2.1单层厂房柱ppt课件

1、 第第12章章 单层厂房单层厂房12.1 12.1 单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置12.2 12.2 排架计算排架计算12.3 12.3 单层厂房柱单层厂房柱12.4 12.4 柱下独立基础柱下独立基础12.5 12.5 吊车梁吊车梁12.3 12.3 单层厂房柱单层厂房柱12.3.1 12.3.1 柱的形式及柱的设计柱的形式及柱的设计p柱的截面设计步骤：柱的截面设计步骤：1.1.确定柱的计算长度确定柱的计算长度l0);l0);2.2.柱的配筋计算柱的配筋计算; ;3.3.柱的吊装验算。柱的吊装验算。p配筋计算：配筋计算：采用对称配筋。采用对称配筋

2、。柱的形式柱的形式工字型柱的外形尺寸工字型柱的外形尺寸柱的计算长度柱的计算长度 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增大系数或稳定系数与柱的计算长度l0l0有关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柱的类型柱的类型排排 架架 方方 向向垂直排架方向垂直排架方向有柱间支撑有柱间支撑无柱间撑无柱间撑无吊车无吊车厂房柱厂房柱单单 跨跨1.51.5H H1.01.0H H1.21.2H H两跨及多跨两跨及多跨1.251.25H H1.01.0H H1

3、.21.2H H有吊车有吊车厂房柱厂房柱上上 柱柱2.02.0H Hu u1.251.25H Hu u1.51.5H Hu u下下 柱柱1.01.0H Hl l0.80.8H Hl l1.01.0H Hl l露天吊车柱和栈桥柱露天吊车柱和栈桥柱2.02.0H Hl l1.01.0H Hl l构造要求构造要求 混凝土强度等级不宜低于混凝土强度等级不宜低于C20,C20,纵向受力钢筋直径纵向受力钢筋直径d d不宜小于不宜小于12mm,12mm,全部纵筋的配筋率不宜超过全部纵筋的配筋率不宜超过35%35%； 柱内纵筋的净距不应小于柱内纵筋的净距不应小于50mm,50mm,对水平浇筑的预制柱，对水平浇

4、筑的预制柱，其净距按梁采用；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，其中距不宜大于轴心受压柱中各边的纵筋，其中距不宜大于300mm。 牛腿分类：牛腿分类：12.3.312.3.3牛腿牛腿时为长牛腿，时为长牛腿，按悬臂梁进行设计；按悬臂梁进行设计；为短牛腿为短牛腿 ，按变截面短悬臂深梁。按变截面短悬臂深梁。0ah0ah（1） 环氧树脂牛腿模型的光弹试验环氧树脂牛腿模型的光弹试验0/0.5a h（2钢筋混凝土牛腿试验钢筋混凝土牛腿试验 1. Fv=0.20.4Fu，竖向裂缝，竖向裂缝1，对牛腿，对牛腿

5、的受力性能影响不大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，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；它是控制牛腿截面尺寸的主要依据； 试验表明：试验表明： 3. Fv=0.8Fu ，突然出现第二条斜裂缝，突然出现第二条斜裂缝3，预示着牛腿即将破坏。，预示着牛腿即将破坏。 （3牛腿的破坏形态牛腿的破坏形态 1弯压破坏图弯压破坏图a): a/h00.75和纵筋配筋率低：和纵筋配筋率低： 2斜压破坏图斜压破坏图b/c): a/h0=0.10.75; 3剪切破坏图

6、剪切破坏图d): a/h00.1;0 4局部破坏图局部破坏图e): 加载板尺寸过小加载板尺寸过小2.牛腿设计牛腿设计牛腿的设计步骤：牛腿的设计步骤：确定牛腿的截面尺寸；确定牛腿的截面尺寸；牛腿的配筋计算及配筋构造；牛腿的配筋计算及配筋构造；验算局部受压承载力。验算局部受压承载力。（1截面尺寸的确定截面尺寸的确定宽度宽度b:柱宽相同柱宽相同;高度高度h:斜截面抗裂要求；斜截面抗裂要求；构造要求；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：裂控制条件来确定牛腿的截面尺寸的经验公式： bstk0vs

7、vs01 0.50.5Ff bhFaFh式中式中FvsFvs、FhsFhs分别为作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合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；计算的竖向力和水平拉力值； 裂缝控制系数；裂缝控制系数； aa竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离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)(2)承载力计算和配筋构造承载力计算和配筋构造 1计算模型：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。力特征可以用三角桁架模型来描述。牛

8、腿顶部水平纵向受力钢筋为拉杆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牛腿内的斜向受压混凝土为压杆2 2承载力计算承载力计算 在竖向力设计值在竖向力设计值FvFv和水平拉和水平拉力设计值力设计值FhFh共同作用下，通过共同作用下，通过对对 A A 点取力矩平衡可得：点取力矩平衡可得：vhs0syss0F aFhaf Ahs0.85s0ss0/1.2hah近似近似取取 ， ，vhsy0y1.20.85F aFAf hf式中式中 FvFv、FhFh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；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，

9、取a=0.3h0； fy为纵向受拉钢筋强度设计值。 构造要求构造要求 水平箍筋的直径应取水平箍筋的直径应取6-12mm6-12mm，间距，间距100-150mm100-150mm，且在上部，且在上部2h0/32h0/3范围范围内的水平箍筋总截面面积内的水平箍筋总截面面积As/2;As/2; 当牛腿的剪跨比当牛腿的剪跨比a/h00.3a/h00.3时，宜设置弯起钢筋。时，宜设置弯起钢筋。 纵向受拉钢筋不得兼作弯起钢筋。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。弯起钢筋的锚固同纵向受力钢筋。 柱的吊装验算柱的吊装验算 柱的吊装方式及计算简图柱的吊装方式及计算简图 柱在其自重作用

10、下柱在其自重作用下为受弯构件，其计算为受弯构件，其计算简图和弯矩图如图所简图和弯矩图如图所示，一般取上柱柱底、示，一般取上柱柱底、牛腿根部和下柱跨中牛腿根部和下柱跨中三个控制截面。三个控制截面。4 抗风柱的设计抗风柱的设计 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，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，离屋架中心线离屋架中心线600mm600mm。为了避免抗风柱与端屋架相碰，应将抗风柱的上部。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。截面高度适当减小，形成变截面柱。抗风柱计算简图抗风柱计算简图（1抗风柱尺寸的确定抗风柱尺

11、寸的确定 抗风柱截面尺寸除了满抗风柱截面尺寸除了满足有关截面尺寸的限值外，足有关截面尺寸的限值外，上 柱 截 面 尺 寸 不 宜 小 于上 柱 截 面 尺 寸 不 宜 小 于350mm300mm，下柱截面，下柱截面高度不宜小于高度不宜小于600mm。 抗风柱的柱顶标高应低于抗风柱的柱顶标高应低于屋架上弦中心线屋架上弦中心线50mm；同；同时抗风柱变阶处的标高应低时抗风柱变阶处的标高应低于屋架下弦底边于屋架下弦底边200mm。 （2计算简图及内力分析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；支座； 柱底部固定于基础顶面；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，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个支座。风桁架时，则抗风梁或桁