设计2-单层厂房.pptx

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1、一、单层厂房的特点1、单层厂房结构的跨度大、高度大，承受的荷载大，因而构件的 内力大，截面尺寸大，用料多。2、单层厂房常承受动力荷载（如吊车荷载、动力机械设备荷载 等），因此在进行结构设计时须考虑动力荷载的影响。3、单层厂房是空旷型结构，室内几乎无隔墙，仅在四周设置柱和 墙。柱是承受屋盖荷载、墙体荷载、吊车荷载以及地震作用的 主要构件。4、单层厂房的基础受力大，对工程地质勘察需提出较高的要求， 并作深入的分析，以确定地基承载力和基础埋置深度、形式与 尺寸。西南科技大学网络教育课程back1二、 单层厂房的结构分类1、按承重结构的材料分类： 混合结构（砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架） 混

2、凝土结构（钢筋混凝土柱、钢屋架或预应力混凝土屋架） 全钢结构（钢屋架、钢柱）2、按承重结构的型式分类：（1）、排架结构排架结构由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成，柱与屋架铰接，而与基础刚接。根据厂房生产工艺和使用要求的不同，排架结构可做成等高、不等高和锯齿形。西南科技大学网络教育课程back2（2）、刚架结构刚架结构由横梁、柱和基础组成。刚架的柱与横梁刚接，与基础铰接。目前常用的刚架是装配式钢筋混凝土门式刚架（梁柱合一的钢筋混凝土结构）。门式刚架按其横梁形式的不同，分为人字形门式刚架和弧形门式刚架；按顶节点的连接方式不同，又分为三铰门式刚架和两铰门式刚架。门式刚架常用于跨度不超过18m，檐高不超

3、过l0m，无吊车或吊车吨位不超过10t的仓库或车间建筑中。西南科技大学网络教育课程back3一、结构组成单层厂房结构分为承重结构和围护结构两大类。直接承受荷载并将荷载传递给其它构件的构件如屋面板、天窗架、屋架、柱、吊车梁和基础是单层厂房的主要承重结构构件；外纵墙、山墙、连系梁、抗风柱（抗风梁或抗风桁架）和基础梁都是围护结构构件，这些构件所承受的荷载，主要是墙体和构件的自重以及作用在墙面上的风荷载。1、屋盖结构无檩体系大型屋面板直接支承（焊牢）在屋架或屋面梁上。刚度 和整体性好。有檩体系小型屋面板（或瓦材）支承在檩条上，檩条支承在屋架 上（板与檩条，檩条与屋架均需有牢固的连接）。构件 重量轻，便

4、于运输与安装，荷载传递路线长，刚度和整 体性较差，造价比无檩体系的大。西南科技大学网络教育课程back42、横向平面排架横向平面排架是由屋架（屋面梁）、横向柱列和基础组成，是单层厂房的基本承重结构。横向平面排架上主要荷载的传递途径如图2.5所示。西南科技大学网络教育课程back53、纵向平面排架纵向平面排架是由连系梁、吊车梁、纵向柱列（包括柱间支撑）和基础组成。作用主要是保证厂房结构的纵向稳定和刚度，承受作用在厂房结构上的纵向水平荷载，并将其传给地基，同时也承受因温度变化和收缩变形而产生的内力。纵向平面排架结构上的主要荷载传递途径如图2.7所示。组成单层厂房结构的各种构件及其作用列于表2.1。

5、西南科技大学网络教育课程back63、纵向平面排架纵向平面排架是由连系梁、吊车梁、纵向柱列（包括柱间支撑）和基础组成。作用主要是保证厂房结构的纵向稳定和刚度，承受作用在厂房结构上的纵向水平荷载，并将其传给地基，同时也承受因温度变化和收缩变形而产生的内力。二、结构布置1、平面与剖面布置结构平面的主要尺寸都由定位轴线表示。定位轴线一般有横向和纵向之分。西南科技大学网络教育课程back7（1）、定位轴线定位轴线之间的距离和主要构件的标志尺寸相一致，且符合建筑模数。标志尺寸是构件的实际尺寸加上两端必要的构造尺寸。西南科技大学网络教育课程back8定位轴线布置的一般原则：、处理定位轴线时，要有利于标准构

