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欢迎共阅第12章单层厂房常见问题解答1．单层厂房的特点如何？答：承载能力方面的特点：作用在单层厂房结构上的荷载、厂房的跨度和高度都往往比较大，并且常受到来自吊车、动力机械设备的荷载的作用，要求单层厂房的结构构件要有足够的承载能力。
设计方式方面的特点：为了便于定型设计，单层厂房常采用构配件标准化、系列化、通用化、生产工厂化和便于机械化施工的建造方式。
本章主要讲述常用的装配式钢筋混凝土排架结构的单层厂房。
2．单层厂房的结构体系及其组成如何？答：单层厂房的结构体系及其组成：（1）屋盖和墙体维护结构体系种，无檩屋盖由大型屋面板、屋面梁或屋架檩条、面活荷载、雪荷载和其它荷载）（2）横向排架结构体系（3）纵向排架结构体系3（1吨位可达12-2所示的单跨结构和（2，顶节点为刚接时称为二铰门式刚架（图12-4b）。
刚架结构具有构件种类少，制作较简单，结构轻巧，室内有较大空间的优点，但由于横梁在荷载作用下会产生水平推力，产生跨变，在梁柱节点处易产生早期裂缝。
所以门式刚架一般适用于吊车起重量不超过10吨，跨度不超过16-34m的金工，机修，装配等车间或仓库。
4．单层厂房的传力途径如何？答：为了说明作用在厂房上的荷载是如何传递到地基的，结合上述的体系，将荷载分为竖向荷载和水平荷载，其荷载的传递路线如图12-6所示。
由荷载的传递路线可以看出，作用在厂房结构上的大部分荷载（屋盖上的竖向荷载，吊车上的竖向荷载和横向水平荷载，横向风荷载或横向地震作用，部分墙体和墙梁的自重以及柱上的设备等荷载）都是通过横向排架传给基础、再传到地基中去。
所以，一般单层厂房中，横向排架是主要承重结构，屋架、吊车梁、柱和基础是主要承重构件。
5．什么称为单层厂房的柱网？什么是单层厂房的柱网布置？纵向定位轴线与横向定位轴线如何表示？答：承重柱和承重墙在平面上构成的网格称为柱网。
柱网布置就是确定柱子的跨度（即纵向定位轴线之间的距离）和柱距（即横向定位轴线之间的距离）。
屋盖结构体系Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】第九章单层厂房钢结构§9-4屋盖结构体系9.4.1钢屋盖结构的形式、组成及布置钢屋盖结构通常由屋面、檩条、屋架、托架和天窗架等构件组成。
根据屋面材料和屋面结构布置情况的不同，可屋盖结构体系和有檩屋盖结构体系。
一、无檩屋盖结构体系无檩屋盖结构体系(图9.1.1,a)中屋面板通常采用钢筋混凝土大型屋面板、钢筋加气混凝土板等。
屋架的间距应的长度配合一致，通常为6m。
这种屋面板上一般采用卷材防水屋面，通常适用于较小屋面坡度，常用坡度为1:8~此常采用梯形屋架做为主要承重构件。
？无檩体系屋盖屋面构件的种类和数量少，构造简单，安装方便，施工速度快，且屋盖刚度大，整体性能好；但屋大，常要增大屋架杆件和下部结构的截面，对抗震也不利。
二、有檩屋盖结构体系有檩屋盖结构体系（图）常用于轻型屋面材料的情况。
如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。
屋架为6m；当柱距大于或等于12m时，则用托架支承中间屋架，一般适用于较陡的屋面坡度以便排水，常用坡度为1因此常采用三角形屋架做为主要承重构件。
当采用较好的防水措施用压型钢板做屋面时，屋面坡度也可做到1:12或时也可用H型钢梁做为主要承重构件。
