【正文】 托架等。第 11章 單層廠房結構 主講人： 王鳳來 博士、教授、博導 2023年 10月 土木工程的專業(yè)精髓 鋼筋混凝土基本構件 受拉 受壓 受彎 受剪 受扭 截面基本受力形態(tài) 基本構件的受力往往是基本受力形態(tài)的 復合 土木工程的專業(yè)精髓 學生建議：是否可以成為土木工程的符號？ 工程師是怎樣煉成的？ 在工程中提煉符合實際受力狀態(tài)、能夠計算的計算簡圖 —— 需要專業(yè)工具、邏輯思維能力和工程經驗 將工程按照計算簡圖還原到工程中去，實現(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驗 邊界條件如何??？ —— 結構約束和相互影響關系 我們要掌握的： 計算跨度、計算高度如何??？ —— 結構的幾何關系 桿件的幾何特性如何取？ —— E、 G、 b、 h、 A、 I 計算荷載如何?。?—— 荷載的類型及傳遞關系 改變 111 概 述 采用單層廠房的優(yōu)點是便于設計標準化、提高構配件生產工廠化和施工現(xiàn)場機械化的程度，同時可以縮短設計和施工期限，保證施工質量。 112 單層廠房結構的組成和布置 1121 結構的組成 1．屋蓋結構 有檁體系屋蓋結構包括由小型屋面板（或其它的瓦材）、檁條、屋架和屋蓋支撐體系所組成。 （ 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行時產生的縱向水平力作用下的穩(wěn)定性。 133 排架計算 單層廠房結構是一個空間受力體系，設計時為了簡化計算，一般按縱向及橫向的平面結構來分析。 ??? ihch yFF 1?對四輪吊車通過吊車橋架，其每個輪子在吊車軌道上的橫向水平荷載設計值為： 吊車每個輪子剎車力 Fh1對柱子所產生的最大橫向水平荷載設計值 Fh maxmax1maxmax11PDFPDFkhhQh ???? ? ? ?? ma xmi nma xmi nmi nPPDyPDicQ ??1133 排架內力計算 1．下端固定上端鉸支變截面柱的反力計算 首先要求出單階柱上端為不動鉸支座時柱頂反力， （ 1）當柱下端為固定上端為自由，柱頂在單位力作用下的位移 ?????? ??????????? ????????)(322)(1)(312)(13221121122212112121211HHHHHHEIHHHHHHEIHHEI?2121 。 按力法列出其方程式為 ?????????0022221211212111FFXXXX??????式中 11?–––– 為基本體系在 X 1 = 1 作用下，在 X 1 作用點沿 X 1 的方向所產生的位移； 22?–––– 為基本體系在 X 2 = 1 作用下，在 X 2 作用點沿 X 2 的方向所產生的位移； 12?–––– 為基本體系在 X 2 = 1 作用下，在 X 1 作用點沿 X 1 的方向所產生的位移（21?=12?）； )( 21 FF ??–––– 為基本體系在外載的作用下，在 X 1（或 X 2 ）作用點，沿 X 1（或 X 2 ）的方向所產生的位移。 （ 2）荷載組合 《 荷載規(guī)范 》 規(guī)定，對于承載能力極限狀態(tài)，應按 荷載效應的基本組合或偶然組合 ，進行結構設計；對于正常使用極限狀態(tài)，應根據(jù)不同的設計要求，采用 荷載效應的標準組合、頻遇組合或準永久組合 。例如考慮吊車荷載時，在 Dmax或 Dmin所產生的內力值中，兩者只能選擇其一。 2．截面設計 根據(jù)排架計算求得柱子控制截面最不利組合的內力 M和 N，按偏心受壓構件進行截面配筋計算。 在驗算時，考慮到起吊時的動力作用，其自重須乘以 動力系數(shù) 。 m 由公式（ 8 － 11 ）得 1 4 33 6 06 2 2 8 1 6 0 0 0 00?????hAMsksk?N /m m2 由公式（ 8 － 13 ）得 5 2 1 4 30 1 ????????sktetkf??? 由公式（ 8 － 15 a ）得： ???????????????????????205m a xteeqsskdcE ???? = 0. 1 2 mm2 0. 3mm2 故滿足要求。故可按 懸臂梁 進行設計。 4．牛腿斜截面承載力 在滿足裂縫控制條件要求后， 《 規(guī)范 》 不再要求受剪承載力的驗算， 設計時 僅 按構造要求 配置箍筋及彎起鋼筋。 例 某單層廠房，上柱截面尺寸為 ，下柱截面尺寸為 ），廠房跨度 ，牛腿上吊車梁承受二臺，混凝土強度等級為 ， 縱筋、彎起鋼筋及箍筋均采用 級 ， 試確定其牛腿的尺寸及配筋。 1．基礎底邊尺寸 (1)軸心荷載作用下的基礎 akkk fAGNp ???設計時先對土的承載力特征值作深度修正求得其 fa值，則按公式（ 11－ 28）可算出 A值及相應的基礎底面的寬度 b；當求得的 b值若大于 3m時，還須作寬度修正重求 fa值及相應的 b值；如此經過幾次試算，若求得的基礎底面寬度 b值與其用作寬度修正的 b值前后一致時，則該 b值即為最后確定的基礎底面寬度。 錐形基礎邊緣高度一般不小于 200mm，階梯形基礎的每階高度一般為 300 ~ 500mm。 4．圈梁與柱連接 墻體與柱子的連接是通過預埋在柱中的拉結鋼筋砌筑于墻體內相互拉結起來，它可以把作用于墻面上的負風壓傳給柱子，但墻體自重等豎向荷載不會傳遞到柱子上去，這種連接稱為柔性連接 5．屋架（或屋面梁）與山墻抗風柱連接 廠房山墻抗風柱的柱頂一般支承在屋架（或屋面梁）的上弦，其間多采用彈簧板相互連接，以便保證屋架（或屋面梁）可以自由地沉降，而又能夠有效地將山墻的水平風荷載傳遞到屋蓋上去。該彎矩值的計算：可假定上弦節(jié)點為不動鉸支座所支承的折線形連續(xù)梁，用彎矩分配法進行計算。此外，還需進行梁的扶直和吊裝驗算，并對整個梁進行傾覆驗算。 116 單層廠房各構件與柱連接 1．屋架（或屋面梁）與柱連接 使其形心落在屋架傳給柱子壓力合力作用線正好通過屋架上、下弦中心線交點時的位置上，一般位于距廠房定位軸線 150mm處。1911(=3a)245 855400800A BC DN85540080028001911(=3a)b o t , 1455245CDPn,maxBAb o t , 1M202345600177。故滿足要求。 [ 解 ] （ 1 ）荷載計算 二臺吊車反力影響線見圖 11 39 ，故得吊車的豎向荷載 2 4)1 4 1 2 (1 0 a x ???????kDk N 吊車梁加軌道重 ( 由標準圖查得自重 N ，軌道重 k N) = N 共計 = 25 N （ 2 ）截面尺寸驗算 取