排架柱上柱与下柱分析

排架结构柱顶位移控制要求-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容：概述部分旨在介绍撰写的长文的背景和目的。

在这篇长文中，我们将探讨排架结构柱顶位移控制的要求问题。

排架结构作为一种常见的建筑结构形式，具有一定的振动和位移特性，而柱顶位移是其中一个重要的指标。

柱顶位移的控制对于保证排架结构的稳定性、安全性和舒适性至关重要。

在本文的引言部分，我们首先将概述排架结构和柱顶位移的基本概念，包括排架结构的定义、组成要素和特点，以及柱顶位移的定义、计算方法和影响因素等。

然后，我们将重点介绍排架结构柱顶位移控制的要求。

柱顶位移控制是排架结构设计和施工中一个关键的技术要求，决定了建筑的稳定性和舒适性。

在正文部分，我们将详细阐述排架结构和柱顶位移的相关知识。

首先，我们将介绍排架结构的基本原理和设计方法，包括排架结构的工作原理和结构特点，以及排架结构设计的一般步骤和相关规范。

接着，我们将详细讨论柱顶位移的定义、计算方法和影响因素，以及柱顶位移与结构性能的关系。

在控制要求部分，我们将分析排架结构柱顶位移的控制方法和要求。

我们将探讨如何通过合理的结构设计、材料选择和施工工艺等方面来控制柱顶位移，以满足建筑结构的稳定性要求和使用功能的需求。

此外，我们还将介绍一些现有的控制技术和方法，并提出一些建议和注意事项。

最后，在结论部分，我们将总结撰写的文章内容，强调柱顶位移控制的重要性，并展望未来柱顶位移控制技术的发展方向。

通过本文的研究，我们希望能为排架结构柱顶位移控制提供一些有益的思路和参考，为建筑工程的设计和施工提供指导。

1.2 文章结构本文按照以下结构进行论述：引言部分主要概述了本文的研究背景和目的，介绍了排架结构柱顶位移控制的重要性。

接下来的正文部分分为三个主要章节：排架结构、柱顶位移和控制要求。

2.1 排架结构在这一章节中，我们将详细介绍排架结构的定义、构成和特点。

排架结构是一种常用于建筑工程中的结构形式，具有独特的优势。

单层厂房排架结构钢筋混凝土单层厂房结构形式常常采用排架结构。

排架结构由屋架或屋面梁、柱和基础组成。

通常，排架柱与屋架或屋面梁为铰接，而与其下基础为刚结。

2.1 概述单层厂房具有形成高大的使用空间，容易满足生产工艺流程要求，内部交通运输组织方便，有利于较重生产设备和产品放置，可实现厂房建筑构配件生产工业化以及现场施工机械化等特点。

