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1、第九章單層工業(yè)廠房排架結(jié)構(gòu)9.1單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成和布置鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)有兩種基本類型:排架結(jié)構(gòu)與剛架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)是由屋架(或屋面梁)、柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件組成,柱與屋架鉸接,與基礎(chǔ)剛接剛架結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是梁與柱剛接,柱與基礎(chǔ)通常為鉸接屋蓋結(jié)構(gòu)分無檁和有檁兩種體系,前者由大型屋面板、屋面梁或屋架(包括屋蓋支撐)組成;后者由小型屋面板、檁條、屋架(包括屋蓋支撐)組成.橫向平面排架由橫梁(屋面梁或屋架)和橫向柱列(包括基礎(chǔ))組成廠房結(jié)構(gòu)承受的豎向荷載(結(jié)構(gòu)自重、屋面活載、雪載和吊車豎向荷載等)及橫向水平荷載(風(fēng)載和吊
2、車橫向制動力、地震作用)主要通過它將荷載傳至基礎(chǔ)和地基單結(jié)構(gòu)組成及受力特點(diǎn)縱向平面排架由縱向柱列(包括基礎(chǔ))、連系梁、吊車梁和柱間支撐等組成,其作用是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度,并承受作用在山墻和天窗端壁并通過屋蓋結(jié)構(gòu)傳來的縱向風(fēng)載、吊車縱向水平荷載、縱向地震作用以及溫度應(yīng)力等。吊車梁支撐吊車梁簡支在柱牛腿上,主要承受吊車豎向和橫向或縱向水平荷載,并將它們分別傳至橫向或縱向排架。支撐包括屋蓋和柱間支撐,其作用是加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度,并保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用階段的穩(wěn)定和安全。同時(shí)起傳遞風(fēng)載和吊車水平荷載或地震力的作
3、用。基礎(chǔ)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承受柱和基礎(chǔ)梁傳來的荷載并將它們傳至地基圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括縱墻和橫墻(山墻)及由墻梁、抗風(fēng)柱(有時(shí)還有抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架)和基礎(chǔ)梁等組成的墻架。這些構(gòu)件所承受的荷載,主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載。柱網(wǎng)及變形縫的布置柱網(wǎng)布置廠房承重柱(或承重墻)的縱向和橫向定位軸線,在平面上排列所形成的網(wǎng)格,稱為柱網(wǎng)。變形縫變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。伸縮縫應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開始,將兩個(gè)溫度區(qū)段的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開。并留出一定寬度的縫隙,使上部結(jié)構(gòu)在氣溫變化時(shí),水平方向可以自由地發(fā)生變形一般單層廠房中可
4、不做沉降縫,只有在特殊情況下才考慮設(shè)置防震縫是為了減輕廠房地震災(zāi)害而采取的有效措施之一支撐的作用和布置原則屋蓋支撐屋蓋支撐包括設(shè)置在屋面梁(屋架)間的垂直支撐、水平系桿以及設(shè)置在上、下弦平面內(nèi)的橫向支撐和通常設(shè)置在下弦水平面內(nèi)的縱向水平支撐。屋面梁(屋架)間的垂直支撐及水平系桿垂直支撐和下弦水平系桿是用以保證屋架的整體穩(wěn)定(抗傾覆)以及防止在吊車工作時(shí)(或有其他振動)屋架下弦的側(cè)向顫動。上弦水平系桿則用以保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定(防止局部失穩(wěn))屋面梁(屋架)間的橫向支撐上弦橫向支撐的作用是:構(gòu)成剛性框,增強(qiáng)
5、屋蓋整體剛度,保證屋架上弦或屋面梁上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定,同時(shí)將抗風(fēng)柱傳來的風(fēng)力傳遞到(縱向)排架柱頂。屋架上弦橫向水平支撐柱間支撐柱間支撐的作用主要是提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性。對于有吊車的廠房,柱間支撐分上部和下部兩種,前者位于吊車梁上部,用以承受作用在山墻上的風(fēng)力并保證廠房上部的縱向剛度;后者位于吊車梁下部,承受上部支撐傳來的力和吊車梁傳來的吊車縱向制動力,并把它們傳至基礎(chǔ)抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的作用及布置原則抗風(fēng)柱單層廠房的端墻(山墻),受風(fēng)面積較大,一般需要設(shè)置抗風(fēng)柱將山墻分成幾個(gè)區(qū)格,使墻面受到的風(fēng)載一
6、部分(靠近縱向柱列的區(qū)格)直接傳至縱向柱列,另一部分則經(jīng)抗風(fēng)柱下端直接傳至基礎(chǔ)和經(jīng)上端通過屋蓋系統(tǒng)傳至縱向柱列。抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接,與屋架上弦鉸接,根據(jù)具體情況,也可與下弦鉸接或同時(shí)與上、下弦鉸接。抗風(fēng)柱與屋架連接必須滿足兩個(gè)要求:一是在水平方向必須與屋架有可靠的連接以保證有效地傳遞風(fēng)載;二是在豎向允許兩者之間有一定相對位移的可靠性,以防廠房與抗風(fēng)柱沉降不均勻時(shí)產(chǎn)生不利影響。圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁當(dāng)用磚作為廠房圍護(hù)墻時(shí),一般要設(shè)置圈梁、連系梁、過梁及基礎(chǔ)梁。排架計(jì)算排架計(jì)算簡圖計(jì)算單元計(jì)算時(shí),可通過任意兩相鄰排架的
7、中線,截取一部分廠房作為計(jì)算單元基本假定為了簡化計(jì)算,根據(jù)構(gòu)造與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),作如下假定:(1)柱下端固接于基礎(chǔ)頂面,橫梁鉸接在柱上;(2)橫梁為沒有軸向變形的剛性桿件。排架荷載計(jì)算恒荷載恒載包括屋蓋、吊車梁和柱的自重,以及支承在柱上的圍護(hù)墻的重量等,其值可根據(jù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)尺寸和材料的重力密度進(jìn)行計(jì)算;對于標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,可從標(biāo)準(zhǔn)圖集上查出。各類常用材料的自重的標(biāo)準(zhǔn)值可查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》。屋面活荷載屋面活荷載包括雪荷載、積灰荷載和施工荷載等,其標(biāo)準(zhǔn)值可從《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中查得??紤]到不可能在屋面積雪很深時(shí)進(jìn)行屋面施工,故規(guī)定
8、雪荷載與施工荷載不同時(shí)考慮,設(shè)計(jì)時(shí)取兩者中的較大值。當(dāng)有積灰荷載時(shí),應(yīng)與雪荷載或施工荷載中的較大者同時(shí)考慮。吊車荷載是由吊車兩端行駛的四個(gè)輪子以集中力形式作用于兩邊的吊車梁上,再經(jīng)吊車梁傳給排架柱的牛腿上,吊車荷載可分為豎向荷載和水平荷載兩種形式。吊車豎向荷載。吊車豎向荷載是指吊車(大車和小車)重量與所吊重量經(jīng)吊車梁