溷凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計教桉

溷凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計教桉第1頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論

§1.1建筑結(jié)構(gòu)類型§1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求一．結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般程序：1.方案設(shè)計：結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)截面尺寸估算2.結(jié)構(gòu)分析3.構(gòu)件設(shè)計：截面設(shè)計、節(jié)點設(shè)計4.繪制結(jié)構(gòu)施工圖二、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容：滿足承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，具體內(nèi)容包括：1.所有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應進行承載能力（包括屈曲失穩(wěn)）計算，必要時尚應進行結(jié)構(gòu)的傾覆（剛體失穩(wěn)）、滑移和漂浮驗算，處于抗震設(shè)防區(qū)的建筑尚應進行抗震的承載力計算；2.直接承受動力的構(gòu)件應進行疲勞強度驗算；3.對使用尚需要控制變形值的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應進行變形驗算；4.對于可能出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如混凝土構(gòu)件），當使用中要求不出現(xiàn)裂縫時，應進行抗裂驗算；當使用中允許出現(xiàn)裂縫時，應進行裂縫寬度驗算；5.混凝土構(gòu)件尚應進行耐久性設(shè)計。

第2頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論§1.3建筑結(jié)構(gòu)的作用概念：“作用”是指使結(jié)構(gòu)和構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力、變形和裂縫的各種原因。一、結(jié)構(gòu)作用的種類：有直接作用和間接作用（地基不均勻沉降、溫度、材料收縮變形等）。具體包括：1.永久荷載：包括結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預應力等。對常用材料和構(gòu)件可參考《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附錄A采用。2.可變荷載：1）樓面均布活荷載，見表1.1，1.2，1.32）屋面活荷載屋面活荷載包括屋面均布活荷載、雪荷載和積灰荷載。屋面均布活荷載不與雪荷載同時考慮。屋面水平投影面上的均布活荷載應按表1-4采用：積灰荷載，其水平投影面上的屋面積灰荷載應按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取值。屋面水平投影面上的雪荷載標準值，應按下式計算： sk=μrs0

式中sk-——雪荷載標準值（kN/m2）；μr——屋面積雪分布系數(shù)，與屋面形狀有關(guān)，可查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》；

s0--——基本雪壓（kN/m2---），以當?shù)匾话憧諘缙教沟孛嫔?統(tǒng)計所得50年一遇最大積雪的自重確定，可查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，對雪荷載敏感的結(jié)構(gòu)，基本雪壓應適當?shù)恼{(diào)整，并應由有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范具體規(guī)定。

第3頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論3）其它活荷載設(shè)計屋面板、檁條、鋼筋混凝土挑檐、雨蓬和預制小梁時，應考慮其施工或檢修荷載。這些構(gòu)件的施工或檢修集中荷載（人和小工具的自重）應取1.0kN，并應在最不利位置進行驗算。對于輕型構(gòu)件或較寬構(gòu)件，當施工荷載超過上述荷載時，應按實際情況驗算，或采用加墊板、支撐等臨時設(shè)施承受。當計算挑檐、雨蓬承載力時，應沿板寬每隔1.0m取一個集中荷載；在驗算雨蓬、挑檐傾覆時，應沿板寬每隔2.5~3.0m取一個集中荷載。樓梯、看臺、陽臺和上人屋面等的欄桿應進行承載力計算，欄桿頂部水平荷載應按下列規(guī)定采用：住宅、宿舍、辦公樓、旅館、醫(yī)院、托兒所、幼兒園應取0.5kN/m；學校、食堂、劇場、電影院、車站、禮堂、展覽館或體育館等人群較集中的場合，應取1.0kN/m。施工荷載、檢修荷載及欄桿水平荷載不參與荷載準永久組合。

第4頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論4）風荷載風荷載是指風遇到建筑物時在其表面產(chǎn)生的一種壓力或吸力。風荷載與風壓大小與建筑物表面形狀以及建筑物的動力特性有關(guān)。垂直于建筑物表面上的風荷載標準值按下式計算：

式中——風荷載標準值（kN/m2）;--——高度Z處的風振系數(shù)，綜合考慮了結(jié)構(gòu)在風荷載作用下的動力響應，其中包括風速隨時間、空間的變異性和結(jié)構(gòu)的阻尼特性等因素。（——脈動增大系數(shù)，——脈動影響系數(shù)，——振型系數(shù)）多層建筑取1.0；

——風荷載體型系數(shù)；——風壓高度變化系數(shù)；

——基本風壓（kN/m2），（其中為空氣密度，

為基本風速，即空曠平地離地面10m處，50年一遇最大風速，由風速儀測得的10的平均風速。基本風壓可由規(guī)范查得。）

第5頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論一、荷載代表值標準值：荷載的基本代表值，為設(shè)計基準期內(nèi)最大荷載統(tǒng)計分布的特征值。組合值：對可變荷載，使組合后的荷載效應在設(shè)計基準期內(nèi)的超越概率，能與該荷載單獨出現(xiàn)時的相應概率趨于一致的荷載值；或使組合后的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一規(guī)定的可靠指標的荷載值。頻遇值：對可變荷載，在設(shè)計基準期內(nèi)，其超越的總時間為規(guī)定的較小比率或超越頻率為規(guī)定頻率的荷載值。準永久值：對可變荷載，在設(shè)計基準期內(nèi)，其超越的總時間約為設(shè)計基準期一半的荷載值。★注：恒載以標準值作為其代表值；活載以標準值、組合值、頻遇值、準永久值作為其代表值；偶然荷載應按建筑結(jié)構(gòu)使用的特點確定其代表值。

第6頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論三、荷載組合一）承載能力極限狀態(tài)：按荷載效應的基本組合或偶然組合進行荷載效應組合，其表達式為：1．對于基本組合，S取以下最不利者1）由可變荷載效應控制的組合：對于框架、排架可?。?/p>

或2）由永久荷載效應控制的組合：1）對于偶然組合，荷載效應組合的設(shè)計值宜按下列規(guī)定確定：偶然荷載的代表值不乘分項系數(shù)，與偶然荷載同時出現(xiàn)的其它荷載可根據(jù)觀測資料和工程經(jīng)驗采用適當?shù)拇碇怠?/p>

第7頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論二）正常使用極限狀態(tài)：C——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達到正常使用要求的規(guī)定限值1.

標準組合：2.

頻遇組合：3.準永久組合：§1.4結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析的基本原則如下：1.結(jié)構(gòu)分析的基本要求2.結(jié)構(gòu)計算簡圖3.結(jié)構(gòu)分析的基本條件（1）力學平衡條件（2）變形協(xié)調(diào)條件（3）本構(gòu)關(guān)系第8頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)構(gòu)設(shè)計概論

4.結(jié)構(gòu)分析方法及手段目前常用的結(jié)構(gòu)分析方法有以下五類：（1）．線彈性分析方法；（2）．塑性內(nèi)力重分布分析方法；（3）．塑性極限分析方法；（4）．非線性分析方法；（5）．試驗分析方法?！?.4結(jié)構(gòu)的耐久和耐火性設(shè)計一、

耐火設(shè)計耐火性能的衡量指標為：燃燒性能、耐火極限1.燃燒性能：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件遇火或高溫時的燃燒特點。2.耐火極限：從構(gòu)件受到火的作用時間起到失去穩(wěn)定性或失去完整性或失去絕緣性為止的時間。二、

結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計1.混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性：目前只能根據(jù)環(huán)境類別和設(shè)計使用年限對混凝土結(jié)構(gòu)提出相應的限制和要求，以保證其耐久性。2.影響因數(shù)：混凝土碳化、化學侵蝕、凍融循環(huán)、溫濕度變化、堿骨料反應等。

