单层厂房排架结构设计ppt.ppt

2014级建筑工程技术专业专业必修课课程代码：JXZ21020,混凝土结构设计,主讲:张毅二零一七年三月,单层厂房排架结构设计,项目10单层厂房排架结构,了解单层厂房排架结构的概念极其结构分类。了解单层工业厂房排架结构的组成。掌握单层工业厂房排架结构的结构布置及其原则。了解单层厂房结构主要构件的结构形式，能够选择合适的构件形式。,任务10,1概述10.1.1单层厂房的特点单层厂房是为工业生产服务的，常用于重工业生产中的炼钢、铸造、装配、机修、金工车间和轻工业生产中的纺织车间。这些车间的产品外形尺寸较大，从结构上讲，单层厂房的荷载、跨度和高度都较大，而且还常受动力荷载（如吊车荷载、动力机械设备荷载）的作用。厂房的构件内力大、截面大。单层工业厂房能提供一个大的室内空间，且厂房中一般配有水平和垂直运输工具，因此在工业建筑中得到广泛的应用。,单层厂房具有如下特点：(1)可以充分利用地基承载力，在地面上放置较重的或有较大振动的机器；(2)可以设置天窗，用以天然采光和自然通风；(3)扩建、改建比较方便；(4)构件标准化，具有装配式房屋的共性；(5)占地面积大。,10.1.2单层厂房的结构分类单层厂房的结构按结构形式分为排架结构和刚架结构两种。排架结构由屋架或屋面梁、柱和基础组成。排架结构柱的上部与屋架（屋面梁）铰接，下部与基础顶面为固接。随着生产工艺及使用要求的不同，排架结构可设计成等高或不等高、单跨或多跨和锯齿形等各种形式(见图10-1)。刚架结构也是由横梁、柱和基础所组成的。与排架结构不同的是，刚架的梁与柱为刚接而柱与基础铰接(见图10-2)。门式刚架种类很多，目前在单层厂房中用得较多的是两铰和三铰两种形式。,图10-1排架结构类型图10-2钢筋混凝土门式刚架,任务10,2单层厂房的结构组成布置与受力特点10.2.1单层厂房排架结构的组成单层厂房排架结构通常由下列115结构构件组成(见图10-3)。,图10-3单层厂房结构组成1-屋面板；2-天沟板；3-天窗架；4-屋架；5-托架；6-吊车梁；7-排架柱；8-抗风柱；9-基础；10-连系梁；11-基础梁；12-天窗架垂直支撑；13-屋架下弦横向水平支撑；14-屋架端部垂直支撑；15-柱间支撑,1,1.屋盖系统单层厂房的屋盖结构可分为有檩体系（见图10-4）和无檩体系(见图10-5)。有檩体系是小型屋面板铺到檩条上，檩条置于屋架上；而无檩体系是大型屋面板直接铺设在屋架上。屋盖结构包括下列构件：(1)屋面板。屋面板具有承重和围护双重作用，承受屋面上的永久荷载和可变荷载。(2)天窗架。天窗架承受天窗上的荷载，同时将荷载传给屋架。(3)檩条（有檩体系用）。檩条可承受小型屋面板传来的荷载。(4)屋架（屋面大梁）。屋架承受屋盖的全部荷载，并将其传给柱子。(5)托架。有时为满足工艺要求需抽柱时，用托架来支承屋架。,图10-4有檩体系图10-5无檩体系,2吊车梁吊车梁支承在排架柱的牛腿上，沿厂房纵向布置，是厂房的纵向连系构件之一。它承受竖向吊车荷载和纵、横向水平制动力并传递荷载给柱子，同时对保证厂房的纵向刚度和稳定性起着重要作用。3柱(1)排架柱。排架柱承受屋盖、吊车梁、墙传来的竖向荷载和水平荷载，并将荷载传给基础。(2)抗风柱。抗风柱传来的风荷载，并将荷载传给屋盖结构和基础。4支撑支撑包括屋盖支撑和柱间支撑。其作用是加强厂房结构空间刚度，承受并传递各种水平荷载。5基础基础承受柱和基础梁传来的荷载，并传至地基。6围护结构围护结构包括外纵墙和山墙、抗风柱、连系梁和基础梁等。其中外纵墙和山墙承受风荷载，并传给柱子；抗风柱承受山墙风荷载并传给屋盖或地基；连系梁和基础梁承受外纵墙和山墙自重。