第三章 单层厂房排架结构同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林一、概述1. 单层厂房的应用和类型单层工业厂房能提供一个大的室内空间，且厂房中一般配有水平和垂直运输工具，因此在工业建筑中得到广泛的应用。重工业生产中的炼钢、铸造、装配、机修、金工轻工业生产中的纺织一、概述1. 单层厂房的应用和类型按生产规模：单层厂房可分为大、中、小型厂房按组成材料：单层厂房可分为 混合结构厂房（吊车吨位50kN，跨度 15m，柱距 6m） 钢结构厂房（吊车吨位150kN，跨度 36m，柱特殊工艺要求如100kN以上锻锤） 钢筋混凝土结构厂房按结构形式：单层厂房可分为排架结构排架结构和刚架结构一、概述2. 单层厂房的特点生产工艺流程和车间内部运输比较容易组织小型工部中型工部大型工部露天仓库总装配小型工部中型工部大型工部露天仓库总装配一、概述2. 单层厂房的特点可以充分利用地基承载力，在地面上放置较重的、有较大振动的机器可以设置天窗，用以天然采光和自然通风扩建、改建比较方便构件标准化。具有装配式房屋的共性占地面积大一、概述3. 单层厂房排架结构的设计步骤工艺设计要求方案设计阶段技术设计阶段施工图阶段结构选型和结构布置结构分析和构件设计选择结构构件排架荷载的计算和内力分析结构构件设计结构布置图构件施工图节点大样图定柱网等平面问题定结构形式标高等剖面问题定结构构件类型问题结构布置二、单层厂房组成和结构布置1. 单层厂房的组成天窗架屋架屋架下弦水平支撑排架柱基础围护墙屋面板天沟板连系梁天窗架垂直支撑托架抗风柱屋架端部垂直支撑吊车梁柱间支撑基础梁屋盖系统梁柱系统基础支撑系统围护系统二、单层厂房组成和结构布置2. 单层厂房的其它形式大型设备高侧窗（采光通风）有坡地面北采光北二、单层厂房组成和结构布置3. 承重结构构件的布置模数*以100mm为基本单位，用M表示（模数）*厂房建筑构件的截面尺寸，宜取M /2或1 M进阶*厂房的跨度18m时，跨度取3m（30M ）的倍数*厂房的跨度18m时，跨度取6m（60M ）的倍数，当工艺布置有明显的优越性时，跨度亦可用21m、27m、33m*厂房的柱距一般取6m或6m （60M ）的倍数，个别亦可采用9m*厂房自室内地坪至柱顶和牛腿面的高度取3M 的倍数，二、单层厂房组成和结构布置3. 承重结构构件的布置横向定位轴线（跨度方向的轴线，用1、2、3、表示）屋面板屋架吊车梁排架柱600600600060006000600060006000600018765432！二、单层厂房组成和结构布置3. 承重结构构件的布置纵向定位轴线（柱距方向的轴线，用A、B、C、表示）AB3 B2 B1LkLA750LkL750750AB屋架吊车吊车产品说明书吊车起重量500kN时，B280mm，其它，B2100mm排架内力分析定LAB3 B2 B1LkA750联系尺寸ac750二、单层厂房组成和结构布置3. 承重结构构件的布置纵向定位轴线（柱距方向的轴线，用A、B、C、表示）B1B2B2B1B3B3BA750A750BA750B1B2B2B1B3B3A750C750750ai/2ai/2插入距二、单层厂房组成和结构布置3. 承重结构构件的布置B2B3A750B1BA750B3CBB2B1750插入距ai纵向定位轴线（柱距方向的轴线，用A、B、C、表示）二、单层厂房组成和结构布置3. 承重结构构件的布置抗风柱18000屋架或屋面梁吊车梁排架柱B外墙A1234567600060006000600060006000600600屋面板天沟板天沟板柱网及结构的平面布置图二、单层厂房组成和结构布置3. 