10 单层排架结构.pptx

第1页：单层厂房排架结构课件封面

单层厂房排架结构课件封面：本页为《混凝土与砌体结构设计》单层厂房排架结构课件的封面页，标注课程名称、本章主题与教学内容构成。

第2页：本课考试方法

本课考试方法

本课考试方法：开卷——只允许带参考书进入考场。只要你认真听课，理解最基本的概念，独立完成作业，不及格都难。

第3页：柱下独立基础设计

柱下独立基础设计

.柱下独立基础设计5.屋面构件6.吊车梁设计要点第11章单层排架结构1.单层厂房的结构组成与布置2.排架结构分析3.排架柱设计

第4页：单层工业厂房的结构

单层工业厂房的结构

按结构材料钢结构11.1.1单层工业厂房的结构种类砌体混合结构（Q5t,l15m）l36m）（Q250t,钢筋混凝土结构钢——混凝土混合结构排架结构（等高、不等高、锯齿形）•按结构形式11.1单层工业厂房结构组成与布置刚架结构（两铰门架、三铰门架）

第5页：等高排架不等高排架锯齿型排架

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第6页：屋面板2天沟板7排架柱基础10连系梁11

屋面板2天沟板7排架柱基础10连系梁11

屋面板2天沟板7排架柱基础10连系梁11基础梁11.1.2单层排架结构组成3天窗架4屋架12天窗架垂直支撑13屋架下弦横向支撑8抗风柱5托架6吊车梁14屋架垂直支撑15柱间支撑

第7页：横向排架荷载图

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第8页：纵向排架荷载图纵向荷载传递路线

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第9页：横向荷载传递路线

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第10页：竖向荷载传递路线

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第11页：单层排架结构

单层排架结构

单层排架结构布置1、柱网布置柱网是竖向承重构件纵横向定位轴线所形成的网格。柱距应采用6米或6米的倍数；跨度在18米以下采用3米的倍数，在18米以上采用6米的倍数。

第12页：定位轴线•墙、边柱与纵向定位轴线的关系

定位轴线•墙、边柱与纵向定位轴线的关系

、定位轴线•墙、边柱与纵向定位轴线的关系：D¢柱距6米、无吊车或Q20t边柱外缘和墙内缘与轴线重合，称封闭结合。¢柱距6米、32Q50t边柱外缘和墙内缘与轴线之间加联系尺寸D=125，称非封闭结合。¢柱距12米、或Q50t联系尺寸D=250、500。

第13页：中柱与纵向定位轴线的关系

中柱与纵向定位轴线的关系

中柱与纵向定位轴线的关系：等高跨上柱中心线与纵向轴线重合h/2h/2单柱高低跨双柱高跨Q20t高跨Q32tA=D高跨Q20tA=B+C高跨Q32tA=B+C+DA=DCBA=B+CCBA=B+C+DD

第14页：墙、柱与横向定位轴线的关系

墙、柱与横向定位轴线的关系

墙、柱与横向定位轴线的关系：伸缩缝和端部处柱600600600一般部位处柱中心线与轴线重合非承重墙：墙内缘与轴线重合墙承重墙：墙内缘与轴线的距离为半砖或半砖的倍数。

第15页：变形缝设置*伸缩缝横向伸缩缝一般采用双柱

变形缝设置*伸缩缝横向伸缩缝一般采用双柱

• 相邻部位高差很大
• 相邻跨吊车起重量悬殊
• 下卧土层有很大变化
• 各部分施工时间相差很长。*抗震缝当厂房平、立面布置复杂或结构高度、刚度相差很大时设置。

第16页：厂房的剖面布置

厂房的剖面布置

• 高度自室内地面至柱顶的高度应为300的倍数；自室内地面至牛腿的高度应为300的倍数；自室内地面至吊车轨道的标志高度应为600的倍数。
• 净空要求屋架下弦与吊车架外轮廓线的距离HC；吊车架外缘与内缘的间距220mmB280mm(Q50t)、100mm(Q75t)
• 轨道中心线与纵向轴线的距离750mm净空

第17页：支撑布置1柱间支撑作用

支撑布置1柱间支撑作用

、支撑布置1柱间支撑作用：保证厂房纵向排架的刚度和稳定；将水平荷载传至基础。位置：伸缩缝区段中央或临近中央。•屋架垂直支撑及水平系杆图作用：增加屋架的侧向稳定，防止上下弦杆的侧向颤动。位置：伸缩缝区段两端。

