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1、 第第12章章 单层厂房厂房12.112.1单层厂房的厂房的结构形式、构形式、结构构组成和成和结构布置构布置12.212.2排架排架计算算12.312.3单层厂房柱厂房柱12.412.4柱下独立基柱下独立基础12.512.5吊吊车梁梁12.312.3单层厂房柱厂房柱12.3.112.3.1柱的形式及柱的柱的形式及柱的设计p柱的截面柱的截面设计步步骤：1.1.确定柱的确定柱的计算算长度（度（l0););2.2.柱的配筋柱的配筋计算算; ;3.3.柱的吊装柱的吊装验算。算。p配筋配筋计算：算：采用采用对称称配筋。配筋。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柱的计算算长度度在在对柱
2、柱进行受行受压承承载力力计算或算或验算算时，柱的偏心距，柱的偏心距增大系数或增大系数或稳定系数与柱的定系数与柱的计算算长度度l l0 0有关有关刚性屋盖性屋盖单层厂房排架柱、露天吊厂房排架柱、露天吊车柱和柱和栈桥柱的柱的计算算长度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 H1.21.2H 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 H
3、u 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混凝土强度等度等级不宜低于不宜低于C20,C20,纵向受力向受力钢筋筋直径直径d d不宜小于不宜小于12mm,12mm,全部全部纵筋的配筋率不宜超筋的配筋率不宜超过35%35%；柱内柱内纵筋的筋的净距距不不应小于小于50mm,50mm,对水平水平浇筑的筑的预制柱，制柱，其其净距按梁采用；距按梁采用； 偏心受偏心受压柱中垂直于弯矩作用平面的柱中垂直于弯矩作用平面的纵向受力向受力钢筋以及筋以及轴心受心受压柱
4、中各柱中各边的的纵筋筋，其，其中距中距不宜大于不宜大于300mm。 牛腿分牛腿分类：牛腿牛腿时为长牛腿牛腿，按按悬臂梁臂梁进行行设计；为短牛腿短牛腿 ，按按变截面短截面短悬臂深梁臂深梁。（1） 环氧氧树脂牛腿模型的光脂牛腿模型的光弹试验（2）钢筋混凝土筋混凝土牛腿牛腿试验 1. Fvu，竖向裂向裂缝1，对牛腿的受力性能牛腿的受力性能影响不大影响不大; ，在加，在加载垫板内板内侧附近出附近出现一条一条斜裂斜裂缝2， 其方其方向大体与主向大体与主压应力力轨迹迹线平行平行, 它是它是控制牛腿截面尺寸控制牛腿截面尺寸的主要依据；的主要依据； 试验表明：表明： ，突然出，突然出现第二条第二条斜裂斜裂缝3
5、，预示着牛腿即将破坏。示着牛腿即将破坏。 （3）牛腿的破坏形牛腿的破坏形态 1）弯弯压破坏（破坏（图a): a/h0和和纵筋配筋率低：筋配筋率低： 2）斜斜压破坏（破坏（图b/c): a/h0=0.10.75; 3）剪切剪切破坏（破坏（图d): a/h00.1;0 4）局部局部破坏（破坏（图e): 加加载板尺寸板尺寸过小小2.牛腿牛腿设计牛腿的牛腿的设计步步骤：确定牛腿的截面尺寸；确定牛腿的截面尺寸；牛腿的配筋牛腿的配筋计算及配筋构造；算及配筋构造；验算局部受算局部受压承承载力。力。（1）截面尺寸）截面尺寸的确定的确定宽度度b:柱柱宽相同相同;高度高度h:斜截面抗裂要求；斜截面抗裂要求；构造要
6、求；构造要求； 牛牛腿腿截截面面尺尺寸寸通通常常以以不不出出现斜斜裂裂缝作作为控控制制条条件件。抗抗裂控制条件来确定牛腿的截面尺寸的裂控制条件来确定牛腿的截面尺寸的经验公式：公式： 式中式中Fvs、Fhs分分别为作用于牛腿作用于牛腿顶部按荷部按荷载效效应标准准组合合计算的算的竖向力和水平拉力向力和水平拉力值；裂裂缝控制系数；控制系数；a竖向力的作用点至下柱向力的作用点至下柱边缘的水平距离的水平距离h0牛腿与下柱交接牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度。的垂直截面有效高度。b 牛腿牛腿宽度；度；(2)(2)承承载力力计算和配筋构造算和配筋构造 1）计算模型：算模型：试验研究表明，牛腿在研究表明，牛