承重结构构件的布置变形缝（伸缩逢、沉降缝和抗震缝）温度区段气温升高时T气温升高时温度区段温度区段伸缩缝T 4h时为0.6-0.5风荷载体型系数三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载标准值风荷载TmaxTmaxq2P2+ P4Dmax(Dmin)+ P5P1e2+ P2e2+P5e5- P4 e4-Dmax(Dmin)e4P1e2+ P2e2+P5e5- P4 e4-Dmin(Dmax)e4P2+ P4Dmin(Dmax)+ P5P1P1P1e1P1e1q1ABW*柱顶以下的风载按均布荷载计算，屋面与天窗架所受的风荷载一般折算成作用在柱顶上的集中风荷载* 风荷载的方向是任意的，应考虑左、右两种可能性三、排架荷载计算及内力分析4. 等高排架的内力分析对称荷载下的对称结构-柱顶无侧移=+三、排架荷载计算及内力分析4. 等高排架的内力分析不对称荷载下的对称结构或对称荷载下的不对称结构+=Tmax TmaxR1+R2Tmax TmaxR1R2+=M1 M2q1R1-R2 M2R1R2M1q1三、排架荷载计算及内力分析4. 等高排架的内力分析M1aAJuJlHHlHuM1Raa1HsH2Hu/31Hu+Hl/3HuHu+2Hl/3Ha m设Hu=H，Hl=（1-）H，Ju=nJl，则有实际上是二阶悬臂柱的柔度系数顶部铰接底部固接变截面杆三、排架荷载计算及内力分析4. 等高排架的内力分析M1aAJuJlHHlHuM1Raa1HsH2Hu/31Hu+Hl/3HuHu+2Hl/3Ha m顶部铰接底部固接变截面杆三、排架荷载计算及内力分析4. 等高排架的内力分析顶部铰接底部固接变截面杆M1aAJuJlHHlHuM1Ra求得Ra后RaHuM1-RaHuRa同理可求出各种荷载作用下同理可求出各种荷载作用下单阶柱的系数单阶柱的系数C1C12，制成制成表格以备查用，见教材附录表格以备查用，见教材附录3-2三、排架荷载计算及内力分析4. 等高排架的内力分析柱顶有水平集中荷载作用时的内力分析VaVbVcABCPabcPABCabc根据导得的柔度系数三、排架荷载计算及内力分析4. 等高排架的内力分析柱顶有水平集中荷载作用时的内力分析VaVbVcABCPabcPABCabc剪力分配系数柱的抗侧刚度三、排架荷载计算及内力分析5. 不等高排架的内力分析半铰结点不等高排架的计算简图三、排架荷载计算及内力分析5. 不等高排架的内力分析柱顶有水平集中荷载作用时的内力分析tABCBPBabdcX1X1X2X2ddbbabdc11tdbbdHbHbu采用力法物理意义见上图，可查阅附录3的有关表格求X1、X2三、排架荷载计算及内力分析5. 不等高排架的内力分析abcABCM1M1abdcX1X1X2X2dt求X1、X2柱上作用其他荷载时的内力分析三、排架荷载计算及内力分析6. 单层厂房排架的内力分析中的空间作用单层厂房空间工作的概念PPPPPPP基本计算单元aPPPPPPP山墙b三、排架荷载计算及内力分析6. 单层厂房排架的内力分析中的空间作用PPPPPPPcPd单层厂房空间工作的概念排架之间的相互制约作用称排架之间的相互制约作用称为单层厂房结构的空间作用为单层厂房结构的空间作用三、排架荷载计算及内力分析6. 单层厂房排架的内力分析中的空间作用单层厂房结构空间分配系数P21+1P1PP1屋盖结构ABCDE水平荷载P作用下C排架柱顶的实际位移排架的空间作用系数水平荷载P作用下单榀排架柱顶的实际位移三、排架荷载计算及内力分析6. 单层厂房排架的内力分析中的空间作用等高多跨厂房结构空间分配系数等高多跨排架的空间作用分配系数排架的跨数第i跨排架的单跨空间作用分配系数，按教材表3-5、表3-6取用三、排架荷载计算及内力分析6. 