1、1第3章 單層廠房結(jié)構(gòu)3.1 單層廠房結(jié)構(gòu)種類及布置單層廠房結(jié)構(gòu)種類及布置3.2 廠房主體結(jié)構(gòu)分析廠房主體結(jié)構(gòu)分析3.3 廠房主體構(gòu)件設(shè)計(jì)廠房主體構(gòu)件設(shè)計(jì)3.4 柱間支撐設(shè)計(jì)柱間支撐設(shè)計(jì)3.5 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)3.6 廠房屋蓋設(shè)計(jì)廠房屋蓋設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興23.1.1 單層廠房結(jié)構(gòu)種類按按結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)材材料料砌體混合結(jié)構(gòu)砌體混合結(jié)構(gòu)(豎向構(gòu)件用砌體，水平構(gòu)件用砼、木或輕鋼)鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)3 3.1 .1 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)種類及種類及布置布置按結(jié)構(gòu)形式按結(jié)構(gòu)形式排架結(jié)構(gòu)（等高、不等高、鋸

2、齒形）排架結(jié)構(gòu)（等高、不等高、鋸齒形）剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu)鋼鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)混凝土混合結(jié)構(gòu)(豎向構(gòu)件用混凝土，水平構(gòu)件用鋼)(c) 鋸齒形排架(b) 不等高排架(a) 等高排架細(xì)石砼3(b) 實(shí)腹梁式鋼廠房剛架結(jié)構(gòu)類型鋼廠房剛架結(jié)構(gòu)類型(a) 屋架式單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類結(jié)構(gòu)種類瀝青麻絲(a) 三鉸剛架(b) 兩鉸剛架混凝土廠房剛架結(jié)構(gòu)類型混凝土廠房剛架結(jié)構(gòu)類型拼接節(jié)點(diǎn)鋼管鋼銷子建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興3.1.2 混凝土

3、排架結(jié)構(gòu)組成及布置一、組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括：屋面板、天溝板、縱橫墻、包括：屋面板、天溝板、縱橫墻、基礎(chǔ)梁、連系梁和抗風(fēng)柱?；A(chǔ)梁、連系梁和抗風(fēng)柱。作用：構(gòu)成房屋空作用：構(gòu)成房屋空間；承擔(dān)直接作用其間；承擔(dān)直接作用其表面的荷載，并傳遞表面的荷載，并傳遞給承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。給承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。屋面結(jié)屋面結(jié)構(gòu)類型構(gòu)類型連系梁抗風(fēng)柱基礎(chǔ)梁天溝板屋面板縱墻無檁屋蓋體系無檁屋蓋體系有檁屋蓋體系有檁屋蓋體系窗過梁5建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架砼排架承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括：屋

4、架（屋面梁）、包括：屋架（屋面梁）、吊車梁、排架柱和基礎(chǔ)；構(gòu)吊車梁、排架柱和基礎(chǔ)；構(gòu)成廠房的基本承重骨架；由成廠房的基本承重骨架；由縱、橫向的平面排架構(gòu)成?？v、橫向的平面排架構(gòu)成。作用：所有荷作用：所有荷載均由承重結(jié)載均由承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)最終傳構(gòu)系統(tǒng)最終傳到地基。到地基。 獨(dú)立基礎(chǔ)連系梁吊車梁屋架柱 間支撐排架柱6單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架砼排架橫向平面排架由屋架（屋面梁）、橫向排架柱和基礎(chǔ)組成；承受橫向平面排架由屋架（屋面梁）、橫向排架柱和基礎(chǔ)組成；承受所有的豎向荷載和橫向水平荷載；所有的豎向荷載和橫向水平荷載；縱向平面排架由縱向列柱、吊車梁、連系梁和柱

5、間支撐組成；承縱向平面排架由縱向列柱、吊車梁、連系梁和柱間支撐組成；承受豎向荷載和縱向水平荷載。受豎向荷載和縱向水平荷載。柱間支撐吊車梁連系梁排架柱 縱向排架建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興7建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)包括柱間支撐和屋蓋支撐兩大部分；包括柱間支撐和屋蓋支撐兩大部分； 柱間支撐作用：保證廠房縱向剛度和穩(wěn)定，并承擔(dān)縱向水平荷載柱間支撐作用：保證廠房縱向剛度和穩(wěn)定，并承擔(dān)縱向水平荷載 屋蓋支撐包括：橫向、縱向水平支撐、垂直支撐及水平系桿；屋蓋支撐包括：橫向

6、、縱向水平支撐、垂直支撐及水平系桿；屋蓋支撐作用：屋蓋支撐作用：聯(lián)系各種主要結(jié)聯(lián)系各種主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件；加強(qiáng)屋構(gòu)構(gòu)件；加強(qiáng)屋蓋整體性和平面蓋整體性和平面外穩(wěn)定；減小平外穩(wěn)定；減小平面外弦桿的計(jì)算面外弦桿的計(jì)算長度；傳遞水平長度；傳遞水平荷載等作用荷載等作用 ?？v向水平系桿縱向水平系桿下弦橫向水平支撐下弦橫向水平支撐柱間支撐柱間支撐垂直支撐垂直支撐8柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置 承重柱在平面中排列所形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)，網(wǎng)格的間距稱為承重柱在平面中排列所形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)，網(wǎng)格的間距稱為柱網(wǎng)尺寸。其中沿縱向的間距稱為柱距；沿橫向的間距稱為跨度柱網(wǎng)尺寸。其中沿縱向的間距稱為柱距；沿橫向的間距稱為跨度。二、結(jié)構(gòu)布置建

7、筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興Q=20/5tQ=10tQ=20/5t柱距跨度跨度變形縫越跨布置設(shè)備柱距 (A)(B)(C)(10) (11)(12)(13) (14)(15) (16)9定位軸線定位軸線邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系B3B1B2LkLD為使吊車的型號(hào)規(guī)格化，吊車跨度與屋架為使吊車的型號(hào)規(guī)格化，吊車跨度與屋架跨度之間存在固定關(guān)系：跨度之間存在固定關(guān)系：Lk=L-2，L為廠房為廠房跨度；跨度；Lk為吊車跨度，即兩邊輪子之間的距為吊車跨度，即兩邊輪子之間的距離；離；為縱向定位軸線至軌道中心線的距離，為縱向定位軸線

