轨道道过过早早磨磨损损，影影响响吊吊车车的的正正常常运运行行，或或导导致致墙墙体体和和屋屋盖盖产产生生裂裂缝缝，影影响厂房的正常使用。响厂房的正常使用。 柱柱的的截截面面尺尺寸寸除除了了考考虑虑吊吊车车起起重重量量和和柱柱的的类类型型两两个个因因素素外外，还还应应考考虑虑厂厂房房跨跨数数和和高高度度、柱柱的的型型式式、围围护护结结构构的的材材料料和构造和构造、施工和吊装施工和吊装等。等。

61、 6m柱距单层工业厂房矩形、柱距单层工业厂房矩形、I截面柱截面尺寸限制截面柱截面尺寸限制 项次项次 柱柱 的的 类类 型型 截截 面面 尺尺 寸寸 宽度宽度b b 高度高度h h Q10t 10tQ30t 30tQ50t 1 1 有吊车厂房下柱有吊车厂房下柱 Hl/25 Hl/14 Hl /12 Hl /10 2 2 露天吊车柱露天吊车柱 Hl /25 Hl /10 Hl /8 Hl /7 3 3 单跨无吊车厂房单跨无吊车厂房 H/30 1.5 H/25 4 4 多跨无吊车厂房多跨无吊车厂房 H/30 1.25 H/25 5 5 山墙柱山墙柱( (仅承受风荷载及自仅承受风荷载及自重重) ) H

62、b/40 H1/25 6 6 山墙柱山墙柱( (同时承受由连系梁同时承受由连系梁传来的墙重传来的墙重) ) Hb/30 H1/25 注：注：H Hl l下柱高度（算至基础顶面）；下柱高度（算至基础顶面）； H H 柱全高；柱全高； H Hb b 山墙抗风柱从基础顶面至柱平面外（柱宽方向）支撑点的高度山墙抗风柱从基础顶面至柱平面外（柱宽方向）支撑点的高度 厂房柱截面形式和尺寸参考（中级工作制厂房柱截面形式和尺寸参考（中级工作制） 吊车吊车 起重起重 量量(t) (t) 轨顶轨顶 高度高度 (m) (m) 6m6m柱距（边柱）柱距（边柱） 6m6m柱距（中柱）柱距（中柱） 上柱上柱(mm) (mm

63、) 下柱下柱(mm) (mm) 上柱上柱(mm) (mm) 下柱下柱(mm) (mm) 5 5 6 68 8 400400400 400 I 400I 400600600100 100 400400400 400 I 400I 400600600100 100 10 10 8 8 10 10 400400400 400 400400400 400 I 400I 400700700100 100 I 400I 400800800150 150 400400600 600 400400600 600 I 400I 400800800150 150 I 400I 400800800150 150 1

64、51520 20 8 8 10 10 12 12 400400400 400 400400400 400 400400400 400 I 400I 400800800150 150 I 400I 400900900150 150 I500I50010001000200 200 400400600 600 400400600 600 500500600 600 I 400I 400800800150 150 I400I40010001000150 150 I500I50012001200200 200 注：注：矩形截面矩形截面b bh h（宽度（宽度高度）高度） I II I形截面形截面b bh

65、 hh hf f（h hf f为翼缘高度）为翼缘高度）3 3 基础基础 单单层层厂厂房房的的柱柱下下基基础础一一般般采采用用独独立立基基础础（也也称称扩扩展展基基础础）。按按施施工工方方法法可可分分为为预预制制柱柱下下独独立立基基础础和和现现浇浇柱柱下下独独立立基基础础两两种种。对对装装配配式式钢钢筋筋混混凝凝土土单单层层厂厂房房排排架架结结构构，常常见见的的独独立立基基础础形形式式主要有主要有杯形基杯形基础础、高杯基高杯基础础和和桩桩基基础础等。等。 基础底面尺寸根据基底反力和地基承载力由计算确定。基础高度和外形尺寸可根据工程经验确定。排架结构的内力分析与组合 计算目的：计算目的：获得排架柱

66、在各种荷载作用下控制截面的最不利获得排架柱在各种荷载作用下控制截面的最不利内力，作为设计柱和基础的依据。内力，作为设计柱和基础的依据。 计算内容：计算内容：确定计算简图、荷载计算、内力分和内力组确定计算简图、荷载计算、内力分和内力组合。合。 单层工业厂房是由纵横向排架组成的空间结构。为方便，单层工业厂房是由纵横向排架组成的空间结构。为方便，可简化为纵、横向平面排架分别进行分析。可简化为纵、横向平面排架分别进行分析。除进行抗震和温度应力分析，纵向排架一般不计算。除进行抗震和温度应力分析，纵向排架一般不计算。1. 计算单元计算单元 按平面结构计算，根据结构布置和受力状按平面结构计算，根据结构布置和

67、受力状况，选取最有代表性的计算单元。况，选取最有代表性的计算单元。 计算单元的选取计算单元的选取基本假定和基本假定和计计算算简图简图 ：为为了了简简化化计计算，算，对对于于钢钢筋混凝土排架筋混凝土排架结结构通常作如下构通常作如下假定假定：柱下端与基柱下端与基础顶础顶面面为刚为刚接；接；柱柱顶顶与排架横梁（屋架或屋面梁）与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰为铰接；接；横梁（即屋架或屋面梁）横梁（即屋架或屋面梁）为轴为轴向向刚刚度很大的度很大的刚刚性性连连杆；杆；排架柱的高度由固定端算至柱排架柱的高度由固定端算至柱顶铰顶铰接接处处；排架的跨度以厂房的排架的跨度以厂房的轴线为轴线为准。准。 根据上述假定，

68、可得到横向排架的根据上述假定，可得到横向排架的计计算算简图简图。2 2 排架结构上的荷载排架结构上的荷载 作用在横向排作用在横向排架架结结构上的荷构上的荷载载有有恒恒载载、屋面活荷屋面活荷载载、雪荷雪荷载载、积积灰荷灰荷载载、吊吊车车荷荷载载和和风风荷荷载载等，除吊等，除吊车车荷荷载载外，外，其它荷其它荷载载均取自均取自计计算算单单元范元范围围内。内。 （1）恒载恒载 ：屋盖自重屋盖自重G1 ：屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构造沟板、天窗架、屋面构造层层以及屋盖支撑等重力荷以及屋盖支撑等重力荷载载。悬墙悬墙自重自重G5 ：当当设设有有

69、连连系梁支承系梁支承围护墙围护墙体体时时，排架柱，排架柱承受着承受着计计算算单单元范元范围围内内连连系梁、系梁、墙墙体和窗等重力荷体和窗等重力荷载载。吊吊车车梁和梁和轨轨道及道及连连接件自重接件自重G4 。柱自重柱自重G2（G3） ：屋盖自重屋盖自重G1M1= G1 e1M1= G1 e2以集中力的以集中力的形式作用于形式作用于柱顶。采用柱顶。采用屋架时，屋架时，G1的作用线通的作用线通过屋架上、过屋架上、下弦中心线下弦中心线的交点；采的交点；采用屋面梁时，用屋面梁时，G1的作用线的作用线通过梁端支通过梁端支承垫板的中承垫板的中心线心线计算简图计算简图计算简图计算简图 （2）柱自重）柱自重G2

