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1、（1）下端固定上端铰支变截面柱的反力计算）下端固定上端铰支变截面柱的反力计算一、排架内力计算一、排架内力计算2）单阶一次超静定柱在任意荷载作用下的柱顶反力）单阶一次超静定柱在任意荷载作用下的柱顶反力抗剪刚度或抗侧刚度抗剪刚度或抗侧刚度11二、用剪力分配法计算等高排架内力二、用剪力分配法计算等高排架内力1、排架柱顶作用水平集中荷载时的内力计算、排架柱顶作用水平集中荷载时的内力计算ACBABC此为剪力分配法此为剪力分配法称为柱称为柱的剪力分配系数的剪力分配系数ABC2、排架柱在任意荷载作用下的内力计算、排架柱在任意荷载作用下的内力计算ABC=+注：荷载作用在哪根柱上，不动铰支座就按在哪根柱上。注：
2、荷载作用在哪根柱上，不动铰支座就按在哪根柱上。ABCAB在排架柱顶附加一个不动的铰支座，以阻止水平在排架柱顶附加一个不动的铰支座，以阻止水平侧移，求出支座反力侧移，求出支座反力R； 撤除附加不动铰支座，并将撤除附加不动铰支座，并将R(代数和代数和)以反方向作以反方向作用于排架顶，利用剪力分配法求得各柱剪力；用于排架顶，利用剪力分配法求得各柱剪力；将上述两种情况所求得的内力叠加，可得到排架将上述两种情况所求得的内力叠加，可得到排架的实际内力。的实际内力。计算步骤计算步骤例例1 某金工车间的排架计算简图。某金工车间的排架计算简图。A、B柱的形状和尺寸相同，柱的形状和尺寸相同， 求在求在和和联合作用
3、下按剪力联合作用下按剪力分配法计算的排架内力。分配法计算的排架内力。AB22111-110025350251006002-2解解：1、求计算参数、求计算参数2、求不动铰支座反力、求不动铰支座反力和和查附录得：查附录得：3、柱顶剪力、柱顶剪力因为因为A柱和柱和B柱相同，故剪力分配系数柱相同，故剪力分配系数故在故在及及作用下，各分配到的柱顶剪力作用下，各分配到的柱顶剪力BAABBA三、排架柱的内力组合三、排架柱的内力组合内力组合内力组合把作用在排架上把作用在排架上的各项荷载计算的内力，根据它的各项荷载计算的内力，根据它们各自在使用过程中出现的可能们各自在使用过程中出现的可能性进行组合，求出起控制作
4、用的性进行组合，求出起控制作用的截面最不利内力组合值。截面最不利内力组合值。1、控制截面、控制截面2、荷载效应组合、荷载效应组合承载能力设计值承载能力设计值：一般排架结构的荷载效应组：一般排架结构的荷载效应组合的设计值合的设计值S，应从下列组合值中取最不利值。，应从下列组合值中取最不利值。3、内力组合、内力组合 思考思考：正常使用极限状态如何考虑？正常使用极限状态如何考虑？oOABCO之内可靠状态；之内可靠状态；OABCO之外失效状态；之外失效状态；OABCO之上极限状态之上极限状态AB：小偏压极限状态：小偏压极限状态BC：大偏压极限状态：大偏压极限状态M相同N相同相同M相同N相同相同构件可能
5、出现构件可能出现大偏心大偏心构件可能出现构件可能出现小偏心小偏心3、内力组合、内力组合 对每一个控制截面，选择以下四项作为可能出对每一个控制截面，选择以下四项作为可能出现的最不利的内力组合：现的最不利的内力组合：恒载总存在；恒载总存在； Dmax 分别作用在一跨两个柱子上的两种情况，只能选择一种；分别作用在一跨两个柱子上的两种情况，只能选择一种；吊车横向水平荷载吊车横向水平荷载Tmax作用在同一跨内的两个柱子上，向左或作用在同一跨内的两个柱子上，向左或向右，只能选择一种组合；向右，只能选择一种组合；有有D不一定有不一定有T ，有，有T一定有一定有D ；风荷载有左风、右风，只能选择其中的一种组合