因此，单层厂房在冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺织等工业建筑中得到广泛的应用。

钢筋混凝土单层厂房的常用结构形式有排架结构和刚架结构。

2.1.1 排架结构排架结构由屋架或屋面梁、柱和基础组成。

通常，排架柱与屋架或屋面梁为铰接，而与其下基础为刚结。

按照厂房的生产工艺和使用要求不同，排架结构可设计为单跨或多跨、等高或不等高等多种形式。

在单层厂房设计中，对于跨度较大以及对相邻厂房有较大干扰的车间，应采用单跨厂房；对于跨度较小且生产工艺和使用要求相同或相近的一些车间，可组合成一个多跨厂房。

多跨厂房有利于提高厂房结构的横向刚度，减少柱的截面尺寸，节省材料，提高土地利用率，减少公共设施及工程管道等。

但多跨厂房需设置天窗等解决通风和采光问题。

单层多跨厂房一般应设计成等高厂房，以使结构受力明确，设计和计算简单；构件种类规格少，施工方便。

但当生产工艺要求的相邻跨高差较大时，则应设计成不等高厂房。

单层厂房中的排架结构，根据其所用材料不同，分为钢筋混凝土—砖排架、钢筋混凝土排架和钢—钢筋混凝土排架。

钢筋混凝土—砖排架由钢筋混凝土屋架或屋面梁、烧结普通砖柱和基础组成。

其承载能力和抗震性能均较低，故一般用于跨度不大于15 m。

柱顶标高不大于6.6 m、无吊车或吊车起重量小于5 t的中小型工业厂房。

钢筋混凝土排架由钢筋混凝土的屋架或屋面梁、柱及基础组成。

由于其具有较高的承载能力和较好的抗震性能，因此，可用于跨度不大于36 m、檐高不大于20 m、吊车起重量不超过200 t 的大型工业厂房。

钢—钢筋混凝土排架由钢屋架、钢筋混凝土柱和基础组成。

排架结构很常见，但怎么设计才不出错排架结构是相对简单的大跨度结构，一般为单层建筑物。

排架结构最为常见的建筑物是单层工业厂房，但是在许多民用建筑中，如影剧院、菜市场、仓库等也可以采用排架结构。

排架结构属于平面超静定结构，但与框架相比，超静定次数较少，手工计算较为容易。

排架计算一般采用剪力新埃分配法，是力学中加速度法的一种。

结构组成排架结构有三个主要部分组成：已经形成跨度的屋面结构、竖向支撑结构、基础结构。

屋面结构由于排架结构跨度较大，屋面结构多采用悬臂体系，钢结构或钢筋混凝土结构，以减轻屋面结构的重量。

较小跨度的排架结构则多采用钢筋混凝土屋面梁。

由于连接平面排架之间纵向构件的标准长度为6米，因此排架的柱距也多为6米。

屋檐之间搭设屋面板。

为了保证屋面整体的整体刚度，屋面板多数采行重型结构——大型预应力铸铁屋面板——无檩体系。

有时也采用轻型屋面结构中，以檩条连接屋架，在檩条之上放置小型屋面板超大型或轻型板——有檩体系。

保障同时为了维护屋面体系的刚度，屋架之间还要设置各种支撑，通常包括上、下弦水平支撑、垂直支撑及纵向水平系杆。

屋盖上、下弦水平支撑人字形是指布置在屋架（屋面梁）上、下弦平面内以及天窗架上弦平面内直角的水平支撑。

支撑节间的界定应与屋架节间相适应。

水平支撑一般采用接合十字交叉的模式。

交叉杆件的方位角一般为30°～60°。

屋盖垂直支撑支撑点是指有布置在屋架（屋面梁）间或天窗架（包括挡风板立柱）间的支撑。

系杆分刚性（压杆）和柔性（拉杆）两种。

系杆设置在屋架上、下弦及天窗上弦平面内。

屋架上弦支撑的指排架每个伸缩缝区段下端是横向水平支撑，它的作用是：在屋架上弦平面内构成刚性框，增强屋盖的整体刚度，保证屋架上弦或屋面梁上翼缘平面外的稳定，同时将抗风柱传来的风荷载传递到（纵向）排架柱顶。

当采用钢筋混凝土屋面梁屋面的有檐下屋盖体系时，应在梁的上翼缘内设置横向水平支撑，并应布置在端部第一柱距内共以及伸缩缝区段两端的第一或第二个柱距内。

房屋建筑混凝土结构设计形考任务一一、选择题（共5小题，每小题10分，共50分）题目1（）主要承担楼（屋）面上的使用荷载，并将荷载传至竖向承重结构，再由竖向承重结构传至基础和地基。

