單層廠房的主要結構構件本章內容：單層廠房主要結構構件學習重點：掌握各構件的作用、位置及構造方式。本章內容14.1

承重柱14.2

基礎與基礎梁14.3

屋蓋結構構件14.4

吊車梁、連系梁、圈梁14.5

抗風柱與支撐系統

第九章

單層廠房的主要結構構件

第一節基礎與基礎梁第二節柱

第三節屋蓋

第四節吊車梁、連系梁與圈梁

第五節支撐系統第一節基礎與基礎梁

一、基礎二、基礎梁

2.4柱下獨立基礎設計獨立基礎形式：平板式基礎（杯形基礎）(a)、(b)、(c)板肋式基礎（杯口、肋板預制）(d)殼體基礎(e)倒圓臺板式基礎(f)樁基2.4.1概述a)b)杯口杯底預制柱c)底板肋d)e)f)單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.4.1概述2.4基礎設計2.4.2平板式基礎2.4.2平板式獨立基礎設計一、地基基礎破壞類型地基破壞沖切破壞受彎破壞二、設計內容：￠地基計算（確定底板尺寸）￠抗沖切承載力計算（確定基礎高度）￠受彎承載力計算（確定底板配筋）￠構造（根據工程經驗）￠基礎是絕對剛性的；￠基底某點反力與該點的地基沉降成正比。三、地基計算假定軸心受壓基礎取對于甲級、乙級和部分丙級建筑，還需進行變形驗算。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.4.1概述2.4基礎設計2.4.2平板式基礎單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.4.1概述2.4基礎設計2.4.2平板式基礎偏心受壓基礎令當時，地基承載力應滿足：單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.4.1概述2.4基礎設計2.4.2平板式基礎四、抗沖切承載力計算沿柱邊沖切沿變階處沖切基礎高度尚應滿足抗剪承載力：NMpnh0450450NMpnh0450450h0h0h0h0bbbtABCDEFh0h0h0h0bbbtABDEFC單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.4.1概述2.4基礎設計2.4.2平板式基礎五、受彎承載力計算短邊方向：長邊方向：Npnh0IAs2As1bhClbCABCD*II*e2IIIIe1單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.4.1概述2.4基礎設計2.4.2平板式基礎六、構造要求材料混凝土：C20；鋼筋：保護層厚度有100厚素混凝土墊層時，為35；沒有墊層時為70。插入深度應滿足表2-5的要求（與柱截面形式和截面尺寸有關）縱筋錨固要求吊裝時的穩定要求（5%柱長）單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.4.1概述2.4基礎設計2.4.2平板式基礎六、構造要求杯底厚度、杯壁厚度見表2-6。杯壁配筋柱軸心或小偏心受壓且時可不配筋；，大偏心受壓且柱軸心或小偏心受壓且時可按構造配筋；其它情況按計算配筋。一、基礎（一）基礎的類型

單層工業廠房的基礎一般做成獨立式基礎，其形式有錐臺形基礎、薄殼基礎、板肋基礎等。根據廠房荷載及地基情況，還可采用條形基礎和樁基礎等，如圖9-1、9-2、9-3所示。

9-1

獨立基礎

9-2條形基礎9-3樁基礎（二）獨立式基礎構造

1.現澆柱下基礎

基礎與柱均為現場澆筑，但不同時施工。

9-4現澆柱下基礎

2.預制柱下杯形基礎

當柱為預制時，基礎的頂部做成杯口形式，柱安裝于杯口內，這種基礎稱為杯形基礎。

9-5預制柱下杯形基礎二、基礎梁設置基礎梁的原因：

一般廠房將外墻或內墻砌筑在基礎梁上，基礎梁端架設在相鄰獨立基礎的頂面，可使內、外墻和柱一起沉降，墻面不易開裂

9-6基礎梁于基礎的連接基礎梁：標志長度：6m截面形式：上寬下窄的梯形截面有預應力、非預應力鋼筋混凝土兩種

9-7基礎梁截面形式基礎梁擱置的構造要求1）基礎梁頂面標高應至少低于室內地坪50mm，高于室外地坪100mm。2）基礎梁一般直接擱置在基礎頂面上，當基礎較深時，可采用加墊塊、設置高杯口基礎或在柱下部分加設牛腿等措施，如圖9-8所示。3）基礎產生沉降時，基礎梁底的堅實土將對梁產生反拱作用；寒冷地區土壤凍脹也將對基礎梁產生反拱作用，因此在基礎梁底部應留有50~100mm的空隙，寒冷地區基礎梁底鋪設厚度≥300mm的松散材料，如礦渣、干砂，如圖9-9所示。

