單層廠房結(jié)構(gòu)-ppt課件_第1頁(yè)
單層廠房結(jié)構(gòu)-ppt課件_第2頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、概述 構(gòu)造組成 構(gòu)造布置 構(gòu)件選型與截面設(shè)計(jì) 橫向排架構(gòu)造內(nèi)力分析 柱的設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立根底設(shè)計(jì) 橫向排架構(gòu)造內(nèi)力分析柱的設(shè)計(jì) 柱下獨(dú)立根底設(shè)計(jì) 1 工業(yè)廠房的分類(lèi) 工業(yè)廠房由于消費(fèi)性質(zhì)、工藝流程、機(jī)械設(shè)備和產(chǎn)品的不同,按層數(shù)分類(lèi),可分為:?jiǎn)螌訌S房多層廠房層數(shù)混合的廠房如精細(xì)儀表、電子、食品等工業(yè)如化學(xué)工業(yè)、熱電廠等如冶金或機(jī)械廠的煉鋼、軋鋼、鑄造、鍛壓、金工、裝配等車(chē)間,普通因設(shè)有大型機(jī)器或設(shè)備,產(chǎn)品較重且輪廓尺寸較大,故宜直接在地面上消費(fèi)而設(shè)計(jì)成單層廠房 混合構(gòu)造 鋼筋混凝土構(gòu)造 2 單層廠房的分類(lèi) 對(duì)無(wú)吊車(chē)或吊車(chē)噸位不超越5t、跨度在15m以?xún)?nèi)、柱頂標(biāo)高不超越8m且無(wú)特殊工藝要求的小型廠房

2、,可采用混合構(gòu)造 對(duì)有重型吊車(chē)、跨度大于36m或有特殊工藝要求的大型廠房,可采用全鋼構(gòu)造或由鋼筋混凝土柱與鋼屋架組成的構(gòu)造 1按消費(fèi)規(guī)模可分為:大型、中型和小型 ; 2按主要承重資料可分為: 鋼構(gòu)造 除上述情況以外的單層廠房均可采用混凝土構(gòu)造。而且除特殊情況之外,普通均采用裝配式鋼筋混凝土構(gòu)造2 單層廠房的分類(lèi) 排架構(gòu)造 門(mén)式剛架構(gòu)造 3按承重構(gòu)造體系可分為:排架構(gòu)造和剛架構(gòu)造 1 構(gòu)造組成 單層廠房構(gòu)造是由一些構(gòu)件組成的一個(gè)復(fù)雜的空間受力體系,可將構(gòu)造整體分為以下幾個(gè)子構(gòu)造體系:單層廠房構(gòu)造1. 屋面板2. 天溝板 3. 天窗架 4. 屋架 5. 托架 6. 吊車(chē)梁 7.排架柱 8. 抗風(fēng)柱

3、 9. 基 礎(chǔ) 10. 連系梁 11. 根底梁12. 天窗架垂直支撐 13. 屋架下弦橫向程度支撐14.屋架端部垂直支撐 15. 柱間支撐屋蓋構(gòu)造 有檁體系 無(wú)檁體系 由大型屋面板、屋架或屋面梁及屋蓋支撐組成,有時(shí)還包括有天窗架和托架等構(gòu)件 由小型屋面板、檁條、屋架及屋蓋支撐所組成 屋蓋構(gòu)造1 構(gòu)造組成 橫向排架 結(jié) 構(gòu) 由橫梁、橫向柱列及其根底所組成的平面骨架,是廠房的根本承重構(gòu)造。廠房接受的豎向荷載及橫向程度荷載主要經(jīng)過(guò)橫向平面排架傳至根底及地基橫向平面排架組成及荷載圖1 構(gòu)造組成 縱向排架 結(jié) 構(gòu) 由連系梁、吊車(chē)梁、縱向柱列、柱間支撐和根底等構(gòu)件組成的縱向平面骨架。作用是保證廠房構(gòu)造的縱

4、向穩(wěn)定性和剛度,接受吊車(chē)縱向程度荷載、縱向程度地震作用、溫度應(yīng)力以及作用在山墻及天窗架端壁并經(jīng)過(guò)屋蓋構(gòu)造傳來(lái)的縱向風(fēng)荷載等圍護(hù)構(gòu)造 位于廠房的周?chē)?,包括縱墻、橫墻山墻、抗風(fēng)柱、連系梁、根底梁等構(gòu)件。這些構(gòu)件所接受的荷載,主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載縱向平面排架組成及荷載圖1 構(gòu)造組成 單層廠房構(gòu)造中,縱向平面排架和橫向平面排架間主要經(jīng)過(guò)屋蓋構(gòu)造和支撐體系相銜接而構(gòu)成空間構(gòu)造,各構(gòu)件及其作用為單層廠房構(gòu)造構(gòu)件及其作用 構(gòu)件名稱(chēng)構(gòu)件名稱(chēng)構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注屋屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)屋面板屋面板承受屋面構(gòu)造層自重、屋面活荷載、雪荷載、積承受屋面構(gòu)造層自重、屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載以及

5、施工荷載等,并將它們傳給屋架(屋灰荷載以及施工荷載等,并將它們傳給屋架(屋面梁),具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作用面梁),具有覆蓋、圍護(hù)和傳遞荷載的作用支撐在屋架(屋支撐在屋架(屋面梁)或檁條上面梁)或檁條上天溝板天溝板屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層自屋面排水并承受屋面積水及天溝板上的構(gòu)造層自重、施工荷載等,并將它們傳給屋架重、施工荷載等,并將它們傳給屋架天窗架天窗架形成天窗以便于采光和通風(fēng),承受其上屋面板傳形成天窗以便于采光和通風(fēng),承受其上屋面板傳來(lái)的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等,并將它們傳給屋來(lái)的荷載及天窗上的風(fēng)荷載等,并將它們傳給屋架架托架托架當(dāng)柱距比屋架間距大時(shí),用以支撐屋架,并將荷

6、當(dāng)柱距比屋架間距大時(shí),用以支撐屋架,并將荷載傳給柱載傳給柱1 構(gòu)造組成 構(gòu)件名稱(chēng)構(gòu)件名稱(chēng)構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注屋屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)屋架或屋架或屋面梁屋面梁與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu),承受屋蓋上的全部豎與柱形成橫向排架結(jié)構(gòu),承受屋蓋上的全部豎向荷載,并將它們傳給柱向荷載,并將它們傳給柱檁條檁條支撐小型屋面板(或瓦材),承受屋面板傳來(lái)支撐小型屋面板(或瓦材),承受屋面板傳來(lái)的荷載,并將它們傳給屋架的荷載,并將它們傳給屋架有檁體系屋蓋有檁體系屋蓋中采用中采用柱柱排架柱排架柱承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車(chē)梁、外墻、柱間支撐等傳承受屋蓋結(jié)構(gòu)、吊車(chē)梁、外墻、柱間支撐等傳來(lái)的豎向和水平荷載,并將它們傳給基礎(chǔ)來(lái)的豎向和水平荷載,