第18页：屋盖支撑）支撑的作用

屋盖支撑）支撑的作用

）屋盖支撑）支撑的作用①保证屋盖的整体性，提高空间刚度仅由平面桁架、檩条及屋面材料组成的屋盖结构，是一个不稳定的体系，如果将某些屋架在适当部位用支撑连系起来，成为稳定的空间体系，其余屋架再由檩条或其他构件连接在这个空间稳定体系上，就保证了整个屋盖结构的稳定。

第19页：避免压杆侧向失稳

避免压杆侧向失稳

• 承担和传递水平荷载（如纵向和横向风荷载、悬挂吊车水平荷载和地震作用等）。
• 保证结构安装时的稳定与方便屋盖的安装首先用支撑将两相邻屋架连系起来组成一个基本空间稳定体，在此基础上即可顺序进行其他构件的安装。

第20页：上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向

上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向

上弦横向水平支撑下弦横向水平支撑下弦纵向水平支撑垂直支撑系杆2）组成檩条屋面板

第21页：支撑的布置

支撑的布置

）支撑的布置①上弦横向水平支撑上弦横向水平支撑一般应设置在房屋两端或纵向温度区段两端的第一柱间或第二柱间，其最大间距为60m，否则在中间应增设一道或几道支撑。有时可将其布置在第二个柱间，但在第一个柱间要设置刚性系杆以支持端屋架和传递端墙风力。

第22页：下弦横向水平支撑当屋架间距<

下弦横向水平支撑当屋架间距&lt

下弦横向水平支撑当屋架间距&lt;12m时，尚应在屋架下弦设置横向水平支撑，一般和上弦横向水平支撑布置在同一柱间以形成空间稳定体系的基本组成部分。但当屋架跨度比较小（&lt;18m）又无吊车或其他振动设备时，可不设下弦横向水平支撑。

第23页：纵向水平支撑当房屋较高、跨度较大

纵向水平支撑当房屋较高、跨度较大

纵向水平支撑当房屋较高、跨度较大、空间刚度要求较高时，设有支承中间屋架的托架，或设有重级或大吨位的中级工作制桥式吊车等较大振动设备时，均应在屋架端节间平面内设置纵向水平支撑。一般情况可以省掉。屋架间距&lt;12m时，通常布置在屋架下弦平面。屋架间距≥12m时，宜布置在屋架的上弦平面内。下弦纵向水平支撑

第24页：纵向水平支撑当房屋较高、跨度较大（续）

纵向水平支撑当房屋较高、跨度较大（续）

支008撑-10设-11置在同一柱间。④垂直支撑垂直支撑联系屋架上、下弦水平支撑，并和屋架水平支撑一起形成几何不变的屋盖空间结构，是上弦横向水平支撑的支承点，在屋盖安装过程中保证屋盖稳定。屋架的垂直支撑应与上、下弦横向水平

第25页：系杆

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第26页：系杆（续）

系杆（续）

杆08-1。0-26作用：系杆能保证无横向水平支撑的所有屋架在上弦杆平面外的稳定和安装时屋架的稳定，第一柱间的刚性系杆能将山墙的风荷载传到横向水平支撑。设置：在横向支撑或垂直支撑节点处应沿房屋通长设置系杆。在屋架上弦平面内，对无檩体系屋盖应在屋脊处和屋架端部处设置系杆；对有檩体系只在有纵向天窗下的屋脊处设置系杆。系杆分刚性系杆（既能受拉也能受压）和柔性系杆（只能承受拉力）两种。屋架主要支承节点处的系杆，屋架上弦脊节点处的系杆均宜用刚性系

第27页：3）柱间支撑的形式

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第28页：抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁布置

抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁布置

、抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁布置（1）抗风柱单层厂房的山墙受风面积大，需设抗风柱将山墙分成几个区段，使墙面风荷载一部分直接传给纵向柱列，一部分经抗风柱下端传给基础和经抗风柱上端通过屋盖系统传至纵向柱列。

第29页：厂房高度很大时，山墙受到的风荷载很大

厂房高度很大时，山墙受到的风荷载很大

当厂房高度很大时，山墙受到的风荷载很大，为减小抗风柱的尺寸，可在山墙内侧设置水平抗风梁或钢抗风桁架如图示，作为抗风柱的中间支座。抗风柱一般与基础刚接，与屋架上弦铰接；当屋架设有下弦横向水平支撑时，也可与下弦铰接或同时与上下弦铰接。连接必须满足的要求：一是在水平方向必须与屋架有可靠的连接以保证有效地传递风荷载；二是在竖直方向应允许产生一定的相对位移，以防止抗风柱与屋架沉降不均匀而产生的不利影响。因此，采用竖向可移动水平方向有一定刚度的弹簧板连接如图（b）；如厂房沉降量较大时，宜采用槽形孔螺栓连接如图（c）。