9-8

基礎梁的位置與擱置方式9-9

基礎梁防凍措施第二節柱

一、排架柱

二、抗風柱

一、排架柱（一）柱的類型（二）柱的構造

（一）柱的類型磚柱鋼柱鋼筋混凝土柱

單肢柱：截面形式有矩形、工字形及空心管柱。

雙肢柱：是由兩肢矩形柱或兩肢空心管柱，用腹

桿（平腹桿或斜腹桿）連接而成。見圖9-109-10

柱子的類型（二）柱的構造

1.工字形柱2.雙肢柱3.牛腿4.柱的預埋件1.工字形柱2.雙肢柱3.牛腿要求如下：牛腿外緣高度hk應大于或等于h/3，且不小于200mm。支承吊車梁的牛腿，其支承板邊與吊車梁外緣的距離不宜小于70mm（其中包括20mm的施工誤差）。牛腿挑出距離d大于100mm時，牛腿底面的傾斜角β宜小于或等于45°，當d小于等于100mm時，β可為0。

見下頁圖

實腹式牛腿的構造4.柱的預埋件二、抗風柱

抗風柱與屋架的連接多為鉸接，在構造處理上必須滿足以下要求：水平方向應有可靠的連接，以保證有效地傳遞風荷載。在豎向應使屋架與抗風柱之間有一定的相對豎向位移的可能性。屋架與抗風柱之間一般采用彈簧鋼板連接，見圖9-15。廠房沉降大時用螺栓連接圖9-16。9-15抗風柱與屋架用彈簧板連接9-16抗風柱與屋架用螺栓連接第三節屋蓋

