05-第3章 单层厂房结构-2.pptx

第1页：第三章单层厂房结构（下）封面

房屋混凝土结构设计——第三章 单层厂房结构

第2页：第三章章节内容

第三章 单层厂房结构 章节内容

• 3.1 概述
• 3.2 结构组成及荷载传递
• 3.3 结构布置
• 3.4 构件选型与截面尺寸确定
• 3.5 排架结构内力分析
• 3.6 柱的设计
• 3.7 柱下独立基础设计
• 3.8 连接构造及预埋件设计

第3页：排架结构内力分析概述

3.5 排架结构内力分析

• 单层厂房是复杂的空间结构体系，为简化计算，作为纵、横向平面排架分别计算。
• 纵向平面排架主要承受风荷载和吊车纵向水平荷载，每根柱承受的水平力不大，通常不进行内力计算，而是通过设置柱间支撑从构造上予以加强。
• 横向平面排架主要承受竖向荷载和横向水平荷载作用，是厂房的主要承重结构，必须对其进行内力分析。
• 横向平面排架分析主要内容：计算简图确定、荷载计算、内力分析和内力组合。

第4页：排架计算单元

3.5.1 排架计算简图 1、计算单元：可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型的区段，作为排架的计算单元。

第5页：排架计算的基本假定

2、基本假定和计算简图

1. 柱下端与基础顶面为刚接。
2. 柱顶与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰接。
3. 横梁（即屋架或屋面梁）为轴向刚度很大的刚性连杆。

第6页：排架恒载的组成

3.5.2 荷载计算 1、恒载

• （1）屋盖自重 G1：包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构造层以及屋盖支撑等重力荷载。
• （2）悬墙自重 G2：当设有连系梁支承围护墙体时，排架柱承受计算单元范围内连系梁、墙体和窗等重力荷载。
• （3）吊车梁和轨道及连接件自重 G3。
• （4）柱自重 G4（G5）。

第7页：恒载作用位置及计算简图

本页图示恒载作用位置及相应的横向平面排架计算简图，标注各恒载的作用点与偏心情况。

第8页：屋面可变荷载

2、屋面可变荷载：包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载和屋面积灰荷载三部分，其荷载分项系数均为 1.4。

• 屋面均布活荷载：按屋面水平投影面取，不上人的屋面为 0.5 kN/m²，上人的屋面为 2.0 kN/m²。
• 屋面雪荷载：屋面水平投影面上的雪荷载标准值 sk（kN/m²）。
• 屋面积灰荷载：对生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑应考虑。

屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中的较大值；当有屋面积灰荷载时，积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。

第9页：屋面积灰荷载的增大系数

屋面积灰荷载：对设计生产中有大量排灰的厂房及其临近建筑时，应考虑屋面积灰荷载的影响。对于屋面上容易形成积灰的局部部位，在设计屋面板、檩条时可以取局部积灰增大系数：

• 高低跨处两倍屋面高差但不大于 6 m 范围内，取 2.0。
• 天沟处不大于 3 m 的分布范围内取 1.4。

屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中的较大值；当有屋面积灰荷载时，积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。

第10页：吊车的类型与工作级别

3、吊车荷载——吊车类型

• 按构造：桥式吊车、悬挂式吊车、门式吊车、悬臂吊车、手动吊车与电动葫芦等。
• 按吊钩种类：软钩吊车、硬钩吊车。
• 吊车工作级别（按利用等级与荷载状态）：A1、A2、A3 为轻级；A4、A5 为中级；A6、A7、A8 为重级。

第11页：吊车竖向荷载计算

吊车竖向荷载：Dmax 和 Dmin 的标准值按下式计算。

• Pimax、Pimin：表示第 i 台吊车的最大轮压和最小轮压。
• yi：与吊车轮压相对应的支座反力影响线的竖向坐标值。
• ξ：多台吊车折减系数。

注：计算排架考虑多台吊车竖向荷载时，对单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多于 2 台；对多跨厂房的每个排架，不宜多于 4 台。当计算吊车梁及其连接的强度时，吊车竖向荷载应乘以动力系数。