第30页：圈梁、连系梁、过梁和基础梁当采用砌体作

圈梁、连系梁、过梁和基础梁当采用砌体作

）圈梁、连系梁、过梁和基础梁当采用砌体作为厂房维护墙时，一般要设置圈梁、连系梁、过梁和基础梁。1）圈梁作用是将墙体与排架柱、抗风柱等箍在一起，以增强厂房的整体刚度，防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载对厂房产生不利影响。圈梁应连续设置在墙体内的同一水平面上，并尽可能沿整个厂房形成封闭。2）连系梁除承受墙体荷载外，还起到连系纵向柱列、增强厂房纵向刚度、传递纵向水平荷载的作用。3）过梁的作用是承托门窗洞口上部的墙体荷载。

第31页：基础梁承托维护墙体的重量

基础梁承托维护墙体的重量

）基础梁承托维护墙体的重量。基础梁一般不要求与柱连接，将梁直接放在柱基础的杯口上即可。当基础埋置较深时，可将基础梁放置在混凝土垫块上，如图示。

第32页：分析模型1）计算

分析模型1）计算

分析模型1）计算单元从整体结构中选取有代表性的一部分作为计算的对象，该部分称为计算单元。2）结构简图柱子下端固接于基础顶面，横梁与柱铰接；11.2排架结构分析单层工业厂房是由纵横向排架组成的空间结构。为方便，可简化为纵、横向平面排架分别进行分析。除进行抗震和温度应力分析，纵向排架一般不计算。横梁为没有轴向变形的刚杆。AlEIEIuuHHABBEIl计算单元EI3u132

第33页：荷载计算

荷载计算

）荷载计算恒载活载F13屋盖自重F1上柱自重F2下柱自重F吊车梁及轨道自重F4屋面活载F5吊车荷载风荷载q1、q2、W形式、大小、作用位置、方向。

第34页：荷载计算（续）

荷载计算（续）

F1F4e1F2e0e4F3M1M12M2M恒载下计算简图M1F1e12M(F1F2)e0F4e4恒载下轴力图F14F1F2F1F2FF1F2F4F3F34F1F2F1F2F4F1F2F4F3•恒载

第35页：荷载计算（续）

荷载计算（续）

风载wkzszw0q1wk1Bs1zw0Bq2wk2Bs2zw0BnFwwkiBlsini1s1s2h1s3s4h2zw0B

第36页：吊车荷载竖向荷载Dmax

吊车荷载竖向荷载Dmax

吊车荷载竖向荷载Dmax、Dmin横向水平荷载Tmax纵向水平荷载T36K桥式吊车按照使用的频繁程度分为轻级(A1~A3)、中级(A4、A5)、重级(A6、A7)和特重级(A8)四个载荷状态。

第37页：最大轮压最小轮压当小车吊有额定起重量开到

最大轮压最小轮压当小车吊有额定起重量开到

最大轮压最小轮压当小车吊有额定起重量开到桥架某一极限位置时，在这一侧产生的轮压；与最大轮压相对应的另一侧轮压称最小轮压。

第38页：最大轮压与最小轮压中查得

最大轮压与最小轮压中查得

最大轮压与最小轮压中查得；最小轮压可由下式确定：最大轮压Pmax可从产品目录Pminminmax2P1(GgQ)PDmax,k、Dmin,k吊车竖向荷载标准值Dmax,kPimaxyiPiminyiDmin,k如果两台吊车相同，则imax,kmaxDPymaxmax,kmin,kPPminDDxP2maxP1maxP1maxP2maxK1K2y2y3y41y=1B38B2

第39页：吊车横向水平荷载标准值（小车吊有重物刹车

吊车横向水平荷载标准值（小车吊有重物刹车

吊车横向水平荷载标准值（小车吊有重物刹车时引起的惯性力）传力过程：小车惯性力大车吊车梁排架柱作用位置：吊车梁顶面作用方向：垂直轨道maxQ10tT——横向制动系数。0.08Q75t0.1216Q50t软钩0.10(Qg)/4每个轮子上的横向水平制动力：TiTiyi如果吊车相同，Tmax,kDmax,k单层厂房排架结构Tmax,kmaxPT同样，利用影响线可以确定柱子受到的水平力