6、件的选用、构造节点的简化 和施工方便等；、凡是承重墙（或非承重墙）、柱，都要设置定位轴线，定位轴 线之间的尺寸，要和主要构件的标志尺寸相一致，且符合建筑 模数要求；、定位轴线的具体位置，总是沿屋面板的接缝处、屋架的端部外 侧设置，或与屋架的侧面中心重合。（2）、柱网布置柱网布置的一般原则：符合生产工艺和正常使用的要求；建筑和结构经济合理；在厂房结构形式和施工方法上具有先进性和合理性；符合厂房建筑统一化基本规则；适应生产发展和技术革新的要求。厂房柱网尺寸应符合模数化的要求，厂房的跨度在18m和18m以下时，应采用扩大模数30M数列，在18m以上时，应采用扩大模数60M数列；厂房的柱距应采用扩大模

7、数60M数列；厂房的山墙处抗风柱柱距宜采用扩大模数15M数列。西南科技大学网络教育课程back9（3）、构件的平面布置单层厂房的平面布置包括柱网布置、吊车梁、围护墙布置，屋面梁（屋架）、屋面板、天沟板布置，基础与基础梁布置等。西南科技大学网络教育课程back10（4）、变形缝设置变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。、伸缩缝为减小由于温度变化所引起的应力，可用温度伸缩缝将厂房分成几个温度区段。伸缩缝将厂房从基础顶面到屋面完全分开，并留出一定的缝隙，使上部结构在气温变化时，水平方向可以自由地发生变形，从而减小温度应力。对于装配式钢筋混凝土排架结构，当处于室内或土中时，其伸缩缝的最大间距为100m

8、；当处在露天时，其伸缩缝的最大间距为70m。对于下列情况，伸缩缝的最大间距还应适当减小：（a）、如有充分依据或可靠措施；（b）、当屋面板上部无保温或隔热层时，伸缩缝间距可小于lOOm（c）、排架结构的柱高（从基础顶面算起）低于8m时；（d）、位于气候干燥地区，夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经 常处于高温作用下的结构； （e）、伸缩缝间距尚应考虑施工条件的影响。西南科技大学网络教育课程back11、沉降缝单层厂房结构主要是由简支构件装配而成，因地基不均匀沉降引起的不利影响较小。所以，在一般单层厂房中可不设沉降缝。沉降缝应将建筑物从屋顶到基础底面全部分开，以使在缝两边发生不同沉降时而不致损坏整个建

9、筑物。沉降缝可兼做伸缩缝。、防震缝防震缝是为了减轻厂房震害而采取的措施之一。当厂房平面、立面复杂，结构高度或刚度相差很大，以及在厂房侧边布置附属用房（如生活间、变电所、炉子间等）时，应设置防震缝。防震缝应将上部结构和基础都完全分开，防震缝的宽度在厂房纵横跨交接处可采用100150mm，其它情况可采用5090mm。地震区的厂房，其伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求。西南科技大学网络教育课程back12（5）、剖面布置、厂房高度厂房的高度指室内地面至柱顶（或下撑式屋架下弦底面）的距离。厂房的高度和轨顶标高是厂房结构设计中的两个重要参数。西南科技大学网络教育课程back13、厂房跨度 吊车跨度，即吊

10、车轨道中心线间的距离， 由吊车规格表查得； 吊车轨道中心线至纵向定位轴线间的距 离，一般取750mm。 吊车桥架的外边缘至吊车轨道中心线的 距离，一般在200400mm之间； 吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净空宽 度，当吊车起重量小于或等于50t时， C80mm；当吊车起重量大于75t时， ClOOmm； 边柱上柱内边缘或中柱边缘至该柱纵向 定位轴线之间的距离。西南科技大学网络教育课程back1 2hCBeeLLkkLeCB1h142、支撑布置单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。（1）、屋盖支撑屋盖支撑包括上、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑及纵向水平系杆、天窗架支撑。、横向

