鋼筋混凝土設(shè)計(jì) 單層工業(yè)廠房

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1、1鋼筋混凝土設(shè)計(jì)鋼筋混凝土設(shè)計(jì) 單層工業(yè)廠房單層工業(yè)廠房第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 3.5 3.5 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖1 1 排架計(jì)算見(jiàn)圖排架計(jì)算見(jiàn)圖第1頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有恒載恒載、屋面活荷載屋面活荷載、雪荷載雪荷載、積灰荷積灰荷載載、吊車荷載吊車荷載和和風(fēng)荷載風(fēng)荷載等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計(jì)算單元范圍等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計(jì)算單元

2、范圍內(nèi)。內(nèi)。（1）恒載恒載：屋蓋自重屋蓋自重G1 ：屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、天屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、天窗架、屋面構(gòu)造層以及屋蓋支撐等重力荷載。窗架、屋面構(gòu)造層以及屋蓋支撐等重力荷載。懸墻自重懸墻自重G2：當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí)，排架柱承受著計(jì)算當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí)，排架柱承受著計(jì)算單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等重力荷載。單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等重力荷載。吊車梁和軌道及連接件自重吊車梁和軌道及連接件自重G3。柱自重柱自重G4（G5）：第2頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 2 2 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 恒載

3、作用位置及相應(yīng)的恒載作用位置及相應(yīng)的排架計(jì)算簡(jiǎn)圖排架計(jì)算簡(jiǎn)圖2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第3頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 （2）屋面活荷載屋面活荷載 ：包括屋面均布活荷載、屋面雪荷載和屋面積灰荷載包括屋面均布活荷載、屋面雪荷載和屋面積灰荷載三部分。其荷載分項(xiàng)系數(shù)均為。三部分。其荷載分項(xiàng)系數(shù)均為。屋面均布活荷載屋面均布活荷載：屋面水平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按屋面水平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列情況?。翰簧先说奈菝鏋橄铝星闆r?。翰簧先说奈菝鏋?；上人的屋面為；上人的屋面為2。屋面雪荷載屋面雪荷載：

4、屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2)式中式中:為基本雪壓為基本雪壓(kN/m2)；為屋面積雪分布系數(shù)。為屋面積雪分布系數(shù)。屋面積灰荷載屋面積灰荷載：對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其臨近建筑時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其臨近建筑時(shí)，應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。屋屋面面均均布布活活荷荷載載不不與與雪雪荷荷載載同同時(shí)時(shí)考考慮慮，取取兩兩者者中中的的較較大大值值；當(dāng)當(dāng)有有屋屋面面積積灰灰荷荷載載時(shí)時(shí)，積積灰灰荷荷載載應(yīng)應(yīng)與與雪雪荷荷載載或或不不上上人人的的屋屋面面均均布布活活荷荷載載兩兩者中的較大值同時(shí)考慮。者中的較大值同時(shí)考慮。注

5、：注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第4頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 屋面活荷載作用下的排架計(jì)算簡(jiǎn)圖屋面活荷載作用下的排架計(jì)算簡(jiǎn)圖第5頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 吊車荷載示意圖吊車荷載示意圖第6頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3)(3)吊車荷載吊車荷載吊車荷載吊車荷載n n工作制：工作制：工作制：工作制：根據(jù)吊車荷載達(dá)到其額定值的頻繁程度將吊車工根據(jù)吊車荷載達(dá)到其額定值的頻繁程度將吊車工作制度分為輕級(jí)、中級(jí)、重

6、級(jí)、超重級(jí)。作制度分為輕級(jí)、中級(jí)、重級(jí)、超重級(jí)。n n吊車荷載分類吊車荷載分類吊車荷載分類吊車荷載分類：豎向荷載豎向荷載Dmax(Dmax(或或Dmin)Dmin)n n 橫向水平荷載橫向水平荷載TmaxTmax、TminTminn n 縱向水平荷載縱向水平荷載T Tn n豎向荷載：豎向荷載：豎向荷載：豎向荷載：當(dāng)小車吊在額定最大起重量當(dāng)小車吊在額定最大起重量QQ開(kāi)到大車一端的開(kāi)到大車一端的極限位置，該側(cè)的每個(gè)大車輪壓稱為吊車的最大輪壓極限位置，該側(cè)的每個(gè)大車輪壓稱為吊車的最大輪壓Pmax,k(Pmax,k(標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值)，另一側(cè)為最小輪壓，另一側(cè)為最小輪壓(標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值)Pmin,k)Pmi

7、n,k。吊車。吊車輪壓應(yīng)考慮數(shù)臺(tái)吊車不利組合：輪壓應(yīng)考慮數(shù)臺(tái)吊車不利組合：n n單跨廠房最多考慮兩臺(tái)吊車；多跨廠房最多考慮四臺(tái)吊車。單跨廠房最多考慮兩臺(tái)吊車；多跨廠房最多考慮四臺(tái)吊車。n n Pmax,kPmax,k根據(jù)吊車型號(hào)、規(guī)格等查閱產(chǎn)品目錄或起重運(yùn)輸機(jī)根據(jù)吊車型號(hào)、規(guī)格等查閱產(chǎn)品目錄或起重運(yùn)輸機(jī)械專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)械專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ZQ(ZQ工一工一62)62)得到。四輪吊車：得到。四輪吊車：n n 2(Pmax,k+Pmin,k)=(Q1,k+Q2,k+Q,k)g2(Pmax,k+Pmin,k)=(Q1,k+Q2,k+Q,k)gn n 設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值:標(biāo)準(zhǔn)值乘標(biāo)準(zhǔn)值乘第7頁(yè)/共113頁(yè)2

8、2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3)(3)吊車荷載吊車荷載吊車荷載吊車荷載n n 吊車是移動(dòng)的，吊車豎向荷載組合值用影響線計(jì)算。吊車是移動(dòng)的，吊車豎向荷載組合值用影響線計(jì)算。n n兩臺(tái)吊車滿載并行，其中一臺(tái)的一個(gè)輪子（與另一吊車相兩臺(tái)吊車滿載并行，其中一臺(tái)的一個(gè)輪子（與另一吊車相兩臺(tái)吊車滿載并行，其中一臺(tái)的一個(gè)輪子（與另一吊車相兩臺(tái)吊車滿載并行，其中一臺(tái)的一個(gè)輪子（與另一吊車相鄰）正好位于計(jì)算排架柱上，另一臺(tái)吊車與它緊靠在一起鄰）正好位于計(jì)算排架柱上，另一臺(tái)吊車與它緊靠在一起鄰）正好位于計(jì)算排架柱上，另一臺(tái)吊車與它緊靠在一起鄰）正好位于計(jì)算排架柱上，另一臺(tái)

9、吊車與它緊靠在一起的時(shí)候，傳給柱子上的壓力為最大。當(dāng)一邊柱子承受由的時(shí)候，傳給柱子上的壓力為最大。當(dāng)一邊柱子承受由的時(shí)候，傳給柱子上的壓力為最大。當(dāng)一邊柱子承受由的時(shí)候，傳給柱子上的壓力為最大。當(dāng)一邊柱子承受由PmaxPmax產(chǎn)生的最大豎向荷載產(chǎn)生的最大豎向荷載產(chǎn)生的最大豎向荷載產(chǎn)生的最大豎向荷載DmaxDmax時(shí)，另一邊柱子承受最小時(shí)，另一邊柱子承受最小時(shí)，另一邊柱子承受最小時(shí)，另一邊柱子承受最小豎向荷載豎向荷載豎向荷載豎向荷載DminDmin，DmaxDmax和和和和DminDmin同時(shí)出現(xiàn)。同時(shí)出現(xiàn)。同時(shí)出現(xiàn)。同時(shí)出現(xiàn)。第8頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架