单层厂房排架的内力分析中的空间作用考虑厂房结构空间作用时的实用计算方法TmaxTmaxABABTmaxTmaxRaRaRbRbAB-m(Ra +Rb)-am(Ra +Rb)-bm(Ra +Rb)ABRa-am(Ra +Rb)Rb-bm(Ra +Rb)TmaxTmax=+=直接采用空间模型对厂房进直接采用空间模型对厂房进行分析时，无需考虑行分析时，无需考虑m！三、排架荷载计算及内力分析7. 排架荷载效应组合荷载效应组合原则*1.2永久荷载效应+0.9 (1.4 风载效应+1.4 活荷载效应+1.4 吊车荷载效应)*1.2永久荷载效应+0.9 (1.4 风载效应+1.4 吊车荷载效应)*1.2永久荷载效应+0.9 (1.4 风载效应+1.4 活荷载效应)*1.2永久荷载效应+ 0.9 (1.4 活荷载效应+1.4 吊车荷载效应)*1.2永久荷载效应+1.4 吊车荷载效应*1.2永久荷载效应+1.4 风载效应*1.2永久荷载效应+1.4 活荷载效应一般框架、排架三、排架荷载计算及内力分析7. 排架荷载效应组合荷载效应组合原则*1.35永久荷载效应+1.4 0.6 风载效应+1.4 0.7 活荷载效应+1.4 0.7 吊车荷载效应*1.35永久荷载效应+1.4 0.6 风载效应+1.4 0.7 活荷载效应*1.35永久荷载效应+1.4 0.6 风载效应+1.4 0.7 吊车荷载效应*1.35永久荷载效应+1.4 0.7 活荷载效应+1.4 0.7 吊车荷载效应*1.35永久荷载效应+1.4 0.7 活荷载效应*1.35永久荷载效应+1.4 0.6 风载效应*1.35永久荷载效应+1.4 0.7 吊车荷载效应三、排架荷载计算及内力分析7. 排架荷载效应组合注意事项*永久荷载任何情况下都存在*吊车垂直荷载有最大轮压分别作用在一跨两个柱子上的情况,每次只选其中一项参加组合*有吊车水平荷载时，必有垂直荷载。反之不一定*吊车水平荷载有两个方向，每次只选一项参加组合*风有左来风和右来风两种情况，每次只选一项参加组合四、单层厂房柱的设计1. 柱的结构形式和截面尺寸肩梁平腹杆肢杆斜腹杆上柱下柱牛腿吊 车梁750 750结构形式四、单层厂房柱的设计1. 柱的结构形式和截面尺寸矩形截面高度一般在700mm以内工字形截面高度一般为8001600mm教材中表3-7截面尺寸保证厂房的横向刚度双肢柱的截面高度可参考教材中表3-7再增大10%四、单层厂房柱的设计2. 矩形和I形截面排架柱的配筋计算材料力学中一般根材料力学中一般根据支承情况来确定据支承情况来确定柱的计算长度柱的计算长度柱的计算长度排架柱上部为铰接下部为固接地基土具有压缩性有联系梁、吊车梁、圈梁等与柱相连材料力学的方法？教材中表3-9给出了具体的规定四、单层厂房柱的设计2. 矩形和I形截面排架柱的配筋计算柱的配筋计算-同一般压弯构件基顶IIIIIIIIIIIII-I截面上柱的弯矩和轴力都最大I-I截面作为截面作为上柱的控制上柱的控制截面截面II-II截面下柱在吊车垂直荷载下的弯矩最大III-III截面下柱在吊车水平荷载下的弯矩最大，轴力也最大II-II、III-III截面作截面作为下柱的控为下柱的控制截面制截面四、单层厂房柱的设计2. 矩形和I形截面排架柱的配筋计算基顶IIIIIIIIIIII柱的配筋计算问题：问题：由荷载效应组合可知，同一截面可求出多组内力，那么哪组内力对配筋起控制作用？解决方法：解决方法：*对应每组内力均求出配筋，取配筋大者进行设计，此法工作量大、烦琐*按一定原则选取最不利的几组内力进行分析比较，此法方便、适用四、单层厂房柱的设计2. 