混凝土結(jié)構(gòu)中冊(cè)-課件-第12章-單層廠房

第12-1章單層廠房

TheSingle-storyFactoryBuilding第一節(jié)概述排架結(jié)構(gòu)：由梁（或桁架）和柱鉸接、柱與屋架鉸接，與基礎(chǔ)剛接而構(gòu)成的單層框架；

剛架結(jié)構(gòu)：柱與橫梁剛接，與基礎(chǔ)鉸接。排架剛架Framestructures第二節(jié)結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)布置一、結(jié)構(gòu)組成

1、屋蓋結(jié)構(gòu)（有檁體系、無(wú)檁體系）屋面板、屋架(或屋面梁)、屋蓋支撐、(天窗架、托架)

功能：承受屋面荷載；圍護(hù)(抗風(fēng)、雨、隔熱)2、橫向平面排架屋架(或屋面梁)、橫向柱列、基礎(chǔ)——基本承重結(jié)構(gòu)功能：承受廠房的豎向荷載、橫向水平荷載及橫向水平地震作用。

3、縱向平面排架縱向柱列、吊車(chē)梁、連系梁、基礎(chǔ)、柱間支撐功能：承受縱向水平荷載（山墻風(fēng)荷載、吊車(chē)縱向水平荷載）以及溫度變化引起的內(nèi)力；保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度。

4、圍護(hù)結(jié)構(gòu)縱墻、山墻、抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁、基礎(chǔ)梁吊車(chē)豎向荷載屋面荷載(雪/檢修/灰)墻體自重

吊車(chē)橫向水平荷載吊車(chē)縱向水平荷載縱墻風(fēng)荷載山墻風(fēng)荷載水平荷載排架柱豎向荷載?二、荷載傳遞路線橫向平面排架主要荷載示意圖1、山墻與橫向定位軸線的聯(lián)系由于山墻內(nèi)側(cè)抗風(fēng)柱上柱需與屋架上弦連接的構(gòu)造需要，端部柱截面中心線應(yīng)自橫向定位軸線向內(nèi)移600mm。。補(bǔ)充知識(shí):單層工業(yè)建筑設(shè)計(jì)一、定位軸線2、橫向伸縮縫與橫向定位軸線的聯(lián)系采用雙柱處理，應(yīng)設(shè)兩條橫向定位軸線，兩側(cè)柱中心自定位軸線向兩側(cè)內(nèi)移600mm。兩條定位軸線間的距離稱做插入距，等于變形縫寬。3、外縱墻、邊柱與縱向定位軸線的聯(lián)系（1）封閉式結(jié)合

即邊柱外緣與縱向定位線相重合。此時(shí)吊車(chē)端部外緣至上柱內(nèi)緣的安全凈空尺寸滿足要求。屋面板全部采用標(biāo)準(zhǔn)板，不需設(shè)補(bǔ)充構(gòu)件，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工方便等優(yōu)點(diǎn)。（2）非封閉式結(jié)合邊柱外緣與縱向定位軸線間有一定的距離。屋面板只能鋪至定位軸線處，與外墻內(nèi)緣出現(xiàn)了非封閉的構(gòu)造間隙，需要非標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充構(gòu)件板，構(gòu)造復(fù)雜，施工較為麻煩。二、柱頂標(biāo)高H的確定對(duì)于有吊車(chē)工業(yè)建筑：計(jì)算公式：H=H1+h6+h7H1h6h7HH―柱項(xiàng)標(biāo)高（m），必須符合3M的模數(shù)H1―吊車(chē)軌頂標(biāo)高，為牛腿頂面標(biāo)高（3M或6M模數(shù)）與吊車(chē)梁高、車(chē)軌高及墊層厚之和，一般由工藝設(shè)計(jì)人員提出。

h6—吊車(chē)軌頂至小車(chē)頂面的高度（m），根據(jù)吊車(chē)資料查出。h7—小車(chē)頂面到屋架下弦底面之間的安全凈空尺寸（mm）。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及根據(jù)吊車(chē)起重量可取300、400、500mm。三、結(jié)構(gòu)布置

平面設(shè)計(jì)