11、水平支撑横向水平支撑是由交叉角钢和屋架上弦或下弦组成的水平桁架，布置在厂房端部及温度区段两端的第一或第二柱间。设置在屋架上弦、下弦平面内的水平支撑分别称为屋架上弦、下弦横向水平支撑。西南科技大学网络教育课程back15、纵向水平支撑纵向水平支撑一般是由交叉角钢等钢杆件和屋架下弦第一节间组成的水平桁架，作用是加强屋盖结构在横向水平面内的刚度，保证横向水平荷载的纵向分布，增强排架的空间工作。西南科技大学网络教育课程back16、屋架间的垂直支撑及水平系杆垂直支撑一般是由角钢杆件与屋架的垂直腹杆或天窗架的立柱组成的垂直桁架。屋架垂直支撑做成十字交叉形或W形。垂直支撑的作用是保证屋架及天窗架在承受荷载

12、后的平面外稳定和屋架安装时的结构安全；并将屋架上弦平面内的水平荷载传递到屋架下弦平面内。垂直支撑与横向水平支撑宜配合使用。、天窗架支撑天窗架支撑包括天窗架上弦水平支撑及天窗架间的垂直支撑，一般设置在天窗架两端，它的作用是保证天窗架上弦的侧向稳定和把天窗端壁上的水平风荷载传递给屋架。天窗架支撑与屋架上弦横向水平支撑一般布置在同一柱间。西南科技大学网络教育课程back17（2）、柱间支撑柱间支撑的作用主要是增强厂房的纵向刚度和稳定性。对于有吊车的厂房，柱间支撑按其位置分为上部柱间支撑和下部柱间支撑。3、 围护结构布置 单层厂房的围护结构包括屋面板、墙体、抗风柱、圈梁、连系(墙)梁、过梁、基础梁等构

13、件。（1）、抗风柱抗风柱一般与基础刚接，与屋架上弦铰接。西南科技大学网络教育课程back18（2）、圈梁、连系梁、过梁和基础梁、圈梁圈梁的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，防止由于地基不均匀沉降或较大振动荷载对厂房产生不利影响。圈梁的布置根据厂房刚度要求、墙体高度和地基情况等确定。圈梁应连续布置在墙体的同一水平面上，并形成封闭状，当圈梁在门窗洞口处不连续时，应在洞口上部墙体中布置一道相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的两倍，且不得小于1m。、连系梁连系梁的作用是连系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚度并传递风荷载到纵向柱列；还承受其上部墙

14、体的重量。、过梁过梁的作用是承受门窗洞口上的墙体重量。应尽量将圈梁、连系梁和过梁结合起来，使一个构件能起到两个或三个构件的作用，以节约材料，简化施工。西南科技大学网络教育课程back19、基础梁在排架结构或刚架结构的单层厂房中，采用基础梁承受围护墙体的重量，并把它传给柱下单独基础，不另设墙基础。基础梁与柱一般不连接（一级抗震等级的基础梁顶面应增设预埋件与柱连接），将基础梁的两端搁置在柱基础杯口上，当柱基础埋置较深时，则通过混凝土垫块搁置在杯口上。施工时，基础梁支承处应坐浆。西南科技大学网络教育课程back20单层厂房结构设计分为三个阶段：方案设计阶段技术设计阶段施工图绘制阶段西南科技大学网络教

15、育课程back21一、国家建筑标准设计图集介绍全国通用标准图集一般包括设计和施工说明、构件选用表、结构布置图、连接大样图、模板图，配筋图、钢筋节点图、预埋件大样图，钢筋及钢材用量表等部分，都是结构施工图，可作为施工的依据（1）、“设计和施工说明”部分，包括本类构件的适用范围；设计依据、选用方法、设计计算原则、所用材料、施工制作及安装要求等。（2）、“构件选用表”是选用构件的主要依据。在选用时只要满足允许外加荷载组合设计值的要求，就能选用合适的构件。（3）、“结构布置图”、“连接大样图”是和本类构件配套的相应图纸（4）、“模扳图”表示构件总体尺寸、截面尺寸、预埋件等细部尺寸。主要供支模时应用。（