70、和和G3 数值计算：按上、下柱的的截面尺寸和高度（下柱数值计算：按上、下柱的的截面尺寸和高度（下柱 包括牛腿）计算。包括牛腿）计算。G2和和G3分别作用分别作用于上、下柱底部于上、下柱底部截面中心线处，截面中心线处，G2对下柱截面中对下柱截面中心线有心线有 e2（3）吊车梁与轨道联结等自重）吊车梁与轨道联结等自重G4计算简图计算简图沿吊车梁沿吊车梁的中线作的中线作用于牛腿用于牛腿顶面，对顶面，对下柱截面下柱截面中心线有中心线有偏心距偏心距e4考虑考虑G1 、G2、G3、G4共同作用时共同作用时M2= M1+ M2M3 （2）屋面活荷屋面活荷载载 ：包括屋面均布活荷包括屋面均布活荷载载、屋面雪荷

71、、屋面雪荷载载和屋和屋面面积积灰荷灰荷载载三部分。其荷三部分。其荷载载分分项项系数均系数均为为1.4。屋面均布活荷屋面均布活荷载载 ：屋面水平投影面上的屋面均布活荷屋面水平投影面上的屋面均布活荷载标载标准准值值，按下列情况取：不上人的屋面，按下列情况取：不上人的屋面为为0.5kN/m2；上人的屋面；上人的屋面为为2.0kN/m2。屋面雪荷屋面雪荷载载 ：屋面水平投影面上的雪荷屋面水平投影面上的雪荷载标载标准准值值 (kN/m2) 式中式中: 为为基本雪基本雪压压 (kN/m2)； 为为屋面屋面积积雪分布系数。雪分布系数。屋面屋面积积灰荷灰荷载载 ：对设计对设计生生产产中有大量排灰的厂房及中有大

72、量排灰的厂房及其其临临近建筑近建筑时时，应应考考虑虑屋面屋面积积灰荷灰荷载载的影响。的影响。注注：屋屋面面均均布布活活荷荷载载不不与与雪雪荷荷载载同同时时考考虑虑，取取两两者者中中的的较较大大值值；当当有有屋屋面面积积灰灰荷荷载载时时，积积灰灰荷荷载载应应与与雪雪荷荷载载或或不不上上人人的的屋屋面面均均布布活活荷荷载载两两者者中中的的较较大大值值同同时时考考虑虑。3. 风荷载风荷载 风荷载的计算风荷载的计算2024/7/27风荷载标准值：风荷载标准值： 其中，其中，风荷载标准值，单位为风荷载标准值，单位为基本风压，单位为基本风压，单位为 。风压高度变化系数风压高度变化系数。风荷载体型系数风荷载

73、体型系数高度高度 处的风振系数处的风振系数。2024/7/27v 墙面上均布风荷载：墙面上均布风荷载： v 柱顶水平集中荷载：柱顶水平集中荷载： 风压高度变化系数风压高度变化系数Z 离地面或海离地面或海平面的高度平面的高度 （m）地面粗糙度类别地面粗糙度类别ABCD5 10 15 20 30 401.17 1.38 1.52 1.63 1.80 1.921.00 1.00 1.14 1.25 1.42 1.560.74 0.74 0.74 0.84 1.00 1.130.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.73注：超过注：超过40m详见详见荷载规范荷载规范。 （3）吊吊车车荷荷载

74、载 ：按主要承重按主要承重结结构分：构分：单单梁式和梁式和桥桥式，常用式，常用桥桥式吊式吊车车按吊按吊钩钩的种的种类类分：分： 软钩软钩和硬和硬钩钩，一般采用，一般采用软钩软钩吊吊车车按按动动力来源分：力来源分： 手手动动和和电动电动，多采用，多采用电动电动吊吊车车按运行频按运行频繁程度分：繁程度分：轻级工作制轻级工作制运行时间不超过运行时间不超过 全部生产时全部生产时间间15%，如检修设备的吊车，如检修设备的吊车 重级工作制重级工作制运行时间超过全部生产时间运行时间超过全部生产时间 40%的，如轧钢厂吊车的，如轧钢厂吊车 中级工作制中级工作制介于轻级和重级工作制之间，介于轻级和重级工作制之间

75、，使用最多的吊车使用最多的吊车 吊车起重量吊车起重量Q的表示：如的表示：如20/5t，表明吊车主钩额定起重量为表明吊车主钩额定起重量为20t，副钩额定起重量为，副钩额定起重量为5t。吊车的分类吊车的分类 吊车荷载示意图吊车荷载示意图吊吊车竖车竖向荷向荷载载 ： 和和 的的标标准准值值按下式按下式计计算算式中式中 、 表示第表示第 台吊台吊车车的最大的最大轮压轮压和最小和最小轮压轮压； 与吊与吊车轮压车轮压相相对应对应支座反力影响支座反力影响线线的的竖竖向坐向坐标值标值。 当当计计算算吊吊车车梁梁及及其其连连接接的的强强度度时时，吊吊车车竖竖向向荷荷载载应应乘乘以以动动力系数。力系数。注：注：计

76、计算算排排架架考考虑虑多多台台吊吊车车竖竖向向荷荷载载时时，对对单单跨跨厂厂房房的的每每个个排排架架，参参与与组组合合的的吊吊车车台台数数不不宜宜多多于于2台台；对对多多跨跨厂厂房的每个排架，不宜多于房的每个排架，不宜多于4台。台。 当单跨厂房中设有相同的两台吊车当单跨厂房中设有相同的两台吊车Dmax=Pmaxyi Dmin=Pminyi=吊吊车车横向水平荷横向水平荷载载 ：吊吊车总车总的横向水平荷的横向水平荷载载可按下式取可按下式取值值：式中式中 吊吊车车的的额额定起重量；定起重量； 小小车车重量；重量； 重力加速度；重力加速度； 横向水平荷横向水平荷载载系数。系数。 对对于于一一般般四四轮

77、轮桥桥式式吊吊车车，大大车车每每一一轮轮子子传传递递给给吊吊车车梁梁的的横向水平制横向水平制动动力力 为为： 式中式中 为第为第 个大车轮子的横向水平制动力。个大车轮子的横向水平制动力。注：考虑多台吊车水平荷载时，对单跨或多跨厂房的每个注：考虑多台吊车水平荷载时，对单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不应多于排架，参与组合的吊车台数不应多于2台。台。Tmax可利用计算吊车竖向荷载可利用计算吊车竖向荷载Dmax方法求得方法求得 考虑小车往返运行，吊车横向水平荷载作用下的考虑小车往返运行，吊车横向水平荷载作用下的计算简图计算简图吊吊车纵车纵向水平荷向水平荷载载： 吊吊车车纵纵向向水水平平荷

78、荷载载标标准准值值T0，按按作作用用在在一一边边轨轨道道上上所所有刹有刹车轮车轮的最大的最大轮压轮压之和的之和的10%采用，即采用，即式式中中，n为为施施加加在在一一边边轨轨道道上上所所有有刹刹车车轮轮数数之之和和，对对于于一般的四一般的四轮轮吊吊车车，n=1。注：无注：无论单论单跨或多跨厂房，在跨或多跨厂房，在计计算吊算吊车纵车纵向水平荷向水平荷载时载时，一一侧侧的整个的整个纵纵向排架上最多只能考向排架上最多只能考虑虑2台吊台吊车车。 吊车荷载作用下的计算简图吊车荷载作用下的计算简图 多台吊车荷载折减系数多台吊车荷载折减系数 参与组合的吊车台参与组合的吊车台数数吊车工作级别吊车工作级别A1A

