第二章单讲义层厂房2
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单层单跨工业厂房课程设计
单层单跨工业厂房课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握单层单跨工业厂房的基本结构及其功能，包括厂房的墙体、屋面、地面、门窗等组成部分。
2. 学生能够了解工业厂房设计中的相关标准与规范，如防火、防水、通风等。
3. 学生掌握工业厂房建筑材料的选用原则及建筑构造要求。
技能目标：1. 学生能够运用AutoCAD等绘图软件绘制单层单跨工业厂房的平面图、立面图和剖面图。
2. 学生能够根据设计要求，合理选择建筑材料，并进行初步的工程量计算。
3. 学生具备分析和解决工业厂房建设中常见问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工业建筑设计的兴趣，激发其创新意识和实践能力。
2. 学生能够认识到工业厂房建设对社会经济发展的重要性，增强社会责任感和职业使命感。
3. 学生通过团队合作完成课程设计，培养良好的沟通能力和团队协作精神。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，通过实际操作，让学生掌握工业厂房设计的基本知识和技能。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的建筑基础知识，具备基本的绘图和计算能力。
教学要求：结合实际工程案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决实际问题的能力。
在教学过程中，注重引导学生主动探究、积极思考，培养其创新意识和实践能力。
通过课程目标的分解与实现，为后续的工业建筑设计学习打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密结合课本，主要包括以下几部分：1. 工业厂房概述- 厂房的定义、分类及功能- 单层单跨工业厂房的特点及应用2. 单层单跨工业厂房结构体系- 墙体、屋面、地面结构及设计要求- 门窗、通风、排水系统设计3. 工业厂房建筑材料及构造要求- 常用建筑材料的选择与应用- 建筑构造要求及规范4. 单层单跨工业厂房设计原理- 设计流程及方法- 建筑布局与空间组织5. AutoCAD绘图软件在工业厂房设计中的应用- 软件操作技巧及绘图规范- 平面图、立面图、剖面图的绘制6. 工程量计算及预算- 工程量计算方法- 预算编制及分析7. 案例分析与讨论- 实际工程案例介绍- 分析讨论，提出解决方案教学内容安排与进度：第一周：工业厂房概述，了解厂房的基本概念及分类第二周：单层单跨工业厂房结构体系，学习厂房的结构及设计要求第三周：建筑材料及构造要求，掌握建筑材料选择及构造规范第四周：设计原理及AutoCAD绘图，学习设计方法及绘图技巧第五周：工程量计算及预算，学会编制预算及分析第六周：案例分析与讨论，提高解决实际问题的能力教学内容与课本紧密关联，注重科学性和系统性，旨在培养学生具备工业厂房设计的基本知识和技能。
单层厂房课件
· 屋盖结构分无檩和有檩两种体系,无檩体系由大 型屋面板、屋面梁或屋架以及屋盖支撑所组成, 如图3、5所示。
· 有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架(包括屋盖 支撑)组成,如图3、6所示。
· 屋盖结构有时还有天窗架、托架,其作用主要就 是围护和承重(承受屋盖结构自重、屋面活荷载、 雪荷载和其她荷载),以及采光和通风。
· 中型以上厂房大多选用钢筋混凝土结构。
3、1、2、2 按施工方法分
· 单层厂房得结构按其施工方法来分,有装 配式和现浇式两种。
· 目前除特殊情况外,均采用装配式钢筋混 凝土结构。
3、1、2、3 按承重结构得形式分
· 1、排架结构 · 装配式单层厂房得主要承重结构就是屋架或屋
面梁、柱和基础。当屋架与柱顶为铰接,柱与基 础顶面为刚接时,这样组成得结构叫排架。 · 排架结构按其所用材料分钢筋混凝土排架结构、 钢屋架和钢筋混凝土柱组成得排架结构、砖墙 或砖垛代替钢筋混凝土柱得砖排架结构。 · 随着生产工艺及使用要求得不同,排架结构可设 计成等高或不等高、单跨或多跨得各种形式(如 图3、1所示)。
图3、3 钢框架结构