矩形和I形截面排架柱的配筋计算柱的配筋计算-内力和配筋的关系As1(As2)小偏心受压大偏心受压As1(As2)As1As2As1As2NM2)4)3)1)根据M-N关系，得出下列四条规则：1）大偏压，M不变时，N越小，As越大2）大偏压，N不变时， M越大，As越大3）小偏压，M不变时，N越大，As越大4）小偏压，N不变时， M越大，As越大四、单层厂房柱的设计2. 矩形和I形截面排架柱的配筋计算柱的配筋计算-最不利的内力1）大偏压，M不变时，N越小，As越大2）大偏压，N不变时， M越大，As越大3）小偏压，M不变时，N越大，As越大4）小偏压，N不变时， M越大，As越大*最大正弯矩Mmax及相应的轴力N*最大负弯矩-Mmax及相应的轴力N*最大轴力Nmax及相应的最大正弯矩Mmax或最大负弯矩-Mmax*最小轴力Nmin及相应的最大正弯矩Mmax或最大负弯矩-Mmax四、单层厂房柱的设计2. 矩形和I形截面排架柱的配筋计算柱在平面外的承载力验算-吊车起重量490kN，或起重量294kN且柱距为12mPmaxPmaxPmaxPmaxR2R1eeMy0.35My0.7My0.3My吊车梁反力的偏心距吊车最不利位置时，吊车梁传给牛腿的反力差，可由影响线来求得。四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的分类Fvaash0hFvaash0hah0，短牛腿ah0，长牛腿，设计方法同一般钢筋混凝土悬臂梁四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的受力特点与破坏形态-弹性阶段FvBA主拉应力主压应力*荷载Fv较小时，牛腿基本处于弹性受力阶段h0Fvaas*在Fv达极限荷载的20 40%时，牛腿根部出现裂缝 ；在Fv达极荷载的40 60%时，出现裂缝*继续加载，随着a/h0值的不同，牛腿的破坏形态各不相同四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计FvBA主拉应力主压应力h0Fvaas牛腿的受力特点与破坏形态-弯压破坏当0.75a/h0 1时，裂缝逐渐发展，裂缝以外的部分绕牛腿和下柱的交点转动，最后压区混凝土被压碎，牛腿破坏四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计Fvaash0Fvaash0FvBA主拉应力主压应力h0Fvaas牛腿的受力特点与破坏形态-斜压破坏当0.145时，取=45四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的截面尺寸-计算公式FhsFvsc1caash0h1h当当Fvs Vcr时，牛腿不会开裂时，牛腿不会开裂按短期荷载效应组合计算的竖向压力值按短期荷载效应组合计算的横向拉力值四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的截面尺寸FhsFvsc1caash0h1h*为了防止发生非根部受拉破坏， h1h/3，且要求h1200mm*为了防止发生保护层剥落，c170mm*为了防止发生局部受压破坏，要求Fvs/A 