有檩体系屋盖可供选用的屋面材料种类较多，屋架间距和屋面布置较灵活，自重轻，用料省，运输和安装较轻便的种类和数量多，构造较复杂。
在选用屋盖结构体系时，应全面考虑房屋的使用要求、受力特点、材料供应情况以及输条件等，以确定最佳方案。
三、天窗架形式四、托架形式当钢屋盖以平面桁架作为主要承重构件时，各个平面桁架（屋架）要用各种支撑及纵向杆件（系杆）连成一个空变的整体结构，才能承受荷载。
这些支撑及系杆统称为屋盖支撑。
它由上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦支撑、垂直支撑及系杆组成（图9.4.3）。
下面分别介绍各类支撑及系杆的位置、组成、形式及计算和构造。
土木建筑工程：建筑结构试题及答案（题库版）1、判断题热扎钢筋的点焊焊点应作剪切试验可不作拉伸试验。
正确答案：对2、单选当混凝土双向受力时，它的抗压强度随另一方向压应力的增大而（）。
A．增加B．减小C．不变答（江南博哥）案：A3、判断题箍筋一般采用冷拉钢筋。
正确答案：错4、问答题名词辨析题：板式楼梯和梁式楼梯。
正确答案：板式楼梯由踏步板、平台板和平台梁组成，一般用于跨度在3米以内的小跨度楼梯较为经济。
板式楼梯的下表面平整，施工支模方便，外观也较轻巧，但斜板较厚，当跨度较大时材料用量较多；梁式楼梯由在斜板两侧或中间设置的斜梁、踏步板、平台板和平台梁组成，用于梯段较长时较为经济，但其支模及施工均较板式楼梯复杂，外观也显得笨重。
5、单选材料强度的分项系数是（）数值。
A.大于1的B.小于1的C.等于1的D.任意的正确答案：A6、判断题等效养护龄期：同条件养护试块的强度值与标养28d试件强度值相等时所对应的龄期。
正确答案：对7、问答题我国的钢筋种类？正确答案：热轧钢筋、钢绞线、消除应力钢丝、热处理钢筋。
8、单选为了提高混凝土构件受扭承载力，应该配（）。
A、沿周边均匀分布的纵筋B、箍筋C、纵筋箍筋D、弯起钢筋正确答案：C9、单选随着建筑的增高，钢结构逐渐成为结构的主流，这说明（）。
A.钢结构更加安全B.钢结构只适用高层建筑C.高层建筑不能采用混凝土结构D.高层建筑使用钢结构更加适合正确答案：D10、单选当（）时，即认为超过了承载能力极限状态。
A、结构作为刚体失去平衡B、结构变为机动体系C、结构构件丧失稳定D、结构局部受压破坏正确答案：C11、单选从成本分析的角度来看，结构体系的选择（）。
A.有最优答案B.存在最低成本C.没有最优答案，但有合理的选择D.结构体系与成本控制并无关系正确答案：C12、问答题单层工业厂房一般由那四个结构体系组成？每个结构体系的作用是什么？每个体系包括那些构件？正确答案：单层工业厂房主要由以下四个结构体系组成A屋盖结构体系，又分为无檩体系和有檩体系两种，构件包括：小型屋面板，檩条，屋架，屋盖，支撑系统等构件。
单层工业厂房的思考题1.单层工业厂房的结构类型有哪几种？根据哪些因素的不同来采用？如何确定单层厂房选用何种结构类型？P95答：单层厂房依据其跨度、高度和吊车起重量等因素的不同可采用混合结构、混凝土结构或钢结构。
一般而言,无吊车或吊车吨位不超过 5 t,跨度在15 m 以内,柱顶标高不超过8 m 且无特殊工艺要求的小型厂房,可采用由砖柱、钢筋混凝土屋架或轻钢屋架组成的混合结构。
对厂房内有重型吊车(如吊车起重量大于150 t)、跨度大于36 m 或有特殊工艺要求的大型厂房,可采用全钢结构或由钢筋混凝土柱与钢屋架组成的结构。
