單層廠房結(jié)構(gòu)-復習

1、混凝土結(jié)構(gòu)設計混凝土結(jié)構(gòu)設計本本 章章 內(nèi)內(nèi) 容容 3.1 3.1 工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系 3.2 3.2 單層廠房結(jié)構(gòu)組成及傳力路線單層廠房結(jié)構(gòu)組成及傳力路線 3.3 3.3 結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件選型結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件選型 3.4 3.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 3.5 3.5 柱的設計柱的設計 3.6 3.6 柱下獨立基礎設計柱下獨立基礎設計 3.7 3.7 單層廠房結(jié)構(gòu)中其他主要構(gòu)件設計要點單層廠房結(jié)構(gòu)中其他主要構(gòu)件設計要點工業(yè)廠房的類型工業(yè)廠房的類型 單層廠房單層廠房: :設備、產(chǎn)品重，尺寸大，如冶金、機械等。 特點：特點：跨度、凈空較大;荷載大;有吊車和機

2、械設備的振動;利于構(gòu)件設計標準化;一般采 用裝配式結(jié)構(gòu)。 多層廠房多層廠房: : 如精密儀表、電子、食品等。 層數(shù)混合廠房：層數(shù)混合廠房：化工、熱電廠等。3.1 3.1 工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系工業(yè)廠房的類型和結(jié)構(gòu)體系 按層數(shù)分按層數(shù)分 按規(guī)模分按規(guī)模分 按結(jié)構(gòu)材料分按結(jié)構(gòu)材料分 大型：大型：重型吊車(250t，工作級別A4、A5), 跨度 36m，或有特殊工藝要求(如鍛錘、高溫 中型：中型：介于大型和小型之間 小型：小型：無吊車或起重量5t，跨度15m 柱頂標高8m，無特殊工藝要求 混合結(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)：磚柱+RC屋架或木或輕鋼屋架，用于小型廠房 混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)：混凝土柱+RC屋架或鋼屋架

3、,用于大型廠房 鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)柱+鋼屋架，用于大中型廠房 排架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)體系 特點：特點：柱與屋架鉸接、柱與基礎剛接 分類：分類：有單跨、多跨、等高和不等高等情況 剛架結(jié)構(gòu)剛架結(jié)構(gòu) 組成：組成：由橫梁、柱和基礎組成，且通常采用裝 配式鋼筋混凝土門式剛架（簡稱門架）。 特點：特點：與排架結(jié)構(gòu)不同，門架結(jié)構(gòu)中的柱與橫 梁為剛接，而柱與基礎一般為鉸接。3.2 3.2 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成及傳力路線單層廠房的結(jié)構(gòu)組成及傳力路線3.2.1 3.2.1 結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)組成1.1.屋面板屋面板 2. 2.天溝板天溝板 3. 3.天窗架天窗架 4. 4.屋架屋架 5. 5.托架托架 6. 6.

4、吊車梁吊車梁 7. 7.排架柱排架柱 8. 8.抗風柱抗風柱 9. 9.基礎基礎 10. 10.連系梁連系梁 11. 11.基礎梁基礎梁 12. 12.天窗架垂直支撐天窗架垂直支撐 13.13.屋架下弦橫向水平支撐屋架下弦橫向水平支撐 14. 14.屋架端部垂直支撐屋架端部垂直支撐 15. 15.柱間支撐柱間支撐屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)橫向平面排架橫向平面排架縱向平面排架縱向平面排架圍護結(jié)構(gòu)圍護結(jié)構(gòu)3.2.1.1 3.2.1.1 屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu) 組成組成 屋面板,天溝板,天窗架,屋架,檁條,屋蓋支撐,托架 作用作用 圍護,承重,采光、通風 分類分類 無檁體系無檁體系 特點：屋面剛度大；整體性好； 構(gòu)