第9頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月第二章梁板結(jié)構(gòu)目的要求：通過該課題的學習，學生能了解樓蓋的結(jié)構(gòu)類型并能進行單向板樓蓋的結(jié)構(gòu)布置；掌握單向板肋梁樓蓋和雙向板樓蓋的設(shè)計方法與構(gòu)造要求，并能進行樓蓋設(shè)計；掌握樓梯、雨蓬的設(shè)計要點。教學重點：1.單向板肋梁樓蓋設(shè)計與構(gòu)造要求；

2.雙向板樓蓋設(shè)計與構(gòu)造要求

教學難點：單向板肋梁樓蓋設(shè)計；混凝土雙向板肋梁樓蓋設(shè)計教學內(nèi)容和步驟:1.梁板結(jié)構(gòu)的類型，單向板肋梁樓蓋設(shè)計：結(jié)構(gòu)布置、彈性理論計算方法、塑性理論計算方法、截面設(shè)計與構(gòu)造要求。2.混凝土雙向板肋梁樓蓋設(shè)計：彈性理論計算方法、塑性理論計算方法。3.裝配式樓蓋：預制構(gòu)件形式、構(gòu)件布置與連接、設(shè)計要點。4.樓梯設(shè)計、雨蓬設(shè)計。第10頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)§2.1梁板結(jié)構(gòu)的類型梁板結(jié)構(gòu)：主要是由板和梁組成的結(jié)構(gòu)體系，如樓(屋)蓋、樓梯、雨篷、地下室底板(筏式基礎(chǔ))、橋面結(jié)構(gòu)及擋土墻等。按施工方法分：現(xiàn)澆、裝配、裝配整體式?，F(xiàn)澆整體式樓蓋整體性樓蓋一般適用于下列情況：1.樓面荷載較大、平面形狀復雜或布置上有特殊要求的建筑物；2.對于防滲、防漏或抗震要求較高的建筑物；3.有振動荷載作用的樓面；

4.高層建筑。現(xiàn)澆樓蓋按支承條件分：單向板、雙向板、無梁樓蓋、井式樓蓋等。《規(guī)范》規(guī)定：l2/l1≥3時，按單向板設(shè)計；l2/l1≤2時，按雙向板設(shè)計；2<l2/l1<3時，宜按雙向板設(shè)計；當按單向板設(shè)計時，應沿長邊方向布置適當增加的構(gòu)造鋼筋。

第11頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)單向板肋梁樓蓋：當板區(qū)格的長邊l2與短邊l1的比值大于3時，作用于板上荷載主要由短向板帶承受，長向板帶分配的荷載很小，可以忽略不計，板僅沿單向(短向)受力。雙向板肋梁樓蓋：當板區(qū)格的長邊l2與短邊l1的比值小于或等于2時，板上荷載雖仍然主要由短向板帶承受，但長向板帶所分配的荷載雖小卻不能忽略不計，荷載由雙向板帶共同承受。

肋梁樓蓋第12頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)§2.2混凝土單向板肋梁樓蓋設(shè)計

一、樓蓋的結(jié)構(gòu)布置一）滿足正常的使用要求；二）結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟：1.柱網(wǎng)布置：經(jīng)濟跨度板1.7～2.7m；次梁4～6m；主梁5～8m。2.梁格布置：規(guī)整、統(tǒng)一（方便設(shè)計、施工）3.板厚：占梁板結(jié)構(gòu)的50％～70％，見教材表2.1二、彈性理論計算方法一）計算簡圖：確定支承條件：1.支承在磚墻(或磚墩)上時，簡化為鉸支座。2.主梁支承在鋼筋混凝土柱上時，應根據(jù)梁和柱的線剛度比值而定：（1）若梁，柱的線剛度之比大于或等于4時，鉸支座；（2）若梁，柱線剛度比小于4時，彈性嵌固，應按框架分析梁、柱內(nèi)力3.支承在次梁上的板、支承在主梁上的次梁：按不動鉸支考慮（有誤差，須調(diào)整）→折算荷載（使M支↓

、M中↑

）

第13頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)折算荷載取值如下：板

次梁

主梁

式中—折算恒載；—折算活荷載；

—實際計算恒載；

—實際計算活荷載。二）荷載計算：恒載、活載板：取1m寬的板帶為計算單元；次梁：取寬度為板標志跨度l1的荷載帶作為次梁的荷載計算單元；主梁：取寬度為次梁標志跨度l2的荷載帶作為主梁的荷載計算單元。自重折算為集中荷載可變荷載的分布通常是不規(guī)則的，在工程設(shè)計中一般折算成等效均布荷載。作用于板、梁上的可變荷載在一跨內(nèi)按滿跨布置，不考慮半跨內(nèi)可變荷載作用的可能性

第14頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)單向板肋梁樓蓋的板和梁的計算簡圖第15頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)三）、跨度和跨數(shù)★

1.跨數(shù)：1）多跨連續(xù)板、梁，當跨度相等或跨差不超過10%時：若跨數(shù)≤5跨，按實際跨數(shù)計算；若跨數(shù)>5跨，按5跨等跨計算

2）若不等跨且跨差>10％時，按實際計算（力矩分配法）2.跨度：與支座形式、支承長度、構(gòu)件截面尺寸等有關(guān)。見教材P237附表A四）、內(nèi)力計算及內(nèi)力包絡(luò)圖1.內(nèi)力計算：以五跨連續(xù)梁為例說明；★總結(jié)：(1)欲求某支座截面最大負彎矩時，應在該支座相鄰兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。(2)求某跨內(nèi)截面最大正彎矩時，應在該跨內(nèi)布置活荷載，然后隔跨布置。(3)求某跨內(nèi)最小正彎矩時，該跨不布置活荷載，而在其相鄰兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。

(4)求某支座截面最大剪力時，應在該支座相鄰兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。一般對于n跨連續(xù)梁、板，有n＋1種最不利荷載組合。根據(jù)最不利布置→最不利內(nèi)力，即最大正彎矩(+)、最大負彎矩(－)和最大剪力()。等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力計算可查《靜力結(jié)構(gòu)計算手冊》中的內(nèi)系數(shù)表，附表2.2為兩跨至五跨等跨連續(xù)梁的內(nèi)力系數(shù)表。不等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力計算可查有關(guān)手冊，或采用二次彎矩分配法等求解。

第16頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)五跨連續(xù)梁(或板)在六種荷載下的內(nèi)力圖第17頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)2.內(nèi)力包絡(luò)圖：以三跨集中荷載作用下的主梁為例說明M包絡(luò)圖的畫法等截面、等跨度梁、板查附表B《建筑結(jié)構(gòu)靜力計算手冊》→M理論上：以恒載產(chǎn)生的內(nèi)力為基礎(chǔ)，疊加最不利活載產(chǎn)生的內(nèi)力；實際上：對控制截面進行考慮（跨中、支座等）繪制彎矩包絡(luò)圖的具體步驟是：（1）列出恒荷載及其與各種可能的最不利活荷載的布置的組合。

（2）對上述每一種荷載組合求出各支座的彎矩，并以支座彎矩的連線為基線，繪出各跨在相應荷載作用下的簡支彎矩圖。（3）繪出上述彎矩圖的外包線，即得所求的彎矩包絡(luò)圖。剪力包絡(luò)圖的繪制方法與彎矩包絡(luò)圖的繪制方法類似。五、結(jié)構(gòu)計算時的內(nèi)力取值：由于危險截面往往在支座邊緣處，故實際計算的彎矩和剪力設(shè)計值應按支座邊緣處確定