16、5）、“配筋图”表示构件的配筋情况和节点配筋大样。主要供钢筋工成型和绑扎钢筋时应用。（6）、“预埋件详图”表示构件中各种预埋件的尺寸和做法。 （7）、“钢筋及钢材用量表”表示构件中各种钢筋和钢材的形状、尺寸、数量、总用量、总重量等。主要供钢筋成型、钢材加工和编制施工预算时应用。西南科技大学网络教育课程back22二、 屋面板主要构件选型1、屋面板单层厂房屋面板主要有以下几种：预应力混凝土大型屋面板，预应力混凝土“F”形屋面板、预应力混凝土单肋板和预应力混凝土夹心保温屋面板。常用屋面板类型表表2.42、檩条钢筋混凝土和预应力混凝土倒“L”形或“T”形檩条。也有上弦为钢筋混凝土、腹杆和下弦为钢材的

17、组合式檩条和轻钢檩条。檩条按一般简支梁设计。西南科技大学网络教育课程back23三、屋架（屋面梁）选型屋架和屋面梁的主要作用是：、作为排架结构的水平横梁，传递水平方向的拉力或压力；、承受屋面板、檩条、天沟板、天窗架传来的荷载，并传给柱；、承受悬挂吊车或悬挂的工艺设备（如管道等）的重量；、与屋盖支撑系统组成水平和竖向结构，以保证屋盖水平和垂直方向的刚度和稳定；、与屋面板、柱均连接，形成空间整体结构，对于保证厂房空间刚度具有重要的作用。1、屋架的型式选择屋架要考虑受力合理，还要考虑施工条件、材料供应、跨度大小等因素。常用屋面梁、屋架选用表表2.5。2、屋架的选用方法、确定屋架形式西南科技大学网络教

18、育课程back24A、工艺和建筑设计要求B、屋面荷载情况C、施工条件和材料供应情况D、各种屋架的适用范围和技术经济指标、选定屋架编号四、吊车梁选型1、钢筋混凝土等截面吊车梁2、组合式吊车梁3、预应力混凝土等截面吊车梁4、预应力混凝土变截面吊车梁5、桁架式吊车梁6、部分预应力混凝土吊车梁常用吊车梁表见表2.6。西南科技大学网络教育课程back25五、常用柱型1、柱的截面形式（1）、矩形截面柱（2）、I形截面柱（3）、双肢柱（4）、管柱各种截面柱材料用量比较及范围见表2.7。西南科技大学网络教育课程back262、柱的截面尺寸表2.8给出矩形、I形截面柱尺寸的限值，若满足该限值要求，就认为厂房的横

19、向刚度已得到保证。厂房柱截面尺寸参考表2.9。西南科技大学网络教育课程back27横向平面排架结构是单层厂房结构计算的基本单元。主要解决两个问题：1、求出排架柱在各种荷载作用下起控制作用的截面的最不利内力， 作为柱截面设计和承载力校核的依据；2、求出柱传给基础的最不利内力，作为基础设计的依据。一、计算简图1、计算单元西南科技大学网络教育课程back282、计算假定与计算简图（1）、柱上端与屋架（或屋面梁）铰接；（2）、柱下端与基础固接；（3）、排架横梁为无轴向变形的刚杆，横梁两端处柱的水平位移 相等；（4）、排架柱的高度由固定端算至柱顶铰接处；（5）、排架的跨度以厂房的轴线为准。西南科技大学网

20、络教育课程back29二、荷载计算1、恒荷载（永久荷载）（1）、屋盖自重G1屋盖自重包括屋面构造层、屋面板、天沟板、天窗架、屋架、屋盖支撑以及与屋架连接的设备管道。西南科技大学网络教育课程back30（2）、上柱自重G2（3）、下柱自重G3（4）、吊车梁及轨道等自重G4当G1、G2、G3、G4联合作用时，需进行排架内力分析。西南科技大学网络教育课程back312、活荷载（1）、屋面活荷载Q1屋面活荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载和积灰荷载三种。Q1以集中力形式，通过屋架支点作用于柱顶，对柱顶截面中心有个柱顶力矩。、屋面均布活荷载按建筑结构荷载规范（GB50009）查取。、雪荷载屋面水平投影面上的