3、2 单层工业厂房排架结构得组成 、传力途径及设计内容
3、2、1 单层工业厂房排架结构得组成
· 单层工业厂房排架结构通常由横向平面 排架和纵向平面排架及支撑系统连成一 个整体得空间结构体系,由下列构件组成, 如图3、4所示。
图3、4 装配式钢筋混凝土单层厂房结构
3、2、1、1 屋盖和墙体围护结构体系
· (2)沉降缝
· 由于单层厂房结构主要就是由简支构件 装配而成,因地基发生不均匀沉降在构件 中产生得附加内力不大,所以在单层厂房 结构中,除主厂房结构与生活间等附属建 筑物相连接处外,很少采用沉降缝。
· 有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架(包括屋盖 支撑)组成,如图3、6所示。
· 屋盖结构有时还有天窗架、托架,其作用主要就 是围护和承重(承受屋盖结构自重、屋面活荷载、 雪荷载和其她荷载),以及采光和通风。
· 中型以上厂房大多选用钢筋混凝土结构。
3、1、2、2 按施工方法分
· 单层厂房得结构按其施工方法来分,有装 配式和现浇式两种。
· 目前除特殊情况外,均采用装配式钢筋混 凝土结构。
3、1、2、3 按承重结构得形式分
· 1、排架结构 · 装配式单层厂房得主要承重结构就是屋架或屋
面梁、柱和基础。当屋架与柱顶为铰接,柱与基 础顶面为刚接时,这样组成得结构叫排架。 · 排架结构按其所用材料分钢筋混凝土排架结构、 钢屋架和钢筋混凝土柱组成得排架结构、砖墙 或砖垛代替钢筋混凝土柱得砖排架结构。 · 随着生产工艺及使用要求得不同,排架结构可设 计成等高或不等高、单跨或多跨得各种形式(如 图3、1所示)。
图3、3 钢框架结构
3、2 单层工业厂房排架结构得组成 、传力途径及设计内容
3、2、1 单层工业厂房排架结构得组成
· 单层工业厂房排架结构通常由横向平面 排架和纵向平面排架及支撑系统连成一 个整体得空间结构体系,由下列构件组成, 如图3、4所示。
图3、4 装配式钢筋混凝土单层厂房结构
3、2、1、1 屋盖和墙体围护结构体系
· (2)沉降缝
· 由于单层厂房结构主要就是由简支构件 装配而成,因地基发生不均匀沉降在构件 中产生得附加内力不大,所以在单层厂房 结构中,除主厂房结构与生活间等附属建 筑物相连接处外,很少采用沉降缝。
yang第8次课第2章单层工业厂房
制动）主要通过横向平面排架传至基础及地基。
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yang第8次课第2章单层工业厂房
横向平面排架上竖向荷载的传力途径
•屋面荷 载 •天窗架
•屋面板
•屋架 •吊车竖向荷载
•纵墙自重
•吊车梁
•柱
•连系
梁
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•基础 •地基
•基础梁
yang第8次课第2章单层工业厂房
横向平面排架上横向水平荷载的传力途径
l 作用：围护和承重。主要承受墙体和构件的 自重以及作用在墙面的风载。
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yang第8次课第2章单层工业厂房
厂房结构的设计步骤
一个建设项目的设计，一般包括工艺设计、建筑设计、结
构设计和设备设计（如水、暖、电等）等几方面。就单层厂房
结构设计而言，可分为方案设计、技术设计和施工图绘制等三
个阶段。
• 垂直支撑和水平系杆布置图
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yang第8次课第2章单层工业厂房
•水平系杆
•位置：在未设置垂直支撑的屋架间，在相应于垂 直支撑平面内的屋架上弦和下弦节点处，设置通 长的水平系杆。
•作用：上弦水平系杆是为保证屋架上弦或屋面梁 受压翼缘的侧向稳定，减小压杆的计算长度；下 弦水平系杆是为防止在吊车或有其它水平振动时 屋架下弦侧向颤动。
•作用：防止屋架下弦侧向振动；将山墙风荷载及 纵向水平荷载传至纵向柱列。
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yang第8次课第2章单层工业厂房
下弦纵向水平支撑
•位置：在屋架下弦端节 间沿厂房纵向通长或局部 设置一道；当已设有下弦 横向水平支撑时，为保证 厂房空间刚度，应尽可能 与横向水平支撑连接，以 形成封闭的水平支撑系统。