第18頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)均布荷載時：

集中荷載作用時：

式中、—支座中心處截面上的彎矩和剪力設(shè)計值

—支座邊緣處剪力設(shè)計值

—按簡支梁計算的支座剪力第19頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)三、塑性理論計算方法一）塑性理論1.塑性鉸：拉區(qū)混凝土開裂→鋼筋屈服、流變（My→

Mu增大不明顯，但ε、φ急劇增大）→整個截面塑性變形→塑性鉸（塑性變形集中的區(qū)域）鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的塑性較第20頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)★

2.塑性鉸的特點：（1）轉(zhuǎn)動方向單一（沿彎矩作用方向轉(zhuǎn)動）；（2）轉(zhuǎn)動范圍有限；（3）能傳遞一定的彎矩3.塑性內(nèi)力重分布以兩跨連續(xù)梁為例進行分析：假定按受彎構(gòu)件計算，連續(xù)梁跨中截面的極限正彎矩與中間支座截面的極限負彎矩均為0.188P。當荷載增加到P時，中間支座跨中跨中還有的強度儲備，當加荷增量達時，跨中截面跨中截面屈服形成塑性鉸，結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系而破壞。第21頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)★塑性內(nèi)力重分布的原因：塑性鉸的產(chǎn)生。由結(jié)構(gòu)力學知：超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力與各截面相對剛度有關(guān)。裂縫出現(xiàn)→EI↓→相對剛度變化→內(nèi)力變化；拉筋屈服前，EI變化小，內(nèi)力重分布較小；拉筋屈服后→產(chǎn)生了塑性鉸→改變結(jié)構(gòu)計算簡圖→內(nèi)力重分布。說明：（1）對于超靜定結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)一個塑性鉸，減少一次超靜定；（2）一般塑鉸個數(shù)>超靜定次數(shù)，結(jié)構(gòu)破壞。4.結(jié)論：（1）塑鉸個數(shù)>超靜定次數(shù)→結(jié)構(gòu)變?yōu)闄C動體系。（2）塑性理論：內(nèi)、外力平衡，但轉(zhuǎn)角相等的變形協(xié)調(diào)條件不滿足；彈性理論：內(nèi)、外力平衡且變形協(xié)調(diào)。（3）控制截面的配筋比可控制調(diào)幅的大小、方向。第22頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)5.適用范圍：（1）在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p開展有較嚴格限制的結(jié)構(gòu)(如水池池壁、自防水屋面等)以及受侵蝕性氣體或液體嚴重作用的結(jié)構(gòu)；（2）直接承受動荷載作用的工業(yè)與民用建筑；（3）要求有較高強度儲備的結(jié)構(gòu)；（4）輕質(zhì)混凝土結(jié)構(gòu)及其他特種混凝土結(jié)構(gòu)；（5）預應力混凝土結(jié)構(gòu)和二次受力的疊合結(jié)構(gòu)。二）塑性計算要點：彎矩調(diào)幅法★

1.彎矩調(diào)幅法概念：先按彈性理論求結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩值，然后根據(jù)需要，適當調(diào)整某些截面的彎矩值，通常是對那些彎矩(按絕對值)較大的截面的彎矩進行調(diào)整。

截面彎矩調(diào)幅值與按彈性理論計算的截面彎矩值的比值，稱為調(diào)幅系數(shù)，可用下式表示：第23頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)★

2.彎矩調(diào)幅法的原則：（1）鋼筋宜選用HPB235、HRB335和HRB400，混凝土宜為C20-C45。目的：保證塑性鉸具有足夠的轉(zhuǎn)動能力，（2）截面的彎矩調(diào)幅系數(shù)不宜超過0.25。其目的是保證結(jié)構(gòu)在正常使用荷載作用下不出現(xiàn)塑性鉸；同時也保證塑性鉸處混凝土裂縫寬度和撓度在允許限值內(nèi)。（3）彎矩調(diào)整后的截面相對受壓區(qū)高度不應超過0.35，也不宜小于0.10；如果截面按計算配有受壓鋼筋時，在計算時，可考慮受壓鋼筋的作用?？刂平孛嫦鄬κ軌簠^(qū)高度上限值的目的是為了保證塑性鉸具有足夠的轉(zhuǎn)動能力?？刂破湎孪拗档哪康氖且种屏芽p開展過寬，以滿足正常使用狀態(tài)要求。（4）彎矩調(diào)幅后，梁、板各跨兩支座彎矩平均值的絕對值與跨中彎矩值之和不得小于該跨按簡支計算的跨中彎矩值的1.02倍；同時，各控制截面的彎矩值不宜小于簡支彎矩值的1/3。

第24頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)（5）保證構(gòu)件受剪承載力節(jié)點構(gòu)造：加密箍筋：箍筋截面面積增長20%；箍筋的配箍率應滿足下列要求：加密范圍：集中荷載，取支座邊至最近一個集中荷載之間的區(qū)段；均布荷載，取支座邊至距支座邊為1.05ho的區(qū)段(ho為梁的有效高度)。三）等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力計算四）計算跨度相差超過10%的不等跨連續(xù)梁、板內(nèi)力計算(1)按荷載的最不利布置，用彈性分析方法計算各控制截面的最不利彎(2)在彈性分析的基礎(chǔ)上，降低各支座截面的彎矩，其調(diào)幅系數(shù)≤

0.20；(3)當連續(xù)梁兩端與梁或柱整體連接時，各支座截面的彎矩可按下式計算：

(4)連續(xù)梁各跨中截面的彎矩不宜調(diào)整，其彎矩值可取考慮最不利布置并按彈性方法算得的彎矩值，且彎矩不小于簡支梁跨中彎矩值的1.02倍與各跨兩支座彎矩平均值之差,即

第25頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)四、截面設(shè)計與構(gòu)造要求（一）板1.計算：1）不進行抗剪承載力計算

原因：板跨高比l/h較大，而荷載相對較小，一般情況下總是M/Mu>V/Vu2）壓力拱現(xiàn)象：M中跨或M中支減少20％2.構(gòu)造要求：A.板厚：≥

1/40(連續(xù)板)、

1/35(簡支板)或1/12(懸臂板)，板的最小厚度尚應滿足表2.2.1的規(guī)定。

B.受力鋼筋：直徑：φ6、φ8～φ12、14、16間距：當板厚h≤150mm時，不宜大于200mm；當板厚h>150mm時，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm。支座錨固：伸入支座的錨固長度≥

5dC.分布鋼筋：作用：固定受力鋼筋的位置；承擔由于溫度變化、混凝土收縮所產(chǎn)生的內(nèi)力；承擔四邊支承的單向板中長跨方向的彎矩；以及將板上的集中荷載分布在較大的面積上，以傳給更多的受力鋼筋。

第26頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月等跨連續(xù)板的鋼筋布置第27頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)

每米長度中不少于5根直徑8mm的鋼筋板角配筋圖直徑：直徑不宜小于6mm；分布鋼筋的截面面積不宜小于受力鋼筋截面面積的15%，且不宜小于該方向板截面面積的0.15%；間距：不宜大于250mm，對集中荷載較大的情況，分布鋼筋的截面面積應適當增加，其間距不宜大于200mm。D.附加鋼筋：板面；孔洞周邊第28頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

樓板開設(shè)孔洞時的構(gòu)造要求第29頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)二）次梁的計算與構(gòu)造要求

