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第六讲 钢筋混凝土结构（2） 【内容提要】
单层厂房部分：组成与布置、柱、基础；多层及高层房屋部分：结构体系及布置、剪力墙结构、框剪结构、框筒结构设计要点；抗震设计的一般规定、构造要求。 【重点、难点】
多层及高层房屋部分的结构体系及布置、剪力墙结构、框剪结构、框筒结构设计要点；抗震设计的一般规定、构造要求。 一、单层厂房 (一)组成与布置
结构组成：屋盖结构：分无檩和有檩两种体系，无檩体系系由大型屋面板、屋面梁或屋架(包括屋盖支撑)所组成；有檩体系由小型屋面板、檩条、屋架(包括屋盖支撑)所组成。屋盖结构有时还设有天窗架、托架，屋盖结构起围护和承重双重作用。柱子：承受屋架、吊车梁、外墙和支撑传来的荷载。吊车梁：两端简支在柱子牛腿上，主要承受吊竖向和水平荷载。支撑：包括屋架、天窗架支撑和柱间支撑等，其作用是加强厂房的稳定性和空间刚度，起传递风荷载和吊车水平荷载或地震力的作用。基础：承受柱和基础梁传来的荷载并将它们传至地基。围护结构：包括纵墙和横墙(山墙)及由墙梁、抗风柱(有时还有抗风梁及抗风桁架)和基础梁等组成的墙架，它们主要是承受墙体和构件的自重以及作用在墙上的风荷载。
单层厂房结构布置：厂房平面布置：柱网布置首先满足生产工艺要求，其次应符合统一模数，厂房跨度可选用9m、12m、15m、18m、24m、30m、36m、??，柱距可选为6m、9m和12m。厂房应按规范要求设置变形缝。对于装配式钢筋混凝土排架结构，屋面板上部有保温或隔热措施且有墙体封闭时，其伸缩缝最大间距为100m，无墙体封闭而处于露天时，则为70m。单层厂房除非有特殊要求外，一般不设沉降缝。在地震区应按防震缝的要求做伸缩缝。变形缝处一般设置双排架。厂房剖面布置：柱高度按生产需要，主要是满足吊车轨顶要求，且符合模数。屋盖结构布置：优先采用无檩体系，选用预应力大型屋面板；
有檩屋盖中，檩条常用T型、r型的钢筋混凝土檩条，或轻型钢檩条，檩条应布置在屋架节点上，檩条上布置小型屋面板或其他瓦材。有天窗架时，一般从两端头算起的 第二柱间开始布置，天窗架两端焊在屋架上。有抽柱时应沿纵向布置托架。支撑系统布置：支撑系统除加强厂房整体刚度和稳定性外，还可传递风荷载与吊车水平荷载。它可分为屋盖支撑和柱间支撑两大类。屋盖包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑与纵向水平系杆、天窗架支撑等。柱间支撑一般应布置在温度区段的中间。围护结构布置：厂房檐口标高≤8m、跨度≤12m时抗风柱可用砖壁柱，一般用钢筋混凝土抗风柱。圈梁、过梁、联系梁和基础梁应综合考虑，尽可能一梁多用，避免重复。 (二)排架计算
1．排架计算的主要内容为：确定计算简图，此时应确定柱子的各段高度，假定柱截面尺寸，算出各部分柱子截面惯性矩；各项荷载计算；在各项荷载作用下进行排架内力分析，求出各控制截面的内力值；内力组合，求出各控制截面的最不利内力。
2．计算假定：柱下端固接于基础顶面，横梁铰接在柱上。但当地基土质较差、变形较大或有比较大的地面荷载(如大量堆料)等，则应考虑基础位移和转动对排架内力的影响。横梁在排架平面内的轴压刚度为无限大，受力后不产生轴向变形。但对于下弦杆用圆钢或角钢的组合式屋架、二铰、三铰拱屋架，则应考虑其轴向变形对排架内力的影响。 3．排架的荷载计算：作用在排架上的荷载分永久荷载和可变荷载两类。永久荷载包括屋盖自重、上柱自重、下柱自重；吊车梁和轨道等零件重以及有时支承在柱牛腿上的围护结构等重量。可变荷载一般包括屋面活载、吊车荷载、均布风载以及作用在屋盖支承处的集中风载等。
4．排架内力分析：单层厂房排架为超静定结构，它的超静定次数等于它的跨数。由结构力学知道，等高排架不论跨数多少，由于等高排架柱顶水平全部相等的特点，可由比位移法更为简捷的“剪力分配法”来计算。对于不等高排架则用力法计算要比位移法简便得多。
5．内力组合
一般排架控制截面、荷载组合和内力组合按表6-6-1选用。 排架控制截面、荷载组合和内力组
合 表6-6-1
(3)运输及吊装验算：构件采用平卧浇制时，采用半吊较为方便，平吊验算不能满足要求时，可采用翻身吊进行验算。
(4)牛腿：根据牛腿所受竖向荷载作用点到牛腿根部的水平距离与牛腿有效高度的比值，可分为长牛腿和短牛腿。长牛腿按悬臂梁设计，短牛腿按变高截面深梁设计。 （四）柱下单独基础设计
在选定了地基持力层和基础埋置深度后，单独基础的设计主要有确定基础底面尺寸，验算和计算基础高度，计算底板配筋和进行构造处理几方面内容。
二、多层及高层房屋
(一)结构体系及布置
当建筑物高度增加时，水平荷载(风荷载及地震作用)对结构起的作用将愈来愈大。除了结构内力将明显加大外，结构侧向位移增加更快。图6-6-1是结构内力(N，M)或位移(△)与高度的关系，弯矩和位移都成指数曲线上升。