第40页：吊车横向水平荷载标准值（续）

吊车横向水平荷载标准值（续）

M5M5M活载下计算简图51MFe5MmaxMminDmaxe4Dmine4TmaxTmaxmaxMminWqq2

第41页：吊车纵向水平荷载标准值（大车行驶中刹车引

吊车纵向水平荷载标准值（大车行驶中刹车引

吊车纵向水平荷载标准值（大车行驶中刹车引起的惯性力）作用位置：轨道顶面作用方向：沿轨道方向按一侧所有制动轮最大轮压之和的10%确定：T00.1Pmax2台多台吊车的组合系数轻、中级0.9重、特重级0.954台轻、中级重、特重级0.853台轻、中级0.850.8重、特重级0.9对于一层吊车厂房：水平荷载最多考虑2台；多跨时，竖向荷载最多考虑4台。

第42页：等高排架的内力计算

等高排架的内力计算

等高排架的内力计算1）柱的抗侧刚度设柱顶作用一单位力发生的位移为u1/u代表柱顶发生单位侧向位移时柱，内的剪力，定义为柱的抗侧（推）刚度，用D表示。uC0EIlH31uHEIlHuEIu有关。Hl13nC013(1)lInIuHHu与、H42D1/uC0EIl

第43页：剪力分配法•柱顶作用

剪力分配法•柱顶作用

• 柱顶作用集中荷载V1Fu1uiunViVnni1由平衡条件：FVii由物理条件：ViDiu
• un由几何条件：u1
• ui可求得：ViiFn1/ujDi1/uinDji称为柱i的剪力分配系数。j1j43

第44页：任意荷载作用

任意荷载作用

任意荷载作用M5M5MminTmaxMmaxWq1q2M5M5maxMMminmaxTWq1q2R¢在柱顶加上不动铰支座，利用图表求出内力和支座反力；¢将支座反力反向作用于柱顶，求出内力；¢将上述两种情况的内力叠加。

第45页：水平位移计算

水平位移计算

水平位移计算为了保证吊车的正常运行，需要控制厂房的水平位移。正常使用极限状态，考虑一台最大吊车的横向水平荷载作用，吊车梁顶处的水平位移uK应满足：uK10mm且1800HKKuuKHK2200（重、特重级工作制）ABHK（轻、中级工作制）TmaxTmaxuK当uK5mm时可不验算相对位移。

第46页：排架计算模型的讨论1、排架的整体空间作用

排架计算模型的讨论1、排架的整体空间作用

排架计算模型的讨论1、排架的整体空间作用结构均匀、荷载均匀•基本概念FFFFFua结构不均匀、荷载均匀FFFFFub结构均匀、荷载不均匀Fuc

第47页：在b、c两种情况下

在b、c两种情况下

在b、c两种情况下，其最大侧向位移量ub、uc&lt;ua即在b、c两种情况的侧移小于按平面排架计算的侧移。这种排架与排架、排架与山墙之间相互关联的作用称为整体空间作用。空间工作的条件：¢或者结构不均匀、或者荷载不均匀；¢各排架之间有联系（即屋盖有一定的整体刚度）。•吊车荷载考虑整体空间作用的计算方法¢柱顶在单个荷载作用下的空间作用分配系数mk

第48页：在b、c两种情况下（续）

在b、c两种情况下（续）

kFuk平面排架kF平面排架kkuu'xFFkFx平面排架ku'ku'Fk空间排架mkkFkFxFkuku称为空间作用分配系数'mk当某榀排架柱顶作用水平力Fk时，如果考虑排架整体空间作用，该排架仅承担mkFk，其余部分由其它排架承担。

第49页：吊车荷载作用

吊车荷载作用

吊车荷载作用下的考虑空间作用的计算方法TmaxTmax5maxR2CTR'm2CTk5maxmaxT5max5maxCTTmax(1mk)C5k5maxCTTmax(1−m)CTmkC5TmaxmkC5Tmax考虑空间作用后，上柱弯矩增大；下柱弯矩减小。

第50页：柱长不同的等高排架计算

柱长不同的等高排架计算

、柱长不同的等高排架计算ABCuuuEIEIEIABC用力法进行分析。

第51页：抽柱后的计算

抽柱后的计算

、抽柱后的计算模型ABC123计算单元2EIuAABCEIlA2EIuC2EIlCEIuBEIlB•将计算单元内的排架合并。

第52页：恒载和风荷载的计算

恒载和风荷载的计算

• 、
• 、柱子上相应值的一半，即D2max1maxP2maxP1maxP2maxD1D321DD3DmaxD2max柱的内力，轴力根据实际受荷情况确定。A•求得内力后，A和C轴B柱的弯矩、剪力除2得到原结构单根C12P52计算单元

