混凝土结构设计单层厂房.pptx

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1、一、单厂的特点 1、建筑特点 面积及空间大。采光：大窗户和天窗。通风：天窗。运转：水平及垂直运转，需设吊车。2、结构特点：构件跨度大、基础大。荷载大，吊车有时达几百吨，且承受动载。3、施工特点：基本采用予制装配式，构件多，重量大，土方量大。标高尺寸要求严格。第1页/共115页二、厂房分类二、厂房分类 1、小型厂房：吊车吨位：50KN（50T），跨 度：15M，柱顶标高：8M。结构形式：RC柱或砖柱屋 架：RC、轻钢、木混合。第2页/共115页2 2、大型厂房：吊车吨位：1500KN（150T）跨 度：36M。结构形式：钢屋盖，RC柱。3、中型厂房：规模在大小中间。第3页/共115页三、承重型式

2、三、承重型式1 1、排架 构件种类少，适宜于予制装配，受力明确，设计施工方便，采用较多。横梁与柱顶铰接。第4页/共115页2 2、刚架：横梁与柱顶为刚接，用于无吊车或吊车起重小的厂房。第5页/共115页2.2.单厂的结构组成及布置一、结构组成及传力途径第6页/共115页第7页/共115页1 1、屋盖结构、屋盖结构最重要部分，材料用量及土建造价占全部工程的40。两种屋盖结构：有檩体系：屋架上设檩，檩上放小型屋面板或互材。特点：荷载重复传递，不经济，且刚度、整体性不好，较少采用。无檩体系：大型屋面板直接放在屋架上。（屋面大梁上）第8页/共115页屋盖组成：屋盖组成：屋面板：承受屋面荷载，并使之传递

3、给屋架 （天窗架）并起围护作用。常用予应力大型屋面板：1.56檩条：有檩体系中起支承小型屋面板的作用。天窗架：承受天窗上的荷载，并传给屋架，常用三铰钢架。第9页/共115页屋架、屋面大梁：承受面板传来的荷载，再 传给柱（或托架）。承受悬挂吊车、高架管道等荷载。托架：在扩大柱距时，用于支承屋架或屋面 梁，把上部荷载传给柱子。第10页/共115页2 2、吊车梁：、吊车梁：简支于柱牛腿，承受吊车荷载。特点：承受反复动载，应作疲劳验算。形式：鱼腹式：最合理的形式，用于12M大 柱距厂房（施工制作不易）。桁架式：结构轻巧，承力小，用于小起重吊车 的轻型厂房。等高T型、型梁：用于中型厂房。第11页/共11

4、5页 3 3、柱子：承受屋盖、吊车梁、边系梁传来的水平及竖向荷载及外墙水平风载，并传至基础。截面造型：双肢柱第12页/共115页4 4、支撑：、支撑：屋架支撑、天窗架支撑、柱间支撑。作用：加强结构的联系，保证厂房整体工作，传递厂房纵向荷载。5、基础：承受整个上部荷载，并传给地基。常用：矩形单独基础。第13页/共115页6、墙体围护结构(外墙：围护作用，承受风载及自重，具有一定的 刚度、稳定性和保温隔热性。抗风柱：承受山墙风载，并传给纵向柱列。沿山墙每68米一根。圈梁：增加墙与柱子的连接及整体性，不承受墙重，主要起拉结作用。应尽可能封闭、现浇。在柱顶及吊车梁柱高处设置 第14页/共115页(连系

5、梁:高低跨时，置于牛腿上，承受柱外皮(悬墙)墙重，可起到增强纵向钢度，传递风载的 作用，多为予制。（可代替牛腿处的圈过梁：窗口处设，承窗上墙重，当洞口把圈梁隔断时，过梁应起附加圈梁的作用，其截面尺寸应不小 于圈梁，搭接长度同右。基础梁：承外墙重，并传至基础。第15页/共115页7 7、荷载及传力途径第16页/共115页第17页/共115页二、厂房平面及剖面布置1、平面布置 柱网厂房跨度（屋架长）18米时，为3米的模数。18米时，为6米的模数。必要时有21、27、33米（工业化）柱距：柱距：一般为6米或6米的倍数。个别有9米柱距。第18页/共115页第19页/共115页第20页/共115页第21