：柱網(wǎng)布置，吊車(chē)梁，維護(hù)墻布置，屋面梁，天溝板布置，基礎(chǔ)與基礎(chǔ)梁布置等。剖面設(shè)計(jì)：柱頂標(biāo)高、軌頂、地坪標(biāo)高；過(guò)梁、圈梁、門(mén)窗洞口位置等。（立面設(shè)計(jì)）6006001、柱網(wǎng)布置（確定跨度和柱距）

一般情況：▲端部橫向定位軸線與山墻內(nèi)緣重合,山墻內(nèi)側(cè)第一排柱中心內(nèi)移600mm；變形縫兩邊的橫向定位軸線向兩邊移動(dòng)600mm.▲橫向排架中柱的縱向定位軸線于柱中心；邊柱縱向定位軸線與縱墻內(nèi)緣、柱外緣重合（封閉式）。

柱網(wǎng)布置應(yīng)符合《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ6-68

跨度在18M和18M以下時(shí)，采用30M的模數(shù)；

跨度在18M以上時(shí)，采用60M的模數(shù)。

2、變形縫變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。

1）伸縮縫----結(jié)構(gòu)體系很長(zhǎng)，溫度應(yīng)力過(guò)大時(shí),通過(guò)設(shè)置伸縮縫來(lái)解決。最大伸縮縫間距：處于室內(nèi)或土中100m

處于露天時(shí)70m2）沉降縫----解決不均勻沉降問(wèn)題。

3）防震縫----當(dāng)建筑物平面、立面復(fù)雜，結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大時(shí)。3、支撐布置

支撐的作用：保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、增強(qiáng)廠房的空間剛度、傳遞水平荷載(風(fēng)荷載、吊車(chē)荷載)、施工、安裝的穩(wěn)定。

支撐的種類

屋架上弦橫向水平支撐上下弦水平支撐屋架下弦橫向水平支撐屋架下弦縱向水平支撐廠屋蓋支撐縱向水平系桿天窗架上弦水平支撐房支垂直支撐（屋架、天窗架）撐柱間支撐（ZC）4、抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁和基礎(chǔ)梁

(1)抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接。抗風(fēng)柱一般應(yīng)滿足兩個(gè)要求：

A、在水平方向上必須與屋架有可靠的連接以保證有效傳遞風(fēng)荷載；

B、保證在豎向應(yīng)允許兩者之間有一定相對(duì)位移的可能性。（2）圈梁、連系梁、過(guò)梁和基礎(chǔ)梁

圈梁----作用是將墻體與排架柱、抗風(fēng)柱等連接在一起，以增加廠房的整體剛度；

連系梁----作用是聯(lián)系縱向柱列，以增強(qiáng)廠房的縱向剛度并傳遞風(fēng)荷載到縱向排架（分承重和非承重）。

過(guò)梁-----作用是承受門(mén)窗洞口上的墻體重量。

基礎(chǔ)梁----作用是承受?chē)o(hù)墻體的重量。四、單層廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型(自學(xué))嵌板Y-KWB-2Ⅱ8sa

(用于廠房一端部或伸縮縫處)Y-KWB-2Ⅱ8sb

(用于廠房另一端部或伸縮縫處)荷載級(jí)別主筋級(jí)別抗震烈度預(yù)應(yīng)力屋面板Y-WB-2Ⅱ8s天溝板TGB58-Ⅱ8a

(板的一端部開(kāi)洞)板寬TGB58-Ⅱ8b

(板的另一端部開(kāi)洞)預(yù)應(yīng)力屋架YWJ18-1-××8跨度承載力等級(jí)檐口形狀(A\B\C\D\E)天窗類別(b~j)抗震烈度說(shuō)明：1、天溝板和嵌板的選用，可以屋架模板圖或屋架與屋面板連接位置圖根據(jù)；

2、在吊車(chē)軌道連接圖集中，選用軌道連接應(yīng)與吊車(chē)梁配套，還應(yīng)選車(chē)擋；另外，還應(yīng)查取連接件自重、軌頂至吊車(chē)梁距離；

3、支撐和系桿的布置應(yīng)參照折線形屋架圖集。第三節(jié)排架計(jì)算a、計(jì)算若干榀代表性的橫向平面排架；b、一般可不計(jì)算縱向排架，但抽柱、縱柱根數(shù)≤7、抗震時(shí)考慮空間整體作用的計(jì)算，進(jìn)行修正。一、計(jì)算簡(jiǎn)圖

