单层厂房结构设计常见问题汇总

 1、单层厂房的结构组成？
1、屋盖结构；2、纵横向平面排架；3、围护结构。

2、结构作用的荷载有哪些？荷载的传递路径？
可分为永久荷载和可变荷载，恒载包括各种构件、围护结构及固定设备的自重，活载包括屋面活载、雪荷载、积灰荷载、风荷载、吊车荷载等；按作用方向可分为竖向荷载、横向水平荷载、纵向水平荷载三种，前两种主要通过横向平面排架传至地基，后一种荷载通过纵向平面排架传至地基。

3、各类支撑作用和布置原则？支撑的类别？
单层厂房支撑分屋盖支撑和柱间支撑，屋盖支撑包括上下弦横向水平支撑（上弦是保证屋架上弦杆在平面外的稳定和屋盖纵向水平刚度，下弦是将山墙风荷载及纵向水平荷载传至纵向柱列，同时防止屋架下弦的侧向振动）纵向水平支撑（加强屋盖结构的横向水平刚度）、垂直支撑（是保证屋架承受荷载后在平面外的稳定并传递纵向水平力）、上弦水平系杆（保证屋架上弦或屋面梁受压翼缘的侧向稳定）、下弦水平系杆（可防止在吊车或有其他水平振动时屋架下弦发生侧向震动）、天窗支撑架（保证天窗上弦的侧向稳定和将天窗端壁上的风荷载传给屋架），柱间支撑是纵向平面排架中最主要的抗侧力构件，其作用是承受抗风柱和屋盖横向水平支撑传来的山墙风载，由屋盖结构传来的纵向水平地震作用及由吊车梁传来的吊车纵向水平制动力，并将它传给基础，还能提高厂房结构的纵向刚度。

补充柱网布置原则：
1、首先应满足生产工艺及使用要求，在此前提下力求建筑平面和结构方案经济合理；
2、另外，还应遵守厂房建筑统一化基本规则的规定，为厂房设计标准化，生产工厂化和施工机械化创造条件；
吊车的水平荷载和竖向荷载作用在吊车梁顶标高处。
排架与排架，排架与山墙之间的相互制约作用，称为厂房的整体空间作用。

4、如何提取排架的计算简图？
即可表述为基本假定：
1、柱下端嵌固于基础中，固定端位于基础顶面；
2、柱顶与屋架或屋面梁为铰接，只能传递竖向力和水平剪力，不能传递弯矩；
3、横梁为轴向刚度很大的刚性连杆；

6、牛腿设计与破坏形态？
a大于h。时，为长牛腿，按悬臂梁进行设计，a小于或等于h。时，按变截面悬臂深梁设计，破坏形态：1、弹性阶段，牛腿上表面的拉应力沿其长度方向分布比较均匀、压应力也比较均匀、上柱根部与牛腿交界线存在应力集中现象；2、裂缝出现于开展阶段；3、破坏阶段，分为三种破坏，划分依据为a/h。，当1>a/h。>0.75时发生弯压破坏，纵向钢筋配筋率偏低，随着荷载增加，斜裂缝不断向受压区延伸，纵筋应力不断增加并逐渐达到屈服强度，交接处的砼被压碎而破坏；当a/h。=0.1~0.75时发生斜压破坏，随着荷载增加，在斜裂缝外侧整个压杆范围内，出现大量短小斜裂缝，当斜裂缝逐渐贯通时，压杆内混凝土剥落崩出，牛腿即破坏，有些时候为加载垫板下突然出现一条通长斜裂缝而破坏；当a/h。小于0.1时为剪切破坏，虽然a/h。较大但外边缘高度h1较小时，在牛腿与下柱的交接面上出现一系列短而细的斜裂缝，最后牛腿沿此裂缝从柱上切下而破坏，此时牛腿内纵向钢筋应力较小，通过控制h1采取必要构造措施来防止。

7、柱下独立基础的设计内容有哪些？设计内容满足后，能防止哪些破坏特征？基础高度满足哪两个要求？
1、基础底面尺寸的确定；2、基础高度的验算；3、基础底板配筋计算；4、基础配筋构造要求；能防止冲切破坏和斜拉破坏；基础高度应该满足：1、柱与基础交接处以及变阶处的混凝土受冲切承载力的要求；2、构造要求。