7、并將它們傳給基礎(chǔ)同時(shí)為橫向排同時(shí)為橫向排架和縱向排架架和縱向排架中的構(gòu)件中的構(gòu)件抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載,并將它們傳給屋蓋結(jié)承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載,并將它們傳給屋蓋結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)構(gòu)和基礎(chǔ)也是圍護(hù)結(jié)構(gòu)也是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分的一部分支支撐撐體體系系屋蓋屋蓋支撐支撐加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度,保證屋架的穩(wěn)定,將加強(qiáng)屋蓋結(jié)構(gòu)空間剛度,保證屋架的穩(wěn)定,將風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載傳給排架結(jié)構(gòu)柱間柱間支撐支撐加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性,承受并傳遞縱加強(qiáng)廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性,承受并傳遞縱向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ)向水平荷載至排架柱或基礎(chǔ)1 構(gòu)造組成 構(gòu)件名稱(chēng)構(gòu)件名稱(chēng)構(gòu)件作用構(gòu)件作用備注備注圍圍護(hù)護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)外縱墻外縱

8、墻山墻山墻廠房的圍護(hù)構(gòu)件,承受風(fēng)荷載及其自重廠房的圍護(hù)構(gòu)件,承受風(fēng)荷載及其自重連系梁連系梁連系縱向柱列,增強(qiáng)廠房的縱向剛度,并將風(fēng)荷載連系縱向柱列,增強(qiáng)廠房的縱向剛度,并將風(fēng)荷載傳遞給縱向柱列,同時(shí)還承受其上部墻體的重量傳遞給縱向柱列,同時(shí)還承受其上部墻體的重量圈梁圈梁加強(qiáng)廠房的整體剛度,防止由于地基不均勻沉降或加強(qiáng)廠房的整體剛度,防止由于地基不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載引起的不利影響較大振動(dòng)荷載引起的不利影響過(guò)梁過(guò)梁承受門(mén)窗洞口上部墻體的重量,并將它們傳給門(mén)窗承受門(mén)窗洞口上部墻體的重量,并將它們傳給門(mén)窗兩側(cè)墻體兩側(cè)墻體基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁承受?chē)o(hù)墻體的重量,并將它們傳給基礎(chǔ)承受?chē)o(hù)墻體的重量,并將它們傳

9、給基礎(chǔ)吊車(chē)梁吊車(chē)梁承受吊車(chē)豎向和橫向或縱向水平荷載,并將它們分承受吊車(chē)豎向和橫向或縱向水平荷載,并將它們分別傳給橫向或縱向排架別傳給橫向或縱向排架簡(jiǎn)支在柱簡(jiǎn)支在柱牛腿上牛腿上基礎(chǔ)基礎(chǔ)承受柱、基礎(chǔ)梁傳來(lái)的全部荷載,并將它們傳給地承受柱、基礎(chǔ)梁傳來(lái)的全部荷載,并將它們傳給地基基1 構(gòu)造組成 工業(yè)設(shè)計(jì)要求 方案設(shè)計(jì)階段技術(shù)設(shè)計(jì)階段施工圖階段 確定柱網(wǎng)布置等平面問(wèn)題 1 廠房構(gòu)造的設(shè)計(jì)步驟 一個(gè)建立工程的設(shè)計(jì),普通包括工藝設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)造設(shè)計(jì)和設(shè)備設(shè)計(jì)如水、暖、電等等幾方面。就單層廠房構(gòu)造設(shè)計(jì)而言,可分為方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖繪制等三個(gè)階段。確定構(gòu)造方式、標(biāo)高等剖面問(wèn)題 選擇構(gòu)造構(gòu)件類(lèi)型 確定

10、構(gòu)造布置 確定構(gòu)造計(jì)算簡(jiǎn)圖 荷載計(jì)算及排架內(nèi)力分析 構(gòu)造構(gòu)件柱、根底等設(shè)計(jì) 構(gòu)造布置圖屋面、柱、根底等 構(gòu)件布置與配筋圖 節(jié)點(diǎn)大樣圖 13一、柱網(wǎng)布置一、柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件縱橫向柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件縱橫向定位軸線所構(gòu)成的網(wǎng)格。定位軸線所構(gòu)成的網(wǎng)格。柱距應(yīng)采用柱距應(yīng)采用6 6米或米或6 6米的倍數(shù);米的倍數(shù);跨度在跨度在1818米以下采用米以下采用3 3米的倍米的倍數(shù),在數(shù),在1818米以上采用米以上采用6 6米的倍米的倍數(shù)。數(shù)。3.3.3 3.3.3 單層排架構(gòu)造布置單層排架構(gòu)造布置單廠設(shè)計(jì)3.3 組成與布置組成與布置3.3 .1構(gòu)造種類(lèi)3.3 .2構(gòu)造組成3.3 .3構(gòu)造布置構(gòu)造布置1

11、4二、定位軸線二、定位軸線墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系:墻、邊柱與縱向定位軸線的關(guān)系:D柱距柱距6米、無(wú)吊車(chē)或米、無(wú)吊車(chē)或邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線重合,稱(chēng)封鎖邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線重合,稱(chēng)封鎖結(jié)合。結(jié)合。t20Q柱距柱距6米、米、邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線之間加聯(lián)絡(luò)尺寸邊柱外緣和墻內(nèi)緣與軸線之間加聯(lián)絡(luò)尺寸D=125D=125,稱(chēng)非封鎖結(jié)合。,稱(chēng)非封鎖結(jié)合。tQ5032柱距柱距12米、或米、或聯(lián)絡(luò)尺寸聯(lián)絡(luò)尺寸D=250D=250、500500。tQ50單廠設(shè)計(jì)3.3 組成與布置組成與布置3.3 .1構(gòu)造種類(lèi)3.3 .2構(gòu)造組成3.3 .3構(gòu)造布置構(gòu)造布置15中柱與縱向定位軸線的關(guān)系:中柱與縱向定位軸線