•确定柱网布置等平面问题
单层厂房教学课件资料
3. 厂房内部空间的利用 厂房高度对工程造价有直接的影响，充分利用厂房内部空间，降低厂方 高度，可以有效地降低造价。
六、厂房内部起重运输设备
有三大类： 水平运输〔地面〕：板车、电瓶车、火车、
汽车 空间运输：吊车 输送带
吊车种类
悬挂式单轨吊车 梁式吊车 桥式吊车
一、单轨悬挂式吊车 一般由悬挂在屋架下弦的型钢轨道和吊车组 成，型钢轨道可以布置为直线或曲线。
6.圈梁 单层厂房中的圈梁可以加强砖墙与柱子之间的联系，保证墙体的稳
定性，提高厂房构造的整体刚度。 圈梁一般布置在厂房的吊车梁四周和柱顶；对振动较大或有抗震要
求的构造，沿墙高每隔4m左右设置圈梁一道。 当厂房高度较大时，应按要求增加圈梁数量。联系梁假设能水平交
圈，可视同为圈梁。
7.抗风柱 由于单层厂房山墙的面积大，受较大的风荷载作用，在山墙处设置抗 风柱能增加墙体的刚度和稳定性。 抗风柱应到达屋架上位高度，以便抗风柱与屋架间的连接。
桥式吊车一般在桥 架的一端设司机室。
2. 纵向定位轴线
1）外墙、边柱与纵向定位轴线的联系 在有吊车的厂房中： 为使吊车与结构规格相协调，有如下关系
式中：
LKL2e
L—纵向定位轴线间的距离，即厂房跨度；
LK —吊车跨度，即吊车轮距；
e—纵向定位轴线至吊车轨道中心线的距离，
一般取750㎜；当吊车起重量大于50t或有构造要
求时，取1000mm。
二、梁式吊车 梁式吊车有支承式和悬挂式两种形式。 悬挂式梁式吊车是在屋架下弦悬挂平行双轨，吊车装于轨道 下部；支承式梁式吊车是在两列柱牛腿上设吊车梁，吊车装 在轨道上部。
三、桥式吊车 桥式吊车由起重行
车和桥架组成。 桥架车支承在吊车
《工程结构》第2章：单层厂房结构课件结构师、建造师考试
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混凝土结构
第2章
2.4.3 柱
矩形、工字形、双肢柱。截面尺寸按受力而定。
柱的形式
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混凝土结构
第2章
2.4.4 基础
单层厂房一般采用预制柱下基础，其主要形 式有杯形基础（分梯形和锥形）、高杯基础、爆 扩桩基础和预制桩基础。
基础类型
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混凝土结构
第2章
2. 非柱顶荷载作用下等高排架的内力分析
不能直接应用剪力法，但通过柱顶加铰支连 杆可以通过转换用剪力分配法求解。分四步走：
❖ 在排架柱顶附加一个不动铰支座，限制其水平侧移；
❖ 此时排架变为多根一次超静定柱，利用柱顶反力系数 可求得各柱顶反力Ri ( 附录9 )及相应的柱端剪
力，则柱顶总假想 的不动铰支座反力为 R Ri ;
第2章
❖ 纵向平面排架：包括纵向柱列、基础、连 系梁、吊车架、柱间支撑
纵向平面排架
❖围护结构：包括纵墙、山墙、墙梁、抗 风柱、基础梁
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混凝土结构
第2章
§2.3 结构布置
2.3.1 厂房平面布置
1. 柱网布置 要考虑工艺、经济、模数化等因素。
2. 变形缝：是伸缩缝、沉降缝、抗震缝的总称。 ❖ 伸缩缝：减少厂房温度应力的影响而设，上部结构
混凝土结构
第2章
§2.5 排架结构内力分析
目的：确定柱和基础的内力。 内容：确定计算简图、荷载计算、内力分析和
内力组合。
2.5.1 排架计算简图
1. 计算单元 按平面结构计算，根据结构布置和受力状
况，选取最有代表性的计算单元。
建筑物理讲义第二章
q
ti te 1 d 1 i e
K 0 (ti te )
(2-5)
传热系数：上式中
K0
1
i
1 d
1
叫做平壁的传热系数，它的物理
e
意义：当ti-te=1℃时，在单位时间内通过平壁单位表面积的传热量。 平均传热R0： R 0
1
i
（2－6b）
A cos( e ) e e e e,max
平壁外表面温度：
A cos( ef ) ef ef ef ef ,max
平壁内表面温度：
A cos( if ) if if i f if ,max
2）从室内空间到平壁内部，温度波动振幅逐渐减小，A , e Aef Aif 这种 现象叫做温度波动的衰减。
