单层厂房排架结构中
单层厂房复习题
单层工业厂房排架复习题一、单项选择题1、单层厂房计算中，对屋面活荷载、雪荷载的取值是按( )A.两者之和B.两者的平均值C.两者的较小值D.两者中的较大值2、单层厂房排架在柱顶集中水平力作用下按剪力分配法计算时，总剪力是按( )A.柱的数量平均分配给各柱B.柱的高度分配给各柱C.柱的侧移刚度分配给各柱D.柱的截面面积分配给各柱的说法是（）3 、关于变形缝，下列不正确．．．A．伸缩缝应从基础顶面以上将缝两侧结构构件完全分开B．沉降缝应从基础底面以上将缝两侧结构构件完全分开C．伸缩缝可兼作沉降缝D．地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝的要求4 、在进行单层厂房柱控制截面内力组合时，每次组合都必须包括（）A．屋面活荷载B．恒荷载C．风荷载D．吊车荷载5、下述单层单跨厂房中，整体空间作用较大的是（）A．无檩屋盖，两端无山墙B．有檩屋盖，两端有山墙C．有檩屋盖，两端无山墙D．无檩屋盖，两端有山墙6 、单层厂房抗风柱与屋架上弦之间采用弹簧板连接，弹簧板（）A．只传递水平力B．只传递竖向力C．只传递弯矩D．不传递力7、关于伸缩缝、沉降缝、防震缝，下列说法中，不正确的是( )．．．A.伸缩缝之间的距离取决于结构类型和温度变化情况B.沉降缝应将建筑物从基顶到屋顶全部分开C.非地震区的沉降缝可兼作伸缩缝D.地震区的伸缩缝和沉降缝均应符合防震缝要求8、在单层厂房排架计算中，吊车横向水平荷载作用在柱上的位置为( )A.牛腿顶面水平处B.吊车轨道顶面水平处C.吊车梁顶面水平处D.上柱柱顶水平处9、单层厂房中，用来承托围护墙的重量并将其传至柱基础顶面的构件是( )A.圈梁B.连系梁C.过梁D.基础梁10、关于单层厂房排架柱的内力组合，下面说法中不正确的是( )A．每次内力组合时，都必须考虑恒载产生的内力B．同台吊车的D max和D min，不能同时作用在同一柱上C．风荷载有左吹风或右吹风，组合时只能二者取一D．同一跨内组合有T max时，不一定要有D max或D min11、柱下钢筋混凝土单独基础的高度是根据（）A．抗冲切承载力计算确定B．地基承载力计算确定C．基础尺寸的构造要求，再通过抗冲切承载力验算确定D．基础尺寸的构造要求，再通过地基承载力验算确定12、两跨等高铰接排架中有A、B、C三根柱，柱顶承受水平集中荷载作用，则（）A．增大A柱截面，将减小C柱的柱顶剪力B．增大A柱截面，将减小A柱的柱顶剪力C．增大B柱截面，对B柱的柱顶剪力没有影响D．增大B柱截面，将增大A、C柱的柱顶剪力13、单层单跨厂房中，吊车竖向荷载最大值D max（）A．同时作用在左右柱B．只作用在左柱C．只作用在右柱D．可能作用在左柱，也可能作用在右柱14、伸缩缝的设置主要取决于（A ）A．结构的长度B．建筑物高差C．场地地质条件D．地震设防烈度15、单层厂房预制柱进行吊装阶段的裂缝宽度验算时，柱自重应乘以（）A．动力系数B．组合值系数C．准永久值系数D．频遇值系数16、在柱顶水平集中力作用下，单层厂房排架柱顶总剪力应按（）A．各柱的截面面积分配给各柱B．各柱的抗侧刚度分配给各柱C．各柱的抗弯刚度分配给各柱D．柱子的数量平均分配给各柱17、荷载组合值（）A．只用于基本组合B．只用于标准组合C．只针对可变荷载D．只针对永久荷载18、单层厂房排架结构由屋架(或屋面梁)、柱和基础组成，（）A．柱与屋架、基础铰接B．柱与屋架、基础刚接C．柱与屋架刚接、与基础铰接D．柱与屋架铰接、与基础刚接19、单层厂房排架柱内力组合时，每种组合都必须包括（）A ．