12、的關(guān)系:等高跨等高跨上柱中心線與縱向軸線重合上柱中心線與縱向軸線重合h/2h/2單柱單柱高低跨高低跨雙柱雙柱tQ20高跨高跨tQ32高跨高跨A=DA=DtQ20高跨高跨A=B+CA=B+CtQ32高跨高跨A=B+C+DA=B+C+D單廠設(shè)計(jì)3.3 組成與布置組成與布置3.3 .1構(gòu)造種類(lèi)3.3 .2構(gòu)造組成3.3 .3構(gòu)造布置構(gòu)造布置16墻、柱與橫向定位軸線的關(guān)系:墻、柱與橫向定位軸線的關(guān)系:柱柱伸縮縫和端部處伸縮縫和端部處普通部位處柱中心線與軸線重合普通部位處柱中心線與軸線重合600600600墻墻非承重墻:墻內(nèi)緣與軸線重合非承重墻:墻內(nèi)緣與軸線重合承重墻:承重墻:墻內(nèi)緣與軸線墻內(nèi)緣與軸線的

13、間隔為半磚的間隔為半磚或半磚的倍數(shù)?;虬氪u的倍數(shù)。單廠設(shè)計(jì)3.3 組成與布置組成與布置3.3 .1構(gòu)造種類(lèi)3.3 .2構(gòu)造組成3.3 .3構(gòu)造布置構(gòu)造布置17三、變形縫設(shè)置三、變形縫設(shè)置伸縮縫伸縮縫橫向伸縮縫普通采用雙柱;縱向伸縮縫普通采用單柱。橫向伸縮縫普通采用雙柱;縱向伸縮縫普通采用單柱。沉降縫沉降縫普通不設(shè)。以下情況之一設(shè):普通不設(shè)。以下情況之一設(shè):相鄰部位高差很大;相鄰部位高差很大;相鄰跨吊車(chē)起分量懸殊;相鄰跨吊車(chē)起分量懸殊;下臥土層有很大變化;下臥土層有很大變化;各部分施工時(shí)間相差很長(zhǎng)。各部分施工時(shí)間相差很長(zhǎng)??拐鹂p抗震縫當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜或構(gòu)造高度、剛度相差很大時(shí)設(shè)置。當(dāng)廠房平

14、、立面布置復(fù)雜或構(gòu)造高度、剛度相差很大時(shí)設(shè)置。單廠設(shè)計(jì)3.3 組成與布置組成與布置3.3 .1構(gòu)造種類(lèi)3.3 .2構(gòu)造組成3.3 .3構(gòu)造布置構(gòu)造布置18四、廠房的剖面布置四、廠房的剖面布置高度高度自室內(nèi)地面至柱頂?shù)母叨葢?yīng)為自室內(nèi)地面至柱頂?shù)母叨葢?yīng)為300300的倍數(shù);的倍數(shù);自室內(nèi)地面至牛腿的高度應(yīng)為自室內(nèi)地面至牛腿的高度應(yīng)為300300的倍數(shù);的倍數(shù);自室內(nèi)地面至吊車(chē)軌道的標(biāo)志高度應(yīng)為自室內(nèi)地面至吊車(chē)軌道的標(biāo)志高度應(yīng)為600600的倍數(shù)。的倍數(shù)。凈空要求凈空要求屋架下弦與吊車(chē)架外輪廓線的間隔屋架下弦與吊車(chē)架外輪廓線的間隔 ;吊車(chē)架外緣與上柱內(nèi)緣的間距吊車(chē)架外緣與上柱內(nèi)緣的間距 mmHC22

15、0)75(100)50(802tQmmtQmmB、軌道中心線與縱向軸線的間隔軌道中心線與縱向軸線的間隔mm750單廠設(shè)計(jì)3.3 組成與布置組成與布置3.3 .1構(gòu)造種類(lèi)3.3 .2構(gòu)造組成3.3 .3構(gòu)造布置構(gòu)造布置凈空 五 屋蓋支撐布置1上弦橫向程度支撐 屋蓋支撐包括上弦橫向程度支撐、下弦橫向程度支撐、縱向程度支撐、垂直支撐、縱向程度系桿、天窗架支撐等。構(gòu)成:沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架上弦桿構(gòu)成的程度 桁架。 作用:保證屋架上弦的側(cè)向穩(wěn)定性;加強(qiáng)屋蓋的整體剛度;作為山墻抗風(fēng)柱的頂端程度支座,接受由山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載和其他縱向程度荷載,并傳至廠房縱向柱列。 布置:當(dāng)屋蓋為有檁體系,或

16、屋蓋為無(wú)檁體系,但屋面板與屋架的銜接質(zhì)量不能保證且抗風(fēng)柱與屋架上弦銜接,每一伸縮縫區(qū)段端部第一或第二柱間布置;當(dāng)設(shè)有天窗,且天窗經(jīng)過(guò)廠房端部的第二柱間或經(jīng)過(guò)伸縮縫,應(yīng)在第一或第二柱間的天窗范圍內(nèi)設(shè)置,并在天窗范圍內(nèi)沿縱向設(shè)置13道通長(zhǎng)的受壓系桿,將天窗范圍內(nèi)各榀屋架與上弦橫向程度支撐連系起來(lái)。 上弦橫向程度支撐布置屋蓋支撐布置2下弦橫向程度支撐構(gòu)成:沿廠房跨度方向用交叉角鋼、直腹桿和屋架下弦桿構(gòu)成的程度桁架 。作用:將山墻風(fēng)荷載及縱向程度荷載傳至縱向柱列;防止屋架下弦側(cè)向振動(dòng)。 布置:當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車(chē),或廠房?jī)?nèi)有較大振動(dòng),或山墻風(fēng)荷載經(jīng)過(guò)抗風(fēng)柱傳至屋架下弦,應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段兩端的第一或

17、第二柱間設(shè)置,宜與上弦橫向程度支撐設(shè)置在同一柱間。下弦橫向程度支撐布置 屋蓋支撐布置3縱向程度支撐構(gòu)成:由交叉角鋼、直桿和屋架下弦第一節(jié)間組成的縱向程度桁架 。作用:加強(qiáng)屋蓋構(gòu)造的橫向程度剛度;保證橫向程度荷載的縱向分布,加強(qiáng)廠房的空間任務(wù);保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。 布置:當(dāng)設(shè)有軟鉤橋式吊車(chē)且廠房高度大、吊車(chē)起分量較大,應(yīng)在屋架下弦端節(jié)間沿廠房縱向通長(zhǎng)或部分設(shè)置一道;當(dāng)已設(shè)有下弦橫向程度支撐時(shí),為保證廠房空間剛度,應(yīng)盡能夠與橫向程度支撐銜接,以構(gòu)成封鎖的程度支撐系統(tǒng)??v向程度支撐布置 屋蓋支撐布置4垂直支撐構(gòu)成:由角鋼桿件與屋架直腹桿組成的垂直桁架,方式為十字交叉形或W形。作用:保證屋架受荷后