1、次梁的計算

1）按正截面抗彎承載力確定縱向受拉鋼筋時，通?？缰邪碩型截面計算，支座因翼緣位于受拉區(qū)，按矩形截面考慮。

2）按斜截面抗剪承載力確定抗剪腹筋。當荷載、跨度較小時，一般只利用箍筋抗剪；當荷載、跨度較大時，可在支座附近設(shè)置彎起鋼筋，以減少箍筋用量。

3）截面尺寸滿足高跨比（1/18~1/12）和高寬比（1/3~1/2）的要求時，一般不必作使用階段的撓度和裂縫寬度的驗算。

2、次梁的構(gòu)造要求

1）次梁的鋼筋組成及布置參見下圖，次梁伸入墻內(nèi)的長度一般不應小于240mm。

2）當次梁相鄰跨度相差不超過20%，且均布恒荷載與均布活荷載設(shè)計值之比q/g≤3時，其縱向受力鋼筋的彎起和截斷可按下圖進行，否則應按彎矩包絡(luò)圖確定。第30頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月三）主梁的計算與構(gòu)造要求1、主梁的計算1）正截面抗彎計算與次梁相同，通?？缰邪碩型截面計算，支座按矩形截面計算。當跨中出現(xiàn)負彎矩時，跨中也應按矩形截面計算。2）由于支座處板、次梁和主梁重疊交錯，且主梁負筋位于次梁與板的負筋之下，故截面的有效高度在支座處有所減小，其取值為當主梁受力鋼筋為一排時當主梁受力鋼筋為二排時3）由于主梁一般按彈性法計算內(nèi)力，計算跨度取支座中心線之間的距離，而最危險的支座截面應在支座邊緣處，故其配筋的計算應取支座邊緣的彎矩：4）主梁主要承受集中荷載，抗剪計算中若無足夠的跨中縱向鋼筋彎起供抗剪，則應在支座處設(shè)置專門的抗剪鴨筋。5）截面尺寸滿足高跨比1/14~1/8和寬高比1/3~?的要求時，一般不必作使用階段撓度和裂縫寬度的驗算。第32頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月梁板結(jié)構(gòu)6）附加橫向鋼筋：在次梁與主梁的相交處，由于主梁承受次梁傳來的集中荷載，為保證主梁局部有足夠的抗沖切承載力，可在S范圍內(nèi)設(shè)置附加橫向鋼筋(箍筋或吊筋)，如下圖

2.主梁縱向受力鋼筋的彎起與截斷，應使其抗彎承載力圖覆蓋彎矩包絡(luò)圖，并應滿足有關(guān)構(gòu)造要求。吊筋與附加箍筋的布置第33頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月雙向板肋梁樓蓋一、雙向板的計算

1、雙向板破壞時的裂縫開展形式：如圖示破壞特點：板的四角上翹，板底中間出現(xiàn)第一批裂縫，延長并沿450向四角擴展；板面四角開裂。傳力：板傳遞給四邊支座的壓力為各邊中部大，兩端較小。鋼筋混凝土雙向板的破壞裂縫具體內(nèi)力分布取決于支承、嵌固條件、幾何特征、荷載性質(zhì)。二、計算A、彈性計算方法一）單區(qū)格雙向板按彈性薄板理論為依據(jù)進行計算，其內(nèi)力分析比較復雜，通常根據(jù)不同的支承條件，查相應的計算表格（附表C）進行計算。第34頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月雙向板肋梁樓蓋二）多區(qū)格雙向板雙向板跨中彎矩的最不利活荷載布置AA1.精確計算復雜，采用近似計算方法；2.活載的最不利布置1）求支座的最大彎矩：各區(qū)格滿布活載；2）求跨內(nèi)最大彎矩：應在該區(qū)格布置活荷載，然后雙向隔跨布置活荷載，即形成如圖所示的棋盤式布局。四邊嵌固的單區(qū)格板←

3.求彎矩：1）求某跨內(nèi)最大彎矩用連續(xù)梁、板方法調(diào)整荷載四邊簡支的單區(qū)格板←第35頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月雙向板肋梁樓蓋2）求支座最大負彎矩中間區(qū)格：恒載+滿布活載→四邊嵌固的單區(qū)格板邊區(qū)格：按實際支承情況考慮三）按彈性理論計算雙向板支承梁雙向板支承梁計算簡圖荷載：三角形荷載；梯形荷載內(nèi)力計算查《靜力結(jié)構(gòu)計算手冊》或：按支座截面彎矩相等的原則換算為等效均布荷載，但各跨內(nèi)最大彎矩及支座處剪力值應按梁上原有荷載形式進行計算三角形及梯形荷載換算為等效均布荷載第36頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月雙向板肋梁樓蓋B.塑性計算方法——極限平衡法四邊固定雙向板極限平衡法的計算模式—正塑性鉸線-------負塑線鉸線一）實驗分析：從角點成450裂縫，裂縫處鋼筋屈服，混凝土達極限壓應變，在荷載基本不變的情況下，截面仍能承受彎矩并發(fā)生轉(zhuǎn)動，此混凝土裂縫線即稱為塑性鉸線。極限平衡：四塊板上均承受荷載，每塊板周邊均承受彎矩，但板并未拉裂，處于平衡狀態(tài)。二）極限平衡法的計算1.假定：a.絕對剛體假定（塑性鉸線分割的四塊板均為絕對剛體）；b.極限彎矩假定（塑性鉸線上有一定彎矩）；c.跨中鉸線上無扭矩、剪力；d.各自平衡假定（每塊板內(nèi)力平衡）2.計算第37頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月雙向板肋梁樓蓋三、截面設(shè)計與構(gòu)造要求1.截面設(shè)計要點(一般不進行抗剪計算，只進行抗彎計算)A.四邊與梁整體連接的雙向板，由于內(nèi)拱作用，板的彎矩予應以折減：(1)

中間區(qū)格板的支座及跨內(nèi)截面減小20%。(2)

邊區(qū)格板的跨內(nèi)截面及第一內(nèi)支座截面：

<1.5時，彎矩減少20%；

1.5≤≤2.0時，彎矩減少10%；

>2時不折減。其中—沿板邊緣方向的計算跨度；—垂直板邊緣方向的計算跨度。(3)角區(qū)格板各截面彎矩值不予折減。

2.2.構(gòu)造要求按彈性理論計算時，將板分為圖示三個板帶,在中間板帶上，按跨內(nèi)最大正彎矩求得的單位長度內(nèi)的板底鋼筋數(shù)量均勻配置，在邊板帶上，按中間板帶內(nèi)的單位長度上的鋼筋數(shù)量的一半均勻配置，支座處的負彎矩鋼筋不予減小，沿支座均勻配置。按塑性理論計算時，板的跨內(nèi)及支座截面鋼筋通常均勻設(shè)置,其余構(gòu)造要求均同單向板。

雙向板配筋時板帶的劃分(a)平行于Ly方向的配筋；(b)平行于Lx方向的配筋第38頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月樓梯一、概述二、現(xiàn)澆板式樓梯的計算與構(gòu)造適用范圍：跨度不大（梯段水平投影長度≤3m），活荷載較小時。

組成部分：梯段板、平臺板、平臺梁。

返回板式樓梯梁式樓梯第39頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

1、梯段板1）厚度：取l0(1/25~1/30)（l0為梯段板水平方向的跨度）。2）荷載：活荷載、踏步自重、斜板自重。注意：活荷載沿水平方向布置，而斜板的自重卻是沿板的傾斜方向分布，為計算方便，一般將荷載均換算成沿水平方向分布再進行計算。踏步自重亦折算為沿水平方向布置的均布線荷載。3）計算單元：可取1m寬的板帶或整個梯段板。4）計算簡圖：簡化為計算跨度按斜板水平投影長度取值，荷載為沿斜板水平投影長度上的均布荷載的水平簡支板。返回圖2.5.4板式樓梯第40頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月5）內(nèi)力計算：彎矩：剪力：