1 q d 1 (i 2 ) 2 q d 2 (2 3 )
2.K/w) (m
d
(1) (2) (3) (4)
q
d3
3
(3 e )
根据稳定传热特征
q q1 q2 q3
联立（1）、(2)、(3)、(4)式可解得：
q
d1 d 2 1 2
i e
q
i e
d
i e
d
（2－1）
上式叫做单层匀质平壁的稳定导热方程
热阻：热量传递过程中受到的阻力称为热阻， R
热阻的物理意义：表示平壁抵抗热量通过的 能力；R , q 围护结构性能好；若想增大 R,可选用d大，或λ小的材料。 2.经过多层平壁的导热
定义：凡是由几层不同材料组成的平壁都 叫做多层平壁。 多层平壁的导热方程推导：
《单层工业厂房》课件
质量标准与验收方法
质量标准：符合国家相关标准和规范，确保厂房结构安全、稳定、可靠。
验收方法：按照相关规范和标准进行验收，包括外观检查、结构检测、设备调试等方面。
验收程序：按照规定的程序进行验收，包括申请、审核、现场检查、出具报告等步骤。
注意事项：在验收过程中需要注意细节，确保每个环节都符合标准和规范要求。
屋面施工：包括防水层施工、保温层施工等
装修施工：包括墙面装修、地面装修、门窗安装等
技术要求
屋面施工：包括防水层施工、保温层施工等
装饰装修施工：包括内外墙涂料、地面铺设等
设备安装：包括电气设备、给排水设备等
施工准备：包括图纸会审、技术交底等
基础施工：包括地基处理、钢筋混凝土施工等
主体结构施工：包括钢结构制作、安装等
适用对象：建筑工程专业学生、建筑师、工程师等
内容结构：课件分为多个部分，包括单层工业厂房的结构特点、设计原理、施工方法等
课件特色：结合实际案例，注重实践性和可操作性，帮助学生更好地理解和掌握单层工业厂房的相关知识
课件目的
添加标题
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阐述单层工业厂房的施工工艺、施工方法和质量控制
保养维护：对厂房的各个部件进行保养维护，包括清洁、润滑、紧固等，延长其使用寿命。
故障排查：对厂房出现的故障进行排查，找出原因并进行修复，确保其正常运行。
应急处理：对厂房出现的紧急情况进行处理，包括火灾、水灾等，确保人员和财产安全。
常见故障及排除方法
设备故障：设备老化、磨损、损坏等
维护保养：定期检查、清洁、润滑、更换部件等
经验总结与未来展望
厂房概况与维护目标
维护管理方案设计与实施
案例四：某单层工业厂房安全事故原因分析及预防措施建议
质量标准：符合国家相关标准和规范，确保厂房结构安全、稳定、可靠。
验收方法：按照相关规范和标准进行验收，包括外观检查、结构检测、设备调试等方面。
验收程序：按照规定的程序进行验收，包括申请、审核、现场检查、出具报告等步骤。
注意事项：在验收过程中需要注意细节，确保每个环节都符合标准和规范要求。
屋面施工：包括防水层施工、保温层施工等
装修施工：包括墙面装修、地面装修、门窗安装等
技术要求
屋面施工：包括防水层施工、保温层施工等
装饰装修施工：包括内外墙涂料、地面铺设等
设备安装：包括电气设备、给排水设备等
施工准备：包括图纸会审、技术交底等
基础施工：包括地基处理、钢筋混凝土施工等
主体结构施工：包括钢结构制作、安装等
适用对象：建筑工程专业学生、建筑师、工程师等
内容结构：课件分为多个部分，包括单层工业厂房的结构特点、设计原理、施工方法等
课件特色：结合实际案例，注重实践性和可操作性，帮助学生更好地理解和掌握单层工业厂房的相关知识
课件目的
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阐述单层工业厂房的施工工艺、施工方法和质量控制
保养维护：对厂房的各个部件进行保养维护，包括清洁、润滑、紧固等，延长其使用寿命。
故障排查：对厂房出现的故障进行排查，找出原因并进行修复，确保其正常运行。
应急处理：对厂房出现的紧急情况进行处理，包括火灾、水灾等，确保人员和财产安全。
常见故障及排除方法
设备故障：设备老化、磨损、损坏等
维护保养：定期检查、清洁、润滑、更换部件等
经验总结与未来展望
厂房概况与维护目标
维护管理方案设计与实施
案例四：某单层工业厂房安全事故原因分析及预防措施建议
《单层工业厂房》PPT课件
• 5.支撑系统 – A.分类 • 屋盖支撑、柱间支撑 – B. 作用 • 屋盖支撑水平连接各榀屋架、柱间支承连接相邻柱，形成空间结构， 增强厂房空间刚度。