1、計(jì)算單元：相鄰柱距的中心線截出的一個(gè)典型區(qū)段，稱為排架的計(jì)算單元。

受荷范圍：寬度（開(kāi)間、柱距）；跨度（進(jìn)深）；高度14328765ABCL1L2計(jì)算單元6m或12m2、計(jì)算假定

(1)屋架(或屋面梁)與柱為鉸接，只傳遞N、V，M＝0(2)柱底嵌固于基礎(chǔ)；

(3)忽略屋架(或屋面梁)的軸向變形；

(4)屋架(或屋面梁)簡(jiǎn)化為直線，柱按上下截面形心線簡(jiǎn)化為直線或折線。計(jì)算簡(jiǎn)圖的要素：

計(jì)算模型（體系、支座、幾何尺寸）

計(jì)算荷載（大小、方向、位置）L1L2H1HEA1≈∞EA2≈∞EcI1EcI2EcI3EcI4EcI5EcI6計(jì)算模型(EcIi——砼柱截面抗彎剛度)二、荷載分析1、永久荷載(1)屋架自重:柱頂以上所有永久荷載的總和G1通過(guò)屋架的支點(diǎn)作用于柱頂。作用點(diǎn)位于廠房定位軸線內(nèi)側(cè)150mm處。(2)上柱自重G2：上柱自重G2對(duì)下柱的偏心距為e2，則G2

對(duì)下柱的偏心距為（3）下柱自重G3：作用于下柱，與下柱中心線重合；（4）吊車(chē)梁及軌道等自重G4，M4′=G4e4MⅠ=G1e1MⅠMⅡMⅡ=M1′+M2′－M4′2、可變荷載（1）屋面活荷載：

A、屋面均布活荷載：查規(guī)范。

B、雪荷載：式中，Sk為雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值；為屋面積雪分布系數(shù)，近似取1；

S0為基本雪壓(kN/m2)：它是以一般空

曠平坦地面上統(tǒng)計(jì)所得50年一遇最大積雪自重確定的。

注：活荷載與雪荷載取大值參與荷載組合。

C、積灰荷載：查閱荷載規(guī)范。（2）吊車(chē)荷載吊車(chē)工作級(jí)別按利用等級(jí)、載荷狀態(tài)分為8級(jí)：A1~A8。A、作用于排架柱的吊車(chē)豎向荷載Dmax(或Dmin)最大輪壓Pmax,k：小車(chē)在額定起重量并開(kāi)到大車(chē)的極限位置時(shí)，在大車(chē)該側(cè)的車(chē)輪產(chǎn)生的輪壓。最小輪壓Pmin,k：此時(shí)另一側(cè)的輪壓。Pmax,k可以根據(jù)吊車(chē)型號(hào)、規(guī)格等條件查閱有關(guān)資料。式中，和分別為大車(chē)和小車(chē)的自重（標(biāo)準(zhǔn)值），均以噸計(jì)；為吊車(chē)的額定起重量；最大輪壓設(shè)計(jì)值Pmax和最小輪壓設(shè)計(jì)值Pmin如下：柱最大豎向吊車(chē)荷載Dmax，Dmin根據(jù)簡(jiǎn)支吊車(chē)梁反力影響線計(jì)算。

Dmax,k＝[P1max,k(y1＋y2)＋P2max,k(y3＋y4)]β

，式中：P1max,k、P2max,k——2臺(tái)吊車(chē)的最大豎向輪壓標(biāo)準(zhǔn)值(P1max,k＞P2max,k),

β——多臺(tái)吊車(chē)的荷載折減系數(shù)（與吊車(chē)工作制、參與組合的吊車(chē)臺(tái)數(shù)有關(guān)）;lly1＝1y2y3y4Dmax(min),kBBKKP2max,kP1max,kP2max,kP1max,k簡(jiǎn)支吊車(chē)梁的支座反力影響線B——橋架寬度K——輪距T1,kT1,kT2,kT2,kDmax和Dmin對(duì)下柱都是偏心

壓力，轉(zhuǎn)換成作用在下柱頂

面的軸向壓力和彎矩。e4—吊車(chē)梁支座鋼墊板的中心線至下柱軸線的距離。AB①DmaxMmaxDminMminAB②DminMminDmaxMmax×注：×表示不相容CBA132456吊車(chē)B、作用于排架柱的吊車(chē)橫向水平荷載Tmax▲