18、在平面外的穩(wěn)定;傳送縱向程度力。 布置:應(yīng)與下弦橫向程度支撐布置在同一柱間內(nèi)。當(dāng)廠房跨度小于18m且無(wú)天窗時(shí),普通可不設(shè)垂直支撐和程度系桿;當(dāng)廠房跨度1830m、屋架間距為6m、采用大型屋面板時(shí),應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間,屋架跨中設(shè)置一道垂直支撐;當(dāng)屋架跨度大于30m時(shí),應(yīng)在每一伸縮縫區(qū)段端部的第一或第二柱間,屋架跨度1/3左右的節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩道垂直支撐。 屋蓋支撐布置 垂直支撐和程度系桿布置圖 屋蓋支撐布置5程度系桿構(gòu)成:分為上弦程度系桿和下弦程度系桿 。作用:上弦程度系桿是為保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定;下弦程度系桿是為防止在吊車(chē)或有其它程度振動(dòng)時(shí)屋架下弦側(cè)向顫抖。

19、布置:當(dāng)屋蓋設(shè)置垂直支撐時(shí),未設(shè)置垂直支撐的屋架間,在相應(yīng)于垂直支撐平面內(nèi)的屋架上弦和下弦節(jié)點(diǎn)處,設(shè)置通長(zhǎng)的程度系桿。剛性系桿壓桿:凡設(shè)在屋架端部主要支承節(jié)點(diǎn)處和屋架上弦屋脊節(jié)點(diǎn)處的通長(zhǎng)程度系桿,均應(yīng)采用剛性系桿;當(dāng)屋架橫向程度支撐設(shè)在伸縮縫區(qū)段兩端的第二柱間內(nèi)時(shí),第一柱間內(nèi)的程度系桿均應(yīng)采用剛性系桿。 柔性系桿拉桿:其他均可采用柔性系桿。 屋蓋支撐布置6天窗架支撐構(gòu)成:包括天窗架上弦橫向程度支撐、天窗架間的垂直支撐和程度系桿。作用:保證天窗架上弦的側(cè)向穩(wěn)定 ;將天窗端壁上的風(fēng)荷載傳給屋架 。 布置:縱向位置柱間 :普通天窗架上弦橫向程度支撐和垂直支撐均設(shè)置在天窗端部第一柱間內(nèi)。橫向位置道 :

20、普通垂直支撐設(shè)置在天窗兩側(cè)。程度系桿 :在未設(shè)置上弦橫向程度支撐的天窗架間設(shè)置;應(yīng)在上弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)置柔性系桿;對(duì)有檁屋蓋體系,檁條可以替代柔性系桿。 屋蓋支撐布置天窗架支撐布置 屋蓋支撐布置六 柱間支撐布置 構(gòu)成:由交叉鋼桿件組成,交叉傾角宜取45,支撐鋼構(gòu)件的截面尺寸需經(jīng)承載力和穩(wěn)定計(jì)算確定 。 柱間支撐是縱向平面排架中最主要的抗側(cè)力構(gòu)件。作用:提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性;將吊車(chē)縱向程度制動(dòng)力、山墻及天窗端壁的風(fēng)荷載、縱向程度地震作用等傳至根底。柱間支撐作用表示圖分類(lèi):對(duì)于有吊車(chē)的廠房,按其位置可分為上柱柱間支撐和下柱柱間支撐。 上柱柱間支撐 :位于牛腿上部,并在柱頂設(shè)置通長(zhǎng)的剛性系桿;接受作

21、用在山墻及天窗壁端的風(fēng)荷載,并保證廠房上部的縱向剛度。 下柱柱間支撐 :位于牛腿下部;接受上部支撐傳來(lái)的內(nèi)力、吊車(chē)縱向制動(dòng)力和縱向程度地震作用等,并將其傳至根底 。 方式:十字交叉形;當(dāng)柱間要通行或放置設(shè)備,或柱距較大而不宜采用交叉支撐時(shí),可采用門(mén)架式支撐。 門(mén)架式柱間支撐柱間支撐布置 布置:當(dāng)設(shè)有A6A8的吊車(chē),或A1A5的吊車(chē)起分量10t時(shí)或廠房跨度18m,或柱高8m時(shí)或廠房每列縱向柱總數(shù)7根時(shí)或設(shè)有3t以上的懸掛吊車(chē)時(shí)或露天吊車(chē)棧橋的柱列,應(yīng)設(shè)置柱間支撐。上柱柱間支撐設(shè)置:普通在伸縮縫區(qū)段兩端與屋蓋橫向程度支撐相對(duì)應(yīng)的柱間以及伸縮縫區(qū)段中央或臨近中央的柱間 。 下柱柱間支撐設(shè)置:在伸縮縫

22、區(qū)段中部與上柱柱間支撐相應(yīng)的位置 。 柱間支撐布置 優(yōu)點(diǎn):縱向程度荷載作用下傳力道路較短;廠房?jī)啥说臏囟壬炜s變形較??;廠房縱向構(gòu)件的伸縮受柱間支撐的約束較小,所引起的構(gòu)造溫度應(yīng)力也較小。 柱間支撐與伸縮變形的關(guān)系 柱間支撐布置 七 圍護(hù)構(gòu)造布置 抗風(fēng)柱普通與根底剛接,與屋架上弦鉸接;當(dāng)屋架設(shè)有下弦橫向程度支撐時(shí),也可與下弦鉸接或同時(shí)與上、下弦鉸接??癸L(fēng)柱與屋架之間普通采用豎向可以挪動(dòng)、程度方向又有較大剛度的彈簧板銜接;如廠房沉降量較大時(shí),宜采用槽形孔螺栓銜接。1抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱與屋架上、下弦銜接構(gòu)造2圈梁、連系梁、過(guò)梁和根底梁 圈梁是設(shè)置于墻體內(nèi)并與柱子銜接的現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件,其作用是將墻體與排

23、架柱、抗風(fēng)柱等箍在一同,以加強(qiáng)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(dòng)荷載對(duì)廠房產(chǎn)生不利影響。 連系梁除接受墻體荷載外,還具有連系縱向柱列、加強(qiáng)廠房的縱向剛度、傳送縱向程度荷載的作用。 當(dāng)墻體開(kāi)有門(mén)窗洞口時(shí),需設(shè)置鋼筋混凝土過(guò)梁,以支承洞口上部墻體的分量。 在進(jìn)展圍護(hù)構(gòu)造布置時(shí),應(yīng)盡能夠地將圈梁、連系梁和過(guò)梁結(jié)合起來(lái),使一種梁能兼作兩種或三種梁的作用,以簡(jiǎn)化構(gòu)造,節(jié)約資料,方便施工。 在單層廠房中,普通采用根底梁來(lái)承托圍護(hù)墻體的分量,并將其傳至柱根底頂面,而不另做墻根底,以使墻體和柱的沉降變形一致。 圍護(hù)構(gòu)造布置1 主要構(gòu)件的選型 單層廠房構(gòu)造的主要構(gòu)件有屋蓋構(gòu)造構(gòu)件、支撐、吊車(chē)梁