79、5（中级）（中级）A6A8（重级）（重级）2 3 40.9 0.85 0.80.95 0.90 0.85荷载传递荷载传递总体传递路总体传递路径传递径传递竖向荷载传递图竖向荷载传递图横向排架是主要的承重结构，屋架、排架柱和基础是主要的承重构件。横向水平荷载传递图横向水平荷载传递图 纵向水平荷载传图纵向水平荷载传图 单层工业厂房的横向排架可分为两种类型：单层工业厂房的横向排架可分为两种类型：等等高排架和不等高排架高排架和不等高排架。如果排架各柱顶标高。如果排架各柱顶标高相同，或柱顶标高不同时，由倾斜横梁贯通联相同，或柱顶标高不同时，由倾斜横梁贯通联结，当排架发生水平位移时，各柱顶位移相结，当排架发

80、生水平位移时，各柱顶位移相同，这类排架称为同，这类排架称为等高排架等高排架；若柱顶位移不相；若柱顶位移不相同，则称为同，则称为不等高排架不等高排架。排架内力计算排架内力计算等高排架采用剪力分配法计算内力等高排架采用剪力分配法计算内力1/ 等高排架的内力计算：等高排架的内力计算： 由结构力学知，当单位力作用于单阶悬臂由结构力学知，当单位力作用于单阶悬臂柱顶时，柱顶水平位移为柱顶时，柱顶水平位移为： 因此要使柱顶产生单位水平位移，则需在柱顶因此要使柱顶产生单位水平位移，则需在柱顶因此要使柱顶产生单位水平位移，则需在柱顶因此要使柱顶产生单位水平位移，则需在柱顶施加施加施加施加1/1/1/1/的水平力

81、。显然，若材料相同，柱的刚度的水平力。显然，若材料相同，柱的刚度的水平力。显然，若材料相同，柱的刚度的水平力。显然，若材料相同，柱的刚度越大，需要施加的水平力越大。可见越大，需要施加的水平力越大。可见越大，需要施加的水平力越大。可见越大，需要施加的水平力越大。可见1/1/1/1/反映了柱反映了柱反映了柱反映了柱抵抗侧移的能力，称为抵抗侧移的能力，称为抵抗侧移的能力，称为抵抗侧移的能力，称为“ “侧移刚度侧移刚度侧移刚度侧移刚度” ”。等高等高排架内力分析排架内力分析1. 柱顶水平集中力作用下等高排架的内力分析柱顶水平集中力作用下等高排架的内力分析 排架的内力分析方法与排架的形式及荷载的作用方式

82、有关，可采用力法和位移法进行分析。v 柱顶作用的水平力与各柱顶的水平剪力平衡柱顶作用的水平力与各柱顶的水平剪力平衡 v 横梁轴向刚度无穷大，各柱顶的位移相等横梁轴向刚度无穷大，各柱顶的位移相等 v 各柱的柱顶剪力和柱顶位置的关系各柱的柱顶剪力和柱顶位置的关系 利用解超静定结构的三个条件：平衡条件、变形条件和物理条件求解柱顶剪力。v 解联立方程求得各柱柱顶剪力解联立方程求得各柱柱顶剪力式中式中 为第为第i根柱的剪力分配系数：根柱的剪力分配系数： 在柱顶集中力作用下，可直接用剪力分配法求解。当当排排架架结结构构柱柱顶顶作作用用水水平平集集中中力力F时时，各各柱柱的的剪剪力力按按其其抗抗剪剪刚刚度度

83、与与各各柱柱抗抗剪剪刚刚度度总总和和的的比比例例关关系系进进行分配。行分配。注：注：剪力分配系数必剪力分配系数必满满足足 。 各各柱柱的的柱柱顶顶剪剪力力Vi仅仅与与F的的大大小小有有关关，而而与与其其作作用用在在排排架架左左侧侧或或右右侧侧柱柱顶顶处处位位置置无无关关，但但F的的作作用用位位置置对对横梁内力有影响。横梁内力有影响。2. 任意荷载作用下等高排架的内力分析任意荷载作用下等高排架的内力分析 任意荷载作用下等高排架的内力分析任意荷载作用下等高排架的内力分析 不能直接应用剪力法，但通过柱顶加铰支连杆可以通过转换用剪力分配法求解。分四步走：v 在排架柱顶附加一个不动铰支座，限制其水平侧移

84、；在排架柱顶附加一个不动铰支座，限制其水平侧移；v 叠加上述计算结果，可得到排架在任意荷载作用下的叠加上述计算结果，可得到排架在任意荷载作用下的 柱顶剪力，至此，排架各柱的内力即可求解。柱顶剪力，至此，排架各柱的内力即可求解。v 此时排架变为多根一次超静定柱，利用柱顶反力系数此时排架变为多根一次超静定柱，利用柱顶反力系数 可求得各柱顶反力可求得各柱顶反力Ri及相应的柱端剪力，则柱顶假想及相应的柱端剪力，则柱顶假想 的不动铰支座反力为的不动铰支座反力为 ;v 撤除不动铰支座，将撤除不动铰支座，将R反向加于排架柱顶，用剪反向加于排架柱顶，用剪 力分配法将其分配给各柱，求得柱顶分为力分配法将其分配给

85、各柱，求得柱顶分为 ;2.5.4 不等高不等高排架内力分析排架内力分析 一般采用力法求解。将横梁切开，以横梁轴力作为基本未知量，以切口处变形为零的条件建立联立方程求解。当横梁内力求出后，各柱为静定柱，即可求得在各自荷载下的柱内力。当为两跨不等高排架时，联立方程为： 单位力产生的位移，由单位力图图乘求得。单位力产生的位移，由单位力图图乘求得。荷载位移，由单位力图乘以荷载图得。荷载位移，由单位力图乘以荷载图得。 不等高排架内力分析不等高排架内力分析考虑厂房整体空间作用的排架内力分析考虑厂房整体空间作用的排架内力分析 （1）厂房整体空厂房整体空间间作用的概念作用的概念 当当各各榀榀排排架架柱柱顶顶均

86、均受受有有水水平平集集中中力力R，且且厂厂房房两两端端无无山山墙墙时时每一榀排架都相当于一个独立的平面排架。每一榀排架都相当于一个独立的平面排架。当当各各榀榀排排架架柱柱顶顶均均受受有有水水平平集集中中力力R，但但厂厂房房两两端端有有山山墙墙时时，山山墙墙则则通通过过屋屋盖盖等等纵纵向向联联系系构构件件对对其其它它各各榀榀排排架架有有不不同同程程度度的的约约束束作作用用，使使各各榀榀排排架架柱柱顶顶水水平平位位移移呈呈曲曲线线分分布布，且且 。考虑厂房整体空间作用的排架内力分析考虑厂房整体空间作用的排架内力分析 （1）厂房整体空厂房整体空间间作用的概念作用的概念 当当仅仅其其中中一一榀榀排排架