8、至軌道中心線的距離，一般為一般為750mm，當(dāng)?shù)踯囶~定起重量大于，當(dāng)?shù)踯囶~定起重量大于50t時(shí)采用時(shí)采用1000mm。 為了保證吊車沿廠房縱向行駛過程中與柱為了保證吊車沿廠房縱向行駛過程中與柱不發(fā)生碰撞，上柱內(nèi)緣與吊車架外緣之間的不發(fā)生碰撞，上柱內(nèi)緣與吊車架外緣之間的空隙空隙B2（B2=-B1-B3）應(yīng)）應(yīng)80mm（當(dāng)（當(dāng)Q50t）或或100mm（當(dāng)（當(dāng)Q75t） 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興10B3B1B2LkLD單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架砼排架B3B1B2LkL對(duì)于柱距為對(duì)于柱距為6m、吊車

9、起重、吊車起重Q20t的廠房，的廠房，邊柱外緣與縱向定位軸線重合，稱為邊柱外緣與縱向定位軸線重合，稱為封閉結(jié)封閉結(jié)合合 ；當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓枯^大時(shí)，由于吊車外輪廓尺當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓枯^大時(shí)，由于吊車外輪廓尺寸和柱子截面尺寸均有所增大，為了滿足空寸和柱子截面尺寸均有所增大，為了滿足空隙隙B2的要求，需要將邊柱外移一定距離的要求，需要將邊柱外移一定距離D（稱（稱為聯(lián)系尺寸），稱為為聯(lián)系尺寸），稱為非封閉結(jié)合非封閉結(jié)合。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興11中柱與縱向定位軸線的關(guān)系中柱與縱向定位軸線的關(guān)系h/2h/2 對(duì)等高排架，中柱的上柱中心線與縱向?qū)Φ雀吲?/p>

10、架，中柱的上柱中心線與縱向定位軸線重合。定位軸線重合。 柱與橫向定位軸線的關(guān)系柱與橫向定位軸線的關(guān)系變形縫兩邊柱的中心線與定位軸線的距離為變形縫兩邊柱的中心線與定位軸線的距離為600mm 600600ae600端部柱的中心線自橫向定位軸線向內(nèi)移端部柱的中心線自橫向定位軸線向內(nèi)移600mm 其它位置柱的中心線與橫向定位軸線重合其它位置柱的中心線與橫向定位軸線重合 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興12變形縫設(shè)置變形縫設(shè)置當(dāng)房屋長度或?qū)挾瘸^附表當(dāng)房屋長度或?qū)挾瘸^附表A.1規(guī)定的限值時(shí)，一般應(yīng)設(shè)置伸縮縫規(guī)定的限值時(shí)，一般應(yīng)設(shè)置伸縮縫 ；橫向伸縮

11、縫一般采用雙柱橫向伸縮縫一般采用雙柱 ，縱向伸縮縫一般采用單柱，在低跨屋架，縱向伸縮縫一般采用單柱，在低跨屋架與支承屋架的牛腿之間設(shè)滾動(dòng)支座，使其能自由伸縮與支承屋架的牛腿之間設(shè)滾動(dòng)支座，使其能自由伸縮 。由于排架結(jié)構(gòu)對(duì)地基不均勻沉降不敏感，單層排架廠房一般不設(shè)由于排架結(jié)構(gòu)對(duì)地基不均勻沉降不敏感，單層排架廠房一般不設(shè)沉降縫，只有在下列情況下才考慮設(shè)置：沉降縫，只有在下列情況下才考慮設(shè)置：相鄰部位高差很大；相鄰部位高差很大；相鄰跨吊車起重量懸殊；相鄰跨吊車起重量懸殊；下臥土層有很大變化；下臥土層有很大變化；各部分施工時(shí)間相差很長。各部分施工時(shí)間相差很長?？拐鹪O(shè)防區(qū)，當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜，結(jié)構(gòu)高

12、度或剛度相差很抗震設(shè)防區(qū)，當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜，結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大，以及在廠房側(cè)邊貼建生活間、變電所、爐子間等披屋時(shí)，應(yīng)設(shè)大，以及在廠房側(cè)邊貼建生活間、變電所、爐子間等披屋時(shí)，應(yīng)設(shè)置防震縫將相鄰兩部分分開。置防震縫將相鄰兩部分分開。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興13剖面布置剖面布置HBHC基底標(biāo)高基底標(biāo)高0.000牛腿頂標(biāo)高牛腿頂標(biāo)高軌頂標(biāo)志標(biāo)高軌頂標(biāo)志標(biāo)高柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高300的倍數(shù)的倍數(shù)300的倍數(shù)的倍數(shù)600的倍數(shù)的倍數(shù)HA基礎(chǔ)底面標(biāo)高控制基礎(chǔ)埋深，根據(jù)基礎(chǔ)底面標(biāo)高控制基礎(chǔ)埋深，根據(jù)持力層深度和基礎(chǔ)高度確定。持力層深度和基礎(chǔ)

13、高度確定。室內(nèi)地面標(biāo)高一般高于室外地面室內(nèi)地面標(biāo)高一般高于室外地面100150mm，用，用0.000表示。表示。 牛腿頂面標(biāo)高和柱頂標(biāo)高由軌道頂面牛腿頂面標(biāo)高和柱頂標(biāo)高由軌道頂面的標(biāo)志標(biāo)高控制，軌頂標(biāo)志標(biāo)高必須的標(biāo)志標(biāo)高控制，軌頂標(biāo)志標(biāo)高必須滿足滿足600mm的倍數(shù)；牛腿頂面標(biāo)高的倍數(shù)；牛腿頂面標(biāo)高=軌頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高-吊車梁在支承處的高度吊車梁在支承處的高度-軌軌道及墊層高度，須滿足道及墊層高度，須滿足300mm的倍數(shù)的倍數(shù) 柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高=軌頂實(shí)際標(biāo)高軌頂實(shí)際標(biāo)高HA+吊車軌頂至橋架頂面的高度吊車軌頂至橋架頂面的高度HB+橋架頂面與屋架下弦的空橋架頂面與屋架下弦的空隙隙HC，空隙，空隙HC

14、220mm。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興14柱間支撐柱間支撐支撐布置支撐布置柱間支撐應(yīng)布置在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央。柱間支撐應(yīng)布置在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央。屋蓋橫向水平支撐屋蓋橫向水平支撐包括上弦橫向水平支撐和下弦橫向水平支撐，一般布置在伸縮縫包括上弦橫向水平支撐和下弦橫向水平支撐，一般布置在伸縮縫區(qū)段兩端的兩榀相鄰屋架弦桿之間。當(dāng)采用大型屋面板且連接可靠區(qū)段兩端的兩榀相鄰屋架弦桿之間。當(dāng)采用大型屋面板且連接可靠時(shí)，上弦橫向水平支撐可不設(shè)。時(shí)，上弦橫向水平支撐可不設(shè)。 屋蓋下弦縱向水平支撐屋蓋下弦縱向水平支撐一般情況下可不設(shè)，