6、；风荷载有左风、右风，只能选择其中的一种组合；在在Nmax或或Nmin为组合目标时，应使相应的为组合目标时，应使相应的M尽可能地最大；尽可能地最大；多台吊车参与组合时，其内力应乘以相应的荷载折减系数。多台吊车参与组合时，其内力应乘以相应的荷载折减系数。4、组合中的注意问题、组合中的注意问题5、某柱截面内力组合举例、某柱截面内力组合举例恒荷载（1）屋面活荷载（2）左风（3）右风（4）Dmax（5）Dmin（6）Fh( ) （7）Fh( ) （8）M28.21.76227-20639.6-7392.4-92.4N286.231.531463.3V3.950.6341.1-32-9.77 -9.77
7、12-12Mmax=(1)+ (2)+(3)+(5)+(7)-Mmax=(1)+（4)+(6)+(8)Nmax= (1)+(3)+(5)+(7)Nmin= (1)+（4)+(8)+(6)有F必有D2.6 单层厂房柱单层厂房柱柱子柱子形式及截面尺寸形式及截面尺寸牛腿设计牛腿设计柱子设计及柱吊装验算柱子设计及柱吊装验算柱下独立基础柱下独立基础柱柱单肢柱和双肢柱两大类单肢柱和双肢柱两大类二、柱的截面尺寸二、柱的截面尺寸k根据截面承载力和刚度两个条件确定；根据截面承载力和刚度两个条件确定；刚度条件是保证吊车正常运行避免吊车轮和刚度条件是保证吊车正常运行避免吊车轮和轨道过早磨损的重要条件。一般是根据工程
8、轨道过早磨损的重要条件。一般是根据工程经验和实测试验资料来控制截面尺寸。经验和实测试验资料来控制截面尺寸。kk2.6 单层厂房柱单层厂房柱柱子柱子形式及截面尺寸形式及截面尺寸牛腿设计牛腿设计柱子设计及柱吊装验算柱子设计及柱吊装验算柱下独立基础柱下独立基础11.4.2 牛腿设计牛腿设计在单层工业厂房钢筋混凝土柱中，通常在其支在单层工业厂房钢筋混凝土柱中，通常在其支承屋架、吊车梁及连系梁的部位，设置从侧向承屋架、吊车梁及连系梁的部位，设置从侧向伸出的短悬臂梁，或称为牛腿。伸出的短悬臂梁，或称为牛腿。1、牛腿的类型、牛腿的类型短牛腿短牛腿实质上是一个变截面深梁实质上是一个变截面深梁长牛腿长牛腿受力特
9、点与悬臂受力特点与悬臂梁相似，可按悬梁相似，可按悬臂梁设计臂梁设计 弹性阶段弹性阶段 裂缝出现与开展裂缝出现与开展 破坏破坏2 牛腿的受力特点及破坏形态牛腿的受力特点及破坏形态、弹性阶段的应力分析：、弹性阶段的应力分析：、裂缝的出现与展开：、裂缝的出现与展开：（1）弯压破坏）弯压破坏当当1a/h00.75且纵向钢且纵向钢筋配筋偏低时发生。筋配筋偏低时发生。要保证足够的纵向受拉要保证足够的纵向受拉 钢筋避免钢筋避免（2）斜压破坏）斜压破坏a/h0=0.10.75主要破坏模式主要破坏模式（3）剪切破坏）剪切破坏a/h00.1或或h1较小时较小时控制牛腿截面尺寸控制牛腿截面尺寸和必要的构造措施和必要
