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G2对下柱的偏 心距为 M '2 G2e2
（3）下柱自重G3
G3作用于下柱，与下柱中心线重合；
（4）吊车梁及轨道等自重G4
2.4.2.2 可变荷载
厂房的可变荷载包括:屋面活荷载、吊车荷载和风 荷载三部分。 （1）屋面活荷载：包括屋面均布活荷载、雪荷载 和积灰荷载三部分。 包括屋面均布活荷载：查规范。 雪荷载： k r 0
n为吊车每侧的制动轮数，对于一般四轮吊车n=1.
2.4.2.4 风荷载
垂直于厂房各部分表面的风荷载标准值（kN/m2）：
wk z s z w0
q wk B

w0 —基本风压(kN/m2),不小于0.25kN/m2
基本风压：以当地比较空旷平坦地面上离地10米高由统 计所得的30年一遇10分钟内平均最大风速 v 0为标准，按 2 v0 公式 w0 1600 z— z高度处的风振系数，对于单层厂房 z 1.0 s—风荷载体型系数； z—风荷载高度变化系数； 风荷载高度变化系数，根据地面粗糙程度查表选取。 A类：近海、海面、海岛、海岸及沙漠地区； B类：田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中小 城镇和大城市郊区； C类：有密集建筑群的大城市郊区。
s s
式中，Sk为雪荷载标准值； r 为屋面积灰分布系数； S0为基本雪压(KN/m2):它是以一般空旷平坦 地面上统计所得30年一遇最大积雪自重确定的。 积灰荷载：查阅荷载规范。
2.4.2.3 吊车荷载
吊车荷载与吊车工作频繁程度有关:
吊车工作制 轻级 中级 重级 频繁程度 运行时间占全部生产时间不足15% 运行时间占全部生产时间在15-45%之间 运行时间占全部生产时间超过45%
（一）、计算单元 （二）、计算假定与计算简图
（1）柱上端与屋架（或屋面梁）铰接； （2）柱下端与基础固接； （3）排架横梁为无轴向变形的刚杆，横梁的两端 处的水平位移相等； （4）排架柱的高度有固定段支柱顶铰接点处； （5）排架的跨度以厂房的轴线为准。
2.4.2 荷载的计算
2.4.2.1 永久荷载 (1)屋架自重:柱顶以上所有永久荷载的综合G1通过 屋架的支点作用于柱顶。作用点位于厂房定位轴 线内侧150mm处。

1 Tk (Qc ,k Q2,k ) g 4
Tmax, k Tk yi
Tmax, k Tk y i Tk
Dmax 1 (Qc ,k Q2,k ) g y i Pmax 4

对于软吊钩： 当
Q 10t
为横向水平荷载系数：
时， 0.12
式中， Q1,k 和
Qc ,k
分别为大车和小车的自重（标准值）， 均以吨计； 为吊车的额定起重量；
Q2,k
重力加速度。 最大轮压设计值Pmax和最小设计值Pmin取值如下：
g
Pmax 1.4 Pmax, k Pmin 1.4 Pmin, k
柱最大竖向吊车荷载Dmax，Dmin
当两台吊车满起重量并开 到如下位置时，柱子将产 生最大竖向力。
多台吊车的荷载折减系数
参与组合的吊 车台数 2 4
吊车工作制
轻级和中级 0.9 0.8
重级和超重级 0.95 0.85
Dmax和Dmin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。
M max Dmax e4
M min Dmin e4
e4—吊车梁支座钢垫板的中心线之下柱轴线的距 离。
3.4.3.2 柱顶水平集中力作用下（剪力分配法）
Vi 1
i
u
由于横梁为刚度无限大，所以各柱顶点的位移相 等。
u1 u 2 ui u n
F V1 V2 Vi Vn Vi
i 1 n
u
F
1