一、屋蓋結構體系二、屋蓋的承重構件三、屋蓋的覆蓋四、屋蓋構件間的連接

一、屋蓋結構體系無檁體系

是將大型屋面板直接放在屋架（或屋面梁）上，屋架（屋面梁）放在柱子上。適用于大、中型廠房。有檁體系

是將各種小型屋面板（或瓦）直接放在檁條上，檁條支承在屋架（或屋面梁）上，屋架（屋面梁）放在柱子上。適用于小型廠房和吊車噸位小的中型工業廠房。見下頁圖

9-17屋蓋結構體系二、屋蓋的承重構件

（一）屋面梁（二）屋架（三）托架

2.5.1概述屋面板屋架（屋面梁）無檁體系檁條屋架（屋面梁）有檁體系瓦（瓦楞鐵皮、石棉瓦、波形鋼板、鋼絲網水泥板）2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、屋架種類混凝土屋架鋼筋混凝土三角形屋架鋼筋混凝土折線形屋架預應力混凝土折線形屋架預應力混凝土梯形屋架預應力混凝土直腹桿屋架鋼屋架組合屋架三角形鋼屋架梯形鋼屋架矩形鋼屋架曲拱鋼屋架單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、屋架形式與桿件尺寸要求高跨比1/10~1/6，外形應接近簡支梁的彎矩圖。混凝土屋架節間長度：上弦3米、4.5米、6米；下弦4.5米、6米；桿件尺寸：上弦不小于200×180；下弦不小于200×140；腹桿不小于100×100；長細比不大于40（拉）、35（壓）鋼屋架節間長度：上弦1.5米或3米，有檁體系0.8~3m；下弦3米；長細比：受壓150；受拉350（250）單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、屋架內力分析1.計算模型按多跨折線連續梁計算上弦彎矩（主彎矩）；按鉸接桁架計算桿件軸力。2.荷載自重（建筑層、屋面板、屋架、支撐）活載（屋面活載、雪載、積灰載）施工荷載單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析3.荷載組合恒載+全跨[屋面活載（雪載）+積灰載]；恒載+半跨雪載或灰載；屋架與支撐自重+半跨[屋面板自重+施工荷載]。4.內力上弦：彎矩和軸向壓力；腹桿和下弦：軸力。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析5.計算模型的誤差及措施鉸接（對腹桿的影響不大）實際上，由于腹桿的變形，使上弦節點產生位移，從而使在上弦桿中引起附加彎矩，稱為次彎矩。上弦節點為不動鉸支座措施：將上弦桿和端部斜桿的截面（鋼結構）或配筋量（混凝土結構）適當增加。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、鋼屋架構件設計1.桿件的計算長度平面內弦桿、支座斜桿、支座豎桿其他腹桿平面外弦桿支座斜桿、支座豎桿和其他腹桿斜平面支座斜桿、支座豎桿其他腹桿（側向支承點間距）單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計當弦桿側向支承點間的距離為兩倍節間長度，且兩個節間桿件的內力不等時，平面外計算長度按下式取：支撐，—較大的壓力，取正號；—較小的壓力或拉力，拉力取負號。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計2.截面選型屋架上弦：平面外計算長度一般為平面內計算長度的兩倍，如無局部彎矩，故宜采用短肢相拼的T形截面，支座斜桿：因平面內和平面外計算長度相等，采用長肢相拼的T形截面比較合理；如有較大的局部彎矩，可采用長肢相拼的T形截面，以提高平面內的抗彎能力，此時單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計屋架下弦：平面外計算長度一般很大，故宜采用短肢相拼的T形截面。計算長度范圍內的墊板數不應少于2塊。其他腹桿：因T形截面，與豎向支撐相連的豎腹桿宜采用等肢角鋼組成的十字形截面，使節點連接不偏心；軸力特別小的腹桿也可采用單角鋼。，宜采用等肢角鋼組成的50~8015~2040i(80i)III—I單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計3.截面計算軸心拉桿：軸心壓桿：（強度要求，當截面無削弱時可不計算）（穩定要求）假定長細比（弦桿70~100，腹桿100~120）查得值計算A，同時算出根據選擇角鋼，用實際的進行穩定驗算，如不滿足重新選擇，直至滿足。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計偏心受拉：—截面塑性發展系數，動力荷載取1；—受拉最大纖維的凈截面抵抗矩。偏心受壓：強度要求：—受壓最大纖維的凈截面抵抗矩。平面內穩定：—平面內軸壓構件穩定系數；—平面內受壓纖維毛截面抵抗矩—歐拉臨界力；—等效彎矩系數。平面外穩定：—受彎構件的整體穩定系數；—等效彎矩系數。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計4.節點設計一般要求￠各桿件的形心線應盡量與屋架幾何軸線重合，并匯交于節點中心，考慮到施工方便，肢背到軸線的距離可取5mm的倍數；￠對變截面弦桿，宜采用肢背平齊的連接方式，變截面的兩部分形心線的中線應與屋架幾何軸線重合；桿件形心線桿件形心線屋架軸線單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計￠節點板上各桿件之間的凈距不宜小于20mm；￠桿件端部宜采用直切，即切割面與軸線垂直，為了減小節點板也可采用斜切。允許的斜切形式不允許的斜切形式單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計計算與構造選定節點板厚度節點板厚度：根據最大內力選用，見表2-10。計算焊縫長度確定節點板大小焊縫計算：￠一般節點計算腹桿與節點板連接焊縫時，桿件的內力按照桿件的最大內力取值，而計算弦桿與節點板連接焊縫時，桿件的內力按照二節間之間的最大內力差取值：肢背：肢尖：內力分配系數角鋼拼接形式K1K2等邊角鋼0.70.3不等邊角鋼短肢相拼0.750.25不等邊角鋼長肢相拼0.650.35單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計￠有集中荷載的節點有集中荷載時，弦桿與節點板的連接焊縫需考慮弦桿內力與集中荷載的共同作用。上弦為了擱置屋面板，常將節點板縮進肢背而采用塞焊。塞焊可作為兩條的角焊縫計算，因焊縫質量不易保證，焊縫強度設計值乘以0.8的折減系數。肢背：肢尖：B

