【正文】 到受力合理、模板簡單、節(jié)約材料、維護簡便，同時要因地制宜，考慮制作、運輸、吊裝及材料供應等具體情況。但當截面高度后，自重較大，吊裝較困難，故使用范圍受到一定限制。 表26 單跨廠房空間作用分配系數平面排架考慮廠房的空間作用的計算方法，與排架內力計算中的任意荷載作用時相類似，僅在其排架頂部加一彈性支承即可。山墻的橫向剛度很大，能分擔大部分的水平荷載。令空間位移與平面位移的比值為： μ= (214)稱為廠房的“空間作用分配系數”，顯然廠房的空間作用愈好，值就愈小。因此，在未能確定柱截面是大偏壓還是小偏壓之前，一般應進行下列四種內力組合：(1)與相應的；(2) 與相應的；(3) 與相應的(取絕對值較大者)；(4)與相應的(取絕對值較大者)； (5) 及相應的和；組合時以某一種內力為目標進行組合,例如組合最大正彎矩時,其目的是為了求出某截面可能產生的最大彎矩值，所以，凡使該截面產生正彎矩的活荷載項，只要實際上是可能發(fā)生的，都要參與組合，然后將所選項的值分別相加。 2．荷載組合 《建筑結構荷載規(guī)范》中規(guī)定：對于一般排架、框架結構基本組合，可采用簡化規(guī)則，并應按下列組合值中取最不利值確定：（1）由可變荷載效應控制的組合: （211） (212)（2）由永久荷載效應控制的組合：按下式計算 （213）式中 —永久荷載的分項系數；—第i 個可變荷載的分項系數，其中為可變荷載的分項系數；—按永久荷載標準值計算的荷載效應值； —按可變荷載標準值計算的荷載效應值,其中為諸可變荷載效應中起控制作用者；—可變荷載的組合值系數； —參與組合的可變荷載數。柱截面參數：109mm4，109 mm4， 109mm4，109mm4；，解：(1)計算剪力分配系數：λ==， 邊柱 ，中柱 查表111，得位移系數計算式 邊柱C0=，=(mm)中柱C0=，＝(mm)剪力分配系數為：ηA＝ηC＝/(2+)=ηB=/ (2+)=(2) 計算各柱頂剪力，把荷載分為W、W1和W2三種情況，分別求出各柱頂所產生的剪力，然后疊加。下面就柱頂作用水平力和作用任意荷載兩種情況，分別討論剪力分配法在等高排架內力計算時的應用。單層工業(yè)廠房的橫向排架可分為兩種類型：等高排架和不等高排架。風荷載的標準值可按下式計算： (27)式中 ——基本風壓(kN/m2)，以當地比較空曠平坦地面上離地10m高統計所得50年一遇10分鐘平均最大風速(m/s)為標準，按＝確定。折減系數如表24所示：表24 多臺吊車的荷載折減系數參與組合的吊車臺數吊車的工作級別A1～A5A6～A8234注：對于多層吊車的單跨或多跨廠房，計算排架時，參與組合的吊車臺數及荷載的折減系數，應按實際情況考慮。 n——每臺吊車兩端的總輪數一般為4。 (2)當與確定后，即可根據吊車梁(按簡支梁考慮)的支座反力影響線及吊車輪子的最不利位置，如圖214所示，計算兩臺吊車由吊車梁傳給柱子的最大吊車豎向荷載的標準值與最小吊車豎向荷載標準值?？蓮摹督ㄖY構荷載規(guī)范》中查出全國各地的基本雪壓值。通過計算最后確定的截面尺寸，若其截面慣性矩與初選的截面慣性矩之差在30％以內，則可不必重新計算。如圖210b所示，由于柱插入基礎杯口有一定的深度，并用細石混凝土和基礎緊密地澆搗成一體(對二次澆搗的細石混凝土應注意養(yǎng)護，不使其開裂)，且地基變形是受控制的，基礎的轉動一般較小，因此假定(1)通常是符合實際的，但有些情況，例如地基土質較差、變形較大或有比較大的荷載(如大面積堆料)等，則應考慮基礎位移和轉動對排架內力的影響。施工時，基礎梁支承處應座漿。此外，連系梁還承受其上部墻體的重量。圈梁設置于墻體內，和柱連接僅起拉結作用。柱間支撐桿件應與吊車梁分離，以免受吊車梁豎向變形的影響。如廠房還設有橫向支撐時，則縱向支撐應盡可能同橫向支撐形成封閉支撐體系，如圖26；當設有托架時，必須設置縱向水平支撐，如圖26b；如果只在部分柱間設有托架，則必須在設有托架的柱間和兩端相鄰的一個柱間設置縱向水平支撐，如圖26c，以承受屋架傳來的橫向風力。