10、的构造措施3、牛腿截面尺寸的确定、牛腿截面尺寸的确定-抗裂要求抗裂要求裂缝控制系数，对支承裂缝控制系数，对支承吊车梁的牛腿取吊车梁的牛腿取0.65；其他；其他牛腿取牛腿取0.80C3、牛腿截面尺寸的确定、牛腿截面尺寸的确定-抗裂要求抗裂要求垫板下局部压应力验算垫板下局部压应力验算问题：若不满足如何处理？问题：若不满足如何处理？4、牛腿的配筋计算与构造牛腿的配筋计算与构造计算简图计算简图牛腿的设计：牛腿的设计：牛腿的设计：牛腿的设计：柱顶牛腿的配筋构造柱顶牛腿的配筋构造1、排架柱排架柱“抗剪刚度抗剪刚度”或或“侧移刚度侧移刚度”的物理意的物理意义是什么？义是什么？2、任意荷载作用下，等高铰接排架
11、的剪力分配法、任意荷载作用下，等高铰接排架的剪力分配法的计算步骤是什么？的计算步骤是什么？3、排架柱内力组合的原则？、排架柱内力组合的原则？4、牛腿的破坏类型及设计要点、牛腿的破坏类型及设计要点习习 题题2.6 单层厂房柱单层厂房柱柱子柱子形式及截面尺寸形式及截面尺寸牛腿设计牛腿设计柱子设计及柱吊装验算柱子设计及柱吊装验算柱下独立基础柱下独立基础11.4.3 柱截面设计柱截面设计u柱子的计算长度柱子的计算长度u柱的吊装验算柱的吊装验算翻身吊翻身吊 平平 吊吊翻身吊翻身吊平平 吊吊u在验算时，考虑到起吊时的动力作用，在验算时，考虑到起吊时的动力作用，其自重须乘以动力系数其自重须乘以动力系数1.5
12、。u考虑到施工荷载是临时性质，因此结构考虑到施工荷载是临时性质，因此结构的重要性系数应降低一级取用。的重要性系数应降低一级取用。u吊装时的混凝土强度应超过设计强度的吊装时的混凝土强度应超过设计强度的70%及以上，并说明；及以上，并说明；注意事项注意事项2.7 柱下独立基础柱下独立基础u概述概述u独立基础设计独立基础设计建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007）u对各级建筑物的地基和基础，均应进行承载对各级建筑物的地基和基础，均应进行承载力的计算，对一些重要的建筑物或土质较为复力的计算，对一些重要的建筑物或土质较为复杂的地基，尚应进行变形或稳定性验算。杂的地基，尚应进行变形或稳定
13、性验算。u当计算当计算地基地基的承载力时，应取用荷载效应的的承载力时，应取用荷载效应的标准值；标准值；u当计算当计算基础基础的承载力时，应取荷载效应的设的承载力时，应取荷载效应的设计值。计值。11.5.2 独立基础设计独立基础设计 独立基础：一根柱下一个基础，简称独立基础：一根柱下一个基础，简称“一柱一基一柱一基”；u按受力分：按受力分：轴心受压柱的柱下基础和偏心受压柱的柱下基础；轴心受压柱的柱下基础和偏心受压柱的柱下基础；u按施工方法分：按施工方法分：预制柱的柱下基础和现浇柱的柱下基础预制柱的柱下基础和现浇柱的柱下基础 基础永远是现浇的！基础永远是现浇的！ u基础的底边尺寸基础的底边尺寸u基
14、础冲切验算基础冲切验算u基础的配筋计算基础的配筋计算基础设计的内容基础设计的内容1、基础尺寸的初步拟定、基础尺寸的初步拟定基础的底面尺寸根据基底反力和地基承载力基础的底面尺寸根据基底反力和地基承载力由计算确定，基础高度和外形尺寸可根据工由计算确定，基础高度和外形尺寸可根据工程经验按下述方法拟定。程经验按下述方法拟定。1、按地基承载力确定基础底面尺寸、按地基承载力确定基础底面尺寸回填土HNkGkpk fa:经过深度及宽度修正后的地基承载力特征值经过深度及宽度修正后的地基承载力特征值一、基础的底边尺寸一、基础的底边尺寸2、偏心荷载、偏心荷载 按中心荷载求按中心荷载求A, A, 加大加大10-40%, 10-40%, 再验算。要求再验算。要求二、基础的冲切验算二、基础的冲切验算三、基础的配筋验算三、基础的配筋验算