5、件數(shù)量和種類較少；施工速度快 適用于大、中或重型廠房，應用較廣 有檁體系有檁體系 特點：構(gòu)件小而輕；便于吊裝和運輸； 構(gòu)造、荷載傳遞較復雜;整體性、剛度較差 適用于一般中、小型廠房 組成：組成：由橫梁(屋架或屋面梁)、橫向柱列及其基礎等構(gòu) 件組成的平面骨架，是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)。 作用：作用：承受豎向荷載、橫向水平荷載。3.2.1.2 3.2.1.2 橫向平面排架橫向平面排架 橫向平面排架及荷載橫向平面排架及荷載 組成組成：由連系梁/吊車梁/縱向柱列/柱間支撐/基礎等構(gòu) 件組成的縱向平面骨架。 作用作用：保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度； 承受吊車縱向水平荷載/縱向地震作用/風荷載等。3.2.1

6、.3 3.2.1.3 縱向平面排架縱向平面排架 縱向平面排架及荷載縱向平面排架及荷載 作用作用3.2.1.4 3.2.1.4 圍護結(jié)構(gòu)圍護結(jié)構(gòu) 組成組成由縱墻/橫墻(山墻)/抗風柱/連系梁/基礎梁/過梁/圈梁等構(gòu)件組成。主要承受墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風荷載。 縱向水平荷載 橫向水平荷載 豎向荷載3.2.2 3.2.2 傳力路線傳力路線 荷載種類荷載種類縱向風荷載吊車縱向水平荷載縱向地震作用天窗端壁縱向水平荷載吊車梁屋蓋天窗架縱向排架柱及柱間支撐吊車梁基礎地基屋蓋山墻抗風柱縱向平面排架水平荷載傳遞路線縱向平面排架水平荷載傳遞路線屋面活（雪、積灰）荷載吊車豎向荷載縱墻自重屋面板豎向荷載

7、吊車梁牛腿連系梁屋架天窗架排架柱基礎地基風荷載橫向吊車水平荷載橫向水平地震作用屋面板橫向水平荷載吊車梁屋蓋屋架天窗架排架柱吊車梁縱墻基礎地基橫向平面排架水平荷載傳遞路線橫向平面排架水平荷載傳遞路線 廠房結(jié)構(gòu)的三個設計階段廠房結(jié)構(gòu)的三個設計階段 3.3 3.3 結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件選型結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件選型柱網(wǎng)布置等平面設計確定結(jié)構(gòu)形式、標高等剖面問題選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 結(jié)構(gòu)布置確定結(jié)構(gòu)計算簡圖荷載計算及排架內(nèi)力分析構(gòu)件布置配筋圖節(jié)點大樣圖結(jié)構(gòu)構(gòu)件(柱、基礎等)設計 結(jié)構(gòu)布置圖(屋面、柱、基礎等)方案設計階段技術設計階段施工圖階段工藝設計要求 3.3.1.1 3.3.1.1 結(jié)構(gòu)平面與剖面布置結(jié)構(gòu)平面與剖面

8、布置 1 1柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置 柱網(wǎng)柱網(wǎng) 承重柱的縱向和橫向定位軸線所形成的網(wǎng)絡。 柱網(wǎng)布置原則柱網(wǎng)布置原則 滿足生產(chǎn)工藝、使用要求 建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟合理 符合模數(shù)（保證構(gòu)件標準化和定型化） 適當考慮施工條件 考慮生產(chǎn)發(fā)展、技術革新要求 3.3.1 3.3.1 結(jié)構(gòu)布置結(jié)構(gòu)布置 分類分類 2 2定位軸線定位軸線 作用作用 劃分主要承重構(gòu)件和確定其相互位置的基準線； 是施工放線和設備定位的依據(jù)。 封閉式定位軸線 非封閉定位軸線封閉式縱向定位軸線封閉式縱向定位軸線 為了使端部屋架與抗風柱和山墻的位置不發(fā)生沖突，山 墻處端柱中心線內(nèi)移600mm，伸縮縫兩側(cè)的柱中心線向兩 邊各移600mm，伸縮縫