Tmax即小車(chē)吊起額定Q、在啟動(dòng)和剎車(chē)時(shí)產(chǎn)生的慣性力?！踯?chē)的橫向剎車(chē)力平均傳給兩側(cè)的結(jié)構(gòu)?！鴮?duì)于Q不超過(guò)50T的吊車(chē)，每一個(gè)大車(chē)輪傳遞的水平荷載為：α—吊車(chē)橫向水平荷載系數(shù)0.08~0.20，與吊車(chē)噸位、軟硬鉤有關(guān)；▲在計(jì)算Tmax作用下的排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力時(shí)，無(wú)論是單跨還是多跨最多考慮兩臺(tái)吊車(chē)同時(shí)剎車(chē)。AB①TmaxTmaxhAB②hTmaxTmax××AB②2臺(tái)吊車(chē)在AB跨CTmaxTmaxhAB①2臺(tái)吊車(chē)在AB跨CTmaxTmaxh×AB③2臺(tái)吊車(chē)在BC跨CTmaxTmaxhAB④2臺(tái)吊車(chē)在BC跨CTmaxTmaxhC、吊車(chē)縱向水平荷載T0吊車(chē)縱向水平荷載是橋式吊車(chē)在廠房縱向啟動(dòng)和剎車(chē)時(shí)產(chǎn)生的慣性力。對(duì)于單跨和多跨廠房只考慮兩臺(tái)吊車(chē)同時(shí)剎車(chē)。n為吊車(chē)每側(cè)的制動(dòng)輪數(shù)，對(duì)于一般四輪吊車(chē)n=1.（3）風(fēng)荷載A、風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

w0——基本風(fēng)壓值（kN/m2），由在空曠平坦地面10m處

50年一遇的10分鐘平均最大風(fēng)速得出，

蘇州w0＝0.4kN/m2。

βz——高度z處的風(fēng)振系數(shù)，單層廠房βz＝1.0。

μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)，即風(fēng)作用在建筑物表面所引起的實(shí)際風(fēng)壓(壓力或吸力)與基本風(fēng)壓的比值。壓力：“＋”；吸力：“－”。

μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，不同高度對(duì)風(fēng)速的影響取值，與地面粗糙程度（A、B、C、D四類）有關(guān)。

A為平坦空曠地區(qū)。B、風(fēng)荷載計(jì)算：（?。┳饔迷谥斠韵碌娘L(fēng)荷載按均布荷載q1、q2計(jì)算。

μz按柱頂標(biāo)高取值；（ⅱ）作用在柱頂以上的風(fēng)載簡(jiǎn)化為作用在柱頂?shù)乃郊辛W。無(wú)天窗時(shí)，μz按廠房檐口標(biāo)高取值；有天窗時(shí)，μz按天窗檐口標(biāo)高取值。封閉式雙坡屋面（左風(fēng)）－0.6－0.5－0.50.8μsα≤15°510152030μz1.001.001.141.251.42普通城市郊區(qū)(B類)(kN)左風(fēng)q2q1

FW(柱頂)(kN/m)(kN/m)廠房檐口天窗檐口H

FW（ⅲ）風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖×q2AB(左風(fēng))q1

FW(右風(fēng))q2q1AB注：“×”表示不相容三、等高排架內(nèi)力分析

等高排架：柱頂水平位移相等的排架。u1u1u1①柱頂標(biāo)高相同u2u2u2②柱頂標(biāo)高不同，但柱頂由斜梁貫通相連稱為水平柔度，即單位水平力作用下，柱頂產(chǎn)生的水平位移。其值可查表得到。稱為抗剪剛度或抗側(cè)移剛度，即柱頂產(chǎn)生單位水平位移所需施加的力。單階懸臂柱P=1H1HEI2EI11不等高排架(可用力法計(jì)算)