,10.2.2单层厂房的受力特点单层厂房是由许多结构构件相互连接而成的空间结构，为简化计算，一般将厂房结构分成横向排架和纵向排架。横向排架由屋架（或屋面梁）、柱和基础组成，承受厂房的主要荷载（包括屋盖荷载、吊车荷载、纵向风荷载和纵墙自重）如图10-6所示。,图10-6横向排架及荷载,纵向排架由屋面板、吊车梁、纵向柱列及柱间支撑等组成，如图10-7所示。,单层工业厂房荷载传递路线如图10-8所示。10.2.3柱网布置、变形缝设置10.2.3.1柱网布置厂房承重柱或墙的定位轴线在平面上形成的有规律的网格称为柱网。柱网布置就是确定纵向定位轴线之间的尺寸（跨度）和横向定位轴线之间的尺寸（柱距），如图10-9所示。跨度是指房纵向定位轴线之间的尺寸；柱距是指厂房横向定位轴线之间的尺寸。,图10-8荷载的传递路线,柱网布置的原则一般为符合生产和使用要求；建筑平面和结构方案经济合理；在厂房结构形式和施工方法上具有先进性和合理性；适应生产发展和技术革新的要求。此外，还应满足数制的要求。,图10-9柱网定位轴线图,10.2.3,2变形缝变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。1伸缩缝伸缩缝的作用是减小厂房的温度应力。如果单层厂房的长度或宽度过大，当气温变化时，厂房的地上部分要热胀冷缩，埋在地下的部分受温度变化的影响很小，基本上不产生变形，,这样就使暴露在大气中的部分伸缩受到限制，在结构内部（指柱、墙、纵向吊车梁、联系梁内部）产生温度应力，严重时可使墙面、屋面、纵梁拉裂，使柱的承载能力降低。为此，可设置伸缩缝将厂房结构分为若干个温度区段，使各个区段内温度应力不至过大，如图10-10所示。混凝土结构设计规范对钢筋混凝土结构伸缩缝的最大距离做了规定，见表10-1。,表10-1伸缩缝的最大间距(mm),伸缩缝的做法是，从基础顶面开始，将两个温度区段的上部结构和建筑全部分开，并留有一定的宽度。伸缩缝处应采用双排柱、双屋架（屋面梁），伸缩缝处双柱基础可不分开，做成连在一起的双杯口基础。,伸缩缝的构造如图10-11所示。,2沉降缝沉降缝的作用是避免不均匀沉降产生的影响，在单层厂房中一般不需设置。在有些情况下，为避免厂房因基础不均匀沉降而引起开裂和损坏，需在适当部位用沉降缝将厂房划分为若干刚度较一致的单元。如厂房相邻两部分高度相差很大（如10m以上）；两跨间吊车吨位相差悬殊；地基承载力或下卧层土质有较大差别；厂房各部分的施工时间先后相差很大；地基土的压缩程度不同等情况。,沉降缝的做法是，将建筑物从基础到屋顶全部分开，使两边成为完全独立的结构，以使在缝两边发生不同沉降时不至损坏整个建筑物。沉降缝可兼作伸缩缝，但伸缩缝不能兼作沉降缝。,3防震缝防震缝是为了减少厂房震害而采取的措施之一，是防止地震时水平振动、房屋相互碰撞而设置的隔离缝。当厂房平、立面布置复杂、结构高度或刚度相差很大，以及在厂房侧边贴建有生活间、变电所、炉子间等房屋时，应设置防震缝，将相邻两部分房屋分开。防震缝的宽度在厂房纵横跨交接处可采用100150mm，其他情况可采用5090mm。,10.2.4支撑的种类和布置支撑体系的作用是加强厂房结构的空间刚度，使厂房结构形成整体；保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全；传递风荷载、吊车刹车力等水平荷载。支撑体系包括屋盖支撑和柱间支撑两大部分。,10.2.4.1屋盖支撑屋盖支撑包括上弦横向水平支撑、下弦横向水平支撑、下弦纵向水平支撑、天窗架支撑、垂直支撑和水平系杆。1上弦横向水平支撑(1)上弦横向水平支撑的作用。