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1、1 第 3章 单层厂房结构 2 3.1.1 单层工业厂房结构种类 按结构材料 砌体混合结构（ 钢结构 钢筋混凝土结构 5 t , 15m h0.55时，偏压构件应进行裂缝宽度验算。 3. 预制排架柱要进行使用阶段计算和施工阶段计算。 4. 设计中考虑二阶效应对弯矩设计值的影响，并合理确定柱的计算长度。 3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 39 三、排架柱计算长度 偏压构件的承载力计算需用到计算长度。 对两端为不动铰支座的构件，其临界荷载为： 202HEINl，相应的计算长度 为 。 对于其它支承的构件，将其换算为具有与两端铰支座
2、相同临界 荷载的受压构件，即 22)( HEINl 0HH3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 40 根据杆系稳定理论： HH 43.10 对于双跨排架， HH 18.10 偏于安全，规范分别取 和 。 H5.1 H25.1无吊车荷载 H lNH lN对于等高等截面单跨排架， 柱的计算长度 l0l0垂直排架方向柱 的 类 别排架方向有柱间支撑 无柱间支撑单 跨 1.5 H 1.0 H 1.2 H无吊车厂房柱两跨及多跨 1.2 5 H 1.0 H 1.2 H上 柱 2.0 H u 1.2 5 H u 1.5 H u有吊车厂房柱下 柱
3、 1.0 H l 0.8 H l 1.0 H l露天吊车柱和栈桥柱 2.0 H l 1.0 H l 3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 41 有吊车荷载 考虑房屋的空间作用，即不仅考虑同一排架内各柱参加工作；而且还考虑相邻排架的协同工作。因此，可将上端近似简化为不动铰支座。 lNHuH Hl当 ， 时， 。 uuHHHl )7.07.0(0 规范分别取 和 。 lHl 03/ ul HH lHl 0变截面上段： 变截面下段： )t a n(3 ， 33 ulluHHII12.0/ ul IIuHl 0.20 lHl 0.10 u
4、EIlEI柱的计算长度 l0l0垂直排架方向柱 的 类 别排架方向有柱间支撑 无柱间支撑单 跨 1.5 H 1.0 H 1.2 H无吊车厂房柱两跨及多跨 1.2 5 H 1.0 H 1.2 H上 柱 2.0 H u 1.2 5 H u 1.5 H u有吊车厂房柱下 柱 1.0 H l 0.8 H l 1.0 H l露天吊车柱和栈桥柱 2.0 H l 1.0 H l 3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 42 四、吊装验算 验算内容 ：承载力和裂缝宽度； 荷载 ：自重，考虑动力系数 1.5； 安全等级 ：降一级，乘系数 0.9。 如
5、果验算结果不满足要求，增加吊点或调整配筋。 混凝土强度取设计强度等级的 70%。 3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 43 五、构造 1.混凝土： C25以上； 2.纵向受力钢筋： HRB335或 HRB400级钢筋，全部钢筋配筋率 0.5（ 0.6） 5%，单侧钢筋配筋率 0.2%，钢筋直径 12mm，纵向钢筋净距不小于 50mm（ 25mm、 d）；垂直于弯矩作用平面内钢筋净距不大于 300mm。 3.箍筋：直径不小于 6mm（ 8mm），间距不大于 400mm和构件短边尺寸以及 15倍钢筋直径，宜采用复合箍筋。 3.3 厂
6、房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 44 六、牛腿设计 主拉应力迹线主压应力迹线0ha 0ha 长牛腿 短牛腿 1、试验研究 Fa0h h应力分布 牛腿上部主拉应力迹线基本上与牛腿边缘平行； 牛腿下部主压应力迹线大致与 ab连线平行； 牛腿中、下部主拉应力迹线是倾斜的。 3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 45 裂缝开展 当达到极限值的 2040%，出现垂直裂缝 ； 在极限荷载的 4060%，出现第一条斜裂缝 ； 约极限荷载的 80%，突然出现第二条斜裂缝 。 F 破坏形态
7、 剪切破坏 1.0/ 0 ha斜压破坏 75.01.0/ 0 ha弯压破坏 75.0/ 0 haF局部承压破坏 3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 46 截面尺寸确定 2、截面设计（截面尺寸、截面配筋、构造） 截面高度根据斜截面抗裂， 按下式确定： 005.05.01habhfFFF tkvkhkvk vkF 作用在牛腿顶部的竖向力标准组合值； hkF 作用在牛腿顶部的水平力标准组合值； 裂缝控制系数，需作疲劳验算的牛腿取 0.65，其余 0.8； b 牛腿宽度，同柱宽； a 考虑安装偏差 20mm，当 a0取 a=0。 为防止
