单层工业厂房习题

1、钢筋混凝土单层工业厂房习题一、填空题：1、厂房屋盖结构有、 两种类型。2、厂房横向排架是由、 、 组成。3、厂房纵向排架是由、 、 、 、 组成。4、屋架之间的支撑包括、 、 、 。5、钢筋混凝土排架结构单层厂房当室最大间距为，室外露天最大间距为时，需设伸缩缝。6、柱间支撑按其位置可分为和。7、单厂排架力组合的目的是。8、钢筋混凝土单层厂房排架的类型有、 两种。9、等高排架在任意荷载作用下的力计算方法是。10、厂房柱牛腿的类型有、 两种。二、判断题：1、单层厂房有檩体系屋盖整体性和刚度好。 （）2、单层厂房无檩体系屋盖整体性和刚度好。 （）3、钢筋混凝土排架结构单层厂房，除基础之外，所有构件都

2、是预制的。（ ）4、单层工业厂房结构计算时，横向排架和纵向排架都必须计算。（ ）5、单层工业厂房的牛腿柱的牛腿主要发生斜压破坏。（ ）6、等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。（ ）7、不等高排架在任意何载作用下都可采用剪力分配法进行计算。（ ）8、排架结构力组合时，恒载在任何情况下都参与组合。（ ）9、风荷载分左来风和右来风，二者同时参与组合。（ ）10、单层单跨的厂房参与组合的吊车台数最多考虑两台。（ ）三、选择题：1、有吊车厂房结构温度区段的纵向排架柱间支撑布置原则以下列（）项为正确做法。A 下柱支撑布置在中部，上柱支撑布置在中部及两端 B 下柱支撑布置在两端，上 柱支撑布

3、置在中部 C 下柱支撑布置在中部，上柱支撑布置在两端 D 下柱支撑布置 在中部及两端，上柱支撑布置在中部2、单层厂房排架柱力组合中可变荷载的下列特点， （ ）有误。A 吊车竖向荷载， 每跨都有 D max在左、 D min在右及 Dmin 在左、 D max在右两种情况；每次只选一种 B 吊车横向水平荷载 Tmax 同时作用在该跨左、右两柱，且有正、反两个方向 C Dmax 或 Dmin 必有 Tm ax ，但有 Tm ax不一定有 Dmax 或 Dmin D 风荷载有左来风和右 来风，每次选一种3、当单层工业厂房纵向排架柱列数（）时，纵向排架也需计算。A 8 B 9 C 6 D 74、排架计

4、算时，对一单层单跨厂房一个排架，应考虑（）台吊车。A4 台 B2 台 C3 台 D 按实际使用时的吊车台数计5、排架计算时，对一单层多跨厂房的一个排架，应考虑（）台吊车。A4 台 B2 台 C3 台 D 按实际使用时的吊车台数计6、大部分短牛腿的破坏形式属于（ ）。A 剪切破坏 B 斜压破坏 C 弯压破坏 D 斜拉破坏7、排架结构力组合时，任何情况下都参与组合的荷载是（）。A 活荷载 B 风荷载 C 吊车竖向和水平荷载 D 恒荷载四、简答题：1、简述厂房屋盖结构的类型及特点。2、排架结构厂房柱网的布置模数有哪些要求？3、厂房支撑系统的支撑作用：4、屋架之间需设置哪些支撑？各有什么作用？5、试述

5、天窗架的支撑作用。6、试述柱间支撑及布置7、柱间支撑为什么要设在伸缩缝区段的中央或临近中央的柱间？8、单层工业厂房是否需要计算纵向排架？9、排架的计算简图有何基本假定？10、绘出单跨单层厂房在下列荷载作用下的实际结构图形和结构计算简图：11、单层工业厂房排架力计算时，需要单独考虑的荷载有哪些？12、排架计算时，对单层单跨厂房和单层多跨厂房的一个排架，如何考虑吊车的台数？13、单厂排架力组合的目的是什么？14、什么叫剪力分配法？15、等高排架在任意何载作用下的力计算如何进行？16、如何确定排架柱的控制截面？17、单厂排架力组合常选择哪几种组合？18、单厂排架力组合中有哪些注意事项？19、排架力符