上弦横向水平支撑可以保证屋架上弦的侧向稳定，增强屋盖刚度，将抗风柱传来的风荷载传至纵向柱列。(2)上弦横向水平支撑的布置原则。当无檩体系屋盖采用大型屋面板，并与屋架上弦间至少有三点焊接，且无天窗时，可不设上弦横向支撑。否则，应在伸缩缝区段两端（第一或第二柱间）各设一道上弦横向支撑，如图10-12所示。上弦横向水平支撑一般应设置在房屋两端或纵向温度区段两端的第一柱间或第二柱间，其最大间距为60m，否则在中间应增设一道或几道支撑。有时可将其布置在第二个柱间，但在第一个柱间要设置刚性系杆以支持端屋架和传递端墙风力。,2下弦横向水平支撑(1)下弦横向水平支撑的作用。下弦横向水平支撑可以保证屋架下弦侧向稳定，将作用在屋架下弦的纵向水平力传至纵向排架柱。(2)下弦横向水平支撑的布置原则。当屋架的下弦设有悬挂吊车，或山墙抗风柱与屋架下弦相连，或厂房吊车起重量大、振动荷载大时，均应设置下弦横向水平支撑，如图10-13所示。,图10-12上弦横向水平支撑图10-13下弦横向水平支撑,3.下弦纵向水平支撑(1)下弦纵向水平支撑的作用。下弦纵向水平支撑可以增强屋盖的侧向刚度，保证横向水平荷载的纵向分布，增强横向排架的空间工作。(2)下弦纵向水平支撑的布置原则。有托架时必须设置下弦纵向水平支撑；若同时设置屋架下弦横向及纵向水平支撑时，尽可能形成封闭的支撑系统，如图10-14所示。,图10-14纵向水平支撑,4垂直支撑及水平系杆(1)垂直支撑及水平系杆的作用。垂直支撑可以保证屋架的整体稳定、防止倾覆：上弦水平系杆可以保证屋架上弦的侧向稳定、防止局部失稳；下弦水平系杆可防止由吊车或其他振动影响产生的下弦侧向颤动，如图10-15所示。(2)垂直支撑及水平系杆的布置原则。1)屋架的垂直支撑应与上、下弦横向水平支撑设置在同一柱间。2)当屋架跨度大于18m时，伸缩缝区段两端（第一或第二柱间）设一道跨中垂直支撑，3)当屋架跨度大于30m时，间距为6m时，应在屋架跨度的1/3左右节点处设置两道垂直支撑和水平系杆。,10.2.4.2柱间支撑1.柱间支撑的作用柱间支撑的作用是保证厂房的纵向刚度和稳定性，吊车纵向制动力和山墙纵向风荷载及纵向地震力经屋盖系统传递到纵向柱列上去。2柱间支撑的布置原则柱间支撑布置位置。柱间支撑一般设置在温度区段的中央或临近中央的柱间，下柱柱间中部，如图10-16所示。,凡属下列情况之一的一般厂房需设置柱间支撑：(1)设有重级工作制吊车或中轻级工作制吊车，起重量大于等于10t时；(2)厂房跨度大于等于18m，或柱高大于、等于8m时；(3)纵向柱的总数在7根以下；(4)设有3t及3t以上悬挂吊车时；。,任务10.3单层厂房结构主要构件选型10.3.1单层厂房结构构件选型方法工业厂房结构构件标准图集有三类：经国家有关部委审定的全国通用标准图集，适用于全国各地；经某地区或某工业部门审定的通用图集，适用于该地区或该部门所属单位；经某设计单位审定的定。型图集适用于该单位。这些图集一般包括设计和施工说明、构件选用表、结构布置图、连接大样图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋及钢材用量表等几个部分，均属结构施工图范畴。,10.3.2屋面构件选型10.3.2.1无檩体系屋面构件无檩体系采用大型屋面板，适用于大中型单层厂房。各种无檩体系屋盖的类型、特点、尺寸、允许均布荷载及适用条件如表102所示。,10.3.2,2有檩体系屋面板有檩体系屋面板类型、尺寸、特点及适用条件如表10-3所示。,10.3.2.3檩条檩条与屋架上弦的连接一般采用焊接。钢筋混凝土檩条类型、跨度等如表10-4所示。