24、、墻板、連系梁、根底梁、柱和根底等。無(wú)檁體系屋蓋常采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板,它適用于保溫或不保溫卷材防水屋面,屋面坡度不應(yīng)大于1/5。無(wú)檁體系屋蓋還可采用預(yù)應(yīng)力F形屋面板,用于自防水非卷材屋面,以及預(yù)應(yīng)力自防水保溫屋面板、鋼筋加氣混凝土板等。1屋蓋構(gòu)造構(gòu)件 有檁體系屋蓋常采用預(yù)應(yīng)力混凝土槽瓦、波形大瓦等小型屋面板。屋面板: 檁條:檁條擱在屋架或屋面梁上,起著支承小型屋面板并將屋面荷載傳給屋架的作用。它與屋架間用預(yù)埋鋼板焊接,并與屋蓋支撐一同保證屋蓋構(gòu)造的整體剛度和穩(wěn)定性。各種方式的屋面板1 主要構(gòu)件的選型 屋面梁和屋架:按型式可分為屋面梁、兩鉸或三鉸拱屋架和桁架式屋架三大類(lèi)。屋面梁:屋面梁的

25、外形有單坡和雙坡兩種。兩鉸或三鉸拱屋架 :兩鉸拱的支座節(jié)點(diǎn)為鉸接,頂節(jié)點(diǎn)為剛接;三鉸拱的支座節(jié)點(diǎn)和頂節(jié)點(diǎn)均為鉸接。兩鉸拱的上弦為鋼筋混凝土構(gòu)件,三鉸拱的上弦可用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 兩鉸或三鉸拱屋架 1 主要構(gòu)件的選型桁架式屋架 :當(dāng)廠房跨度較大時(shí),采用桁架式屋架較經(jīng)濟(jì),它在單層廠房中運(yùn)用非常普遍。桁架式屋架的矢高和外形對(duì)屋架受力均有較大影響,普通取高跨比為1/61/8較為合理,其外形有三角形、拱形、梯形、折線形等幾種。各種方式屋架的內(nèi)力f/L=1/6 1 主要構(gòu)件的選型 天窗架和托架 :天窗架:天窗架的作用是構(gòu)成天窗以便采光和通風(fēng),同時(shí)接受屋面板傳來(lái)的豎向荷載和作用在天窗上的程度荷

26、載,并將它們傳給屋架。托架:普通為12m跨度的預(yù)應(yīng)力混凝土三角形或折線形構(gòu)件,上弦為鋼筋混凝土壓桿,下弦為預(yù)應(yīng)力混凝土拉桿 。 天窗架的方式 托架的方式1 主要構(gòu)件的選型 2吊車(chē)梁:吊車(chē)梁除直接接受吊車(chē)起重、運(yùn)轉(zhuǎn)和制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的各種往復(fù)挪動(dòng)荷載外,它還具有將廠房的縱向荷載傳送至縱向柱列、加強(qiáng)廠房縱向剛度等作用。吊車(chē)梁的類(lèi)型 吊車(chē)梁普通根據(jù)吊車(chē)的起分量、任務(wù)級(jí)別、臺(tái)數(shù)、廠房的跨度和柱距等要素選用。1 主要構(gòu)件的選型2 柱 1柱的方式:主要有排架柱和抗風(fēng)柱兩類(lèi)。 鋼筋混凝土排架柱普通由上柱、下柱和牛腿組成,其構(gòu)外型式可概括為單肢柱和雙肢柱兩類(lèi)。上柱普通為矩形截面或環(huán)形截面;下柱的截面方式較多,根據(jù)其

27、截面方式可分為矩形截面柱、I形柱、雙肢柱和管柱等幾類(lèi)。 柱的方式抗風(fēng)柱普通由上柱和下柱組成,無(wú)牛腿,上柱為矩形截面,下柱普通為 I形截面。 2柱的截面尺寸: 柱的截面尺寸除應(yīng)滿足承載力的要求外,還應(yīng)保證具有足夠的剛度,以免廠房變形過(guò)大,呵斥吊車(chē)輪與軌道過(guò)早磨損,影響吊車(chē)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),或?qū)е聣w和屋蓋產(chǎn)生裂痕,影響廠房的正常運(yùn)用。 柱的截面尺寸除了思索吊車(chē)起分量和柱的類(lèi)型兩個(gè)要素外,還應(yīng)思索廠房跨數(shù)和高度、柱的型式、圍護(hù)構(gòu)造的資料和構(gòu)造、施工和吊裝等。2 柱3 根底 單層廠房的柱下根底普通采用獨(dú)立根底也稱(chēng)擴(kuò)展根底。按施工方法可分為預(yù)制柱下獨(dú)立根底和現(xiàn)澆柱下獨(dú)立根底兩種。對(duì)裝配式鋼筋混凝土單層廠房排

28、架構(gòu)造,常見(jiàn)的獨(dú)立根底方式主要有杯形根底、高杯根底和樁根底等。根底的類(lèi)型1 排架計(jì)算見(jiàn)圖 1計(jì)算單元:可在構(gòu)造平面圖上由相鄰柱距的中線截出一個(gè)典型的區(qū)段,作為排架的計(jì)算單元。 計(jì)算單元和計(jì)算模型 2根本假定和計(jì)算簡(jiǎn)圖 :為了簡(jiǎn)化計(jì)算,對(duì)于鋼筋混凝土排架構(gòu)造通常作如下假定:柱下端與根底頂面為剛接;柱頂與排架橫梁屋架或屋面梁為鉸接;橫梁即屋架或屋面梁為軸向剛度很大的剛性連桿。 根據(jù)上述假定,可得到橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖。1 排架計(jì)算見(jiàn)圖橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖1 排架計(jì)算見(jiàn)圖2 排架構(gòu)造上的荷載 作用在橫向排架構(gòu)造上的荷載有恒載、屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、吊車(chē)荷載和風(fēng)荷載等,除吊車(chē)荷載外,其它荷載均取自

29、計(jì)算單元范圍內(nèi)。 1恒載 :屋蓋自重G1 :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。懸墻自重G2 :當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí),排架柱接受著計(jì)算單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等重力荷載。吊車(chē)梁和軌道及銜接件自重G3 。柱自重G4G5 : 恒載作用位置及相應(yīng)的排架計(jì)算簡(jiǎn)圖2 排架構(gòu)造上的荷載 2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三部分。其荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.4。屋面均布活荷載 :屋面程度投影面上的屋面均布活荷載規(guī)范值,按以下情況?。翰簧先说奈菝鏋?.5kN/m2;上人的屋面為2.0kN/m2。屋面雪荷載 :屋面程度投影面上的雪荷載規(guī)

