第11章單層廠房結(jié)構(gòu)-wenkub
2023-02-01 14:15:35 本頁面
【正文】 ??????? ????????)(322)(1)(312)(13221121122212112121211HHHHHHEIHHHHHHEIHHEI?2121 。 2．屋面活荷載 屋面活荷載包括屋面均布活荷載、雪荷載和積灰荷載三種，均按屋面的水平投影面積計(jì)算。 133 排架計(jì)算 單層廠房結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系，設(shè)計(jì)時(shí)為了簡化計(jì)算，一般按縱向及橫向的平面結(jié)構(gòu)來分析。對(duì)于上部柱間支撐，是用以承受作用在山墻上的水平風(fēng)荷載；而對(duì)于下部柱間支撐，用以承受上部支撐傳來的力和吊車梁傳來的吊車縱向剎車力，并把它傳至基礎(chǔ)。 （ 2）屋架間垂直支撐與水平系桿 用以保證屋架在施工和使用中以及吊車在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的縱向水平力作用下的穩(wěn)定性。 3．柱子 承受屋架、吊車梁、外墻和支撐傳來的荷載，以及地震荷載等，并把它傳給基礎(chǔ)，是廠房的主要承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 112 單層廠房結(jié)構(gòu)的組成和布置 1121 結(jié)構(gòu)的組成 1．屋蓋結(jié)構(gòu) 有檁體系屋蓋結(jié)構(gòu)包括由小型屋面板（或其它的瓦材）、檁條、屋架和屋蓋支撐體系所組成。 鋼筋混凝土單層廠房的承重結(jié)構(gòu)主要由屋面梁或屋架、柱和基礎(chǔ)組成，其結(jié)構(gòu)形式通常有排架或剛架二種。第 11章 單層廠房結(jié)構(gòu) 主講人： 王鳳來 博士、教授、博導(dǎo) 2023年 10月 土木工程的專業(yè)精髓 鋼筋混凝土基本構(gòu)件 受拉 受壓 受彎 受剪 受扭 截面基本受力形態(tài) 基本構(gòu)件的受力往往是基本受力形態(tài)的 復(fù)合 土木工程的專業(yè)精髓 學(xué)生建議：是否可以成為土木工程的符號(hào)？ 工程師是怎樣煉成的？ 在工程中提煉符合實(shí)際受力狀態(tài)、能夠計(jì)算的計(jì)算簡圖 —— 需要專業(yè)工具、邏輯思維能力和工程經(jīng)驗(yàn) 將工程按照計(jì)算簡圖還原到工程中去，實(shí)現(xiàn)兩者的高度相似 —— 需要專業(yè)工具、邏輯思維能力和工程經(jīng)驗(yàn) 邊界條件如何?。?—— 結(jié)構(gòu)約束和相互影響關(guān)系 我們要掌握的： 計(jì)算跨度、計(jì)算高度如何取？ —— 結(jié)構(gòu)的幾何關(guān)系 桿件的幾何特性如何?。?—— E、 G、 b、 h、 A、 I 計(jì)算荷載如何??？ —— 荷載的類型及傳遞關(guān)系 改變 111 概 述 采用單層廠房的優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、提高構(gòu)配件生產(chǎn)工廠化和施工現(xiàn)場機(jī)械化的程度，同時(shí)可以縮短設(shè)計(jì)和施工期限，保證施工質(zhì)量。 柱與屋面梁或屋架為鉸接，而與基礎(chǔ)剛接所組成的平面結(jié)構(gòu)，稱為排架結(jié)構(gòu)。 無檁體系屋蓋結(jié)構(gòu)包括由大型屋面板、屋架（或屋面梁）和屋蓋支撐體系所組成；有時(shí)還設(shè)有天窗架及托架等。 4．支撐 加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝和使用時(shí)的穩(wěn)定和安全，同時(shí)起傳遞山墻風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載或地震荷載等。 （ 3）天窗架支撐 增加天窗架系統(tǒng)的空間剛度，并將天窗壁板傳來的風(fēng)荷載傳遞給屋蓋系統(tǒng)。 1123 變形縫 廠房的變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。 廠房的橫向由屋架與柱子相連接，構(gòu)成一個(gè)橫向平面排架受力體系，廠房的各種荷載都是通過排架的柱子傳遞到基礎(chǔ)和地基中去的。 3．風(fēng)荷載 風(fēng)荷載的大小與建筑地點(diǎn)、廠房高度、廠房外表面形狀以及周圍環(huán)境等情況有關(guān) 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算 0???? zszk u?