第13章單層廠房（2）

1、2. 柱頂有位移的情況（1）吊車豎向力作用下的內(nèi)力計(jì)算（見附圖）A.由于荷載不對(duì)稱，柱頂將產(chǎn)生位移；將同時(shí)作用的 和 分 解成分別作用的兩種情況，即： ；B.現(xiàn)討論 （ 的情況同理）。顯然， 且 ；C.由于兩側(cè)柱的截面尺寸、材料相同和剛度相同，所以當(dāng)僅在柱頂 作用有集中力時(shí)各柱將承擔(dān)該集中力的一半，即： ；D.將 平移至下柱軸線得： ； 中只有軸向力，由 可 查P.536附圖10-3求得柱頂反力，即： ；E.綜上所述可得： ；見附圖。1（2）吊車橫向水平剎車力作用下的內(nèi)力計(jì)算（見下圖） 注意到結(jié)構(gòu) 對(duì)稱、荷載反對(duì)稱且假定橫桿剛度無(wú)窮大，所以橫桿無(wú)內(nèi)力，直接按靜定結(jié)構(gòu) 計(jì)算，但應(yīng)考慮左右兩個(gè)方向

2、剎車的情況。（3）風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算（見附圖）A.分解各荷載，即： ；B.顯然， ；現(xiàn)討論 ；（ 的情況類似）；2C.由附圖可知： 和 ；D.由 圖查P.539附圖10-8得圖 ；又有關(guān)系： ；E.綜上所述，得： ；F.對(duì) 圖進(jìn)行相同的討論并加以迭加即可求得全部?jī)?nèi)力。G.在右風(fēng)的作用下，將上述內(nèi)力反向并交換兩側(cè)柱的內(nèi)力即可。四.內(nèi)力組合1.控制截面 ：為上柱底部； 如圖所示。 ：為下柱頂部，即 牛腿頂部； ：下柱底部，即基 礎(chǔ)頂部 。32.荷載組合（1）問(wèn)題的提出 排架在恒載和活載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力可按上述方法分別計(jì)算（計(jì)算時(shí)按該荷載的最大值考慮）。但是有些荷載可能是同時(shí)作用的，有些荷載不可

3、能同時(shí)作用或者說(shuō)同時(shí)作用時(shí)各荷載并不是最大值，應(yīng)如何迭加。（2）荷載組合原則 無(wú)論如何迭加均應(yīng)遵循如下原則A.恒荷載（產(chǎn)生的內(nèi)力）+任一活載（產(chǎn)生的內(nèi)力）；B.恒荷載（產(chǎn)生的內(nèi)力）+0.85乘以任意兩個(gè)或兩個(gè)以上活荷載（產(chǎn) 生的內(nèi)力）之和；3.內(nèi)力組合（1）問(wèn)題的提出 根據(jù)每一種荷載組合所求得的內(nèi)力是不相同的4從而求得的鋼筋用量也不相同，應(yīng)尋找這種內(nèi)力（組合），在其作用下所求得的鋼筋用量最大，這種內(nèi)力組合稱為最不利組合。直接找到最不利組合較困難，但可縮小范圍。（2）（可能的最不利）內(nèi)力組合（原理見附圖）A. 及相應(yīng)的 ；（僅對(duì) 截面考慮剪力，下同）B. 及相應(yīng)的 ； C. 及相應(yīng)的 ；D. 及

4、相應(yīng)的 ；（3）內(nèi)力組合注意事項(xiàng)：A.每次組合均應(yīng)有恒載；B.應(yīng)按最不利組合目標(biāo)尋找內(nèi)力并進(jìn)行組合；C.應(yīng)注意“相應(yīng)”的內(nèi)力并進(jìn)行組合；D.考慮“可能性“問(wèn)題（如吊車豎向荷載與剎車力及方向，風(fēng)向）。5五.單層廠房排架考慮整體空間作用的概念1.廠房整體工作的基本概念（見附圖）（1）整體空間作用：排架與排架、排架與山墻之間相互關(guān)聯(lián)的整 體作用稱為整體空間作用；（2）排架與排架之間的相互關(guān)聯(lián)：非直接受荷排架對(duì)直接受荷排 架橫向位移的約束作用；（3）山墻與排架的相互關(guān)聯(lián)：山墻對(duì)排架橫向位移的約束作用；2.吊車荷載下廠房整體空間作用計(jì)算的概念（1）較為精確的計(jì)算方法：采用軟件按空間結(jié)構(gòu)計(jì)算；（2）近似計(jì)