30、范值 (kN/m2) 式中: 為根本雪壓 (kN/m2); 為屋面積雪分布系數(shù)。kskr 0ss0sr屋面積灰荷載 :對(duì)設(shè)計(jì)消費(fèi)中有大量排灰的廠房及其臨近建筑時(shí),應(yīng)思索屋面積灰荷載的影響。屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)思索,取兩者中的較大值;當(dāng)有屋面積灰荷載時(shí),積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上人的屋面均布活荷載兩者中的較大值同時(shí)思索。注:2 排架構(gòu)造上的荷載 吊車(chē)豎向荷載 : 和 的規(guī)范值按下式計(jì)算式中 、 表示第 臺(tái)吊車(chē)的最大輪壓和最小輪壓; 與吊車(chē)輪壓相對(duì)應(yīng)的支座反力影響線的豎向坐標(biāo)值。 maxmaxiiDPyminminiiDPymaxiPminiP 當(dāng)計(jì)算吊車(chē)梁及其銜接的強(qiáng)度時(shí),吊車(chē)豎向荷載應(yīng)乘

31、以動(dòng)力系數(shù)。注:maxDminDiyi計(jì)算排架思索多臺(tái)吊車(chē)豎向荷載時(shí),對(duì)單跨廠房的每個(gè)排架,參與組合的吊車(chē)臺(tái)數(shù)不宜多于2臺(tái);對(duì)多跨廠房的每個(gè)排架,不宜多于4臺(tái)。 3吊車(chē)荷載 :2 排架構(gòu)造上的荷載 吊車(chē)橫向程度荷載 :吊車(chē)總的橫向程度荷載可按下式取值:式中 吊車(chē)的額定起分量; 小車(chē)分量; 重力加速度; 橫向程度荷載系數(shù)。1()TQQ gQ1Qg 對(duì)于普通四輪橋式吊車(chē),大車(chē)每一輪子傳送給吊車(chē)梁的橫向程度制動(dòng)力 為: 式中 為第 個(gè)大車(chē)輪子的橫向程度制動(dòng)力。11()4TQQ gmaxiiTT yiTiT思索多臺(tái)吊車(chē)程度荷載時(shí),對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架,參與組合的吊車(chē)臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于2臺(tái)。注:2 排架

32、構(gòu)造上的荷載 吊車(chē)縱向程度荷載: 吊車(chē)縱向程度荷載規(guī)范值T0,按作用在一邊軌道上一切剎車(chē)輪的最大輪壓之和的10%采用,即式中,n為施加在一邊軌道上一切剎車(chē)輪數(shù)之和,對(duì)于普通的四輪吊車(chē),n=1。0max10TnPkw無(wú)論單跨或多跨廠房,在計(jì)算吊車(chē)縱向程度荷載時(shí),一側(cè)的整個(gè)縱向排架上最多只能思索2臺(tái)吊車(chē)。注:2 排架構(gòu)造上的荷載 式中 根本風(fēng)壓值kN/m2,是以當(dāng)?shù)乇容^空闊平坦地面上離 高度z處的風(fēng)振系數(shù); 風(fēng)壓高度變化系數(shù); 風(fēng)荷載體型系數(shù)。 zzs0w地10m高處統(tǒng)計(jì)所得的50年一遇10分鐘平均最大風(fēng)速為規(guī)范確定的風(fēng)壓值; 4風(fēng)荷載 : 垂直于建筑物外表上的風(fēng)荷載規(guī)范值 kN/m2按下式計(jì)算:

33、 ks0 zzwwkw2 排架構(gòu)造上的荷載 3 等高排架內(nèi)力分析 1柱頂程度集中力作用下等高排架內(nèi)力分析 : 在柱頂程度集中力作用下,等高排架各柱頂側(cè)移相等,沿橫梁與柱的銜接處將各柱的柱頂切開(kāi),在各柱頂?shù)那锌谏献饔靡粚?duì)相應(yīng)的剪力 。iV111iiiniiVFF柱頂程度集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力111iinii1ii式中 第 i 根排架柱的抗側(cè)移剛度或抗剪剛度,即懸臂 第 i 根排架柱的剪力分配系數(shù),按下式計(jì)算: 求得柱頂剪力Vi 后,用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩和剪力。當(dāng)排架構(gòu)造柱頂作用程度集中力F時(shí),各柱的剪力按其抗剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)展分配。柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需

34、施加的程度力注:3 等高排架內(nèi)力分析 剪力分配系數(shù)必滿足 。 1i各柱的柱頂剪力Vi僅與F 的大小有關(guān),而與其作用在排架左側(cè)或右側(cè)柱頂處位置無(wú)關(guān),但F 的作用位置對(duì)橫梁內(nèi)力有影響。 2恣意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析 :等高排架在恣意荷載作用下,為了利用剪力分配法求解,通??刹捎靡韵氯齻€(gè)步驟來(lái)進(jìn)展這種情況下的排架內(nèi)力分析。對(duì)接受恣意荷載作用的排架,先在排架柱頂部附加一個(gè)不動(dòng)鉸支座以阻止其側(cè)移,那么各柱為單階一次超靜定柱,運(yùn)用柱頂反力系數(shù)可求得各柱反力Ri及相應(yīng)的柱端剪力,柱頂假想的不動(dòng)鉸支座總反力為 。iRR3 等高排架內(nèi)力分析 撤除假想的附加不動(dòng)鉸支座,將支座總反力R反向作用于排架柱頂,運(yùn)用剪

35、力分配法可求出柱頂程度力R作用下各柱頂剪力 。iR將前面的計(jì)算結(jié)果相疊加,可得到在恣意荷載作用下排架柱頂剪力 ,然后可求出各柱的內(nèi)力。 iiRR 恣意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析3 等高排架內(nèi)力分析 4 不等高排架內(nèi)力分析 不等高排架在恣意荷載作用下,由于高、低跨的柱頂位移不相等,因此,不能用剪力分配法求解,其內(nèi)力通常用構(gòu)造力學(xué)中的力法進(jìn)展分析。 式中 , , , 為根本構(gòu)造的柔度系數(shù),可由單位力彎矩圖圖乘得到; 、 為載常數(shù)。11 1122121 1222200PPxxxx111221221P2P兩跨不等高排架內(nèi)力分析5 思索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 當(dāng)各榀排架