,10.3.3屋架选型屋架或屋面梁直接承受屋面荷载；有些厂房的屋架（或屋面梁）还承受悬挂吊车、管道或其他工艺设备及天窗架等荷载，并和屋盖支撑系统一起，保证屋盖水平和垂直方向的刚度和稳定性。目前常用的钢筋混凝土屋架的形式及其适用条件如表105所示。,1034吊车梁选型吊车粱是有吊车厂房的重要承重构件，它直接承受吊车起重、运行、制动时产生的各种往复移动荷载。为此吊车梁除了要满足一般梁的强度、抗裂度、刚度等要求外，还要满足疲劳强度的要求。同时，吊车梁还传递厂房纵向荷载（如山墙上的风荷载）。吊车梁的选用一般按吊车的起重能力、跨度和吊车工作制的不同，可采用不同形式。常用钢筋混凝土吊车梁如表10-6所示。,10.3.5常用柱选型柱主要承受屋盖和吊车梁等竖向荷载、风荷载及吊车产生的纵向和横向水平荷载，有时还承受墙体、管道设备等荷载。所以柱应具有足够的抗压和抗弯能力。柱的类型如图10-17所示。,图10-17柱的截面形式(a)矩形截面柱；(b)工字形截面柱；(c)平腹杆双肢柱；(d)斜腹杆双肢柱,10.3.6基础选型基础支承厂房上部结构的全部重量，然后传递到地基中去，因此基础起着承上传下的作用。单层工业厂房的基础，主要采用柱下独立基础钢筋混凝土杯形基础，如图10-18所示。杯形基础适用于地基土质较好、地基承载力较大、荷载不大的一般厂房。当上部荷载较大、地质上质较差时，可采用桩基础，如图10-19所示。,任务10.4单层工业厂房排架计算单层厂房是由屋盖结构、吊车梁、柱与基础、维护结构等部分构件组成的一个空间体系，分别取厂房的横向平面排架和纵向平面排架，对厂房的结构进行受力分析。10.4.1计算简图10.4.1.1计算单元计算时可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型的区段，作为排架的计算单，使空间结构的计算简化为平面排架。斜线阴影部分就是排架的负荷范围，或称荷载从属面积。,10.4.1.2基本假定(1)柱上端与屋架（屋面梁）铰接。(2)柱下端固结于基础顶面。(3)屋架（屋面梁）为没有轴向变形的刚性连杆。10.4.1.3计算简图根据基本假定可得到单跨排架的计算简图如图10-21所示。在计算简图中，柱的轴线分别取上、下柱截面的形心线。牛腿项面以上为上柱，其高度为H，柱的总高H2。,10.4.2排架荷载计算作用在横向排架结构上的荷载有恒载、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、吊车荷载和风福载等，除吊车荷载外，其他荷载均取自计算单元范围内。10.4.2.1永久荷载(1)屋盖自重Gi。屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构造层E及屋盖支撑等重力荷载(见图10-22)。(2)悬墙自重G2。当设有连系梁支承围护墙体时，排架柱承受着计算单元范围内连系梁墙体和窗等重力荷载(见图10-22)。,(3)吊车梁和轨道及连接件自重G3。(4)柱自重G4(G5)。分为上柱重和下柱重。,10.4.2.2可变荷载1.屋面活荷载屋面活荷载包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载和屋面积灰荷载三部分。(1)屋面均布活荷载。屋面水平投影面上的屋面均布活荷载标准值按下列情况取：不上人的屋面为0.5KNm2，上人的屋面为2.OkNm2。(2)雪荷载。以基本雪压所算得的在厂房各屋面上的积雪重量。屋面雪荷载标准值Sk计算式为Sk=So(10-1)式So基本雪压(KN/m2)，按建筑结构荷载规范给出的50年一遇的基本雪压采用；屋面积雪分布系数，根据不同屋面形式由建筑结构荷载规范查得。