第12页：吊车竖向荷载的影响线计算

本页图示吊车竖向荷载按轮压与支座反力影响线纵坐标计算 Dmax、Dmin 的布置方式。

第13页：吊车竖向荷载计算公式

本页给出吊车竖向荷载 Dmax、Dmin 标准值的计算公式，按各吊车轮压与对应影响线纵坐标乘积求和，并乘以多台吊车折减系数。

第14页：吊车横向水平荷载系数

吊车横向水平荷载：吊车总的横向水平荷载可按下式取值，α 为横向水平荷载系数。

• 软钩吊车：当额定起重量不大于 10 t，应取 0.12；当额定起重量为 16~50 t，应取 0.10；当额定起重量不小于 75 t，应取 0.08。
• 硬钩吊车：取 0.20。

第15页：吊车横向水平荷载计算

吊车横向水平荷载：吊车总的横向水平荷载可按相应公式取值，式中 Q 为吊车的额定起重量，Q1 为小车重量，g 为重力加速度，α 为横向水平荷载系数。对于一般四轮桥式吊车，大车每一轮子传递给吊车梁的横向水平制动力 T 可按相应公式计算，作用在排架柱上的横向水平荷载最大值由此确定。

第16页：吊车纵向水平荷载

吊车纵向水平荷载：吊车纵向水平荷载标准值 T0，按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的 10% 采用，即 T0 = 0.1 ΣPmax，式中 n 为施加在一边轨道上所有刹车轮数之和，对于一般的四轮吊车，n = 1。无论单跨或多跨厂房，在计算吊车纵向水平荷载时，一侧的整个纵向排架上最多只能考虑 2 台吊车。

第17页：风荷载的计算公式

4、风荷载：作用在排架上的风荷载是由计算单元这部分墙面和屋面传来的，作用方向垂直于建筑物表面，有风压力和风吸力。垂直于建筑物表面上的风荷载标准值（kN/m²）按下式计算，式中：

• w0：建筑物所在地的基本风压值，是以当地比较空旷平坦地面上离地 10 m 高处统计所得的 50 年一遇 10 分钟平均最大风速为标准确定的风压值。
• βz：高度 z 处的风振系数。
• μz：风压高度变化系数。
• μs：风荷载体型系数。

第18页：风荷载的计算简图

风荷载的计算

1. 排架柱顶以下墙面上的水平风荷载近似按均布荷载计算。
2. 屋盖（或天窗架）的风荷载也近似按均布荷载计算，屋面的风荷载为垂直于屋面的均布荷载，其风压高度变化系数可根据屋顶（或天窗架）标高确定，仅考虑其水平分力对排架的作用。
3. 排架柱顶以上水平风荷载由屋盖端部的风荷载和屋面风荷载的水平分量两部分叠加，以水平集中力 Fw 的形式作用在排架柱顶。

第19页：风荷载计算示意图

本页图示排架风荷载的计算简图，标注柱身均布风荷载与柱顶集中风荷载 Fw。

第20页：柱顶水平集中力作用下的等高排架

3.5.3 等高排架结构内力分析（1）柱顶水平集中力作用下等高排架内力分析：在柱顶水平集中力作用下，等高排架各柱顶侧移相等，沿横梁与柱的连接处将各柱的柱顶切开，在各柱顶的切口上作用一对相应的剪力。

第21页：剪力分配系数

式中：

• 1/δi：第 i 根排架柱的抗侧移刚度（抗剪刚度），即悬臂柱柱顶产生单位侧移所需施加的水平力。
• ηi：第 i 根排架柱的剪力分配系数，按相应公式计算。

求得柱顶剪力 Vi 后，用平衡条件可得排架柱各截面的弯矩和剪力。当排架结构柱顶作用水平集中力 F 时，各柱的剪力按其抗剪刚度与各柱抗剪刚度总和的比例关系进行分配。