在平面排架計(jì)算時(shí)，其迎風(fēng)面和背風(fēng)面的荷載設(shè)計(jì)值 q1和 q2應(yīng)按下式計(jì)算 Bq kQ ???4．吊車荷載 （ 1）吊車豎向荷載 m a x1m in )(21 PGP ????對(duì)一般常用四輪吊車，其相應(yīng)的 Pmin值，可按下式求得 : 吊車豎向荷載是指吊車在運(yùn)行時(shí)作用在排架上的吊車輪壓。 HHIIn ?? ? ?????? ?????? ??? 11133232nEIH ?? ?????? ??? 111330nC?23201EIHC ???當(dāng) n = 1時(shí)， C0 = 3，則 2323EIH??（ 2）當(dāng)柱下端為固定上端為不動(dòng)鉸支座時(shí)柱頂反力計(jì)算 0???? ?? R???R當(dāng)求得柱頂反力 R值之后，即可按靜定懸臂柱求得其內(nèi)力圖。試計(jì)算各排架柱內(nèi)力（圖 11 2 7 ）。 在上述位移 ? 、 ? 下面的腳標(biāo)，第一個(gè)表示位移的方向，第二個(gè)表示位移的原因。 對(duì)于一般單階柱， 上柱底部 Ⅰ － Ⅰ 截面的內(nèi)力比上柱其它截面大，故取該截面作為上柱的控制截面。 （ 3）內(nèi)力組合 根據(jù)以上分析和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通常應(yīng)考慮以下四種的內(nèi)力組合 A． +Mmax及相應(yīng)的 N、 V； B．－ Mmax及相應(yīng)的 N、 V； C． Nmax及相應(yīng)的 M、 V； D． Nmin及相應(yīng)的 M、 V。 C．當(dāng)以 Nmax或 Nmin為組合目標(biāo)時(shí)，應(yīng)使相應(yīng)的 M盡可能地最大。又如在取用 Fh內(nèi)力值時(shí)，必須同時(shí)把相應(yīng)的 Dmax或 Dmin所產(chǎn)生的內(nèi)力組合進(jìn)去。 雙肢柱可分為 平腹桿 和 斜腹桿 兩種形式。 （ 1）柱子計(jì)算長度的確定 柱上端和屋架連接，其 變形 視屋 蓋的剛度 和 廠房的跨數(shù) 而異，因此屋蓋對(duì)柱頂是屬于一種 彈性支承 ，也可認(rèn)為是 可動(dòng)鉸支承 ；柱子和吊車梁、圈梁等縱向構(gòu)件相連接，上下柱又是變階截面；柱下端插入基礎(chǔ)杯口由基礎(chǔ)支承在地基上，其固定程度與 地基土的壓縮性 有關(guān)，也 不是理想的固定端 等。 （ 2）吊裝階段柱的驗(yàn)算 預(yù)制柱的吊裝可以采用 平吊 ，也可以采用 翻身吊 ，其柱子的吊點(diǎn)一般均設(shè)在 牛腿的下邊緣處 。 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的 重要性系數(shù) 應(yīng)降低一級(jí)取用。 m 求 AB 跨最大彎矩，先求反力 RA： 0?? BM 21 2?????ARkN 故 AB 跨最大彎矩為 令 01 ??? XqRV A 1???qRXAm 212??????ABMkN 故最不利截面為 B 及 C 截面（圖 11 3 4 ）。 對(duì) C 截面（計(jì)算從略） 1143 牛腿設(shè)計(jì) 在單層廠房鋼筋混凝土柱中，通常在其 支承屋架 、 吊車梁 及 連系梁 的部位，設(shè)置從側(cè)向伸出的 短懸臂梁 ，或稱為 牛腿 ，以支承其荷載。時(shí)，取 ? = 45 176。而當(dāng)a≤h0 時(shí)，此時(shí)牛腿實(shí)質(zhì)上是一個(gè) 變截面短懸臂深梁 的受力狀態(tài)。 00habhfFFF tkvkhkvk??????? ?? ??????? ?vkhkF是牛腿在豎向力 Fvk和水平拉力 Fhk同時(shí)作用下，其斜裂縫寬度以不超過 。 5．牛腿局部受壓承載力 clvkl fAF ???6．牛腿的構(gòu)造要求 ≥15d(a)C1 ≥上柱下柱150≥4 12 %≤ ? ≤ %且 ? ≥ ≥ ≥A s /2,≥2 根且 ? sb ≥ %150下柱≥15d(b)上柱≥C/6/2（ 1）縱向受拉鋼筋宜采用 HRB335級(jí)或 HRB400級(jí)鋼筋。則 h0 = 500 － 40 = 4 60 mm ， a = 750 － 600 = 150m m ， ftk = 2， Fhk = 0 ，?= 。解 （ ）荷載計(jì)算二臺(tái)吊車反力影響線見圖 ，故得吊車的豎向荷載吊車梁加軌道重 由標(biāo)準(zhǔn)圖
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