zhang-jinyuan
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2021/3/14
1.1.1结构组成
• 6.围护结构 – A.组成 • 墙体、连系梁、抗风柱、基础梁等 – B. 作用 • 形成完整的厂房、增加空间刚度。
zhang-jinyuan
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2021/3/14
1.2.1平面与剖面布置
• 3变形缝——伸缩缝 – 作用 • 减少温度应力 • 当纵向尺寸较大时，沿建筑物纵向从基础顶面开始将上部结构分开， 伸缩缝的间距可查规范GB50010； • 温度区段的长度取决于厂房结构类型和温度变化的情况 – 最大间距（温度区段的长度） • 混凝土规范GB50010-2002第9.1.1条 – 室内100m，露天70m。
• 技术设计阶段
主要设计流程
– 选择各种结构构件，
– 分析排架内力
– 进行柱和基础的配筋
– 构造设计四个方面。
– 技术设计的成果
• 选定各种结构构件、排架内力分析、柱及基础的配筋设计在内的结构设 计说明书，构件间连接的构造草图。
zhang-jinyuan
4
2021/3/14
第一章 单层厂房结构的组成和布置
1.1.1结构组成
– A.组成
• 屋面板+屋架（屋面梁）+天窗架+托架
– B.分类
• 无檩屋盖：屋面板直接支承在屋架上，大中型厂房；
• 有檩屋盖：屋面板支承在檩条上，檩条支承在屋架上，用于小型厂房。
– C.作用
• 承担自重、屋面风荷载、雪荷载、积灰荷载及施工荷载（维修人员和小 型工具）并传递给柱。
zhang-jinyuan
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1.1.1结构组成
• 6.围护结构 – A.组成 • 墙体、连系梁、抗风柱、基础梁等 – B. 作用 • 形成完整的厂房、增加空间刚度。
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1.2.1平面与剖面布置
• 3变形缝——伸缩缝 – 作用 • 减少温度应力 • 当纵向尺寸较大时，沿建筑物纵向从基础顶面开始将上部结构分开， 伸缩缝的间距可查规范GB50010； • 温度区段的长度取决于厂房结构类型和温度变化的情况 – 最大间距（温度区段的长度） • 混凝土规范GB50010-2002第9.1.1条 – 室内100m，露天70m。
• 技术设计阶段
主要设计流程
– 选择各种结构构件，
– 分析排架内力
– 进行柱和基础的配筋
– 构造设计四个方面。
– 技术设计的成果
• 选定各种结构构件、排架内力分析、柱及基础的配筋设计在内的结构设 计说明书，构件间连接的构造草图。
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第一章 单层厂房结构的组成和布置
1.1.1结构组成
– A.组成
• 屋面板+屋架（屋面梁）+天窗架+托架
– B.分类
• 无檩屋盖：屋面板直接支承在屋架上，大中型厂房；
• 有檩屋盖：屋面板支承在檩条上，檩条支承在屋架上，用于小型厂房。
– C.作用
• 承担自重、屋面风荷载、雪荷载、积灰荷载及施工荷载（维修人员和小 型工具）并传递给柱。
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式中：G3，k为吊车的额定起重量的重力荷载，G2，k为小车的重力荷载。
式中横向水平制动力系数α按下列规定取值。 软钩吊车：当Q≤10t时，应取0.12；
当16t≤Q≤50t时，应取0.10； 当Q≥75t时，应取0.08。 硬钩吊车：取0.2。
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
③ 吊车纵向水平荷载
图2-26 屋盖自重作用点
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
将G1换算成轴向力 G 1 +力矩 M1 G1e1 ，如图2-27所示。
同理，把 G
1
对下柱的作用力换算成轴向力G
1
+力矩
M'1 G1e2
图 2-27
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