凡屋面為有檁體系，或山墻風力傳至屋架上弦而大型屋面板的連接又不符合上述要求時，則應在屋架上弦平面的伸縮縫區(qū)段內兩端各設一道上弦橫向支撐，當天窗通過伸縮縫時，應在伸縮縫處天窗缺口下設置上弦橫向支撐。 屋面梁(屋架)間的垂直支撐及水平系桿。下面主要講述各類支撐的作用和布置原則，至于具體布置方法及與其它構件的連接構造，可參閱有關標準圖集。沉降縫應將建筑物從屋頂到基礎全部分開，以使在縫兩邊發(fā)生不同沉降時不致損壞整個建筑物。為減小廠房結構中的溫度應力，可設置伸縮縫，將廠房結構分成幾個溫度區(qū)段。 目前，從經濟指標、材料消耗、 施工條件等方面來衡量，一般的，特別是高度較低的廠房，采用6柱距比12柱距優(yōu)越。 1．柱網布置 廠房承重柱(或承重墻)的縱向和橫向定位軸線，在平面上排列所形成的網格，稱為柱網。簡支在柱牛腿上，主要承受吊車豎向和橫向或縱向水平荷載，并將它們分別傳至橫向或縱向排架。屋蓋結構有時還有天窗架、托架，其作用主要是維護和承重(承受屋蓋結構的自重、屋面活載、雪載和其它荷載，并將這些荷載傳給排架柱)，以及采光和通風等。 （a）排架結構 （b）剛架結構圖21 鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房的兩種基本類型排架結構是由屋架(或屋面梁)、柱、基礎等構件組成，柱與屋架鉸接，與基礎剛接。1． 1．圖23 單層廠房的橫向排架及其荷載示意圖 7．圍護結構 包括縱墻和橫墻(山墻)及由墻梁、抗風柱(有時還有抗風梁或抗風桁架)和基礎梁等組成的墻架。 廠房跨度在18及以下時，應采用3的倍數；在18以上時，應采用6的倍數。所以，在選擇12柱距和9柱距時，應優(yōu)先采用前者。《砼結構設計規(guī)范》對鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距作了規(guī)定(表21)，當廠房的伸縮縫間距超過規(guī)定值時，應驗算溫度應力。 (1)(2)屋面梁(屋架)間的橫向支撐。 (3)屋面梁(屋架)間的縱向水平支撐。柱間支撐應設在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央的柱間。柱間支撐一般采用鋼結構，桿件截面尺寸應經強度和穩(wěn)定性驗算。所以，抗風柱和屋架一般采用豎向可以移動，水平向又有較大剛度的彈簧板連接，如圖28b；如廠房沉降較大時，則宜采用螺栓連接，如圖28c。當圈梁被門窗洞口切斷時，應在洞口上部墻體中設置一道附加圈梁(過梁)，其截面尺寸不應小于被切斷的圈梁。基礎梁底部距土壤表面應預留lOOmm的空隙，使梁可隨柱基礎一起沉降。計算時，可通過任意兩相鄰排架的中線，截取一部分廠房(圖210a中陰影部分)作為計算單元。柱總高H=柱頂標高+基礎底面標高的絕對值初步擬定的基礎高度；上柱高柱頂標高軌頂標高+軌道構造高度+吊車梁支承處的梁高；為使支承吊車梁的牛腿頂面標高能符合300的倍數，吊車軌頂的構造高度與標志高度之間允許有177?？紤]到不可能在屋面積雪很深時進行屋面施工，故規(guī)定雪荷載與施工荷載不同時考慮，設計時取兩者中的較大值。吊車豎向荷載是指吊車(大車和小車)重量與所吊重量經吊車梁傳給柱的豎向壓力。 (2) (2)吊車的橫向水平荷載主要是指小車水平剎車或啟動時產生的慣性力，其方向與軌道垂直，可由正、反兩個方向如圖215所示作用在吊車梁的頂面與柱聯結處。當車間內有多臺吊車共同工作時，計算吊車水平荷載，《砼結構設計規(guī)范》規(guī)定，對單跨或多跨廠房的每個排架，參與組合的吊車臺數不應多于2臺。但在吊車梁按正常使用極限狀態(tài)設計時，可采用吊車荷載的準永久值。圖216 排架風荷載計算簡圖 圖217 等高排架的形式顯然，若材料相同，柱的剛度越大，需要施加的水平力越大。