除上述情况以外的单层工业厂房,一般采用混凝土结构。
而且除特殊情况之外,一般均采用装配式钢筋混凝土结构。
2.混凝土单层厂房的结构体系主要有哪几种？其优缺点各是什么？分别画出它们的计算简图？P95答：单层工业厂房常用的结构体系,主要有排架结构和刚架结构两种。
排架结构：排架结构的跨度可超过30 m,高度可达20～30 m 或更大,吊车吨位可达150 t 甚至更大门架：门架的优点是梁柱合一,构件种类少,制作简单,结构轻巧,当厂房跨度和高度均较小时其经济指标稍优于排架结构。
门架的缺点是刚度较差,承载后会产生跨变,梁柱的转角处易产生早期裂缝。
此外,由于门架构件呈“Γ”形或“Y”形,其翻身、吊装和对中就位等均比较麻烦,所以其应用受到一定的限制。
计算简图：（排架结构：柱顶与屋架为铰接,柱底与基础顶面为固接。
钢架结构：与排架结构不同,门架结构中的柱与横梁刚接为同一构件,而柱与基础一般为铰接,有时也采用刚接。
）3.单层厂房结构通常由哪些结构组成？了解各部分结构的组成、作用。
P96答：单层厂房结构通常由屋盖结构、纵、横向平面排架、围护结构组成。
屋盖结构由排架柱顶以上部分各构件(包括屋面板、天窗架、屋架、托架等)所组成,其作用主要是围护和承重(承受屋盖结构的自重、屋面活载、雪载和其他荷载,并将这些荷载传给排架柱),以及采光和通风。
建筑结构2347题库1题 (S01-单项选择题:3分) （）的作用是加强厂房结构的空间刚度，并保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全，同时起传递风载和吊车水平荷载或地震力的作用。
★ [答案]AA. 支撑B. 横向平面排架C. 屋架D. 吊车梁2题 (S01-单项选择题:3分) （）的作用是连系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚度，并传递风载到纵向柱列。
★ [答案]BA. 圈梁B. 连系梁C. 过梁D. 基础梁3题 (S01-单项选择题:3分) （）既具有极大的抗侧移刚度，又能因剪力墙的集中而获得较大的空间，使建筑平面获得良好的灵活性，适用于30层以上的高层房屋。
★ [答案]DA. 框架结构B. 剪力墙结构C. 砌体结构D. 筒体结构4题 (S01-单项选择题:3分) （）简支在柱牛腿上，主要承受吊车竖向、横向和纵向水平荷载，并将它们分别传至横向或纵向排架。
★ [答案]CA. 横向水平支撑B. 纵向水平支撑C. 吊车梁D. 天窗架5题 (S01-单项选择题:3分) （）是将预制梁、柱和板在现场安装就位后，在梁的上部及梁、柱节点处再后浇混凝土使之形成整体。
★ [答案]DA. 全现浇式框架B. 半现浇式框架C. 装配式框架D. 装配整体式框架6题 (S01-单项选择题:3分) （）是结构按极限状态设计时采用的荷载基本代表值，是现行国家标准《建筑结构荷载规范》中对各类荷载规定的设计取值。
★ [答案]AA. 荷载标准值B. 荷载组合值C. 荷载频遇值D. 荷载准永久值7题 (S01-单项选择题:3分) （）是由连系梁、吊车梁、纵向柱列、基础和柱间支撑等组成，其作用是保证厂房结构的纵向稳定性和刚度。
★ [答案]BA. 横向平面排架B. 纵向平面排架C. 支撑D. 围护结构8题 (S01-单项选择题:3分) （）是指梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土，目前应用最广泛。