10、結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析吊車豎向荷載吊車豎向荷載：和和 的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算式中式中 、表示第表示第 臺(tái)吊車的最大輪壓和最小輪壓；臺(tái)吊車的最大輪壓和最小輪壓；與吊車輪壓相對(duì)應(yīng)的支座反力影響線的豎向坐標(biāo)值。與吊車輪壓相對(duì)應(yīng)的支座反力影響線的豎向坐標(biāo)值。當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。注：注：計(jì)計(jì)算算排排架架考考慮慮多多臺(tái)臺(tái)吊吊車車豎豎向向荷荷載載時(shí)時(shí)，對(duì)對(duì)單單跨跨廠廠房房的的每每個(gè)個(gè)排排架架，參參與與組組合合的的吊吊車車臺(tái)臺(tái)數(shù)數(shù)不不宜宜多多于于2臺(tái)臺(tái)；對(duì)對(duì)多多跨跨廠廠房房的的每每個(gè)個(gè)排排架

11、架，不不宜宜多于多于4臺(tái)。臺(tái)。（3）吊車荷載吊車荷載：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第9頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3)(3)吊車荷載吊車荷載吊車荷載吊車荷載n n橫向水平制動(dòng)力可近似考慮由兩側(cè)排架柱各負(fù)擔(dān)一半。橫向水平制動(dòng)力可近似考慮由兩側(cè)排架柱各負(fù)擔(dān)一半。n n 作用點(diǎn)作用點(diǎn)作用點(diǎn)作用點(diǎn)：吊車的豎向輪壓處。吊車的豎向輪壓處。n n荷載規(guī)范荷載規(guī)范荷載規(guī)范荷載規(guī)范規(guī)定規(guī)定規(guī)定規(guī)定：吊車橫向水平荷載作用，單跨、多跨吊車橫向水平荷載作用，單跨、多跨均最多考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)制動(dòng)。均最多考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)制動(dòng)。吊車豎向荷載和橫向水平

12、荷載吊車豎向荷載和橫向水平荷載 第10頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3)(3)吊車荷載吊車荷載吊車荷載吊車荷載n n通常起重量通常起重量Q50tQ50t的橋式吊車，其大車總輪數(shù)為的橋式吊車，其大車總輪數(shù)為4 4，每個(gè)大車輪傳遞的吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，每個(gè)大車輪傳遞的吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值TkTk：n n TkTk（Q,k+Q1,kQ,k+Q1,k）g g n n橫向水平荷載系數(shù)橫向水平荷載系數(shù)(或小車制動(dòng)力系數(shù)或小車制動(dòng)力系數(shù))n n 對(duì)軟鉤吊車：對(duì)軟鉤吊車：n n 當(dāng)當(dāng)Q10tQ10t時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)QQ151550t50t時(shí)，；時(shí)

13、，；n n 當(dāng)當(dāng)Q75tQ75t時(shí)，；時(shí)，；n n 對(duì)硬鉤吊車：。對(duì)硬鉤吊車：。n n吊車在排架上產(chǎn)生最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值吊車在排架上產(chǎn)生最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tmax,kTmax,k時(shí)的吊車位置與產(chǎn)生時(shí)的吊車位置與產(chǎn)生DmaxDmax、DminDmin相同。排架柱所相同。排架柱所受的最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值受的最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值TmaxTmax，k k可由影響線可由影響線求得求得 第11頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析吊車橫向水平荷載吊車橫向水平荷載：吊車總的橫向水平荷載可按下式取值：吊車總的橫向水平荷載可按下式取值：式中式

14、中 吊車的額定起重量；吊車的額定起重量；小車重量；小車重量；重力加速度；重力加速度；橫向水平荷載系數(shù)。橫向水平荷載系數(shù)。對(duì)對(duì)于于一一般般四四輪輪橋橋式式吊吊車車，大大車車每每一一輪輪子子傳傳遞遞給給吊吊車車梁梁的的橫橫向向水平制動(dòng)力水平制動(dòng)力 為：為：式中式中 為第為第 個(gè)大車輪子的橫向水平制動(dòng)力。個(gè)大車輪子的橫向水平制動(dòng)力。考慮多臺(tái)吊車水平荷載時(shí)，對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參考慮多臺(tái)吊車水平荷載時(shí)，對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于與組合的吊車臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于2臺(tái)。臺(tái)。注：注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第12頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房

15、結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析吊車縱向水平荷載吊車縱向水平荷載：吊吊車車縱縱向向水水平平荷荷載載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值值T0，按按作作用用在在一一邊邊軌軌道道上上所所有有剎剎車車輪輪的的最大輪壓之和的最大輪壓之和的10%采用，即采用，即式式中中，n為為施施加加在在一一邊邊軌軌道道上上所所有有剎剎車車輪輪數(shù)數(shù)之之和和，對(duì)對(duì)于于一一般般的的四四輪輪吊車，吊車，n=1。無(wú)論單跨或多跨廠房，在計(jì)算吊車縱向水平荷載時(shí)，一側(cè)的無(wú)論單跨或多跨廠房，在計(jì)算吊車縱向水平荷載時(shí)，一側(cè)的整個(gè)縱向排架上最多只能考慮整個(gè)縱向排架上最多只能考慮2臺(tái)吊車。臺(tái)吊車。注：注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第13

16、頁(yè)/共113頁(yè)v【例2.1】有單跨單層廠房，跨度為24m，柱距為6m，設(shè)計(jì)時(shí)考慮兩臺(tái)A3級(jí)工作制20/5t橋式軟鉤吊車，求作用于排架柱上的Dmax,k、Dmin,k、Tmax,k。v【解】（1）查ZQ162得：v吊車橋距l(xiāng)K=22.5m時(shí)，v吊車最大寬度B=5600mm；v大車輪距K=4400mm；v小車重Qlk=77.2kN;v吊車最大輪壓Pmax,k=202kN；v吊車最小輪壓Pmin,k=60kN。第14頁(yè)/共113頁(yè)v（2）確定吊車的最不利位置及柱支座反力影響線，如圖5所示。v（3）計(jì)算Dmax,k、Dmin,k、Tmax,kv查表得折減系數(shù)。vDmax,kvDmin,kvTkvTma

17、x,k第15頁(yè)/共113頁(yè)圖1橋式吊車荷載 第16頁(yè)/共113頁(yè)圖2 吊車荷載 第17頁(yè)/共113頁(yè)圖3 吊車橫向水平制動(dòng)力 第18頁(yè)/共113頁(yè)圖4 吊車縱向水平荷載 第19頁(yè)/共113頁(yè)圖5 吊車梁反力影響線 第20頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析式中式中 基本風(fēng)壓值（基本風(fēng)壓值（kN/m2），是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離），是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離 高度高度z處的風(fēng)振系數(shù)；處的風(fēng)振系數(shù)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)；風(fēng)壓高度變化系數(shù)；風(fēng)荷載體型系數(shù)。風(fēng)荷載體型系數(shù)。地地10m高高處處統(tǒng)統(tǒng)計(jì)計(jì)所所得得的的50年年一一遇遇10分分鐘鐘平