n
1
i 1 i
ui
n
1
i 1 i
u u
n
1
i 1 i

i 1
n
1
i
Vi
i

i 1
n
1
i
F i F
2.4.3.3 任意荷载作用下
任意荷载作用下，等高排架的内力计算步骤如下： （1）在排架柱顶附加不动铰支座，求出支反力； （2）车处不动铰支座，在此排架柱上反向作用支座 反力R，已恢复到原来的实际情况； （3）叠加上述两种情况的内力。
在厂房端部横向定位轴线与山墙边缘重合,将山墙内 侧第一排柱中心内移500mm；伸缩缝两边的中心线 向两边移动500mm.
柱网的布置应符合《厂房建筑模数协调标 准》GBJ6-68 跨度在18M和18M以下时，采用3M的模数； 跨度在18M以上时，采用6M的模数；
3 The plane placement of the structure 单层厂房的平面布置包括柱网布置，吊车梁， 维护墙布置，屋面梁，天沟板布置，基础与基 础梁布置等。 4 The deformation gaps 变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝三种。 1）伸缩缝(temperature gap)结构体系很长时， 温度应力过大。 通过设置伸缩缝来解决。 最大伸缩缝间距：处于室内或土中 100M 处于露天时 70M 2）沉降缝（settlement gap）:解决不均匀沉降 问题。 3）防震缝（Seismic gap）:当建筑物平面、立 面复杂，结构高度或刚度相差很大时。
单层厂房
The Single-story Factory Building
2.1 Introduction
2.2.1 The property of the factory building (单层厂房的特点) 1. Long span, great height, great loads; 2. Dynamic loading; 3. Clear structure with little partings and walls; 4. The foundations ensure great loads.
（2）吊车横向水平荷载Tmax
小车吊起起重量以后，在启动和刹车时产生的 惯性力，即为横向水平荷载。 吊车的横向刹车力平均传给两侧的结构。 在计算吊车横向水平荷载作用下的排架结构内 力时，无论是单跨还是多跨最多开率两台吊车 同时刹车。 对于Q不超过50T的吊车，每一个大车轮传递的水 平荷载为：
根据影响线的概念，P=1， 则柱子产生的内力为
图2.37
Dmax ( Pmax y1 Pmax y 2 Pmax y 3 Pmax y 4 ) Pmax y i Dmax ( Pmin y1 Pmin y 2 Pmin y 3 Pmin y 4 ) Pmin y i Pmin Dmax Pmax
2.4.4不等高排架内力计算（自学） 2.4.5 排架内力组合
排架内力组合的目的是求出控制界面的最不利内 力,作为柱和基础设计的依据. 2.4.5.1 控制截面 控制截面是指对柱配筋和基础设计起控制作用的 截面. 上柱底面I-I, 牛腿顶面II-II, 下柱底面III-III. 2.4.5.2 荷载效应组合 为了求出控制截面的最不利内力,就必须按这些荷 载同时出现的可能性进行组合.
2.2.2.2 The placement of brace
单层厂房的支撑体系分为屋盖支撑体系和柱间支 撑体系两部分。 1）屋盖支撑 屋盖支撑包括屋架上、下弦横向水平支撑、纵向 水平支撑、垂直支撑和纵向水平系杆、天窗架 支撑。
2）柱间支撑 柱间支撑的主要作用是增强厂房的纵向刚 度和稳定性。以下情况设置 （1）厂房内设置重级工作制吊车，或中、 轻级工作制吊车起重量在10吨以上； （2）厂房跨度在18米及18米以上，或柱 高在8米以上； （3）纵向柱的总数每排在7根以下； （4）设有3吨及3吨以上吊车； （5）露天吊车的柱列。
当 Q 15 50t
当
Q 0.08
对于硬吊钩： 0.20
（3）吊车纵向水平荷载T0


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。 对于单跨和多跨厂房只考虑两台吊车同时刹车。
T0,k n Pmax, k 10
(1) 吊车竖向荷载Dmax(或Dmin) 最大轮压Pmax，k:当小车在额 定最大起重量并开到大车的 极限状态位置时，在大车的 每一个车轮产生的轮压。 在另一侧的轮压称为最小轮压 Pmin,k。
Pmax,k可以根据吊车型号、规格等条件查阅有关资料。
Pmin, k Q1,k Q2,k Qc ,k 2 g Pmax, k
排架计算单元宽度范围内风荷载的设计值为：
q w qk
w 1.4
柱顶以上水平集中风荷载设计值为：
Fw w Fwk
2.4.3 排架内力分析
2.4.3.1 登高排架内力计算 计算的总的原则是按刚度分配的方法. (1)阶梯形柱位移的计算 1 K 主要的目的是求柱子的剪切刚度
S G CG Gk Qi CQi Qik
i 1 n
可变荷载的组合值系数，当有两个或两个以上可
变荷载参与组合，且其中有风荷载时，取 1.0 0，其余情况下， .85 常见的荷载组合：
(1)永久荷载+0.85（风荷载+吊车荷载+屋面活荷载） (2)永久荷载+0.85（风荷载+屋面活荷载） (3)永久荷载+吊车荷载+屋面活荷载 (4)永久荷载+0.85（风荷载+吊车荷载） (5)永久荷载+吊车荷载 (6)永久荷载+风荷载
Frame structures
2.2The constitutes and placements