87、架柱柱顶顶作作用用水水平平集集中中力力R，且且厂厂房房两两端端无无山山墙墙时时，则则直直接接受受荷荷排排架架通通过过屋屋盖盖等等纵纵向向联联系系构构件件，受受到到非非直直接接受受荷荷排排架架的的约约束束，使使其其柱柱顶顶的的水水平平位位移移减减小小，即即 。当当仅仅其其中中一一榀榀排排架架柱柱顶顶作作用用水水平平集集中中力力R，但但厂厂房房两两端端有有山山墙墙时时，则则直直接接受受荷荷载载排排架架受受到到非非受受荷荷排排架架和和山山墙墙两两种种约约束，故各榀排架的柱束，故各榀排架的柱顶顶水平位移将更小，即水平位移将更小，即 。 当当结结构构布布置置或或荷荷载载分分布布不不均均匀匀时时，由由于于

88、屋屋盖盖等等纵纵向向联联系系构构件件将将各各榀榀排排架架或或山山墙墙联联系系在在一一起起，故故各各榀榀排排架架或或山山墙墙的的受受力力及及变变形形都都不不是是单单独独的的，而而是是相相互互制制约约。这这种种排排架架与与排排架架，排排架架与与山山墙墙之之间间的的相相互互制制约约作作用用，称为称为厂房的整体空间作用厂房的整体空间作用。 （2）吊吊车车荷荷载载作用下考作用下考虑虑厂房整体空厂房整体空间间作用的排架内力分析作用的排架内力分析 根根据据试试验验资资料料及及理理论论分分析析，给给出出了了吊吊车车荷荷载载作作用用下下单单层层单单跨的空跨的空间间工作分配系数。工作分配系数。厂房空间工作示意图厂

89、房空间工作示意图厂厂 房房 情情 况况吊车起吊车起重量重量（t）厂房长度（厂房长度（m）6060有檩屋有檩屋盖盖两端无山墙或一端有山墙两端无山墙或一端有山墙300.900.85两端有山墙两端有山墙300.85无檩屋无檩屋盖盖两端无山墙或一端有山墙两端无山墙或一端有山墙75 厂房跨度（厂房跨度（m）1227271227270.900.850.850.80两端有山墙两端有山墙750.80单跨厂房空间作用分配系数单跨厂房空间作用分配系数排架荷载组合和内力组合排架荷载组合和内力组合 按前述排架内力计算方法，可以分别求出排架柱在各按前述排架内力计算方法，可以分别求出排架柱在各种作用下所产生的内力（种作用

90、下所产生的内力（M、N、V），但对排架柱的某一），但对排架柱的某一截面而言，在恒荷载及哪几种活荷载的作用下才产生最不利截面而言，在恒荷载及哪几种活荷载的作用下才产生最不利的内力？然后根据这个最不利内力来进行柱截面的配筋计算，的内力？然后根据这个最不利内力来进行柱截面的配筋计算，这是排架的内力组合和荷载组合所需解决的问题。这是排架的内力组合和荷载组合所需解决的问题。 1 1、控制截面、控制截面 控制截面是指对柱的配筋和基础设计起控制作用的截面。控制截面是指对柱的配筋和基础设计起控制作用的截面。 当当柱高度柱高度较较大大时时，下柱中下柱中间间某截面某截面也可能也可能为为控制截面。控制截面。当当柱柱

91、上上作作用用有有较较大大的的集集中中荷荷载载（如如悬悬墙墙重重量量等等）时时，可可根根据据其内力大小其内力大小还还需需将集中荷将集中荷载载作用作用处处的截面作的截面作为为控制截面。控制截面。 柱的控制截面柱的控制截面 （2）荷荷载载效效应组应组合合 对对于于一一般般排排架架结结构构，荷荷载载效效应应组组合合的的设设计计值值S应应从从下下列列组组合合值值中取最不利中取最不利值值确定：确定：由可由可变变荷荷载载效效应应控制的控制的组组合合 由永久荷由永久荷载载效效应应控制的控制的组组合合 根据以上原则，荷载组合可有根据以上原则，荷载组合可有: : v永久荷载永久荷载+0.9(+0.9(屋面活荷载屋

92、面活荷载+ +吊车荷载吊车荷载+ +风荷载风荷载) )； v永久荷载永久荷载+0.9(+0.9(吊车荷载吊车荷载+ +风荷载风荷载) )； v永久荷载永久荷载+0.9(+0.9(屋面活荷载屋面活荷载+ +风荷载风荷载) )； v永久荷载永久荷载+ +风荷载。风荷载。 v永久荷载永久荷载+ +吊车荷载。吊车荷载。 3.3.内力组合的项目内力组合的项目 单层厂房的排架柱为偏心受压构件。一般采用对称配筋。单层厂房的排架柱为偏心受压构件。一般采用对称配筋。对于矩形、工字形截面柱的每一个控制截面，可考虑以下四项对于矩形、工字形截面柱的每一个控制截面，可考虑以下四项不利内力组合：不利内力组合：l + +M

93、max与相应的与相应的N、V；l -Mmax与相应的与相应的N、V；l Nmax与相应的可能最大与相应的可能最大M；l Nmin与相应的可能最大与相应的可能最大M。 上述四项内力组合中，前两项和第四项可能为大上述四项内力组合中，前两项和第四项可能为大偏心受压情况，第三项可能发生小偏心受压情况。按偏心受压情况，第三项可能发生小偏心受压情况。按此四项进行组合，一般可满足结构可靠度要求。此四项进行组合，一般可满足结构可靠度要求。弯矩、轴力和配筋关系图弯矩、轴力和配筋关系图在上述在上述4 4种组合中，对柱底截面必须组合相应的剪种组合中，对柱底截面必须组合相应的剪力力V V值，以供基础设计的需要。值，以

94、供基础设计的需要。 4. 内力组合注意事项内力组合注意事项 v无论什么情况，恒载必须参加组合；无论什么情况，恒载必须参加组合；v 目的在于得到最大内力，其他为最大内力的对应值；目的在于得到最大内力，其他为最大内力的对应值；v Dmax作用在作用在A柱，柱， 和和Dmax作用在作用在B柱不可能同时出柱不可能同时出现，所以不可能在同一组组合中出现；现，所以不可能在同一组组合中出现；v Tmax参加组合时，必有垂直荷载项参加组合时，必有垂直荷载项D(Dmax或或Dmin)，而，而垂直荷载参加组合时，不一定有垂直荷载参加组合时，不一定有Tmax项项(未必刹车未必刹车)；v 风荷载，左风、右风不同时存在

95、，故不同时参加组合；风荷载，左风、右风不同时存在，故不同时参加组合；v 求求Nmin时，时，N = 0的风荷载应参加组合。的风荷载应参加组合。v 当以当以Nmax或或Nmin组合目标时，应使用相应的组合目标时，应使用相应的M尽可能地大。尽可能地大。 柱的设计柱的设计柱的设计柱的设计截面设计截面设计1. 截面配筋计算截面配筋计算 柱的设计包括柱的形式的选择、确定截面尺寸、配筋计算、吊装验算、牛腿设计等。柱按偏心受压构件计算配筋：柱按偏心受压构件计算配筋：斜截面正截面大偏心小偏心对称配筋非对称配筋对于大偏心受压，对于大偏心受压， M接近，接近，N小不利；小不利；对于小偏心受压，对于小偏心受压， M