1、柱頂作用水平集中力時(shí)（剪力分配法）各柱柔度△ui由力法計(jì)算或查表得

各柱頂剪力：各柱頂剪力之和：由此得到：PADCBuuuuVaVbVcVd

——柱列總抗剪剛度柱頂水平剪力是按其抗側(cè)移剛度分配,可按獨(dú)立懸臂柱計(jì)算其內(nèi)力和位移。柱的剪力分配系數(shù)（1）在柱頂附加不動(dòng)鉸支座，利用圖表求出內(nèi)力和支座反力R；（2）撤除不動(dòng)鉸支座，將支座反力R反向作用于柱頂，求排架內(nèi)力；（3）將上述兩種情況的內(nèi)力疊加。2、任意荷載作用時(shí)的剪力分配ABCTmaxTmax1△△△以兩跨吊車(chē)橫向水平荷載為例：AB柱上有吊車(chē)橫向水平荷載Tmax，求柱內(nèi)力。ABCTmaxTmax2’RBRC＝0RARRAABCTmaxTmax2△＝0RBRC＝0RA’＝ηAR’ABC3RB’＝ηBR’RC’＝ηCR’R’＝－R△△△ABCTmaxTmaxVAVCVBM圖VAABC1VBVCTmaxTmax②＋③＝①+作業(yè)

已知：風(fēng)荷載作用下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖。相關(guān)參數(shù)：λ＝Hu/H＝0.295，n＝Iu/Il＝0.148，

ηA＝0.3，ηB＝0.4，ηC＝0.3

求：風(fēng)荷載作用下排架的內(nèi)力。要求：程序完整，步驟無(wú)缺(包括簡(jiǎn)圖、公式、數(shù)據(jù)、結(jié)果及結(jié)論)。計(jì)算精度：kN、kN·m：0.1、0.01、

mm、mm2：1.0、0.1

參數(shù)：0.001ABCq1＝3.23kN/mFW＝11.3kNq2＝1.62kN/m左風(fēng)380012900解：1、設(shè)附加支桿，求Ri、R

查教材附錄，得：

RA＝q1HC11＝－3.23×12.9×0.341＝－14.2kN（

）

RB＝0

RC＝q2HC11＝－1.62×12.9×0.341＝－7.1kN（

）

R＝FW＋RA＋RB＋RC＝－11.3－14.2－7.1＝－32.6kN（

）

2、撤附加支桿，R反向作用于柱頂，求ViR’＝－R＝32.6kN（

）

VA＝－14.2＋0.3×32.6＝－4.38kN（

）

VB＝0.4×32.6＝12.9kN（

）

VC＝－7.1＋0.3×32.6＝2.7kN（

）ABCq1＝3.23kN/mFW＝11.3kNq2＝1.62kN/m左風(fēng)380012900RRAFWRB＝0RCRB’＝ηBR’RC’＝ηCR’R’=－RRA’＝ηAR’3、求各柱的內(nèi)力A柱：

M1＝0.5×3.23×3.82－4.38×3.8＝6.68kN·m

M3=0.5×3.23×12.92－4.38×12.9＝212.3kN·m

V3＝3.23×12.9－4.38＝37.2kN（

）B柱：

M1＝12.9×3.8＝49kN·m

M3＝12.9×12.9＝166.4kN·m

V3＝12.9kN（

）C柱：

M1＝2.7×3.8＋0.5×1.62×3.82＝22kN·m

M3＝2.7×12.9＋0.5×1.62×12.92＝169.6kN·m

V3＝2.7＋1.62×12.9＝23.6kN（

）

4、排架內(nèi)力圖（各柱柱底剪力標(biāo)注于其上）

5、由結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，可求右風(fēng)荷載作用下排架的內(nèi)力。Aq1＝3.23kN/m4.38kN3.8m12.9mB12.9kN3.8m12.9mCq2＝1.62kN/m2.7kN3.8m12.9m166.4ABCVA＝37.2kNVB＝12.9kNVC＝23.6kN左風(fēng)6.68212.34922169.6M圖控制截面112233四、不等高排架的內(nèi)力分析（自學(xué)）采用力法:用未知力Xi

代替排架的多余連系的作用,根據(jù)變形協(xié)調(diào)的條件,建立力法方程,求解Xi,由力平衡條件求排架的內(nèi)力。X1δ11+X2δ12+…