36、柱頂均受有程度集中力R,且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí)每一榀排架都相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的平面排架。當(dāng)各榀排架柱頂均受有程度集中力R,但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí),山墻那么經(jīng)過(guò)屋蓋等縱向聯(lián)絡(luò)構(gòu)件對(duì)其它各榀排架有不同程度的約束作用,使各榀排架柱頂程度位移呈曲線分布,且 。 ba當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用程度集中力R,且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí),那么直接受荷排架經(jīng)過(guò)屋蓋等縱向聯(lián)絡(luò)構(gòu)件,遭到非直接受荷排架的約束,使其柱頂?shù)某潭任灰茰p小,即 。 ca當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用程度集中力R,但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí),那么直接受荷載排架遭到非受荷排架和山墻兩種約束,故各榀排架的柱頂程度位移將更小,即 。 dc 廠房空間作用分析 當(dāng)構(gòu)造布置或荷載分布不均

37、勻時(shí),由于屋蓋等縱向聯(lián)絡(luò)構(gòu)件將各榀排架或山墻聯(lián)絡(luò)在一同,故各榀排架或山墻的受力及變形都不是單獨(dú)的,而是相互制約。這種排架與排架,排架與山墻之間的相互制約作用,稱(chēng)為廠房的整體空間作用。 單層廠房整體空間作用的程度主要取決于屋蓋的程度剛度、荷載類(lèi)型、山墻剛度和間距等要素。5 思索廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 2吊車(chē)荷載作用下思索廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料及實(shí)際分析,給出了吊車(chē)荷載作用下單層單跨的空間任務(wù)分配系數(shù)。廠房空間任務(wù)表示圖5 思索廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 廠廠 房房 情情 況況吊車(chē)起吊車(chē)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

38、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)5 思索廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 6 內(nèi)力組合 所謂內(nèi)力組合,就是將排架柱在各單項(xiàng)荷載作用下的內(nèi)力,按照它們?cè)谶\(yùn)用過(guò)程中同時(shí)出現(xiàn)的能夠性,求出在某些荷載共同作用下,柱控制截面能夠產(chǎn)生的最不利內(nèi)力,作為柱和根底配筋計(jì)算的根據(jù)。 1柱的控制截面 控制截面是指對(duì)截面配筋起控制造用的截面。當(dāng)柱高度較大時(shí),下柱中間某截

39、面也能夠?yàn)榭刂平孛?。?dāng)柱上作用有較大的集中荷載如懸墻分量等時(shí),可根據(jù)其內(nèi)力大小還需將集中荷載作用途的截面作為控制截面。 2荷載效應(yīng)組合 對(duì)于普通排架構(gòu)造,荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從以下組合值中取最不利值確定:由可變荷載效應(yīng)控制的組合 111.2GkQQ kSSS11.20.9nGkQiQikiSSS由永久荷載效應(yīng)控制的組合11.35 nGkQiciQikiSSS6 內(nèi)力組合 3不利內(nèi)力組合 通常選擇以下四種內(nèi)力組協(xié)作為截面最不利內(nèi)力組合: +Mmax及相應(yīng)的N,V; Mmax及相應(yīng)的N,V; Nmax及相應(yīng)的M,V; Nmin及相應(yīng)的M,V。6 內(nèi)力組合 4內(nèi)力組合本卷須知 每次內(nèi)力組合時(shí),都

40、必需思索恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。 每次內(nèi)力組合時(shí),只能以一種內(nèi)力為目的來(lái)決議可變荷載的取舍,并求得與其相應(yīng)的其他兩種內(nèi)力。在吊車(chē)豎向荷載中,同一柱的同一側(cè)牛腿上有Dmax或Dmin作用,兩者只能選擇一種參與組合。吊車(chē)橫向程度荷載Tmax同時(shí)作用在同一跨內(nèi)的兩個(gè)柱子上,向左或向右,組合時(shí)只能選取其中一個(gè)方向。 6 內(nèi)力組合1 截面設(shè)計(jì)1截面配筋計(jì)算 在對(duì)柱進(jìn)展受壓承載力計(jì)算或驗(yàn)算時(shí),柱的偏心距增大系數(shù) 或穩(wěn)定系數(shù) 與柱的計(jì)算長(zhǎng)度有 關(guān)。根據(jù)單層廠房的實(shí)踐支承及受力特點(diǎn),結(jié)合工程閱歷所給出的計(jì)算長(zhǎng)度 。0l0l 剛性屋蓋單層廠房排架柱、露天吊車(chē)柱和棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度柱的類(lèi)型柱的類(lèi)型排排 架架 方方 向向垂

41、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(chē)無(wú)吊車(chē)廠房柱廠房柱單單 跨跨1.5H1.0H1.2H兩跨及多跨兩跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊車(chē)有吊車(chē)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(chē)柱和棧橋柱露天吊車(chē)柱和棧橋柱2.0Hl1.0Hl2構(gòu)造要求 柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20,縱向受力鋼筋直徑d不宜小于12mm,全部縱向鋼筋的配筋率不宜超越5% 。 柱內(nèi)縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm;對(duì)程度澆筑的預(yù)制柱,其上部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于30mm和1.5d(為鋼筋的最大直徑),下部縱向鋼筋的最小凈間距不

42、應(yīng)小于25mm和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受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋,其中距不宜大于300mm。1 截面設(shè)計(jì)2 牛腿設(shè)計(jì) 在廠房構(gòu)造鋼筋混凝土柱中,常在其支承屋架、托架、吊車(chē)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(chēng)為牛腿。 牛腿按接受的豎向力作用點(diǎn)至牛腿根部柱邊緣程度間隔的不同分為兩類(lèi): 時(shí)為長(zhǎng)牛腿,按懸臂梁進(jìn)展設(shè)計(jì); 時(shí)為短牛腿 ,是一個(gè)變截面短懸臂深梁。0ah0ah1牛腿的受力特點(diǎn)及破壞形狀 實(shí)驗(yàn)研討闡明,從加載至破壞,牛腿大體閱歷彈性、裂痕出現(xiàn)與開(kāi)展和最后破壞三個(gè)階段。 彈性階段 :經(jīng)過(guò) 環(huán)氧樹(shù)脂牛腿模型的光彈實(shí)驗(yàn),得到了主應(yīng)力跡線。牛腿的應(yīng)力