恒荷载B ．吊车荷载C ．风荷载D ．屋面活荷载20、吊车横向水平荷载作用在（）A ．吊车梁轨道顶面B ．吊车梁顶面C ．吊车梁轨道中部D ．吊车梁中部21、单层厂房的抗风柱只承受山墙风荷载和其自重时，设计时可近似按（）A ．轴拉构件计算B ．轴压构件计算C ．偏拉构件计算D ．受弯构件计算22、单层厂房预制柱吊装验算时，一般情况下柱自重应乘以动力系数（）A ．1.2B ．1.4C ．1.5D ．1.723、单层厂房钢筋混凝土柱下独立基础底板配筋主要由（）A.地基抗压承载力确定B.基础底板抗剪承载力确定C.基础抗冲切承载力确定D.基础底板抗弯承载力确定24 、排架计算时，对一单层单跨厂房的一个排架，一般按不多于（）台车考虑。
钢筋砼排架结构单层厂房
由横向排架和纵向连系构件以及支撑系统等组成的空间体系 横向排架和纵向连系构件以及支撑系统等组成的空间体系 以及支撑系统等组成的 称为装配式钢筋混凝土排架结构 装配式钢筋混凝土排架结构。 称为装配式钢筋混凝土排架结构。
二、单厂的荷载
1. 永久荷载：构件和墙体自重 永久荷载： 2. 可变荷载： 可变荷载： 雪荷载 风荷载 吊车荷载 积灰荷载 施工荷载 3. 偶然荷载
§7.2 单厂的主要构件
单厂主要构件有屋面板、屋面梁和屋架、吊车梁、 单厂主要构件有屋面板、屋面梁和屋架、吊车梁、柱、基础。 屋面板 基础。 单厂主要构件除柱和基础外，都可查标准图集选用。 单厂主要构件除柱和基础外，都可查标准图集选用。
一、屋面板
1. 作用：承重和维护 作用： 2. 分类： 分类： 预应力混凝土屋面板： 面板、横肋和纵肋组成 组成。 防水卷材和 预应力混凝土屋面板：由面板、横肋和纵肋组成。有防水卷材和 无防水卷材两种 常规尺寸有1.5m×6m，也用 两种。 无防水卷材两种。 常规尺寸有 × ，也用1.5m×9m和 × 和 3m×6m × 预应力混凝土F形屋面板 沿长边挑出，与另块板搭接起到自防水 形屋面板： 预应力混凝土 形屋面板：沿长边挑出，与另块板搭接起到自防水 作用 预应力混凝土单肋板：类似F形板 预应力混凝土单肋板：类似 形板 预应力混凝土槽瓦：适用于有檩体系轻型厂房 板型简单轻巧， 有檩体系轻型厂房。 预应力混凝土槽瓦：适用于有檩体系轻型厂房。板型简单轻巧， 制作方便， 刚度较差， 制作方便，但刚度较差，易渗漏
单层厂房的平面布置除柱网布置外 还包括吊车梁， 单层厂房的平面布置除柱网布置外，还包括吊车梁，维护墙布 柱网布置 吊车梁 屋面梁，天沟板布置，基础与基础梁布置等 置，屋面梁，天沟板布置，基础与基础梁布置等。
2 单层排架结构
• 恒载 F1
150 e1
F2
750
F4
e0 e4
F1
F3
F1 F2 F1 F2 F4
M1
M1
M2
M2
M1 F1 e1
M 2 (F1 F2 ) e0 F4 e4
• 轨道中心线与纵向轴线的距离 750mm
柱顶标高 轨顶标高 牛腿顶标高
300 的倍 数
300 的倍 数 600 的倍 数
室内地面
HC 220mm B2 80mm(Q 50t)、 100mm(Q 75t)
750mm
五、支撑布置
主要作用： 保证结构构件的稳定与正常工作 增强厂房的整体稳定性和空间刚度 把部分水平荷载传递到主要承重构件 保证在施工安装阶段结构构件的稳定
β: 多台吊车同时满载的可能性较小， 与吊车工作制度及吊车台数有关
Dmax可以发生在左柱，也可以发生在右柱，在Dmax、Dmin 作用下，单跨排架的计算考虑上图(a)、(b)两种荷载情况。
Dmax 、Dmin对下柱均为偏心力，应将其换算成作用在下柱 顶面的轴心压力和弯矩，其弯矩：