建筑结构荷载规范规定，屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，取两者中的较大值；当有屋面积灰荷载时，积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑。,2屋面积灰荷载对设计生产中有大量排灰的厂房及其临近建筑时，应考虑屋面积灰荷载的影响。3风荷载风荷载以基本风压所算得的在厂房各部分表面上的风压（吸）力。垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算公式为Wk=zSzWo(10-2)式中z-风振系数，建筑结构荷载规范规定单层厂房可不考虑风振影响，取为1.0;S风荷载体形系数，详见建筑结构荷载规范；Z风压高度变化系数，应根据地面粗糙度类别取用：w0-基本风压值KNm2)，按建筑结构荷载规范中“全国基本风压分布图”查取。为简化计算，可以假定作用在柱顶以下墙面上的风荷载为均布荷载，迎风面为qi，背风面为q2，其风压高度变化系数按柱顶标高取值；柱顶以上的风荷载按作用于柱顶的水平集中力W计算，这时风压高度变化系数为：无天窗时，按工业厂房檐口标高取值；有天窗时，按天窗檐口标高取值(见图10-23)。,4吊车荷载工业厂房中一般采用桥式吊车，桥式吊车由大车（桥架）和小车组成。大车在吊车梁的轨道上沿工业厂房纵向行驶，小车在大车的导轨上沿工业厂房横向运行。吊车对横向排架的作用有吊车竖向荷载和吊车横向水平荷载，如图10-24所示。(1)吊车竖向荷载。吊车竖向荷载指的是吊车在运行过程中，对排架柱牛腿顶面产生的最大或最小的竖向压力，分别用Dmax。和Dmin。表示。,图，10-24桥式吊车受力示意图,当小车吊重物为最大额定起重量（即吊车满载），且运行到大车一侧的极限位置时，小车所在一侧的每个大车轮轮压为吊车的最大轮压。以Pmax表示，同时，另一侧每个大车轮压为吊车的最小轮压，以Pmin。表示。吊车额定起重量(Q)、大车自重(G)、小车自重(g)以及最大轮压(Pmax)、轮距(K)等相关资料通常由制造厂提供。对于四轮吊车，其最小轮压为Pmin=1/2*(G+g+Q)-Pmax(10-3)当两台吊车靠近并行时，且其中一台吊车的内轮正好运行至排架柱顶面位置时，作用于最大轮压一侧排架柱上的竖向荷载最大，即为Dmax。同时，作用于最小轮压一侧的排架柱上的竖向力最小，即为Dmin。Pmax和Pmin确定后，即可根据吊车梁的支座反力影响线及吊车车轮的最不利位置(见图10-25)，计算出由吊车梁传给柱的最大吊车竖向荷载Dmax。和最小吊车竖向荷载Dmin。,图10-25吊车梁支座反力影响线,表10-7多台吊车荷载折减系数,建筑结构荷载规范规定，计算排架考虑多台吊车竖向荷载时，对单层吊车的单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多于2台；对单层吊车的多跨厂房的每个排架，不宜多于4台，建筑结构荷载规范规定中对吊车工作等级也有分类（见表10-8）。(2)吊车横向水平荷载。吊车横向水平荷载是指小车在左、右行驶中突然刹车或启动时产生的横向水平制动力。横向制动力应等分作用在排架的两侧柱子上，它的方向有左、右两种可能性。表10-8吊车工作制等级分类表,一般四轮吊车满载运行时，突然刹车时，大车每一个车轮上产生的横向水平制动力的标准值为Tk=2+(10-6)式中Q一吊车的额定起重量；g_-小车重量；a吊车横向水平荷载系数。