18、平均均最最大大風(fēng)風(fēng)速速為為標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值；準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值；（4）風(fēng)荷載風(fēng)荷載：垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （kN/m2）按下式計(jì)算：）按下式計(jì)算：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第21頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載(4)(4)風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載 風(fēng)荷載的計(jì)算風(fēng)荷載的計(jì)算第22頁(yè)/共113頁(yè)v垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算：vwk=zszw0v排架計(jì)算時(shí)作用在不同位置處風(fēng)荷載的計(jì)算原則：v（1）作用在排架柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，迎風(fēng)面為q1，背風(fēng)面為q2，其風(fēng)

19、壓高度變化系數(shù)可按柱頂標(biāo)高取值。風(fēng)荷載風(fēng)荷載第23頁(yè)/共113頁(yè)（2）作用于柱頂以上屋蓋部分的風(fēng)荷載仍取為均布荷載，但對(duì)排架的作用則按作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載W考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)取值如下：有矩形天窗時(shí)，按天窗檐口取值；無(wú)矩形天窗時(shí)，按廠房檐口標(biāo)高取值。作用在排架上的風(fēng)荷載，其設(shè)計(jì)值分別按下式計(jì)算：第24頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載(4)(4)風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載風(fēng)荷載v 墻面上均布風(fēng)荷載：墻面上均布風(fēng)荷載：2-22-3v 柱頂水平集中荷載：柱頂水平集中荷載：2-4第25頁(yè)/共113頁(yè)v【例2.2】如圖所示。柱距為6m的單跨單層廠房，建

20、于天津市郊區(qū)，求作用于排架上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值。v【解】從荷載規(guī)范中查得天津市基本風(fēng)壓為W02；風(fēng)荷載體型系數(shù)s值如圖所示。計(jì)算單元寬度B=6m。（1）柱頂以下風(fēng)荷載按均布荷載計(jì)算，風(fēng)壓高度變化系數(shù)z按柱頂標(biāo)高計(jì)算，由荷載規(guī)范查得15m高度處z=0.84;10m高處z；故12m高度處：vzvq1=Qs1zw0kN/m()vq2=Qs2zw0kN/m()第26頁(yè)/共113頁(yè)v（2）計(jì)算作用于柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載wv風(fēng)壓高度變化系數(shù)z按天窗檐口處標(biāo)高（）計(jì)算。由荷載規(guī)范查得20m高度處，z，故高度處：vzv（）v作用于排架風(fēng)荷載如圖所示。第27頁(yè)/共113頁(yè)圖2.1 橫向排架上的風(fēng)荷載 第28頁(yè)/共113

21、頁(yè)圖2.2.(a)廠房剖面圖；(b)計(jì)算簡(jiǎn)圖及s值 第29頁(yè)/共113頁(yè)圖作用于排架風(fēng)荷載 第30頁(yè)/共113頁(yè)等高排架就是指在排架計(jì)算簡(jiǎn)圖中，各柱柱頂標(biāo)高相同或柱頂標(biāo)高雖不同，但柱頂有傾斜橫梁貫通連接的排架。排架的內(nèi)力計(jì)算排架的內(nèi)力計(jì)算等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析排架內(nèi)力分析就是確定排架柱在各種荷載單獨(dú)作用下各個(gè)控制截面上的內(nèi)力，并繪制各排架柱的彎矩M圖、軸力N圖及剪力V圖。第31頁(yè)/共113頁(yè)圖等高排架內(nèi)力分析 第32頁(yè)/共113頁(yè)v（1）當(dāng)排架柱頂作用水平集中荷載F時(shí),由于橫梁為剛性連桿，所以各柱柱頂水平位移相等。即：vA=B=C=v如沿橫梁與柱的連接部位將各柱柱頂切開(kāi)，因柱頂是鉸無(wú)

22、彎矩，在各柱的切口上代替一對(duì)相應(yīng)剪力VA、VB、VC，并取橫梁為脫離體，則由平衡條件X=0得：vF=VA+VB+VC 第33頁(yè)/共113頁(yè)v設(shè)各柱柱頂在單位水平集中力作用下柱頂位移為A、B和C。則在柱頂剪力VA、VB、VC作用下，各柱柱頂水平位移為：vA=VAAvB=VBBvC=VCCv即：VA=A/A=/AvVB=B/B=/BvVC=C/C=/C第34頁(yè)/共113頁(yè)v由公式得：v/A+/B+/C=Fv則各柱柱頂剪力為：vVA=/A=AFvVB=/B=BFvVC=/C=CFv即vVi=iF第35頁(yè)/共113頁(yè)v（2）當(dāng)任意荷載作用時(shí)v在任意荷載作用下，排架柱的計(jì)算分為兩個(gè)步驟：v第一步：先在排

23、架柱頂附加一個(gè)不動(dòng)鉸支座以阻止水平側(cè)移，求出支座反力R（可利用附表算出）。v第二步：撤除附加不動(dòng)鉸支座，并將R以反方向作用于排架柱頂，如圖，以恢復(fù)到原來(lái)結(jié)構(gòu)體系。第36頁(yè)/共113頁(yè)v【例11.3】一單層單跨廠房排架如圖所示。A柱與B柱相同。I上A=I上B=2.13109mm4，I下A=I下B=5.876109mm4，上柱高H1，全柱高H2，排架上作用有吊車最大橫向水平荷載Tmax，作用點(diǎn)距柱頂高度，求排架柱的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖。v【解】（1）計(jì)算幾何參數(shù)vn=I上/I下vv（2）求柱頂剪力v 求支座反力vTmax作用點(diǎn)至柱頂高度v，y/H1，v即1，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。第37頁(yè)/共113頁(yè)v查

24、附表1)得C5。v查附表1)得C5。v用插入法得，當(dāng)時(shí)：vC5vRa=TmaxC5-5.76kN()vRb=0vRa+Rb=5.76kN()v 將（Ra+Rb)反向作用于柱頂并進(jìn)行分配v確定剪力分配系數(shù)：vA=B第38頁(yè)/共113頁(yè)vA(Ra+Rb)=2.88kN()v 求柱頂剪力v將圖(b)、（c)圖中各柱頂所產(chǎn)生的剪力疊加得：vVa=5.76-2.88=2.88kN()vVb=-2.88kN()v(3)畫(huà)內(nèi)力圖第39頁(yè)/共113頁(yè)圖 吊車橫向荷載作用計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱頂剪力計(jì)算 第40頁(yè)/共113頁(yè)v【例11.4】一等高排架如圖，已知，q1，A柱與C柱相同，I上A=I上C=2.13105cm4,

25、I下A=I下C=9.23105cm4,I上B=4.17 105cm4,I下B=9.23105cm4。求柱的內(nèi)力并繪制彎矩圖。v【解】(1)計(jì)算剪力分配系數(shù)v=H1/H2vA、C柱vn=I上/I下vB柱vn=I1/I2=0.452 第41頁(yè)/共113頁(yè)v查附表得：vA、C柱vC0vA=C=6941/EcmvB柱vC0vB=6721/Ecmv剪力分配系數(shù)：vA=CvB第42頁(yè)/共113頁(yè)v(2)計(jì)算各柱頂剪力v由q1的作用求A柱鉸支座反力RA。查附表1得C11。vRA=q1H2C11=7.41kN()v在q2的作用下得：vRC=q2H2C11vR=RA+RC=12.04kN()v拆除不動(dòng)鉸支座，將