第22页：任意荷载作用下的等高排架

（2）任意荷载作用下等高排架内力分析：为利用剪力分配法求解，通常可采用三个步骤：

1. 先在排架柱顶部附加一个不动铰支座以阻止其侧移，则各柱为单阶一次超静定柱，应用柱顶反力系数可求得各柱反力 Ri 及相应的柱端剪力，柱顶假想的不动铰支座总反力为 R = ΣRi。
2. 撤除假想的附加不动铰支座，将支座总反力 R 反向作用于排架柱顶，应用剪力分配法可求出柱顶水平力 R 作用下各柱顶剪力 ηiR。
3. 将前面的计算结果相叠加，可得到任意荷载作用下排架柱顶剪力，然后求出各柱内力 Ri + ηiR。

第23页：任意荷载下等高排架计算简图

本页图示任意荷载作用下等高排架的计算简图，包括附加不动铰支座、反力反向施加与结果叠加。

第24页：不等高排架内力分析

3.5.4 不等高排架内力分析：不等高排架在任意荷载作用下，由于高、低跨的柱顶位移不相等，因此不能用剪力分配法求解，其内力通常用结构力学中的力法进行分析。式中为基本结构的柔度系数，可由单位力弯矩图图乘得到；为载常数。

第25页：厂房整体空间作用的概念

3.5.5 考虑厂房整体空间作用的排架内力分析 1、厂房整体空间作用的概念

• 当各榀排架柱顶均受水平集中力 R 且厂房两端无山墙时，每一榀排架相当于独立的平面排架，柱顶位移为 Δa。
• 当各榀排架柱顶均受 R 但两端有山墙时，山墙通过屋盖等纵向联系构件对其他各榀排架有约束作用，柱顶位移呈曲线分布，Δb < Δa。
• 当仅其中一榀排架柱顶作用 R 且两端无山墙时，直接受荷排架受非直接受荷排架约束，Δc < Δa。
• 当仅其中一榀排架柱顶作用 R 且两端有山墙时，受双重约束，柱顶位移更小，Δd < Δc。

第26页：厂房整体空间作用示意图

本页图示厂房整体空间作用示意，对比 Δa、Δb、Δc、Δd 四种情形的柱顶水平位移分布。单层厂房整体空间作用的程度主要取决于屋盖的水平刚度、荷载类型、山墙刚度和间距等因素。

第27页：厂房空间作用分配系数

2、厂房空间作用分配系数：根据试验资料及理论分析，给出了吊车荷载作用下单层单跨的空间工作分配系数。

第28页：空间作用分配系数的定义

当单层厂房某一榀排架柱顶作用水平集中力 R 时，若不考虑厂房的整体空间作用，此集中力全部由直接受荷排架承受，此时柱顶位移为 Δ；若考虑厂房的整体空间作用，则各个排架均要分担此水平集中力，将直接受荷排架承担的力用 R0 表示，则可定义厂房空间作用分配系数为 μ = R0/R。

第29页：单跨厂房空间作用分配系数

单跨厂房空间作用分配系数：按厂房长度、厂房跨度、吊车起重量以及两端有无山墙、屋盖类型（有檩或无檩）查取。

• 厂房长度 > 60 m 与 ≤ 60 m、≤ 30 m 分档。
• 吊车起重量 ≤ 75 t 与 > 75 t 分档。
• 厂房跨度 12~27 m 与 > 27 m 分档。
• 两端无山墙或一端有山墙、两端有山墙两种情形。
• 系数取值在 0.80~0.90 之间（0.85、0.90、0.80 等）。

说明：本页源文件表格数字粘连，系数与厂房长度、跨度、吊车起重量的对应关系无法安全切分，此处仅按可辨识内容列出分档与取值范围，具体数值建议对照教材原表核对后再入库。

第30页：考虑空间作用时排架内力计算步骤

3、考虑厂房整体空间作用时排架内力计算步骤

1. 先假定排架柱顶无侧移，求出在吊车水平荷载作用下的柱顶反力 R 以及相应的柱顶剪力。
2. 将柱顶反力 R 乘以空间作用分配系数 μ，并将它反方向施加于该榀排架的柱顶，按剪力分配法求出各柱顶剪力 ηAμR、ηBμR。
3. 将上述两项计算求得的柱顶剪力叠加，即为考虑空间作用的柱顶剪力；根据柱顶剪力及柱上实际承受的荷载，按静定悬臂柱可求出各柱的内力。