Mmax=Dmaxe4，Mmin=Dmine4
CC-2 GX-1 GX-1 GX-1 GX-1 CC-2 4—4
CC-2
• 屋架下弦横向水平支撑 作用：将屋架下弦受到的水平力传至纵向排架柱 位置：伸缩缝区段两端
• 屋架上弦横向水平支撑 作用：增强屋盖整体刚度和上弦的侧向稳定，将抗风 柱传来的风荷载传给纵向排架柱顶。
• 屋架纵向水平支撑（下弦） 作用：增强排架间的协同工作能力，保证横向水平力 的纵向分布。
混凝土第十二章思考题参考答案
第十二章思考题及习题1和5答案12.1单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么?答：主要承重构件有：屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础单层厂房中的支撑：屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑支撑的主要作用是：增强空间刚度及稳定性，传递风荷载和水平吊车荷载。
2.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的?排架内力分析的目的是：为了获得排架柱在各种荷载作用下，控制截面的最不利内力，作为设计柱的依据；同时，柱底截面的最不利内力，也是设计基础的依据，并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图（M图、N图及V图）。
排架内力分析的步骤是：等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法，步骤如下：（1）在柱顶水平集中力F作用下等高排架在柱顶作用一水平集中力F，在F作用下，柱顶产生水平位移。
沿柱顶将横梁与柱切开，在切口处代之一对剪力，如图2-4-16(b)所示。
取横梁为脱离体，由平衡条件有：又知，在单位水平力F=1作用下，柱顶水平侧移为。
反之要使柱顶产生单位水平位移即u=1，则需在柱顶施加的水平集中力。
如图2-4-17所示。
对于相同材料的柱，柱越粗，所需的越大,即所需施加的水平力越大。
反映了柱子抵抗侧移的能力,故称为柱子的抗侧刚度。
切开后的排架拄顶作用有水平力，在作用下产生柱顶位移为，根据上面分析可得等高排架，当各跨横梁EA时，有：将(2)、(3)式代入(1)式，得：由此可得：将(5)式代回(2)式得：式中称为第i根柱的剪力分配系数，它等于i柱的抗侧刚度与整个排架柱总的杭侧刚度的比值,且。
值可按附图１计算，由可求出分配系数，从而求出各柱顶剪力，最后按静定悬臂柱求出在已知作用下的柱截面内力。
附图１由此可见，剪力分配法就是将作用在顶部的水平集中力F按抗侧刚度分配给各柱,再按静定悬臂柱求解柱子内力的方法。
（2）在任意荷载作用下均布风荷载作用下，如图2-4-18(a)所示。
单层厂房(排架结构)刚度验算的控制标准探讨
长期以来，通过实践经验的积累和实测统计，形成了如下的单层厂房柱横向水平刚度验算和控制规定。
①在1台起重量最大的吊车横向水平荷载标准值作用下，以吊车梁顶面产生的横向水平位移（△k）位移值不大于允许值来控制厂房的横向刚度（计算此项位移时，不考虑吊车桥架的撑杆作用）。
②吊车的横向水平荷载，对于一般软钩吊车，应按不小于横行小车重量与额定最大起重量之和的5%采用；对于硬钩吊车，应按10%采用。该项荷载仅由一边轨道上的各轮平均传至轨顶，方向与轨道垂直，并考虑正、反两方向的刹车情况（见TJ9-74《荷载规范》第17条第2款）。