15、僅當(dāng)廠房有較大起重量的橋式吊車、壁行吊車一般情況下可不設(shè)，僅當(dāng)廠房有較大起重量的橋式吊車、壁行吊車或鍛錘等振動(dòng)設(shè)備，以及高度或跨度較大，或者對(duì)空間剛度要求較或鍛錘等振動(dòng)設(shè)備，以及高度或跨度較大，或者對(duì)空間剛度要求較大時(shí)才設(shè)置；縱向水平支撐設(shè)置在下弦的兩端節(jié)間處，沿廠房全長大時(shí)才設(shè)置；縱向水平支撐設(shè)置在下弦的兩端節(jié)間處，沿廠房全長布置。布置。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興15屋蓋垂直支撐屋蓋垂直支撐單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架砼排架垂直支撐布置在設(shè)有橫向水平支撐的同一開間，另外當(dāng)廠房單元垂直支撐布置

16、在設(shè)有橫向水平支撐的同一開間，另外當(dāng)廠房單元大于大于66m時(shí)，在設(shè)柱間支撐的開間增設(shè)一道。時(shí)，在設(shè)柱間支撐的開間增設(shè)一道?？v向水平系桿縱向水平系桿系桿布置在未設(shè)置橫向水平支撐的開間，對(duì)應(yīng)垂直支撐位置的上、系桿布置在未設(shè)置橫向水平支撐的開間，對(duì)應(yīng)垂直支撐位置的上、下弦節(jié)點(diǎn)。大型屋面板或剛性檁條可替代上弦系桿下弦節(jié)點(diǎn)。大型屋面板或剛性檁條可替代上弦系桿 。當(dāng)屋架端部高度大于當(dāng)屋架端部高度大于1.2m時(shí)，在屋架兩端各布置一道；當(dāng)廠房時(shí)，在屋架兩端各布置一道；當(dāng)廠房跨度在跨度在1830m時(shí)還應(yīng)在屋架中間加設(shè)一道，當(dāng)跨度大于時(shí)還應(yīng)在屋架中間加設(shè)一道，當(dāng)跨度大于30m時(shí)，時(shí)，在屋架在屋架1/3節(jié)點(diǎn)處加設(shè)二

17、道。節(jié)點(diǎn)處加設(shè)二道。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興16單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架砼排架圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置圍護(hù)結(jié)構(gòu)布置抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱間距根據(jù)承受的風(fēng)荷抗風(fēng)柱間距根據(jù)承受的風(fēng)荷載大小確定，一般采用載大小確定，一般采用6m和和4.5m ；600屋架上弦抗風(fēng)柱柱頂與屋架的連接必須滿柱頂與屋架的連接必須滿足兩個(gè)要求：一是在水平方向足兩個(gè)要求：一是在水平方向能有效地傳遞風(fēng)荷載；二是在能有效地傳遞風(fēng)荷載；二是在豎向允許有一定的相對(duì)位移，豎向允許有一定的相對(duì)位移，以防廠房與抗風(fēng)柱沉降不均勻以防廠房與抗風(fēng)柱沉降不均勻

18、時(shí)產(chǎn)生不利影響；時(shí)產(chǎn)生不利影響； 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興彈簧板3060017建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興圈梁圈梁當(dāng)用砌體作為廠房的圍護(hù)墻時(shí)，一般要設(shè)置圈梁、過梁及基礎(chǔ)梁。當(dāng)用砌體作為廠房的圍護(hù)墻時(shí)，一般要設(shè)置圈梁、過梁及基礎(chǔ)梁。 圈梁置于墻體內(nèi)；因圈梁不承受墻體圈梁置于墻體內(nèi)；因圈梁不承受墻體重量，故排架柱上不需要設(shè)置支承圈梁重量，故排架柱上不需要設(shè)置支承圈梁的牛腿，僅需設(shè)拉結(jié)筋與圈梁連接。的牛腿，僅需設(shè)拉結(jié)筋與圈梁連接。 過梁設(shè)置在門窗洞口上方，承受墻體重量。過梁設(shè)置在門

19、窗洞口上方，承受墻體重量。 過梁過梁直接擱置在柱基礎(chǔ)杯口上，與柱一般直接擱置在柱基礎(chǔ)杯口上，與柱一般不連接；與柱的相對(duì)位置有兩種情況：不連接；與柱的相對(duì)位置有兩種情況：一種突出于柱外；另一種是兩柱之間。一種突出于柱外；另一種是兩柱之間。 基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁連系梁上部無墻體荷載時(shí)，與柱的連接可采用預(yù)埋件。連系梁上部無墻體荷載時(shí)，與柱的連接可采用預(yù)埋件。 連系梁連系梁基礎(chǔ)梁墊塊基礎(chǔ)梁墊塊排架柱排架柱基礎(chǔ)(a) 突出于柱外(b) 兩柱之間基礎(chǔ)18單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架砼排架(a)矩形柱(b)工字形柱(c)平腹桿雙肢柱(d)斜腹桿雙肢柱矩形柱的外形簡單，施工矩形

20、柱的外形簡單，施工方便，但混凝土用量較多方便，但混凝土用量較多截面高度截面高度h超過超過800mm，宜采用工字形截面；宜采用工字形截面；截面高度截面高度h超過超過1400mm時(shí)時(shí)使用雙肢柱更為經(jīng)濟(jì)；使用雙肢柱更為經(jīng)濟(jì)；斜腹桿雙肢柱承受剪力的斜腹桿雙肢柱承受剪力的能力優(yōu)于平腹桿，但構(gòu)造相能力優(yōu)于平腹桿，但構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜些。對(duì)復(fù)雜些。三、排架柱選型與截面尺寸估算排架柱選型與截面尺寸估算建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興19單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架3.1.3 輕型門式剛架結(jié)構(gòu)組成及布置3.1.3門式剛架門式

21、剛架一、組成一、組成檁條檁條屋面板屋面板(壓壓型鋼板型鋼板)抗 風(fēng) 柱抗 風(fēng) 柱(墻架柱墻架柱)墻墻架架梁梁墻面板墻面板(壓型壓型鋼板鋼板)圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括：屋面板、檁條、包括：屋面板、檁條、墻面板、墻架梁、抗墻面板、墻架梁、抗風(fēng)柱（墻架柱）。風(fēng)柱（墻架柱）。實(shí)腹式檁條形式有實(shí)腹式檁條形式有槽鋼、角鋼和槽鋼、角鋼和Z型、型、C型冷彎薄壁型鋼型冷彎薄壁型鋼 。屋面板一般采用壓屋面板一般采用壓型鋼板型鋼板 。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興20單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架3.1 .3門式剛架門