21、雪荷载标准值： 雪荷载标准值； 屋面积雪分布系数； 基本雪压。、屋面积灰荷载注意：屋面均布活荷载不应与雪荷载同时考虑，只考虑两者中的较大值。当有积灰荷载时，积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。西南科技大学网络教育课程back0SSrkkSr0S323、吊车荷载桥式吊车在排架上产生的吊车荷载有竖向荷载、横向水平荷载和纵向水平荷载。（1）、吊车竖向荷载Dmax （Dmin） 当小车吊在额定最大起重量Q开到大车某一极限位置时，在这一侧的每个大车轮压为吊车的最大轮压设计值，在另一侧的为最小轮压设计值。 西南科技大学网络教育课程backmaxminmaxminminmaxmaxPP

22、DyPDyPDiiminmax,PP33 各大车轮子下影响线纵标的总和； 多台吊车的荷载折减系数，按表2.10查得。西南科技大学网络教育课程backiy34Dmax可以发生在左柱,也可以发生在右柱,在Dmax、Dmin作用下单跨排架的计算应考虑两种情况，如图2.38所示。 吊车梁支座钢垫板的中心线至下柱轴线的距离。西南科技大学网络教育课程back4minmin4maxmax eDMeDM 4e35（2）、吊车横向水平荷载Tmax在计算吊车横向水平荷载作用下排架结构内力时，无论单跨或多跨厂房最多考虑两台吊车同时制动。吊车在排架上产生最大横向水平荷载标准值： 分别为大车、小车的自重标准值，以t计；

23、 吊车的额定起重量标准值，以t计； 横向水平荷载系数（或小车制动系数）。注意：注意：吊车横向水平荷载的作用方向，必须考虑向左向右两种。吊车横向水平荷载的作用方向，必须考虑向左向右两种。西南科技大学网络教育课程backgQQTkkck, 2,41ikkyTTmax,kkQQ2, 1,kcQ,36（3）、吊车纵向水平荷载To、吊车纵向水平荷载是桥式吊车在厂房纵向启动或制动时产生的 惯性力。、吊车纵向水平荷载由吊车每侧制动轮传至两侧轨道，并通过吊 车梁传给纵向柱列或柱间支撑，而与横向排架结构无关。 吊车纵向水平荷载标准值： 吊车最大轮压标准值； 吊车每侧的制动轮数，对于一般四轮吊车，取n=1。 注意

24、：在计算时，不论对于单跨或多跨厂房都只考虑两台吊车同时 刹车。西南科技大学网络教育课程back10max, 0kknPTkPmax,n374、风荷载垂直于厂房各部分表面的风荷载标准值： 基本风压值，按荷载规范中“全国基本风压分布图”查 取，但不得小于0.25kN/m2； z高度处的风振系数，对单层厂房， 风荷载体型系数， 风压高度变化系数，应按地面粗糙度由表2.11确定。地面 粗糙度分A、B、C三类；A类指近海面、海岛、海岸及沙漠 地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏 的中、小城镇和大城市郊区；C类指有密集建筑群的大城 市市区。西南科技大学网络教育课程back0wwzszkkwz

25、1zsz38柱顶以下水平均布风荷载设计值： 风荷载分项系数，取柱顶以上水平集中风荷载设计值：风荷载的方向是变化的，设计时，既要考虑左风荷载，又要考虑右风荷载。 西南科技大学网络教育课程backkwqqwkwwFFw4 . 1w39三、排架内力分析单层厂房排架结构是空间结构。有两种内力计算方法：考虑厂房整体空间作用和不考虑厂房整体空间作用。1、等高排架内力分析等高排架内力分析方法是剪力分配法。按剪力分配法求出各柱柱顶剪力，然后按独立悬臂柱计算在已知剪力和外荷载作用下任意截面的内力。单层厂房排架结构是超静定结构，计算其内力时，除利用静力条件外，还需利用变形条件。由于排架柱通常是阶梯形的（最常见的是