δaa=(H3/3ExJx)[1+(n-1)λ3] (5)
单柱在吊车梁顶面单位水平力(T=1)作用下，在梁顶面产生的水平位移为
δdd=(H3/3ExJx)[(1-αλ)3+(n-1)(λ-αλ)3] (6)
对于厂房横向变形（吊车梁顶面）计算的影响以及刚度控制指标是否做相应的改变，在执行新规范条件下，厂房横向刚度验算中必须做出回答。
2 新老规范吊车梁顶面横向位移（△k）计算比较
为使计算和比较简单明了，我们以一个单跨、对称的平面排架为例，分析比较如图3。
单跨对称排架的有关参数为
单层厂房（排架结构）刚度验算的控制标准探讨
李明
1 问题的提出
现在虽然大多工业厂房都采用钢结构，但某些有特殊要求或特殊用途的厂房仍会采用钢筋混凝土柱排架结构。为保证单层厂房中吊车运行平稳，满足正常使用要求，在单层厂房柱设计中，除保证其有足够的承载能力（强度）外，还须使其具有足够的刚度。
式中Hk为自基础顶面至吊车梁顶面之间的距离。
以上的刚度变形计算方法和控制指标，在以下简称为“老规范”。
现行建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(以下简称为“新规范”)对于吊车横向水平荷载标准值的规定是第5.1.2条。
单层单跨厂房排架结构设计
单层单跨厂房排架结构设计 一设计内容和条件 某厂装配车间，该车间为单跨厂房，柱距距为6米,厂房纵向长度为96米,跨度为27米，15/3t 中级工作制吊车二台，牛腿面标高9.00米，柱顶标高为13米。
设计条件1屋面活荷载：2/5.0M KN q =,不考虑积灰荷载，雪荷载2/25.0M KN q = 2基本风压: 20/40.0M KN W = 3屋面做法三毡四油：2/35.0M KN20mm 水泥砂浆找平层2/4.0M KN 合计21/75.0M KN g g k ==∑屋面活荷载：2/5.0M KN q =屋面板采用G410标准图集6.15.1⨯m 预应力混泥土屋面板（卷材防水） 允许外荷载:2/5.2M KN（板自重：22/40.1M KN g k = 灌缝重：23/1.0M KN g k =）大型屋面板(包括填缝2/50.1M KN屋架:屋架自重24/133M KN g k = 则KN g g g G k k k k k 75.2485.0g 2)(43211=⨯+⨯⨯++=厂房跨度柱距 4采用370mm 厚烧结粘土空心砖(重度2/8M KN ）吊车梁以上设高侧窗,洞口尺寸为8.12.4⨯m,吊车梁以下设低侧窗，洞口尺寸42.4⨯⨯高宽m ，圈梁设在柱顶处。
5排架柱:混泥土C30 钢筋：纵向受力钢筋HRB400级 箍筋：HPB235级 柱下独立基础：混泥土：C20，钢筋：HRB335级 6吊车：Q15/3t 桥式吊车 中级工作制吊车梁：先张法预应力混泥土吊车梁，自重根/5.47KN 轨道及联结重量M KN /5.1 桥跨：m L k 5.25= 桥宽:m B 6400= 轮距:mm K 5250=小车重：KN g 74= 最大轮压：KN P 195max = 最小轮压：KN P 60min =7柱高：柱顶H=13m 檐口=15.1m 屋顶=17。
35m 二荷载及内力计算 1柱截面尺寸的确定Q 在15～20t 之间:m H m k 1210<<，由于是单跨结构,结构形式对称，因此A 、B 柱截面尺寸相同。
单层工业厂房排架结构
圈梁、连系梁、过梁和基础梁
当用砖作为厂房围护墙时，一般要设置 圈梁、连系梁、过梁及基础梁。
排架计算
排架计算简图 计算单元 计算时，可通过任意两相邻排架的中线，
