第 8 章单层厂房结构思考题

第8章单层厂房结构 思考题

答案答案答案思考题 8-1 单层钢筋混凝土排架结构厂房由哪些构件组成？ 8-2 作用在单层厂房排架结构上的荷载有哪些？其荷载传递途如何？ 8-3 单层厂房的支撑体系包括哪些？其作用是什么？

答案答案答案 • 8-4 在确定排架结构计算单元和计算简图时作了哪些假定？ • 8-5 排架柱的控制截面如何确定？ • 8-6 排架柱进行最不利内力组合时，应进行哪几种内力组合？内力组合时需注意什么问题？

答案答案答案 • 8-7 排架柱在吊装阶段的受力如何？为什么要对其进行吊装验算？其验算内容有哪些？ • 8-8牛腿的受力特点如何？何谓长牛腿和短牛腿？ • 8-9 牛腿的截面尺寸如何确定？牛腿顶面的配筋构造有哪些？

答案答案 8-10 排架柱与屋架和吊车梁是如何连接的？ • 8-11 屋架与山墙抗风柱的连接有何特点？

8-1 单层钢筋混凝土排架结构厂房由哪些构件组成？答：组成单层钢筋混凝土排架结构厂房的构件有：屋面板、天沟板、天窗架、屋架(屋面梁)、托架、排架柱吊车梁、连系梁、抗风柱、基础梁、基础、屋盖支撑、柱间支撑等。其中屋面板、天沟板、天窗架、屋架（屋面梁)、托架及屋盖支撑等构成厂房的屋盖结构；排架柱、屋架(屋面梁)、基础组成横向平面排架，是厂房的基本承重体系；排架柱与纵向的连系梁、吊车梁、柱间支撑和基础组成纵向平面排架。

8-2 作用在单层厂房排架结构上的荷载有哪些？其荷载传递途如何？答：单层厂房排架结构上的荷载分为竖向荷载和水平荷载两大类。竖向荷载包括屋面上的恒载和活载、各承重结构构件及围护结构等非承重构件自重、吊车自重及吊车竖向活荷载等；水平荷载包括风荷载、吊车横向和纵向水平荷载以及水平地震作用等。各荷载传递途径为：屋面荷载→屋面板→屋架(或屋面梁)→排架柱→基础→地基吊车竖向荷载和吊车横向水平荷载→吊车梁→排架柱→基础→地基吊车纵向水平荷载→柱间支撑→排架柱→基础→地基纵墙风荷载→纵墙墙梁→排架柱→基础→地基 ↗墙梁→排架柱→基础→地基山墙风荷载→山墙 ↘抗风柱→屋盖结构→柱间支撑→基础→地基 ↗连系梁→排架柱→基础→地基墙体自重→墙梁 ↘基础梁→基础→地基

8-3 单层厂房的支撑体系包括哪些？其作用是什么？答：单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑。屋盖支撑又包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、垂直支撑、天窗架支撑、纵向水平系杆。支撑的主要作用是加强厂房结构的空间刚度，保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全，有效传递水平荷载到相应承重构件。

8-4 在确定排架结构计算单元和计算简图时作了哪些假定？答：确定排架计算简图时作以下假定：柱上端与屋架(或屋面梁)为铰接；⑵.柱下端固接于基础顶面；⑶.排架横梁为无轴向变形刚性杆；⑷. 柱高度由固定端算至柱顶面铰接结点处，排架柱的轴线为柱几何中心线。

8-5 排架柱的控制截面如何确定？ 答：在一般单阶排架柱中，上柱各截面均相同，其底截面内力最大，为控制截面；下柱各截面也相同，牛腿顶面在吊车竖向荷载作用下弯矩最大，为控制截面，下柱底截面轴力最大，在水平荷载作用下弯矩最大，亦为控制截面。

