【正文】 《建筑結(jié)構(gòu)》教案 貴州廣播電視大學(xué)成人部任課教師：馬靜緒論第一章 鋼筋和混凝土物理力學(xué)性能3鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)第二章 混凝土結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計原則1. 極限狀態(tài)設(shè)計原則2. 極限狀態(tài)實用設(shè)計表達式第三章 受彎構(gòu)件承載力計算3. 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算第四章 受壓構(gòu)件4. 偏心受壓構(gòu)件斜截面承載力第五章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計第六章 單層工業(yè)廠房第一節(jié)． 單層廠房的結(jié)構(gòu)選型單層廠房的承重結(jié)構(gòu)可采用單跨或多跨，等高或不等高的排架結(jié)構(gòu)，也可采用單跨或多跨的剛架結(jié)構(gòu)。：一般廠房縱向長度比橫向跨度大，且縱向柱距較橫向柱距小，故橫向剛度總比縱向剛度為小。多跨可增大廠房橫向剛度，減小柱截面尺寸，節(jié)約材料、減輕自重，采光通風(fēng)困難。：區(qū)別：受力明確合理，構(gòu)件簡化統(tǒng)一：排架：由屋面梁或屋架、柱和基礎(chǔ)組成 排架的柱與屋架鉸接而與基礎(chǔ)剛接按材料 鋼—鋼筋混凝土排架 重型工業(yè)廠房 鋼筋混凝土排架 中型工業(yè)廠房 混凝土—磚排架 輕型工業(yè)廠房 按受力和變形特點 剛性排架：橫梁變形很小，內(nèi)力分析 變形忽略。柔性排架：橫向變形較大。剛架：由拱梁、柱、基礎(chǔ)組成 剛架的梁與柱剛接，而柱與基礎(chǔ)鉸接 折線形 拱形第二節(jié)． 單層廠房排架結(jié)構(gòu)組成、構(gòu)件的選型和布置1. 結(jié)構(gòu)組成：屋面板、屋架、吊車梁、連系梁、柱和基礎(chǔ)的構(gòu)件組成.屋蓋結(jié)構(gòu)橫向平面排架縱向平面排架圍護結(jié)構(gòu) a. 屋蓋結(jié)構(gòu)： 有檁體系無檁體系 作用：承受屋面活荷載、血載、自重及其他荷載b .橫向平面排架：橫梁、橫向柱列及基礎(chǔ)組成 作用：承受豎向荷載及橫向水平荷載b. 縱向平面排架：柱列、基礎(chǔ)、連系梁、吊車梁和柱間支撐組成作用：保證廠房縱向剛度和穩(wěn)定性，以及縱向水平荷載c. 圍護結(jié)構(gòu)：縱墻、山墻、墻梁、抗風(fēng)柱、基礎(chǔ)梁作用：圍護和承載作用。2. 構(gòu)件選型：屋面板：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件屋面梁和屋架吊車梁：T型截面、噸位選取柱：截面選擇，尺寸限值基礎(chǔ)：現(xiàn)澆柱單獨基礎(chǔ)、預(yù)制柱下基礎(chǔ)： 屋蓋→屋架→柱→基礎(chǔ)→地基a. 豎向荷載：b. 橫向荷載c. 縱向荷載： 結(jié)構(gòu)布置包括：屋蓋結(jié)構(gòu)布置、吊車梁、柱及柱間支撐布置、 圈梁連系梁及過梁布置、基礎(chǔ)梁布置等。標(biāo)準構(gòu)件規(guī)定進行布置。a. 柱網(wǎng)布置廠房承重柱的縱向布置和橫向定位軸線，在平面上形成的網(wǎng)格稱為柱網(wǎng)。柱網(wǎng)布置就是確定柱子縱向定位軸線之間的距離和橫向定位軸線之間的距離。 布置原則：（p145）b. 變形縫布置：伸縮縫沉降縫抗震縫：作用：使廠房結(jié)構(gòu)形式整體，提高廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性 屋蓋支撐：a. 屋蓋間的垂直支撐及水平系桿（p147）作用：保證屋架的穩(wěn)定，當(dāng)?shù)踯嚬ぷ鲿r，防止屋架下弦發(fā)生側(cè)向顫動。b. 屋架間的橫向水平支撐 上弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐c. 屋架間縱向水平支撐d. 無窗架間的支撐：柱間支撐： 作用：提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性 位置：抗風(fēng)柱的布置： 山墻受風(fēng)面積一般分成幾個區(qū)域，使山墻受到的風(fēng)荷載一部分直接傳給縱向柱列，另一部分則經(jīng)抗風(fēng)柱上端通過屋蓋結(jié)構(gòu)傳給縱向柱列和經(jīng)抗風(fēng)柱下端傳給基礎(chǔ)。 抗風(fēng)柱與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接，與屋架的連接需滿足兩個要求：水平方向有可靠的連接 豎向有一定的相對位移e. 圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)布置：（p150）第三節(jié)． 排架計算結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)是構(gòu)件設(shè)計，要設(shè)計一個構(gòu)件，須知構(gòu)件受的內(nèi)力，而廠房是一個空間結(jié)構(gòu)，為方便計算一般分別按縱向和橫向排架進行計算。：作用：使廠房結(jié)構(gòu)形式整體，提高廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性 屋蓋支撐：f. 