6、页/共115页第22页/共115页横向定位轴线 一般与柱中心线重合，其间距即是柱距。在厂房尽端：与山墙内墙皮重合，山墙内侧第一排柱中心内移600，并将端跨屋面板一端作成悬壁板目的：1.端屋架与抗风柱的位置不发生冲突。2.使端部屋面板与中部屋面板的长度相同。3.使屋面板端头与山墙内皮重合，屋面不留隙。第23页/共115页伸缩缝处：定位轴线与缝中心线重合，柱中心线向 两边偏移600(p91图）。目的：同上，屋面板和墙板与其它柱距相同，数据同一。第24页/共115页第25页/共115页 纵向定位轴线纵向定位轴线 与屋架标志尺寸，柱子的尺寸及吊车吨位有关，屋架 标志跨度L定位轴线距 纵向定位轴线与墙的

7、位置、柱尺寸及吊车吨位有关。吊车吨位Q吊30T时：采用封闭结合（即纵向定位轴线 与屋架标志尺寸相应）此时屋面板铺至屋架边缘，定位 轴线与墙内皮重合。标准厂房，一般吊车轨距Lk厂房标志跨度L1.5米，所以吊车轨中心至定位轴线之距为750。第26页/共115页2、变形缝 伸缩缝（温度缝）温度变化时，房屋、地上部分热胀冷缩，而地下部分受温度变化影响很小，使上部结构变形受到限制，从而产生温度压力，引起土墙、屋面柱裂。第27页/共115页设缝方法:目前较多采用沿厂房纵、横向设温度缝的方法，把厂房分为若干温度缝区段。以减小内压力。作法：纵向设双柱，把结构从基础顶面以上全分开 横向在柱顶设滚轴支座。（多跨时

8、）最大间距：与厂房类型及围护结构有关 第28页/共115页沉降缝与结构上部层数荷载或土质情况有较大区别时，应在变化处设缝。作用：以免不均匀沉降引起上部结构开裂。作法：从基础到顶部安全分开。单厂排架结构可以不设，因为排架结构可以适应不均匀沉陷，当单厂设毗邻或附属砖结构房屋时（生活间、办公室、库房），两跨吊车吨位相差悬殊，应分开。沉降缝应将建筑物从基础到屋顶全部分开，当两边发生不同沉降时不致相互作用。沉降缝可兼作伸缩缝。第29页/共115页抗震缝抗震缝 对有抗震设计要求的厂房，当结构平面刚度、质量变化大时，由于连接部位压力集中，易破坏，应设抗震缝将其分开。此外，震区、沉降缝宽与温度缝均应满足抗震缝

9、的要求，以免两部分相互撞击，导致破坏。特点：基础不分。第30页/共115页3、剖面布置厂房的标高 屋架下弦底标高 H1 吊车轨顶标高H2 天窗：解决采光与通风问题，有以下2种设置方式。纵向天窗 横向天窗.第31页/共115页第32页/共115页第33页/共115页厂房的剖面形式按厂房高度不同分为：等高多跨、不等高多跨。按屋盖组成不同分为：有檩、无檩。按主体结构分为：横向承重结构、纵向承重结构。第34页/共115页三、支撑布置（一）支撑设置的目的和种类与民用建筑和多层工业厂房相比，装配式单层厂房结构的特点是内部空旷。构件尺寸又大又长、厂房整体刚度相对较小等。支撑体系是单层厂房所特有的组成部分，是

10、用来联系主要承重构件以保证厂房整体刚度的重要组成部分 支撑作用：支撑作用：使厂房形成整体的空间骨架，保证其空间刚度。施工和正常使用时，保证构件的稳定和安全承受和传递某些水平荷载（吊车水平载纵向制 动力、山墙风载、纵向地震力）第35页/共115页支撑支撑种类单层厂房的支撑分屋盖支撑和柱间支撑两类。包括：屋盖支撑 屋架上、下弦横向水平支撑、屋架下弦纵向水平支撑、垂直支撑、系杆 柱间支撑 上柱柱间支撑 下柱柱间支撑 第36页/共115页（二）、屋盖支撑.1.1.屋架上弦横向水平支撑。上弦横向水平支撑是由交叉角钢及屋架上弦组成的水平桁架。一般也是在温度区段两侧第一或第二柱间设，作用：保证上弦压杆的稳定