截取一部分厂房作为计算单元
基本假定
为了简化计算，根据构造与实践经验， 作如下假定：
(1)柱下端固接于基础顶面，横梁铰接在 柱上；
横向平面排架?由横梁屋面梁或屋架和横向柱列包括基础组成?厂房结构承受的竖向荷载结构自重屋面活载雪载和吊车竖向荷载等及横向水平荷载风载和吊车横向制动力地震作用主要通过它将荷载传至基础和地基单结构组成及受力特点纵向平面排架?由纵向柱列包括基础连系梁吊车梁和柱间支撑等组成其作用是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度并承受作用在山墙和天窗端壁并通过屋盖结构传来的纵向风载吊车纵向水平荷载纵向地震作用以及温度应力等
吊车梁 支撑
吊车梁
简支在柱牛腿上，主要承受吊车竖向和横向 或纵向水平荷载，并将它们分别传至横向或 纵向排架。
支撑
包括屋盖和柱间支撑，其作用是加强厂房结 构的空间刚度，并保证结构构件在安装和使 用阶段的稳定和安全。同时起传递风载和吊 车水平荷载或地震力的作用。
基础 围护结构
基础承受柱和基础梁传来的荷载并将它们传 至地基
第九章 单层工业厂房排架结构
9.1单层工业厂房的结构组成和布置 钢筋混凝土单层工业厂房结构有两种 基本类型：排架结构与刚架结构
排架结构是由屋架(或屋面梁)、柱、基 础等构件组成，柱与屋架铰接，与基础 刚接
刚架结构的主要特点是梁与柱刚接，柱 与基础通常为铰接
屋盖结构
分无檩和有檩两种体系，前者由大型屋 面板、屋面梁或屋架(包括屋盖支撑)组 成；后者由小型屋面板、檩条、屋架 (包括屋盖支撑)组成
3.5单层厂房结构——排架结构内力分析
新规范：设计使用年限及荷载调整系数
计算中较大者
3.5排架结构内力分析
3.5.6内力组合
3.内力组合项目
第三章 单层厂房结构
偏心受压柱的破坏形态有两种：大偏心受压和小偏心受压，故对控制截面 考虑四种最不利内力组合： Mmax及相应的N、V
Mmin及相应的N、V
Nmax及相应的M、V Nmin及相应的M、V
第三章 单层厂房结构
恒载作用位置及相应的计算简图
活载作用位置及相应的计算简图
3.5排架结构内力分析
3.5.2 排架上的荷载
4. 吊车荷载 吊车梁示意图
× ×
第三章 单层厂房结构
横向平面排架
纵向平面排架
3.5排架结构内力分析
3.5.2 排架上的荷载
4. 吊车荷载
第三章 单层厂房结构
吊车荷载作用下的计算简图
3.5.6内力组合
2.内力组合原则 由可变荷载控制时
S Gj SGjk Q1 L1 SQ1k Qi Li ci SQik
j 1 i 2 m n
第三章 单层厂房结构
由永久荷载控制时
S Gj SGjk Qi Li ci SQik
j 1 i 1 m n
风荷载，左风、右风不同时存在，故不同时参加组合；
求Nmin时，N = 0的风荷载应参加组合。
3.5排架结构内力分析
3.5.6内力组合
第三章 单层厂房结构
规范对多台吊车参加组合时，考虑到同时满载的可能性较小，因此对吊车荷 载乘以折减系数。 多台吊车的荷载折减系数
吊车工作级别
参与组合的吊车台数 A1~A5 2 3 0.9 0.85 A6~A8 0.95 0.90
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单层厂房排架结构中
LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】
思 考 题
单层厂房排架结构中，哪些构件是主要承重构件，单层厂房中的支撑分几类，支撑的主要作用是什么？