0.75fc（A牛腿面上局部承压面积），否则应加大局部受压面积、提高混凝土强度或在牛腿中增设钢筋网片四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的配筋设计和构造要求-纵筋（按计算确定）h0FhFvh0h0+ash0AsfyaFvFhAB四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计h0+ash0AsfyaFvFhAB牛腿的配筋设计和构造要求-纵筋（按计算确定）对A点取矩设计时取0.85, ，则有四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的配筋设计和构造要求-纵筋（按计算确定）h0+ash0AsfyaFvFhAB牛腿顶部竖向力设计值牛腿顶部水平拉力设计值四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的配筋设计和构造要求-纵筋（按计算确定）*纵筋宜采用HRB335或HRB400（RRB400）级钢筋*承受竖向力的纵向受力钢筋按全截面计算的最大配筋率为0.6%，最小配筋率为0.2%和0.45ft/fy中的大者*纵筋不得少于4根，直径不应小于12mm，不得兼作弯筋0.4laFvFhh1h0has15d 15d*纵筋伸入上柱的锚固长度，采用直线型锚固时，不应小于la，其他如图*牛腿面上的水平力通过预埋件直接传给纵筋，抵抗水平力的纵筋不得少于2根，直径不得少于12mm四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计牛腿的配筋设计和构造要求-纵筋（按构造要求确定）15d0.4laFvFhh1h0has15d*箍筋的直径为612mm，间距为100150mm，配筋范围为整个牛腿*牛腿上部2h0/3范围内水平箍筋的总截面积不宜小于承受Fv的受拉钢筋总截面积的一半四、单层厂房柱的设计3. 牛腿的设计15dl/2l/60.4laFvFhh1h0hasl15d牛腿的配筋设计和构造要求-弯筋（按构造要求确定）*当h0/a0.3时，牛腿中应设弯筋，弯筋的配筋范围为牛腿上部l/6 l/2的范围内*弯筋应采用HRB335或HRB400（RRB400）级钢筋，钢筋的直径不应小于12mm，弯筋的截面积不应小于受拉钢筋截面积的一半，且不应小于0.001bh，弯筋的根数不少于2根四、单层厂房柱的设计4. 矩形和I形截面排架柱的构造ll*矩形截面柱混凝土的强度等级不宜低于C20，I形截面柱混凝土的强度等级不宜低于C25*柱纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，纵筋的间距应大于等于50mm，但不得大于350mm*上、下柱纵向受力钢筋应在牛腿面以下搭接，搭接长度按下式计算，且ll300mm（受拉时），ll 200mm（受压时） ：混凝土和纵筋受拉钢筋锚固长度钢筋搭接长度修正系数，其值参见教材中表3-10取用四、单层厂房柱的设计4. 矩形和I形截面排架柱的构造ll纵筋*伸入根部的牛腿纵向钢筋的下弯位置不应与上、下柱的纵向受力钢筋相重合*牛腿纵向钢筋与弯筋宜放置上、下两排*柱截面高度大于600mm时，在侧面应设置直径为1016mm的纵向受力钢筋，并应设置相应的附加箍筋或拉筋四、单层厂房柱的设计4. 矩形和I形截面排架柱的构造b400h400h600附加钢筋b400hht0时，按梁计算*双肢柱混凝土的强度等级不宜小于C30，肢杆纵筋的配筋率宜在0.4%3%之间，腹杆纵筋的配筋率宜在0.55%2%之间四、单层厂房柱的设计6. 双肢柱的设计要点腹杆中纵筋的锚固（箍筋的构造见教材的有关内容）hchchw15d0.4la0.4lahw15d四、单层厂房柱的设计7. 抗风柱的设计要点尺寸的确定200屋面板屋架上弦屋架下弦连接钢板山墙60050抗风柱*抗风柱的截面尺寸按教材中表3-6选用*柱顶低于屋架上弦中心线50mm*上、下柱交界处的标高应低于屋架下弦边缘200mm，避免屋架发生挠度时和抗风柱相碰四、单层厂房柱的设计7. 