96、接近，接近，N大不利；大不利；无论什么情况，无论什么情况，N接近，接近， M大小不利。大小不利。对称配筋时，取对称配筋时，取|Mmax|及相应的及相应的N；Nmax及相应的及相应的M；Nmin及相应的及相应的M。v内力组合的取舍：内力组合的取舍：因为柱的剪力较小，抗剪强度能满足要求，一般矩形、因为柱的剪力较小，抗剪强度能满足要求，一般矩形、I I形形截面柱可不进行抗剪计算。截面配筋计算和构造要求，详见截面柱可不进行抗剪计算。截面配筋计算和构造要求，详见第六章。第六章。 在对柱进行受压承载力计算或验算时，柱的偏心距增大系在对柱进行受压承载力计算或验算时，柱的偏心距增大系数或稳定系数与柱的计算长度

97、有关。数或稳定系数与柱的计算长度有关。混凝土结构设计规混凝土结构设计规范范根据单层厂房的实际支承及受力特点，结合工程经验根据单层厂房的实际支承及受力特点，结合工程经验所给出的计算长度所给出的计算长度 。 刚性屋盖单层厂房排架柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算长度刚性屋盖单层厂房排架柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算长度柱的类型柱的类型排排 架架 方方 向向垂直排架方向垂直排架方向有柱间支撑有柱间支撑无柱间撑无柱间撑无吊车无吊车厂房柱厂房柱单单 跨跨1.5H1.0H1.2H两跨及多跨两跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊车有吊车厂房柱厂房柱上上 柱柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下下 柱柱1.0Hl0.

98、8Hl1.0Hl露天吊车柱和栈桥柱露天吊车柱和栈桥柱2.0Hl1.0Hl二、柱的吊装验算二、柱的吊装验算 钢筋混凝土预制排架柱在运输和吊装时的受力状态与使用钢筋混凝土预制排架柱在运输和吊装时的受力状态与使用时不同，需进行吊装时的承载力和裂缝宽度验算。时不同，需进行吊装时的承载力和裂缝宽度验算。 柱柱在在其其自自重重作作用用下下为为受受弯弯构构件件，其其计计算算简简图图和和弯弯矩矩图图如如图图所所示示，一一般般取取上上柱柱柱柱底底、牛牛腿腿根根部部和和下下柱柱跨跨中中三三个个控制截面控制截面。 柱的吊装方式及简图柱的吊装方式及简图 柱在吊装时，可以采用平吊或翻身吊，为便于施工应尽量采用平柱在吊装

99、时，可以采用平吊或翻身吊，为便于施工应尽量采用平吊。但当采用平吊需较多地增加柱的配筋时，应考虑采用翻身吊。吊。但当采用平吊需较多地增加柱的配筋时，应考虑采用翻身吊。由于翻身吊时截面的受力方向与使用阶段相同，一般不必验算。由于翻身吊时截面的受力方向与使用阶段相同，一般不必验算。当采用平吊时，其吊点一般设在牛腿下缘处，其荷载应考虑吊装当采用平吊时，其吊点一般设在牛腿下缘处，其荷载应考虑吊装时的动力效应，将自重乘以动力系数时的动力效应，将自重乘以动力系数1.51.5。 排架柱在吊装阶段的受力与使用阶段不同，其吊点一般位于牛排架柱在吊装阶段的受力与使用阶段不同，其吊点一般位于牛腿下边缘，荷载是柱自重，

100、力学简图类似于外伸梁，而且此时腿下边缘，荷载是柱自重，力学简图类似于外伸梁，而且此时混凝土强度通常还未达到设计要求，因而需进行施工阶段柱的混凝土强度通常还未达到设计要求，因而需进行施工阶段柱的承载力和裂缝宽度验算。验算时柱自重应考虑施工时振动的影承载力和裂缝宽度验算。验算时柱自重应考虑施工时振动的影响乘以动力系数响乘以动力系数1.51.5，混凝土强度等级一般按设计规定值的，混凝土强度等级一般按设计规定值的70%70%考虑，但安全等级可比使用阶段低一级。考虑，但安全等级可比使用阶段低一级。 v吊装采用一点吊时，吊点设在牛腿的根部，吊车吊装采用一点吊时，吊点设在牛腿的根部，吊车 验算的控制截面有上

101、柱柱底、牛腿根部和下柱跨验算的控制截面有上柱柱底、牛腿根部和下柱跨 中三个控制截面。中三个控制截面。v吊装方法有平吊和翻身吊两种；吊装方法有平吊和翻身吊两种；v吊装时，柱自重的分项系数取吊装时，柱自重的分项系数取1.2；应考虑动力系；应考虑动力系 数数1.5；结构的重要性系数取；结构的重要性系数取0.9。v应注意不同的起吊方法，柱的受力状态不同，截应注意不同的起吊方法，柱的受力状态不同，截 面尺寸和可利用钢筋的数量不同。面尺寸和可利用钢筋的数量不同。v吊装时通过限制钢筋应力来限制裂缝宽度。吊装时通过限制钢筋应力来限制裂缝宽度。（2）构造要求构造要求 柱的柱的混凝土强度等级混凝土强度等级不宜低于

102、不宜低于C20C20，纵向受力钢筋纵向受力钢筋直径直径d d不宜小于不宜小于12mm12mm，全部纵向钢筋的配筋率不宜超过，全部纵向钢筋的配筋率不宜超过5% 5% 。 柱内纵向钢筋的净距柱内纵向钢筋的净距不应小于不应小于50mm50mm；对水平浇筑的；对水平浇筑的预制柱，其上部纵向钢筋的最小净间距不应小于预制柱，其上部纵向钢筋的最小净间距不应小于30mm30mm和和1.51.5d d( (为钢筋的最大直径为钢筋的最大直径) )，下部纵向钢筋的最小净间距，下部纵向钢筋的最小净间距不应小于不应小于25mm25mm和和d d。 偏心受压柱中垂直于弯矩作用平面的纵向受力钢筋偏心受压柱中垂直于弯矩作用平

103、面的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋受力钢筋，其，其中距中距不宜大不宜大于于300mm300mm。v受力纵筋：直径受力纵筋：直径 d12mm, 当当h600mm时时,d1016mm，全部纵向配筋率不宜超过，全部纵向配筋率不宜超过 5%。v箍筋：直径箍筋：直径 d6 mm, 间距间距400 mm,且且 柱宽柱宽b;当当h600 mm、d1016 mm时，箍筋应为封闭式。时，箍筋应为封闭式。、纵向受力钢筋直径、纵向受力钢筋直径d d不宜小于不宜小于1212mmmm，通常在通常在12123232mmmm范围内选范围内选 用。纵向受力筋要求放置在弯矩作用方向的两