Xiδ1i+…+

Xnδ1n+Δ1p=0X2δ21+X2δ22+

…Xiδ2i+…+

Xnδ2n+Δ2p=0..Xnδn1+X2δn2+

…Xiδni

+…+

Xnδnn

+Δnp=0

式中的可由公式直接求得：

δii=H3/EIiCoδij

、?ip

可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求出：對(duì)于單層廠房的變階柱，、?ip可查表格得出；δiiδijAX1X2BC4.5kN2.4kN/m1.5kN/m解:將原結(jié)構(gòu)的多余連系—兩橫梁截?cái)?代以X1X2.列典型力法方程為:X1δ11+X2δ12+Δ1p=0X2δ21+X2δ22+Δ2p=0求出系數(shù)λ,n,C0求系數(shù)δij,

Δip,3.解方程，求X1X24.畫(huà)排架內(nèi)力圖。ABC4.5kN2.4kN/m1.5kN/mEA=∞EA=∞3.4EI5.4EI5.4EIEIEIEI600020002000兩跨不等高排架的內(nèi)力分析五、內(nèi)力組合

目的----求出控制截面的最不利內(nèi)力,作為柱和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù).

1、控制截面----對(duì)柱配筋和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)起控制作用的截面上柱底面1-1

牛腿頂面2-2

下柱底面3-3

設(shè)計(jì)柱下基礎(chǔ)的依據(jù)

ADmaxBDminM圖1122332、荷載效應(yīng)組合

為了求出控制截面的最不利內(nèi)力,就必須按這些荷載同時(shí)出現(xiàn)的可能性進(jìn)合理組合（考慮可變荷載的組合值系數(shù)）。＊

＊對(duì)于一般的排架、框架結(jié)構(gòu)，基本組合可采用簡(jiǎn)化公式：1）由可變荷載效應(yīng)控制的組合：2）由永久荷載效應(yīng)控制的組合：3、內(nèi)力組合

（1）一般考慮的四種組合每次組合以一個(gè)目標(biāo)項(xiàng)來(lái)確定選用項(xiàng)

①+Mmax及相應(yīng)的N、V；

②-Mmax及相應(yīng)的N、V；（對(duì)稱配筋時(shí)①和②合并為一種）

③Nmax及相應(yīng)的M、V；

④Nmin及相應(yīng)的M、V；內(nèi)力組合時(shí)應(yīng)注意:（1）永久荷載在任何組合時(shí)都應(yīng)存在:（2）吊車(chē)荷載Dmax應(yīng)當(dāng)分別作用在左柱和右柱；（3）有Tmax必有Dmax;而有Dmax可無(wú)Tmax,；但是用Dmax時(shí)要考慮Tmax的兩向性;

（4）風(fēng)荷載作用考慮左右兩種方向的情況；（5）求Nmax

或Nmin

時(shí),應(yīng)選取M較大者,

有M而無(wú)N者亦應(yīng)選為組合項(xiàng);（6）柱底剪力對(duì)基底彎矩有較大影響,不可忽略。（2）受壓構(gòu)件N－M相關(guān)性曲線偏心受壓柱不利內(nèi)力組合規(guī)律：1）M愈大愈不利；

N相近，取|M|較大者；2）對(duì)于大偏壓，M不變，N愈小愈不利；

M相近，取N較小者；3）對(duì)于小偏壓，M不變，N愈大愈不利；

M相近，取N較大者。例題1

已知兩組內(nèi)力，經(jīng)判斷均為小偏壓，計(jì)算長(zhǎng)度l0相同，其它條件相同。問(wèn)：哪組內(nèi)力控制As＝As’？①N＝1200kN，M＝150kN·m②N＝800kN，M＝160kN·m大偏壓AsAs’NeN0(軸壓)cM0(純彎)MN

(Mb,Nb)界限破壞小偏壓abo受壓構(gòu)件N－M相關(guān)性曲線A柱荷載設(shè)計(jì)值恒載屋面活載Dmin在A柱Dmax在A柱Tmax左風(fēng)右風(fēng)荷載編號(hào)①②③④⑤⑥⑦1-1MN2-2MN3-3M(KN.m)2.900.251.64－7.45±1.3215.02－13.71N(kN)26.644.0628.8410.07V(kN)0.360.08－1.061.06±0.342.55－2.00例題2

已知A柱內(nèi)力匯總表（表中內(nèi)力均為設(shè)計(jì)值）

(按荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算，取γG＝1.2，γQ＝1.4)