第31页：柱的控制截面

3.5.6 内力组合：内力组合就是将排架柱在各单项荷载作用下的内力，按照它们在使用过程中同时出现的可能性，求出在某些荷载共同作用下柱控制截面可能产生的最不利内力，作为柱和基础配筋计算的依据。

1、柱的控制截面：控制截面是指对截面配筋起控制作用的截面。当柱上作用有较大的集中荷载（如悬墙重量等）时，根据其内力大小还需将集中荷载作用处的截面作为控制截面；当柱高度较大时，下柱中间某截面也可能为控制截面。

第32页：荷载效应组合

2、荷载效应组合：对于一般排架结构，荷载效应组合的设计值 S 应从下列组合值中取最不利值确定：

• 由可变荷载效应控制的组合。
• 由永久荷载效应控制的组合。

在进行正常使用极限状态计算时，上式中各项荷载分项系数取值为 1.0。

第33页：多台吊车的荷载折减系数

多台吊车的荷载折减系数：对有吊车的单层厂房，考虑到多台吊车同时满载且小车同时处于不利位置的概率较小，在计算排架时，多台吊车的竖向荷载和水平荷载标准值均应乘以折减系数。

说明：本页源文件数字排列粘连，上表按原文可辨识的“台数—系数”对应关系整理；若与现行《建筑结构荷载规范》取值不一致，请以规范为准。

第34页：不利内力组合

3、不利内力组合：通常选择以下四种内力组合作为截面最不利内力组合：

1. +Mmax 及相应的 N、V。
2. －Mmax 及相应的 N、V。
3. Nmax 及相应的 M、V。
4. Nmin 及相应的 M、V。

对有吊车的单层厂房，考虑到多台吊车同时满载且小车同时处于不利位置的概率较小，在计算排架时，多台吊车的竖向荷载和水平荷载均应折减，即其标准值均应乘以折减系数。

第35页：内力组合注意事项

4、内力组合注意事项

• 每次内力组合时，都必须考虑恒荷载产生的内力。
• 每次内力组合时，只能以一种内力为目标来决定可变荷载的取舍，并求得与其相应的其余两种内力。
• 在吊车竖向荷载中，同一柱的同一侧牛腿上有 Dmax 或 Dmin 作用，两者只能选择一种参加组合。
• 吊车横向水平荷载 Tmax 同时作用在同一跨内的两个柱子上，向左或向右，组合时只能选取其中一个方向。

第36页：柱的计算长度

3.6 柱的设计 3.6.1 截面设计 1、截面配筋计算：在对柱进行受压承载力计算或验算时，柱的偏心距增大系数 η 或稳定系数 φ 与柱的计算长度 l0 有关。《混凝土结构设计规范》根据单层厂房的实际支承及受力特点，结合工程经验给出了柱的计算长度。

• 排架方向：单跨无吊车厂房柱 1.5H，两跨及多跨 1.25H；有吊车厂房柱上柱 2.0Hu、下柱 1.0Hl。
• 垂直排架方向：无柱间支撑 1.2H（1.2Hu）、有柱间支撑 1.0H（1.0Hu）；有吊车厂房柱下柱 0.8Hl。
• 露天吊车柱和栈桥柱：2.0Hl。

说明：本页源文件表格数字与表头文字粘连，上述取值按可辨识内容整理，建议对照教材原表核对后使用。

第37页：柱的构造要求

2、构造要求

• 柱的混凝土强度等级不宜低于 C20，纵向受力钢筋直径 d 不宜小于 12 mm，全部纵向钢筋的配筋率不宜超过 5%。
• 柱内纵向钢筋的净距不应小于 50 mm；对水平浇筑的预制柱，其上部纵向钢筋的最小净间距不应小于 30 mm 和 1.5d（d 为钢筋的最大直径），下部纵向钢筋的最小净间距不应小于 25 mm 和 d。
• 偏心受压柱中垂直于弯矩作用平面的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距不宜大于 300 mm。