屋蓋間的垂直支撐及水平系桿（p147）作用：保證屋架的穩(wěn)定，當(dāng)?shù)踯嚬ぷ鲿r，防止屋架下弦發(fā)生側(cè)向顫動。g. 屋架間的橫向水平支撐 上弦橫向水平支撐 下弦橫向水平支撐h. 屋架間縱向水平支撐i. 無窗架間的支撐：柱間支撐： 作用：提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性 位置：抗風(fēng)柱的布置： 山墻受風(fēng)面積一般分成幾個區(qū)域，使山墻受到的風(fēng)荷載一部分直接傳給縱向柱列，另一部分則經(jīng)抗風(fēng)柱上端通過屋蓋結(jié)構(gòu)傳給縱向柱列和經(jīng)抗風(fēng)柱下端傳給基礎(chǔ)。 抗風(fēng)柱與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接，與屋架的連接需滿足兩個要求：水平方向有可靠的連接 豎向有一定的相對位移j. 圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)布置：（p150）第三節(jié)． 排架計算結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)是構(gòu)件設(shè)計，要設(shè)計一個構(gòu)件，須知構(gòu)件受的內(nèi)力，而廠房是一個空間結(jié)構(gòu)，為方便計算一般分別按縱向和橫平面排架近似計算。排架計算內(nèi)容：計算簡圖、荷載計算、內(nèi)力分析、內(nèi)力組合、側(cè)移驗算。一、 排架計算簡圖：1. 計算單元：典型單元、但應(yīng)注意吊車荷載是移動的2. 兩個假定：，下端嵌固于基礎(chǔ)頂面3. 計算簡圖：超靜定結(jié)構(gòu) 柱的截面尺寸大小與柱剛度有關(guān)、而柱剛度與柱所受內(nèi)力大 關(guān)連，柱高關(guān)系如下：H下=H總H上H總：柱頂標(biāo)高與基礎(chǔ)頂面標(biāo)高之差 H上：柱頂標(biāo)高與牛腿頂面標(biāo)高之前 柱的軸線應(yīng)分別取上、下柱截面的形心線，柱的截面尺寸應(yīng)滿足強度與剛度要求，主要取決于廠房的跨度；高度及吊車超重量等EI抗彎剛度二、 排架荷載計算1. G1：屋蓋自重，作用位置2. G2：上柱自重 G3：吊車梁及軌道自重G4：下柱自重G5：圍護結(jié)構(gòu)自重3．屋面活荷載Q1：作用位置同G11） 屋面均布活荷載：不上人屋面：㎡㎡ 上人屋面 ）雪荷載：可規(guī)范取值3）積灰荷載 當(dāng)雪荷載較大時，一般不與施工荷同時取用，取較大值。 雪荷載：屋面雪荷載根據(jù)建筑地區(qū)和屋面形式荷載規(guī)范取用SK=μrS0S0 ：基本雪壓，以一般空曠平坦地面上統(tǒng)計的重現(xiàn)期為30年的最大積雪自重為標(biāo)準而確定的，全國各地的基本雪壓可查《荷載規(guī)范》中全國基本雪壓分布圖，對山區(qū)，μr：屋面積雪分布系數(shù)，可查規(guī)范，見附表514. 風(fēng)荷載 P159 風(fēng)具有一定緯度運動的氣流，當(dāng)它遇到廠房受阻時，將在廠房的迎風(fēng)面產(chǎn)生正壓區(qū)，而在背風(fēng)面和側(cè)面形成負壓區(qū)，作用在長房上的風(fēng)壓力和風(fēng)吸力與風(fēng)的吹向一致，其值與基本風(fēng)壓W0、建筑物的體型和高度等因素有關(guān)?？砂?W =μsμeβe w0 計算式中：w0—基本風(fēng)壓，可查規(guī)范基本風(fēng)壓分布圖， KN/m2,它以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面，離地10m統(tǒng)計約的30年一遇，10分鐘平均最大風(fēng)速V0為標(biāo)準，按W0=V02/1600確定μs :風(fēng)載體型系數(shù)μE ：風(fēng)壓高度變化系數(shù)，其值與地面粗糙度有關(guān)，地面粗糙度分為A、B、C三類，參見書P320A類：指近海海面、海島、海岸、及沙漠地區(qū)B類：田野、鄉(xiāng)村、叢林及房屋比較稀疏的中小城鎮(zhèn)和大城市郊區(qū)C類：指有密集建筑的大城市市區(qū)Βz ：風(fēng)振系數(shù)，對于單層廠房可不考慮風(fēng)振影響，取βE = 1風(fēng)荷載是廠房高度變化的，但在單層廠房計算中，可近似假定沿廠房高度不變的均布風(fēng)荷載（WW2），并按柱頂標(biāo)高處的μE進行計算，排架計算單元寬度B范圍內(nèi)風(fēng)荷設(shè)計值為：N = rQWK = rQμsμEW0B柱頂集中風(fēng)荷：FW的計FW為整個屋蓋上的風(fēng)荷載水平分量，在設(shè)計計算時可當(dāng)以為一斜作用于同一跨間左邊柱或右邊柱的柱頂。對圖1128所示結(jié)構(gòu)：Fw=[（+）μEw0Bh1 –()μzw0Bh2]μz取值：有矩形天窗時，按天窗檐口標(biāo)高計；無天窗時，按廠房檐口標(biāo)高或房蓋平均標(biāo)高計。風(fēng)荷是變的，內(nèi)力組合時，既要考慮左右情況，又要考慮大風(fēng)情況。：a、吊車豎向荷載：Dmax、Dmin分類：1）梁式2）橋式：按工作繁重程度分為輕、中、重三種工作制吊車。橋式吊車有大車（橋架）和小車組成。當(dāng)小車吊有額定的最大起重量