11、。增加屋盖在纵向平面的钢度。将山墙水平风载传至两侧纵向柱列。抗风柱支于上弦时，若屋架重，产生弯曲变形，则不会传给柱列。第37页/共115页第38页/共115页在以下情况设置：跨度较大的无檩体系屋盖，当大型屋面板与屋架不能保证三点焊接时，且抗风柱与屋架上弦相连时。有檩体系。当天窗通过伸缩缝，在两侧天窗缺口处设。因此段无屋面板，侧向稳定差，屋盖纵向刚度不足。第39页/共115页2.2.屋架下弦横向（水平支撑）作用: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。设置原则:凡具有下列情况之一时，应设置下弦横向水平支撑:1)1)山墙抗风柱与屋架下弦连接时，纵向水平荷载通过下弦传递;2

12、)2)屋架下弦设有纵向运行的悬挂吊车;3)3)厂房内设有硬钩桥式吊车或5t5t以上锻锤。第40页/共115页第41页/共115页第42页/共115页3.纵向水平支撑:作用:提高厂房刚度;把局部的横向水平荷载分布到相邻的横向排架上去，增强排架间的空间工作。设置原则:凡属下列情况之一时，应设置下弦纵向水平支撑:1)厂房内设有托架时，应在托架所在柱间，并向两端各延伸一个柱间设置;2)厂房刚度大，软钩桥式吊车10t(轻级)或Q30t(中级);3)厂房内设有硬钩吊车、5t以上壁行吊车或5t以上锻锤。第43页/共115页第44页/共115页第45页/共115页4.4.垂直支撑：由角钢杆件与屋架中的直腹杆或

13、天窗架中的立柱组成的垂直桁架，可以是小十字交叉形或WW形。垂直支撑的作用：保证屋架及天窗架在承受荷载后的平面外稳定，并传递上弦平面水平荷载纵向水平力。第46页/共115页5.5.系杆：截面较小的钢杆件，只受拉时，称柔性系杆。受拉、压时，为钢性系杆屋面板肋可以起钢性系杆作用，檩条可代替上弦水平杆。与垂直支撑及水平支撑配合使用。第47页/共115页(三）柱间支撑。形式：十字交叉形支撑，门架式第48页/共115页位置及作用：上柱柱间支撑：位于吊车梁上部，用以承受由屋盖及山墙传来的纵向水平荷载，并保证厂房上部纵向钢度。位于温度区段两侧与屋盖横向水平支撑相对应的部位，及温度区段中部。下柱柱间支撑：吊车梁

14、上部、承受上柱柱间支撑传来的纵向水平力及吊车传来的纵向水平力，及纵向地震力。温度区段中部与上部柱间支撑对应的部位。第49页/共115页3 3 排架计算分析方法部分情况考虑空间作用的平面排架分析方法。纵向平面排架：刚度大，一般不作计算。本节解决的主要问题：1.求出排架在各种荷载作用下，控制截面的不利内力，作为柱截面设计依据。2.求出柱子传给基础的最不利内力，作为基础设计依据。第50页/共115页一、计算假定与计算简图1计算假定。(1)屋架或屋面大梁与柱顶连接处,设为铰接(实际用予埋件焊牢,抵抗转动的能力很小)(2)柱下端嵌固于基础顶面：实际作法予制柱插入拓口基础一定深度，其间用高标号细石砖浇筑密

15、实。(3)屋架、屋面梁，视为钢性连杆，忽略轴向变形，水平力作用下，排架两端柱顶位移相等。第51页/共115页2 2计算单元与计算模型取相邻柱距中线内的结构（6 6米柱距）第52页/共115页3.3.有关数据的确定：1.排架柱轴线取上下柱各自的几何中心线,所以变截面柱时,轴线为折线。2.柱高H取柱顶到基顶3.上柱高Hu取牛腿顶面至柱顶4.EI1、EI2系根据假定的柱子断面算出值，当与最后选定尺寸误差P2maxy1、y2，、y3，、y4一与吊车轮子两对应的支座反力影响线上的竖标，可按图6的几何关系求得;P1min、P2min一 两 台 起 重 量 不 同 的 吊 车 最 小 轮 压 标 准 值，且