正确答案是：梁板结构体系题目2（）由梁和柱连接而成，其中梁柱连接处一般为刚性连接，柱支座一般为固定支座。

正确答案是：框架结构体系题目3（）的优点是建筑平面布置灵活、使用空间较大，缺点是结构抗侧刚度较小、易产生较大侧移，主要应用于10层以下多层建筑。

正确答案是：框架结构体系题目4（）是将框架结构中的部分跨间布置剪力墙或把剪力墙结构的部分剪力墙抽掉改为框架承重。

正确答案是：框架-剪力墙结构体系题目5（）的主要目的是为建筑物选择安全经济的受力体系，主要包括结构体系的选择及结构材料的确定等。

正确答案是：结构选型二、判断题（共10小题，每小题5分，共50分）题目6混凝土结构是由基础、柱(墙)、梁(板、壳）等混凝土基本构件组成的一个空间骨架受力系统。

（）正确答案是：“对”。

题目7混凝土结构设计，就是根据建筑功能或生产要求，依据一定的力学原理，选用合理的结构形式，并确定各组成构件的尺寸、材料和构造方法的过程。

（）正确答案是：“对”。

题目8梁板结构体系是混凝土结构中最常用的竖向结构体系，被广泛用于建筑中的楼、屋盖结构、基础底板结构等。

（）正确答案是：“错”。

题目9框架结构属高次超静定结构，既承受竖向荷载，又承受侧向水平力。

（）正确答案是：“对”。

题目10在剪力墙的墙体内，侧向荷载主要产生向下的压力，竖向荷载产生水平剪力和弯矩。

（）正确答案是：“错”。

题目11框架-剪力墙结构体系既保留了框架结构建筑布置灵活、使用方便的优点，又具有剪力墙抗侧刚度大、抗震性能好的优点，同时还可充分发挥材料的强度作用，具有很好的技术经济指标。

（）正确答案是：“对”。

题目12先设计、后勘察、再施工，是工程建设必须遵守的程序。

（）正确答案是：“错”。

题目13结构设计的具体内容包括基础结构设计、上部结构设计和构造细部设计。

0 设计总说明 (3)0.1任务来源 (3)0.2工程概况 (3)0.3设计依据 (4)0.4参数确定 (5)0.5设计内容 (5)0.6设计成果 (6)0.7参考文献 (6)1 基础工程设计概述 (7)1.1设计依据 (7)1.2建筑地基基础类型概述 (7)2 拟建建筑物的概况 (10)2.1拟建建筑物结构资料 (10)2.2地基土的物理理学性质 (11)2.3设计内容 (11)2.4设计任务 (12)3 桩基础设计 (13)3.1单排架柱下桩基设计 (13)3.1.1 确定桩的内型和尺寸 (13)3.1.2 尺寸确定 (13)3.1.3 的平面布置 (13)3.1.4 单桩竖向承载力的确定（水平向承载力值已取为Rah=40KN） (14)3.1.5 单桩承载力验算 (14)3.1.6 群桩承载力验算 (15)3.1.7 群桩沉降验算 (16)3.1.8 桩身结构设计 (16)3.1.9 承台设计 (18)3.2双排架桩下桩基础设计 (19)3.2.1 确定桩的内型和尺寸 (19)3.2.2 承台尺寸确定 (20)3.2.3 桩的平面布置 (20)3.2.4 单桩竖向承载力的确定（水平向承载力值已取为Rah=40KN） (20)3.2.5 单桩承载力验算 (21)3.2.6 群桩承载力验算 (21)3.2.7 群桩沉降验算 (22)3.2.8 桩身结构设计 (23)3.2.9 承台设计 (24)3.3单排架柱和双排架柱间吊车轨道坡度计算 (26)4 柱下独立基础设计 (27)4.1实验大厅排架结构1J柱下独立基础设计 (27)4.1.1 持力层及基础埋深的确定 .................................................................................................. 27 4.1.2 地基承载力及基础底面尺寸的确定 .................................................................................. 28 4.1.3计算基底底面的平均压力k P 和净反力j P ........................................................................ 30 4.1.4软弱下卧层承载力验算 ....................................................................................................... 31 4.1.5基础高度计算 ....................................................................................................................... 32 4.1.6 配筋计算 .............................................................................................................................. 35 4.1.7沉降验算 ............................................................................................................................... 36 4.2实验大厅排架结构2J 柱下独立基础设计 ................................................................................. 38 4.2.1 持力层及基础埋深的确定 .................................................................................................. 38 4.2.2 地基承载力及基础底面尺寸的确定 .................................................................................. 38 4.2.3计算基底底面的平均压力k P 和净反力j P ........................................................................ 40 4.2.4软弱下卧层承载力验算 ....................................................................................................... 41 4.2.5基础高度计算 ....................................................................................................................... 42 4.2.6配筋计算 ............................................................................................................................... 44 4.2.7沉降验算 . (46)4.3 1J 基础与2J 基础的沉降差及吊车导轨坡度验算 (47)5 方案比选分析 ............................................................................................................................ 49 5.1天然地基上的独立基础 .............................................................................................................. 49 5.2柱下桩基础 .................................................................................................................................. 49 6 定性分析排架基础与沉沙池、地下水库相互影响 ................................................................... 50 参考文献 ......................................................................................................................................... 51 附件EXCEL 计算表 .......................................................................................................................... 51 附图 . (51)0 设计总说明0.1任务来源设计实验大厅排架柱下单独基础。