9、中心線與橫向定位軸線重合。（2 2）橫向定位軸線）橫向定位軸線廠房的橫向定位軸線廠房的橫向定位軸線 3 3變形縫設置變形縫設置伸縮縫沉降縫防震縫設縫條件設縫條件縫寬縫寬斷開位置斷開位置當需要設置伸縮縫、沉降縫和防震縫時，三縫宜合一，并應符合防震縫的寬度。 當房屋很長時，將產(chǎn)生很大的溫度應力，導致構(gòu)件 開裂，影響使用； 設置伸縮縫將房屋分成幾個溫度區(qū)段，減小溫度應力； 溫度區(qū)段長度取決于結(jié)構(gòu)類型、施工方法和結(jié)構(gòu)所處 的環(huán)境等因素； 伸縮縫應從基礎頂面開始，將兩個溫度區(qū)段的上部結(jié) 構(gòu)構(gòu)件完全分開 伸縮縫伸縮縫 沉降縫沉降縫 排架結(jié)構(gòu)一般不設沉降縫。 當相鄰兩部分高差10m，或相鄰兩跨吊車起重 量相

10、差懸殊，或地基承載力或下臥層土質(zhì)有較大 差別時，應考慮設置沉降縫。 沉降縫應從屋頂?shù)交A完全分開。 當平、立面布置復雜，或相鄰兩部分的剛度和高度相 差較大，或廠房側(cè)邊布置附屬用房時，應設置防震縫。 防震縫應沿廠房全高設置，基礎可不設縫。 防震縫防震縫 無吊車時，屋架下弦底面標高由設備高度和生產(chǎn)需要確定。 有吊車時，根據(jù)起吊需要的凈空確定吊車軌頂標高4 4廠房剖面設計廠房剖面設計確定屋架下弦底面標高確定吊車軌道頂面標高3.3.1.2 3.3.1.2 支撐布置支撐布置屋蓋支撐柱間支撐 作用作用 保證施工、使用過程中廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體 性，并可靠地傳遞水平荷載。 聯(lián)系各主要承重構(gòu)件以構(gòu)成廠房結(jié)構(gòu)

11、空間骨架。 根據(jù)廠房跨度、高度、屋架形式、有無天窗、吊車起重量和工作制、有無振動設備以及抗震設防等情況合理布置。 設置原則設置原則1 1屋蓋支撐屋蓋支撐類型作用布置柱間支撐示意圖柱間支撐示意圖承受風承受風/ /積雪積雪/ /雨水雨水/ /地震作用地震作用/ /地基不均勻地基不均勻沉降引起的內(nèi)力沉降引起的內(nèi)力3.3.1.3 3.3.1.3 圍護結(jié)構(gòu)布置圍護結(jié)構(gòu)布置屋面板和墻體抗風柱圈梁連系梁過梁基礎梁 當廠房高度及跨度不大時，可在山墻設置磚壁柱磚壁柱作 為抗風柱； 當廠房高度和跨度較大時，采用RC抗風柱抗風柱，柱外 側(cè)再貼砌山墻。1 1抗風柱抗風柱 山墻風荷載傳遞路線山墻風荷載傳遞路線( (抗風

12、柱的作用）抗風柱的作用） 靠近縱向柱列，直接傳給縱向柱列； 靠近抗風柱上端，經(jīng)抗風柱上端通過屋蓋系統(tǒng)傳至 縱向柱列； 靠近抗風柱下端，經(jīng)抗風柱下端傳至基礎。 抗風柱的類型抗風柱的類型抗風柱及其連接構(gòu)造抗風柱及其連接構(gòu)造2 2圈梁、連系梁、過梁和基礎梁圈梁、連系梁、過梁和基礎梁 圈梁圈梁 作用作用：將墻體與排架柱、抗風柱等箍在一起，以 增強廠房的整體剛度，防止由于地基的不 均勻沉降或較大的振動荷載對廠房產(chǎn)生不 利影響。 布置布置：與墻體高度、對廠房剛度的要求以及地基 等情況有關。 圈梁應連續(xù)設置在墻體內(nèi)的同一水平面上，除伸縮 縫處斷開外，其余部分應沿整個廠房形成封閉狀封閉狀。 圈梁搭接及圍護墻與