26、反向作用于柱頂并分配，如圖(b)、(c)所示。第43頁(yè)/共113頁(yè)vVA=A(W+R)-RA=-1.57kN()vVB=B(W+R)=6kN()vVC=C(W+R)-RC=1.2kN()v（3）繪制彎矩圖（如圖所示）。第44頁(yè)/共113頁(yè)圖 風(fēng)荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱頂剪力計(jì)算 第45頁(yè)/共113頁(yè)圖風(fēng)荷載作用下的彎矩圖 第46頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析總結(jié)總結(jié) 3 3等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 （1）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：在在柱柱頂頂水水平平集集中中力力作作用用下下，

27、等等高高排排架架各各柱柱頂頂側(cè)側(cè)移移相相等等，沿沿橫橫梁梁與與柱柱的的連連接接處處將將各各柱柱的的柱柱頂頂切切開(kāi)開(kāi)，在在各各柱柱頂頂?shù)牡那星锌诳谏仙献髯饔糜靡灰粚?duì)對(duì)相應(yīng)的剪力相應(yīng)的剪力 。柱頂水平集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力柱頂水平集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力第47頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析式中式中 第第 i 根排架柱的抗側(cè)移剛度（或抗剪剛度），即懸臂根排架柱的抗側(cè)移剛度（或抗剪剛度），即懸臂 第第 i 根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計(jì)算：根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計(jì)算：求求得得柱柱頂頂剪剪力力Vi 后后，用用平

28、平衡衡條條件件可可得得排排架架柱柱各各截截面面的的彎彎矩矩和剪力。和剪力。當(dāng)當(dāng)排排架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)柱柱頂頂作作用用水水平平集集中中力力F時(shí)時(shí)，各各柱柱的的剪剪力力按按其其抗抗剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力注：注：3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 第48頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析剪力分配系數(shù)必滿足剪力分配系數(shù)必滿足 。各各柱柱的的柱柱頂頂剪剪力力Vi僅僅與與F 的的大大小小有有關(guān)關(guān)，而而與與其其作作

29、用用在在排排架架左左側(cè)側(cè)或或右右側(cè)側(cè)柱柱頂頂處處位位置置無(wú)無(wú)關(guān)關(guān)，但但F 的的作作用用位位置置對(duì)對(duì)橫橫梁梁內(nèi)內(nèi)力力有有影影響。響。（2）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：等高排架在任意荷載作用等高排架在任意荷載作用下，為了利用剪力分配法求解，通常可采用以下三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行這種情下，為了利用剪力分配法求解，通常可采用以下三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行這種情況下的排架內(nèi)力分析。況下的排架內(nèi)力分析。對(duì)對(duì)承承受受任任意意荷荷載載作作用用的的排排架架，先先在在排排架架柱柱頂頂部部附附加加一一個(gè)個(gè)不不動(dòng)動(dòng)鉸鉸支支座座以以阻阻止止其其側(cè)側(cè)移移，則則各各柱柱為為單單階階一一次次超超靜靜定定柱柱，應(yīng)應(yīng)

30、用用柱柱頂頂反反力力系系數(shù)數(shù)可可求求得得各各柱柱反反力力Ri及及相相應(yīng)應(yīng)的的柱柱端端剪剪力力，柱柱頂頂假假想想的的不不動(dòng)動(dòng)鉸支座總反力為鉸支座總反力為 。3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 第49頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析撤撤除除假假想想的的附附加加不不動(dòng)動(dòng)鉸鉸支支座座，將將支支座座總總反反力力R反反向向作作用用于于排排架架柱柱頂頂，應(yīng)應(yīng)用用剪剪力力分分配配法法可可求求出出柱柱頂頂水水平平力力R作作用用下下各各柱柱頂頂剪剪力力 。將將前前面面的的計(jì)計(jì)算算結(jié)結(jié)果果相相疊疊加加，可可得得到到在在任任意意荷荷載載作作用用下下

31、排排架架柱柱頂頂剪力剪力 ，然后可求出各柱的內(nèi)力。，然后可求出各柱的內(nèi)力。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3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 第50頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析4 4 不等高排架內(nèi)力分析不等高排架內(nèi)力分析 不不等等高高排排架架在在任任意意荷荷載載作作用用下下，由由于于高高、低低跨跨的的柱柱頂頂位位移移不不相相等等，因因此此，不不能能用用剪剪力力分分配配法法求求解解，其其內(nèi)內(nèi)力力通通常常用用結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)力力學(xué)學(xué)中中的的力力法法進(jìn)進(jìn)行行分分析。析。式中式中 ，為基本結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，可由

32、單位力彎矩圖圖乘為基本結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，可由單位力彎矩圖圖乘得到；得到；、為載常數(shù)。為載常數(shù)。兩跨不等高排架內(nèi)力分析兩跨不等高排架內(nèi)力分析第51頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 （1）廠房整體空間作用的概念廠房整體空間作用的概念 當(dāng)當(dāng)各各榀榀排排架架柱柱頂頂均均受受有有水水平平集集中中力力R，且且廠廠房房?jī)蓛啥硕藷o(wú)無(wú)山山墻墻時(shí)時(shí)每每一一榀榀排排架都相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的平面排架。架都相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的平面排架。當(dāng)當(dāng)各各榀榀排排架架柱柱頂頂均均受受有有水水平平集集中中

33、力力R，但但廠廠房房?jī)蓛啥硕擞杏猩缴綁r(shí)時(shí)，山山墻墻則則通通過(guò)過(guò)屋屋蓋蓋等等縱縱向向聯(lián)聯(lián)系系構(gòu)構(gòu)件件對(duì)對(duì)其其它它各各榀榀排排架架有有不不同同程程度度的的約約束束作作用用，使各榀排架柱頂水平位移呈曲線分布，且使各榀排架柱頂水平位移呈曲線分布，且 。當(dāng)當(dāng)僅僅其其中中一一榀榀排排架架柱柱頂頂作作用用水水平平集集中中力力R，且且廠廠房房?jī)蓛啥硕藷o(wú)無(wú)山山墻墻時(shí)時(shí)，則則直直接接受受荷荷排排架架通通過(guò)過(guò)屋屋蓋蓋等等縱縱向向聯(lián)聯(lián)系系構(gòu)構(gòu)件件，受受到到非非直直接接受受荷荷排排架架的的約約束，使其柱頂?shù)乃轿灰茰p小，即束，使其柱頂?shù)乃轿灰茰p小，即 。當(dāng)當(dāng)僅僅其其中中一一榀榀排排架架柱柱頂頂作作用用水水平平集集

34、中中力力R，但但廠廠房房?jī)蓛啥硕擞杏猩缴綁r(shí)時(shí)，則則直直接接受受荷荷載載排排架架受受到到非非受受荷荷排排架架和和山山墻墻兩兩種種約約束束，故故各各榀榀排排架架的的柱柱頂水平位移將更小，即頂水平位移將更小，即 。第52頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 廠房空間作用分析廠房空間作用分析 當(dāng)當(dāng)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)布布置置或或荷荷載載分分布布不不均均勻勻時(shí)時(shí)，由由于于屋屋蓋蓋等等縱縱向向聯(lián)聯(lián)系系構(gòu)構(gòu)件件將將各各榀榀排排架架或或山山墻墻聯(lián)聯(lián)系系在在一一起起，故故各各榀榀排排架架或或山山墻墻的的受受力力及及變變形形都都不不是是單單獨(dú)獨(dú)的的，而而是是相相

35、互互制制約約。這這種種排排架架與與排排架架，排排架架與與山山墻墻之之間間的的相相互互制制約約作作用用，稱稱為為廠廠房的整體空間作用房的整體空間作用。單單層層廠廠房房整整體體空空間間作作用用的的程程度度主主要要取取決決于于屋屋蓋蓋的的水水平平剛剛度度、荷荷載載類型類型、山墻剛度和間距山墻剛度和間距等因素。等因素。5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 第53頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 （2）吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 根

