【正文】 。目前國外如歐洲、日本等地區(qū)，已將其列為一種工業(yè)建筑體系，廣泛推廣使用。國內(nèi)常用跨度為9～15m，最大已用到28m，～3m，板厚35～50mm。 預(yù)應(yīng)力混凝土雙曲拋物面殼板，又稱馬鞍形殼板，其外形如圖251所示，為負(fù)高斯曲率雙曲拋物面。預(yù)應(yīng)力混凝土T形板能一件多用，可用一種形式的構(gòu)件裝配成一幢廠房的全體結(jié)構(gòu)和墻體，并易形成大柱網(wǎng)．其高跨比一般為1/30～1/40，～。且其體型簡(jiǎn)單，制作方便，便于工業(yè)化生產(chǎn)，并可降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的高度和簡(jiǎn)化支撐。預(yù)應(yīng)力混凝土T形板分單T板和雙T板兩種，跨度18m以上時(shí)應(yīng)用單T扳。其通常跨度為9～15m，最大已達(dá)33m，坡寬(即一個(gè)V形折板的水平投影寬度)一般采用2～3m，縱向高跨比不宜小于1/20，板厚不宜小于35mm，折板傾角一般采用～。 表213 常用屋面梁、屋架表V形折板具有體型簡(jiǎn)潔，澆縫后整體剛度和抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)。下面簡(jiǎn)介幾種常見結(jié)構(gòu)形式。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)上述建議靈活選用，屋面梁與屋架均有全國性和地區(qū)性的標(biāo)準(zhǔn)圖集可查。廠房跨度在18m及以上時(shí)，一般宜選用序號(hào)9～11；對(duì)于冶金廠房的熱車間，宜選用序號(hào)12；當(dāng)跨度為18m時(shí)，亦可采用序號(hào)5或6(吊車起重量≤10時(shí))或序號(hào)2。屋面梁和屋架形式的選擇，應(yīng)根據(jù)廠房的使用要求、跨度大小、吊車噸位和工作制級(jí)別、現(xiàn)場(chǎng)條件及當(dāng)?shù)厥褂媒?jīng)驗(yàn)等因素而定。 屋面梁和屋架是單層廠房中的重要構(gòu)件，起著支承屋面板或檁條并將屋面荷載傳給排架柱的作用，其常見形式、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、特點(diǎn)和適用條件見表213。前者受力較好，但屋架上弦要做水平支托(圖248a)；后者在荷載作用下產(chǎn)生雙向彎曲，若屋面坡度較大時(shí)，在未焊牢時(shí)易傾翻，故往往需在支座處屋架上弦預(yù)埋件上事先焊一短鋼板來防止傾翻(圖248b)。當(dāng)檁條跨度為4m或6m時(shí)，一般采用上述形式，當(dāng)檁條跨度為9m或更大時(shí)，可采用組合式(上弦為鋼筋混凝土，腹桿與下弦桿為鋼材)和輕鋼檁條。它與屋架應(yīng)連接牢固，并與支撐構(gòu)件共同組成整體，保證廠房的空間剛度，可靠地傳遞水平荷載。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)其柱網(wǎng)布置、屋面荷載等情況分別選用全國性和地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)圖集，如G410等。其常見的平面尺寸有，也有采用、和的。其中應(yīng)用最廣泛的是預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板。 除上述兩種常用的屋蓋結(jié)構(gòu)外，工業(yè)廠房中還采用了多種形式的板梁合一的屋蓋體系，如T形板、拱形弧、V形折板和馬鞍形殼板等；其中以T形板使用得最多。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的屋蓋結(jié)構(gòu)。無檁體系是將大型屋面板直接焊在(一般不少于三個(gè)焊點(diǎn))屋架或屋面梁上而形成的屋蓋結(jié)構(gòu)。2）沿短邊方向圖245 樁基尺寸 圖246沖切驗(yàn)算A. 柱邊截面 B. 變階處截面由A、B可知，取，選用實(shí)配942。地基反力為：故所選基底尺寸滿足要求（3）基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算1）基底凈反力設(shè)計(jì)值2）柱邊沖切承載力驗(yàn)算由圖246可知 ： 故 滿足要求3）變階處沖切承載力驗(yàn)算（圖246） 滿足要求（4）基底配筋計(jì)算1）沿長邊方向： ，A. 