(一)双向板按弹性理论的计算方法1．单跨双向板的弯矩计算为便于应用，单跨双向板按弹性理论计算，已编制成弯矩系数表，供设计者查用。

在教材的附表中，列出了均布荷载作用下，六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。

板的弯矩可按下列公式计算：M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m)；g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2)；l x为板的跨度(m)。

显示更多隐藏2．多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。

当求某跨跨中最大弯矩时，应在该跨布置活载，并在其前后左右每隔一区格布置活载，形成如上图(a)所示棋盘格式布置。

图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。

为了能利用单跨双向板的弯矩系数表，可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况，将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。

在对称荷载作用下，板在中间支座处的转角很小，可近似地认为转角为零，中间支座均可视为固定支座。

因此，所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算；如边支座为简支，则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算；角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。

在反对称荷载作用下，板在中间支座处转角方向一致，大小相等接近于简支板的转角，所有中间支座均可视为简支支座。

因此，每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。

将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加，即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。

(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置，应在该支座两侧区格内布置活载，然后再隔跨布置，考虑到隔跨活载的影响很小，可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩，即为支座的最大弯矩。

这样，所有中间支座均可视为固定支座，边支座则按实际情况考虑，因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数，计算支座弯距。

《单层工业厂房混凝土排架课程设计》1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m ，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度H、上柱高度Hu分l别为：H=12.4m+0.5m=12.9m，H=8.6m+0.5m=9.1mlHu=12.9m－9.1m=3.8m根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表1。

本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图1所示。

1.2 荷载计算1.2.1 恒载(1).屋盖恒载：两毡三油防水层0.35KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4 KN/m2100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层4×0.1=0.4 KN/m2一毡二油隔气层0.05 KN/m215mm厚水泥砂浆找平层；20×0.015=0.3 KN/m2预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m22.900 KN/m2天窗架重力荷载为2×36 KN /榀，天沟板2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找坡层1.5 KN/m，屋架重力荷载为106 KN /榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1=1.2×(2.90 KN/m2×6m×24m/2＋2×36 KN/2＋2.02 KN/m×6m ＋1.5 KN/m×6m＋106 KN/2) =382.70 KN(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2×（44.2kN＋1.0KN/m×6m）=50.20 KN(3）柱自重重力荷载设计值：上柱 G 4A = G 4B =1.2×4kN/m ×3.8m =18.24 KN 下柱 G 5A = G 5B =1.2×4.69kN/m ×9.1m =51.21KN各项恒载作用位置如图2所示。

单层工业厂房排架柱内力计算作者：张旭忠来源：《城市建设理论研究》2013年第28期摘要：主要讲述排架结构的计算原理、过程以及结合实例计算排架柱内力关键词：厂房排架柱内力计算中图分类号：TU198 文献标识码：A在石油化工生产中，经常会有大跨度的单层工业厂房。