排架内分析的目的是什么，排架内力分析的步骤是怎样的？
max D 、min D 和m ax T 是怎样求得的？
排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是什么，任意荷载作用下，等高铰接排架的剪力分配法是怎样的？
什么是不同种类内力的组合，什么是同一种内力的组合，内力组合时应注意哪些事项，对内力组合值是怎样评判的？
什么是厂房的整体空间作用？
设计矩形截面单层厂房柱时，应着重考虑哪些问题？
柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么？
吊车梁的受力特点是什么？
为什么钢筋混凝土受弯构件不能有效利用高强钢筋和高强混凝土？
为什么预应力混凝土构件必须采用高强钢筋和高强混凝土？
先张法和后张法建立预应力的条件是什么？
预应力混凝土受弯构件的受力特点与钢筋混凝土受弯构件有什么不同？
试根据平衡荷载的概念确定图示均布荷载作用下悬臂梁的预应力钢筋曲线形状。
为什么张拉控制应力σcon 是按钢筋抗拉强度标准值确定的？σcon 是否可大于抗拉强度设计
值？
引起预应力损失的因素有哪些预应力损失如何分组
习 题
某单层单跨厂房，跨度18m 、柱距6m ，内有两台10t 的A4级桥式吊车。
试求该柱承受的吊车竖向荷截max D 、min D 和横向水平荷载m ax T 。
起重机有关资料如下：吊车跨度L k =16.5m ，吊车宽B=5.55m ，轮距K=4.4m ，吊车总质
量，小车质量，额定起重量10t ，最大轮压标准值k m ax,P =115kN 。
试用剪力分配法求图示单跨排架在风荷载作用下各柱的内力。
已知基本风压
2o 0.45kN/m =ω，15m 高度处)0.110(14.1==z z m μμ高，体型系数s μ示于图中。
柱截面惯性距：
图示排架，在A 、B 牛腿顶面作用有力矩M 1和M 2。
试求A 、B 柱的内力，已知M 1=·m, M 2=131kN·m，柱截面惯性矩同习题。
图示柱牛腿。
已知竖向力设计值F v =324kN ，水平拉力设计值F h =78kN ，采用C20混凝
土和HRB335级钢筋。
试计算牛腿的纵向受力钢筋。
某单层厂房现浇柱下独立锥形扩展基础，已知由柱传来基础顶面的轴向压力
N k =920kN 、弯矩M k =276kN·m、剪力V k =25kN 。
柱截面尺寸mm mm h b 600400⨯=⨯，地基承
载力特征值a =200kN/m 2，基础埋深1.5m 。
基础采用C20混凝土，HRB235级钢筋。
试设计
此基础并绘出基础平面、剖面和配筋图。
18m 屋架下弦预应力混凝土拉杆如图所示，采用后张法一端张拉（超张拉）。
孔道为直径52mm 的抽芯成型，采用JM12锚具。
预应力钢筋为5根7Φs 4的钢线绞线（单根7Φs 4钢绞线面积为98.7mm ），221570/1110/ptk py f N mm f N mm ==，非预应力钢筋为4根直径为12mm 的HRB335级钢筋，混凝土为C40级，达到100%设计强度时施加预应力，张拉控制应力
con σ=ptk f 。
试计算各项预应力损失。
12m 预应力混凝土工形截面梁如图所示。
采用先张法台座生产，不考虑锚具变形损失，养护温差t ∆=20℃，采用超张拉，设松弛损失在放张前完成50%，预应力钢筋采用直径为5mm 的
刻痕钢丝，ptk =1570N/mm 2，pt =1110N/mm 2，张拉控制应力con = ptk ，混凝土为C40级，混凝土达到设计强度时放张。
试计算各项预应力损失。