104、边。用。纵向受力筋要求放置在弯矩作用方向的两边。、伸入根部的牛腿纵向受力筋的下弯位置，不应与上、下柱的纵、伸入根部的牛腿纵向受力筋的下弯位置，不应与上、下柱的纵 向受力筋相重合。向受力筋相重合。、柱内箍筋应为封闭式。箍筋间距不应大于、柱内箍筋应为封闭式。箍筋间距不应大于400400mmmm，且不应大于且不应大于 构件截面的短边尺寸；箍筋直径不应小于构件截面的短边尺寸；箍筋直径不应小于d d4 4，且不应小于且不应小于 6 6mmmm，d d为纵向钢筋的最大直径。为纵向钢筋的最大直径。、当柱的截面高度、当柱的截面高度h600mmh600mm时，在侧面应设置时，在侧面应设置1010 16 16的纵

105、的纵 向构造钢筋，并相应地设置附加箍筋，纵向构造筋间距不大于向构造钢筋，并相应地设置附加箍筋，纵向构造筋间距不大于 500 500mmmm。、柱与外纵墙用预留拉筋连接。预留拉筋均采用、柱与外纵墙用预留拉筋连接。预留拉筋均采用6 6，沿柱高每，沿柱高每 500 500mmmm设置一根。设置一根。2 2 牛腿设计牛腿设计 在在厂厂房房结结构构钢钢筋筋混混凝凝土土柱柱中中，常常在在其其支支承承屋屋架架、托托架架、吊吊车车梁梁和和连连系系梁梁等等构构件件的的部部位位，设设置置从从柱柱侧侧面面伸伸出出的短悬臂，称为的短悬臂，称为牛腿牛腿。 牛牛腿腿按按承承受受的的竖竖向向力力作作用用点点至至牛牛腿腿根根

106、部部柱柱边边缘缘水水平平距离的不同距离的不同分为两类分为两类： 时为时为长牛腿长牛腿，按悬臂梁进行设计；，按悬臂梁进行设计； 时为时为短牛腿短牛腿 ，是一个变截面短悬臂深梁。，是一个变截面短悬臂深梁。2 2 牛腿设计牛腿设计 牛腿类别牛腿类别 （1）牛腿的受力特点及破坏形态牛腿的受力特点及破坏形态 试试验验研研究究表表明明，从从加加载载至至破破坏坏，牛牛腿腿大大体体经经历历弹弹性性、裂裂缝缝出出现与开展现与开展和和最后破坏最后破坏三个阶段。三个阶段。 弹性阶段弹性阶段 ：通过通过 环氧环氧树脂牛腿模型的光弹树脂牛腿模型的光弹试验，得到了主应力试验，得到了主应力迹线。迹线。牛腿的应力状态牛腿的应

107、力状态裂缝出现与开展阶段裂缝出现与开展阶段 ： 试验表明，当荷载达到极限荷载的试验表明，当荷载达到极限荷载的20%40%时，由于时，由于上柱根部与牛腿交界处的主拉上柱根部与牛腿交界处的主拉应力集中应力集中现象，在该处首先现象，在该处首先出现自上而下的出现自上而下的竖向裂缝竖向裂缝，裂缝细小且开展较慢，对牛腿，裂缝细小且开展较慢，对牛腿的受力性能影响不大；的受力性能影响不大； 当荷载达到极限荷载的当荷载达到极限荷载的40%60%时，在加载垫板内侧时，在加载垫板内侧附近出现一条附近出现一条斜裂缝斜裂缝，其方向大体与主压应力轨迹线平行。，其方向大体与主压应力轨迹线平行。 破坏阶段破坏阶段 ：随随a/

108、h0值的不同，牛腿主要有以下几种破坏形态：值的不同，牛腿主要有以下几种破坏形态： 剪切破坏剪切破坏 斜压破坏斜压破坏 牛腿的破坏形态牛腿的破坏形态 弯压破坏弯压破坏v剪切破坏剪切破坏 当a /h00.1时，牛腿与下柱的交接面上出现一系列短而细的斜裂缝，最后牛腿沿此裂缝从柱上切下而破坏。v斜压破坏斜压破坏 当a /h0=0.10.75时，随着荷载增加，整个压杆范围内出现大量短小斜裂缝，最终形成一条通长斜裂缝而破坏，此时受拉钢筋达到屈服强度。v弯压破坏弯压破坏 当1a /h00.75时，且纵向钢筋配筋率较低时，随着荷载增加纵向钢筋应力不断增加最终受拉钢筋屈服，牛腿下部与柱相交的受压区砼压碎。（2）

109、牛腿截面尺寸的确定牛腿截面尺寸的确定 牛腿的截面宽度与柱宽相同。牛腿的截面宽度与柱宽相同。 牛牛腿腿截截面面尺尺寸寸通通常常以以不不出出现现斜斜裂裂缝缝作作为为控控制制条条件件。设设计计时时以以下下列列经经验验公公式式作作为为抗抗裂裂控控制制条条件件来来确确定定牛牛腿腿的的截截面面尺寸：尺寸： 式式中中Fvk、Fhk分分别别为为作作用用于于牛牛腿腿顶顶部部按按荷荷载载效效应应标标准准组组合合计算的竖向力和水平拉力值；计算的竖向力和水平拉力值； b b牛腿宽度；牛腿宽度； h h0 0牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度。牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度。 裂缝控制系数；裂缝控制系数； a竖向力

110、的作用点至下柱边缘的水平距离。竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离。 牛腿尺寸及配筋牛腿尺寸及配筋 为为了了防防止止牛牛腿腿顶顶面面加加载载垫垫板板下下混混凝凝土土的的局局部部受受压压破破坏坏，垫板下的局部压应力应满足垫板下的局部压应力应满足式中：式中：A为局部受压面积；为局部受压面积；fc为混凝土轴心抗压强度设计值。为混凝土轴心抗压强度设计值。（3）纵向受力钢筋计算与构造纵向受力钢筋计算与构造 计算简图计算简图：试验研究表明，牛腿在竖向力和水平拉力作试验研究表明，牛腿在竖向力和水平拉力作用下，其受力特征可以用由牛腿顶部水平纵向受力钢筋用下，其受力特征可以用由牛腿顶部水平纵向受力钢筋为拉杆和牛腿

111、内的斜为拉杆和牛腿内的斜向受压混凝土为压杆组成的三角桁向受压混凝土为压杆组成的三角桁架模型来描述。架模型来描述。 牛腿的计算简图牛腿的计算简图 纵向受力钢筋计算纵向受力钢筋计算 ：在竖向力设计值：在竖向力设计值Fv和水平拉力设计值和水平拉力设计值Fh共同作用下，通过对共同作用下，通过对 A 点取力矩平衡可得：点取力矩平衡可得：近近似似取取 ， ，则则由由上上式式可可得得纵纵向向受受力钢筋总截面面积力钢筋总截面面积As为为式中式中 Fv、Fh分别为作用在牛腿顶部的竖向力设计值和水平拉力设计值；分别为作用在牛腿顶部的竖向力设计值和水平拉力设计值； a意义同前，当意义同前，当aa/6 时，用下式计算