8-6 排架柱进行最不利内力组合时，应进行哪几种内力组合？内力组合时需注意什么问题？答：对排架柱各控制截面一般应考虑以下四种内力组合： ⑴+Mmax及相应的N、V；⑵－Mmax及相应的N、V； ⑶Nmax及相应的M、V；⑷Nmin及相应的M、V。在进行内力组合时，还须注意以下问题： ⑴恒载必须参与每一种组合； ⑵吊车竖向荷载Dmax可分别作用于左柱和右柱，只能选择其中一种参与组合； ⑶吊车水平荷载Tmax向右和向左只能选其中一种参与组合； ⑷风荷载向右、向左方向只能选其一参与组合； ⑸组合Nmax或Nmin时，应使弯矩M最大，对于轴力为零，而弯矩不为零的荷载（如风荷载）也应考虑组合。 ⑹在考虑吊车横向水平荷载Tmax时，必然有Dmax（或Dmin）参与组合，即“有T必有D”；但在考虑吊车荷载Dmax（或Dmin）时，该跨不一定作用有该吊车的横向水平荷载，即“有D不一定有T”。

8-7 排架柱在吊装阶段的受力如何？为什么要对其进行吊装验算？其验算内容有哪些？答：排架柱在吊装阶段的受力与使用阶段不同，其吊点一般位于牛腿下边缘，荷载是柱自重，力学简图类似于外伸梁，而且此时混凝土强度通常还未达到设计要求，因而需进行施工阶段柱的承载力和裂缝宽度验算。验算时柱自重应考虑施工时振动的影响乘以动力系数1.5，混凝土强度等级一般按设计规定值的70%考虑，但安全等级可比使用阶段低一级。

8-8牛腿的受力特点如何？何谓长牛腿和短牛腿？答：牛腿在荷载作用下，在牛腿上部产生与牛腿上表面基本平行且比较均匀的主拉应力，而在从加载点到牛腿下部与柱交接点的连线附近则呈主压应力状态（混凝土斜向压力带）。在竖向荷载和水平拉力作用下，牛腿的受力特点可简化三角形桁架，其水平拉杆由牛腿顶部的水平纵向受拉钢筋组成，斜压杆由竖向力作用点与牛腿根部之间的混凝土组成。

根据牛腿上竖向力Fv作用线至下柱边缘（牛腿根部）水平距离a的大小，将牛腿分为两类：当a＞h0时，为长牛腿，受力特点与悬臂梁相似；当a≤h0时，为短牛腿(h0为牛腿与下柱交接处垂直截面的有效高度)根据牛腿上竖向力Fv作用线至下柱边缘（牛腿根部）水平距离a的大小，将牛腿分为两类：当a＞h0时，为长牛腿，受力特点与悬臂梁相似；当a≤h0时，为短牛腿(h0为牛腿与下柱交接处垂直截面的有效高度)

8-9 牛腿的截面尺寸如何确定？牛腿顶面的配筋构造有哪些？答：牛腿截面宽度一般与柱宽相同，牛腿的总高度h以使用阶段不出现斜裂缝为控制条件来确定，牛腿的外边缘高度h1不应小于h/3（h为牛腿总高度），且不应小于200mm；底面倾角α要求不大于45°。牛腿的配筋构造见下图:

8-10 排架柱与屋架和吊车梁是如何连接的？ 答：屋架（或屋面梁）与柱顶的连接，是通过连接钢板与屋架端部预埋件之间焊接连接实现的。屋架传来的垂直压力由连接垫板传递至柱顶，水平剪力则由连接焊缝（或锚筋）传递。吊车梁的竖向压力通过吊车梁梁底支承板与牛腿顶面预埋件连接的钢板来传递；吊车梁的水平力则通过吊车梁端顶面预埋件与上柱侧面预埋件间的连接钢板（或角钢）来传递。吊车梁与柱间宜用C20～C30细石混凝土填实。

8-11 屋架与山墙抗风柱的连接有何特点？ 答：厂房山墙抗风柱的柱顶与屋架（或屋面梁）之间，通常采用竖向可移动、水平方向又有较大刚度的弹簧板连接，以保证在水平方向与屋架（或屋面梁）有可靠的连接，在竖向两者之间可以有一定的相对位移。抗风柱下柱的顶面与屋架（或屋面梁）下弦的底面之间应至少留有150mm空隙，以防止抗风柱与屋盖变形不一致时的不利影响。

第 8 章 单层厂房结构 思考题