沿柱邊截面： B. 沿變階處截面由A、B可知，取。故～,，則選長邊尺寸，短邊尺寸，則 ， 滿足要求2）驗(yàn)算所選基底尺寸是否滿足要求。解：（1）根據(jù)構(gòu)造要求選定基礎(chǔ)高度及確定基礎(chǔ)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(shè)水泥砂漿，故初選，選杯壁厚400，高500，見圖245基礎(chǔ)埋深=基礎(chǔ)頂面埋深+柱插入基礎(chǔ)深度+柱底墊層厚度+杯底厚度因室外基礎(chǔ)頂面埋深為550，室內(nèi)外高差150，故=500+150+700+50+250=1650（）（2）確定基礎(chǔ)底面尺寸。 圖244 高杯口基礎(chǔ)的配筋因地質(zhì)條件，或因有設(shè)備基礎(chǔ)，在單層廠房中有時(shí)需將個(gè)別或部分柱基的埋置深度加大。當(dāng)兩杯口間的寬度時(shí)，宜在中間杯壁內(nèi)配筋(圖243)。 表210 杯壁的配筋數(shù)量5．雙杯口基礎(chǔ)及高杯口基礎(chǔ)。4．杯壁配筋當(dāng)柱為軸心受壓或小偏心受壓，且(為杯壁高度)時(shí)，或?yàn)榇笃氖軌呵視r(shí)，杯壁內(nèi)一般不配筋。3．柱插入杯口部分的表面應(yīng)鑿毛。2．當(dāng)有基礎(chǔ)梁時(shí)?；A(chǔ)的杯壁應(yīng)有足夠的抗彎強(qiáng)度，其厚度可按表29選用。其值見表29。，可適當(dāng)減小；偏心距大于時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大。 為了保證柱與基礎(chǔ)的整體結(jié)合，柱插入基礎(chǔ)應(yīng)有足的深度見表28，此外，還應(yīng)滿足柱內(nèi)受縱向鋼筋(直徑)錨固長度不小于的要求，并應(yīng)考慮吊裝時(shí)柱的穩(wěn)定性，即要求預(yù)制柱長。 圖240 受力鋼筋布置示意圖 圖241 基礎(chǔ)的構(gòu)造 基底常設(shè)厚、強(qiáng)度等級(jí)為C10的素混凝土墊層（墊層厚度不宜小于），則底板受力鋼筋的保護(hù)層度不小于；若地基土質(zhì)干燥，也可不設(shè)墊層，但保護(hù)層的厚度不宜小于。 受力鋼筋的直徑不宜小于，間距不宜大于c，也不宜小于。于是沿長邊布置的基底鋼筋，可按下式計(jì)算: （243）沿短邊布置的基底鋼筋，可按下式計(jì)算 （244）其中為沿長邊布置的基底鋼筋直徑。式中為截面（柱邊）處的地基土凈反力。圖238基礎(chǔ)底板配筋的計(jì)算圖形圖239 矩形基礎(chǔ)底板的計(jì)算示意《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：在軸心荷載或單向偏心荷載作用下底板受彎可按下列簡(jiǎn)化方法計(jì)算：對(duì)于矩形基礎(chǔ)，任意截面的彎矩可按下列公式計(jì)算： （239） （240）式中 、——任意截面I－I、Ⅱ—Ⅱ處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的彎矩設(shè)計(jì)值； ——任意截面I－I至基底邊緣最大反力處的距離； 、——基礎(chǔ)底面的邊長； 、——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的基礎(chǔ)底面邊緣最大和最小地基反力設(shè)計(jì)值； ——相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)在任意截面I－I處基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)值； ——考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)的基礎(chǔ)自重及其上的土自重；當(dāng)組合值由永久荷載控制時(shí)，為基礎(chǔ)及其上土的標(biāo)準(zhǔn)自重。設(shè)計(jì)時(shí)，一般先按構(gòu)造要求選定基礎(chǔ)的高度和各階高度，再用式（234～238）進(jìn)行驗(yàn)算。——沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長：當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；——柱與基礎(chǔ)交接處或基礎(chǔ)變階處的沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的下邊長，；——柱與基礎(chǔ)交接處或基礎(chǔ)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(yīng)基本組合計(jì)算并考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)值（可取除基礎(chǔ)自重及其上的土重），當(dāng)基礎(chǔ)偏心受力時(shí)，可取用較大的地基反力設(shè)計(jì)值；——考慮沖切荷載時(shí)取用的多邊形面積(圖237中的陰影面積)； (a)錐形基礎(chǔ) (b)階形基礎(chǔ) 圖237 基礎(chǔ)沖切破壞的計(jì)算圖形當(dāng)時(shí)， （237）當(dāng)時(shí)， （238），分別為柱截面的長度和寬度。如圖236所示，在柱的軸向荷載作用下，若基礎(chǔ)的高度不夠，則將沿柱周邊(或變階處)產(chǎn)生錐體形的沖切破壞，即沿錐體斜面的斜拉破壞。對(duì)階形基礎(chǔ)，尚需按相同原則對(duì)變階處的高度進(jìn)行驗(yàn)算。假定三角形應(yīng)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(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證基底壓應(yīng)力符合下列條件：(1)平均壓應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)組合值不超過地基承載力特征值，即 （230）(2)，即 (231）(3)對(duì)有吊車廠房，必須保證基底全部受壓，即應(yīng)滿足 或 （232）（4）對(duì)無吊車廠房，當(dāng)與風(fēng)荷載組合時(shí)，可允許長的基礎(chǔ)底面與土脫離,即 （233）設(shè)計(jì)時(shí)，一般先假定基礎(chǔ)底面面積，然后驗(yàn)算上述四個(gè)條件，直至滿足為止。（1）當(dāng)時(shí)， (29a) (229b)（2）當(dāng)時(shí)， (229c) (229d)（3）當(dāng)， 時(shí)，基底將出現(xiàn)拉應(yīng)力，由于地基與基礎(chǔ)間無粘結(jié)作用，實(shí)際上不可能發(fā)生，因此按式(229a)無法計(jì)算。設(shè)為考慮基礎(chǔ)自重標(biāo)準(zhǔn)值和基礎(chǔ)上的土重后的平均重度，常?。籨為基礎(chǔ)的埋置深度，那么由式(223)可導(dǎo)出: （226） 2．偏心受壓基礎(chǔ)圖235為偏心受壓基礎(chǔ)的計(jì)算圖形?；A(chǔ)的底面尺寸應(yīng)按地基的承載能力和變形條件來確定，但當(dāng)符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》，可只按地基的承載能力計(jì)算，而不必驗(yàn)算其變形。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，不僅要保證基礎(chǔ)有足夠的承載力，而且要保證地基的變形，使基礎(chǔ)的沉降不能過大，以免引起上部結(jié)構(gòu)的開裂甚至破壞。 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)單層廠房中的柱下基礎(chǔ)可有各種形式，如獨(dú)立基礎(chǔ)(擴(kuò)展基礎(chǔ))、條形基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)等，但最常用的是柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。⑤錨板厚度宜大于錨筋直徑的倍；當(dāng)為受拉和受彎預(yù)埋件時(shí)，尚宜大于b/8見圖233錨筋到錨板邊緣的距離；當(dāng)錨筋下部無橫向鋼筋時(shí)，應(yīng)不小于及；當(dāng)錨筋下有橫向鋼筋時(shí)，應(yīng)不小于及。④受力預(yù)埋件應(yīng)采用直錨筋與錨板形焊，錨筋直徑不大于時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用壓力埋弧焊；錨筋直徑大于時(shí)，宜采用穿孔塞焊。