6、号的规定：20、如何选择柱的截面形式？其特点如何？21、为何要对柱进行吊装验算？22、单厂柱子吊装验算时有哪些注意事项？23、短牛腿的破坏形式24、柱下独立基础的设计容主要有哪些？参考答案一、填空题：1、有檩体系 无檩体系2、屋架（横梁） 横向柱列 基础3、纵向柱列 基础 连系梁 吊车梁 柱间支撑4、上弦水平支撑下弦水平支撑 垂直支撑 纵向水平系杆：5、100m 70m。6、上柱柱间支撑 下柱柱间支撑7、寻找计算截面的最不利的力8、等高排架 不等高排架9、剪力分配法10、长牛腿 短牛腿二、判断题：1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、选择题：1、A 2、C 3、D 4

7、、B 5、 A 6、B 7、D四、简答题：1、（ 1）无檩体系：大型屋面板、屋架（或屋面梁）及屋盖支撑、天窗架及其支撑等 组成，其刚度和整体性好。（ 2）有檩体系：由小型屋面板（或瓦材） 、檩条、屋架及屋盖支撑组成，构件重量 轻，便于运输与安装。但因构件种类多，荷载传递路线长，故整体性及刚度较差，其造 价比无檩体系的大，仅能用于运输、吊装等困难的情况下或在轻型不保温的厂房中才被 采用。2、（ 1）柱距： 6m，标准化、定型化，经济效果好（大柱网时如12m 柱距时，采用托梁，仍可用 6m 的标准构件） 。（ 2）跨度： 18m时，符合 3m的倍数； 18m时，符合 6m 的倍数。3、（ 1）保证

8、结构构件的稳定与正常工作；（2）增强厂房的整体稳定性和空间刚度；（3）把水平荷载传递到主要承重构件上。4、（1）屋架上弦横向水平支撑：一般设在温度区段的端部第一或二个柱距。 增强屋盖的整体刚度；保证屋架上弦或屋面梁上翼缘的侧向稳定； 将山墙抗风柱传来的纵向水平力传到两侧柱列上。（2）屋架下弦横向水平支撑：上弦水平支撑的对应位置。保证将屋架下弦受到的纵向水平荷载传给纵向排架柱顶； 防止下弦杆产生振动。（3）屋架下弦纵向水平支撑： 常设置在屋架下弦的端部节间，并与下弦横向水平支撑组成封闭的支撑体系，以利 增强厂房的整体性。加强屋盖结构在横向水平面的刚度，保证横向水平荷载的纵向分布，增强排架空 间作

9、用与刚度。在屋盖设有托架时，还可以保证托架上翼缘的侧向稳定，并将托架区域的横向水平风荷载有效地传到相邻柱上。（4）屋架垂直支撑与水平系杆：保证屋架在安装和使用阶段的侧向稳定， 防止吊车工作时间屋架下弦的侧向颤动， 增强厂房的整体刚度；设置在第一柱间的下弦受压水平系杆，除了能改善屋架下弦的侧向稳定外，防止 局部失稳外，当山墙抗风柱与屋架下弦连接时，还有支承抗风柱、传递山墙风荷载的作 用。5、保证天窗架上弦的侧向稳定；将天窗端壁上的水平风荷载传递给屋架。6、柱间支撑分为上柱柱间支撑和下柱柱间支撑。（ 1）柱间支撑的作用：柱间支撑把沿厂房纵向相邻的两根柱连接在一起， 以承受由山墙传来的风力和由 吊车