26、单阶柱，即上、下柱的截面不同）。因此，要先知道变阶柱，尤其是单阶柱位移的计算方法，才能计算排架的内力。侧移刚度使柱顶产生单位位移，侧移刚度使柱顶产生单位位移，需要在柱顶施加的水平力，反映了需要在柱顶施加的水平力，反映了柱抵抗侧移的能力。柱抵抗侧移的能力。 西南科技大学网络教育课程back402、柱顶水平集中力作用下 西南科技大学网络教育课程back niiniiniiniiiuuVVVVVFuV1112111141则 代入得： 第i根柱的剪力分配 系数。注意：1、 为第i柱的柔度， 为第i柱的侧移刚度， 2、当排架结构柱顶作用有水平集中力F时，各柱的柱顶剪力按其侧移刚度与各柱侧移刚度总和的比例

27、进行分配，称为剪力分配法。 西南科技大学网络教育课程backniiFu11uVii1FFViniiii111niiii111ii11i423、任意荷载作用下在任意荷载作用下，等高排架的内力可按下述步骤进行计算：（1）、在排架柱顶附加不动铰支座以阻止水平位移，并求出其支 座反力R；（2）、撤除附加的不动铰支座，在排架柱顶加上反向作用的支座 反力R，以恢复到原来的实际情况；（3）、叠加上述两个步骤中求出的内力，即为排架的实际内力。 西南科技大学网络教育课程back43注意： 柱顶剪力、柱顶水平集中力和柱顶不动铰支座反力，凡是自左向右方向的取为正号；反之，取为负号。例题例题2.22.2 四、排架内力

28、组合1、控制截面对柱配筋和基础设计起控制作用 的截面。柱内柱底截面I-I的内力最大，取截面II作为上柱的控制截面；对于下柱，牛腿顶面-截面在吊车竖向荷载作用下弯矩最大；柱底，-截面在吊车横向水平荷载和风荷载作用下弯矩最大，因此，取-截面和-截面作为下柱的控制截面。柱底柱底-截面的内力值是设计柱下基础的依据。截面的内力值是设计柱下基础的依据。西南科技大学网络教育课程back442、 荷载效应组合对于一般排架结构，荷载效应组合（即内力组合）的设计值S： 分别为永久荷载和第i个可变荷载的分项系数， 一般取 分别为永久荷载和第i个可变荷载的标准值； 分别为永久荷载和第i个可变荷载的荷载效应系数； 可变

29、荷载的组合值系数，当有两个或两个以上可变荷载 参与组合，且其中有风荷载时，取 其余情况下取西南科技大学网络教育课程backniikQiQikGGQCGCS1QiG,4 . 11.2,QiGikkQG ,QiGCC ,85. 00 . 145不考虑抗震设防的单层厂房结构，按承载力极限状态进行内力分析时，需进行以下几种荷载组合：、永久荷载+0.85（风荷载+吊车荷载+屋面活荷载）；、永久荷载+0.85（风荷载十屋面活荷载）；、永久荷载+屋面活荷载+吊车荷载；、永久荷载+0.85（风荷载+吊车荷载）；、永久荷载+吊车荷载；、永久荷载+风荷载。3、内力组合（1）、 及相应的N、V；（2）、 及相应的N

30、、V；（3）、 及相应的M、V；（4）、 及相应的M、V。西南科技大学网络教育课程backmaxNminNmaxMmaxM46注意：（1）、永久荷载在任何一种内力组合下都存在。（2）、吊车竖向荷载Dmax可以作用在一跨的左柱或右柱，每次只 能选择其中一种情况参加内力组合。（3）、在考虑吊车横向水平荷载时，该跨必然相应作用有该吊车 的竖向荷载；但在考虑吊车竖向荷载时，该跨不一定相应 作用有该吊车的横向水平荷载。（4）、在考虑吊车横向水平荷载时，对单跨或多跨厂房，参与组 合的吊车不应多于两台。（5）、风荷载的作用方向有向左和向右两种，只能考虑其中一种 参与组合。（6）、在没有吊车的厂房中，第种及第