第38页：牛腿的分类

3.6.2 牛腿设计：在厂房结构钢筋混凝土柱中，常在其支承屋架、托架、吊车梁和连系梁等构件的部位，设置从柱侧面伸出的短悬臂，称为牛腿。牛腿按承受的竖向力作用点至牛腿根部柱边缘水平距离的不同分为两类：

• a > h0 时为长牛腿，按悬臂梁进行设计。
• a ≤ h0 时为短牛腿，是一个变截面短悬臂深梁。

其中 a 为牛腿上的垂直荷载作用点到牛腿根部的水平距离，h0 为牛腿有效高度。

第39页：牛腿的受力特点与弹性阶段

1、牛腿的受力特点及破坏形态：试验研究表明，从加载至破坏，牛腿大体经历弹性、裂缝出现与开展和最后破坏三个阶段。

（1）弹性阶段：

• 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。
• 牛腿中、下部主拉应力迹线是倾斜的。

第40页：牛腿的裂缝开展

（2）裂缝开展：当达到极限值的 20%~40%，出现垂直裂缝①；在极限荷载的 40%~60%，出现第一条斜裂缝②；约在极限荷载的 80%，突然出现第二条斜裂缝③。

第41页：牛腿的破坏形态

（3）破坏形态：剪切破坏、斜压破坏、弯压破坏、局部承压破坏。

第42页：牛腿截面尺寸的确定

2、牛腿截面尺寸的确定：牛腿的截面宽度与柱宽相同。牛腿截面尺寸通常以不出现斜裂缝作为控制条件，设计时以下列经验公式作为抗裂控制条件来确定牛腿的截面尺寸。式中：

• Fvk、Fhk：分别为作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力和水平拉力值。
• b：牛腿宽度；h0：牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度。
• β：裂缝控制系数；a：竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离。

第43页：牛腿顶面局部受压验算

为了防止牛腿顶面加载垫板下混凝土的局部受压破坏，垫板下的局部压应力应满足相应条件，式中 A 为局部受压面积，fc 为混凝土轴心抗压强度设计值。

第44页：牛腿纵向受力钢筋的计算简图

3、纵向受力钢筋计算与构造

计算简图

牛腿顶部水平纵向受力钢筋为拉杆、牛腿内的斜向受压混凝土为压杆，组成三角桁架模型。

纵向受力钢筋计算

在竖向力设计值 Fv 和水平拉力设计值 Fh 共同作用下，通过对 A 点取力矩平衡可得纵向受力钢筋面积。

第45页：牛腿纵向受力钢筋计算公式

近似取相应力臂后，由上式可得纵向受力钢筋总截面面积 As。式中：

• Fv、Fh：分别为作用在牛腿顶部的竖向力设计值和水平拉力设计值。
• a：意义同前，当 a < 0.3h0 时，取 a = 0.3h0。
• fy：纵向受拉钢筋强度设计值。

第46页：牛腿的构造要求图

本页图示牛腿的构造要求，包括纵向受力钢筋、水平箍筋与弯起钢筋的布置与锚固做法。

第47页：牛腿水平箍筋与弯起钢筋

4、水平箍筋及弯起钢筋：在牛腿的截面尺寸满足抗裂条件后，可不进行斜截面受剪承载力计算，只需按构造要求设置水平箍筋和弯起钢筋。

• 水平箍筋直径应取 6~12 mm，间距 100~150 mm，且在上部 2h0/3 范围内的水平箍筋总截面面积不应小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的 1/2。
• 当牛腿的剪跨比 a/h0 ≥ 0.3 时，宜设置弯起钢筋；纵向受拉钢筋不得兼作弯起钢筋，弯起钢筋的锚固同纵向受力钢筋。

第48页：柱的吊装验算

3.6.3 柱的吊装验算：柱在其自重作用下为受弯构件，其计算简图和弯矩图如图所示，一般取上柱柱底、牛腿根部和下柱跨中三个控制截面。柱自重荷载重力系数 1.35，动力系数 1.5。