5、算方法：引進(jìn)考慮廠房整體空間作用分配系數(shù)，簡(jiǎn)稱 空間作用系數(shù)m，其定義為： 6 顯然有關(guān)系： ；其具體數(shù)值可查表13-7； 進(jìn)一步有結(jié)論：m越小，空間作用越大； m越大，空間作用越小。 近似算法：將作用在橫向排架上的水平力乘以空間作用系數(shù)，然后按平面排架求解內(nèi)力。 推論：（1）由表13-7可知，一定條件下，空間作用系數(shù)主要與 廠房是否有山墻有關(guān)； （2）考慮空間作用時(shí)求得的內(nèi)力小于未考慮空間作用 時(shí)求得的內(nèi)力，因此按前者計(jì)算時(shí)應(yīng)有依據(jù)。 7六.排架計(jì)算中的幾個(gè)問(wèn)題1.縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析-合并或抽柱法，見圖13-46及13-47；2.排架的水平位移驗(yàn)算-吊車噸位較大時(shí)。13.3 單層廠房

6、柱一.柱的形式-見圖13-51二.矩形、I字型柱的設(shè)計(jì)1.截面尺寸及外形構(gòu)造尺寸（1）矩形截面柱（實(shí)腹柱）尺寸-見表13-8；（2）I字型截面柱尺寸-見圖13-52。2.截面設(shè)計(jì) 求解內(nèi)力及其組合，按偏心受壓構(gòu)件配筋，計(jì)算長(zhǎng)度見表13-9。83.吊裝、運(yùn)輸階段的承載力和裂縫寬度驗(yàn)算 翻身吊裝的計(jì)算見附圖。 應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）自重乘以1.5；（2）吊裝承載力計(jì)算時(shí)，構(gòu)件重要性等級(jí)可相應(yīng)降低一級(jí)；（3）吊裝時(shí)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%及以上，并說(shuō)明；（4）吊裝及運(yùn)輸驗(yàn)算應(yīng)按實(shí)際吊點(diǎn)布置情況進(jìn)行；（5）變階處配筋不足時(shí)可加配短直筋。4.構(gòu)造要求 見書上說(shuō)明。9三.牛腿 牛腿的作用：支撐吊車

7、梁等構(gòu)件 牛腿的分類：如圖，根據(jù)a的大小進(jìn)行劃分； 長(zhǎng)牛腿（ ）按懸臂梁計(jì)算； 短牛腿（ ）下面專題研究。1.試驗(yàn)研究結(jié)果（短牛腿）（1）彈性階段的應(yīng)力分布 光彈性試驗(yàn)（或彈性力學(xué)有限元法）的結(jié)果如圖13-56所示。（2）裂縫的出現(xiàn)與展開（見圖13-57）（3）破壞形態(tài) 取決于 的比值，見圖3-58。10（4）牛腿在豎向力和水平拉力同時(shí)作用下的受力情況 開裂荷載有所下降，但破壞形態(tài)基本相似。2.牛腿的設(shè)計(jì)（1）截面尺寸的確定 截面寬度與柱相同；截面高度應(yīng)根據(jù)控制斜裂縫的要求確定，具體做法是：參考類似情況擬訂高度，然后按公式13-17驗(yàn)算。（該公式及其符號(hào)見書上說(shuō)明）（2）承載力計(jì)算和配筋構(gòu)造1

8、）計(jì)算簡(jiǎn)圖-兩桿桁架：水平拉桿由牛腿內(nèi)的縱向鋼筋構(gòu)成，斜桿 由混凝土構(gòu)成；由結(jié)力可知，水平桿承受軸向拉力且沿長(zhǎng)度處 處相同，故該鋼筋不能彎起。112）縱向受拉鋼筋的計(jì)算和構(gòu)造 計(jì)算：根據(jù)圖13-60，由平衡條件可推出公式13-20，此式即為求 解縱向受拉鋼筋截面積的計(jì)算公式。 構(gòu)造：主要是縱向鋼筋不能彎起。3）水平箍筋和彎起鋼筋的構(gòu)造要求-見書上說(shuō)明。1213.4 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)0.問(wèn)題的提出（見附圖及說(shuō)明）一.柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的形式（見圖13-62） 獨(dú)立基礎(chǔ)：一根柱下一個(gè)基礎(chǔ)，簡(jiǎn)稱“一柱一基”； 擴(kuò)展基礎(chǔ)：即將柱底擴(kuò)大的基礎(chǔ)； 基礎(chǔ)分類：按受力形式分為軸心受壓柱的柱下基礎(chǔ)（簡(jiǎn)稱軸心受 壓基礎(chǔ)）和偏心受壓柱的柱下基礎(chǔ)（簡(jiǎn)稱偏心受壓基 礎(chǔ)）；按施工方法分為預(yù)制柱的柱下基礎(chǔ)（見圖13-62 （c）圖）和現(xiàn)澆柱的柱下基礎(chǔ)（見圖13-62（a）圖。 基礎(chǔ)永遠(yuǎn)是現(xiàn)澆的。 13二.柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)1.按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸（用全反力）