7、腿在竖向力和水平拉力作用下，其受向力和水平拉力作用下，其受力特征可以用力特征可以用三角桁架模型三角桁架模型来描述。来描述。牛腿牛腿顶部部水平水平纵向受力向受力钢筋筋为拉杆拉杆牛腿内的牛腿内的斜向受斜向受压混凝土混凝土为压杆杆2 2）承）承载力力计算算在在竖向力向力设计值Fv和水平拉和水平拉力力设计值Fh共同作用下，通共同作用下，通过对AA点取力矩平衡可得：点取力矩平衡可得：近似取近似取 ， ，式中式中 Fv、Fh分分别为作用在牛腿作用在牛腿顶部的部的竖向力向力设计值和水平拉力和水平拉力设计值； a意意义同前，当同前，当ahah0 0时，取，取ahah0 0； fy为纵向受拉向受拉钢筋筋强度度设
8、计值。 构造要求构造要求 水水平平箍箍筋筋的的直直径径应取取6-12mm6-12mm，间距距100-150mm100-150mm，且且在在上上部部2 2h h0 0/3/3范范围内内的的水水平箍筋平箍筋总截面面截面面积As/2;As/2;当牛腿的当牛腿的剪跨比剪跨比a a/ /h h0 0时，宜，宜设置置弯起弯起钢筋筋。纵向受拉向受拉钢筋筋不得兼作不得兼作弯起弯起钢筋。筋。弯起弯起钢筋的筋的锚固固同同纵向受力向受力钢筋。筋。 柱的吊装柱的吊装验算算 柱的吊装方式及计算简图柱的吊装方式及计算简图 柱柱在在其其自自重重作作用用下下为受受弯弯构构件件，其其计算算简图和和弯弯矩矩图如如图所所示示，一一
9、般般取取上上柱柱柱柱底底、牛牛腿腿根根部部和和下下柱柱跨中跨中三个三个控制截面控制截面。4 抗风柱的设计抗风柱的设计 抗抗风风柱柱承承受受山山墙墙传传来来的的风风荷荷载载，其其外外边边缘缘与与厂厂房房横横向向封封闭闭轴轴线线重重合合，离离屋屋架架中中心心线线600mm600mm。为为了了避避免免抗抗风风柱柱与与端端屋屋架架相相碰碰，应应将将抗抗风风柱柱的的上上部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寸的确定 抗抗风风柱柱截截面面尺尺寸寸除除了了满满足足有有关关截截面面尺尺寸寸的的限限值值外外，上上 柱柱 截截
10、 面面 尺尺 寸寸 不不 宜宜 小小 于于350mm300mm，下下柱柱截截面面高度不宜小于高度不宜小于600mm。 抗抗风风柱柱的的柱柱顶顶标标高高应应低低于于屋屋架架上上弦弦中中心心线线50mm；同同时时抗抗风风柱柱变变阶阶处处的的标标高高应应低于屋架下弦底边低于屋架下弦底边200mm。 （2）计算简图及内力分析计算简图及内力分析 抗抗风风柱柱顶顶部部一一般般支支承承在在端端屋屋架架的的上上弦弦节节点点处处，支支承承点点可可视视为为不不动动铰铰支座支座； 柱底部固定于基础顶面柱底部固定于基础顶面； 当当屋屋架架下下弦弦设设有有横横向向水水平平支支撑撑时时，抗抗风风柱柱亦亦可可与与屋屋架架下下弦弦相相连连接接，作作为为抗抗风风柱柱的的另另一一个个不不动动铰铰支支座座；当当在在山山墙墙内内侧侧设设置置水水平平抗抗风风梁梁或或抗抗风风桁架时，则桁架时，则抗风梁（或桁架）抗风梁（或桁架）也为抗风柱的一个也为抗风柱的一个支座支座。 由由于于山山墙墙的的重重量量一一般般由由基基础础梁梁承承受受，故故抗抗风风柱柱主主要要承承受受风风荷荷载载，若忽略抗风柱自重，则可若忽略抗风柱自重，则可按按变截面受弯构件变截面受弯构件进行设计进行设计。 当当山山墙墙处处设设有有连连系系梁梁时时，则则抗抗风风柱柱可可按按变变截截面面的的偏偏心心受受压压构构件件进行设计。进行设计。