第53页：排架柱设计

排架柱设计

• 可变荷载效应控制（对于单层排架结构，可以采用简化组合）¢1.2×恒荷载标准值+1.4×1项活荷载标准值¢1.2×恒荷载标准值+1.4×0.90×(2项或2项以IIIIIIIIIIII上活荷载标准值）
• 永久荷载效应控制¢1.35×恒荷载标准值+1.4×所有活荷载的组合值11.3.2内力组合1、控制截面构件设计时一般选取若干个可靠度较低因而对整个构件起控制作用的截面进行设计，这些截面称为控制截面。

第54页：组合内容

组合内容

• 每一项组合必须包括恒荷载产生的内力
• 有T必有D，有D可以没有T
• 组合最大轴力和最小轴力时，轴力为零的项应考虑进去。NuMu钢筋砼N~M曲线**

第55页：混凝土柱截面设计

混凝土柱截面设计

混凝土柱截面设计平腹杆斜腹杆1)截面形式h600mm宜用矩形柱；h600 ~800mm工字形或矩形柱；h900 ~1400mm宜用工字形柱；h1400mm宜用双肢柱。从刚度要求出发，需满足P112～114表的要求。

第56页：截面配筋

截面配筋

)截面配筋取最不利内力组合，按偏压构件设计。偏压构件的承载力计算需用到计算长度。，相应的计算长度H0为。对两端为不动铰支座的构件，其临界荷载为：Nl0H22EI对于其它支承的构件，将其换算为具有与两端铰支座相同临界荷载的受压构件，即(H)562EINlH

第57页：根据杆系稳定理论

根据杆系稳定理论

根据杆系稳定理论：H01.43H于双跨排架，H01.18H于安全，规范分别取1.5H和1.25H。•无吊车荷载NlHHNl于等高等截面单跨排架，对对偏柱的计算长度l0l0柱的类别排架方向垂直排架方向有柱间支撑无柱间支撑单跨1.5H无吊车厂房柱两跨及多跨1.25H1.0H1.2H1.0H1.2H上柱2.0Hu有吊车厂房柱下柱1.0Hl1.25Hu1.5Hu0.8Hl1.0Hl露天吊车柱和栈桥柱2.0Hl1.0Hl——

第58页：有吊车荷载

有吊车荷载

有吊车荷载。因此，可将上端近似简化为不动铰支座。作Nl考虑房屋的空间作用，即不仅考虑同一排架内各柱参加工作；而且还考虑相邻排架的协同工HHlHu。规范分别取l02.0Hu和l01.0HlEIuH变截面上段：l0(0.7−0.7)HuHu变截面下段：l0HlEIl3⎛⎞3I⎛H⎞⎜⎜⎟⎟(−tan)，3⎜⎜⎟⎟ul⎝⎠Il⎝Hu⎠当Hl/Hu3，Il/Iu0.12时，l0Hl。

柱的计算长度l0l0柱的类别排架方向垂直排架方向有柱间支撑无柱间支撑单跨1.5H无吊车厂房柱两跨及多跨1.25H1.0H1.2H1.0H1.2H上柱2.0Hu有吊车厂房柱下柱1.0Hl1.25Hu1.5Hu0.8Hl1.0Hl露天吊车柱和栈桥柱2.0Hl1.0Hl——

第59页：3)吊装验算翻身起吊平吊

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第60页：验算内容

验算内容

验算内容：承载力和裂缝宽度；¢荷载：自重，考虑动力系数1.5；¢安全等级：降一级，乘系数0.9。如果不满足，增加吊点或调整配筋。4)构造

第61页：牛腿设计

牛腿设计

牛腿设计主拉应力迹线主压应力迹线0ahah0长牛腿短牛腿1)试验研究Fah0h•应力分布¢牛腿中、下部主拉应力迹线是倾斜的。¢牛腿上部主拉应力迹线基本上与牛腿边缘平行；¢牛腿下部主压应力迹线大致与ab连线平行；

第62页：裂缝开展¢当达到极限值

裂缝开展¢当达到极限值

• ¢在极限荷载的40~60%，出现第一条斜裂缝
• ¢约极限荷载的80%，突然出现第二条斜裂缝
• 。F
• •破坏形态¢剪切破坏0a/h0.1¢斜压破坏a/h00.1~0.75¢弯压破坏0a/h0.75F¢局部承压破坏

第63页：截面设计

截面设计

)截面设计（截面尺寸、截面配筋、构造）确定•截面尺寸截面高度根据斜截面抗裂性能，按下式确定：h0ftkbh0aFvkvk0.5FhkFβ10.5FvkFhk——作用在牛腿顶部的竖向力标准组合值；——作用在牛腿顶部的水平力标准组合值；