單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計假定集中荷載由肢背塞焊縫承擔；上弦相鄰節間內力差由肢尖焊縫承擔。有集中荷載時，上弦節點亦可按下述方法計算。肢背塞焊縫肢尖角焊縫——為肢尖焊縫至桿件形心的距離。其中單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計￠弦桿的拼接節點拼接角鋼采用與弦桿相同的截面。拼接角鋼的長度應按拼接角鋼與弦桿的連接焊縫長度確定，，對下弦桿取d=10~20mm，對上弦桿取d=30~50mm，l不宜小于600mm。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計其中連接焊縫長度上弦按弦桿最大內力確定：下弦按下弦截面面積等強度確定：對于上弦假定集中荷載由肢背的塞焊縫承擔，肢尖焊縫承擔上弦內力的15%，并考慮此力產生的偏心彎矩。弦桿與節點板的焊縫長度對于下弦按兩側下弦較大內力的15%和兩側下弦的內力差兩者中的大值計算；單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋面構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計￠支座節點支座節點包括節點板、加勁肋、底板和錨栓等。當采用混凝土排架柱時，底板的尺寸根據混凝土局部受壓承載力確定，厚度一般取20mm；節點板的大小由桿件與節點板的連接焊縫長度確定，下弦水平肢的底面與支座底板之間的凈距不應小于水平肢的寬度和130mm；加勁肋與節點板的垂直焊縫可假定其承擔支座反力25%計算，并考慮焊縫為偏心受力；單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.5.2屋架設計一、種類二、形狀與尺寸三、內力分析四、構件設計支座節點板、加勁板與支座底板的水平連接焊縫按下式計算：錨栓預埋于支撐構件的混凝土中，直徑一般取20~25mm，底板上的錨栓孔直徑一般為錨栓直徑的2~2.5倍。單廠設計2.1組成與布置2.2結構分析2.3排架柱設計2.5.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.5.2屋架設計2.5.3屋面其他構件一、屋面板二、檁條三、托架四、天窗架2.5.3屋面其它構件（一）屋面梁屋面梁又稱薄腹梁，其斷面呈T形和工字形，有單坡和雙坡之分。單坡屋面梁適用于6m、9m、12m的跨度。雙坡屋面梁適用于9m、12m、15m、18m的跨度，屋面梁的坡度比較平緩，一般為1/8～1/12。屋面梁的特點是形狀簡單、制作安裝方便、穩定性好、可以不加支撐，但自重較大。見下頁圖9-18屋面梁（二）屋架

1.鋼筋混凝土桁架式（1）三角形屋架（2）梯形屋架（3）折線形屋架（4）拱形屋架2.鋼筋混凝土兩鉸拱和三鉸拱屋架

（1）三角形屋架

屋架的外形如等腰三角形，屋面坡度為1/3～1/5，適用于跨度為9m、12m、15m的中、輕型廠房，如圖所示。1.鋼筋混凝土桁架式屋架圖9-19

三角形屋架

（2）梯形屋架

屋架的上弦桿件坡度一致，屋面坡度一般為1/10~1/12，適用于跨度為18m、24m、30m的中型廠房。圖9-20梯形屋架（3）折線形屋架屋架上的弦桿件是由若干段折線形桿件組成。屋面坡度一般為1/5～1/15。適用于15m、18m、24m、36m的中型和重型工業廠房，見下頁圖。9-21折線形屋架（4）拱形屋架屋架的上弦桿件是由若干段曲線形桿件組成。屋面坡度一般為1/3～1/30。適用于18m、24m、36m的中、重型工業廠房。圖9-22拱形屋架2.鋼筋混凝土兩鉸拱和三鉸拱屋架屋架上弦采用鋼筋混凝土或預應力鋼筋混凝土桿件。下弦采用角鋼或鋼筋。屋面坡度一般為1/4～1/10。適用于9m、12m、15m、18m的中、輕型廠房。

見下頁圖9-23兩鉸拱屋架（三）托架因工藝要求或設備安裝的需要，柱距需為12m，而屋架的間距和大型屋面板長度仍為6m時，需在12m的柱距間設置托架。托架將屋架上的荷載傳給柱子。托架一般采用預應力混凝土托架或鋼托架。

見下頁圖9-24托架及布置三、屋蓋的覆蓋

屋面板檁條1.屋面板(1)預應力鋼筋混凝土大型屋面板(2)預應力混凝土F型屋面板

(3)預應力混凝土夾心保溫屋面板

(4)鋼筋混凝土槽瓦(5)預應力混凝土單肋板(6)鋼絲網水泥波形瓦(7)石棉水泥瓦

（1）預應力鋼筋混凝土大型屋面板

無檁體系中廣泛采用的一種屋面板外形尺寸：1.5m×6m為配合屋架尺寸檐口做法，還有嵌板、檐口板和天溝板適用于中、大型和振動較大，對屋面剛度要求較高的廠房圖9-25

大型屋面板（2）預應力混凝土F形屋面板

屬于構件自防水屋面板外形尺寸：是1.5m×6m需與蓋瓦和脊配合使用適用于中、輕型非保溫廠房不適用于對屋面剛度及防水要求高的廠房圖9-26F形屋面板（3）預應力混凝土夾心保溫屋面板