16、P1minP2min。：多台吊车荷载折减系数。第63页/共115页注:1）Dmax（Mmax）在A柱时Dmin（Mmin）在B柱;同样可以Dmax（Mmax）在B柱同时Dmin（Mmin）在A柱。(4)吊车竖向荷载作用下的计算简图第64页/共115页(5)桥式吊车的水平荷载 作用在排架柱上的吊车横向水平力。小车刹车及启动时，（由于小车及重物的惯性引起）施加给桥架（大车）的摩擦力。传递：小车轮吊车桥架（大车）钢轨吊车梁柱子第65页/共115页该水平力作用于吊车梁顶面（因为它由埋设在吊车梁顶面的连接件传给上柱）方向可左、可右。第66页/共115页实测表明：小车制动力可近似简化为由支承吊车桥的两侧相

17、应的排架柱共同承受，各分担50，即小车刹车力均分由大车四个轮子承受。一四轮桥式吊车荷载运行时，每个轮子上产生的横向水平制动力为（标准值）Q：吊车额定起重量的重力荷载g：卷扬机小车的重力荷载：横向水平制动系数 第67页/共115页根据荷载规范：对单跨、多跨厂房的每个排架，参与水平荷载组合的吊车台数最多两台，在T的作用下，反力影响线同Dmax ，所以吊车施加于排架上的横向水平力标准值：多台吊车荷载折减系数。：对单跨时有两种可能（左、右），双跨时有四种可能。第68页/共115页例题例题1已知有一单跨厂房，跨度l8m，柱距6m，设计时考虑两台10t中级工作制桥式吊车，吊车桥架跨度lk=1.65m。求D

18、max、Dmin和Tmax。解:由吊车产品目录ZQ1一62查得，桥架宽度B=5.55m，轮距K=4.40m，小车质量m2=3.8t，吊车最大轮压标准值Pmax,k=1l5kN，大车质量m1=18t。第69页/共115页这里，g为重力加速度，取为10m/s2。查表得=0.9。第70页/共115页吊车梁支座竖向反力影响线及求Dmax时的吊车位置 第71页/共115页第72页/共115页4.4.风荷载 风载作用在厂房外墙上，其取值与厂房高度、体型、尺寸有关。w wk k=z z s s z z w w0 0 w wk k(kN/m(kN/m2 2)施加于厂房表面上的风载标准值 w w0 0(kN/m

19、(kN/m2 2)某地区基本风压.w w0 0系以当地比较空旷平坦地面、离地面l0ml0m高，统计所得的 3030年一遇的10min10min平均最大风速(m/s)(m/s)v v0 0为标准，按w w0 0=v=v0 0/1600/1600确定。w w0 0越大，说明风越大。其大小可由荷载规范查得 第73页/共115页 s s:风载体型系数（是表面实际压、吸力与理论值之比）与厂房体型、尺寸等几何量有关，：压力 ：吸力 z z ：风压高度变化系数，与当地面高及地面粗糙度有关（A A、B B、C C）H H越高，z z越大。风载取值方法：柱顶以下：近似按均布计算，z z按柱顶标高确定。柱顶以上：

20、以集中力形式作用于柱顶。有天窗时，取天窗檐口标高求 z z 。无天窗时，按各部分平均高出室外地面的高度计算。坡屋面：只考虑风的水平压力，按坡顶平均标高取。第74页/共115页风荷载是变向的，故排架计算时应考虑左风和右风两种情况。风载下单跨排架需进行内力计算的计算简图第75页/共115页例题例题2已知：某金工车间，外形尺寸及部分风载体型系数如图(a)所示，基本风压wo=0.35kN/m2，柱顶标高+10.5m，室外天然地坪标高为-0.30m，h1=2.lm，h2=1.2m，地面粗糙类别为B，排架计算宽度B=6m。求：作用在排架上风荷载的设计值W。第76页/共115页第77页/共115页解(1)求

21、q1、q2风压高度变化系数按柱顶离室外天然地坪的高度10.5+0.3=10.8m取值。查表得:离地面10m时，z=1.00;离地面15m时，z=1.14。用插入法求出离地面10.8m的z值:第78页/共115页(2)求W第79页/共115页三、排架内力计算等高排架-柱顶水平位移相等的排架 不等高排架-柱顶水平位移不相等的排架 属于按等高排架计算的两种情况 第80页/共115页1 1等高排架在柱顶集中力作用下的内力计算(1)(1)变阶柱的抗侧刚度.-柱在顶点单位力作用下的顶点位移，柔度。1/-1/-柱抗侧刚度，单位位移需加侧力。第81页/共115页（2）、等高排架在柱顶水平力P下的剪力计算（剪力