對(duì)3-3截面進(jìn)行內(nèi)力組合。112233截面

荷載組合內(nèi)力組合1.35恒+0.7×1.4∑活1.2恒+0.9×1.4∑(活+風(fēng))1.2恒+1.4活1組合項(xiàng)目MNV組合項(xiàng)目MNV組合項(xiàng)目MNV3-3Mmax及N、VMmin及N、VNmax及M、VNMVNMVNMVNmin及M、V3-3截面內(nèi)力組合表

注：分項(xiàng)系數(shù)調(diào)整：1.35/1.2＝1.133-3截面內(nèi)力組合有3×4＝12組，每柱有3×12＝36組，其中上柱有12組，下柱有24組。截面

荷載組合內(nèi)力組合1.35恒+0.7×1.4活1.2恒+0.9×1.4(活+風(fēng))1.2恒+1.4活1組合項(xiàng)目MNV組合項(xiàng)目MNV組合項(xiàng)目MNV3-3Mmax及N、V1.13①+0.7[②+③+⑤]1.13×2.90+0.7×(0.25+1.64+1.32)＝5.52

①+0.9[②+③+⑤+⑥]2.90+0.9×(0.25+1.64+1.32+15.02)＝19.31√①+⑥2.90+15.02＝17.92Mmin及N、V1.13①+0.7[④+⑤]1.13×2.90+0.7×(－7.45－1.32)＝－2.86①+0.9[④+⑤+⑦]2.90+0.9×(－7.45－1.32－13.71)＝－17.33√①+⑦2.90－13.71＝－10.81Nmax及M、V1.13①+0.7[②+③+⑤]NMV①+0.9[②+③+⑤+⑥]NMV①+③NMV1.13×26.64+0.7×(4.06+28.84)＝53.1326.64+0.9×(4.06+28.84)＝56.25√26.64+28.84＝55.48Nmin及M、V1.13①+0.7[④+⑤]1.13×26.64+0.7×10.07＝37.15①+0.9[②+⑥]26.64+0.9×4.06＝30.29①+⑥26.64+0＝26.04√

注：分項(xiàng)系數(shù)調(diào)整：1.35/1.2＝1.133-3截面內(nèi)力組合有3×4＝12組，每柱有3×12＝36組，其中上柱有12組，下柱有24組。3-3截面內(nèi)力組合表六、單廠排架考慮整體空間作用F’k=mk

Fkmk：為單個(gè)荷載作用下的廠房整體空間作用系數(shù)，

約為0.80~0.95。F’k1、單個(gè)荷載作用下的廠房整體空間作用2、吊車(chē)荷載作用下的廠房整體空間作用第四節(jié)單層廠房柱一、截面尺寸估算與外形構(gòu)造二、截面設(shè)計(jì)

1、確定柱的計(jì)算長(zhǎng)度；

2、工程設(shè)計(jì)采用對(duì)稱配筋。（水平作用的對(duì)稱性；預(yù)制柱的吊裝；施工中不易產(chǎn)生差錯(cuò)。）平腹桿斜腹桿三、吊裝計(jì)算3、對(duì)稱配筋柱大小偏心受壓的判別方法：

N＝Nb＝α1fcbξbh0

N≤Nb為大偏壓；N＞Nb為小偏壓。1、在吊裝時(shí)柱身自重的動(dòng)力系數(shù)采用1.5；2、吊裝時(shí)混凝土的強(qiáng)度采用設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%；3、計(jì)算簡(jiǎn)圖如右圖；4、安全等級(jí)降低一級(jí)；5、如不滿足，增加吊點(diǎn)或調(diào)整配筋。四、構(gòu)造要求（自學(xué)）五、牛腿（一）牛腿的作用：支承屋架(屋面梁)、托梁和吊車(chē)梁等構(gòu)件。（二）牛腿的分類：

a＞h0，長(zhǎng)牛腿(懸臂梁)；

a≤h0，短牛腿(變截面深梁)。a——牛腿豎向力Fv的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離；h0——牛腿與下柱交接處的牛腿豎直截面的有效高度。（三）牛腿的試驗(yàn)研究12Fv20～40％Pu40～60％Pu80％Puh0ha加載板控制裂縫①是確定牛腿截面尺寸的主要依據(jù)，不允許出現(xiàn)斜裂縫均是指裂縫①而言。（四）牛腿的破壞形態(tài)純剪破壞斜壓破壞彎曲破壞加載板過(guò)小或混凝土強(qiáng)度過(guò)低局壓破壞（五）牛腿的設(shè)計(jì)確定牛腿的截面尺寸、配筋和構(gòu)造。