具有承重、保溫、防水三種作用，故稱三合一板

外形尺寸為1.5m×6m

適用于一般保溫廠房，不適用于氣候寒冷、凍融頻繁地區和有腐蝕性氣體及濕度大的廠房圖9-27夾心保溫屋面板（4）鋼筋混凝土槽瓦

屬自防水構件

與蓋瓦、脊瓦和檁條一起使用

適用吊車噸位在10t以下中小型廠房

不適用于有腐蝕氣體、有較大振動、對屋面剛度及隔熱度要求高的廠房圖9-28鋼筋混凝土槽形板2.檁條起著支承槽瓦或小型屋面板等作用，并將屋面荷載傳給屋架預應力鋼筋混凝土倒L形檁條預應力鋼筋混凝土T形檁條圖9-29檁條四、屋蓋構件間的連接

1.屋架與柱的連接焊接螺栓連接

圖9-30屋架與

柱的連接

2.屋面板與屋架（或屋面梁）的連接

每塊屋面板的肋部底面均有預埋鐵件與屋架（或屋面梁）上弦相應處預埋鐵件相互焊接，其焊接點不少于三點，板與板縫隙均用不低于C15細石混凝土填實，如圖10-31所示。圖9-31屋面板與

屋架的連接

3.天溝板與屋架的連接

天溝板端底部的預埋鐵件與屋架上弦的預埋鐵件四點焊接，與屋面板間的縫隙加通長鋼筋，再用不低于C15混凝土填實。

如圖9-32所示

圖9-32天溝板與屋架的連接

4.檁條與屋架的連接

檁條與屋架上弦的連接有焊接和螺栓連接兩種，常采用焊接。兩個檁條在屋架上弦的對頭空隙應以水泥砂漿填實。

如圖10-33所示圖9-33檁條與屋架的連接第四節吊車梁、連系梁與圈梁一、吊車梁二、連系梁三、圈梁2.6.1概述2.6吊車梁設計要點吊車梁直接承受吊車荷載，并構成縱向排架，加強廠房縱向剛度，傳遞縱向荷載。是單層工業廠房的重要構件。吊車梁按材料可分為：混凝土吊車梁鋼吊車梁組合吊車梁變截面吊車梁等截面吊車梁魚腹式折線式實腹式下撐式桁架式下撐式吊車梁實腹式吊車梁桁架式吊車梁2.6.2吊車梁受力特點承受兩組移動的集中荷載（

和

）；吊車荷載是重復荷載，需進行疲勞驗算；吊車荷載具有動力特性；對吊車豎向荷載應乘以動力系數μ，輕、中級軟鉤1.05，重級1.1，硬鉤1.3。吊車荷載是偏心荷載，將對吊車梁（無制動梁時）產生扭矩。為了承擔橫向水平力，對于鋼吊車梁一般需設置制動梁或制動桁架單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點彎曲中心每個輪子產生的扭矩：靜力計算考慮兩臺吊車疲勞驗算考慮一臺吊車，且不考慮橫向水平荷載按影響線可求出吊車梁的單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點2.6.3混凝土吊車梁（等截面）設計要點一、計算內容靜力計算彎、剪、扭承載力裂縫寬度和撓度疲勞驗算正截面（驗算正截面受壓區混凝土邊緣的應力和受拉鋼筋的應力）斜截面（驗算中和軸處混凝土的主拉應力及箍筋和彎起鋼筋的應力）施工階段驗算（對預應力混凝土吊車梁而言）單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點2.6.3砼吊車梁二、構造要點￠截面尺寸梁高取跨度的1/4~1/12，一般有600、900、1200、1500mm四種；腹板一般取140、160、180mm，在梁端部逐漸加厚至200、250、300mm，先張法預應力可用100（臥搗）和120（豎搗），后張法預應力可用140；上翼緣寬度一般為400、500和600mm。￠連接構造￠配筋構造縱筋：不能有接頭，不宜采用光面鋼筋，肋部兩側設腰筋；箍筋：不得采用開口箍，梁端