22、分配法）第82页/共115页第83页/共115页柱的剪力分配系数(悬臂梁）第84页/共115页2 2等高排架在任意荷载作用下的内力计算。1)1)在柱顶设不动铰支座，用力法求反力R R和内力。查附表。2)2)将R R反向作用于柱顶（撤掉不动铰），由剪力分配法求柱顶剪力。3)叠加上述两步骤中求出的内力，即为排架的实际内力，然后绘出内力图。剪力正负：以使柱顺时针转动为正。（即柱顶向右）弯矩正负：以柱左受拉为正第85页/共115页第86页/共115页例题3已知:某金工车间的排架计算简图，如图所示，A柱与B柱形状和尺寸等均相同。求:在Mmax=103kNm和Mmin=35.9kNm联合作用下按剪力分配法

23、计算的排架内力。第87页/共115页第88页/共115页解:(1)计算参数n和：上部柱截面惯性矩：第89页/共115页(2)在柱顶虚加不动铰支座在A柱和B柱的柱顶分别虚加水平不动铰支座，如图(d)所示。查附录得C3=1.3。因此不动铰支座反力:第90页/共115页因此因此A柱和柱和B柱的柱顶剪力为柱的柱顶剪力为:(3)撤消 附加的 不 动铰支座为 了 撤消 附加的不 动铰支座，需在排架 的 柱顶 施加水平 集 中 力-RA 和-RB，如图(b)所示。因为A柱与B柱相同，故剪力分配系数=1/2，于是在-RA及-RB作用下，各柱分配到的柱顶剪力：VA，2=VB，2=(一RA一RB)/2=(12.1

24、7一4.24)/2 =3.97kN (+)第91页/共115页(4)叠叠加加(2)和和(3)两两个状个状态态叠叠加加(2)和和(3)两两个个状状态态，恢恢复复结结构构原原有有受受力力状状况况，这这时时总总的的柱柱顶顶剪剪力：力：VA=VA，1+VA，2=-12.17+3.97=-8.20kN(-)VB=VB，1+VB，2=424+397=8.21kN (+)相应相应的的内内力力图图(弯弯矩矩图图和和剪剪力力图图)如如图图(d)、(e)所示所示。第92页/共115页第93页/共115页3 3不等高排架的内力计算1）在柱顶水平力作用下内力计算变形方程力法方程2).2).在其它荷载作用下内力计算第9

25、4页/共115页四、单厂排架内力分析中的空间作用计算。空间作用的基本概念：厂房为一空间体，按平面计算是有出入的。例：一局部集中力作用于A榀排架柱顶，此时外力并非只引起A榀排架位移,由于楼盖有一定刚度,故可以传递荷载给其它排架,各排架受力及位移大小，视屋盖钢度而定。此时，可以把屋盖当作水平梁，把柱子对屋盖的侧向支承作用看作弹簧，在集中力作用下，屋盖看作一弹性地基梁。1.当屋盖在平面内刚度无穷大时，屋盖产生平移。2.当屋盖的抗弯、剪切刚度很小时，只有受载排架柱发生侧移，外力全部由该平面排架承受。第95页/共115页3.一般排架，屋盖刚度介于上述二情况之间，在外力作用下，受载排架的受力及变形均大于其

26、它排架，其它排架从受力排架两侧依次有变形及受力明显减小（呈明显的剪切型变形规律），所以由于厂房的纵向联结，使排架之间有机作用，不互相独立。定义：排架与排架之间，排架与山墙之间，相互关联的整体作用，即为空间作用。吊车荷载下厂房空间作用的计算方法：空间作用系数：第96页/共115页mk称为荷载作用下的厂房空间作用分配系数，mk 1 mk愈小，空间作用愈大。第97页/共115页五、排架内力组合1.1.目的：把排架作用的各种单项荷载，按照各自在厂房使用过程中同时出现的可能性，进行组合，找出控制截面的最不利内力。排架内力组合需要解决三个问题:一是确定哪些截面上的内力可能最不利，即确定控制截面;二是考虑哪