第49页：抗风柱的尺寸确定

3.6.4 抗风柱的设计：抗风柱承受山墙传来的风荷载，其外边缘与厂房横向封闭轴线重合，离屋架中心线 600 mm。为避免抗风柱与端屋架相碰，应将抗风柱的上部截面高度适当减小，形成变截面柱。

1、抗风柱尺寸的确定：上柱截面尺寸不宜小于 350 mm × 300 mm，下柱截面高度不宜小于 600 mm；柱顶标高应低于屋架上弦中心线 50 mm，变阶处标高应低于屋架下弦底边 200 mm。

第50页：抗风柱的计算简图与内力分析

2、计算简图及内力分析：抗风柱顶部一般支承在端屋架的上弦节点处，支承点可视为不动铰支座；柱底部固定于基础顶面。当屋架下弦设有横向水平支撑时，抗风柱亦可与屋架下弦相连接，作为另一个不动铰支座；当在山墙内侧设置水平抗风梁或抗风桁架时，则该构件也为抗风柱的一个支座。由于山墙的重量一般由基础梁承受，故抗风柱主要承受风荷载，若忽略抗风柱自重，则可按变截面受弯构件进行设计；当山墙处设有连系梁时，则抗风柱可按变截面的偏心受压构件进行设计。

第51页：基础的分类与设计内容

3.7 柱下独立基础设计 3.7.1 基础的分类与设计内容

• (1) 柱下独立基础（扩展基础）根据其受力性能可分为：轴心受压基础、偏心受压基础。
• (2) 基础的设计内容：基础的形式、埋置深度、底面尺寸、基础高度、底板的配筋计算。

对一些重要的建筑物或土质较为复杂的地基，尚应进行变形或稳定性验算；当独立基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下独立基础顶面的局部受压承载力。

第52页：轴心荷载作用下的基础底面尺寸

3.7.2 基础底面尺寸 1、轴心荷载作用下的基础：在轴心荷载作用下，基础底面的压力为均匀分布，设计时应满足相应条件。若基础的埋置深度为 d，基础及其上填土的平均重度为 γm，则可得到基础底面面积。

第53页：偏心荷载下基底压力的分布

2、偏心荷载作用下的基础：在偏心荷载作用下，基础底面的压力为线性分布，包括全部受压的梯形分布、全部受压的三角形分布与部分受压的三角形分布三种情形。

第54页：基底边缘压力的计算

基础底面边缘的压力可按相应公式计算，取相应参数代入后，可将基础底面边缘的压力值写成如下形式。

第55页：偏心基础底面尺寸的试算法

在偏心荷载作用下，基础底面的压力值应符合相应要求。在确定偏心荷载作用下基础的底面尺寸时，一般采用试算法：首先按轴心荷载作用下初步估算基础的底面面积，再考虑基础底面弯矩的影响，将基础底面积适当增加 (20~40)%，初步选定基础底面的边长 l 和 b，计算偏心荷载作用下基础底面的压力值并验算是否满足要求；如不满足，应调整基础底面尺寸重新验算，直至满足为止。

第56页：基础高度的验算原则

3.7.3 基础高度验算：独立基础的高度除应满足构造要求外，还应根据柱与基础交接处以及基础变阶处混凝土的受冲切承载力计算确定。

第57页：受冲切承载力验算公式

《建筑地基基础设计规范》规定，对矩形截面柱的矩形基础，柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力应按下列公式验算。式中：

• βhp：受冲切承载力的高度影响系数，h ≤ 800 mm 取 1.0，h = 2000 mm 取 0.9，其间按线性内插法取用。
• ft：混凝土的轴心抗拉强度设计值。
• am：冲切破坏锥体最不利一侧的计算长度。
• Al：冲切验算时取用的部分基底面积。