22、式剛架柱 間柱 間支撐支撐剛剛性性系系桿桿吊車梁吊車梁剛架梁剛架梁剛架柱剛架柱承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括：橫梁、立柱、吊車梁和基礎(chǔ)包括：橫梁、立柱、吊車梁和基礎(chǔ) 橫梁、立柱和基礎(chǔ)構(gòu)成橫橫梁、立柱和基礎(chǔ)構(gòu)成橫向平面向平面剛架剛架；立柱、吊車梁、連立柱、吊車梁、連系梁和柱間支撐組系梁和柱間支撐組成縱向平面成縱向平面排架排架。 獨(dú)立基礎(chǔ)獨(dú)立基礎(chǔ)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興21柱 間柱 間支撐支撐橫向水平支撐橫向水平支撐支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)當(dāng)廠房設(shè)有當(dāng)廠房設(shè)有5t的橋式吊車時(shí)，柱間支撐采用型鋼；否則可采用帶的橋式吊車時(shí)，柱間支撐采用型鋼；否則可采

23、用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼張緊裝置的十字交叉圓鋼 。橫向水平支撐中圓鋼橫向水平支撐中圓鋼(受拉受拉)和檁條和檁條(受壓受壓)構(gòu)成沿廠房跨構(gòu)成沿廠房跨度方向的柔性水平桁架度方向的柔性水平桁架 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興22橫向水平支撐23柱 間柱 間支撐支撐橫向水平支撐橫向水平支撐直拉條直拉條支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)當(dāng)廠房設(shè)有當(dāng)廠房設(shè)有5t的橋式吊車時(shí)，柱間支撐采用型鋼；否則可采用帶的橋式吊車時(shí)，柱間支撐采用型鋼；否則可采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼張緊裝置的十字交叉圓鋼 。橫向水平支撐中圓鋼橫向水平支撐中圓鋼(受拉受拉)和檁條和檁條(受壓受壓)

24、構(gòu)成沿廠房跨構(gòu)成沿廠房跨度方向的柔性水平桁架度方向的柔性水平桁架 拉條為檁條提供側(cè)向拉條為檁條提供側(cè)向支撐點(diǎn)支撐點(diǎn) 在兩端由剛性撐桿、在兩端由剛性撐桿、斜拉條和檐檁組成穩(wěn)斜拉條和檐檁組成穩(wěn)定的檁條支撐體系定的檁條支撐體系 斜拉條斜拉條撐桿撐桿建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興24直拉條斜拉條撐桿25檁條檁條檁托檁托橫梁橫梁角隅撐角隅撐單層廠房3.1種類與布置種類與布置3.1.1結(jié)構(gòu)種類3.1.2砼排架3.1.3門式剛架門式剛架支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)(續(xù)續(xù))檁條和橫梁之間的角隅撐為橫梁下翼緣提供側(cè)向支撐點(diǎn)，起到檁條和橫梁之間的角隅撐為橫梁下翼緣提供側(cè)

25、向支撐點(diǎn)，起到類似屋架下弦橫向水平支撐和下弦系桿的作用。類似屋架下弦橫向水平支撐和下弦系桿的作用。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興26隅撐27.2.1 排架結(jié)構(gòu)一、分析模型一、分析模型單層廠房的結(jié)構(gòu)布置具有明顯的橫向和縱向，兩個(gè)方向可以分別單層廠房的結(jié)構(gòu)布置具有明顯的橫向和縱向，兩個(gè)方向可以分別分析，即豎向荷載和橫向水平荷載下的分析、豎向荷載和縱向水平分析，即豎向荷載和橫向水平荷載下的分析、豎向荷載和縱向水平荷載下的分析。荷載下的分析。3.2 廠房主體結(jié)構(gòu)分析由于縱向水平荷載比橫向水平荷載小得多，除非要考慮地震作用由于縱向水平荷載比橫向水

26、平荷載小得多，除非要考慮地震作用和溫度應(yīng)力，廠房的縱向一般可以不分析。和溫度應(yīng)力，廠房的縱向一般可以不分析。 、計(jì)算單元、計(jì)算單元計(jì)算單元要求能代表整體結(jié)構(gòu)的受力性能。計(jì)算單元要求能代表整體結(jié)構(gòu)的受力性能。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興28B=s(A)(B)ssss(a)各列柱距相等B=2s(C)(A)(B)ssssss(b)中列柱有抽柱單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析B=sB=s建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興29柱子下端固接于基礎(chǔ)頂

27、面，橫梁與柱鉸接；柱子下端固接于基礎(chǔ)頂面，橫梁與柱鉸接；橫梁為沒有軸向變形的剛桿。橫梁為沒有軸向變形的剛桿。、計(jì)算簡圖、計(jì)算簡圖假定：假定：(A)(B)(A)(B)(C)HuHEIuEIuEIlEIl2EIuAEIuB2EIlAEIlB2EIuC2EIlC(a)各列柱距相等(b)中列柱有抽柱柱總高柱總高H=柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高-基礎(chǔ)底面標(biāo)高基礎(chǔ)底面標(biāo)高(埋深埋深)-基礎(chǔ)高度；基礎(chǔ)高度； 上段柱高上段柱高Hu=柱頂標(biāo)高柱頂標(biāo)高-軌頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高+軌道構(gòu)造高度軌道構(gòu)造高度+吊車梁在支承處高度吊車梁在支承處高度 單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析30、荷載計(jì)

28、算單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析排架柱柱間支撐吊車豎載屋面載屋面板屋架墻體重力豎向荷載吊車橫向水平載縱墻風(fēng)載吊車梁牛腿牛腿吊車梁連接鋼板連接鋼板吊車縱向水平載吊車梁山墻風(fēng)載橫向水平荷載縱向水平荷載基礎(chǔ)抗風(fēng)柱屋蓋彈簧板彈簧板基礎(chǔ)梁地基單層排架廠房的荷載傳遞路線橫向排架承擔(dān)的荷載橫向排架承擔(dān)的荷載荷載傳荷載傳遞路線遞路線建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興31Dmin,k永久永久荷載荷載屋蓋自重屋蓋自重F1(由屋架傳來由屋架傳來)上柱自重上柱自重F2下柱自重下柱自重F3吊車梁及軌道自重吊車梁及軌道自

29、重F4形式、大小、作用位置、方向。形式、大小、作用位置、方向。可變可變荷載荷載屋面可變荷載屋面可變荷載F5吊車荷載吊車荷載Dmax,k、Tmax,kkkkWqq、21風(fēng)荷載風(fēng)荷載(A)F1F1Dmax,kF2F2F3F3F4F4F5F5Wkq1kq2kTmax,k(B)單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析荷載種類荷載種類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興32建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興永久荷載永久荷載(a)荷載作用位置F2F3F1150e1e