1、牛腿截面尺寸的確定（1）牛腿寬度b＝柱寬（2）頂面長(zhǎng)度l及cl＝750－h(huán)u＋bc/2＋d

hu——上柱的截面高度

bc——吊車(chē)梁寬度

d——吊車(chē)梁邊緣至牛腿邊緣的距離lFvkh0hash1Fhkahcα≤45°7500.5bchuld≥100150la至柱邊并≥20dAsb(彎起鋼筋)Ash(水平箍筋)l/2l/6As(縱筋)牛腿的尺寸和鋼筋配置吊車(chē)軌道中心Fvk、Fhk——作用于牛腿頂面按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎向力和水平力；

（Fvk＝Dmax,k+F3,k，F(xiàn)hk＝Tmax,k）F3,k——吊車(chē)梁、軌道自重標(biāo)準(zhǔn)值；β——裂縫控制系數(shù)，牛腿支承吊車(chē)梁時(shí)β取0.65，其余β取0.80；a——a＞0時(shí)，取a＋20mm；a≤0時(shí)，取a＝0；（3）牛腿高度h及h1b——牛腿寬度，取柱的截面寬度；

h0——由上式解方程確定，h≈h0＋as＝h0＋40（按50模數(shù)調(diào)整）h1:按構(gòu)造h1≥h/3且≥200mm，α≤45°。（4）加載板尺寸滿足局部受壓承載力的要求，即：

Fvk/A≤0.75fc

式中：A——加載板的面積

2、承載力計(jì)算與配筋構(gòu)造

縱向鋼筋為拉桿混凝土斜撐為壓桿FvDfyAsFva拉桿壓桿FvaABCFhzas三角形桁架

式中：Fv、Fh——作用于牛腿頂面的豎向力和水平拉力的設(shè)計(jì)值；（Fv＝Dmax+F3，F(xiàn)h＝Tmax）

F3——吊車(chē)梁、軌道自重設(shè)計(jì)值；

Av——承受豎向力所需的水平縱向受拉鋼筋

Ah——承受水平拉力所需的錨筋

a＜0.3h0時(shí)，取a＝0.3h0；a＜0時(shí)，按構(gòu)造配筋。（1）縱向受拉鋼筋（滿足正、斜截面抗彎承載力）

對(duì)下支承點(diǎn)C取力矩，并近似取z＝0.85h0，as/(0.85h0)＝0.2；Av的構(gòu)造要求：不得兼做彎起鋼筋；≥412；0.2％≤ρ≤0.6％；要求可靠錨固。Ah的構(gòu)造要求：≥212，焊在預(yù)埋件上。（2）水平箍筋（滿足斜截面抗剪承載力）（3）彎起鋼筋（限制斜裂縫開(kāi)展）按構(gòu)造確定第五節(jié)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)1、獨(dú)立基礎(chǔ)形式：平板式基礎(chǔ)—(a)、(b)、(c)板肋式基礎(chǔ)—(d)殼體基礎(chǔ)—(e)倒圓臺(tái)板式基礎(chǔ)—(f)樁基

一、概述a)b)杯口杯底預(yù)制柱c)底板肋d)e)f)2、作用于基礎(chǔ)的力

A、基礎(chǔ)頂面的力（上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)）

Mck、Nck、Vck——柱3-3截面?zhèn)鱽?lái)的按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩、軸力和剪力(圖示為正方向)；

Nwk——基礎(chǔ)梁傳來(lái)的墻體荷載標(biāo)準(zhǔn)值112233MckNckVck

B、基礎(chǔ)底面的力（底面幾何中心處）

Fk——基礎(chǔ)頂面?zhèn)鱽?lái)的豎向力，

Fk＝Nck＋Nwk

Gk——基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，

Gk≈γＧdA

γG——基礎(chǔ)及其上土重的平均重力密度，γG≈20kN/m3

d——計(jì)算自重時(shí)的基礎(chǔ)埋深(圖示)

A——基礎(chǔ)底面面積

Mk——Mk＝Mck＋VckH－Nwkew

C、地基反力