8、单层厂房在柱内力组合中在保证轴力最大的前提下，应尽量使什么内力保持最大？
弯矩，此时所需钢筋面积就愈大。

9、变形缝有几种？伸缩缝、沉降缝的区别？
为防止建筑构件因温度变化而产生热胀冷缩，使房屋出现裂缝，甚至破坏，沿建筑物长度方向每隔一定距离设置的垂直缝隙称为伸缩缝，也叫温度缝。
伸缩缝的位置和间距与建筑物的材料、结构形式、使用情况、施工条件及当地温度变化情况有关。结构设计规范对砌体建筑和钢筋混凝土结构建筑的伸缩缝最大间距所作相关的规定。
为防止建筑物各部分由于地基不均匀沉降引起房屋破坏所设置的垂直缝隙称为沉降缝。
沉降缝的宽度与地基情况及建筑高度有关，地基越软的建筑物，沉陷的可能性越高，沉降后所产生的倾斜距离越大。
建造在抗震设防烈度为6~9度地区的房屋，为避免破坏，按抗震要求设置的垂直缝隙即防震缝。
防震缝的设置原则依抗震设防烈度、房屋结构类型和高度不同而异。对多层砌体房屋来说，遇下列情况时宜设置防震缝：
（1）房屋立面高差在6m以上；
（2）房屋有错层，且楼板高差较大；
（3）房屋相邻各部分结构刚度、质量截然不同。

10、柱子的控制截面？
上柱底部截面、牛腿面、柱底截面。

11、柱间支撑一般设置在？
分为上柱和下柱柱间支撑，上柱柱间支撑位于吊车梁上部，设置在伸缩缝区段两端与屋盖横向水平支撑相对应的柱间及伸缩缝区段中央或临近中央的柱间，下柱柱间支撑位于吊车梁下部，设置在伸缩缝区段中部与上柱柱间支撑相应的位置。

12、单跨或双跨的单层厂房进行内力组合需考虑多台吊车竖向水平荷载时，参加组合的吊车分布几台，为什么有T必有D？
竖向荷载：单跨不宜多于2台，多跨不宜多于4台；水平荷载：单、多跨均不宜多余2台；
考虑Tmax既有向左又可向右作用的特性，所以若组合了Dmax或Dmin产生的内力，则需同时组合相应的Tmax产生的内力（多跨时只取一跨）才能得到最不利的内力组合。

13、内力组合，包括柱的控制截面、内力组合原则、内力组合项目、内力组合注意事项。
内力组织，就是根据各种荷载可能同时出现的情况，求出某些荷载作用下，柱控制截面可能产生的最不利内力，作为柱和基础配筋的计算依据。柱子的控制截面：上柱底部截面、牛腿面、柱底截面。
内力组合原则：一般排架结构的荷载效应组合的设计值S从下列组合值取最不利来确定：1、S=1.2Sgk+Rq1Sq1k（2.5.19）；S=1.2Sgk+0.9∑(i=1,n)RqiSqik（2.5.20）；S=1.35Sgk+∑(i=1,n)RqiψciSqik（2.5.21）；Sgk为按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；Sqik为按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值，其中Sqik为诸可变荷载效应中起控制作用者；Rqi为第i个可变荷载的分项系数，一般情况下取1.4；ψci为可变荷载的组合值系数；n为参与组合的可变荷载数；
作用于排架上的可变荷载通常有屋面活荷载、风荷载和吊车荷载，按上述原则组合时，应考虑各种可能性，2.5.20中n应大于或等于2，当n等于1时，0.9改为1.0,2.5.19和2.5.20组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。
内力组合项目：1、+Mmax及相应的N，V；2、-Mmax及相应的N，V；2、Nmax及相应的+Mmax或-Mmax，V；4、Nmin及相应的+Mmax或-Mmax，V；大偏心受压：N-M大As大，M-N小As小；小偏心受压：N-M大As大，M-N大As大。
内力组合注意事项：
1、在任何情况下，都必须考虑恒载产生的内力；
2、在吊车竖向荷载中，Dmax或Dmin可能作用在同一跨厂房的左柱上，也可能作用在右柱上，二者只能选择一种（取最不利内力）参加组合。
3、吊车横向水平荷载Tmax作用在同一跨内的两个柱子上，向左或向右，只能选取其中一种参加组合。
4、在同一跨内Dmax和Dmin与Tmax不一定同时发生，故组合Dmax或Dmin产生的内力时，不一定要组合Tmax产生的内力。考虑到Tmax既可向左又可向右的特性，所以若组合了Dmax或Dmin产生的内力，则需同时组合相应的Tmax产生的内力才能得到最不利的内力组合，若组合时取用了Tmax产生的内力，则必须取用相应的Dmax或Dmin产生的内力；
5、风荷载有向左、向右吹两种情况，只能选择一种参加组合；
6、由于多台吊车同时满载的可能性小，所以当多台吊车参与组合时，其内力应乘以相应的荷载折减系数。

14、吊车水平荷载和竖向荷载作用在什么位置？
吊车竖向荷载Dmax和Dmin分别作用在同一跨两侧排架柱的牛腿顶面，作用点位置与吊车梁和轨道自重相同，横向水平荷载作用位置在吊车梁顶标高处。
纵向水平荷载，当有柱间支撑时，由柱间支撑承受，无柱间支撑时，由同一伸缩区段内的全部柱承受。