第64页：裂缝控制系数

裂缝控制系数

裂缝控制系数，需作疲劳验算的牛腿取0.65，其余0.8；0.75fcAFvkb——牛腿宽度，同柱宽；a——考虑安装偏差20mm，当a&lt;0取a=0。此外，牛腿的外边缘高度不应小于h/3，且不应小于200mm；牛腿的外边缘至吊车梁外边缘的距离不宜小于70mm；牛腿底边倾斜角450。为防止局部受压破坏，加载板尺寸应满足：

第65页：截面配筋计算

截面配筋计算

截面配筋计算根据牛腿的弯压和斜压两种破坏形态，可以近似地将牛腿视为一个顶部纵向受力钢筋为水平拉杆，拉力为混凝土斜向压力带为压杆的三角形桁架，如图示。fyAs，以对A点取矩平衡得到

第66页：截面配筋计算（续）

截面配筋计算（续）

FvaFhsh0asfyAssh00.85,sh0as/sh01.2近似取s，则由上式得sy0yFva0.85fhfA1.2Fh

第67页：构造水平箍筋

构造水平箍筋

构造水平箍筋：2h0/3范围内箍筋总面积不少于受拉钢筋面积的1/2,s100~150，d6~12弯起钢筋：当a/h00.3时，应设弯起筋，不能用纵向钢筋兼作弯起钢筋，其面积不少于受拉钢筋面积的1/2,根数不少于2根，d67

第68页：概述独立基础形式

概述独立基础形式

• 平板式基础（杯形基础）(a)、(b)、(c)
• 板肋式基础（杯口、肋板预制）(d)
• 壳体基础(e)
• 倒圆台板式基础(f)
• 桩基a)b)杯口杯底预制柱c)底板肋d)e)f)

第69页：平板式独立基础设计

平板式独立基础设计

平板式独立基础设计1)地基基础破坏类型冲切破坏受弯破坏地基破坏2)设计内容：1基础底面积计算（确定底板尺寸）2抗冲切承载力计算（确定基础高度）3受弯承载力计算（确定底板配筋）4构造（根据工程经验）

第70页：基础底面积计算

基础底面积计算

• 假定：基础是绝对刚性的；基底某点反力与该点的地基沉降成正比。kafA
• 轴心受压基础GkpNk取GkmAdFkfamdA对于甲级、乙级和部分丙级建筑，还需进行变形验算。

第71页：基础底面积计算（续）

基础底面积计算（续）

）偏心受压基础AWpkmaxNbkMbkpkminbkbk令eM/NpkmaxNbk6e(1)lbbpkmin当eb/6时，p3lakmax2(FkGk)

第72页：基础底面积计算（续）

基础底面积计算（续）

NbkMbkNkGkNwkMkVkhNwkew式中Nbk，Mbk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的轴向压力和弯矩值。Nk,Vk,Mk——相应于荷载效应标准组合时，由上部结构传至基础顶面处的轴力、剪力、弯矩。Nwk——基础梁传来的竖向力标准值；ewblh——基础梁中线至基础底面形心的距离；W——基础底面抵抗矩；——力矩作用方向的基础底边长度；——垂直于力矩作用方向的基础底边长度；——基础高度。

第73页：基础底面积计算（续）

基础底面积计算（续）

pkafkppk2max1.2famaxpminkkmax2Nbk3lap当eb/6时，地基承载力应满足：

第74页：抗冲切承载力

抗冲切承载力

)抗冲切承载力计算沿柱边冲切沿变阶处冲切基础在承受柱传来的荷载时，如果柱周边或变阶处的高度不够，将会沿这些截面产生冲切破坏。这种破坏大约沿柱边或变阶处45度方向发生，破坏面为锥形斜截面，是一种混凝土斜截面上的主拉应力超过混凝土抗拉强度的斜拉破坏。

第75页：ma冲切承载力

ma冲切承载力

ma冲切承载力符合下列规定：Fl0.7hpftamh0FlpjAlatab75

第76页：ma冲切承载力（续）

ma冲切承载力（续）

式中hp——受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，取1.0；当h大于2000mm时，取0.9，其间按直线插入求得；ft——混凝土轴心抗拉强度设计值；h0am——基础冲切破坏锥体的有效高度；——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；at——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽；当计算基础与变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；ab——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以内（图a、b），计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加2h0；

第77页：计算基础与变阶处的受冲切承载力

计算基础与变阶处的受冲切承载力

当计算基础与变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加2倍该处的基础有效高度；当冲切破坏垂体的底面在l方向落在基础底面以外时，即a2h0l时，取abl；pj——扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力，对于偏心受压基础，可取基础边缘处最大地基上的单位面积净反力；lA——冲切验算时取用的部分基底面积，即图中阴影面积；Fl——相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基净反力设计值。