6）配筋：彎起式或分離式。2、平臺板一般按單向板計算，當板兩邊均與梁整體連接時，板的跨中彎矩可按計算，當板的一邊與梁整體連接而另一邊支承在墻上時，跨中彎矩按計算3、平臺梁：按簡支的倒L型梁計算，平臺梁截面高度一般取h≥l0/12(l0為平臺梁計算跨度)考慮平臺梁對梯段板的約束返回板式樓梯斜板配筋方案第41頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月三、現(xiàn)澆梁式樓梯的計算與構(gòu)造適用范圍：跨度及荷載較大時組成部分：踏步板、梯段斜梁、平臺梁平臺板1、踏步板：兩端支承在梯段斜梁上的單向板，通常取一個踏步為計算單元，并將梯形截面按面積相等的原則簡化為同寬度的矩形截面簡支梁計算。構(gòu)造要求：斜板厚度取30~40mm，每個踏步不宜少于28受力鋼筋。布置在踏步下面的斜板中，并沿梯段布置間距不大于250mm的分布鋼筋。2、梯段斜梁：按倒L形截面梁計算，踏步板下斜板為其受壓翼緣，截面高度一般取h≥l0/20。內(nèi)力計算原理同板式樓梯中梯段斜板.

返回(b)(c)

梁式樓梯(a)踏步板的計算簡圖；(b)樓梯斜梁的計算簡圖；(c)平臺梁的計算簡圖3、平臺梁與平臺板梁式樓梯的平臺梁、平臺板的計算與板式樓梯基本相同，不同之處在于，梁式樓梯中的平臺梁除承受平臺坂傳來的均布荷載和平臺梁自重外，還承受梯段斜梁傳來的集中荷載。第42頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

四、折線形樓梯的計算與構(gòu)造返回折線形板式樓梯(a)折線形板式樓梯的荷載(b)折線形板式樓梯在彎折處的配筋第43頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月雨棚

一、概述1、雨棚的類型：2、雨棚梁兼作過梁的懸挑板式雨棚的破壞形式：1）雨棚板在根部發(fā)生受彎斷裂破壞；2）雨棚梁受彎、剪、扭發(fā)生破壞；3）雨棚發(fā)生整體傾覆破壞。二、雨棚的設(shè)計一）雨棚板的設(shè)計：懸臂板，按受彎構(gòu)件設(shè)計，板厚取ln/12。當雨棚板挑出長度ln＝0.6～1m時，板根部厚度通常≥70mm；當挑出長度ln≥1.2m時，板根部厚度不小于80mm，端部厚度不小于50mm。板承受的荷載除永久荷載和均布活荷載外，還應考慮施工或檢修荷載（沿板寬每隔1m考慮一個1KN的集中荷載，作用于板端）。二）雨棚梁的設(shè)計：1）構(gòu)造尺寸：梁寬——同墻厚梁高——同普通梁，但需為磚的模數(shù)。2）荷載類型：雨棚板傳來的荷載梁上的墻重及樓板傳來的荷載3）荷載計算：雨棚板傳來的荷載：恒荷載+MAX（均布活荷載、雪荷載）恒荷載+施工荷載或檢修荷載（每隔1m考慮1KN）梁上的墻重及樓板傳來的荷載：見下圖：

返回雨篷計算簡圖第44頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月4）內(nèi)力計算：彎矩、剪力和扭矩注意：計算扭矩時應分別計算兩種不同荷載組合下的扭矩并取大值。三）雨棚的整體傾覆驗算：Mr≥Mov式中Mr——抗傾覆力矩設(shè)計值，取0.8Grl2Gr_——雨棚抗傾覆力矩荷載，取雨棚梁尾端上部450擴散角范圍（水平長度為l3）內(nèi)的墻體與樓面恒荷載標準值之和，見下圖。

hw≥ln時，梁、板荷載不考慮，反之全考慮墻體荷載：hw＜ln/3時全部考慮hw≥ln/3時按高度為ln/3的均布墻體自重考慮樓板荷載：返回第45頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

1.雨蓬板上均布荷載在雨蓬梁上產(chǎn)生的單位長度上的扭矩tq為:

雨篷梁的扭矩圖由在雨蓬梁支座處產(chǎn)生的最大扭矩Tmax為:l0—雨蓬梁的凈跨度；l—雨蓬板的懸挑長度；b—雨蓬梁的截面寬度

2.在均布荷載g和施工、檢修集中荷載Q作用下，梁上沿單位長度上的線扭矩為tq及雨蓬梁的最大扭矩Tmax為:3.比較兩種結(jié)果，取其中最不利者作為最后的計算扭矩。

第46頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、雨棚的配筋：雨棚板的配筋按懸臂板計算，但必須配分布鋼筋，受力鋼筋必須伸入雨棚梁并與梁中鋼筋連接。雨棚梁按彎剪扭構(gòu)件設(shè)計配筋的，其箍筋必須按抗扭鋼箍要求制作。具體配筋構(gòu)造見右圖：返回三）雨棚的整體傾覆驗算：Mr≥MovMr——抗傾覆力矩設(shè)計值，取0.8Grl2Gr_——雨棚抗傾覆力矩荷載，取雨棚梁尾端上部450擴散角范圍（水平長度為l3）內(nèi)的墻體與樓面恒荷載標準值之和，見下圖。第47頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

第三章單層工業(yè)廠房

主要內(nèi)容：單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成與受力特點，構(gòu)件選型支撐的種類及作用，排架計算，獨立基礎(chǔ)設(shè)計。

大綱要求：重點掌握單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成與受力特點，柱下獨立基礎(chǔ)的設(shè)計方法，一般了解排架結(jié)構(gòu)計算簡圖及內(nèi)力分析方法。單廠組成與特點單廠構(gòu)件選型與支撐布置排架計算返回第48頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)組成與受力特點

一、結(jié)構(gòu)組成1、橫向承重結(jié)構(gòu)形式：排架、剛架排架：柱與屋架或屋面梁鉸接而與基礎(chǔ)剛接剛架：柱與橫梁剛接

重點：鋼筋混凝土鉸接排架結(jié)構(gòu)2、屋蓋結(jié)構(gòu)：承重與維護1）有檁體系：小型屋面板、檁條和屋架（包括屋蓋支撐）2）無檁體系：大型屋面板（包括天溝板）、屋面梁或屋架（包括屋蓋支撐）3、吊車梁：承受并傳遞吊車荷載（豎向荷載——吊車自重及吊物重；水平荷載——吊車啟動或制動時產(chǎn)生），聯(lián)系縱向柱列。4、排架柱：最主要的受力構(gòu)件，承受所有荷載并傳遞給柱基。5、聯(lián)系梁、基礎(chǔ)梁：承受維護結(jié)構(gòu)荷載并聯(lián)系縱向柱列。6、抗風柱：傳遞山墻風荷載給屋蓋和基礎(chǔ)。7、基礎(chǔ)：承受排架及基礎(chǔ)梁傳來的荷載并擴散傳給地基。返回第49頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月返回第50頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月二、受力特點實際狀況：廠房空間工作，即某一構(gòu)件受力時，所有構(gòu)件均產(chǎn)生內(nèi)力。設(shè)計處理：將廠房結(jié)構(gòu)沿縱、橫兩個主軸方向按橫向平面排架和縱向平面排架分別計算。1、橫向平面排架：受荷：見右圖。特點：承擔大部分主要荷載，跨度大，柱根數(shù)少，柱中內(nèi)力大剛度差。2、縱向平面排架：受荷：見右圖。特點：主要承擔縱向水平荷載，剛度大，內(nèi)力小，一般可不做計算。返回第51頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月一）橫向排架：橫梁（屋面梁或屋架）、橫向柱列、基礎(chǔ)傳力途徑：二）縱向排架：縱向柱列、吊車梁、聯(lián)系梁、基礎(chǔ)等傳力途徑：作用：1、保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度；2、承受荷載