36、根據(jù)據(jù)試試驗(yàn)驗(yàn)資資料料及及理理論論分分析析，給給出出了了吊吊車車荷荷載載作作用用下下單單層層單單跨跨的的空空間間工作分配系數(shù)。工作分配系數(shù)。廠房空間工作示意圖廠房空間工作示意圖5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 第54頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析廠廠 房房 情情 況況吊車起吊車起重量重量（t）廠房長(zhǎng)度（廠房長(zhǎng)度（m）6060有檁有檁屋蓋屋蓋兩端無(wú)山墻或一端兩端無(wú)山墻或一端有山墻有山墻300.900.85兩端有山墻兩端有山墻300.85無(wú)檁無(wú)檁屋蓋屋蓋兩端無(wú)山墻或一端兩端無(wú)山墻或一端有山

37、墻有山墻75 廠房跨度（廠房跨度（m）1227271227270.900.850.850.80兩端有山墻兩端有山墻750.80單跨廠房空間作用分配系數(shù)單跨廠房空間作用分配系數(shù)5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 第55頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合 所所謂謂內(nèi)內(nèi)力力組組合合，就就是是將將排排架架柱柱在在各各單單項(xiàng)項(xiàng)荷荷載載作作用用下下的的內(nèi)內(nèi)力力，按按照照它它們們?cè)谠谑故褂糜眠^(guò)過(guò)程程中中同同時(shí)時(shí)出出現(xiàn)現(xiàn)的的可可能能性性，求求出出在在某某些些荷荷載載共共同同作作用用下

38、下，柱柱控控制截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱和基礎(chǔ)配筋計(jì)算的依據(jù)。制截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱和基礎(chǔ)配筋計(jì)算的依據(jù)。（1）柱的控制截面柱的控制截面 控制截面控制截面是指是指對(duì)截面配筋起控制作用的截面。對(duì)截面配筋起控制作用的截面。當(dāng)當(dāng)柱高度較大時(shí)，柱高度較大時(shí)，下柱中間某截面下柱中間某截面也可能為控制截面。也可能為控制截面。當(dāng)當(dāng)柱柱上上作作用用有有較較大大的的集集中中荷荷載載（如如懸懸墻墻重重量量等等）時(shí)時(shí)，可可根根據(jù)據(jù)其內(nèi)力大小其內(nèi)力大小還需還需將集中荷載作用處的截面作為控制截面。將集中荷載作用處的截面作為控制截面。第56頁(yè)/共113頁(yè)圖11.42 柱的控制截面 第57頁(yè)/共113頁(yè)第

39、第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 （2）荷載效應(yīng)組合荷載效應(yīng)組合 對(duì)對(duì)于于一一般般排排架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，荷荷載載效效應(yīng)應(yīng)組組合合的的設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)值值S應(yīng)應(yīng)從從下下列列組組合合值值中中取取最不利值確定：最不利值確定：由可變荷載效應(yīng)控制的組合由可變荷載效應(yīng)控制的組合 由永久荷載效應(yīng)控制的組合由永久荷載效應(yīng)控制的組合6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合第58頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 （3）不利內(nèi)力組合不利內(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：通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)

40、力組合：+Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N，V；Mmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的N，V；Nmax及相應(yīng)的及相應(yīng)的M，V；Nmin及相應(yīng)的及相應(yīng)的M，V。6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合第59頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 （4）內(nèi)力組合注意事項(xiàng)內(nèi)力組合注意事項(xiàng) 每次內(nèi)力組合時(shí)，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。每次內(nèi)力組合時(shí)，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。每每次次內(nèi)內(nèi)力力組組合合時(shí)時(shí)，只只能能以以一一種種內(nèi)內(nèi)力力為為目目標(biāo)標(biāo)來(lái)來(lái)決決定定可可變變荷荷載載的的取取舍舍，并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。在在吊吊車車豎豎向向荷荷載載中中，

41、同同一一柱柱的的同同一一側(cè)側(cè)牛牛腿腿上上有有Dmax或或Dmin作作用用，兩兩者只能選擇一種參加組合。者只能選擇一種參加組合。吊吊車車橫橫向向水水平平荷荷載載Tmax同同時(shí)時(shí)作作用用在在同同一一跨跨內(nèi)內(nèi)的的兩兩個(gè)個(gè)柱柱子子上上，向向左左或或向右，組合時(shí)只能選取其中一個(gè)方向。向右，組合時(shí)只能選取其中一個(gè)方向。6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合第60頁(yè)/共113頁(yè)2.5 單層廠房柱的設(shè)計(jì)單層廠房柱的設(shè)計(jì)n n（1 1）選擇柱型；選擇柱型；n n（2 2）確定柱的外形尺寸；確定柱的外形尺寸；n n（3 3）柱的截面設(shè)計(jì)；柱的截面設(shè)計(jì)；n n（4 4）牛腿設(shè)計(jì)；牛腿設(shè)計(jì)；n n（5 5）柱子在施工吊裝時(shí)的強(qiáng)度和

42、裂縫寬柱子在施工吊裝時(shí)的強(qiáng)度和裂縫寬度驗(yàn)算；度驗(yàn)算；n n（6 6）預(yù)埋件及其它連接構(gòu)造的設(shè)計(jì)；預(yù)埋件及其它連接構(gòu)造的設(shè)計(jì)；n n（7 7）繪制施工圖。繪制施工圖。1、柱的計(jì)算內(nèi)容柱的計(jì)算內(nèi)容第61頁(yè)/共113頁(yè)n n柱在吊裝時(shí)的混凝土強(qiáng)度一般應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。吊裝方式有翻身吊和平吊兩種情況，如圖(a)、(b)所示。n n第二個(gè)問(wèn)題是計(jì)算ss時(shí)Ms應(yīng)用自重標(biāo)準(zhǔn)值乘以動(dòng)力系數(shù)計(jì)算。運(yùn)輸?shù)跹b階段的最大裂縫寬度允許值wmax可取為。n n當(dāng)驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用調(diào)整或增設(shè)吊點(diǎn)以減少?gòu)澗兀蛟诘跹b時(shí)采用臨時(shí)加固措施來(lái)解決。運(yùn)輸及吊裝驗(yàn)算運(yùn)輸及吊裝驗(yàn)算第62頁(yè)/共113頁(yè)圖 第63頁(yè)/共11

43、3頁(yè)v牛腿設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有確定牛腿的截面尺寸、進(jìn)行配筋計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)。v牛腿按其所受豎向荷載作用點(diǎn)到牛腿下部與柱邊緣交接點(diǎn)的水平距離a的大小，可把牛腿分為兩大類。v當(dāng)ah0時(shí)為短牛腿，如圖；當(dāng)ah0時(shí)為長(zhǎng)牛腿，如圖所示。其中h0為牛腿根部垂直截面的有效高度。v當(dāng)為長(zhǎng)牛腿時(shí)，與懸臂梁相似，按懸臂梁進(jìn)行計(jì)算。牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)第64頁(yè)/共113頁(yè)圖牛腿荷載作用位置 第65頁(yè)/共113頁(yè)v從環(huán)氧樹(shù)脂牛腿模型光彈性試驗(yàn)得到牛腿的主應(yīng)力跡線，如圖所示。v當(dāng)外荷載Fv為極限荷載的20%40%時(shí)，在牛腿主拉應(yīng)力跡線的密集區(qū)首先出現(xiàn)垂直裂縫，如圖11所示。v當(dāng)Fv繼續(xù)增加到極限荷載的40%60%時(shí)，在加載板內(nèi)側(cè)附