31、种荷载组合起决定性 作用。注意：对活荷载，必须明确目标，即每次组合只能以一种内力为目注意：对活荷载，必须明确目标，即每次组合只能以一种内力为目 标来决定取舍。标来决定取舍。西南科技大学网络教育课程back47一、钢筋混凝土屋架设计要点1、荷载及荷载组合（1）、雪荷载与屋面活荷载不同时考虑，取两者中的较大者；（2）、屋面局部形成的雪堆或积灰堆对屋架内力影响较小，设计 时可不考虑；（3）、风荷载在一般情况下是吸力，起减小屋架内力的作用，设 计时也不考虑。西南科技大学网络教育课程back48在设计屋架时应考虑以下三种荷载组合：（1）、全跨恒荷载十全跨活荷载，活荷载又分为两种情况：雪荷 载+积灰荷载，

32、屋面均布活荷载+积灰荷载，在二者中取较大 值；（2）、全跨恒荷载+半跨活荷载，半跨活荷载为半跨雪荷载或半跨 积灰荷载中的较大值；（3）、全跨屋架自重（包括支撑自重）+半跨安装荷载（包括屋面 板自重）。 西南科技大学网络教育课程back492、计算简图和内力分析（1）、假定钢筋混凝土屋架的节点为铰接。如图2.70所示。（2）、上弦弯矩按连续梁计算。（3）、屋架各杆件轴向力按铰接桁架计算。可忽略上弦的连续性， 按上弦各节间为简支梁进行计算，即直接取节点两边节间 的各一半范围内的屋面均布荷载计算。（4）、屋架节点均由混凝土整体浇注而成，不是铰接。因此，在 荷载作用下节点间产生相对位移时，各杆件将产生

33、附加内 力，这种附加内力被称为次内力。3、杆件截面设计（1）、上弦杆截面设计（2）、下弦杆截面设计（3）、腹杆截面设计4、节点构造（1）、端节点（2）、中间节点西南科技大学网络教育课程back50二、钢筋混凝土柱设计（1）、选择柱的形式（2）、确定柱的外形尺寸（3）、确定柱的配筋（4）、进行支承吊车梁和连系梁的牛腿设计（5）、进行连接构造设计1、矩形和I形截面柱设计（1）、柱的计算长度（2）、吊装、运输阶段的承载力和裂缝宽度验算柱在脱模、翻身和吊装时的受力情况与使用阶段不同，而且混凝土强度可能达不到设计强度值，柱可能在脱模、翻身或吊装时出现裂缝。所以，应进行施工阶段柱的承载力和裂缝宽度验算。西

34、南科技大学网络教育课程back51为简化计算，运输、吊装阶段的裂缝开展验算可通过控制钢筋应力和直径的办法来间接控制裂缝的开展宽度，该阶段钢筋的应力满足： 运输、吊装阶段出现的最大弯矩 标准值； 内力偶臂系数，取 钢筋截面面积；ho截面有效高度； 不须验算裂缝宽度的钢筋最大允许应力。 按图2.75采用。西南科技大学网络教育课程backsssssshAM0sM87. 0sAss522、牛腿设计牛腿设计的主要内容包括确定牛腿的截面尺寸、进行配筋计算和构造设计。牛腿按照集中力作用线至下柱边缘的距离分为两种：当 时为长牛腿，与悬臂梁相似，按悬臂梁进行设计；当 时为短牛腿，ho是牛腿截面的有效高度。西南科

35、技大学网络教育课程back01ha 01ha 53（1）、牛腿的受力特点和破坏形态、弹性阶段的应力分布、裂缝的出现与开展西南科技大学网络教育课程back54、破坏形态A、弯压破坏B、斜压破坏C、剪切破坏（2）、牛腿截面尺寸的确定西南科技大学网络教育课程back005 . 05 . 01habhfFFFtkvkhkvk55（3）、牛腿的承载力计算、纵向受拉钢筋的确定、水平箍筋和弯起钢筋的 构造要求混凝土规范规定：水平箍筋的直径应取用612mm，间距为100150mm，且在上部23ho范围内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三分之一。当牛腿剪跨比aho 0.3时，应设置弯起钢