第58页：受冲切承载力截面位置图

本页图示基础的受冲切承载力截面位置，标注柱与基础交接处及变阶处的冲切锥体。

第59页：轴心荷载下的基础底板配筋

3.7.4 基础底板配筋：独立基础底板的受力状态可看作在地基土反力作用下支承于柱上倒置的变截面悬臂板，基础底板配筋采用地基土净反力。

1、轴心荷载作用下的基础：将基础底板划分为四个区块，每个区块都可看作是固定于柱边的悬臂板，且区块之间无联系。

第60页：底板两个方向的配筋计算

由于长边方向的钢筋一般置于沿短边方向钢筋的下面，此处若假定 b 方向为长边，则沿长边 b 方向的受力钢筋截面面积可近似按相应公式计算。如果基础底板两个方向受力钢筋直径均为 d，则截面Ⅱ-Ⅱ 的有效高度为 h0－d，沿短边 l 方向的受力钢筋截面面积据此计算。

第61页：偏心荷载下的底板配筋

2、偏心荷载作用下的基础：当偏心矩小于或等于 1/6 基础宽度时，沿弯矩作用方向在任意截面Ⅰ-Ⅰ 处及垂直于弯矩作用方向在任意截面Ⅱ-Ⅱ 处，相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值可分别按下列公式计算。当按上式求得弯矩设计值后，其相应的基础底板受力钢筋截面面积可近似地按轴心受压公式进行计算。

第62页：基础的构造要求（一）

3.7.5 构造要求

• 基础形状：独立基础的底面一般为矩形，长宽比宜小于 2；基础的截面形状一般可采用对称的阶梯形或锥形。
• 底板配筋：基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于 10 mm，间距不宜大于 200 mm，也不宜小于 100 mm。当基础底面边长大于或等于 2.5 m 时，底板受力钢筋的长度可取边长的 0.9 倍，并宜交错布置。
• 混凝土强度等级：基础的混凝土强度等级不宜低于 C20，垫层的混凝土强度等级应为 C10。
• 杯口深度：杯口的深度等于柱的插入深度 h1 + 50 mm；柱伸入杯口应有足够的深度 h1，尚应满足柱内受力钢筋锚固长度的要求，并应考虑吊装安装时柱的稳定性。

第63页：基础的构造要求（二）

3.7.5 构造要求（续）

• 杯口尺寸：杯口应大于柱截面边长，其顶部每边留出 75 mm，底部每边留出 50 mm，以便预制柱安装时进行就位、校正，并二次浇筑细石混凝土。
• 杯底厚度：杯底应具有足够的厚度 a1，以防预制柱在安装时发生杯底冲切破坏。
• 锥形基础的边缘高度：一般取 a2 ≥ 200 mm，且 a2 ≥ a1 和 a2 ≥ hc/4（hc 为预制柱的截面高度）；当锥形基础的斜坡处为非支模制作时，坡度角不宜大于 25°，最大不得大于 35°。

第64页：3.8小节内容

3.8 连接构造及预埋件设计

• 3.8.1 连接构造及传力分析
• 3.8.2 预埋件设计

第65页：屋架与柱的连接

1、屋架与柱的连接：屋架与柱的连接方法有焊接和螺栓连接两种。

• 焊接法：在屋架或屋面梁端部支承部位的预埋件底部焊上一块垫板，待屋架或屋面梁就位校正后，与柱顶预埋钢筋焊接牢固。
• 螺栓连接：在柱顶伸出预埋螺栓，在屋架或屋面梁端部支承部位焊上带有缺口的支承钢板，就位校正后用螺母拧紧。

柱与屋架或屋面梁连接处的预埋件承受由屋架传来的垂直压力。

第66页：吊车梁与柱的连接

2、吊车梁与柱的连接：吊车梁与柱的连接多采用焊接。为承受吊车横向水平刹车力，吊车梁上翼缘与柱间用钢板或角钢焊接；为承受吊车梁竖向压力，吊车梁底部安装前应焊接上一块垫板（支承钢板）与柱牛腿顶面预埋钢板焊牢。吊车梁的对头空隙、吊车梁与柱之间的空隙均须用混凝土填实。

第67页：抗风柱与屋架的连接

3、抗风柱与屋架的连接：抗风柱与屋架的连接多为铰接，在构造处理上应满足：一是在水平方向应有可靠的连接，以保证有效地传递风荷载；二是在竖向应使屋架与抗风柱之间有一定的相对竖向位移的可能性，以防止抗风柱与厂房沉降不均时屋盖的竖向荷载传给抗风柱，对屋盖结构产生不利影响。