★ [答案]AA. 全现浇式框架B. 半现浇式框架C. 装配式框架D. 装配整体式框架9题 (S01-单项选择题:3分) （）是指梁、柱为现浇，楼板为预制，或柱为现浇，梁板为预制的结构。
房屋建筑工程概论习题房屋建筑工程（第三版·彭伟杨滔王春华何广杰李彤梅葛宇东）By: Stern Chan【单项选择】001梁的变形主要是（ C ）变形。
A 拉伸 B 压缩 C 弯曲 D 剪切002以下（B ）是影响临界力的综合因素。
A 杆件材料B 长细比C 杆件长度D 杆件的支承情况003 I ／A 的单位是（D ）。
【I 是截面惯性矩，其单位为4m ；A 是截面面积；另外转动惯量为2SI r m =其单位为2m 】A 长度的立方B 长度C 面积的平方D 长度的平方004相同材料和截面的压杆，压杆的长度越（A ），压杆的临界力越大。
A 小 B 时大时小 C 大 D 无关005在工程结构中，受压杆件比较（A ），受力达到一定的数值时，杆件突然发生弯曲，以致引起整个结构的失稳破坏。
A 细长B 短粗C 扁圆D 方正006杆件的（A ）是指杆件具备足够的保持原有形状下的平衡能力。
A 刚度 B 强度 C 柔度 D 稳定性007材料强度设计值是指材料强度标准值除以（C ）后的值。
A 荷载分项系数B 荷载组合系数C 材料分项系数D 材料组合系数008杆件的（A ）是指杆件抵抗破坏的能力。
A 刚度 B 强度 C 柔度 D 稳定性009在承载能力极限状态设计时，采用材料的（B ）值。
【P 105“最大”承载力】A 强度的标准值B 强度的极限值C 强度的设计值D 强度的实测值010杆件的（B ）是指杆件抵抗变形的能力。
A 刚度 B 强度 C 柔度 D 稳定性011结构杆件在规定的荷载作用下，除应具有足够的强度，还应具有足够的（A ）。
A 刚度 B 强度 C 柔度 D 稳定性 012梁的变形主要是（C ）所引起的。
A 轴力 B 剪力 C 弯矩 D 扭矩 013杆件在拉力的作用下，杆的长度将（B ）。
A 缩短 B 伸长 C 不变 D 不能确定014如将拉力或压力卸去后，杆的长度将恢复到原来的长度，这种性质称为（A ）。
．屋盖结构体系分为哪两大类？各有何适用？
答：屋盖结构体系分为无檩屋盖与有檩屋盖。
(1)无檩屋盖：无檩屋盖一般用于预应力混凝土大型屋面板等重型屋面，将屋面板直接放在屋架或天窗架上。
预应力混凝土大型屋面板的跨度通常采用6m，有条件时也可采用12m。
当柱距大于所采用的屋面板跨度时，可采用托架支承中间屋架。
(2)有檩屋盖：有檩屋盖常用于轻型屋面材料的情况。
如压型钢板、压型铝合金板、石棉瓦、瓦楞铁皮等。
石棉瓦和瓦楞铁皮屋面，屋架间距通常为6m；当柱距大于或等于12m时，则用托架支承中间屋架。
钢板和压型铝合金板屋面，屋架间距常大于或等于12m。
2．常用的屋架形式有哪几种？各有何特点和适用？
答：屋架外形常用的有三角形、梯形、平行弦和人字形等。
三角形桁架适用于陡坡屋面(i＞1/3)的有檩屋盖体系，通常与柱子铰接，房屋的整体横向刚度较低，简支屋架弦杆支座处内力大，跨中内力小，截面不能充分发挥作用。
支座处上下弦杆交角过小内力又较大，使支座节点构造复杂。
三角形屋架的腹杆布置有芬克式和人字式。
芬克式的腹杆较多，但压杆短、拉杆长，受力相对合理，且可分为两个小桁架制作与运输，较为方便。
人字式腹杆的节点较少，但受压腹杆较长，适用于跨度较小(L≤18m)的情况。