抗风柱的设计要点上柱计算长度：2.0Hu 1.5 Hu 2.5 Hu下柱计算长度：1.25Hl 1.0 Hl 1.0 HlqHuHlH屋面板屋架上弦屋架下弦连接钢板山墙60050抗风柱200计算简图和受力分析四、单层厂房柱的设计7. 抗风柱的设计要点抗风柱的设计屋面板屋架上弦屋架下弦连接钢板山墙60050抗风柱200*有墙传来荷载时，抗风柱按偏心受压构件设计*无墙传来荷载时，抗风柱主要承受风载，按受弯构件设计四、单层厂房柱的设计8. 矩形和I形截面柱运输和吊装验算112233吊点弯矩图*柱受的荷载主要为其自重，应乘以动力系数1.5*吊装验算系临时性的，构件安全等级可较其使用阶段降低一级*当柱变阶处的配筋不足时，可在该区域加配短钢筋五、单层厂房屋盖结构设计1. 屋面板预应力混凝土大型屋面板*常用规格为1.5m6m，有时也可采用3m 6m和3m 9m五、单层厂房屋盖结构设计2. 屋面梁和屋架屋面梁*屋面梁一般按简支梁设计*屋面梁梁端不小于600mm，上翼缘的宽度一般为240350mm，高度为100160mm，使屋面板有足够的支撑长度。下翼缘的宽度一般为240mm，高度为120mm。梁卧制时腹板的厚度不应小于60mm，立制时腹板的厚度不应小于80mm，预应力筋通过区段不应小于120mm*屋面梁的选型见教材表3-11五、单层厂房屋盖结构设计2. 屋面梁和屋架屋架的选型和尺寸*屋架的选型见教材表3-11*屋架的高跨比一般为1/101/6，杆件的截面形式一般为矩形，受力较大的上弦也可做成T形、I形或管形。上弦截面的宽度不应小于200mm，高度不应小于180mm，下弦截面高度不应小于140mm。腹杆的最小截面尺寸不小于120mm 100mm，其中心线与截面短边尺寸之比不应大于40（拉杆）和35（压杆）五、单层厂房屋盖结构设计2. 屋面梁和屋架屋架的荷载*屋架的荷载主要有恒载和活载两种：恒载包括屋面构造层和构件的自重；活载包括屋面活载、雪荷载、积灰荷载、悬挂吊车等。*计算活载时应考虑下列问题： 1）屋面活载和雪荷载不同时考虑，取两者中的大值； 2）风载一般情况下是吸力，起减小屋架内力的作用，设计时可不予考虑五、单层厂房屋盖结构设计2. 屋面梁和屋架屋架的荷载效应组合活载恒载活载恒载屋面板重活载恒载使用阶段施工阶段五、单层厂房屋盖结构设计2. 屋面梁和屋架屋架的内力分析上弦连续梁支座的反力，可按简支梁近似求得五、单层厂房屋盖结构设计2. 屋面梁和屋架屋架的内力分析实际上，屋架上弦的节点与连续梁不完全一样，有位移；屋架的节点也不都完全是铰节点。因为节点位移或刚性连接会产生次内力或次应力。考虑次内力的影响，对跨度小于30m的屋架，计算截面的承载力时应乘以强度降低系数， 的取值如下：*预应力混凝土多边形和梯形屋架的上弦杆 =0.91.0*钢筋混凝土多边形和梯形屋架的上弦杆 =0.81.0*上述屋架的受压腹杆 =0.80.9*上述屋架的受拉腹杆和下弦拉杆 =1.0五、单层厂房屋盖结构设计2. 屋面梁和屋架屋架的扶直与吊装1234P1P1P2q扶直时应考虑动力系数1.5吊装时，上弦受拉，应进行吊装验算，其他构件可不进行验算五、单层厂房屋盖结构设计3. 天窗架荷载荷载：屋面传来的全部荷载+天窗架的重量+天窗侧板和窗扇的重量+天窗侧面的风荷载等内力分析内力分析：先按三铰拱计算各铰接点的反力，再按三角形封闭桁架计算杆件的内力配筋设计配筋设计：同一般钢筋混凝土构件五、单层厂房屋盖结构设计4. 托架荷载荷载：屋架传来的全部荷载和自重。还应考虑山墙传来的纵向水平荷载，一般情况下，当竖向荷载400kN时，纵向水平力= 80kN；当竖向荷载500kN时，纵向水平力= 120kN。内力分析内力分析：节点荷载下按桁架。