第52頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型與支撐布置

一、標準結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型1、屋面板與檁條：見教材。2、屋面梁與屋架：見教材，注意屋面梁與各類型屋架的適用范圍。3、吊車梁：見教材。

二、柱的選型1、矩形柱：外型簡單，施工方便，費材，自重大，僅用于一般小型廠房或上柱，截面高度不大于500mm。2、I形柱：自重較輕，受力較矩形柱合理，廣泛用于各類中型廠房。3、雙肢柱：進一步將I形柱腹板挖空形成，更省料，適用于重型廠房。

三、基礎(chǔ)選型1、類型：杯形基礎(chǔ)，殼體基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)，爆擴短樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)。2、影響柱基選擇的因素：上部結(jié)構(gòu)荷載的性質(zhì)、大小，工程地質(zhì)條件。3、杯形基礎(chǔ)形式：階形與錐形（見右圖）。注意：基礎(chǔ)需深埋時采用高杯基礎(chǔ)。返回第53頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月四、結(jié)構(gòu)布置1、柱網(wǎng)布置：確定柱子縱向定位軸線之間的距離（跨度）和橫向定位軸線之間的距離（柱距）。布置原則如下：1）符合生產(chǎn)工藝和正常使用的要求；2）建筑和結(jié)構(gòu)經(jīng)濟合理；3）施工方法上具有先進性；4）符合廠房建筑統(tǒng)一化基本原則；5）適用生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求。2、變形縫：伸縮縫、沉降縫、防震縫。3、支撐的布置：A、屋蓋支撐1）屋架之間的垂直支撐和水平系桿；2）屋架之間的橫向水平支撐；返回第54頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月橫向水平支撐是由交叉角鋼和屋架上弦或下弦組成的水平架，布置在廠房端部及溫度區(qū)段兩端的第一或第二柱間。當屋蓋結(jié)構(gòu)的縱向水平面內(nèi)的剛度不足，具有以下情況之一時，應設(shè)置上弦橫向水平支撐：（a）跨度較大的無檁體系屋蓋，當屋面板與屋架連接的焊接質(zhì)量不能保證，且山墻抗風柱與屋架上弦連接時。若能保證大型屋面板與屋架或屋面梁有三點焊接且屋面板縱肋間的空隙用C15或C20細石混凝土灌實，則可認為無檁體系屋蓋剛度相當大，無須設(shè)置上弦橫向水平支撐。（b）屋面設(shè)置了天窗且天窗通到廠房端的第二柱間或通過伸縮縫時，應在第一或第二柱間的天窗范圍內(nèi)設(shè)置上弦橫向水平支撐，并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置一至三道通長的受壓系桿。（c）當采用鋼筋混凝土拱形或梯形屋架的屋蓋系統(tǒng)時，應在每一個伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間布置上弦橫向水平支撐。當具有以下情況之一時，應設(shè)下弦橫向水平支撐：（a）山墻抗風柱與屋架下弦連接，縱向水平力通過下弦傳遞時；（b）廠房內(nèi)有較大的振動源，如設(shè)有硬鉤橋式吊車，或5t及其以上的鍛錘時；（c）有縱向運行的懸掛吊車（或電葫蘆），且吊點設(shè)在屋架上弦時，可在懸掛吊車軌道盡頭的柱間設(shè)置。第55頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月返回第56頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月3）屋架之間的縱向水平支撐；4）天窗架支撐。B、柱間支撐：作用：

返回提高廠房縱向剛度和穩(wěn)定性設(shè)置位置：伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央的柱間第57頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月·

縱向水平支撐一般是由交叉角鋼、直腹桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向水平桁架。其作用是加強屋蓋結(jié)構(gòu)的橫向水平剛度?！?/p>

當具有下列情況之一時，應設(shè)置縱向水平支撐：(a)當廠房內(nèi)設(shè)有托架時，將縱向水平支撐布置在托架所在的柱間，并向兩端各延伸一個柱間；(b)當廠房內(nèi)設(shè)有軟鉤橋式吊車但廠房高度大，吊車噸位較重(如等高多跨廠房柱高大于15m，起重量大于50噸)；(c)當廠房內(nèi)設(shè)有硬鉤橋式吊車或5t及以上鍛錘時；當?shù)踯噰嵨淮蠡驈S房剛度有特殊要求時，可沿中間柱列適當增設(shè)縱向水平支撐?！ぎ斣O(shè)置下弦縱向水平支撐時為保證廠房空間剛度，必須同時設(shè)置相應的下弦橫向水平支撐，形成封閉的水平支撐系統(tǒng)?！ご怪敝我话阌山卿摋U件與屋架直腹桿或天窗架的立柱組成的垂直桁架，其形式為十字交叉形或W形。(a)當廠房跨度小于18m且無天窗時，一般可以不設(shè)垂直支撐和水平系桿；(b)當廠房跨度為18~30m，屋架間距為6m，采用大型屋面板時，應在每一伸縮縫區(qū)的端部第一或第二柱間設(shè)置一道垂直支撐；(c)跨度大于30m時，應在屋架跨度1/3左右的節(jié)點處設(shè)置兩道垂直支撐，當屋架端部高度大于12m時，還應在屋架兩端各布置一道垂直支撐；(d)當廠房伸縮縫區(qū)段大于90m時，還應在柱間支撐柱距內(nèi)增設(shè)一道垂直支撐。

第58頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月B、柱間支撐：作用：提高廠房縱向剛度和穩(wěn)定性。設(shè)置位置：伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央的柱間。柱間支撐有下列情況之一時設(shè)置：(a)廠房內(nèi)設(shè)有重級工作制吊車，或中輕工作制吊車起重量在10t及以上時；(b)廠房跨度在18m及18m以上，或柱高在8m及8m以上時；(c)縱向柱的總數(shù)每排在7根以下時；(d)設(shè)有3t以上的懸掛吊車時；(e)露天吊車棧橋的柱列。第59頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、抗風柱的布置：

返回第60頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月5、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁的布置1）圈梁：設(shè)在墻內(nèi)，與柱用鋼筋連接，不承受墻體自重。作用：將墻體與廠房柱箍在一起，加強廠房的整體剛度。布置原則：詳見教材。2）連系梁：連系縱向柱列，增強廠房縱向剛度，并將風荷載傳給縱向柱列，并承受其上墻體重力。3）過梁：承受門窗洞口上部墻體的重力。注意：進行廠房結(jié)構(gòu)布置時，應盡可能將圈梁、連系梁、過梁結(jié)合起來。4）基礎(chǔ)梁：布置要求：詳見教材。返回第61頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月排架計算一、排架計算簡圖1、基本假定：1）排架柱上端鉸接于屋架（或屋面梁），下端嵌固于基礎(chǔ)頂面。2）橫梁（屋架或屋面梁）為軸向變形可忽略不計的剛桿。2、排架受荷總圖及計算單元：返回第62頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月3、單跨排架計算簡圖：返回第63頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月柱總高H＝柱頂標高－基礎(chǔ)頂面標高；上柱總高H1＝柱頂標高－牛腿頂面標高；牛腿頂面標高＝吊車軌頂標高－吊車梁高度－軌道構(gòu)造高度二、排架荷載計算1、恒載(1)屋蓋恒載G1