Al的具体计算公式：

第78页：计算基础与变阶处的受冲切承载力（续）

计算基础与变阶处的受冲切承载力（续）

b22blabthl20当lat2h0时，Alt0l2当la2h时，Abbthl0

第79页：受弯承载力

受弯承载力

)受弯承载力计算2124Iccp(bb)(2ll)jMlM短边方向：0.9fyh0IslA长边方向：24ccM1p(ll)2(2bb)Ⅱjy0II0.9f(hd)MtAsⅡNpnh0IAs2As1bbCllCABCDII*e2II*IIe1

第80页：构造要求

构造要求

• 材料混凝土：C20；钢筋：d8，s200、100
• 保护层厚度有100厚素混凝土垫层时，为35mm；没有垫层时为70mm。
• 插入深度h1a1a21hh2t505075200a1应满足与柱截面形式和截面尺寸有关纵筋锚固要求吊装时的稳定要求（5%柱长）

第81页：构造要求

构造要求

• 杯底厚度a1、杯壁厚度tp147见表2.7.1。
• 杯壁配筋柱轴心或小偏心受压且t/h20.65，大偏心受压且t/h20.75时可不配筋；柱轴心或小偏心受压且0.5t/h20.65时可按构造配筋；其它情况按计算配筋。a1a21h2ht505075200a81

第82页：屋面构件1.概述

屋面构件1.概述

.屋面构件1.概述屋架（屋面梁）屋面板无檩体系屋架（屋面梁）檩条瓦（瓦楞铁皮、石棉瓦、波形钢板、钢丝网水泥板）有檩体系11.5.2屋架设计

第83页：屋架种类混凝土屋架钢筋混凝土三角形屋架

屋架种类混凝土屋架钢筋混凝土三角形屋架

)屋架种类混凝土屋架钢筋混凝土三角形屋架钢筋混凝土折线形屋架预应力混凝土折线形屋架预应力混凝土梯形屋架预应力混凝土直腹杆屋架钢屋架组合屋架三角形钢屋架梯形钢屋架矩形钢屋架曲拱钢屋架

第84页：屋架形式

屋架形式

• 高跨比1/10~1/6，外形应接近简支梁的弯矩图。混凝土屋架
• 节间长度：上弦3米、4.5米、6米；下弦4.5米、6米
• 杆件尺寸：上弦不小于200×180；下弦不小于200×140；腹杆不小于100×100；长细比不大于40（拉）、35（压）钢屋架
• 节间长度：上弦1.5米或3米，有檩体系0.8~3m；下弦3米
• 长细比：受压150；受拉350（250）

第85页：屋架内力分析

屋架内力分析

)屋架内力分析计算模型按多跨折线连续梁计算上弦弯矩（主弯矩）；按铰接桁架计算杆件轴力。R1R1R2R3R222PR22PRP1R133PR荷载自重（建筑层、屋面板、屋架、支撑）P1R1活载（屋面活载、雪载、积灰载）施工荷载0.5kN/m85

第86页：荷载组合

荷载组合

荷载组合¢恒载+全跨[屋面活载（雪载）+积灰载]；¢恒载+半跨雪载或灰载；¢屋架与支撑自重+半跨[屋面板自重+施工荷载]。内力上弦：弯矩和轴向压力；腹杆和下弦：轴力。

第87页：计算模型的误差及措施

计算模型的误差及措施

• 铰接（对腹杆的影响不大）
• 上弦节点为不动铰支座实际上，由于腹杆的变形，使上弦节点产生位移，从而使在上弦杆中引起附加弯矩，称为次弯矩。
• 措施：将上弦杆和端部斜杆的截面（钢结构）或配筋量（混凝土结构）适当增加。

第88页：吊车梁设计

吊车梁设计

• 吊车梁直接承受吊车荷载，并构成纵向排架，加强厂房纵向刚度，传递纵向荷载。是单层工业厂房的重要构件。
• 吊车梁按材料可分为：鱼腹式变截面吊车梁混凝土吊车梁折线式等截面吊车梁实腹式下撑式桁架式

第89页：下撑式吊车梁实腹式吊车梁桁架式吊车梁钢材

下撑式吊车梁实腹式吊车梁桁架式吊车梁钢材

下撑式吊车梁实腹式吊车梁桁架式吊车梁钢材钢材(c)(d))a((b)