屋架反力和托架中心线有偏心时要考虑整体受扭配筋设计配筋设计：同一般钢筋混凝土构件扶直吊装扶直吊装：同屋架六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁上的荷载吊车梁除了自身及轨道的自重吊车梁除了自身及轨道的自重外主要为吊车传来的荷载。外主要为吊车传来的荷载。吊车荷载的特点*一组移动的集中荷载（竖向垂直轮压和水平制动力）*具有冲击和振动作用*是重复荷载*在吊车梁上产生扭矩六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁上的荷载*当吊车梁的跨度12m时，如同一跨内有两台以上的吊车，计算吊车梁承载力、抗裂度、变形及裂缝时，用较大吨位的相邻两台吊车；验算疲劳时，按最大吨位的一台吊车考虑，且不考虑横向水平荷载*悬挂吊车及中、轻级工作制的软钩吊车，动力系数为1.05*重级工作制的软钩吊车、硬钩吊车及其它特种吊车，动力系数为1.1六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁的内力-按影响线求得l1(l-l1)/ll1P1P2P3P4K1K2Cl1P1P2P3P4K1K2Cl1P1P2P3P4K1K2Cl1P1P2P3P4K1K2CP1P2P3P4K1K2Cl1lII六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁的内力-按影响线求得MmaxMmaxVmaxVmax注意：梁的绝对最大弯矩不在梁的跨中！注意：梁的绝对最大弯矩不在梁的跨中！六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁的内力-扭矩e1PmaxTez弯 曲 中心安装误差引起的偏心距，一般不超过20mm动力系数六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁的配筋设计和构造要求e1PmaxTez弯 曲 中心*按弯、剪、扭构件进行配筋设计*钢筋混凝土吊车梁，混凝土强度等级不应小于C30*预应力混凝土吊车梁，混凝土强度等级不应小于C40*非预应力钢筋一般采用HPB400或PPB400*截面尺寸上翼缘在T作用下受弯六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁的疲劳验算-疲劳的基本概念fmaxfmin加卸载200万次后材料破坏当材料的应力不断地由最小值fmin升到最大值fmax，又退到最小值，经过200万次加卸载后，尽管材料的最大应力始终底于一次受力时的极限应力，材料也会破坏-疲劳破坏fmax称为材料的疲劳强度， f =fmax -fmin称为疲劳应力幅钢筋的疲劳指标混凝土的疲劳指标疲劳指标的取值见混凝土结构设计规范（GB50010-2002）的有关规定六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁的疲劳验算-基本假定fmaxfmin加卸载200万次后材料破坏*梁截面保持为平面*受压区、受拉区混凝土的法向应力分布图形均为三角形*采用换算截面进行计算六、单层厂梁的设计1. 吊车梁吊车梁的疲劳验算吊车梁正截面的疲劳验算吊车梁正截面的疲劳验算吊车梁斜截面的疲劳验算吊车梁斜截面的疲劳验算六、单层厂梁的设计2. 基础梁基础梁的形式与构造基础梁基础梁b1bh*墙厚为240mm时，b=300mm，b1=200mm；墙厚为370mm时，b=400mm，b1=300mm；h=（1/151/10）l*混凝土的强度等级一般为C20*梁中的钢筋宜取HRB335，梁的保护层厚度取为35mm六、单层厂梁的设计2. 