112、时，用下式计算pmax:式中式中 k合力作用点至基础底面最大受压边缘的距离，即：合力作用点至基础底面最大受压边缘的距离，即：v偏心受压基础采用试算法，其步骤如下：偏心受压基础采用试算法，其步骤如下：基础高度确定基础高度确定 基础高度是由构造条件及基础抗冲切条件确定的。基础高度是由构造条件及基础抗冲切条件确定的。 基础高度首先应满足柱插入杯口深度和杯口基础底面最小厚度的基础高度首先应满足柱插入杯口深度和杯口基础底面最小厚度的要求。要求。当当基基础础高高度度不不够够时时，柱柱传传给给基基础础的的荷荷载载会会使使基基础础发发生生大大致致成成4545方向的冲切锥体破坏。方向的冲切锥体破坏。基础冲切破坏

113、示意图基础冲切破坏示意图 冲切验算简图冲切验算简图式中，式中， bm冲切破坏冲切破坏 锥体截面上边长锥体截面上边长 bt和下边长和下边长bb的的 平均值：平均值： bt冲切破坏锥体斜截面的上边长，当计算柱与基础冲切破坏锥体斜截面的上边长，当计算柱与基础 交接处的冲切承载力时取柱宽；当计算基础变阶交接处的冲切承载力时取柱宽；当计算基础变阶 处的冲切承载力时，取上阶宽；处的冲切承载力时，取上阶宽；bb冲切破坏锥体斜截面的下边长，当计算柱与基础冲切破坏锥体斜截面的下边长，当计算柱与基础 交接处的冲切承载力时取柱宽加两倍该处的基础交接处的冲切承载力时取柱宽加两倍该处的基础 有效高度；当计算基础变阶处的

114、冲切承载力时，有效高度；当计算基础变阶处的冲切承载力时， 取上阶宽加两倍该处的基础有效高度；取上阶宽加两倍该处的基础有效高度； h0基础冲切破坏锥体的有效高度：柱与基础交接处基础冲切破坏锥体的有效高度：柱与基础交接处 为为 ；变阶处为；变阶处为 ； ft混凝土抗拉强度设计值；混凝土抗拉强度设计值； A考虑冲切荷载时取用的面积：考虑冲切荷载时取用的面积：当当 时，时，当当时，时， pn在荷载设计值作用下基础底面单位面积上地的在荷载设计值作用下基础底面单位面积上地的 净反力设计值，当为轴心受压基础时即为基底净反力设计值，当为轴心受压基础时即为基底 均布净反力设计值；当为偏心受压基础时，即均布净反力

115、设计值；当为偏心受压基础时，即 为最大压应力净反力。为最大压应力净反力。截面高度影响系数，当截面高度影响系数，当h2000mm时，取时，取 ，其间按线性内插法，其间按线性内插法 取用。取用。基础的受冲切承载力截面位置基础的受冲切承载力截面位置基础底板配筋基础底板配筋 独独立立基基础础底底板板的的受受力力状状态态可可看看作作在在地地基基土土反反力力作作用用下下支支承承于柱上于柱上倒置的变截面悬臂板倒置的变截面悬臂板。基础底板配筋采用。基础底板配筋采用地基土净反力地基土净反力。 (1) 轴心荷载作用下的基础轴心荷载作用下的基础：将基础底板划分为四个区块，每：将基础底板划分为四个区块，每个区块都可看

116、作是固定于柱边的悬臂板，且区块之间无联系。个区块都可看作是固定于柱边的悬臂板，且区块之间无联系。基础底板配筋计算图基础底板配筋计算图 由由于于长长边边方方向向的的钢钢筋筋一一般般置置于于沿沿短短边边方方向向钢钢筋筋的的下下面面，此此处处若若假假定定b方方向向为为长长边边，故故沿沿长长边边b方方向向的的受受力力钢钢筋筋截截面面面面积，可近似按下式计算：积，可近似按下式计算： 如如果果基基础础底底板板两两个个方方向向受受力力钢钢筋筋直直径径均均为为d，则则截截面面的有效高度为，故沿短边的有效高度为，故沿短边l方向的受力钢筋截面面积为：方向的受力钢筋截面面积为：基础底板配筋基础底板配筋 (2) 偏心

117、荷载作用下的基础偏心荷载作用下的基础：当偏心矩小于或等于：当偏心矩小于或等于1/6 基础宽基础宽度时，沿弯矩作用方向在任意截面度时，沿弯矩作用方向在任意截面处，及垂直于弯矩作用方向处，及垂直于弯矩作用方向在任意截面在任意截面处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值可分处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值可分别按下列公式计算：别按下列公式计算： 当当按按上上式式求求得得弯弯矩矩设设计计值值 、 后后，其其相相应应的的基基础础底底板板受力钢筋截面面积可近似地按轴心受压公式进行计算。受力钢筋截面面积可近似地按轴心受压公式进行计算。构造要求构造要求基础形状基础形状：独立基础的底面一般为矩形，长宽比宜小

118、于独立基础的底面一般为矩形，长宽比宜小于3。基。基础的截面形状一般可采用对称的阶梯形或锥形。础的截面形状一般可采用对称的阶梯形或锥形。底板配筋底板配筋：基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间，间距不宜大于距不宜大于200mm，也不宜小于，也不宜小于100mm。当基础底面边长大于。当基础底面边长大于或等于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长的时，底板受力钢筋的长度可取边长的0.9倍，并宜交倍，并宜交错布置。错布置。混凝土强度等级混凝土强度等级：基础混凝土强度等级不宜低于基础混凝土强度等级不宜低于C20。垫层。垫层混凝土强度等级应为混凝土强度等级应

119、为C10。 杯口深度杯口深度：杯口的深度等于柱的插入深度：杯口的深度等于柱的插入深度h1+50mm。为了保。为了保证预制柱能嵌固在基础中，柱伸入杯口应有足够的深度证预制柱能嵌固在基础中，柱伸入杯口应有足够的深度h1；h1还应满足柱内受力钢筋锚固长度的要求，并应考虑吊装安还应满足柱内受力钢筋锚固长度的要求，并应考虑吊装安装时柱的稳定性。装时柱的稳定性。杯口尺寸杯口尺寸：杯口应大于柱截面边长，其顶部每边留出杯口应大于柱截面边长，其顶部每边留出75mm，底部每边留出，底部每边留出50mm，以便预制柱安装时进行就，以便预制柱安装时进行就位、校正，并二次浇筑细石混凝土。位、校正，并二次浇筑细石混凝土。杯

120、底厚度杯底厚度：杯底应具有足够的厚度杯底应具有足够的厚度a1，以防预制柱在安，以防预制柱在安装时发生杯底冲切破坏。装时发生杯底冲切破坏。 锥形基础的边缘高度锥形基础的边缘高度:一般取一般取a2200mm，且，且a2a1和和a2hc/4（hc为预制柱的截面高度）；当锥形基础的斜坡处为非为预制柱的截面高度）；当锥形基础的斜坡处为非支模制作时，坡度角不宜大于支模制作时，坡度角不宜大于250，最大不得大于，最大不得大于350。l当有垫层时，钢筋的保护层厚度不小于当有垫层时，钢筋的保护层厚度不小于35mm35mm；无垫层时；无垫层时不小于不小于70mm70mm；l对于现浇柱下基础，如遇柱不同浇筑时，其插