范圍內增加20~25%；端部：沿梁高設置焊在錨板上的豎向鋼筋和水平封閉箍筋。單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點2.6.3砼吊車梁2.6.4鋼吊車梁（實腹式）設計要點一、計算內容￠強度正應力上翼緣下翼緣剪應力腹板局部壓應力折算應力￠整體穩定（有制動結構時不必驗算）￠剛度￠疲勞強度￠局部穩定（對焊接吊車梁）￠翼緣與腹板的連接單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點2.6.3砼吊車梁2.6.4鋼吊車梁￠截面尺寸二、構造要點截面高度應按照允許變形（

），并考慮建筑凈空要求和鋼板規格等；腹板厚度應該按照支座抗剪要求和局部擠壓條件確定，一般不應小于（7+3h）mm；翼緣厚度不應小于8mm，也不大于40mm；翼緣寬度一般為（1/3~1/5）h，翼緣寬度不應大于30t（Q235）或24t（Q345）,當上翼緣軌道用壓板連接時，翼緣寬度應大于300mm。單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點2.6.3砼吊車梁2.6.4鋼吊車梁￠連接構造輕、中級荷載狀態的吊車梁與制動梁或柱子在工地連接時，可采用焊接連接，應避免采用C級螺栓連接；對于重級、超重級載荷狀態應優先采高強螺栓連接。采用實腹式制動梁，吊車梁的下翼緣和制動梁的外翼緣之間每隔一定距離用斜撐桿聯系起來或用板鉸把制動梁的翼緣掛在墻架柱上單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點2.6.3砼吊車梁2.6.4鋼吊車梁￠連接構造對于設置在邊柱上跨度大于18m的輕、中級載荷狀態吊車梁和跨度大于12m的重級和超重級載荷狀態的吊車梁，應設置輔助桁架，以及水平支撐系統和豎向（即橫隔）支撐系統。輔助桁架設置在制動梁的外翼緣（或弦桿）處的豎向平面內，橫向高度與吊車梁相等，其下弦桿與吊車梁下翼緣用水平支撐相連，形成空間體系，再每隔一定距離設置豎向支撐作為橫隔以增加空間抗扭剛度，見圖2-84c。對于中間柱上成對設置的等高吊車梁，可以省去輔助桁架，只需在相鄰吊車梁的下翼緣間設置水平支撐和適當設置幾道豎向支撐。單廠設計2.2結構分析2.3排架柱設計2.6.1概述2.4基礎設計2.5屋架構件2.6吊車梁2.6.2受力特點2.6.3砼吊車梁2.6.4鋼吊車梁一、吊車梁1.吊車梁的類型2.吊車梁與柱的連接3.吊車軌道的固定4.車擋的固定1.吊車梁的類型

吊車梁按材料不同有鋼筋混凝土梁和鋼梁兩種，常采用鋼筋混凝土梁。鋼筋混凝土梁按截面形式不同有等截面和變截面兩種，如圖9-34、圖9-35所示。圖9-34

等截面吊車梁圖9-35變截面吊車梁2.吊車梁與柱的連接

吊車梁的上翼與柱間用角鋼或鋼板連接，吊車梁下部在安裝前應焊上一塊鋼墊板，并與柱牛腿上的預埋鋼板焊牢，吊車梁與柱子空隙以C20混凝土填實，如圖10-36所示。圖9-36吊車梁與柱子的連接3.吊車軌道的固定吊車梁上的鋼軌可采用TG43型鐵路鋼軌和QU80型吊車專用鋼軌。吊車梁的翼緣上留有安裝孔，安裝前先用C20混凝土墊層找平，然后鋪設鋼墊板或壓板，用螺栓固定。見圖9-37

圖9-37吊車軌道的固定4.車擋的固定

為防止吊車在行駛過程中來不及剎車而沖撞到山墻上，應在吊車梁的盡端設車擋裝置，如圖10-38所示。圖9-38車擋的固定返回二、連系梁連系梁是柱與柱之間在縱向的水平連系構件，其作用是加強廠房的縱向剛度，傳遞山墻傳來的風荷載有設在墻內和不在墻內兩種，其截面形式有矩形和L形連系梁與柱子的連接，可以采用焊接或螺栓連接

具體做法如圖9-39所示圖9-39連系梁與柱的連接返回三、圈梁圈梁是連續、封閉、在同一標高上設置的梁，作用是將砌體同廠房排架柱、抗風柱連在一起，加強廠房的整體剛度及墻的穩定性圈梁應在墻內，位置通常設在柱頂、吊車梁、窗過梁等處截面高度應不小于180mm，配筋數量主筋為4φ12，箍筋為φ6，間距200mm圈梁應與柱子伸出的預埋筋進行連接