2) 上柱自重G2 上柱自重G2对下柱的偏心距为e2，则
排架计算时，屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，仅取两者中的 较大值。
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构 2) 吊车荷载 ： 吊车荷载与吊车工作频繁程度有关： 轻级(A1~A3)、中级(A4~A5)、重级(A6~A7) 和特重级 (A8)
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
计算简图
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
3.荷载计算
作用在横向排架结构上的荷载有永久荷载和可变荷载。
永久荷载：
屋盖自重G1 上柱自重G2 下柱自重G3 吊车梁、轨道及
连接件自重G4 牛腿上围护结构
自重G5
可变荷载：
屋面活荷载Q1 吊车竖向荷载
Dmax及Dmin 吊车横向水平荷载Tmax 均布风荷载q1及q2 屋盖支撑处的集中
计算单元和计算模型
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
2.基本假定和计算简图 ：
为了简化计算，对于钢筋混凝土排架结构通常作如下假定：
1. 柱下端与基础顶面为刚接，固定端的位置在基础顶面； 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。 4. 排架柱高由固定端算至柱顶铰结点处。
第二章单层厂房2
精品
第2章 单层厂房结构
横向平面排架计算
作用：为柱和基础设计提供内力数据 主要内容： 1. 确定计算简图 2. 荷载计算 3. 柱控制截面的内力分析和内力组合
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
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。（P104，图2-23）
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
Dmax和Dmin的作用点： 对下柱都是偏心压力，转换成作用在下柱顶面的轴向压力和弯矩。
MmaxDmaex3
MminDmien3
式中：e3——吊车梁支座钢垫板的中心线至下柱轴线的距离。
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
② 吊车横向水平荷载Tmax
小车刹车
轮子与轨道
或启动
产生摩擦力
大车
梁
排架柱
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
为了计算方便，可将横向水平制动力在两边轨道上平均分配，对于 一般四轮桥式吊车，每一轮子作用在轨道上的横向水平制动力为：
一个吊车：Tk1 4 Ti,k 1 4(G 2,kG 3,k)
多个吊车：
T mka x T k, y i1 4 (G 2 ,k G 3 ,k) y i 设计值：TmaxQ 1 4(G 2,kG 3,k) yi
G2对下柱的偏心弯矩为：
M2'G2e2
3) 下柱自重G3 下柱自重G3（包括牛腿自重）作用于
下柱底，与下部柱中心线相重合。
4) 吊车梁及轨道等自重G4 吊车梁及轨道等自重上柱自重G4对
下柱的偏心距为e4，则G4对下柱的偏心 弯矩为：
M3'G4e4
图 2 -28
图2-29 2.5 横向排架结构内力分析
多台吊车的荷载折减系数β
吊车台 数
吊车工作制
轻级和中 重级和特重
级
级
2
0.9
0.95
3
0.85
0.9
4
0.8
0.85
D m ax(P my a 1 xP my a2x P my a3x P my a4)xP max yi D m in(P my i1 n P my i2 nP my i3 n P my i4 n )P minyiP mD iP n m ma ax x
吊车纵向水平荷载是桥式吊车在厂房纵向启动和刹车时产生的惯性力。
标准值T0，k：
T0,kn1 Pm0akx, 0.1nm Pa,kx
式中：n为吊车每侧的制动轮数，对于一般的四轮吊车，n=1。