13、柱的拉結(jié)圈梁搭接及圍護墻與柱的拉結(jié)基礎梁布置基礎梁布置3.3.2 3.3.2 構(gòu)件選型構(gòu)件選型屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊車梁吊車梁柱柱基礎基礎 構(gòu)件的選型，盡可能節(jié)約材料，降低造價。 柱和基礎一般應進行設計，其它構(gòu)件可選用標準圖集。構(gòu)件選型原則構(gòu)件選型原則 國家建設部批準的全國通用標準圖集，適用于全國各地； 某地區(qū)（省、市）審定的通用圖集，適用于該地區(qū)（省、 市）所屬的部門； 某設計院審定的定型圖集，適用于該院所設計的工程。 圖集一般包括：設計和施工說明、構(gòu)件選用表、結(jié)構(gòu)布置 圖、連接大樣圖、模板圖、配筋圖、預埋件詳圖、鋼筋、 鋼材用量表。 3.3.2.3 3.3.2.3 柱柱l 排架柱：排架

14、柱：上柱、下柱、牛腿。排架柱抗風柱 上柱：上柱：矩形或環(huán)形。 下柱：下柱：矩形柱、I形柱、雙肢柱、管柱。 l 抗風柱：抗風柱：由上柱、下柱組成，無牛腿，上柱為矩形， 下柱一般為I形。柱的形式柱的形式截面形式截面形式矩形I形雙肢柱管 柱材料用量材料用量比較比較混凝土混凝土100%（6070）%（5565）% （4060）%鋼鋼 材材100%（6070）%（7080）% （7080）%一般應用范圍一般應用范圍（mm）h700或現(xiàn)澆柱h=6001400小型h=500800大型h1400400左右h=7001500各種截面柱的材料用量及應用范圍各種截面柱的材料用量及應用范圍u 基礎形式：基礎形式：常采

15、用柱下獨立基礎，如杯形基礎、高杯 基礎、樁基礎等。 階形杯形基礎 錐形杯形基礎 雙杯基礎 高杯基礎 爆擴樁基礎 樁基礎3.3.2.4 3.3.2.4 基礎基礎 3.4 3.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析排架結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定排架荷載計算排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算主要步驟主要步驟3.4.1 3.4.1 排架計算簡圖排架計算簡圖 3.4.1.1 3.4.1.1 基本假定基本假定 柱下端與基礎頂面為剛接； 柱頂與排架橫梁（屋架或屋面梁）為鉸接； 橫梁（屋架或屋面梁）為軸向剛度很大的剛性連桿。 計算單元和計算模型計算單元和計算模型選擇好計算單元后，結(jié)合基本假定，可得計算簡圖。選擇好計算單元

16、后，結(jié)合基本假定，可得計算簡圖。柱高由基礎頂面算至柱頂；計算軸線均取上、下柱截面形心線；對變截面柱，折線用變截面表示，跨度以廠房軸線為準。3.4.1.3 3.4.1.3 計算簡圖計算簡圖 排架荷載主要包括：恒載、屋面活荷載、雪荷載、積灰 荷載、吊車荷載和風荷載。 除吊車荷載，其它荷載均取自計算單元范圍內(nèi)。3.4.2 3.4.2 排架荷載計算排架荷載計算 屋蓋自重屋蓋自重G13.4.2.1 3.4.2.1 恒載恒載 恒載包括屋蓋、柱、吊車梁及軌道連接件、圍護結(jié)構(gòu)等自重。 根據(jù)構(gòu)件尺寸、材料容重計算，或由標準圖集查得。 懸墻自重懸墻自重G2（連系梁、墻體、窗） 吊車梁和軌道及連接件自重吊車梁和軌道

17、及連接件自重G3 柱自重柱自重G4（G5）（上柱自重G4、下柱自重G5）包括屋架(屋面梁)、屋面板、天溝、屋面構(gòu)造層(找平層、保溫層、防水層等)、屋蓋支撐等。各種恒載作用下，排架結(jié)構(gòu)的計算簡圖計算簡圖 屋面均布活荷載屋面均布活荷載（標準值） 上人屋面 2.0 kN/m2 不上人屋面 0.5 kN/m2 屋面雪荷載屋面雪荷載（標準值） （kN/m2） 屋面積灰荷載屋面積灰荷載3.4.2.2 3.4.2.2 屋面活荷載屋面活荷載屋面均布活荷載和雪荷載，不同時考慮，取大值；不上人的屋面均布活荷載和雪荷載，取大值積灰荷載。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 屋面活荷載均以集中力集中力的形式作用于柱頂，作用點位置作用點位