10、梁传来的纵向水平制动力以及纵向水平地震力；提高厂房纵向刚度和稳定性，它相当于在纵向柱列中设置的不动点。（2）柱间支撑的布置：如图 11-1 所示。一般情况下，应在厂房单元的中部设置上、下柱间支撑，且下柱支撑应与上柱支 撑配套设置；有吊车或 8 度和 9 度时，宜在厂房单元两端增设上柱支撑；厂房单元较长或 8度三、四类场地和 9度时，可在厂房单元中部 1/3 区段设置两道 柱间支撑。图 11-1 柱间支撑的布置图7、柱间支撑把沿厂房纵向相邻的两根柱连接在一起，以承受由山墙传来的风力和由吊车梁传来的纵向水平制动力以及水平地震力，提高 厂房纵向刚度和稳定性，它相当天纵向柱列中设置的不动点。如果将它设

11、置在伸缩缝两 端的柱间，当温度变化时，将使伸缩缝区段结构构件变形，不仅受到具有一定抗侧刚度 的柱的约束，而且受到抗侧刚度较大的柱间支撑的约束，产生较大的温度应力，可能在 厂房结构构件中引起竖向的温度裂缝。因此，将柱间支撑设置在伸缩缝区段两端的柱间 一般说来是不妥的。当温度变化时，伸缩缝区段的中点，是该区段的不动点，将柱间支撑设在该区段不 动点上，既不会约束伸缩缝区段的结构构件沿纵向变形，避免引起附加的温度应力，又能起承受水平力、提高厂房纵向刚度的作用。因此，应将柱间支撑设置在厂房伸缩缝区 段的中央或临近中央的柱间。8、厂房的纵向柱子较多， 通常其水平刚度较大，在纵向水平荷载作用下，每根柱子 分

12、到的水平力较小，故纵向排架一般可不必计算。但当纵向柱子较小（少于 7 个），或需 要考虑地震作用时，应进行纵向排架计算。9、（ 1）屋架与柱顶铰接，柱底与基础刚接；（ 2）屋架或屋面梁为刚性杆件，即无轴向变形，EI ；（3）在排架的计算简图中，柱的计算轴线应取其上、下柱的截面形心线。10、如图 11-211-6 所示。（ 1）屋盖恒荷载 G1 ：如图 11-2 所示。作用点位于：距定位轴线（柱外缘） 150mm 处（根据施工安装及必备的搭接长度确定的） ，距上柱几何形心线： e1 hu 150 2上、下柱几何形心线偏心距：e2huhl22M 1 G1e1M 2 G1e2图 11-2 屋盖恒载作

13、用下计算简图2）柱（上柱重 G2 、下柱重 G3 ）及吊车梁自重 G4 作用下；如图 11-3所示。 M 2 G4e3 G2e1图 11-4 吊车竖向荷载作用下计算简图图 11-3 吊车梁及上、下柱自重作用下计算简图3）吊车竖向荷载 Dmax 、Dmin 作用下；如图 11-4 所示。4）吊车水平荷载 Tmax作用下；图 11-5 吊车水平荷载作用下计算简图图 11-6 风荷载作用下计算简图11、（1）恒荷载；屋架、屋面板、天窗、牛腿柱柱、吊车梁及轨道自重等；（2）屋面活载；（3）吊车竖向荷载 Dmax、Dmin （左右两种情况） ；4）吊车水平荷载 Tmax：（左右两种情况）（ 5）风荷载：

14、（左右两种情况） ；12、考虑到多台吊车同时工作并都达到最不利位置的组合概率很小，规规定，计算 排架时，单跨一般按不多于两台考虑，多跨厂房按不多于四台考虑。13、进行力分析和组合的目的就是要找出在哪些荷载共同作用下，对排架柱的某一 特定截面产生最不利力。为此，可先对各项荷载作用分别进行力计算，然后用力组合的 方法求出控制截面的最不利力。14、当排架结构柱顶作用有水平集中力（如风载、地震作用下）F 时，各柱的柱顶剪力按其抗剪刚度与各柱抗剪刚度总和的比例关系进行分配，故称剪力分配法，其计算公1式为： Vin i F i Fi n 1 ii 1 i15、仍采用剪力分配法。不论在何种荷载作用下，为能利