30、0F4750e4F1F1+F2F1+F2+F4F1+F2+F3+F4F1+F2+F3+F4F1F1+F2F1+F2+F4(c)軸力圖F1包括屋架自重、屋蓋支撐包括屋架自重、屋蓋支撐自重、屋面板以及屋面建筑自重、屋面板以及屋面建筑層自重；以集中荷載的形式層自重；以集中荷載的形式作用在柱頂屋架豎桿中心線作用在柱頂屋架豎桿中心線與下弦桿中心線的交點(diǎn)處，與下弦桿中心線的交點(diǎn)處，距離縱向定位軸線距離縱向定位軸線150mm。 F2和和F3為沿柱高的分布荷載；為沿柱高的分布荷載；作用在各自的截面形心軸。作用在各自的截面形心軸。 F4以集中荷載的形式作用以集中荷載的形式作用在柱牛腿上，在柱牛腿上，距離縱向定距

31、離縱向定位軸線位軸線750mm(或或1000mm) M1=F1e1M2=(F1+F2)e0-F4e4M1M1M2M2(b)偏心力矩33單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析屋面可變荷載屋面可變荷載包括屋面均布可變荷載、雪荷載和屋面積灰荷載三項(xiàng)，其中屋面包括屋面均布可變荷載、雪荷載和屋面積灰荷載三項(xiàng)，其中屋面均布可變荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，取其中的大值；均布可變荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，取其中的大值； 屋面可變分布荷載的計(jì)算方法見屋面可變分布荷載的計(jì)算方法見1.2.3節(jié)，將其乘以屋面的水平投節(jié)，將其乘以屋面的水平投影面積（計(jì)算單元寬度影面積（計(jì)算單元寬度B

32、廠房跨度的一半）即可得到通過屋架作廠房跨度的一半）即可得到通過屋架作用在柱頂?shù)募泻奢d用在柱頂?shù)募泻奢dF5 其作用位置同屋蓋自重其作用位置同屋蓋自重F1，需要將其等效成柱截面形心的軸心荷，需要將其等效成柱截面形心的軸心荷載和偏心力矩。載和偏心力矩。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興34吊車荷載吊車荷載橫向排架上的吊車荷載包括吊車豎向荷載和吊車橫向水平荷載。橫向排架上的吊車荷載包括吊車豎向荷載和吊車橫向水平荷載。 吊車豎向荷載作用位置與吊車豎向荷載作用位置與F4相同。相同。41min,min,41max,max,iikjkiikjkyPDy

33、PDPjmax,k吊車的最大輪壓，吊車的最大輪壓，j=1、2；Pjmin,k吊車的最小輪壓，吊車的最小輪壓，j=1、2；yi影響線坐標(biāo)值，影響線坐標(biāo)值，i=1、2、3、4； 多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)，按表多臺(tái)吊車的荷載折減系數(shù)，按表3-1取用。取用。 P1max,kK1K2P1max,kP2max,kP2max,kB1B2lly1y2y3y4D建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興35單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析連接鋼板吊車橫向水平荷載傳遞路線：吊車橫向水平荷載傳遞路線： 小車慣性力小車慣性力大車

34、大車吊車梁吊車梁排架柱排架柱作用位置：吊車梁頂面；作用方向：垂直軌道作用位置：吊車梁頂面；作用方向：垂直軌道41,max,iikjkyTTTj,k大車輪子傳遞的吊車橫向水平荷載大車輪子傳遞的吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)值，j=1、2。 因小車沿廠房跨度方向左、右行駛，有正反兩個(gè)方向的剎車情況，因小車沿廠房跨度方向左、右行駛，有正反兩個(gè)方向的剎車情況，因此對(duì)因此對(duì)Tmax,k既要考慮它向左作用又要考慮它向右作用。既要考慮它向左作用又要考慮它向右作用。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興36風(fēng)荷載風(fēng)荷載將面分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值將面分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk

35、乘以計(jì)算單元寬度乘以計(jì)算單元寬度B即得到柱頂以下的線即得到柱頂以下的線分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；因迎風(fēng)面和背風(fēng)面墻的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；因迎風(fēng)面和背風(fēng)面墻的S不同，兩側(cè)排架柱上不同，兩側(cè)排架柱上的線分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值不同，分別用的線分布荷載標(biāo)準(zhǔn)值不同，分別用q1k、q2k表示表示 ；h1h2iisisiWi,kWih,k風(fēng)向屋蓋部分受到的風(fēng)荷載通過屋架傳屋蓋部分受到的風(fēng)荷載通過屋架傳遞到柱頂；分成兩部分：柱頂?shù)介苓f到柱頂；分成兩部分：柱頂?shù)介芸诓糠趾烷芸诘轿菁共糠挚诓糠趾烷芸诘轿菁共糠?；計(jì)算單元范圍內(nèi)，某個(gè)屋面斜坡的計(jì)算單元范圍內(nèi)，某個(gè)屋面斜坡的風(fēng)荷載為風(fēng)荷載為Wi,k=Bsiwi,k，其水平方向，其水平

36、方向的分力為：的分力為：Wih,k=Bsiwi,ksini= Bsiwi,kh2i/si= B h2i wi,k柱頂集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值柱頂集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 ：kiikkwhBwBhW,21建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興375M5MkMmax,kMmin,排架可變荷載計(jì)算簡圖排架可變荷載計(jì)算簡圖155eFM054max,max,eFeDMkkkTmax,kTmax,kWkq1kq2054min,min,eFeDMkk單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014

37、版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興38二、等高排架內(nèi)力計(jì)算的二、等高排架內(nèi)力計(jì)算的剪力分配法剪力分配法、柱的抗側(cè)、柱的抗側(cè)(推推)剛度剛度在柱頂單位水平力作用下，當(dāng)僅考慮柱的在柱頂單位水平力作用下，當(dāng)僅考慮柱的彎曲變形時(shí)，柱頂?shù)乃轿灰朴蓮澢冃螘r(shí)，柱頂?shù)乃轿灰朴山Y(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)的圖乘法可求得的圖乘法可求得lEICHu03) 11(1330nCluIIn HHu與與、有關(guān)。有關(guān)。30/1HEICuDl1/u反映了柱抵抗水平側(cè)移的能力，一般稱它為柱的反映了柱抵抗水平側(cè)移的能力，一般稱它為柱的“抗側(cè)剛度抗側(cè)剛度”或或“抗推剛度抗推剛度”，用，用D表示，即表示，即1uuEIlEIlu抗側(cè)剛度：