121、筋根数应对于现浇柱下基础，如遇柱不同浇筑时，其插筋根数应与柱内纵向受力钢筋相同，插筋的锚固与柱纵筋的搭接与柱内纵向受力钢筋相同，插筋的锚固与柱纵筋的搭接长度，应符合规范规定。长度，应符合规范规定。 基础构造要求基础构造要求 阶形基础分阶：阶形基础分阶：三阶：三阶：h 1000mm二阶：二阶：h = 500 1000mm一阶：一阶：h 500mm每阶高度一般取：每阶高度一般取：300 500 mm 矩形和工字形截面柱 hc 1000(1. 01.2) hc hc0.9hc且且8000.8hc且且1000柱的插入深度柱的插入深度h1l 当当柱为轴心受压或小偏心受压，且杯壁厚度柱为轴心受压或小偏心受

122、压，且杯壁厚度t与杯壁高度与杯壁高度h2之比之比0.65时，或柱为大偏心受压且时，或柱为大偏心受压且t/ h20.75时，杯壁内一般时，杯壁内一般可不配筋；当柱为轴心受压或小偏心受压，且可不配筋；当柱为轴心受压或小偏心受压，且0.5t/ h20.65时，时，杯口顶部应配置构造钢筋，每边两根（如图）。杯口顶部应配置构造钢筋，每边两根（如图）。屋架设计要点屋架设计要点屋架设计要点屋架设计要点屋架的高度和杆件截面尺寸屋架的高度和杆件截面尺寸v屋架高度与跨度之比一般取屋架高度与跨度之比一般取1/101/6；v上、下弦截面宽度一般取上、下弦截面宽度一般取200 240 mm；v上、下弦截面高度一般取上、

123、下弦截面高度一般取180 140 mm；v上弦节间长度一般采用上弦节间长度一般采用3 m，下弦节间长度为，下弦节间长度为4.5 6.0 m ；v腹杆长细比不应大于腹杆长细比不应大于40(拉杆）或拉杆）或35（压杆）。（压杆）。钢筋混凝土屋架设计要点钢筋混凝土屋架设计要点1、荷载及荷载组合（1）雪荷载与屋面活荷载不同时考虑，取两者中的较大者；（2）屋面局部形成的雪堆或积灰堆对屋架内力影响较小，设计 时可不考虑；（3）风荷载在一般情况下是吸力，起减小屋架内力的作用，设 计时也不考虑。荷载及荷载组合荷载及荷载组合v设计屋架时应考虑三种荷载组合：设计屋架时应考虑三种荷载组合：全跨恒载全跨恒载+全跨活载

124、全跨活载全跨恒载全跨恒载+半跨活载半跨活载屋架自重恒载屋架自重恒载+半跨屋面板重半跨屋面板重+半跨屋面安装荷载半跨屋面安装荷载 屋架荷载组合图屋架荷载组合图在设计屋架时应考虑以下三种荷载组合：在设计屋架时应考虑以下三种荷载组合：（1 1）全跨恒荷载十全跨活荷载，活荷载又分为两种情况：雪荷）全跨恒荷载十全跨活荷载，活荷载又分为两种情况：雪荷 载载+ +积灰荷载，屋面均布活荷载积灰荷载，屋面均布活荷载+ +积灰荷载，在二者中取较大积灰荷载，在二者中取较大 值；值；（2 2）全跨恒荷载）全跨恒荷载+ +半跨活荷载半跨活荷载，半跨活荷载为半跨雪荷载或半跨半跨活荷载为半跨雪荷载或半跨 积灰荷载中的较大值

125、；积灰荷载中的较大值；（3 3）全跨屋架自重（包括支撑自重）全跨屋架自重（包括支撑自重）+ +半跨安装荷载（包括屋面半跨安装荷载（包括屋面 板自重）。板自重）。 计算简图和内力计算计算简图和内力计算1. 按具有不动铰支座的连续梁计算上弦杆的弯矩；按具有不动铰支座的连续梁计算上弦杆的弯矩； 2. 按铰支桁架计算各杆件的轴力。按铰支桁架计算各杆件的轴力。 屋架计算简图屋架计算简图计算简图和内力分析计算简图和内力分析（1 1）假定钢筋混凝土屋架的节点为铰接。）假定钢筋混凝土屋架的节点为铰接。（2 2）上弦弯矩按连续梁计算。）上弦弯矩按连续梁计算。（3 3）屋架各杆件轴向力按铰接桁架计算。可忽略上弦的

126、连续）屋架各杆件轴向力按铰接桁架计算。可忽略上弦的连续性，按上弦各节间为简支梁进行计算，即直接取节点两边性，按上弦各节间为简支梁进行计算，即直接取节点两边节间的各一半范围内的屋面均布荷载计算。节间的各一半范围内的屋面均布荷载计算。（4 4）屋架节点均由混凝土整体浇注而成，不是铰接。因此，）屋架节点均由混凝土整体浇注而成，不是铰接。因此，在荷载作用下节点间产生相对位移时，各杆件将产生附加在荷载作用下节点间产生相对位移时，各杆件将产生附加内力，这种附加内力被称为次内力。内力，这种附加内力被称为次内力。杆件截面设计杆件截面设计（1 1）上弦杆截面设计）上弦杆截面设计（2 2）下弦杆截面设计）下弦杆截

127、面设计（3 3）腹杆截面设计）腹杆截面设计节点构造节点构造（1 1）端节点）端节点（2 2）中间节点）中间节点杆件截面设计和配筋构造要求杆件截面设计和配筋构造要求v 混凝土一般采用混凝土一般采用C30C50；预应力钢筋采用钢铰；预应力钢筋采用钢铰线、螺旋肋钢丝，普通钢筋用线、螺旋肋钢丝，普通钢筋用HRB335、HRB400级。级。v 屋架上弦杆为小偏心受压构件；下弦杆一般为轴屋架上弦杆为小偏心受压构件；下弦杆一般为轴心受拉构件；腹杆为轴心受力构件。心受拉构件；腹杆为轴心受力构件。屋架的扶直和吊装验算屋架的扶直和吊装验算 屋架扶直和吊装计算简图屋架扶直和吊装计算简图吊车梁设计要点吊车梁设计要点吊

128、车梁设计要点吊车梁设计要点拟定截面尺寸拟定截面尺寸v混凝土一般采用混凝土一般采用C30C50；预应力钢筋采用钢铰；预应力钢筋采用钢铰 线、螺旋肋钢丝，普通钢筋用线、螺旋肋钢丝，普通钢筋用HRB335、HRB400 级。级。v吊车梁的截面一般为工字形或吊车梁的截面一般为工字形或T形，高度取形，高度取 h=(1/101/5）l。l为吊车梁的跨度。为吊车梁的跨度。吊车梁的荷载特点及吊车梁验算项目吊车梁的荷载特点及吊车梁验算项目v 吊车荷载是两组移动的集中荷载：竖向轮压吊车荷载是两组移动的集中荷载：竖向轮压 和横向水平制动力。和横向水平制动力。v 吊车荷载具有冲击和振动作用，设计时应考吊车荷载具有冲击和振动作用，设计时应考 虑动力系数。虑动力系数。v 吊车荷载是重复荷载，设计时应进行疲劳验算。吊车荷载是重复荷载，设计时应进行疲劳验算。v 吊车荷载使吊车梁产生扭矩。吊车荷载使吊车梁产生扭矩。