G3,k——为吊车的额定起重量，以“KN”计； 最大轮压设计值Pmax和最小设计值 Pmin取值如下：
Pmax 1.4Pmax,k Pmin 1.4Pmin,k
2.Байду номын сангаас 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
此时在Pmax作用的一侧，产生Dmax。由于Pmax 与Pmin同时出现，所以， 另一侧柱则相应地由Pmin产生Dmin 。
第2章 单层厂房结构 (2) 可变荷载 可变荷载可分为屋面活荷载、吊车荷载和风荷载三部分。 1) 屋面活荷载Q1 以竖向集中荷载的方式作用于柱顶，作用点同屋盖自重。 ① 屋面均布活荷载 ：查现行荷载规范。 ② 屋面雪荷载：屋面水平投影面上的雪荷载标准值Sk (kN/m2)
sk rs0
式中：S0为基本雪压 (kN/m2)；μr为屋面积雪分布系数。 ③ 屋面积灰荷载：查现行荷载规范。
风荷载Fw
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构 (1) 永久荷载 1) 屋盖自重G1 荷载形式： 集中力的形式传至柱顶。 作用位置： 屋架：屋架端部腹杆与下弦杆中心线的交 点垂线即为作用位置。 屋面梁：通过梁端垫板中心线作用于柱顶。
根据设计要求，无论屋架与柱的形式如何，
作用点均位于厂房定位轴线内侧150mm处。
① 吊车竖向荷载设计值Dmax和Dmin 对某一个柱子而言，当吊车行驶到某一位置时，柱上受到的竖向荷载最
大，这一位置就是大车的最不利位置。
Pmax,k可以根据吊车型号、规格等条件查阅有关资料，对于四轮吊车： P m a,x kG 1,kG 2 2,kG 3,kP m in ,k
式中：G1,k，G2,k——分别为大车和小车的自重（标准值），以“KN”计， G=mg；
式中横向水平制动力系数α按下列规定取值。 软钩吊车：当Q≤10t时，应取0.12；
当16t≤Q≤50t时，应取0.10； 当Q≥75t时，应取0.08。 硬钩吊车：取0.2。
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
③ 吊车纵向水平荷载
图2-26 屋盖自重作用点
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
将G1换算成轴向力 G 1 +力矩 M1 G1e1 ，如图2-27所示。
同理，把 G
1
对下柱的作用力换算成轴向力G
1
+力矩
M'1 G1e2
图 2-27
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
2) 上柱自重G2 上柱自重G2对下柱的偏心距为e2，则
排架计算时，屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，仅取两者中的 较大值。
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构 2) 吊车荷载 ： 吊车荷载与吊车工作频繁程度有关： 轻级(A1~A3)、中级(A4~A5)、重级(A6~A7) 和特重级 (A8)
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
计算简图
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
3.荷载计算
作用在横向排架结构上的荷载有永久荷载和可变荷载。
永久荷载：
屋盖自重G1 上柱自重G2 下柱自重G3 吊车梁、轨道及
连接件自重G4 牛腿上围护结构
自重G5
可变荷载：
屋面活荷载Q1 吊车竖向荷载
Dmax及Dmin 吊车横向水平荷载Tmax 均布风荷载q1及q2 屋盖支撑处的集中
计算单元和计算模型
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
2.基本假定和计算简图 ：
为了简化计算，对于钢筋混凝土排架结构通常作如下假定：
1. 柱下端与基础顶面为刚接，固定端的位置在基础顶面； 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。 4. 排架柱高由固定端算至柱顶铰结点处。
第二章单层厂房2
精品
第2章 单层厂房结构
横向平面排架计算