43、形狀0/0.5a h2 牛腿設(shè)計(jì) 裂痕出現(xiàn)與開(kāi)展階段 : 實(shí)驗(yàn)闡明,當(dāng)荷載到達(dá)極限荷載的20%40%時(shí),由于上柱根部與牛腿交界處的主拉應(yīng)力集中景象,在該處首先出現(xiàn)自上而下的豎向裂痕,裂痕細(xì)小且開(kāi)展較慢,對(duì)牛腿的受力性能影響不大; 當(dāng)荷載到達(dá)極限荷載的40%60%時(shí),在加載墊板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)一條斜裂痕,其方向大體與主壓應(yīng)力軌跡線平行。 2 牛腿設(shè)計(jì) 2 牛腿設(shè)計(jì)破壞階段 :隨a/h0值的不同,牛腿主要有以下幾種破壞形狀: 彎壓破壞 剪切破壞 牛腿的破壞形狀斜壓破壞2牛腿截面尺寸確實(shí)定 牛腿的截面寬度與柱寬一樣。 牛腿截面尺寸通常以不出現(xiàn)斜裂痕作為控制條件。設(shè)計(jì)時(shí)以以下閱歷公式作為抗裂控制條件來(lái)確定

44、牛腿的截面尺寸: bstk0vsvs01 0.50.5Ff bhFaFh式中Fvk、Fhk分別為作用于牛腿頂部按荷載效應(yīng)規(guī)范組合計(jì)算的豎 裂痕控制系數(shù); a豎向力的作用點(diǎn)至下柱邊緣的程度間隔向力和程度拉力值;b牛腿寬度; h0牛腿與下柱交接處的垂直截面有效高度。2 牛腿設(shè)計(jì) 牛腿尺寸及配筋 為了防止牛腿頂面加載墊板下混凝土的部分受壓破壞,墊板下的部分壓應(yīng)力應(yīng)滿足式中:A為部分受壓面積;fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。vkcc0.75FfA2 牛腿設(shè)計(jì) 3縱向受力鋼筋計(jì)算與構(gòu)造 計(jì)算簡(jiǎn)圖:實(shí)驗(yàn)研討闡明,牛腿在豎向力和程度拉力作用下,其受力特征可以用由牛腿頂部程度縱向受力鋼筋為拉桿和牛腿內(nèi)的斜向受

45、壓混凝土為壓桿組成的三角桁架模型來(lái)描畫(huà)。 牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖2 牛腿設(shè)計(jì) 縱向受力鋼筋計(jì)算 :在豎向力設(shè)計(jì)值Fv和程度拉力設(shè)計(jì)值Fh共同作用下,經(jīng)過(guò)對(duì) A 點(diǎn)取力矩平衡可得:近似取 , ,那么由上式可得縱向受力鋼筋總截面面積As為式中 Fv、Fh分別為作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值和程度拉力設(shè)計(jì)值; a意義同前,當(dāng)a0.3h0時(shí),取a=0.3h0; fy為縱向受拉鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 vhs0syss0F aFhaf Ahs0.85s0ss0/1.2hahvhsy0y1.20.85F aFAf hf2 牛腿設(shè)計(jì) 牛腿配筋構(gòu)造構(gòu)造要求 :2 牛腿設(shè)計(jì) 4程度箍筋及彎起鋼筋 在牛腿的截面尺寸滿足公式的抗裂條

46、件后,可不進(jìn)展斜截面受剪承載力計(jì)算,只需按下述構(gòu)造要求設(shè)置程度箍筋和彎起鋼筋。 程度箍筋的直徑應(yīng)取6-12mm,間距100-150mm,且在上部2h0/3范圍內(nèi)的程度箍筋總截面面積不應(yīng)小于接受豎向力的受拉鋼筋截面面積的1/2。 當(dāng)牛腿的剪跨比a/h00.3時(shí),宜設(shè)置彎起鋼筋。 縱向受拉鋼筋不得兼作彎起鋼筋。 彎起鋼筋的錨固同縱向受力鋼筋。 2 牛腿設(shè)計(jì) 3 柱的吊裝驗(yàn)算 柱在其自重作用下為受彎構(gòu)件,其計(jì)算簡(jiǎn)圖和彎矩圖如下圖,普通取上柱柱底、牛腿根部和下柱跨中三個(gè)控制截面。 柱的吊裝方式及計(jì)算簡(jiǎn)圖4 抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì) 抗風(fēng)柱接受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載,其外邊緣與廠房橫向封鎖軸線重合,離屋架中心線600mm

47、。為了防止抗風(fēng)柱與端屋架相碰,應(yīng)將抗風(fēng)柱的上部截面高度適當(dāng)減小,構(gòu)成變截面柱??癸L(fēng)柱計(jì)算簡(jiǎn)圖1抗風(fēng)柱尺寸確實(shí)定 抗風(fēng)柱截面尺寸除了滿足有關(guān)截面尺寸的限值外,上 柱 截 面 尺 寸 不 宜 小 于350mm300mm,下柱截面高度不宜小于600mm。 抗風(fēng)柱的柱頂標(biāo)高應(yīng)低于屋架上弦中心線50mm;同時(shí)抗風(fēng)柱變階處的標(biāo)高應(yīng)低于屋架下弦底邊200mm。 2計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力分析 抗風(fēng)柱頂部普通支承在端屋架的上弦節(jié)點(diǎn)處,支承點(diǎn)可視為不動(dòng)鉸支座; 柱底部固定于根底頂面; 當(dāng)屋架下弦設(shè)有橫向程度支撐時(shí),抗風(fēng)柱亦可與屋架下弦相銜接,作為抗風(fēng)柱的另一個(gè)不動(dòng)鉸支座;當(dāng)在山墻內(nèi)側(cè)設(shè)置程度抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架時(shí),那么抗風(fēng)梁

48、或桁架也為抗風(fēng)柱的一個(gè)支座。 由于山墻的分量普通由根底梁接受,故抗風(fēng)柱主要接受風(fēng)荷載,假設(shè)忽略抗風(fēng)柱自重,那么可按變截面受彎構(gòu)件進(jìn)展設(shè)計(jì)。 當(dāng)山墻處設(shè)有連系梁時(shí),那么抗風(fēng)柱可按變截面的偏心受壓構(gòu)件進(jìn)展設(shè)計(jì)。4 抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)1 根底的分類(lèi)與設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1)柱下獨(dú)立根底擴(kuò)展根底根據(jù)其受力性能可分為: 軸心受壓根底 偏心受壓根底(2)根底的設(shè)計(jì)內(nèi)容: 根底的方式; 埋置深度; 底面尺寸; 根底高度; 底板的配筋計(jì)算;對(duì)一些重要的建筑物或土質(zhì)較為復(fù)雜的地基,尚應(yīng)進(jìn)展變形或穩(wěn)定性驗(yàn)算; 當(dāng)獨(dú)立根底的混凝土強(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)立根底頂面的部分受壓承載力。2 根底底面尺寸 1軸心荷載作用下的根底 :在軸心荷載作用下,根底底面的壓力為均勻分布,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足: 軸心受壓根底壓力分布kkkaNGpfA 假設(shè)根底的埋置深度為d,根底及其上填土的平均 重 度 為 ,

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