第68页：抗风柱与屋架连接构造图

本页图示抗风柱与屋架的连接构造做法。

第69页：柱与连系梁的连接

4、柱与连系梁的连接：连系梁与柱的位置有设在墙内和不在墙内两种，前者也称墙梁。墙梁分承重和非承重两种。非承重墙梁的主要作用是增强厂房纵向刚度，传递山墙传来的风荷载到纵向柱列中去，同时承受墙上的水平风荷载，它应搁置在柱的牛腿上用焊接或螺栓连接。

第70页：柱间支撑与柱的连接

5、柱间支撑与柱的连接：柱间支撑的主要作用是为了提高厂房的纵向刚度和稳定性，将吊车纵向制动力和山墙抗风柱经屋盖系统传来的风力（也包括纵向地震力）经柱间支撑传至基础。柱间支撑一般由型钢构成。

• 较小截面柱的柱间支撑布置在上柱截面形心轴线上，其上下节点分别在上柱柱顶和上柱根部附近。
• 较大截面柱的柱间支撑布置在下柱截面翼缘部分的形心轴线上，其上下节点分别在牛腿顶面和基础顶面附近。

第71页：柱间支撑与柱连接构造图

本页图示柱间支撑与柱的连接节点构造。

第72页：预埋件的组成与分类

3.8.2 预埋件设计 1、预埋件的组成：预埋件由埋入混凝土中的锚筋和外露在混凝土构件表面的锚板两部分组成。按预埋件受力性质区分，有受剪预埋件、受拉预埋件、受弯预埋件、受拉弯剪预埋件。

2、预埋件计算：锚板一般按构造要求确定其面积和厚度，锚筋一般对称配置，其直径和数量可根据不同预埋件的受力特点通过计算确定。

第73页：承受法向拉力的预埋件

（1）承受法向拉力的预埋件：在法向拉力的作用下，锚板将发生弯曲变形，从而使锚筋不仅受拉承载力，还承受因锚板弯曲变形而引起的剪力，因此锚筋处于复合受力状态，其抗拉强度应进行折减。锚筋的总截面面积可按相应公式计算（考虑锚板弯曲变形折减系数）。

第74页：承受剪力的预埋件

（2）承受剪力的预埋件：预埋件的受剪承载力与混凝土强度等级、锚筋抗拉强度、锚筋截面面积和直径等有关。在保证锚筋锚固长度和锚筋到构件边缘合理距离的前提下，根据实验结果提出了半理论半经验的计算公式（考虑锚筋层数的影响系数与锚筋受剪承载力系数）。

第75页：承受弯矩的预埋件

（3）承受弯矩的预埋件：在弯矩作用下，预埋件各排锚筋的受力是不同的。实验表明，受压区合力点往往超过受压区边排锚筋以外。为便于计算，取锚筋的拉力合力为 0.5Asfy，力臂取 arz，同时考虑锚板的变形引入参数 αb，再引入安全储备系数 0.8，则锚筋截面面积按相应公式计算（考虑锚筋层数的影响系数与锚板弯曲变形折减系数）。

第76页：拉弯剪共同作用的预埋件

（4）承受剪力、法向拉力和弯矩共同作用的预埋件：承受拉力和剪力以及拉力和弯矩作用的预埋件，锚筋的拉剪承载力和拉弯承载力均存在线性相关关系。承受剪力和弯矩的预埋件，当 V/Vu0 > 7 时剪弯承载力线性相关，当 V/Vu0 ≤ 7 时剪弯承载力不相关（Vu0 为预埋件单独受剪时的承载力）。因此在剪力、法向拉力和弯矩共同作用下，锚筋的截面面积应按下列两个公式计算，并取其中的较大值。

第77页：剪压弯共同作用的预埋件

（5）承受剪力、法向压力和弯矩共同作用的预埋件：在剪力、法向压力和弯矩作用的预埋件，钢筋的面积按下列两个公式计算。

第78页：第三章结束致谢页

感谢聆听，第三章单层厂房结构内容结束。