屋蓋恒載包括屋蓋構(gòu)造層（找平層、保溫層、防水層等）、屋面板、天窗架、屋架或屋面梁、屋蓋支撐以及與屋架連接的各種管道等的重力荷載。計算單元范圍內(nèi)屋蓋的總重力荷載是通過屋架或屋面梁的端部以豎向集中力的形式傳至柱頂，其作用點位于屋架上、下弦?guī)缀沃行木€匯交處（或屋面梁梁端墊板中心線處），一般在廠房縱向定位軸線內(nèi)側(cè)150mm處；(2)懸墻自重重力荷載G5(3)吊車梁和軌道及連接件重力荷載G3

吊車梁和軌道及連接件重力荷載可以從有關(guān)標準圖集中直接查得，軌道及連接件重力荷載也可以按估算。G3的作用點一般距縱向定位軸線750mm，當為重級工作制需設(shè)走道板或Q≥50t時，可取為1000mm。

(4)柱自重重力荷載上柱自重重力荷載G2和下柱自重重力荷載G4分別作用于各自截面的幾何中心線上，其中G2對下柱截面幾何中心線有一偏心矩第64頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月２.屋面活荷載Q1按屋面水平投影面積計算，取積灰荷載和max{屋面均布活載、雪載}3.風荷載

(1)作用在排架柱頂以下墻面上的水平風荷載近似按均布荷載計算，其風壓高度變化系數(shù)可根據(jù)柱頂標高確定。柱頂以下墻面上的均布荷載可按下列公式計算：（2）作用在排架柱頂以上屋蓋上的風荷載仍取為垂直于屋面的均布荷載，但僅考慮其水平分力對排架的作用，且以水平集中荷載的形式作用在排架柱頂，其風壓高度變化系數(shù)有矩形天窗時，按天窗檐口標高計算；無矩形天窗時，按廠房檐口標高或柱頂標高計算。其計算公式為：排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時，應考慮左吹風和右吹風兩種情況。第65頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月4.吊車荷載（1）吊車豎向荷載Dmax、Dmin——支座最大、最小垂直反力標準值，利用影響線求得，如圖示；吊車最大輪壓Fpmax，最小輪壓Fpmin，F(xiàn)pmax和Fpmin同時出現(xiàn)，則說明：計算排架考慮多臺吊車豎向荷載時，對單跨廠房的每個排架，參與組合的吊車臺數(shù)不宜多于2臺；對多跨廠房的每個排架，不宜多于4臺。當某跨近期及遠期均肯定只設(shè)一臺吊車時，方可按一臺考慮。（2）橫向水平荷載Tmax

取值如下：對于軟鉤吊車：當額定起重量不大于10t時，應取0.12；當額定起重量為16~50t時，應取0.10；當額定起重量不小于75t時，應取0.08；對硬鉤吊車取0.2第66頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）吊車縱向水平荷載T0

吊車縱向水平荷載標準值，按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的采用，即

n—施加在一邊軌道上所有剎車輪數(shù)之和，對于一般的四輪吊車，n=1說明：①Tmax方向可左可右；②無論單跨或多跨廠房最多考慮兩臺吊車同時剎車；③計算T0時，不論單跨或多跨最多考慮兩臺；④當廠房縱向水平有柱間支撐時，全部吊車縱向水平荷載T0由柱間支撐承受；當廠房無柱間支撐時，全部吊車縱向水平荷載由同一伸縮縫區(qū)段內(nèi)的全部柱承受,并按縱向柱的側(cè)移剛度大小分配。三、內(nèi)力計算各荷載單獨作用其上，分別算出其內(nèi)力。對于單跨排架，單獨作用其上的荷載有8種

第67頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月四、排架柱的最不利內(nèi)力組合一）控制截面3－3：上柱底面1－1；牛腿頂面2－2；下柱底面二）荷載組合：《規(guī)范》要求，取下列最不利組合：由可變荷載效應控制的組合：由永久荷載效應控制的組合：說明：1、考慮多臺吊車荷載組合時：豎向荷載，對單層單跨廠房按不多于兩臺考慮，對單層多跨廠房按不多于四臺考慮；水平荷載，對單跨或多跨廠房的每個排架，參與組合的吊車臺數(shù)不應多余兩臺。參與組合的吊車臺數(shù)吊車工作制A1～A5（輕、中級）A6～A8（重級）20.90.9530.850.9040.80.852、由于多臺吊車同時滿載的情況可能性較小，所以當多臺吊車參與組合時，其內(nèi)力應乘以相應的荷載折減系數(shù)，如右表第68頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月三）最不利內(nèi)力組合1、＋Mmax及相應的N、V；2、－Mmax及相應的N、V；3、Nmax及相應的M、V；4、Nmin及相應的M、V。說明：1）1、2、4為避免大偏壓破壞；1、2、3為避免小偏壓破壞；2）對于3、4兩種組合，當N為最大或最小時，可能的相應彎矩不只是一種（原因：水平荷載作用時，N＝0，但M不為0），注意選擇組合項；3）對于雙肢柱，其腹板配筋是由剪力控制，故還需考慮：＋Vmax及相應的M、N；－Vmax及相應的M、N注意：1）恒載是永存的，無論何種組合均必須參與；2）同一臺吊車的Dmax、Dmin是同時作用的，不能只擇其一；3）同一臺吊車的Tmax同時作用于左右柱上，方向可左可右；4）同一臺吊車的Dmax、Tmax不一定同時產(chǎn)生，有Dmax時不一定有Tmax，但有Tmax時則一定有Dmax（或Dmin）；5）左右風不可能同時產(chǎn)生，二者只擇其一；6）在組合Nmax、Nmin時，應使相應的±M也盡可能大些，這樣更為有利；7）在組合±Mmax時，有時雖然M不為最大，但其相應的N比±Mmax時的N大得多（小偏壓）或小得多（大偏壓），則也有可能更為不利；故上述六種組合，不一定包括了所有可能的不利組合。第69頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月單層廠房排架柱設(shè)計

選擇柱的形式→確定截面尺寸→荷載計算→內(nèi)力計算→內(nèi)力組合→配筋計算→牛腿設(shè)計→吊裝驗算一、截面設(shè)計：一）使用階段計算：1、截面尺寸：上柱（矩形），下柱（矩形或工形）2、內(nèi)力組合的取舍（M、N、V）3、配筋計算要點：矩形或工形等實腹柱（M、N）→偏壓構(gòu)件計算；雙肢柱（M、N、V）二）施工階段吊裝驗算要點(承載力、裂縫寬度驗算)注意：1、自重×1.5動力系數(shù)；2、結(jié)構(gòu)重要性降低一級，一般γ0＝0.9；3、混凝土強度取吊裝時實際強度，一般>70％實際強度4、柱在吊裝時的荷載短期效應下的最大裂縫寬度不大于0.15mm~0.2mm。第70頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、柱的吊裝驗算：截面的簡化、配筋圖的簡化1、吊裝方式：平吊，翻轉(zhuǎn)900起吊。當柱中鋼筋能滿足運輸、吊裝時的承載力和裂縫驗算的要求時宜采用平吊，反之采用翻身吊。

返回第71頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月當承載力裂縫寬度驗算不滿足要求時，應先采用調(diào)整或增設(shè)吊點以減小彎矩的方法或采取臨時加固措施來解決。當采用這些方法或措施有困難時，可采用增大混凝土強度等級或增加縱筋數(shù)量的方法。三、牛腿設(shè)計一）牛腿的受力特征及破壞形態(tài)短牛腿：長牛腿：（按懸臂梁設(shè)計）a——豎向荷載合力作用點至牛腿根部柱邊緣水平距離1、牛腿的受力特點：從光彈性試驗知：①牛腿頂部上邊緣附近存在著與上邊緣平行的主拉應力；②牛腿斜邊附近的主壓力軌跡線大體與ab平行；③上柱根部與牛腿交界線附近存在著應力集中現(xiàn)象。2、破壞形態(tài)：①壓彎破壞：縱筋配筋率偏?、谛眽浩茐模号Ｍ瘸休d力計算的依據(jù)模式。③剪切破壞：牛腿與下柱的交接面上出現(xiàn)一系列短而細的斜裂縫