作用：为柱和基础设计提供内力数据 主要内容： 1. 确定计算简图 2. 荷载计算 3. 柱控制截面的内力分析和内力组合
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
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。（P104，图2-23）
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
Dmax和Dmin的作用点： 对下柱都是偏心压力，转换成作用在下柱顶面的轴向压力和弯矩。
MmaxDmaex3
MminDmien3
式中：e3——吊车梁支座钢垫板的中心线至下柱轴线的距离。
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
② 吊车横向水平荷载Tmax
小车刹车
轮子与轨道
或启动
产生摩擦力
大车
梁
排架柱
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
为了计算方便，可将横向水平制动力在两边轨道上平均分配，对于 一般四轮桥式吊车，每一轮子作用在轨道上的横向水平制动力为：
一个吊车：Tk1 4 Ti,k 1 4(G 2,kG 3,k)
多个吊车：
T mka x T k, y i1 4 (G 2 ,k G 3 ,k) y i 设计值：TmaxQ 1 4(G 2,kG 3,k) yi
G2对下柱的偏心弯矩为：
M2'G2e2
3) 下柱自重G3 下柱自重G3（包括牛腿自重）作用于
下柱底，与下部柱中心线相重合。
4) 吊车梁及轨道等自重G4 吊车梁及轨道等自重上柱自重G4对
下柱的偏心距为e4，则G4对下柱的偏心 弯矩为：
M3'G4e4
图 2 -28
图2-29 2.5 横向排架结构内力分析
多台吊车的荷载折减系数β
吊车台 数
吊车工作制
轻级和中 重级和特重
级
级
2
0.9
0.95
3
0.85
0.9
4
0.8
0.85
D m ax(P my a 1 xP my a2x P my a3x P my a4)xP max yi D m in(P my i1 n P my i2 nP my i3 n P my i4 n )P minyiP mD iP n m ma ax x
吊车纵向水平荷载是桥式吊车在厂房纵向启动和刹车时产生的惯性力。
标准值T0，k：
T0,kn1 Pm0akx, 0.1nm Pa,kx
式中：n为吊车每侧的制动轮数，对于一般的四轮吊车，n=1。
G3,k——为吊车的额定起重量，以“KN”计； 最大轮压设计值Pmax和最小设计值 Pmin取值如下：
Pmax 1.4Pmax,k Pmin 1.4Pmin,k
2.Байду номын сангаас 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构
此时在Pmax作用的一侧，产生Dmax。由于Pmax 与Pmin同时出现，所以， 另一侧柱则相应地由Pmin产生Dmin 。
第2章 单层厂房结构 (2) 可变荷载 可变荷载可分为屋面活荷载、吊车荷载和风荷载三部分。 1) 屋面活荷载Q1 以竖向集中荷载的方式作用于柱顶，作用点同屋盖自重。 ① 屋面均布活荷载 ：查现行荷载规范。 ② 屋面雪荷载：屋面水平投影面上的雪荷载标准值Sk (kN/m2)
sk rs0
式中：S0为基本雪压 (kN/m2)；μr为屋面积雪分布系数。 ③ 屋面积灰荷载：查现行荷载规范。
风荷载Fw
2.5 横向排架结构内力分析
第2章 单层厂房结构 (1) 永久荷载 1) 屋盖自重G1 荷载形式： 集中力的形式传至柱顶。 作用位置： 屋架：屋架端部腹杆与下弦杆中心线的交 点垂线即为作用位置。 屋面梁：通过梁端垫板中心线作用于柱顶。
根据设计要求，无论屋架与柱的形式如何，
作用点均位于厂房定位轴线内侧150mm处。
① 吊车竖向荷载设计值Dmax和Dmin 对某一个柱子而言，当吊车行驶到某一位置时，柱上受到的竖向荷载最
大，这一位置就是大车的最不利位置。
Pmax,k可以根据吊车型号、规格等条件查阅有关资料，对于四轮吊车： P m a,x kG 1,kG 2 2,kG 3,kP m in ,k
式中：G1,k，G2,k——分别为大车和小车的自重（标准值），以“KN”计， G=mg；