36、筋，弯起钢筋宜采用变形钢筋，并宜设置在牛腿上部l6到l2之间的范围内，其截面面积不应小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的三分之二，且不应小于0.0015bh，其根数不应少于3根，直径不应小于12mm。西南科技大学网络教育课程backyhyvsfFhfaFA2 . 085. 00563、抗风柱设计抗风柱承受山墙传来的风荷载，它的外边缘位置与单层厂房横向封闭轴线相重合，离屋架中心线500mm。为了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，形成变截面单阶柱。西南科技大学网络教育课程back574、柱间支撑设计柱间支撑一般由钢杆件（型钢或钢管）组成。上柱柱间支撑的上下节点分别在上柱的柱顶

37、和上柱根部附近；下柱柱间支撑的上下节点分别在牛腿顶面和室内地面标高（或基础顶面）附近。西南科技大学网络教育课程back585、矩形和I形截面柱的构造（1）、材料和截面尺寸对于矩形截面柱，常采用C20混凝土；对于I形截面柱，常采用C25或C30混凝土。受力钢筋宜采用HRB335级钢筋，构造钢筋可采用PB235级钢筋。（2）、配筋构造设计柱子时，除了根据荷载作用下的轴力和弯矩来确定纵向受力钢筋的数量和位置，还需要进一步确定箍筋、附加钢筋等设置问题。主要是考虑计算中被忽略的一些次要因素，如剪力和扭转的影响，混凝土的温度应力，截面突变处的应力集中现象等。这些因素，一般通过设置构造钢筋的办法解决。矩形和

38、I形截面排架柱的配筋构造要求如图2.87和图2.88：西南科技大学网络教育课程back59、纵向受力钢筋直径d不宜小于12mm，通常在1232mm范围内选 用。纵向受力筋要求放置在弯矩作用方向的两边。、伸入根部的牛腿纵向受力筋的下弯位置，不应与上、下柱的纵 向受力筋相重合。、柱内箍筋应为封闭式。箍筋间距不应大于400mm，且不应大于 构件截面的短边尺寸；箍筋直径不应小于d4，且不应小于 6mm，d为纵向钢筋的最大直径。、当柱的截面高度h600mm时，在侧面应设置10 16的纵 向构造钢筋，并相应地设置附加箍筋，纵向构造筋间距不大于 500mm。、柱与外纵墙用预留拉筋连接。预留拉筋均采用6，沿柱

39、高每 500mm设置一根。（3）、柱与其它构件的连接构造做法见图2.89。柱与屋架、吊车梁、柱间支撑的连接都是通过设置预埋件的方法处理的。 西南科技大学网络教育课程back606、预埋件设计预埋件由锚板、锚筋焊接而成。锚板宜采用可焊性及塑性良好的HPB235级钢制作；锚筋应尽量采用HRB335级钢筋。若采用光圆钢筋，受力预埋件的端头必须加弯钩。预埋件的组成如图2.90所示。西南科技大学网络教育课程back61三、钢筋混凝土柱下独立基础设计1、柱下基础的类型：独立基础、条形基础、十字交叉基础、筏板基础、桩基础。钢筋混凝土柱下独立基础（也称扩展基础）有很多形式，一般常用的有锥形、阶梯形、杯形、柱式、长颈杯形和双柱杯形基础等，如图2.92所示。按施工方法，可分为预制柱下独立基础和现浇柱下独立基础。西南科技大学网络教育课程back62当上部结构荷载大，地基土质差，对不均匀沉降要求严的厂房，一般采用桩基础。2、柱下扩展基础设计柱下扩展基础设计采用常规设计方法，将上部排架柱当作基础的固定支座，地基土净反力当作荷载。设计内容包括：（1）、按地基承载力确定基础底面尺寸；（2）、按混凝土冲切、剪切强度确定基础高度和变阶处的高度；（3）、按基础受弯承载力计算底板钢筋、构造处理及绘制施工图西南科技大学网络教育课程back63