【正文】 風(fēng)桁架，作為抗風(fēng)柱的支座。 有吊車時， 上柱柱間支撐： 位于牛腿上部，須在柱頂設(shè)置通長的剛性系桿。 （ 5） 水平系桿 分為上弦水平系桿和下弦水平系桿 作用： ①保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定 ②防止在吊車或有其它水平振動時屋架下弦側(cè)向顫動 當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時，應(yīng)在未設(shè)置垂直支撐的屋架間，相應(yīng)于 垂直支撐平面內(nèi) 的屋架上弦和下弦節(jié)點處，設(shè)置通長的水平系桿。 ④支撐類型：屋蓋支撐和柱間支撐兩大類 ⑤ 學(xué)習(xí)要求：廠房中有哪些支撐 與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接關(guān)系 作用 主要布置原則 1．屋蓋支撐 屋蓋支撐： 上弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐 縱向水平支撐 垂直支撐 縱向水平系桿 天窗架支撐等 （ 1）上弦橫向水平支撐 沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架上弦桿構(gòu)成的水平桁架。 4．廠房剖面設(shè)計 包括確定 屋架下弦底面標高 和 吊車軌道頂面標高 ，是廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要參數(shù)。 柱網(wǎng)布置原則：滿足生產(chǎn)工藝 、 使用要求 建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟合理 符合 模數(shù) （ 保證構(gòu)件標準化和定型化 ） 適當(dāng)考慮施工條件 考慮生產(chǎn)發(fā)展 、 技術(shù)革新要求 《 廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準 》 （ GBJ686）規(guī)定：以 100mm為基本單位，用 “ M”表示。 承受豎向荷載 (自重 、 屋面活載 、 雪載 、 吊車豎向荷載等 )、 橫向水平荷載 (風(fēng)載、吊車橫向制動力、橫向水平地震作用等 )。一般采用 裝配式結(jié)構(gòu) 多層廠房 : 如精密儀表 、 電子 、 食品等 層數(shù)混合廠房：化工 、 熱電廠等 ?按規(guī)模分： 大型：重型吊車 (250t， 工作級別 A A5),跨度 36m， 或有特殊工藝要求 (如鍛錘 、 高溫 ) 中型：介于大型和小型之間 小型：無吊車或起重量 5t， 跨度 15m 柱頂標高 8m， 無特殊工藝要求 ?按結(jié)構(gòu)材料分類 混合結(jié)構(gòu)：磚柱 +RC屋架或木或輕鋼屋架，用于小型廠房 混凝土結(jié)構(gòu)：混凝土柱 +RC屋架或鋼屋架；用于大型廠房 鋼結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)柱 +鋼屋架；大中型廠房 ?按結(jié)構(gòu)形式分類 排架結(jié)構(gòu)：柱與屋架鉸接、柱與基礎(chǔ)剛接 有單跨、多跨、等高和不等高等情況 剛架結(jié)構(gòu)：由橫梁 、 柱和基礎(chǔ)組成 。利于構(gòu)件設(shè)計標準化 。整體性 、 剛度較差 適用于一般中 、 小型廠房 小型屋面板檁條屋架 (2)無檁體系 ,由大型屋面板 /屋架或屋面梁 /屋蓋支撐 /天窗 架 /托架等組成 特點：屋面剛度大；整體性好；構(gòu)件數(shù)量和種類較少； 施工速度快 適用于大 、 中或重型廠房 ， 應(yīng)用較廣 大型屋面板屋架細石混凝土灌縫2． 橫向平面排架 由橫梁 (屋架或屋面梁 )、 橫向柱列及其基礎(chǔ)等構(gòu)件組成的平面骨架 ， 是廠房的基本承重結(jié)構(gòu) 。 因此 ， 柱網(wǎng)布置直接影響廠房的經(jīng)濟性和技術(shù)先進性 。 