8、局部受压破坏，加载板尺寸应满足： k 0 . 7 5vcF f A3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 47 截面配筋计算 yh0yvs fF2.1hf85.0 aFA vFa0h0hhF抵抗竖向力产生的弯矩所需钢筋 10vssyFaAhf近似取 0 .8 5s 1sA抵抗水平力所需钢筋 2sA0 2 0()h s s s y sF a h A f h 020() 1 . 2s s h hss y ya h F FAh f f3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 48
9、 构造 水平箍筋： 弯起钢筋： 上柱下柱弯起钢筋 a hl aas范围内箍筋总面积不少于 3/2 0h 2/1sA1261 5 01 0 0 ds ，3.0/ 0 ha 应设弯起筋， 不能用纵向钢筋兼作弯起钢筋 面积不少于 01 %15.02/ bhA s 、不少于 2根， 12d3.3 厂房主构件设计 第 3章：单层厂房结构 3.3 厂房主构件设计 3.3.2 混凝土排架柱设计 49 3.4 柱下独立基础设计 一、独立基础形式： 3.4.1 概述 台阶形基础 锥形基础 杯形基础 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.1 概述 50 二、基础破坏类型 地基破坏 冲切破坏 受
10、弯破坏 3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.1 概述 51 3.4.2 独立基础设计 一、设计内容： 地基计算（确定底板尺寸） 抗冲切承载力计算（确定基础高度） 受弯承载力计算（确定底板配筋） 构造（根据工程经验） 3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.2 独立基础设计 52 基础是绝对刚性的； 基底某点反力与该点的地基沉降成正比。 二、地基计算 假定 轴心受压基础 akkk fAGFp pkFkGd取 AdG mk dfFAmak对于甲级、乙级和部分丙级建筑，还需进行变形验算。 3.4 柱下独立基础
11、设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.2 独立基础设计 53 偏心受压基础 WMblGFpp kkkkk m i nm a x令 )/( kkk GFMe 当 时， maxkpkFkG h0kMkVkk GF hVMM kkk 0kVminkpb)61(m i nm a xbeblGFpp kkkk 6/be laGFp kkk 3)(2m a x地基承载力应满足： aakfpfpppkkk2.12m a xm i nm a x3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.2 独立基础设计 54 三、抗冲切承载力计算 沿柱边冲切
12、沿变阶处冲切 3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.2 独立基础设计 55 三、抗冲切承载力计算 00 . 7t h t mF f b hApF st 2btmbbb N M p n h0 450 450 N M p n h 0 450 450 h0 h0 h 0 h 0 b b b t A B C D E F h0 h0 h 0 h 0 b b b t A B D E F C 3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.2 独立基础设计 A的计算公式（ 2.7.1213） 56 四、受弯承载力计算 )2()
13、(241 2 ccnl blhbpM 短边方向： Iylsl hfMA09.0长边方向： )2()(241 2 ccn bbblpM )(9.0 0 dhfMAIIyts N p nh 0IAs2 As1 b hC l bC A B C D * I I * e 2II II e1 3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.2 独立基础设计 57 五、构造要求 材料 混凝土： C20； 钢筋： 1002008 、， sd保护层厚度 有 100厚素混凝土垫层时，为 35；没有垫层时为 70。 插入深度 1a 2a1h2ht5050752001a1h应满足 表 3-5的要求（与柱截面形式和截面尺寸有关） 纵筋锚固要求 吊装时的稳定要求（ 5%柱长） 3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独立基础设计 3.4.2 独立基础设计 58 五、构造要求（ 116页） 杯底厚度 、杯壁厚度 见 表 2.4-67。 杯壁配筋 柱轴心或小偏心受压且 65.0/ 2 ht时可不配筋； 1a t，大偏心受压且 75.0/ 2 ht柱轴心或小偏心受压且 65.0/5.0 2 ht时可按构造配筋； 其它情况按计算配筋。 1a 2a1h2ht5050752001a3.4 柱下独立基础设计 第 3章：单层厂房结构 3.4 柱下独