44、近出現(xiàn)第一條斜裂縫，如繼續(xù)加載則裂縫不斷發(fā)展；v當(dāng)加載至極限荷載的80%左右時(shí)，突然在加載板外側(cè)出現(xiàn)斜裂縫，這預(yù)示牛腿即將破壞。.1 牛腿的應(yīng)力狀態(tài)和破壞過(guò)程牛腿的應(yīng)力狀態(tài)和破壞過(guò)程第66頁(yè)/共113頁(yè)圖 牛腿內(nèi)彈性階段主應(yīng)力跡線 第67頁(yè)/共113頁(yè)v（1）剪切破壞v當(dāng)a/h0時(shí)，發(fā)生剪切破壞，其特征是牛腿與下柱的交接面處出現(xiàn)一系列的短斜裂縫，最終沿此裂縫把牛腿從柱上切下而破壞。如圖11.67(a)所示。v（2）斜壓破壞v當(dāng)a/h0時(shí)，發(fā)生斜壓破壞。其特征是在加載板內(nèi)側(cè)出現(xiàn)斜裂縫后，繼續(xù)加載至極限荷載的80%左右，在加載板內(nèi)外側(cè)之間，在斜向范圍內(nèi)出現(xiàn)大量短小斜裂縫，最后在加載板外側(cè)突然出現(xiàn)斜

45、裂縫，而后牛腿沿此斜壓桿或斜裂縫而破壞。如圖11.67(b)所示。第68頁(yè)/共113頁(yè)v（3）彎壓破壞v當(dāng)a/h0時(shí)，發(fā)生彎壓破壞。其特征是當(dāng)出現(xiàn)斜裂縫后，隨荷載的增加，斜裂縫不斷向受壓區(qū)延伸，同時(shí)牛腿中縱向受拉鋼筋的應(yīng)力也不斷增加并逐漸達(dá)到其屈服強(qiáng)度，最后斜裂縫以外的部分繞牛腿下部與柱的交接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)致該處混凝土壓碎而破壞。如圖11.67(c)所示。第69頁(yè)/共113頁(yè)圖11.66 牛腿的裂縫 第70頁(yè)/共113頁(yè)圖11.67 牛腿的破壞形式 第71頁(yè)/共113頁(yè)v1.截面尺寸的確定（圖）v牛腿的截面寬度通常與柱相同，而截面高度一般按使用階段不出現(xiàn)斜裂縫或僅出現(xiàn)微細(xì)裂縫作為控制條件。v斜

46、裂縫出現(xiàn)時(shí)的荷載Fv與a/h0的關(guān)系可列經(jīng)驗(yàn)公式表示：牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)第72頁(yè)/共113頁(yè)v2.承載力計(jì)算 v（1）計(jì)算簡(jiǎn)圖。v牛腿在即將破壞時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖可視為一個(gè)三角桁架，如圖所示。v（2）正截面承載力計(jì)算。如圖所示。v對(duì)A點(diǎn)取力矩平衡方程MA=0可得：第73頁(yè)/共113頁(yè)v（3）斜截面承載力。v牛腿斜截面承載力主要取決于混凝土強(qiáng)度等級(jí)，同時(shí)水平箍筋和彎起鋼筋對(duì)牛腿斜裂縫開(kāi)展的抑制作用可間接地提高牛腿斜截面的承載力。v（4）局部受壓驗(yàn)算。v為防止牛腿頂面加載板下混凝土局部受壓破壞，其局部受壓應(yīng)力不得超過(guò)c，即：vc=Fvsc 第74頁(yè)/共113頁(yè)圖11.68 牛腿受力圖 第75頁(yè)/共113頁(yè)

47、圖11.69 牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖 第76頁(yè)/共113頁(yè)v牛腿內(nèi)縱向受拉鋼筋宜采用變形鋼筋，牛腿幾何尺寸及配筋應(yīng)滿足圖所示的要求，其中a1為牛腿外邊緣至吊車梁外邊緣之間的距離，a170mm。v當(dāng)牛腿的剪跨比a/h0時(shí)，應(yīng)設(shè)置彎起鋼筋，彎起鋼筋宜采用變形鋼筋，并宜設(shè)置在牛腿上部l/6至l/2之間的范圍內(nèi)，其截面面積不應(yīng)少于承受豎向力的受拉鋼筋面積的二分之一，且不應(yīng)小于，其根數(shù)不應(yīng)少于2根，直徑不應(yīng)小于12mm。牛腿的構(gòu)造要求牛腿的構(gòu)造要求第77頁(yè)/共113頁(yè)v【例11.6】試設(shè)計(jì)例中排架A柱。v【解】柱的設(shè)計(jì)包括截面設(shè)計(jì)、牛腿設(shè)計(jì)和吊裝驗(yàn)算等。v(1)A柱截面設(shè)計(jì) v(2)A柱吊裝驗(yàn)算v起吊時(shí)，混凝土

48、達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值100%。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。v荷載計(jì)算v截面驗(yàn)算 v裂縫寬度驗(yàn)算 第78頁(yè)/共113頁(yè)v(3)牛腿設(shè)計(jì)v設(shè)牛腿高度h=700mm，根據(jù)吊車梁支承位置截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定如圖所示。v牛腿高度驗(yàn)算 v牛腿有效高度 v(4)施工圖vA柱的施工圖如圖所示。第79頁(yè)/共113頁(yè)圖11.70 牛腿的尺寸及配筋構(gòu)造 第80頁(yè)/共113頁(yè)圖11.71 A柱吊裝圖第81頁(yè)/共113頁(yè)圖11.72 A柱牛腿尺寸圖 第82頁(yè)/共113頁(yè)圖11.73 A柱施工圖 第83頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 1 1 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)（1）截面配筋計(jì)算截面配

49、筋計(jì)算 在對(duì)柱進(jìn)行受壓承載力計(jì)算或驗(yàn)算時(shí)，柱的偏心距增大系數(shù)在對(duì)柱進(jìn)行受壓承載力計(jì)算或驗(yàn)算時(shí)，柱的偏心距增大系數(shù) 或或穩(wěn)定系數(shù)穩(wěn)定系數(shù) 與柱的計(jì)算長(zhǎng)度有與柱的計(jì)算長(zhǎng)度有 關(guān)。關(guān)。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)單根據(jù)單層廠房的實(shí)際支承及受力特點(diǎn)，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)所給出的計(jì)算長(zhǎng)度層廠房的實(shí)際支承及受力特點(diǎn)，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)所給出的計(jì)算長(zhǎng)度 。剛性屋蓋單層廠房排架柱、露天吊車柱和棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度剛性屋蓋單層廠房排架柱、露天吊車柱和棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度柱的類型柱的類型排排 架架 方方 向向垂直排架方向垂直排架方向有柱間支撐有柱間支撐無(wú)柱間撐無(wú)柱間撐無(wú)吊車無(wú)吊車廠房柱廠房柱單單 跨跨1.5H1.0H1.2

50、H兩跨及多跨兩跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊車有吊車廠房柱廠房柱上上 柱柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下下 柱柱1.0Hl0.8Hl1.0Hl露天吊車柱和棧橋柱露天吊車柱和棧橋柱2.0Hl1.0Hl第84頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（2）構(gòu)造要求構(gòu)造要求 柱的柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于不宜低于C20C20，縱向受力鋼筋直徑縱向受力鋼筋直徑d d不宜不宜小于小于12mm12mm，全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過(guò)，全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過(guò)5%5%。柱內(nèi)縱向鋼筋的凈距柱內(nèi)縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于不應(yīng)小于50mm50mm；對(duì)水平