15、用上述的剪力分配系数， 把排架结构的力计算任意何载作用下的计算过程分为两步进行：先在排架柱顶部附加一个不动铰支座以阻止其水平侧移，用无侧移排架的计算方 法求出支座反力 R ，根据 R 值就可得到相应的力图。撤除附加不动铰支座，并将 R 以反方向作用于排架柱顶，以期恢复到原来的结构 体系情况。就成了在柱顶水平力作用下排架的力计算情况。将上述两种、两步求得的力进行叠加，就能得到排架结构的实际力图。16、为便于施工，阶形柱的各段一般均可采用相同的截面配筋，并根据各段柱产生 是危险力的截面（称控制截面）进行计算，如图 11-7 所示。（ 1）上柱：最大弯矩及轴力通常产生于上柱的底截面 -此即上柱的控制

16、截面；（ 2）下柱：在吊车竖向荷载作用下，牛腿顶面处-截面的弯矩最大；在风载或吊车横向水平力作用下，柱底-的弯矩最大；故常取此两截面为下柱的控制截面。（ 1）对于一般中、小型厂房，吊车荷载不大，故往往是柱底截面 -控制下柱的配筋；（ 2）对于吊车吨位大的重型厂房， 则有可能是 -截面。（ 3）下柱 -截面的力值也是设计柱基础的依据，图 11-7 柱计算截面的确定故必须对其进行力组合。17、一般应进行下列四种力组合：1） M max与相应的 N 、V；2） M max 与相应的 N、V； 3） Nmax 与相应的 M （取绝对值较大者） 、V；（4）Nmin 与相应的 M （取绝对值较大者） 、

17、V。18、（ 1）恒荷载是永存的，故无论在任何一种力组合中都必须参加；（2）同一台吊车的最大竖向荷载 Dmax与最小竖向荷载 Dmin 是同时发生的，不能只 择其一；（ 3）同一台吊车的最大横向水平荷载Tm ax同时作用于其左、右两边的柱上，其方向可左可右，组合时只能择其一；（4）同一台吊车的 Dmax、Dmin与 Tm ax不一定同时产生；但有 Tmax一定有 D，而有 D 不一定有 T m ax ；（5）左、右风向不可能同时产生；（6）在组合 M max或N min时，应使相应的 M 尽可能大些，这样更为不利。因此， 凡使截面的 N=0， M 0 的荷载项，只要有可能，也应参加组合。19、

18、M ：以使柱左边受拉为正；N：以使柱受压为正，受拉为负；V ：以使脱离体顺时针转动为正。20、（1）矩形实腹柱：外形简单，施工方便，但混凝土用量多，经济指标差；（ 2）工字形柱： 材料用量比较合理， 在单层厂房中广泛应用， 但其混凝土用量比双 肢柱多。特别是截面尺寸较大时，混凝土用量更多。同时自重大、施工吊装困难，因此 使用围也受到一定的限制；（3）双肢柱：有平腹杆和斜腹杆两种。 平腹杆构造比较简单、 制作方便、 受力合理、 便于布置工艺管道。斜腹杆一般在承受较大水平荷载时采用，但其施工比较复杂。若采用预制腹杆，则 条件得到改善。双肢柱与工字形柱相比，混凝土用料少、自重轻，但整体刚度较差、钢 筋构造较复杂、用钢量稍多。21、单厂预制柱在运输和吊装时的受力状态与其在使用阶段不同，而且这时混凝土 还有可能未达到设计强度，故柱有可能在吊装时出现裂缝，因此设计时还需进行施工阶 段柱的裂缝宽度验算。22、（1）在短期荷载作用下，最大裂缝宽度不超过0.150.2mm ；（ 2）吊装时混凝土强度等按设计强度等级的70%考虑；（3）采用翻身吊，按三个截面进行强