如圖9-40所示圖9-40圈梁與柱的連接第五節支撐系統

（1）屋蓋支撐（2）柱間支撐

（1）屋蓋支撐橫向水平支撐（下弦和下弦橫向水平支撐）

縱向水平支撐（上弦或下弦縱向水平支撐）

垂直支撐縱向水平系桿

如圖10-41所示

我國《建筑抗震設計規范》（GB5001—2001）明確規定了各種支撐的布置原則

表9-1為無檁屋蓋的支撐布置要求圖9-41屋蓋支撐表9-1無檁屋蓋的支撐布置

（2）柱間支撐能提高廠房縱向剛度和穩定性按吊車梁位置分為上部支撐和下部支撐兩種

如圖9-42所示柱間支撐一般采用型鋼制作，支撐形式宜采用交叉式，其斜桿與水平面的交角不宜大于55°支撐桿件的長細比不宜超過表9-2規定的值圖9-42柱間支撐

表9-2

交叉支撐桿件的最大長細比

位置抗震設防烈度6度和7度I、Ⅱ類場地7度Ⅲ、Ⅳ類場地和8度Ⅰ、Ⅱ類場地8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度Ⅰ、Ⅱ類場地8度Ⅲ、Ⅳ類場地和9度Ⅰ、Ⅱ類場地上柱支撐250250200150下柱支撐200200150150

單層廠房的鋼筋混凝土柱基本上可分為單肢柱和雙肢柱兩類(圖14.1)。

單肢柱的截面形式有矩形、工字形、單管圓形。

雙肢柱是由兩肢矩形截面或圓形截面柱用腹桿連接而成。按腹桿形式又分為平腹桿雙肢柱和斜腹桿雙肢柱兩種。14.1承重柱14.1.1柱的截面形式鋼筋混凝土柱在廠房中的位置不同，外形也不同(圖14.2)。14.1.2邊柱、中柱、高低跨處柱的選型

柱的預埋件是指預先埋設在柱身上與其他構件連接用的各種鐵件(如鋼板、螺栓及錨拉鋼筋等)。圖14.3為柱的預埋件圖。

14.1.3柱的預埋件

裝配式鋼筋混凝土排架結構廠房的基礎一般采用獨立基礎，其中杯形基礎較為常見(圖14.4)。杯形基礎的構造要求有以下幾點：

(1)材料

(2)杯口尺寸

(3)基礎杯口頂面標高

(4)高杯形基礎(圖14.5)

(5)雙杯形基礎(圖14.6)

14.2基礎與基礎梁14.2.1基礎

采用裝配式鋼筋混凝土排架結構的廠房時，墻體僅起圍護和分隔作用，通常不再做基礎，而將墻砌在基礎梁上，基礎梁兩端擱置在杯形基礎的杯口上(圖14.7)，墻體的重量通過基礎梁傳到基礎上。14.2.2基礎梁(1)基礎梁的形狀基礎梁的斷面形狀常用倒梯形，有預應力和非預應力鋼筋混凝土兩種(圖14.8)。(2)基礎梁的位置

(3)基礎梁的擱置方式基礎梁擱置在杯形基礎頂面的方式視基礎埋置深度而定(圖14.9)。(4)防凍脹措施(圖14.10)

單層廠房屋蓋的結構形式大致分為無檁體系和有檁體系兩類(圖14.11)。

無檁體系是將大型屋面板直接焊接在屋架或屋面大梁上。

有檁體系是將各種小型屋面板擱置在檁條上，檁條支承在屋架或屋面梁上。

屋蓋結構由承重構件和覆蓋構件組成。14.3屋蓋結構構件(1)屋面大梁鋼筋混凝土屋面大梁主要用于跨度較小的廠房，有單坡和雙坡之分，單坡僅用于邊跨。截面有T形和工字形兩種，因腹板較薄故常稱其為薄腹梁。(圖14.12)

14.3.1承重構件(2)屋架

①

屋架的類型

按鋼筋的受力情況分：預應力和非預應力兩種

按材料分：木屋架、鋼筋混凝土屋架和鋼屋架

其外形通常有三角形、梯形、拱形和折線形等幾種(圖14.13)。

②

屋架的端部形式(圖14.14)

③

屋架與柱子的連接(圖14.15)

(1)屋面板屋面板分小型屋面板和大型屋面板兩種。常用的屋面板如圖