27、几种活荷载同时作用可能引起最不利内力，并考虑活荷载同时达到其设计值的可能性进行活荷载类型的挑选和组合，即荷载组合;三是确定控制截面上可能控制配筋量的内力(M(M、N N、V)V)之间的搭配，即确定最不利内力组合。第98页/共115页2.2.荷载组合、荷载效应组合、内力组合、最不利内力组合 几个概念区别与联系1)1)“荷载效应组合”与“内力组合”荷载是指作用在结构上的外力，包括永久荷载(恒荷载)和可变荷载(活荷载)。各种荷载的作用结果是结构内部产生内力(M(M、N N、V V等)、应力、应变、位移等，这些内力、位移等统称为“荷载效应”，单厂的荷载效应组合就是内力组合，内力组合设计值通常用S S表

28、示第99页/共115页2)2)荷载组合 与 内力组合 “组合”二字在“荷载组合”和“内力组合”两个概念中，含义完全不同。在“内力组合”中它意为叠加，只是有时要经过分析有选择地将内力进行叠加，当排架结构内力组合要组合风荷载的内力时，就要分析左风、右风下哪一种风向下的内力使组合目标内力值增加，从而决定选择那一种来进行叠加;在“荷载组合”中，“组合”是同时考虑的意思。依据使结构内力最不利原则，从活荷载中挑选出那些共同作用时，结构的内力可能不利的几种活荷载，与恒荷载组成一组，同时考虑，这就叫一组或称一种荷载组合。由于没有办法预先确定哪一种组合情况结构的内力最不利，故只能把可能导致结构内力最不利的那些荷

29、载组合全部列出，这也就是为什么单层厂房排架结构中有七种荷载组合的原因。可见荷载组合的过程不进行任何计算。它是内力组合之前要做的工作。第100页/共115页内力组合就是在荷载组合完成后，将每一组荷载组合中各种荷载的内力进行叠加(对风荷载和吊车横向荷载下的内力要进行分析、选择，然后叠加)。对构件的每一控制截面，有几种荷载组合，就对应着几种内力组合（荷载效应组合）。由于几种活荷载同时达到最大值几乎是不可能的，所以荷载规范规定，当荷载组合中，含有两个或两个以上的活荷载，而且其中包括风荷载，那么进行对应的内力组合时，应将上述各种活荷载的内力叠加后乘以组合系数0 08585，然后与恒载下的内力叠加。其他情

30、况组合系数取1 10 0。第101页/共115页3)3)内力组合 与 最不利内力组合 柱的最不利内力组合就是从柱内力组合结果中挑选出的。但当掌握了一定规律后，对于明显不会产生柱最不利内力组合的内力组合可不进行计算。为简化计算，通常对每个控制截面，先判断哪种荷载组合下的内力组合结果可能是最不利的内力组合(柱)，仅对这些荷载组合情况进行相应的内力组合。即以控制截面上的最不利内力或最不利内力组合为目标，来选择荷载组合形式，再对其进行内力组合。第102页/共115页3 3控制截面-上柱根部 上柱的最大内力截面（整个上柱配筋相同）-牛腿顶面下边处：此处在吊车竖向力作用下MM最大。计算截面尺寸取下柱净截面

31、。-下柱根部：风载、吊车水平力在此产生的内力可能最大。第103页/共115页4 4内力组合原则：可变荷载的组合系数，当两个或两个以上活载包括风载组合时，0.850.85，其它 1.0 1.0 对不考虑抗震设防的单厂，有以下组合种类：较多时：1)1.21)1.2恒载标准值0.851.40.851.4（屋面活吊车载风载）标准值。2)1.22)1.2恒载标准值0.851.40.851.4（风吊车）标准值。3)1.23)1.2恒载标准值0.851.40.851.4（屋面活风载）标准值。风小时：4)1.24)1.2恒载标准值1.41.4（屋面活吊车载）5)1.25)1.2恒载标准值1.41.4吊车标准值