由于工艺要求不同，厂房的高度、跨度、跨数和吊车起重量等因素，使厂房柱定型化和标准化的工作很难进行。

目前虽然有一些单层厂房柱的标准图，但大多数单层工业厂房柱仍然需要设计者自行设计。

单层工业厂房的横向结构体系可分为：排架结构和刚架结构。

按材料性质可分为：单层钢筋混凝土柱厂房、单层钢结构厂房以及单层砖柱厂房。

本文主要讲述单层钢筋混凝土柱厂房排架柱的计算方法。

1 排架柱计算步骤及假定1.1 计算步骤主要如下：1.1.1根据厂房平、剖面布置图确定排架计算简图。

1.1.2计算作用在排架柱上的各项荷载。

1.1.3分别对各项荷载作用下排架柱进行内力计算，求出各控制截面的内力值。

1.1.4对各控制截面进行最不利荷载作用下内力组合，求出最不利内力。

1.1.5验算刚度（水平位移值）。

排架结构上作用的荷载除吊车等移动荷载之外，一般沿厂房的纵向是均匀布置的，各横向排架的刚度基本相同。

为简化计算，将厂房按横向平面排架进行内力分析计算。

1.2平面排架内力计算时需做以下基本假定：1.2.1柱子顶端与屋架（或屋面梁）为铰接（一般屋架或屋面梁端部和上柱用预埋钢板焊接，抵抗弯矩的能力很小，只能有效地传递竖向力和水平力，所以假定为铰接）。

1.2.2柱子下端与基础顶面为刚接。

1.2.3屋架或屋面梁为没有轴向变形的刚性杆（对屋面梁或刚度较大的屋架，受力后轴向变形很小，可视为无轴向变形的刚性杆即EA=＋∞）。

排架柱内力计算过程排架可分为等高排架和不等高排架。

等高排架指排架柱各柱柱顶标高相同或柱顶标高虽不相同但有倾斜横梁相连。

不等高排架是指相邻的高跨与低跨在一列柱处搭接，两跨横梁不在同一标高上。

二、判断题（每小题2分，共计30分。

将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误）1. 肋形楼盖荷载传递的途径是板→主梁→次梁→柱或墙→地基→基础。

（ X ）2．直接承受动荷载作用的结构构件可按塑性内力重分布法计算内力。

（ X ）3. 对于多跨连续梁结构，求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，同时两侧每隔两跨布置活荷载。

（X ）4. 钢筋混凝土超静定结构“破坏”的标志不是某个截面的“屈服”（出现塑性铰），而是形成几何不变体系。

（ X ）5．钢筋混凝土楼梯按结构受力状态可分为梁式、板式、折板悬挑式和螺旋式，前两种属于平面受力体系；后两种属于空间受力体系。

（ V ）6．屋面梁或屋架、横向柱列和基础等组成横向平面排架结构，它是单层厂房的基本承重结构。

（ V ）7．单层厂房的支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两部分。

（ V ）8．框架结构一定比单层厂房结构抗震性能好。

（X ）9．有檩屋盖的刚度和整体性较差，一般用于非保温区的小型车间和山区建筑中。

（V ）10．牛腿按其所受竖向荷载作用点到下柱边缘的距离a 分为两类：当0a h ≤时为短牛腿；当0a h >时为长牛腿。

（V ）11．纵向框架承重体系由于横向跨度小于纵向，故而楼板的跨度较为经济合理。

（ X ）12．伸缩缝的宽度一般为50毫米以上，从基础开始一直沿房屋的高将结构分开。

（X ）13．框架结构的近似手算方法包括水平荷载作用下的分层法、竖向荷载作用下的反弯点法和改进反弯点法（D 值法）。

（ X ）14．采用调整框架柱的线刚度来考虑支座转动的影响，其方法是：（1）各层柱的线刚度均乘0.9的折减系数；（2）各层柱的弯矩传递系数取为1/3。

（ X ）15．框架结构中，若某层柱的上、下横梁线刚度不同，则该层柱的反弯点位置将向横梁刚度较大的一侧偏移。

（ X ）一、判断题1. 对于的板，可按单向板进行设计，是由于单向板上的荷载主要沿板的短边方向传到相应的支承梁上，所以只需沿板的短跨方向布置受力筋，而沿板的长跨方向不必布置任何钢筋。