对于软钩吊车：当Q10t时，a=0.12；当Q=1650t时，a=0.10;当Q75t时,a=0.08对于硬钩吊车：a=0.20；每个大车轮传给吊车轨道的横向水平制动力T确定后，即可按计算吊车竖向：和Dmin,k的方法计算Tmax，k，即Tmax，k=Tkyi(10-7)建筑结构荷载规范规定当计算吊车横向水平荷载时，一个排架上最多能考虑2台吊车。,(2)吊车纵水平荷载To；吊车纵向水平荷载To是指吊车沿厂房纵向运行中突然刹车时，由吊车自重和吊重物的惯性力在厂房纵向排架柱上所产生的水平制动力，它是通过每侧的制动轮传至两侧吊车轨道，然后再由吊车梁传给纵向柱列或柱间支撑。每台吊车纵向水平制动力的标准值为,10.4.3排架内力组合进行排架内力计算，首先要确定排架上有哪几种可能单独考虑的荷载情况以及在什么况下柱控制截面的内力最不利，求出最不利内力值作为柱和基础设计的依据。10.4.3,1控制截面控制截面是指对柱的配筋计算起控制作用的截面，也就是内力最大截面。在一般的单阶排架柱中，通常上柱底部截面I-I的内力最大，取I-I截面为上柱的控制截面；在下柱中，牛腿顶II-II截面柱底I截面的内力通常最大，因此取两个截面做为下柱的控制截面，如图10-27所示。柱底III-III截面的内力也是基础设计的依据。,10.4.3.2内力组合内力组合是在荷载组合的基础上，组合出控制截面的最不利内力。1内力组合的种类对排架柱各控制截面，一般应考虑以下四种内力组合：(1)+Mnax及相应的N，V(2)-Max及相应的N，V(3)Nmax及相应的M,V(4)NnIn及相应的M,V在这四种内力组合中，第(1)(2)(4)组是为了防止大偏心受压破坏进行的组合；第(3)组则是为了防止小偏心受压破坏进行的组合。,2内力组合注意事项(1)恒载必须参与每一种组合。(2)竖向荷载Dmax可分别作用于左柱和右柱，只能选择其中一种参与组合。(3)吊车横向水平荷载及风荷载向右、向左方向只能选其一参与组合。(4)组合Nmax或Mmin时，应使弯矩M最大，对于轴力为零，而弯矩不为零的荷载（如风荷载）也应考虑组合。(5)考虑吊车横向水平荷载Tmax时，必然有Dmax(或Dmin。)参与组合，即“有T必有D”：但在考虑吊车荷载Dmax（或Dmin。）时，该跨不一定作用有该吊车的横向水平荷载，即“有Dmax不一定有T”。,任务10.5单层厂房结构主要构件设计105.1单层工业厂房柱的设计单层工业厂房排架柱的设计内容包括确定柱截面形式和尺寸；根据各控制截面的最不利内力进行截面配筋计算；吊装运输阶段的验算；牛腿设计等。,10.5.1.1确定柱截面形式和尺寸单层工业厂房排架柱的上柱通常采用矩形截面，下柱可采用矩形、工字形或双肢柱。柱截面尺寸除应保证具有足够的承载力外，还应具有一定的刚度，以免造成厂房变形过大，影响厂房的正常使用。柱的截面尺寸初估如下：(1)h500mm，采用矩形截面。，(2)h=600800mm，采用矩形或工字形截面。(3)h=9001200mm，采用工字形截面。(4)h=13001500mm，采用工字形或双肢形截面。(5)办1600mm，采用双肢截面。,*10.5.1.2柱的截面设计柱的截面设计步骤为确定柱的计算长度（如）一柱的配筋截面一柱的吊装验算。1.计算长度h0柱的计算长度与其两端支撑情况有关，应按表10-9的规定取值。注：(1)表中H为从基础顶面算起的柱子全高；Hl为从基础项面至装配式吊车梁底面或现浇式吊车梁顶面的柱子下部高度；Hu，为从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车梁顶面算起的柱子上部高度。(2)表中有吊车房屋排架柱的计算长度，当计算中不考虑吊车苟载时，可按无吊车房屋柱的计算长度采用，但上柱的计算长度仍可按有吊车房屋采用。