圖219中的即為吊車橫向水平荷載作用下的不動鉸支座反力系數。 上柱：最大彎矩及軸力通常產生于上柱的底截面II(圖221)，此即上柱的控制截面。, 因有異號彎矩，且為便于施工，柱截面常用對稱配筋,即。屋蓋剛度大時，沿縱向分布的荷載能力強，空間作用好，值小。局部荷載作用下，廠房的空間作用好；當廠房承擔均勻分布的荷載時，如風荷載，因各排架直接承受的荷載基本相同，僅靠兩端的山墻分擔荷載，如圖223a 所示，其空間作用?。蝗魞啥藷o山墻，在均布荷載作用下，如圖223b所示，近于平面排架受力，無空間作用。單層廠房柱的形式很多，常用的見圖225，分為下列幾種：矩形截面柱：如圖225a所示，其外形簡單，施工方便，但自重大，經濟指標差，主要用于截面高度的偏壓柱。管柱：如圖225e所示，可分為圓管和方管(外方內圓)混凝土柱，以及鋼管混凝土柱三種。 柱的設計一般包括確定柱截面尺寸、截面配筋設計、構造、繪制施工圖等。由于柱截面在排架方向有正反方向相近的彎矩，并避免施工中主筋易放錯，一般采用對稱配筋。吊裝時柱的混凝土強度一般按設計強度的70%考慮，當吊裝驗算要求高于設計強度的70％方可吊裝時，應在設計圖上予以說明。從圖中可看出，主拉應力的方向基本上與牛腿的上表面平行，且分布較均勻；主壓應力則主要集中在從加載點到牛腿下部轉角點的連線附近，這與 一般懸臂梁有很大的區(qū)別。圖230 牛腿的計算簡圖(2)牛腿尺寸的確定。當牛腿的懸挑長度時，也可不做斜面，即取(圖227)。牛腿內應按構造要求設置水平箍筋及彎起鋼筋(圖232)，它能起抑制裂縫的作用。(1) (1)②預埋件的受力直錨筋不宜少于4根(僅受剪的預埋件，允許采用2根)，不宜多于4層；直徑不宜小于，亦不宜大于。在基礎設計中，不僅要保證基礎有足夠的承載力，而且要保證地基的變形，使基礎的沉降不能過大，以免引起上部結構的開裂甚至破壞。假定三角形應力分布的合力D至的距離為，那么， (229e) 為了滿足地基承載力要求，設計時應該保證基底壓應力符合下列條件：(1)平均壓應力標準組合值不超過地基承載力特征值，即 （230）(2)，即 (231）(3)對有吊車廠房，必須保證基底全部受壓，即應滿足 或 （232）（4）對無吊車廠房，當與風荷載組合時，可允許長的基礎底面與土脫離,即 （233）設計時，一般先假定基礎底面面積，然后驗算上述四個條件，直至滿足為止?！獩_切破壞錐體最不利一側斜截面的上邊長：當計算柱與基礎交接處的受沖切承載力時，取柱寬；當計算基礎變階處的受沖切承載力時，取上階寬；——柱與基礎交接處或基礎變階處的沖切破壞錐體最不利一側斜截面的下邊長，；——柱與基礎交接處或基礎變階處的截面有效高度，取兩配筋方向的截面有效高度的平均值；——按荷載效應基本組合計算并考慮結構重要性系數的基礎底面地基反力設計值（可取除基礎自重及其上的土重），當基礎偏心受力時，可取用較大的地基反力設計值；——考慮沖切荷載時取用的多邊形面積(圖237中的陰影面積)； (a)錐形基礎 (b)階形基礎 圖237 基礎沖切破壞的計算圖形當時， （237）當時， （238），分別為柱截面的長度和寬度。于是沿長邊布置的基底鋼筋，可按下式計算: （243）沿短邊布置的基底鋼筋，可按下式計算 （244）其中為沿長邊布置的基底鋼筋直徑。基礎的杯壁應有足夠的抗彎強度，其厚度可按表29選用。 表210 杯壁的配筋數量5．雙杯口基礎及高杯口基礎。解：（1）根據構造要求選定基礎高度及確定基礎埋深由表28可知，柱的插入深度，由表29可知柱的杯底厚度，取，杯底上部鋪設水泥砂漿，故初選，選杯壁厚400，高500，見圖245基礎埋深=基礎頂面埋深+柱插入基礎深度+柱底墊層厚度+杯底厚度因室外基礎頂面埋深為550，室內外高差150，故=500+150+700+50+250=1650（）（2）確定基礎底面尺寸。有檁體系是將小型屋面板或屋面瓦放在檁條上，檁條支承在屋架上而形成