人字式屋架的抗震性能好，所以在强地震烈度地区，，常用人字式腹杆的屋架。
单斜式腹杆的屋架，腹杆和节点数目较多，只适用于下弦需要设置天棚的屋架，一般情况较少采用。
梯形屋架适用于屋面坡度较为平缓的无檩屋盖体系，与简支受弯构件的弯矩图形比较接近，弦杆受力较为均匀。
屋架与柱的连接可以铰接也可以刚接。
刚接可提高建筑物的横向刚度。
腹杆体系可采用单斜式、人字式和再分式。
屋架支承分为下承式和上承式。
与柱刚接的屋架宜采用下承式。
下承式使柱计算高度减小又便于在下弦设置屋盖纵向水平支撑，以往多采用之，但上承式使屋架重心降低，支座斜腹杆受拉，且安装方便，近年来逐渐推广使用。
图7-2 梯形屋架
人字形屋架的上、下弦可以是平行的，坡度为1/20～1/10，节点构造较为统一；也可以上、下弦具有不同坡度或者下弦有一部分水平段。
多用于较大跨度。
宜采用上承式。
人字形和梯形屋架的中部高度主要取决于经济要求，一般为(1/10～1/8)L，与柱刚接的梯形屋架，端部高度一般为(1/16～1/12)L，通常取为2.0～2.5m。
与柱铰接的梯形屋架，端部高度可按跨中经济高度和上弦坡度来决定。
人字形屋架因中高度一般为2.0～2.5m，跨度大于36m时可取较大高度但不宜超过3m；端部高度一般为跨度的1/18～1/12，人字形屋架可适应不同的屋面坡度，但与柱刚接时，屋架轴线坡度大于1/7，就应视为折线横梁进行框架分析；与柱铰接时，即使采用了上承式也应考虑竖向荷载作用下折线拱的推力对柱的不利影响，设计时要求在屋面板及檩条等安装完毕后再将屋架支座焊接固定。
图7-3 人字形屋架和平行弦屋架
平行弦桁架在构造方面有突出的优点，弦杆及腹杆分别等长、节点形式相同、能保证桁架的杆件重复率最大，且可使节点构造形式统一，便于制作工业化。
3．屋盖支撑有何作用？
答：屋盖支撑的作用：
①保证结构的空间整体作用。
②避免压杆侧向失稳，防止拉杆产生过大的振动。
③承担和传递水平荷载。
④保证结构安装时的稳定与方便
图7-5 屋盖支撑作用示意图
4．屋盖支撑系统包括哪些内容？各有何特点和作用？
答：屋盖支撑系统可分为：横向水平支撑、纵向水平支撑、垂直支撑和系杆。
①上弦横向水平支撑
横向水平支撑一般应设置在房屋两端或纵向温度区段两端。
有时可布置在第二个柱间，但第一个柱间要设置刚性系杆以支持端屋架和传递端墙风力。
两道横向水平支撑间的距离不宜大于60m。
图7-6 有檩屋盖的支撑布置
采用大型屋面板时，如果大型屋面板与屋架的连接满足每块板有三点进行焊接，可考虑大型屋面板起一定支撑作用。
但由于施工条件的限制，很难保证焊接质量，一般只考虑大型屋面板起系杆作用。
在有檩屋盖中，上弦横向水平支撑的横杆可用檩条代替。
当屋架间距>12m时，上弦水平支撑还应予以加强，以保证屋盖的刚度。
②下弦横向水平支撑
当屋架间距<12m时，应在屋架下弦设置横向水平支撑，但当屋架跨度比较小（<18m）又无吊车或其他振动设备时，可不设下弦横向水平支撑。
下弦横向水平支撑一般和上弦横向水平支撑布置在同一柱间以形成空间稳定体系的基本组成部分。
当屋架间距≥12m时，可不必设置下弦横向水平支撑，但上弦支撑应适当加强，并应用隅撑或系杆对屋架下弦侧向加以支承。
屋架间距≥18m时，如果仍采用上述方案则檩条跨度过大，此时宜设置纵向次桁架，使主桁架（屋架）与次桁架组成纵横桁架体系，次桁架间再设置檩条或设置横梁及檩条，同时，次桁架还对屋架下弦平面外提供支承。
图7-7 无檩屋盖的支撑布置
③纵向水平支撑