38、柱頂發(fā)生單抗側(cè)剛度：柱頂發(fā)生單位側(cè)移，頂部所需施加位側(cè)移，頂部所需施加的力（等于柱內(nèi)剪力）的力（等于柱內(nèi)剪力）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興392 2、柱頂作用集中荷載時(shí)的柱頂作用集中荷載時(shí)的剪力分配法剪力分配法F1uiunu1ViVnVniiVF1由平衡條件：由平衡條件：iiiuDV由物理?xiàng)l件：由物理?xiàng)l件：由幾何條件：由幾何條件：niuuu1可求得：可求得：FViinjjinjjiiuuDD11/1/1稱為柱稱為柱i的剪力分配系數(shù)。的剪力分配系數(shù)。單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析D1DiD

39、n建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興40、任意荷載作用時(shí)的剪力分配、任意荷載作用時(shí)的剪力分配R在柱頂加上不動(dòng)鉸支座，利用圖表求出內(nèi)力和支座反力；在柱頂加上不動(dòng)鉸支座，利用圖表求出內(nèi)力和支座反力；將支座反力反向作用于柱頂，求出內(nèi)力；將支座反力反向作用于柱頂，求出內(nèi)力；將上述兩種情況的內(nèi)力疊加。將上述兩種情況的內(nèi)力疊加。單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析5M5MkMmin,kTmax,kWkq1kq2kMmax,5M5MkMmin,kTmax,kMmax,kWkq1kq2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課

40、件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興41三、水平位移計(jì)算為了保證吊車的正常運(yùn)行，需要控制廠房的水平位移。為了保證吊車的正常運(yùn)行，需要控制廠房的水平位移。正常使用極限狀態(tài)，考慮一臺(tái)最大吊車的橫向水平荷載作用，正常使用極限狀態(tài)，考慮一臺(tái)最大吊車的橫向水平荷載作用，吊車梁頂處的水平位移吊車梁頂處的水平位移u uk k應(yīng)滿足：應(yīng)滿足：mm10Ku且且1800KKHu2200KKHu（輕、中級(jí)工作制）（輕、中級(jí)工作制）（重、特重級(jí)工作制）（重、特重級(jí)工作制）ABHKkTmax,Ku當(dāng)當(dāng)mm5Ku時(shí)可不驗(yàn)算相對(duì)位移。時(shí)可不驗(yàn)算相對(duì)位移。單層廠房3.1種類與布置3.2.1排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)

41、3.2主體結(jié)構(gòu)分析主體結(jié)構(gòu)分析kTmax,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興42四、排架分析模型討論1 1、排架結(jié)構(gòu)的空間作用、排架結(jié)構(gòu)的空間作用結(jié)構(gòu)均勻、荷載均勻結(jié)構(gòu)均勻、荷載均勻FFFFFau結(jié)構(gòu)不均勻、荷載均勻結(jié)構(gòu)不均勻、荷載均勻FFFFFbu結(jié)構(gòu)均勻、荷載不均勻結(jié)構(gòu)均勻、荷載不均勻Fcu在在b b、c c兩種情況下，其最大側(cè)向位移量兩種情況下，其最大側(cè)向位移量即在即在b b、c c兩種情況的側(cè)移小于按平面排架計(jì)算的側(cè)移。兩種情況的側(cè)移小于按平面排架計(jì)算的側(cè)移。aubucu、 0M000.55的偏心受的偏心受壓構(gòu)件尚應(yīng)根據(jù)內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合壓

42、構(gòu)件尚應(yīng)根據(jù)內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合值進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算；值進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算；施工階段應(yīng)進(jìn)行吊裝驗(yàn)算，包施工階段應(yīng)進(jìn)行吊裝驗(yàn)算，包括正截面承載力和裂縫寬度計(jì)算括正截面承載力和裂縫寬度計(jì)算 吊點(diǎn)g1g3g2M1M3M296單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)砼柱截面設(shè)計(jì)二、柱的構(gòu)造要求二、柱的構(gòu)造要求縱向受力鋼筋直徑不宜小于縱向受力鋼筋直徑不宜小于12mm，全部縱向受力鋼筋的配筋率，全部縱向受力鋼筋的配筋率不宜超過不宜超過5%；柱截面每邊縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于；柱截面每邊縱向鋼筋的配筋率不應(yīng)小于0.2%；縱向鋼

43、筋凈距不應(yīng)小于縱向鋼筋凈距不應(yīng)小于50mm；垂直于彎矩作用平面的縱向受力；垂直于彎矩作用平面的縱向受力鋼筋的中距不應(yīng)大于鋼筋的中距不應(yīng)大于300mm。箍筋直徑不小于最大縱筋直徑四分之一，且不小于箍筋直徑不小于最大縱筋直徑四分之一，且不小于6mm；當(dāng)柱中；當(dāng)柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率大于全部縱向受力鋼筋的配筋率大于3%時(shí)，箍筋直徑不應(yīng)小于時(shí)，箍筋直徑不應(yīng)小于8mm；箍筋間距不應(yīng)大于箍筋間距不應(yīng)大于400mm及構(gòu)件的短邊尺寸，且不大于及構(gòu)件的短邊尺寸，且不大于15倍最小倍最小縱筋直徑；當(dāng)柱截面的短邊尺寸大于縱筋直徑；當(dāng)柱截面的短邊尺寸大于400且各邊縱向鋼筋多于且各邊縱向鋼筋多于3根時(shí)，根時(shí)，或

44、各邊縱向鋼筋多于或各邊縱向鋼筋多于4根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興97三、牛腿設(shè)計(jì)三、牛腿設(shè)計(jì)ah0：長牛腿；：長牛腿；ah0：短牛腿：短牛腿p試驗(yàn)試驗(yàn)研究研究應(yīng)力分布應(yīng)力分布牛腿上部主拉應(yīng)力跡線基本上與牛腿邊緣平行；牛腿上部主拉應(yīng)力跡線基本上與牛腿邊緣平行；牛腿下部主壓應(yīng)力跡線大致與牛腿下部主壓應(yīng)力跡線大致與abab連線平行；連線平行；牛腿中、下部主拉應(yīng)力跡線是傾斜的。牛腿中、下部主拉應(yīng)力跡線是傾斜的。單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)

45、3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)砼柱截面設(shè)計(jì)h0haF建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興98裂縫開展裂縫開展當(dāng)達(dá)到極限荷載的當(dāng)達(dá)到極限荷載的2040%，出現(xiàn)垂直裂縫，出現(xiàn)垂直裂縫；在極限荷載的在極限荷載的4060%，出現(xiàn)第一條斜裂縫，出現(xiàn)第一條斜裂縫；約極限荷載的約極限荷載的80%，突然出現(xiàn)第二條斜裂縫，突然出現(xiàn)第二條斜裂縫。F破壞形態(tài)破壞形態(tài)剪切破壞剪切破壞1 . 0/0ha斜壓破壞斜壓破壞75. 01 . 0/0ha彎壓破壞彎壓破壞75. 0/0haF局部承壓破壞局部承壓破壞單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2