32、风大时：6)1.26)1.2恒载标准值1.41.4风载标准值第104页/共115页5 5内力组合项目（目标）Mmax Mmax 及相应N N、V VMmax Mmax 及相应N N、V V，偏心时，MM越大越危险。Nmax Nmax 及相应M(M(尽可能大），或MmaxMmax（小偏心，N N大不利）Nmin及相应Mmax或Mmax及V（大偏心，N小不利）第105页/共115页6 6组合注意事项应作到：目标明确，相应取舍，不漏项，不重复。恒载恒有。DmaxDmax可左、可右，但左、右柱不同时有DmaxDmax，当一柱受DmaxDmax时，另一柱为Dmin Dmin。TmaxTmax同时作用于二

33、柱，但方向可左、可右，二者择一参加组合。有T T必有D D，即组合时若考虑TmaxTmax，必同时考虑DmaxDmax及Dmin Dmin 。有D D未必有T T，即D D可以单独存在，（未必刹车及起动），但一般当取用了D D时，若同时考虑一项T T，必是最不利组合。结论：TmaxTmax与DmaxDmax应同时考虑。风载可左来，可右来，二者只取其一。第106页/共115页4 4 单厂柱设计一、柱子设计程序。1造型（p115)2外型尺寸：勘探报告基础埋深 由工艺要求柱高及牛腿高 计算长度：查附表。3配筋计算：偏压验算、抗剪验算。4吊装验算。5牛腿设计。6连接构造设计：预埋件。第107页/共11

34、5页二、柱子造型：口：两方向刚度均较大，材料利用不充分。H：断面合理，材料利用充分，模板费，自重大于双肢，吊装不易。管形：断面合理，省材、轻，由离心式制管机生产，强度高。但生产耗动力大，结点复杂，应用不普遍。双肢：受力合理，拉肢压肢，施工不易，支模多，平面外刚度差，稳定性不好。第108页/共115页三、牛腿设计牛腿：柱侧伸出的用来支承吊车梁或屋架的构件。设h h0 0 ：牛腿与下柱交接处垂直截面有效高。h h：牛腿截面高。h h1 1 ：牛腿挑出边缘高。c c：牛腿挑出长。a a：竖向力到柱下边缘之距。牛腿分类：短牛腿a ha h0 0 ，变截面悬臂深梁。（深梁 ）长牛腿a a h h0 0

35、，受力如悬臂梁。（较少）第109页/共115页1 1牛腿的试验分析（短牛腿）(1)(1)弹性阶段的应力状态。裂前：牛腿处于弹性状态。主压迹线：集中分布于力作用点及腿根的带状区域。主拉迹线：集中分布于牛腿顶面很窄的区域，近似平行于腿面。(2)(2)开裂状态。裂缝：在20204040 时出现于牛腿顶与上柱连接部。该缝随P P升高，开展小，不会形成破坏裂缝。裂缝：40406060时出现，在加截垫板内缘。第110页/共115页（3 3）破坏形态。1)1)弯压破坏：缝出现后不断向压区延伸，使纵筋屈服，受压砼压碎。2)2)斜压破坏：随P P升高，缝外侧出现很多，短、细的斜缝或突然出现一条裂缝，破坏突然，适

36、筋时，顶部纵筋可以屈服。压杆压碎。3)3)剪切破坏：破坏由于牛腿与下柱边截面出现一系列大体平行的短斜裂缝。破坏时，纵筋压力很小。4)4)牛腿顶局压破坏：传边垫板尺寸过小发生。第111页/共115页2 2牛腿设计(1)(1)截面尺寸的确定：牛腿截面高度h h：主要以斜截面抗裂度为控制条件，即以控制其在使用阶段不出现或出现细微裂缝为准 C1C1：吊车梁轴线到牛腿外边缘之距。C170C170。防边缘砖保护层剥落。牛腿宽，应与柱等宽。第112页/共115页(2)牛腿配筋计算简图按三角桁架计算，纵筋作为三角桁架的拉杆。纵筋：箍筋只要能满足构造要求（斜截面抗裂），即可保证。纵向钢筋:宜取02%-06%，根数不应少于4根，直径不应小于12mm，且不可兼作弯起钢筋。水平箍筋:直径应取用612mm，间距为100150mm，且在上部2h0/3范围内的水平箍筋总截面面积不应小于受拉钢筋截面面积的1/2。弯起钢筋:当牛腿的剪跨比0.3时,应设弯起钢筋。第113页/共115页第114页/共115页感谢您的观看。第115页/共115页