51、澆筑的預(yù)制柱，；對(duì)水平澆筑的預(yù)制柱，其上部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于其上部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于30mm30mm和和d d(為鋼筋的最大直為鋼筋的最大直徑徑)，下部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于，下部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于25mm25mm和和d d。偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的縱向受力鋼筋以及軸心偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋受力鋼筋，其，其中距中距不宜大于不宜大于300mm300mm。1 1 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)第85頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)

52、計(jì) 在在廠廠房房結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼鋼筋筋混混凝凝土土柱柱中中，常常在在其其支支承承屋屋架架、托托架架、吊吊車車梁梁和連系梁等構(gòu)件的部位，設(shè)置從柱側(cè)面伸出的短懸臂，稱為和連系梁等構(gòu)件的部位，設(shè)置從柱側(cè)面伸出的短懸臂，稱為牛腿牛腿。牛牛腿腿按按承承受受的的豎豎向向力力作作用用點(diǎn)點(diǎn)至至牛牛腿腿根根部部柱柱邊邊緣緣水水平平距距離離的的不不同同分為兩類分為兩類：時(shí)為時(shí)為長(zhǎng)牛腿長(zhǎng)牛腿，按懸臂梁進(jìn)行設(shè)計(jì)；，按懸臂梁進(jìn)行設(shè)計(jì)；時(shí)為時(shí)為短牛腿短牛腿 ，是一個(gè)變截面短懸臂深梁。，是一個(gè)變截面短懸臂深梁。第86頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（1）牛腿的受力特點(diǎn)及破壞形態(tài)牛腿的

53、受力特點(diǎn)及破壞形態(tài) 試試驗(yàn)驗(yàn)研研究究表表明明，從從加加載載至至破破壞壞，牛牛腿腿大大體體經(jīng)經(jīng)歷歷彈彈性性、裂裂縫縫出出現(xiàn)現(xiàn)與與開(kāi)開(kāi)展展和和最后破壞最后破壞三個(gè)階段。三個(gè)階段。彈性階段彈性階段：通過(guò)通過(guò) 環(huán)氧樹(shù)脂牛腿模環(huán)氧樹(shù)脂牛腿模型的光彈試驗(yàn)，型的光彈試驗(yàn)，得到了主應(yīng)力跡得到了主應(yīng)力跡線。線。牛腿的應(yīng)力狀態(tài)牛腿的應(yīng)力狀態(tài)2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第87頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)裂縫出現(xiàn)與開(kāi)展階段裂縫出現(xiàn)與開(kāi)展階段：試驗(yàn)表明，當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的試驗(yàn)表明，當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的20%40%時(shí)，由于上柱根部與時(shí)，由于上柱根部與牛腿交界處的主拉牛腿交

54、界處的主拉應(yīng)力集中應(yīng)力集中現(xiàn)象，在該處首先出現(xiàn)自上而下的現(xiàn)象，在該處首先出現(xiàn)自上而下的豎向裂豎向裂縫縫，裂縫細(xì)小且開(kāi)展較慢，對(duì)牛腿的受力性能影響不大；，裂縫細(xì)小且開(kāi)展較慢，對(duì)牛腿的受力性能影響不大；當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的40%40%60%60%時(shí)，在加載墊板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)一條時(shí)，在加載墊板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)一條斜裂縫斜裂縫，其方向大體與主壓應(yīng)力軌跡線平行。，其方向大體與主壓應(yīng)力軌跡線平行。2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第88頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)破壞階段破壞階段：隨隨a/h0值的不同，牛腿主要有以下幾種破壞形

55、態(tài)：值的不同，牛腿主要有以下幾種破壞形態(tài)：彎壓破壞彎壓破壞 剪切破壞剪切破壞 牛腿的破壞形態(tài)牛腿的破壞形態(tài)斜壓破壞斜壓破壞第89頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（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。牛腿的截面寬度與柱寬相同。牛牛腿腿截截面面尺尺寸寸通通常常以以不不出出現(xiàn)現(xiàn)斜斜裂裂縫縫作作為為控控制制條條件件。設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)以以下下列列經(jīng)驗(yàn)公式作為抗裂控制條件來(lái)確定牛腿的截面尺寸：經(jīng)驗(yàn)公式作為抗裂控制條件來(lái)確定牛腿的截面尺寸：式中式中Fvk、Fhk分別為作用于牛腿頂部按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎分別為作用于牛腿頂部按荷載效應(yīng)

56、標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎 裂縫控制系數(shù)；裂縫控制系數(shù)；a豎向力的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離豎向力的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離向力和水平拉力值；向力和水平拉力值；b牛腿寬度；牛腿寬度；h0牛腿與下柱交接處的垂直截面有效高度。牛腿與下柱交接處的垂直截面有效高度。2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第90頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 牛腿尺寸及配筋牛腿尺寸及配筋 為為了了防防止止牛牛腿腿頂頂面面加加載載墊墊板板下下混混凝凝土土的的局局部部受受壓壓破破壞壞，墊墊板板下下的的局局部壓應(yīng)力應(yīng)滿足部壓應(yīng)力應(yīng)滿足式中：式中：A為局部受壓面積；為局部受壓面積；fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)

57、度設(shè)計(jì)值。為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第91頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（3）縱向受力鋼筋計(jì)算與構(gòu)造縱向受力鋼筋計(jì)算與構(gòu)造 計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖：試驗(yàn)研究表明，牛腿在豎向力和水平拉力作用下，其試驗(yàn)研究表明，牛腿在豎向力和水平拉力作用下，其受力特征可以用由牛腿頂部水平縱向受力鋼筋為拉桿和牛腿內(nèi)的受力特征可以用由牛腿頂部水平縱向受力鋼筋為拉桿和牛腿內(nèi)的斜斜向受壓混凝土為壓桿組成的三角桁架模型來(lái)描述。向受壓混凝土為壓桿組成的三角桁架模型來(lái)描述。牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第92頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章

58、 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu) 柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)縱向受力鋼筋計(jì)算縱向受力鋼筋計(jì)算：在豎向力設(shè)計(jì)值：在豎向力設(shè)計(jì)值Fv和水平拉力設(shè)計(jì)值和水平拉力設(shè)計(jì)值Fh共同作共同作用下，通過(guò)對(duì)用下，通過(guò)對(duì) A 點(diǎn)取力矩平衡可得：點(diǎn)取力矩平衡可得：近近似似取取 ，則則由由上上式式可可得得縱縱向向受受力力鋼鋼筋筋總截面面積總截面面積As為為式中式中 Fv、Fh分別為作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值和水平拉力設(shè)計(jì)值；分別為作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值和水平拉力設(shè)計(jì)值；a意義同前，當(dāng)意義同前，當(dāng)ah0時(shí)，取時(shí)，取ah0；fy為縱向受拉鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。為縱向受拉鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第93頁(yè)/共113

59、頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)牛腿配筋構(gòu)造牛腿配筋構(gòu)造構(gòu)造要求構(gòu)造要求：2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第94頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（4）水平箍筋及彎起鋼筋水平箍筋及彎起鋼筋 在在牛牛腿腿的的截截面面尺尺寸寸滿滿足足公公式式的的抗抗裂裂條條件件后后，可可不不進(jìn)進(jìn)行行斜斜截截面面受受剪剪承承載載力計(jì)算，只需按下述構(gòu)造要求設(shè)置水平箍筋和彎起鋼筋。力計(jì)算，只需按下述構(gòu)造要求設(shè)置水平箍筋和彎起鋼筋。水水平平箍箍筋筋的的直直徑徑應(yīng)應(yīng)取取6-12mm6-12mm，間間距距100-150mm100-150mm，且且在在上上部部