46、主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)砼柱截面設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興99截面尺寸截面尺寸p截面設(shè)計(jì)（截面尺寸、截面配筋、構(gòu)造）截面設(shè)計(jì)（截面尺寸、截面配筋、構(gòu)造）截面高度根據(jù)斜截面抗裂，按下式確定：截面高度根據(jù)斜截面抗裂，按下式確定：005 . 05 . 01habhfFFFtkvkhkvkF Fvkvk作用在牛腿頂部的豎向力標(biāo)準(zhǔn)組合值；作用在牛腿頂部的豎向力標(biāo)準(zhǔn)組合值；F Fhkhk作用在牛腿頂部的水平力標(biāo)準(zhǔn)組合值；作用在牛腿頂部的水平力標(biāo)準(zhǔn)組合值； 裂縫控制系數(shù)，需作疲勞驗(yàn)算的牛

47、腿取裂縫控制系數(shù)，需作疲勞驗(yàn)算的牛腿取0.65，其余，其余0.8；b b 牛腿寬度，同柱寬；牛腿寬度，同柱寬；a 考慮安裝偏差考慮安裝偏差20mm20mm，當(dāng)，當(dāng)a0 0取取a=0=0。為防止局部受壓破壞，加載板尺寸應(yīng)滿足：為防止局部受壓破壞，加載板尺寸應(yīng)滿足：Fvs0.75fcA單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)砼柱截面設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興100截面配筋截面配筋yh0yvsfF2 . 1hf85. 0aFAvFa0h0hhF

48、抵抗豎向力產(chǎn)生的彎矩所需鋼筋抵抗豎向力產(chǎn)生的彎矩所需鋼筋A(yù)s1yvsfhaFA01近似取近似取=0.85抵抗水平力所需鋼筋抵抗水平力所需鋼筋A(yù)s2020)(hfAhaFysshyhyhssfFfhFhaA2 . 1)(002單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)砼柱截面設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興101構(gòu)造構(gòu)造水平箍筋：水平箍筋：彎起鋼筋：彎起鋼筋：2h0/3范圍內(nèi)箍筋總面積不范圍內(nèi)箍筋總面積不少于少于As1/2；S=100150，d=6

49、 12a/h00.3時(shí)時(shí)應(yīng)設(shè)彎起筋，布置在牛腿上部應(yīng)設(shè)彎起筋，布置在牛腿上部l/6至至l/2之間的范圍內(nèi)之間的范圍內(nèi) ；不能用縱向鋼筋兼作彎起鋼筋；不能用縱向鋼筋兼作彎起鋼筋；面積不少于面積不少于As1/2、0.15%bh0，數(shù)量不少于根，直徑，數(shù)量不少于根，直徑d12單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)砼柱截面設(shè)計(jì)1500.4la15d彎起鋼筋水平箍筋ll/2l/6縱向鋼筋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興102單層廠房3.1種類與布置3.3.

50、1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)3.3.4鋼梁、柱截面設(shè)計(jì)鋼梁、柱截面設(shè)計(jì)3.3.4鋼門式剛架梁、柱截面設(shè)計(jì)一、剛架梁一、剛架梁水平剛架梁或坡度水平剛架梁或坡度i5的剛架梁可不考慮軸力的影響，按受彎構(gòu)件的剛架梁可不考慮軸力的影響，按受彎構(gòu)件進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計(jì)算；以及正進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定計(jì)算；以及正常使用極限狀態(tài)的撓度驗(yàn)算；常使用極限狀態(tài)的撓度驗(yàn)算； 橫梁側(cè)向支承點(diǎn)長度不超過翼緣寬度橫梁側(cè)向支承點(diǎn)長度不超過翼緣寬度16(235/fy)1/2倍時(shí)，整體穩(wěn)倍時(shí)，整體穩(wěn)定可不

51、算；定可不算；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興103二、剛架柱二、剛架柱門式剛架柱按壓彎構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定計(jì)算以門式剛架柱按壓彎構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定計(jì)算以及剛度驗(yàn)算；及剛度驗(yàn)算；楔形柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定按式楔形柱在剛架平面內(nèi)的整體穩(wěn)定按式(3.3.13)計(jì)算；計(jì)算；楔形柱在剛架平面外的整體穩(wěn)定按式楔形柱在剛架平面外的整體穩(wěn)定按式(3.3.14)分段計(jì)算：分段計(jì)算： 變截面柱下端鉸接時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算柱端的受剪承載力變截面柱下端鉸接時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算柱端的受剪承載力 。單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)

52、分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)3.3.4鋼梁、柱截面設(shè)計(jì)鋼梁、柱截面設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興1043.3.5 剛架連接設(shè)計(jì)一、梁柱節(jié)點(diǎn)一、梁柱節(jié)點(diǎn)(a)豎放端板(c)斜放端板(b)平放端板形式：三種；端板之間形式：三種；端板之間用高強(qiáng)螺栓連接；端板與用高強(qiáng)螺栓連接；端板與梁、柱翼緣和腹板間的連梁、柱翼緣和腹板間的連接采用全熔透對(duì)接焊縫；接采用全熔透對(duì)接焊縫； 設(shè)計(jì)內(nèi)容：包括確定端板厚度、螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算、梁柱節(jié)點(diǎn)域的設(shè)計(jì)內(nèi)容：包括確定端板厚度、螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算、梁柱節(jié)點(diǎn)域的剪應(yīng)力驗(yàn)算和螺栓處腹

53、板強(qiáng)度驗(yàn)算剪應(yīng)力驗(yàn)算和螺栓處腹板強(qiáng)度驗(yàn)算 ；端板的厚度根據(jù)端板支承條件按圖端板的厚度根據(jù)端板支承條件按圖3.3.14確定，且不宜小于確定，且不宜小于16mm 螺栓按同時(shí)承受剪力和拉力驗(yàn)算強(qiáng)度。螺栓按同時(shí)承受剪力和拉力驗(yàn)算強(qiáng)度。 節(jié)點(diǎn)域按式節(jié)點(diǎn)域按式(3.3.10)驗(yàn)算剪應(yīng)力：驗(yàn)算剪應(yīng)力： 梁、柱腹板的強(qiáng)度按式梁、柱腹板的強(qiáng)度按式(3.3.11)計(jì)算。計(jì)算。單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)3.3.4鋼梁、柱截面設(shè)計(jì)3.3.5剛架連接設(shè)計(jì)剛架連接設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014

