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1、2.6 钢筋混凝土柱设计,单层厂房钢筋混凝土柱的设计程序一般是:1、选择柱型:根据厂房跨度、高度、吊车吨位以及材料供应和施工条件等情况,通过技术经济指标的分析,选择合理的柱子的型式。2、确定柱子的外形尺寸:根据厂房工艺和吊车吨位等条件确定柱高和柱截面尺寸。3、内力计算与截面设计:根据排架计算求得的各控制截面的最不利组合内力进行截面设计,此时应按承载力或构造要求配置纵向受力钢筋,同时根据构造布置箍筋和纵向构造钢筋。,4、牛腿设计:确定支承吊车梁、屋架等构件的牛腿的外形尺寸,并进行配筋计算和采取构造措施。5、柱子在施工吊装时的强度和裂缝宽度验算。6、连接构造与预埋件设计。7、绘制施工图。,1、单层
2、厂房柱截面尺寸和外形构造尺寸,2、截面设计 排架计算得到控制截面最不利内力M、N 和 V偏心受压构件 计算长度 l 0,3、吊装、运输阶段的承载力和裂缝宽度验算荷载自重乘以动力系数1.5安全等级降低一级混凝土强度按70%考虑吊点位置决定计算简图,长牛腿 悬臂梁设计 短牛腿 变截面深梁,4、牛腿设计,(1)试验研究结果(a)弹性阶段的应力分布(b)裂缝的出现与开展,20%40%,40%60%,(c)破坏形态,弯压破坏,(c)破坏形态,斜压破坏,(c)破坏形态,剪切破坏,局部受压破坏,(c)破坏形态,撕裂破坏,非根部受拉破坏,(2)截面尺寸的确定宽度:与柱同宽长度。长度:750(70100)1/2
3、吊车梁宽上柱高牛腿外边缘高 h1,倾斜角,牛腿总高度h,由斜截面抗裂条件决定。,(3)牛腿的承载力计算和配筋构造1)计算简图 纵向受拉钢筋水平拉杆;混凝土压杆;牛腿三角形桁架,2)纵向受拉钢筋的计算,取z=0.85h0,则,再取,0.6%纵向配筋率 0.2%,根数不少于4根,直径不小于12mm。,3)水平箍筋和弯起钢筋的构造要求,水平箍筋:直径:612mm;间距:100150mm;范围:,弯起钢筋:作用:限制斜裂缝开展。,且不少于2根,直径不小于12mm,(4)局压验算,5、矩形和工形柱截面的构造(1)材料和截面尺寸(2)配筋构造,(3)柱与其它构件的连接构造做法,柱和墙体,柱和基础,柱和屋架
4、,柱和吊车梁、柱间支撑,(3)柱与其它构件的连接构造做法,6、预埋件,(1)预埋件的组成与构造要求(2)预埋件的计算,2.8 钢筋混凝土屋架设计要点1、荷载及荷载组合荷载:恒载(屋面构造层、屋面板、天窗架、屋架、支撑等)活载(屋面活荷载、雪载、积灰荷载、悬挂吊车荷载)荷载组合:a、全跨恒载+全跨活载 b、全跨恒载+半跨活载 c、屋架及屋盖支撑重力荷载+半跨屋面板重力荷载+半跨屋面活荷载(这是考虑屋面板从屋架一侧安装的情况),1、计算简图和内力分析,有一定刚性,非理想铰接,有节间荷载,屋架次内力及计算方法1、按铰接桁架计算各杆内力主内力;2、分析桁架在主内力作用下的变形和位移,由此计算各杆的相对
5、变位;3、计算相对变位引起各杆的杆端弯矩;4、用力矩分配法计算各杆的次内力。次内力的影响因素:1、屋架刚度;2杆件刚度,3、杆件截面设计屋架的外形尺寸杆件的外形尺寸 跨度、外形、节间长度截面形状、尺寸和长细比 上弦杆截面设计 下弦杆截面设计 腹杆截面设计,4、节点构造,端节点,4、节点构造,中节点,5、屋架翻身扶直与吊装验算,5、屋架翻身扶直与吊装验算,2.9 吊车梁设计要点1、吊车梁受力特点移动荷载重复荷载冲击、振动荷载弯、剪、扭构件,2.9 吊车梁设计要点2、吊车梁计算要点,2.7 钢筋混凝土柱下独立基础设计,1、概述,2、柱下扩展基础设计,计算模型倒置悬臂板;荷载地基土净反力;计算内容:
6、按地基承载力确定基础底板尺寸;按混凝土冲切确定基础高度、变阶处高度;按基础受弯承载力计算底板配筋;绘制施工图。,独立基础底面尺寸的确定,假定:地基绝对刚性,地基土反力线性分布。,轴心受压柱下基础,独立基础底面尺寸的确定,pmin,pmax,偏心受压柱下基础,独立基础底面尺寸的确定,偏心受压柱下基础,独立基础底面尺寸的确定,偏心受压柱下基础,pmax,独立基础高度的确定,独立基础高度的确定,独立基础高度的确定,冲切承载力:,剪切承载力:,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,对于偏心受压基础,计算时用(pmax+pmin)/2代替 p。,构造要求1、一般要求基础底面尺寸锥形基础边缘高度300mm混凝土强度:基础、基础垫层底板钢筋:直径、间距、保护层厚度柱插筋:直径、根数、长度,构造要求2、预制柱基础的杯口和柱的插入深度,构造要求2、预制柱基础的杯口和柱的插入深度,2、高杯口基础设计要点,高杯口基础带短柱的独立基础除基础设计外,另需进行短柱计算、杯口计算,