(3)表中有吊车房屋排架柱的上柱在排架方向的计算长度，仅适用于Hu/Hl0.3的情况；当Hu/Hlho时，为长牛腿，受力特点与悬臂梁相似；(2)当aho时，为短牛腿(ho为牛腿与下柱交接处垂直截面的有效高度)。厂房柱的牛腿多为短牛腿。,2牛腿尺寸的确定牛腿的截面(见图10-30)宽度通常与柱相同，其高度可先假设，然后以使牛腿在正常使用时不开裂为目的，按下式验算以确定其截面高度。,式中Fvk-作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值；Fhk作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值；ftk一混凝土抗拉强度标准值；裂缝控制系数，对支承吊车梁的牛腿取0.65，对其他牛腿取0.8；a竖向力作用点至下柱边缘的水平距离，此时应考虑安装偏差20mm，当竖向力作用点位于下柱截面以内时，取a=0;b-牛腿宽度；ho-牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度，ho=h1-a+c-tana，当a45度时，取a=45度，c为下柱边缘到牛腿边缘的水平长度。,牛腿的外边缘高度h1不应小于h/3(h为牛腿总高度)，且不应小于200mm；底面倾角a要求不大于45度。,3牛腿的配筋(1)纵向受力钢筋。牛腿中的纵向受力钢筋应沿牛腿顶部配置。其所需的截面面积的计算公式为As0,850+1.2（10-10）式中Fv作用在牛腿顶部的竖向力设计值；Fh一作用在牛腿顶部的水平拉力设计值；a-一竖向力作用点至下柱边缘的水平距离，当a0.3ho时，取a=0.3ho。(2)水平箍筋与弯筋。牛腿应按建筑地基基础设计规范的构造规定设置水平箍筋，且当牛腿分剪跨比a/h0.3时，宜设置弯起钢筋。,4牛腿钢筋的构造要求(1)纵向受力钢筋的构造。牛腿顶部的纵筋宜采用变形钢筋，全部纵筋及弯起钢筋宜沿牛腿外边缘向下伸入下柱内150mm后截断。承受竖向力所需的纵筋的配筋率不应小于0.2%及0.45ft/fy，也不宜大于0.6%，且根数不宜少于4根直径12mm的钢筋。(2)箍筋和弯起钢筋的构造。牛腿中应设置水平箍筋，以便形成钢筋骨架和限制斜裂缝开展。水平箍筋的直径宜为612mm，间距宜为100150mm，且在上部2ho/3范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面,积的1/2。弯起钢筋宜采用变形钢筋，并应配置在牛腿上部l/6至l/2之间的范围内，为该连线的长度，其截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1/2，根数不宜少于2根，直径不宜小于12mm。纵向受拉钢筋不得兼作弯起钢筋。,10.5.2柱下独立基础设计基础的设计须解决三项内容：基础外形尺寸（主要包括底面积尺寸）、基础高度的确定和基底配筋。10.5.2,1基碡底面尺寸的计算1.轴心受压基础（见图10-31）在轴心荷载作用下，基础底面的压力为均匀分布，设计时应满足：Pk=(Nk+Gk)/Afa（10-11）若基础的埋置深度为d，基础及其上填土的平均重度为Y0，则Gk=YoAd，可得基础底面面积为ANk/(fa-r0d)(10-12)2偏心受压基础(见图10-32),图10-32基础底面受力状况,在偏心荷载作用下，基础底面的压力为线性分布，压力值应符合,当确定偏心荷载作用下基础的底面尺寸时，一般采用试算法。首先按轴心荷载作用下初步估算基础的底面面积；再考虑基础底面弯矩的影响，将基础底面积适当增加20%40%，初步选定基础底面的边长l和b，计算偏心荷载作用下基础底面的压力值；然