《层厂房柱》PPT课件.ppt

第12章 单层厂房,12.1 单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置,12.2 排架计算,12.3 单层厂房柱,12.4 柱下独立基础,12.5 吊车梁,12.3 单层厂房柱,12.3.1 柱的形式及柱的设计,柱的截面设计步骤：,1.确定柱的计算长度（l0);,2.柱的配筋计算;,3.柱的吊装验算。,配筋计算：,采用对称配筋。,柱的形式,工字型柱的外形尺寸,柱的计算长度,在对柱进行受压承载力计算或验算时，柱的偏心距 增大系数或稳定系数与柱的计算长度l0有关,刚性屋盖单层厂房排架柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算长度,构造要求,混凝土强度等级不宜低于C20,纵向受力钢筋直径d 不宜小于12mm,全部纵筋的配筋率不宜超过35%；,柱内纵筋的净距不应小于50mm,对水平浇筑的预制柱，其净距按梁采用；,偏心受压柱中垂直于弯矩作用平面的纵向受力钢筋以及,轴心受压柱中各边的纵筋，其中距不宜大于300mm。,牛腿分类：,12.3.3牛腿,时为长牛腿， 按悬臂梁进行设计；,为短牛腿 ， 按变截面短悬臂深梁。,（1） 环氧树脂牛腿模型的光弹试验,（2）钢筋混凝土牛腿试验,1. Fv=0.20.4Fu，竖向裂缝1，对牛腿的受力性能影响不大;,2. Fv=0.40.6Fu ，在加载垫板内侧附近出现一条斜裂缝2， 其方向大体与主压应力轨迹线平行, 它是控制牛腿截面尺寸的主要依据；,试验表明：,3. Fv=0.8Fu ，突然出现第二条斜裂缝3，预示着牛腿即将破坏。,（3）牛腿的破坏形态,1）弯压破坏（图a): a/h00.75和纵筋配筋率低：,2）斜压破坏（图b/c): a/h0=0.10.75;,3）剪切破坏（图d): a/h00.1;0,4）局部破坏（图e): 加载板尺寸过小,2.牛腿设计,牛腿的设计步骤：,确定牛腿的截面尺寸；,牛腿的配筋计算及配筋构造；,验算局部受压承载力。,（1）截面尺寸的确定,宽度b:柱宽相同;,高度h:,斜截面抗裂要求；,构造要求；,牛腿截面尺寸通常以不出现斜裂缝作为控制条件。抗裂控制条件来确定牛腿的截面尺寸的经验公式：,式中Fvs、Fhs分别为作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合 计算的竖向力和水平拉力值； 裂缝控制系数； a竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离,h0牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度。,b牛腿宽度；,(2)承载力计算和配筋构造,1）计算模型：,试验研究表明，牛腿在竖向力和水平拉力作用下，其受力特征可以用三角桁架模型来描述。,牛腿顶部水平纵向受力钢筋为拉杆,牛腿内的斜向受压混凝土为压杆,2）承载力计算,在竖向力设计值Fv和水平拉力设计值Fh共同作用下，通过对 A 点取力矩平衡可得：,近似取 ， ，,式中 Fv、Fh分别为作用在牛腿顶部的竖向力设计值和水平拉力设计值；,a意义同前，当a0.3h0时，取a=0.3h0；,fy为纵向受拉钢筋强度设计值。,构造要求,水平箍筋的直径应取6-12mm，间距100-150mm，且在上部2h0/3范围内的水平箍筋总截面面积As/2; 当牛腿的剪跨比a/h00.3时，宜设置弯起钢筋。 纵向受拉钢筋不得兼作弯起钢筋。 弯起钢筋的锚固同纵向受力钢筋。,柱的吊装验算,柱的吊装方式及计算简图,柱在其自重作用下为受弯构件，其计算简图和弯矩图如图所示，一般取上柱柱底、牛腿根部和下柱跨中三个控制截面。,4 抗风柱的设计,抗风柱承受山墙传来的风荷载，其外边缘与厂房横向封闭轴线重合，离屋架中心线600mm。为了避免抗风柱与端屋架相碰，应将抗风柱的上部截面高度适当减小，形成变截面柱。,抗风柱计算简图,（1）抗风柱尺寸的确定 抗风柱截面尺寸除了满足有关截面尺寸的限值外，上柱截面尺寸不宜小于350mm300mm，下柱截面高度不宜小于600mm。 抗风柱的柱顶标高应低于屋架上弦中心线50mm；同时抗风柱变阶处的标高应低于屋架下弦底边200mm。,（2）计算简图及内力分析 抗风柱顶部一般支承在端屋架的上弦节点处，支承点可视为不动铰支座； 柱底部固定于基础顶面； 当屋架下弦设有横向水平支撑时，抗风柱亦可与屋架下弦相连接，作为抗风柱的另一个不动铰支座；当在山墙内侧设置水平抗风梁或抗风桁架时，则抗风梁（或桁架）也为抗风柱的一