第11章_单层厂房结构.ppt

* dd 第11章 单层厂房结构 单层厂房结构的组成和布置 排架结构计算 单层厂房排架柱设计 柱下钢筋混凝土独立基础 单层厂房各构件与柱的连接 单层厂房屋盖结构 吊车梁 ●单层工业厂房的结构形式 按结构材料 砌体混合结构（ 钢结构 钢筋混凝土结构 ） ） （ 11.1 概述 按结构形式 排架结构（等高、不等高、锯齿形） 刚架结构（两铰门架、三铰门架） 钢——混凝土混合结构 等高排架 不等高排架 锯齿型排架 11.2 单层厂房结构的组成和布置 11.2.1 结构的组成 1）屋面板 2）天沟板 3）天窗架 4）屋架 5）托架 6）吊车梁 7）排架柱 8）抗风柱 9）基础 10）连系梁 11）基础梁 12）天窗架垂直支撑 13）屋架下弦横向支撑 14）屋架垂直支撑 15）柱间支撑 11.2.2 支撑的布置 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。 位置：伸缩缝区段两端。 屋架垂直支撑及水平系杆 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。 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。 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排架柱。 11.2.3 变形缝 伸缩缝 横向伸缩缝一般采用双柱；纵向伸缩缝一般采用单柱。 沉降缝 一般不设。下列情况之一设： ￠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。 11.3.1 排架计算简图 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。 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。 柱子下端固接于基础顶面，横梁与柱铰接； 横梁为没有轴向变形的刚杆。 11.3 排架计算 A B uH H A B 计算单元 1 2 3 4 5 三、荷载计算 恒载 屋盖自重 上柱自重 下柱自重 吊车梁及轨道自重 活载 屋面活载 吊车荷载 形式、大小、作用位置、方向。 风荷载 150 750 恒载下计算简图 恒载下轴力图 恒载 风向 风载 吊车荷载 竖向荷载 横向水平荷载 纵向水平荷载 最大轮压与最小轮压 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。 K 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。 最大轮压与最小轮压 最大轮压 可从产品目录中查得；最小轮压 可由下式确定： 吊车竖向荷载标准值 如果两台吊车相同，则 x P2max P1max P1max P2max K1 K2 y2 y3 y4 y1=1 B1 B2 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 ——横向制动系数。 每个轮子上的横向水平制动力： 如果吊车相同， 同样，利用影响线可以确定柱子受到的水平力 活载下计算简图 吊车纵向水平荷载标准值 按一侧所有制动轮最大轮压之和的10%确定： （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 多台吊车的组合系数 2台 轻、中级 重、特重级 4台 轻、中级 重、特重级 3台 轻、中级 重、特重级 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。 11.3.3 排架内力计算 1.变截面柱的反力计算 设柱顶作用一单位力发生的位移为 ， 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。 与 、 有关。 2.等高排架内力计算 （1）柱顶作用集中荷载 由平衡条件： 由物理条件： 由几何条件： 可求得： 称为柱i的剪力分配系数。 （2）任意荷载作用 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。 3.不等高排架内力计算（了解） A B C A B C （2）荷载组合 1.2×恒荷载标准值+1.4×1项活荷载标准值 （对于单层排架结构，可以采用简化组合） 可变荷载效应控制 1.2×恒荷载标准值+ 1.4× 0.90×(2项或2项以上活荷载标准值） 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 4.内力组合 （1）控制截面 I