混凝土设计2.4-2.7幻灯片.pptVIP

2.4 单层厂房柱的设计 2.4.1 柱截面几何尺寸的拟定 当eb/6时，pmin0, 地基反力分布图为梯形； 当e=b/6时，pmin=0, 地基反力分布图为三角形； 当eb/6时，pmin0, 地基一部分为拉应力, 则基础底面的 实际压力分布为3al, 根据平衡关系： 2.7 单层厂房排架设计实例 1.根据设计资料，进行结构方案的设计和主要承重构件的选型 2.计算简图及柱截面尺寸确定 3.荷载的计算 4.内力分析（各种荷载单独作用下的计算简图及内力图） 5.内力组合（各控制截面的最不利内力） 6.柱的截面设计(配筋计算、裂缝宽度验算、牛腿设计和柱吊装验算) 7.独立基础的设计（荷载计算、地基承载力验算、基础抗冲切强度验算、基础配筋计算） 8.绘制施工图 习题：某单层单跨工业厂房，跨度为18m，柱距6m。厂房内 设有三台10t吊车，吊车工作制级别为A5，有关参数 见表。试计算作用在排架柱上的吊车竖向荷载标准值 和横向水平荷载标准值。（见课本P45图2-39） 25 115 3.8 14.2 230 4.44 5.55 16.5 最小轮压 Pmin （kN） 最大轮压 Pmax （kN） 小车重量 G （t） 大车重量G （t） 轨道中心至端部距离B1 （mm） 大车轮距 K （m） 吊车最大宽度 B （m） 吊车跨度 Lk （m） 作业：P155 习题【2-5】 预习2.7 单层厂房排架设计实例2.7.1～2.7.5 思考题： 1.计算单层厂房的风荷载时，应注意哪些问题？并画出计算简图。 2.计算吊车竖向荷载、吊车横向水平荷载时，应注意哪些问题？并画出计算简图。 习题：某单跨厂房在各种荷载标准值作用下A柱Ⅲ—Ⅲ截面 内力如下表，有两台吊车，吊车工作级别为A4，试 对该截面进行内力组合。 － 22.922 0 － 194.855 ⑦ 左吹风 27.872 0 209.071 ⑥ 右吹风 风荷载 ±16.345 0 ± 146.484 ⑤ 吊车水平荷载 － 12.864 90.250 － 110.529 ④ Dmax在B柱 － 14.731 467.750 55.630 ③ Dmax在A柱 吊车竖向荷载 0.301 41.034 －0.352 ② 屋面荷载 － 0.519 332.854 －6.222 ① 恒载 V/kN N/kN M（kN m） 序号 荷载类型 简图正、负号规定 Ⅲ Ⅲ 2.4.2 矩形及工字形截面柱的配筋计算 一般按偏心受压构件进行配筋计算，箍筋按构造要求配置。 柱配筋通常采用对称配筋方式。 2.4.3 矩形及工字形截面柱的构造 2.4.4 柱牛腿设计 在厂房结构钢筋混凝土柱中，常在其支承屋架、托架、吊车梁和连系梁等构件的部位，设置从柱侧面伸出的短悬臂，称为牛腿。 牛腿按承受的竖向力作用点至牛腿根部柱边缘水平距离的不同分为两类： 时为长牛腿(图a)，按悬臂梁进行设计； 时为短牛腿 (图b)，是一个变截面短悬臂深梁。 （1）牛腿的应力状态和破坏过程 试验研究表明，从加载至破坏，牛腿大体经历弹性、裂缝出现与开展和最后破坏三个阶段。 弹性阶段 通过 环氧树脂牛腿模型的光弹试验，得到了主应力迹线。 图2-57 牛腿主应力图 裂缝出现与开展阶段 试验表明，当荷载达到极限荷载的20%~40%时，由于上柱根部与牛腿交界处的主拉应力集中现象，在该处首先出现自上而下的竖向裂缝，裂缝细小且开展较慢，对牛腿的受力性能影响不大； 当荷载达到极限荷载的40%～60%时，在加载垫板内侧附近出现一条斜裂缝，其方向大体与主压应力轨迹线平行。 破坏阶段 随a/h0值的不同，牛腿主要有以下几种破坏形态: 弯压破坏 当1 a／h0 0.75且纵向钢筋配筋率偏低时，随着荷载增加，斜裂缝②不断向受压区延伸，纵筋应力不断增加并逐渐达到屈服强度，这时斜裂缝②外侧部分绕牛腿下部与柱交接点转动，致使受压区混凝土压碎而引起破坏(图a)。设计中用配置足够数量的纵向受拉钢筋来避免出现这种破坏现象。 图2-58 牛腿的破坏形态 斜压破坏 当a／h0＝0.1～0.75时，随着荷载增加，在斜裂缝②外侧整个压杆范围内，出现大量短小斜裂缝③，当这些斜裂缝逐渐贯通时，压杆内混凝土剥落崩出，牛腿即破坏(图b)；有些牛腿不出现裂缝③，而是在加载垫板下突然出现一条通长斜裂缝④而破坏(