當(dāng)需要設(shè)置伸縮縫、沉降縫和防震縫時，三縫宜合一，并應(yīng)符合防震縫的寬度。 ③應(yīng)根據(jù)廠房跨度、高度、屋架形式、有無天窗、吊車起重量和工作制、有無振動設(shè)備以及抗震設(shè)防等情況合理布置支撐。 （ 4）垂直支撐和水平系桿 由角鋼桿件與 屋架直腹桿 組成的垂直桁架 ， 為十字交叉形或 W形； 作用： ①保證屋架受荷后在平面外的穩(wěn)定 ②傳遞縱向水平力 應(yīng)與下弦橫向水平支撐布置在同一柱間內(nèi) 當(dāng)跨度＜ 18m且無天窗時，可不設(shè)垂直支撐和水平系桿； 當(dāng)跨度 18～ 30m、柱距 6m、采用大型屋面板時，應(yīng)在第一或第二柱間的 屋架跨中 設(shè)置一道垂直支撐； 當(dāng)跨度 30m時，應(yīng)在第一或第二柱間的 屋架跨度 1/3左右的節(jié)點處設(shè)置兩道垂直支撐； 當(dāng)屋架端部高度 ，應(yīng)在第一或第二柱間的屋架跨度 1/3左右的節(jié)點處設(shè)置兩道，屋架兩端各布置一道垂直支撐； 當(dāng)伸縮縫區(qū)段 90m時，除應(yīng)在第一或第二柱間設(shè)置垂直支撐外，還應(yīng)在 柱間支撐柱距內(nèi) 增設(shè)屋架間垂直支撐。 當(dāng)柱間要通行或放置設(shè)備 ,或柱距較大時 ,可采用門架式支撐 作用： 提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性 將吊車縱向水平制動力、縱向風(fēng)荷載和水平地震作用等傳至基礎(chǔ)。 當(dāng)廠房高度和跨度較大時 ， 采用 RC抗風(fēng)柱 ， 柱外側(cè)再貼砌山墻 。 （ 3） 構(gòu)件標準圖有三類： ① 國家建設(shè)部批準的全國通用標準圖集 ， 適用于全國各地； ② 某地區(qū) （ 省 、 市 ） 審定的通用圖集 ， 適用于該地區(qū) （ 省 、市 ） 所屬的部門； ③ 某設(shè)計院審定的定型圖集 ， 適用于該院所設(shè)計的工程 。 三鉸拱的支座節(jié)點和頂節(jié)點均為鉸接 上弦為鋼筋混凝土構(gòu)件 特點：比屋面梁輕，構(gòu)造也簡單 適用：跨度為 9～ 15m的中、小型廠房。 缺點：端部坡度大 ， 高溫時卷材屋面油膏易流淌 ， 施工 、 維修 不安全 。 鉸 吊車梁 作用：承受吊車起重、運行和制動時產(chǎn)生的各種荷載 將廠房的縱向荷載傳遞至縱向柱列 加強了廠房縱向剛度 選用：根據(jù)吊車的起重量、工作級別、跨度和柱距等因素 常用類型：鋼筋混凝土等截面實腹吊車梁 鋼筋混凝土和鋼組合式吊車梁 預(yù)應(yīng)力混凝土等截面和變截面吊車梁 柱 1． 柱的型式 單廠中的柱主要有排架柱和抗風(fēng)柱兩類。 （ 4）管柱 分類：圓管柱 、 方管柱兩種 ， 可做成單肢柱或雙肢柱 。（教材中表 ） 考慮因素： 吊車起重量、柱的類型、廠房跨數(shù)和高度、柱的型式、 圍護結(jié)構(gòu)的材料和構(gòu)造、施工和吊裝等。 計算單元計算單元2． 基本假定和計算簡圖 基本假定： （ 1） 柱下端與基礎(chǔ)頂面為剛接 ①柱插入杯口有一定深度 ,用細石砼灌縫 ,與基礎(chǔ)連成整體 ②基礎(chǔ)剛度比柱的大得多 ,柱下端不致與基礎(chǔ)產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)角 ③土質(zhì)較好時，基礎(chǔ)本身的轉(zhuǎn)角一般很小，可忽略 ④土質(zhì)較差，地基變形較大，或有地面荷載時，應(yīng)考慮基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動和位移對排架內(nèi)力的影響 （ 2）柱頂與排架橫梁（屋架或屋面梁）為鉸接 屋架兩端與柱頂焊接或螺栓連接，能效傳遞豎向力、水平力，但抵抗彎矩能力很小。 （ 1）屋蓋自重 G1 包括屋架 (屋面梁 )、 屋面板 、天溝板 、 天窗架 、 屋面構(gòu)造層 (找平層 、 保溫層 、 防水層等 )、 屋蓋支撐等自重 。