当房屋较高、跨度较大、空间刚度要求较高时，设有支承中间屋架的托架，或设有重级或大吨位的中级工作制桥式吊车等较大振动设备时，均应在屋架端节间平面内设置纵向水平支撑。
纵向水平支撑和横向水平支撑形成封闭体系将大大提高房屋的纵向刚度。
单跨厂房一般沿两纵向柱列设置，多跨厂房要根据具体情况，沿全部或部分纵向柱列布置。
屋架间距<12m时，纵向水平支撑通常布置在屋架下弦平面，但三角形屋架及端斜杆为下降式且主要支座设在上弦处的梯形屋架和人字形屋架，也可以布置在上弦平面内。
屋架间距≥12m时，纵向水平支撑宜布置在屋架的上弦平面内。
④垂直支撑
无论有檩屋盖或无檩屋盖，通常均应设置垂直支撑。
屋架的垂直支撑应与上、下弦横向水平支撑设置在同一柱间。
三角形屋架的垂直支撑，当屋架跨度≤18m时，可仅在跨度中央设置一道；当跨度>18m时，宜设置两道(在跨度1/3左右处各一道)。
梯形屋架、人字形屋架或其他端部有一定高度的多边形屋架，必须在屋架端部设置垂直支撑，此外尚应按下列条件设置中部的垂直支撑：当屋架跨度≤30m时，可仅在屋架跨中布置一道垂直支撑；当跨度>30m时，则应在跨度1/3左右的竖杆平面内各设一道垂直支撑。
图7-8 垂直支撑的布置和形式
⑤系杆
在横向支撑或垂直支撑节点处沿房屋通长设置系杆。
在屋架上弦平面内，对无檩体系屋盖应在屋脊处和屋架端部处设置系杆；对有檩体系只在有纵向天窗下的屋脊处设置系杆。
在屋架下弦平面内，当屋架间距为6m时，应在屋架端部处、下弦杆有弯折处、与柱刚接的屋架下弦端节间受压但未设纵向水平支撑的节点处、跨度≥18m的芬克式屋架的主斜杆与下弦相交的节点处等部位皆应设置系杆。
当屋架间距≥12m时，支撑杆件截面将大大增加，多耗钢材，比较合理的做法是将水平支撑全部布置在上弦平面内并利用檩条作为支撑体系的压杆和系杆，而作为下弦侧向支承的系杆可用支于檩条的隅撑代替。
系杆分刚性系杆(既能受拉也能受压)和柔性系杆(只能受拉)两种。
屋架主要支承节点处的系杆，屋架上弦脊节点处的系杆均宜用刚性系杆，当横向水平支撑设置在房屋温度区段端部第二个柱间时，第一个柱间的所有系杆均为刚性系杆，其他情况的系杆可用柔性系杆。
5．杆件截面选择一般原则如何？
答：杆件截面选择一般原则：
①优先选用肢宽而薄的板件或肢件组成的截面以增加截面的回转半径，受压构件应满足局部稳定的要求。
②角钢杆件或T型钢的悬伸肢宽不得小于45mm。
直接与支撑或系杆相连的最小肢宽，应根据连接螺栓的直径d而定。
垂直支撑或系杆如连接在预先焊于桁架竖腹杆及弦杆的连接板上时，则悬伸肢宽不受此限。
③屋架节点板(或T型钢弦杆的腹板)的厚度，对单壁式屋架，可根据腹杆的最大内力(对梯形和人字形屋架)或弦杆端节间内力(对三角形屋架)选用；对双壁式屋架的节点板，则可按上述内力的一半选用。
④跨度较大的桁架(例如≥24m)与柱铰接时，弦杆宜根据内力变化而改变截面，但半跨内一般只改变一次。
变截面位置宜在节点处或其附近。
改变截面的做法通常是变肢宽而保持厚度不变，以便处理弦杆的拼接构造。
⑤同一屋架的型钢规格不宜太多，以便订货。
同时应尽量避免选用相同边长或肢宽而厚度相差很小的型钢，以免施工时产生混料错误。
⑥当连接支撑等的螺栓孔在节点板范围内且距节点板边缘距离≥100mm时，计算杆件强度可不考虑截面的削弱。
⑦单面连接的单角钢杆件，考虑受力时偏心的影响，在按轴心受拉或轴心受压计算其强度或稳定以及连接时，钢材和连接的强度设计值应乘以相应的折减系数。