60、2 2h h0 0/3/3范范圍圍內(nèi)內(nèi)的水平箍筋總截面面積不應(yīng)小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的的水平箍筋總截面面積不應(yīng)小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的1/21/2。當(dāng)牛腿的當(dāng)牛腿的剪跨比剪跨比a a/h h0 0時(shí)，宜設(shè)置時(shí)，宜設(shè)置彎起鋼筋彎起鋼筋?？v向受拉鋼筋縱向受拉鋼筋不得兼作不得兼作彎起鋼筋。彎起鋼筋。彎起鋼筋的彎起鋼筋的錨固錨固同縱向受力鋼筋。同縱向受力鋼筋。2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第95頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)3 3 柱的吊裝驗(yàn)算柱的吊裝驗(yàn)算 柱柱在在其其自自重重作作用用下下為為受受彎彎構(gòu)構(gòu)件件，其其計(jì)計(jì)算算簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖圖和和彎彎矩

61、矩圖圖如如圖圖所所示示，一一般般取取上上柱柱柱柱底底、牛牛腿腿根根部部和和下下柱柱跨中跨中三個(gè)三個(gè)控制截面控制截面。柱的吊裝方式及計(jì)算簡(jiǎn)圖柱的吊裝方式及計(jì)算簡(jiǎn)圖第96頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)4 4 抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì) 抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱承承受受山山墻墻傳傳來(lái)來(lái)的的風(fēng)風(fēng)荷荷載載，其其外外邊邊緣緣與與廠廠房房橫橫向向封封閉閉軸軸線線重重合合，離離屋屋架架中中心心線線600mm600mm。為為了了避避免免抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱與與端端屋屋架架相相碰碰，應(yīng)應(yīng)將將抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱的的上上部截面高度適當(dāng)減小，形成變截面柱。部截面高度適當(dāng)減小，形成變截面柱?？癸L(fēng)柱計(jì)算簡(jiǎn)

62、圖抗風(fēng)柱計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）抗風(fēng)柱尺寸的確定抗風(fēng)柱尺寸的確定 抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱截截面面尺尺寸寸除除了了滿滿足足有有關(guān)關(guān)截截面面尺尺寸寸的的限限值值外外，上上 柱柱 截截 面面 尺尺 寸寸 不不 宜宜 小小 于于350mm300mm，下下柱柱截截面面高度不宜小于高度不宜小于600mm。抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱的的柱柱頂頂標(biāo)標(biāo)高高應(yīng)應(yīng)低低于于屋屋架架上上弦弦中中心心線線50mm；同同時(shí)時(shí)抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱變變階階處處的的標(biāo)標(biāo)高高應(yīng)應(yīng)低低于于屋屋架架下下弦弦底底邊邊200mm。第97頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱柱 的的 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì)（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力分析計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力分析 抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱頂頂部部一一般

63、般支支承承在在端端屋屋架架的的上上弦弦節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)處處，支支承承點(diǎn)點(diǎn)可可視視為為不不動(dòng)動(dòng)鉸支座鉸支座；柱底部固定于基礎(chǔ)頂面柱底部固定于基礎(chǔ)頂面；當(dāng)當(dāng)屋屋架架下下弦弦設(shè)設(shè)有有橫橫向向水水平平支支撐撐時(shí)時(shí)，抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱亦亦可可與與屋屋架架下下弦弦相相連連接接，作作為為抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱的的另另一一個(gè)個(gè)不不動(dòng)動(dòng)鉸鉸支支座座；當(dāng)當(dāng)在在山山墻墻內(nèi)內(nèi)側(cè)側(cè)設(shè)設(shè)置置水水平平抗抗風(fēng)風(fēng)梁梁或或抗抗風(fēng)桁架時(shí)，則風(fēng)桁架時(shí)，則抗風(fēng)梁（或桁架）抗風(fēng)梁（或桁架）也為抗風(fēng)柱的一個(gè)也為抗風(fēng)柱的一個(gè)支座支座。由由于于山山墻墻的的重重量量一一般般由由基基礎(chǔ)礎(chǔ)梁梁承承受受，故故抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱主主要要承承受受風(fēng)風(fēng)荷荷載載，若忽略抗風(fēng)柱自重，則可若

64、忽略抗風(fēng)柱自重，則可按按變截面受彎構(gòu)件變截面受彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)當(dāng)山山墻墻處處設(shè)設(shè)有有連連系系梁梁時(shí)時(shí)，則則抗抗風(fēng)風(fēng)柱柱可可按按變變截截面面的的偏偏心心受受壓壓構(gòu)構(gòu)件件進(jìn)行設(shè)計(jì)。進(jìn)行設(shè)計(jì)。4 4 抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)第98頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1 1 基礎(chǔ)的分類與設(shè)計(jì)內(nèi)容基礎(chǔ)的分類與設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）根據(jù)其柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）根據(jù)其受力性能受力性能可分為：可分為：軸心受壓基礎(chǔ)軸心受壓基礎(chǔ) 偏心受壓基礎(chǔ)偏心受壓基礎(chǔ)(2)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容：基礎(chǔ)的形式；基礎(chǔ)的形式；埋置深度；埋置深度；底面

65、尺寸；底面尺寸；基礎(chǔ)高度；基礎(chǔ)高度；底板的配筋計(jì)算；底板的配筋計(jì)算；對(duì)對(duì)一一些些重重要要的的建建筑筑物物或或土土質(zhì)質(zhì)較較為為復(fù)復(fù)雜雜的的地地基基，尚尚應(yīng)應(yīng)進(jìn)進(jìn)行行變變形形或穩(wěn)定性驗(yàn)算；或穩(wěn)定性驗(yàn)算；當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，尚當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算柱下獨(dú)立基礎(chǔ)頂面的局部受壓承載力。應(yīng)驗(yàn)算柱下獨(dú)立基礎(chǔ)頂面的局部受壓承載力。第99頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2 2 基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸 （1 1）軸心荷載作用下的基礎(chǔ)軸心荷載作用下的基礎(chǔ)：在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓在軸心

66、荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為均勻分布，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足：力為均勻分布，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足：軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布 若若基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的埋埋置置深深度度為為d，基基礎(chǔ)礎(chǔ)及及其其上上填填土土的的平平均均重重度度為為 ,則則 ，可得基礎(chǔ)底面面積為：可得基礎(chǔ)底面面積為：第100頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) （2）偏心荷載作用下的基礎(chǔ)偏心荷載作用下的基礎(chǔ)：在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力：在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為線性分布。為線性分布。偏心受壓基礎(chǔ)壓力分布偏心受壓基礎(chǔ)壓力分布2 2 基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸第101頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底面邊緣的壓力可按下式計(jì)算：基礎(chǔ)底面邊緣的壓力可按下式計(jì)算：取取 ，并并將將 代代入入，可可將將基基礎(chǔ)礎(chǔ)底底面面邊邊緣緣的的壓壓力力值值寫(xiě)寫(xiě)成如下形式：成如下形式：2 2 基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸第102頁(yè)/共113頁(yè)第第2 2章章 單層廠房結(jié)構(gòu)單層廠房結(jié)構(gòu)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力值應(yīng)符合