18、置與恒載相同。當多跨廠房時，應考慮屋面活荷載的不利布置活荷載的不利布置。屋面活荷載作用下排架計算簡圖屋面活荷載作用下排架計算簡圖3.4.2.3 3.4.2.3 吊車荷載吊車荷載 吊車豎向荷載吊車橫向水平荷載吊車縱向水平荷載荷載類型 常用吊車類型：常用吊車類型：橋式吊車、懸掛式吊車、懸臂吊車、門式 吊車、電動葫蘆等; 按吊鉤種類分：按吊鉤種類分：軟鉤吊車、硬鉤吊車; 按動力來源分：按動力來源分：電動、手動; 工作級別：工作級別：按吊車在使用期內(nèi)要求的總工作循環(huán)次數(shù)和載 荷狀態(tài)分為8個工作級別，作為吊車設計的依 據(jù)。工作級別越高，表示其工作繁重程度越 高，利用次數(shù)越多。 （1 1）吊車荷載特點）吊

19、車荷載特點一般廠房中使用的多為軟鉤、電動橋式吊車。 對兩臺吊車情況，由吊車梁的支座反力影響線可求得吊 車豎向荷載 吊車荷載為移動荷載，與大小車位置有關，還與吊車臺數(shù)有關，需要用影響線理論影響線理論計算。 吊車豎向荷載Dmax和Dmin分別作用在同一跨兩側(cè)排架柱的牛 腿頂面，其位置與吊車梁自重同。 對有吊車的兩跨等高排架結(jié)構(gòu)，吊車豎向荷載下的計算簡圖計算簡圖 橫向水平荷載：橫向水平荷載：小車吊起起重量以后，在啟動和剎車時 產(chǎn)生的慣性力慣性力。 傳遞路線：傳遞路線：小車制動輪（摩擦力）大車吊車軌道 吊車梁排架柱（連接鋼板） 作用方向：作用方向：可向左，可向右。 荷載分配：荷載分配：由于荷載通過輪與

20、軌道的摩擦力傳遞，應按 兩側(cè)柱側(cè)移剛度柱側(cè)移剛度分配。為簡化計算，規(guī)定：水水 平荷載平均分于橋架兩端，分別由軌道上的車平荷載平均分于橋架兩端，分別由軌道上的車 輪平均傳至軌道，其方向與軌道垂直。輪平均傳至軌道，其方向與軌道垂直。（3 3）吊車橫向水平荷載）吊車橫向水平荷載 一般四輪橋式吊車，大車每輪傳給吊車梁的橫向水平制動力 兩臺并行吊車，由影響線理論可求得吊車橫向水平荷載 Tmax 風荷載：風荷載：風以一定的速度向前流動遇到建筑物的阻塞時， 在建筑物上產(chǎn)生的風壓風壓。 作用方向：作用方向：垂直于建筑物表面，有壓力和吸力壓力和吸力兩種情況。 考慮左吹風、右吹風垂直于建筑物表面上的風荷載標準值風

21、荷載標準值3.4.2.43.4.2.4 風荷載風荷載 計算中作如下簡化簡化 柱頂以下按均布，按柱頂標高確定。 柱頂以上按均布，僅考慮水平分力，且以集中荷載形 式作用在排架柱頂。3.4.3 3.4.3 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算等高排架內(nèi)力計算不等高排架的內(nèi)力計算 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力計算 等高排架：等高排架：各柱頂標高相等或柱頂標高雖不相等,但柱 頂由傾斜橫梁相連的排架。 特點：特點：等高排架在任意荷載作用下各柱頂側(cè)移相等。 方法：方法：剪力分配法。 3.4.3.1 3.4.3.1 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析等高排架計算簡圖等高排架計算簡圖可求得HMCRM為柱頂位移系數(shù)；