54、版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興105建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興二、柱腳節(jié)點(diǎn)二、柱腳節(jié)點(diǎn)底板螺栓(a)靴梁(b)靴梁隔板LBcca1tt隔板靴梁(c)靴梁肋板形式：鉸接和剛接形式：鉸接和剛接柱軸力水平焊縫底板柱軸力豎向焊縫靴梁和隔板底板水平焊縫鉸接柱腳 106剛接柱腳 755075501.5hchc(c) 埋入式圓柱頭焊釘縱向鋼筋箍筋圓 柱 頭焊釘180(b) 外包式底板(a) 露出式靴梁肋板錨栓承托底板錨栓抗剪鍵NMVNMZeZeDDss/3LBca1ttcmaxmin單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)

55、構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)3.3.4鋼梁、柱截面設(shè)計(jì)3.3.5剛架連接設(shè)計(jì)剛架連接設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興107建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興露出式剛接柱腳設(shè)計(jì)要點(diǎn)露出式剛接柱腳設(shè)計(jì)要點(diǎn)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括底板、靴梁、隔板、肋板和錨栓。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括底板、靴梁、隔板、肋板和錨栓。 柱腳底板平面尺寸取決于基礎(chǔ)材料的抗壓強(qiáng)度；底板厚度由以柱柱腳底板平面尺寸取決于基礎(chǔ)材料的抗壓強(qiáng)度；底板厚度由以柱身、靴梁、隔板和肋板等為支座的各區(qū)格板的抗彎

56、承載力確定身、靴梁、隔板和肋板等為支座的各區(qū)格板的抗彎承載力確定 ； 靴梁肋板兩 相 鄰 邊固支板三邊固支板108靴梁高度根據(jù)傳遞柱翼緣壓力所需要的靴梁與柱身之間的豎向焊靴梁高度根據(jù)傳遞柱翼緣壓力所需要的靴梁與柱身之間的豎向焊縫長度確定，并按在底板反力作用下、支承于柱側(cè)邊的雙外伸梁驗(yàn)縫長度確定，并按在底板反力作用下、支承于柱側(cè)邊的雙外伸梁驗(yàn)算抗彎和抗剪強(qiáng)度；算抗彎和抗剪強(qiáng)度； 靴梁厚度取略小于柱翼板厚度；靴梁厚度取略小于柱翼板厚度； 靴梁與底板靴梁與底板的連接焊縫按靴梁負(fù)荷范圍內(nèi)的底板反力計(jì)算；的連接焊縫按靴梁負(fù)荷范圍內(nèi)的底板反力計(jì)算；靴梁立柱隔板按支承于靴梁的簡支梁驗(yàn)算抗彎、抗剪強(qiáng)度，荷載取

57、隔板負(fù)隔板按支承于靴梁的簡支梁驗(yàn)算抗彎、抗剪強(qiáng)度，荷載取隔板負(fù)荷范圍內(nèi)的底板反力；荷范圍內(nèi)的底板反力； 肋板按懸臂梁計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容及方法同隔板；肋板按懸臂梁計(jì)算，計(jì)算內(nèi)容及方法同隔板；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興109當(dāng)?shù)装迮c基礎(chǔ)接觸面的最小應(yīng)力出現(xiàn)負(fù)值時(shí)需由錨栓來承擔(dān)拉力。當(dāng)?shù)装迮c基礎(chǔ)接觸面的最小應(yīng)力出現(xiàn)負(fù)值時(shí)需由錨栓來承擔(dān)拉力。 單層廠房3.1種類與布置3.3.1荷載效應(yīng)組合3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)主構(gòu)件設(shè)計(jì)3.3.2構(gòu)件計(jì)算長度3.3.3砼柱截面設(shè)計(jì)3.3.4鋼梁、柱截面設(shè)計(jì)3.3.5剛架連接設(shè)計(jì)剛架連接設(shè)計(jì)錨栓總拉力錨

58、栓總拉力Z為：為： Z=(M-NeD)/( ez+ eD) NMZeZeDDss/3maxminM、N彎矩、軸力設(shè)計(jì)值；彎矩、軸力設(shè)計(jì)值；ez錨栓位置到底板中心的距離；錨栓位置到底板中心的距離；eD壓應(yīng)力合力作用點(diǎn)到底板中心的距離，壓應(yīng)力合力作用點(diǎn)到底板中心的距離，eD=L/2-s/3，s=Lmax/(max+|min|)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興1103.4 柱間支撐設(shè)計(jì)3.4.1內(nèi)力分析lHuHlW1T+W2lHuHlW1T+W2一、計(jì)算簡圖一、計(jì)算簡圖為簡化，將柱與基礎(chǔ)的為簡化，將柱與基礎(chǔ)的連接以及上、下段柱的交連接以及上、下

59、段柱的交接處也視為鉸接；接處也視為鉸接；二、荷載二、荷載包括由房屋兩端或一端的山墻傳來的縱向風(fēng)荷載、吊車縱向水平包括由房屋兩端或一端的山墻傳來的縱向風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載和保證柱子平面外穩(wěn)定的支撐力（對(duì)鋼結(jié)構(gòu)）；荷載和保證柱子平面外穩(wěn)定的支撐力（對(duì)鋼結(jié)構(gòu)）； 交叉腹桿可以按壓桿體系交叉腹桿可以按壓桿體系設(shè)計(jì)；也可以按拉桿體系設(shè)計(jì)；也可以按拉桿體系設(shè)計(jì)，如圖中的虛線所示。設(shè)計(jì)，如圖中的虛線所示。 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興111單層廠房3.1種類與布置3.4.1內(nèi)力分析內(nèi)力分析3.2主體結(jié)構(gòu)分析3.3主構(gòu)件設(shè)計(jì)山墻風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載抗

60、風(fēng)柱基礎(chǔ)屋架柱頂柱間支撐當(dāng)設(shè)有抗風(fēng)桁架時(shí)，抗風(fēng)桁架是抗風(fēng)柱的中間支點(diǎn)，一部分風(fēng)荷當(dāng)設(shè)有抗風(fēng)桁架時(shí)，抗風(fēng)桁架是抗風(fēng)柱的中間支點(diǎn)，一部分風(fēng)荷載通過抗風(fēng)桁架傳給柱間支撐（載通過抗風(fēng)桁架傳給柱間支撐（W2）。）。吊車縱向水平荷載通過吊車梁傳遞到柱間支撐。吊車縱向水平荷載通過吊車梁傳遞到柱間支撐。支撐系統(tǒng)所受的支撐力設(shè)計(jì)值按下列公式計(jì)算：支撐系統(tǒng)所受的支撐力設(shè)計(jì)值按下列公式計(jì)算： )4 . 06 . 0(601nNFniibn3.4柱間支撐設(shè)計(jì)柱間支撐設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課件課件20142014版版. .東南大學(xué)邱洪興東南大學(xué)邱洪興112單層廠房3.1種類與布置3.4.1內(nèi)力分析3.2主體結(jié)構(gòu)分