②預(yù)埋件的受力直錨筋不宜少于4根(僅受剪的預(yù)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。彎折錨筋與鋼板間的夾角宜在15～45度之間。；——錨筋的受剪承載力系數(shù)；——彎矩設(shè)計(jì)值；——剪力設(shè)計(jì)值；——法向拉力和法向壓力設(shè)計(jì)值；法向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合，此處，A為錨板的面積；系數(shù)，應(yīng)按下列公式計(jì)算： (220) 時(shí),??；為錨筋直徑()； (223)當(dāng)采取措施防止錨板彎曲變形時(shí)，可?。粸殄^板厚度；為沿剪力作用方向最外層錨筋中心線之間的距離。 錨筋計(jì)算。(1) (1)柱中的預(yù)埋件一般由錨板(或型鋼)和對(duì)稱于力作用線的直錨筋所組成。彎起鋼筋宜用變形鋼筋，并應(yīng)配置在牛腿上部至之間主拉力較集中的區(qū)域見圖232，以保證充分發(fā)揮其作用。但在任何情況下，在上部范圍內(nèi)的水平箍筋的總截面面積不宜小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的二分之一。牛腿內(nèi)應(yīng)按構(gòu)造要求設(shè)置水平箍筋及彎起鋼筋(圖232)，它能起抑制裂縫的作用?？v向受拉鋼筋的一端伸入柱內(nèi)，并應(yīng)具有足夠的錨固長度，其水平段長度不小于，在柱內(nèi)的垂直長度，除滿足錨固長度外，尚不小于,不大于；另一端沿牛腿外緣彎折，并伸入下柱(圖232)。(3)牛腿的配筋計(jì)算與構(gòu)造要求牛腿的縱向受力鋼筋由承受豎向力所需的受拉鋼筋和承受水平拉力所需的水平錨筋組成，鋼筋的總面積，應(yīng)按下式計(jì)算： (217)式中——作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值；——作用在牛腿頂部的水平拉力設(shè)計(jì)值；——豎向力作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離，當(dāng)時(shí)，取。為了防止保護(hù)層剝落，要求。當(dāng)牛腿的懸挑長度時(shí)，也可不做斜面，即取(圖227)。牛腿尺寸的構(gòu)造要求如圖231所示。由上述受力分析可知，影響牛腿第一條斜裂縫出現(xiàn)的主要參數(shù)是剪跨比、水平荷載與豎向荷載的值。牛腿的高度是按抗裂要求確定的。圖230 牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖(2)牛腿尺寸的確定。破壞時(shí)，牛腿上部的縱向水平鋼筋象桁架的拉桿樣，從加載點(diǎn)到固定端的整個(gè)長度上，其應(yīng)力近于均勻分布，并達(dá)到。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的破壞特征是：隨著荷載增加，首先牛腿上表面與上柱交接處出現(xiàn)垂直裂縫，但它始終開展很小(當(dāng)配有足夠受拉鋼筋時(shí))，對(duì)牛腿的受力性能影響不大，當(dāng)荷載增至40～60％的極限荷載時(shí)，在加載板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)斜裂縫①(圖229b)，并不斷發(fā)展；當(dāng)荷載增至70％～80％的極限荷載時(shí)，在裂縫①的外側(cè)附近出現(xiàn)大量短小斜裂縫；隨荷載繼續(xù)增加，當(dāng)這些短小斜裂縫相互貫通時(shí)，混凝土剝落崩出，表明斜壓主壓應(yīng)力已達(dá),牛腿即破壞。當(dāng)時(shí)，發(fā)生剪切破壞；當(dāng)～時(shí)，發(fā)生斜壓破壞；當(dāng)時(shí)，發(fā)生彎壓破壞；當(dāng)牛腿上部由于加載板太小而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足時(shí)，發(fā)生局壓破壞。從圖中可看出，主拉應(yīng)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(yīng)力則主要集中在從加載點(diǎn)到牛腿下部轉(zhuǎn)角點(diǎn)的連線附近，這與 一般懸臂梁有很大的區(qū)別。