基础梁基础梁的内力分析-采用弹性半空间无限体作用有集中荷载时的结果xh/2h/2hp0R平面的宽度为b，则离边界h处任意点的竖向应力为当x=0时等效的原则p0的大小不变，应力分布曲线的面积不变六、单层厂梁的设计2. 基础梁基础梁上的荷载1.57h01.57h01.57h01.57h0l0=1.05lnlnRRRRqp0p0=1.28(R-0.5ql0)/h0q = 梁自重l将钢筋混凝土梁等效成砌体，则折算的梁高为：砌体的弹性模量混凝土的弹性模量基础梁的梁高六、单层厂梁的设计2. 基础梁基础梁的内力分析1.57h01.57h01.57h01.57h0l0=1.05lnlnRRRRqp0p0=1.28(R-0.5ql0)/h0q = 梁自重ll0=1.05lnl0/2l0/3高度上的墙重虚线内的墙体重量传至梁上其它情况下的弯矩和剪力无洞墙体或洞口在45线以外的弯矩弯矩六、单层厂梁的设计2. 基础梁基础梁的配筋设计基础梁的配筋设计同一般钢筋混凝土梁基础梁的配筋设计同一般钢筋混凝土梁七、预埋件的设计1. 预埋件的形式lat锚板，按构造要求确定锚筋，按计算和构造要求确定dc1c1b1b1ccb七、预埋件的设计2. 预埋件的计算承受法向拉力的预埋件latN锚板锚筋dc1c1b1b1ccb考虑到预埋件重要性和复杂性引入的安全储备系数考虑到锚板引起锚筋内的剪力而使锚筋抗拉强度降低的影响系数， t和d分别为锚板的厚度和锚筋的直径，当采用可靠的措施防止锚板变形时，可取b=1.0 七、预埋件的设计2. 预埋件的计算承受弯矩的预埋件rZMZ1230.5Asfy压力合力la锚筋层数的影响系数，当等间距配置锚筋时：二层r=1.0 ，三层r=0.9，四层r=0.85 考虑到锚板引起锚筋内的剪力而使锚筋抗拉强度降低的影响系数， t和d分别为锚板的厚度和锚筋的直径，当采用可靠的措施防止锚板变形时，可取b=1.0 预埋件外排直锚筋中心线之间的距离七、预埋件的设计2. 预埋件的计算承受剪力的预埋件V15d若锚筋上的剪应力均匀分布的话锚筋的抗剪强度但是，由于锚板与混凝土之间有粘结力，各锚筋承受的剪力并不相同。另外，锚筋的强度最好能统一用fy表示。于是引入参数v。七、预埋件的设计2. 预埋件的计算承受剪力的预埋件V15d锚筋受剪承载力系数， ，当v0.7时，取v=0.7，d为锚筋的直径，以mm计锚筋层数的影响系数，当等间距配置锚筋时：二层r=1.0 ，三层r=0.9，四层r=0.85 七、预埋件的设计2. 预埋件的计算剪力、法向拉力和弯矩的预埋件VNMlaV/Vu0N/Nu01.01.00V/Vu0+ N/Nu0 = 1M/Mu0N/Nu01.01.00M/Mu0+ N/Nu0 = 1V/Vu0M/Mu01.01.00V/Vu0+0.3 M/Mu0 = 10.7M/Mu0=1七、预埋件的设计2. 预埋件的计算VNMlaV/Vu0N/Nu01.01.00V/Vu0+ N/Nu0 = 1剪力、法向拉力共同作用时七、预埋件的设计2. 预埋件的计算VNMlaM/Mu0N/Nu01.01.00M/Mu0+ N/Nu0 = 1弯矩、法向拉力共同作用时七、预埋件的设计2. 预埋件的计算VNMlaV/Vu0M/Mu01.01.00V/Vu0+0.3 M/Mu0 = 10.7M/Mu0=1弯矩剪力共同作用时V/Vu0 0.7时V/Vu0 0.7时，同受弯七、预埋件的设计2. 预埋件的计算弯矩、剪力和法向拉力共同作用时VNMla取下列两式中的大值七、预埋件的设计2. 预埋件的计算弯矩、剪力和法向压力共同作用时VNMla取下列两式中的大值M0.4NZ时，时，取取M-0.4NZ=0七、预埋件的设计3. 预埋件的构造见见教材上的相关内容教材上的相关内容!