22、為在邊階處集中力矩下的柱頂反力系數(shù)；0CMC1n113C201n11123C32M由上可知，若柱頂位移系數(shù)和反柱頂位移系數(shù)和反力系數(shù)力系數(shù)已知，可求得柱頂?shù)姆戳，且C0和CM僅與柱的尺寸有關。將各柱在柱頂處切開，切口處用一對相應的剪力Vi來代替，則 平衡條件平衡條件niinVVVVF121. 變形條件變形條件n21. 物理條件物理條件nnnVVV 2221112 2柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析 柱頂水平集中力作用下的等高排架內(nèi)力分析柱頂水平集中力作用下的等高排架內(nèi)力分析 由物理條件和變形條件得 ：111V221Vnn1V 代入平衡條件，得即n1ii

23、1FFF11Vin1iiii說明說明 1i 在柱頂水平集中力下，各柱的剪力按其抗剪剛度與各 柱抗剪剛度總和的比例分配，故稱剪力分配法。 剪力分配系數(shù)滿足 柱頂剪力Vi僅與F的大小有關，而與其作用在排架左側(cè) 或右側(cè)柱頂處無關，但F的作用位置對橫梁內(nèi)力有影響。3 3任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析 柱頂附加不動鉸支座，求各柱反力Ri，不動鉸支座總反 力為 。 將支座總反力R反向作用于排架柱頂，求出柱頂水平力 R作用下各柱頂剪力 。 計算結(jié)果疊加，得任意荷載作用下排架柱頂剪 力 。 計算步驟計算步驟 任意荷載作用下的等高排架內(nèi)力分析任意荷載作用下的等高排架內(nèi)力分析 通常用

24、結(jié)構(gòu)力學中的力法進行分析通常用結(jié)構(gòu)力學中的力法進行分析 3.4.3.2 3.4.3.2 不等高排架內(nèi)力分析不等高排架內(nèi)力分析 上柱底上柱底 下柱頂下柱頂 下柱底下柱底 集中荷載作用處的截面集中荷載作用處的截面 當柱上作用有較大的集中荷載（如懸 墻重量等）時，根據(jù)其內(nèi)力大小還需 將集中荷載作用處的截面作為控制截面。3.4.4 3.4.4 排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力組合3.4.4.1 3.4.4.1 柱的控制截面柱的控制截面 柱的控制截面柱的控制截面 由可變荷載效應控制的組合由可變荷載效應控制的組合 Q1kQ1Gk2 . 1SSSniiiSSS1kQQGk9 . 02 . 13.4.4.23.4

25、.4.2 荷載效應組合荷載效應組合niiiiSSS1kQcQGk35. 1 由永久荷載效應控制的組合由永久荷載效應控制的組合3.4.4.3 3.4.4.3 不利內(nèi)力組合不利內(nèi)力組合l 通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)力組合通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)力組合 +Mmax及相應的N，V Mmax及相應的N，V Nmax及相應的M，V Nmin及相應的M，V3.5 3.5 柱的設計柱的設計柱的截面設計 柱的牛腿設計 柱的吊裝驗算抗風柱的設計主要內(nèi)容排架柱抗風柱3.5.1 3.5.1 柱的截面設計柱的截面設計3.5.1.1 3.5.1.1 截面尺寸的確定截面尺寸的確定 柱的截面尺寸

26、除應滿足承載力的要求外，還應保證具 有足夠的剛度。 由于影響廠房結(jié)構(gòu)剛度的因素較多，目前主要是根據(jù) 工程經(jīng)驗和實測試驗資料來保證廠房的剛度。 3.5.1.2 3.5.1.2 截面配筋計算截面配筋計算 正截面承載力：正截面承載力：一般對稱配筋，按偏壓構(gòu)件計算。 斜截面承載力：斜截面承載力：非地震區(qū)可按構(gòu)造配箍筋。在對柱進行受壓承載力計算或驗算時，柱的計算長度l0與柱的偏心距增大系數(shù) 或穩(wěn)定系數(shù) 有關。3.5.1.3 3.5.1.3 構(gòu)造要求構(gòu)造要求混凝土強度等級不應低于C25 混凝土構(gòu)造要求混凝土構(gòu)造要求鋼筋構(gòu)造要求鋼筋構(gòu)造要求 縱筋：縱筋：直徑、配筋率、間距等。 箍筋：箍筋：形式、直徑、間距等