有三種情況 ① 屋面活荷載作用在第 1跨 ② 屋面活荷載作用在第 2跨 ③ 屋面活荷載同時作用在 2跨 e 0150 e 1G 1011G3．吊車荷載 常用吊車類型：橋式吊車、懸掛式吊車、懸臂吊車、門式吊車、 電動葫蘆等 按吊鉤種類分：軟鉤吊車、硬鉤吊車 按動力來源分： 電動：起重量大，行駛速度快，啟動、起吊、運行、制動 時均有較大振動 手動：起重量?。?≤5t），運行時振動輕微。 對兩臺吊車情況，由吊車梁的支座反力影響線可求得吊車豎向荷載 橋式吊車橋式吊車吊車豎向荷載 Dmax和 Dmin分別作用在同一跨兩側(cè)排架柱的牛腿頂面，其位置與吊車梁自重同。對有吊車的兩跨等高排架結(jié)構(gòu)，吊車豎向荷載下的計算簡圖 多臺吊車組合，單跨或多跨廠房的每個排架：不應(yīng)多于 2臺 （ 3） 吊車縱向水平荷載 吊車縱向水平荷載是橋式吊車在廠房縱向啟動和剎車時產(chǎn)生的慣性力。 θθ 等高排架內(nèi)力分析 等高排架：各柱頂標高相等 或柱頂標高雖不相等 ,但柱頂由傾斜橫梁相連的排架 。 （ 2） 將支座總反力 R反向作用于排架柱頂 ， 求出柱頂水平力 R 作用下各柱頂剪力 。 ?空間作用的程度主要取決于： 屋蓋的水平剛度 荷載類型 山墻剛度和間距等 ? 無檁屋蓋比有檁屋蓋 局部荷載比均布荷載 廠房的整體空間作用要大 有山墻比無山墻 ?一般單廠 ， 恒載 、 屋面活載 、 雪載 、 風(fēng)載作用下 ， 可不考慮空間作用 ， 按平面排架結(jié)構(gòu)分析內(nèi)力時 。 III IIIII IIII2． 荷載效應(yīng)組合 《 荷載規(guī)范 》 ：對于一般排架結(jié)構(gòu) ， 荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值 S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定： 1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合 Q1 SSS ???????niii SSS1kGk ? 2） 由永久荷載效應(yīng)控制的組合 按上式組合時參與組合的可變荷載僅限于豎向荷載 。 4． 內(nèi)力組合注意事項 (1)每次應(yīng)組合恒載 。 柱的設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容：選擇柱的型式 、 確定截面尺寸 、 配筋計算 、 吊裝驗 算 、 牛腿設(shè)計等 。 作用：將牛腿頂面荷載傳給柱子 。 ~ ?ha（ 3） 破壞階段 隨 a/h0值不同，主要有以下幾種破壞形態(tài)： ③剪切破壞： 發(fā)生條件： ，或雖 較大但牛腿外邊緣高 度 h1較小時 破壞描述：在牛腿與柱邊交接面上出現(xiàn)一系列短而細的 斜裂縫，牛腿沿此裂縫從柱上切下而破壞， 破壞時牛腿縱筋應(yīng)力較小。 面積：不宜＜承受豎向力縱筋截面積 根數(shù)：不宜＜ 2根 柱的吊裝驗算 柱受力狀態(tài)與使用階段完全不同 混凝土強度可能未達設(shè)計強度 （ 1） 計算簡圖和計算截面 吊裝方式：平吊 、 翻身吊 計算簡圖：簡支外伸梁 控制截面：一般取上柱底 、 牛腿根部 、 下柱跨中 計算截面：平吊時： Ⅰ 形截面可簡化為 2hf（ 寬 ） bf（ 高 ） 只考慮兩翼緣最外邊的一排鋼筋參與工作 翻身吊時：可按矩形或 I形截面 13213213 2（ 2） 荷載 自重設(shè)計值 動力系數(shù)（ ） （ 3） 混凝土強度 取吊裝時的實際強度 ， 一般要求大于 70％ 設(shè)計強度 。 混凝土強度等級 ：基礎(chǔ)的混凝土強度等級不宜低于 C15。 m a x ?m a x m in2pppf???（ 2） 基礎(chǔ)底面尺寸 （ 3） 基礎(chǔ)高度驗算 獨立基礎(chǔ)的高度 除應(yīng) 滿足構(gòu)造要求 外 ， 還應(yīng)根據(jù)柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處混凝土的 受沖切承載力 計算確定 。 M? M?（ 4） 基礎(chǔ)底板配筋