第90页：吊车梁受力特点

吊车梁受力特点

• 承受两组移动的集中荷载（P和T）；为了承担横向水平力，对于钢吊车梁一般需设置制动梁或制动桁架
• 吊车荷载是重复荷载，需进行疲劳验算
• 吊车荷载具有动力特性；对吊车竖向荷载应乘以动力系数μ，轻、中级软钩1.05，重级1.1，硬钩1.3。
• 吊车荷载是偏心荷载，将对吊车梁（无制动梁时）产生扭矩。

第91页：每个轮子产生的扭矩

每个轮子产生的扭矩

每个轮子产生的扭矩：静力计算考虑两台吊车e1弯曲中心Te2ayDmaxhamT(Pmaxe1Te2)0.7疲劳验算考虑一台吊车，且不考虑横向水平荷载max,k10.8PemfT按影响线可求出吊车梁的MTTMf

第92页：混凝土吊车梁（等截面）设计

混凝土吊车梁（等截面）设计

混凝土吊车梁（等截面）设计要点1)计算内容静力计算弯、剪、扭承载力裂缝宽度和挠度正截面（验算正截面受压区混凝土边缘的应力和受拉钢筋的应力）斜截面（验算中和轴处混凝土的主拉应力及箍筋和弯起钢筋的应力）疲劳验算施工阶段验算（对预应力混凝土吊车梁而言）

第93页：混凝土吊车梁（等截面）设计（续）

混凝土吊车梁（等截面）设计（续）

)构造要点¢截面尺寸梁高取跨度的1/4~1/12，一般有600、900、1200、1500mm四种；腹板一般取140、160、180mm，在梁端部逐渐加厚至200、250、300mm，先张法预应力可用100（卧捣）和120（竖捣），后张法预应力可用140；上翼缘宽度一般为400、500和600mm。¢连接构造¢配筋构造纵筋：不能有接头，不宜采用光面钢筋，肋部两侧设腰筋；箍筋：不得采用开口箍，梁端范围内增加20~25%；端部：沿梁高设置焊在锚板l上a的1.5竖h向钢筋和水平封闭箍筋。

第94页：钢吊车梁（实腹式）设计

钢吊车梁（实腹式）设计

强度正应力11.6.4钢吊车梁（实腹式）设计要点1)计算内容上翼缘¢刚度¢翼缘与腹板的连接下翼缘剪应力腹板局部压应力折算应力¢局部稳定（对焊接吊车梁）¢整体稳定（有制动结构时不必验算）¢疲劳强度

第95页：钢吊车梁（实腹式）设计（续）

钢吊车梁（实腹式）设计（续）

并考虑建[w/l]106大于300mm。)构造要点¢截面尺寸截面高度应按照允许变形（h筑净空要求和钢板规格等；0.56fl腹板厚度应该按照支座抗剪要求和局部挤压条件确定，一般不应小于（7+3h）mm；翼缘厚度不应小于8mm，也不大于40mm；翼缘宽度一般为（1/3~1/5）h，翼缘宽度不应大于30t（Q235）或24t（Q345）,当上翼缘轨道用压板连接时，翼缘宽度应

第96页：连接构造

连接构造

¢连接构造轻、中级荷载状态的吊车梁与制动梁或柱子在工地连接时，可采用焊接连接，应避免采用C级螺栓连接；对于重间每隔墙架柱级、超重级载荷状态应优先采高强螺栓连接。用实腹式制动梁，吊车梁的下翼缘和制动梁的外翼缘之定距离用斜撑杆联系起来或用板铰把制动梁的翼缘挂在008-10-采一上a)吊车梁斜向支撑b)制动梁挂于墙架柱c)制动桁架时支撑布置制动梁花纹钢板加劲肋角钢斜撑加劲肋制动梁（或制动桁架）吊车梁横隔（竖向支撑）d)

第97页：连接构造

连接构造

连接构造对于设置在边柱上跨度大于18m的轻、中级载荷状态吊车梁和跨度大于12m的重级和超重级载荷状态的吊车梁，应设置辅助桁架，以及水平支撑系统和竖向（即横隔）支撑系统。辅助桁架设置在制动梁的外翼缘（或弦杆）处的竖向平面内，横向高度与吊车梁相等，其下弦杆与吊车梁下翼缘用水平支撑相连，形成空间体系，再每隔一定距离设置竖向支撑作为横隔以增加空间抗扭刚度，见图2-84c。对于中间柱上成对设置的等高吊车梁，可以省去辅助桁架，只需在相邻吊车梁的下翼缘间设置水平支撑和适当设置几道竖向支撑。

第98页：11.7单层厂房设计实例

本页源文件仅提取到简短标注文字「11.7单层厂房设计实例」，其余内容以图片呈现，建议对照原课件图片补充本页要点说明。

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