27、。3.5.2 3.5.2 柱的牛腿設計柱的牛腿設計牛腿的受力特點及破壞形態(tài)牛腿截面尺寸的確定 縱向受力鋼筋的計算與構(gòu)造 水平箍筋及彎起鋼筋 牛腿設計 2040極限荷載時，上柱根與牛腿交界處首先出現(xiàn)自 上而下的豎向裂縫，裂縫細小且開展較慢，對牛腿受力 性能影響不大； 4060極限荷載時，加載墊板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)斜裂縫 ，方向大體與主壓應力軌跡線平行。 裂縫出現(xiàn)與開展階段裂縫出現(xiàn)與開展階段 牛腿的破壞形態(tài)牛腿的破壞形態(tài)破壞階段破壞階段 隨隨a/h0值的不同，值的不同，牛腿有三種不同的破牛腿有三種不同的破壞形態(tài)壞形態(tài)彎壓破壞 剪切破壞 斜壓破壞 彎壓破壞彎壓破壞 發(fā)生條件： ，且縱筋配置較少時。 175

28、. 00ha 斜壓破壞斜壓破壞 發(fā)生條件： 。75. 01 . 00ha 剪切破壞剪切破壞 發(fā)生條件： ，或雖 較大但牛腿外邊緣高 度h1較小時。1 . 00ha0ha3.5.2.2 3.5.2.2 牛腿截面尺寸的確定牛腿截面尺寸的確定 牛腿的截面寬度與柱寬相同，故確定牛腿的截面尺寸 主要是確定其截面高度截面高度。 牛腿截面尺寸通常以不出現(xiàn)斜裂縫作為控制條件控制條件。 設計時應以下列經(jīng)驗公式作為抗裂控制條件來確定牛 腿的截面尺寸：00tkvkhkvk/5 . 05 . 01habhfFFF牛腿尺寸牛腿尺寸 為防止牛腿頂面加載墊板下混凝土的局部受壓破壞局部受壓破壞， 墊板下的局部壓應力應滿足：c

29、vkc75. 0fAF3.5.2.3 3.5.2.3 縱向受力鋼筋的計算與構(gòu)造縱向受力鋼筋的計算與構(gòu)造 計算簡圖計算簡圖 三角桁架：三角桁架：水平縱筋為拉桿拉桿、斜向受壓混凝土為壓桿壓桿。 牛腿的計算簡圖牛腿的計算簡圖對A點取矩 0ssys0shvhAfahFaF0sys0sh0syvshfahFhfaFA近似取 =0.85， s2 . 10ss0shah 縱向受力鋼筋計算及構(gòu)造要求縱向受力鋼筋計算及構(gòu)造要求 時，則由上式得As為： yh0yvs2 . 185. 0fFhfaFA 柱的吊裝方式及計算簡圖柱的吊裝方式及計算簡圖3.6 3.6 柱下獨立基礎設計柱下獨立基礎設計 確定基礎形式和埋深。

30、 確定基礎的底面尺寸。 確定基礎高度。 基礎底板的配筋計算 柱下獨立基礎按照受力特點分為柱下獨立基礎按照受力特點分為 軸心受壓基礎。 偏心受壓基礎兩類。 基礎設計主要內(nèi)容基礎設計主要內(nèi)容3.6.1 3.6.1 基礎底面尺寸的確定基礎底面尺寸的確定3.6.1.1 3.6.1.1 軸心荷載作用下的基礎軸心荷載作用下的基礎在軸心荷載作用下，基礎底面的壓力為均勻分布，設計時 應滿足下式要求：kkkaNGpfA0k0GdA若基礎的埋置深度為d，基礎及其上填土的平均重度為 ， 則，將其代入上式可得基礎底面面積為：ka0NAfd軸心受壓基礎壓力分布軸心受壓基礎壓力分布3.6.1.2 3.6.1.2 偏心荷載作用下的基礎偏心荷載作用下的基礎 在偏心荷載作用下，基礎底面的壓力為線性分布，則基礎底面邊緣的壓力