當承載力裂縫寬度驗算不滿足要求時，應先采用調(diào)整或增設(shè)吊點以減小彎矩的方法或采取臨時加固措施來解決。當采用這些方法或措施有困難時，可采用增大混凝土強度等級或增加縱筋數(shù)量的方法。三、牛腿設(shè)計一）牛腿的受力特征及破壞形態(tài)短牛腿：長牛腿：（按懸臂梁設(shè)計）a——豎向荷載合力作用點至牛腿根部柱邊緣水平距離1、牛腿的受力特點：從光彈性試驗知：①牛腿頂部上邊緣附近存在著與上邊緣平行的主拉應力；②牛腿斜邊附近的主壓力軌跡線大體與ab平行；③上柱根部與牛腿交界線附近存在著應力集中現(xiàn)象。2、破壞形態(tài)：①壓彎破壞：縱筋配筋率偏小②斜壓破壞：牛腿承載力計算的依據(jù)模式。③剪切破壞：牛腿與下柱的交接面上出現(xiàn)一系列短而細的斜裂縫

第72頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月二）牛腿截面尺寸的確定1、牛腿寬度同柱寬；2、牛腿外邊緣高和底面傾斜角：牛腿外邊緣高h1≥1/3h,200mm,一般取h1＝200～300mm；牛腿底面傾斜角α≤450，一般取α＝4503、牛腿總高h：由斜截面抗裂條件控制式中—分別為作用于牛腿頂部按荷載標準組合計算的豎向力和水平拉力值；—裂縫控制系數(shù)，對支承吊車梁的牛腿，取，其它牛腿，取；a—豎向力的作用點至下柱邊緣的水平距離，此時應考慮安裝偏差20mm，當考慮20mm安裝偏差后的豎向力作用線仍位于下柱截面以內(nèi)時，取a=0；b—牛腿寬度；h0—牛腿與下柱交接處的豎向截面有效高度，取，當時，??；第73頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月4、墊板局部承壓驗算A—局壓面積若不滿足時：①應采取加大受壓面積；

②提高混凝土強度等級；③在牛腿表面設(shè)置鋼筋網(wǎng)等。三）牛腿配筋計算與構(gòu)造要求1、配筋計算:通過上述分析可將牛腿看作：縱筋為水平拉桿，混凝土壓力帶為壓桿的三角形桁架，如圖示：故：令:則有：注：a應考慮20mm的安裝偏差，當a<0.3h0時，取a＝0.3h0第74頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月2、構(gòu)造要求：見圖示1）縱筋：縱向受拉鋼筋宜采用HRB335或HRB400級鋼筋，根數(shù)不宜少于4根，直徑不應小于12mm。

0.2%bh0或0.45bh0ft/fY

≤As≤0.6%bh02)彎筋：a/h0≥0.3時應設(shè)置彎筋以限制牛腿斜裂縫的開展彎起鋼筋宜采用HRB335或HRB400級鋼筋，并宜設(shè)置在牛腿上部l/6~l/2之間的范圍內(nèi),其截面面積不宜小于牛腿縱向受拉鋼筋截面積的1/2，其根數(shù)不宜小于2根，直徑不宜小于12mm。3）箍筋：水平箍筋的直徑應取8～12mm，間距120~150mm，且在上部2h0/3范圍內(nèi)的水平箍筋總截面面積不應小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的1/2。

第75頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

四、柱下單獨基礎(chǔ)設(shè)計（只對軸心受壓基礎(chǔ)作要求1、基礎(chǔ)底面尺寸的確定確定：假定基底壓應力p均布

式中f——經(jīng)深度和寬度修正后的地基承載力設(shè)計值以kN/m2計。

設(shè)γ為基礎(chǔ)及其上填土的平均重度，H為基礎(chǔ)的埋置深度，則G=AHγ，代入得：返回gHfNA-3fAGNp￡+=第76頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、地基基礎(chǔ)的破壞形式：3、基礎(chǔ)高度的確定：滿足構(gòu)造要求和抗沖切承載能力的要求。設(shè)計處理：先根據(jù)構(gòu)造要求和設(shè)計經(jīng)驗初步確定基礎(chǔ)高度，然后進行抗沖切驗算。1）對現(xiàn)澆柱下基礎(chǔ)，為錨固柱中縱向受力鋼筋，要求基礎(chǔ)有效高度2）對預制柱下基礎(chǔ)，為嵌固柱子，要求杯口有足夠的深度H1；為抵抗吊裝時柱對杯底底板的沖擊，要求杯底有足夠的厚度a1；為使預制柱與基礎(chǔ)牢固結(jié)合，柱與杯底之間應留空50mm，故h≥H1+a1+50式中，H1，a1表11—6與11—7。H1

返回第77頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月返回第78頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月ps4、抗沖切驗算荷載：向下的軸心壓力N和向上的土壤凈反力Pn

柱基的沖切破壞

驗算公式：

式中各項含義及取值詳見書P363~364頁

Fl返回第79頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月5、基礎(chǔ)底板配筋計算在地基反力的作用下，柱下單獨基礎(chǔ)可視為雙向挑出并固定于柱周邊的懸臂板，其單向配筋可按柱邊截面計算，當為階梯形柱時，還應按變階處截面計算?；A(chǔ)一般不需進行剪力配筋。計算各向彎矩時，可將基礎(chǔ)底板劃分為四塊梯形，將此梯形面積上的地基凈反力的合力Q乘以其作用點到柱邊的距離e即得柱邊截面彎矩。如沿長邊a方向：式中0.9——根據(jù)經(jīng)驗確定的內(nèi)力臂系數(shù)返回第80頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月6、基礎(chǔ)的配筋構(gòu)造要求返回第81頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月第四章多層框架結(jié)構(gòu)

主要內(nèi)容：多層框架的結(jié)構(gòu)布置，框架計算簡圖，內(nèi)力分析方法，內(nèi)力組合，配筋計算，框架抗震要求。

大綱要求：重點掌握框架的結(jié)構(gòu)布置，計算簡圖的確定，構(gòu)造要求；了解框架內(nèi)力計算與內(nèi)力組合。返回概述多層框架體系的結(jié)構(gòu)布置框架桿件的截面尺寸和計算簡圖框架內(nèi)力計算與內(nèi)力組合框架梁柱截面配筋及構(gòu)造要求第82頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月第一講概述一、高層建筑常用結(jié)構(gòu)體系1、框架結(jié)構(gòu)體系：2、剪力墻結(jié)構(gòu)體系：3、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系：4、筒體結(jié)構(gòu)體系：框架—筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、束筒結(jié)構(gòu)返回第83頁，課件共96頁，創(chuàng)作于2023年2月二、多層房屋的結(jié)構(gòu)類型1、全框架結(jié)構(gòu)：1）現(xiàn)澆整體式框架優(yōu)點：整體性及抗震性好，建筑平面布置靈活；缺點：現(xiàn)場工程量大，模板耗費多，工期較長。2）裝配式框架：預制構(gòu)件后在現(xiàn)場焊接裝配。優(yōu)點：節(jié)約模板，工期短，便于機械化施工，改善勞動條件；缺點：構(gòu)件預埋件多，用鋼量大，