【正文】 ① 當 Dmax作用在 A柱時， Dmin同時作用在 B柱。在把 Dmax及 Dmin移到下柱中心線上時，相應產生的力矩為： Mmax= 321 kNm Mmin= kNm 計算簡圖 如圖 ② 在 A、 B 由 n=、 λ=、 C3= Ra= kN Rb= kN Ra+Rb= kN 將（ Ra+Rb)反向作用于柱頂并進行分配，（ εa=εb=)再分別與 Ra、 Rb疊加，即得柱頂剪力 Va、 Vb， 如圖 示 Va= kN Vb= kN ③ 豎向荷載作用下內力圖 如圖 (4） 吊車水平荷載作用下的內力分析不考慮廠房整體空間 ① Tmax=，作用點距柱頂高度 y=3m y/H1=,y= 計算簡圖 如圖 (a)所示 ② 在排架柱頂附加不動鉸支座，由 n=,λ=,查附表 (y=) C5= Ra= kN Rb=0 將（ Ra+Rb)反向作用于柱頂并進行分配，再分別疊加，即得柱頂剪力，如圖 （ b)、 (c) Va= kN Vb= kN ③ 吊車橫向荷載作用下內力圖 見圖 。 (5） ① 左吹風時，計算簡圖 如圖 (a) 所示 。 ② 在排架柱頂附加不動鉸支座，求在均布風荷載（左風）作用下柱頂反力， 如圖 (b)所示 。由 n=,λ=，查附表得 C11= Ra= kN Rb= kN R=Ra+Rb= kN W+R=+= kN 反向作用于柱頂并分配， 如圖 (c)所示 εa(W+R)= kN εb(W+R)= kN 疊加圖 (b)及圖 （ c) Va= kN Vb= kN ③ 風荷載作用下的內力圖， 如圖 。 排架內力組合時，不考慮廠房整體空間工作，對 A柱進行最不利內力組合，具體方法和數(shù)據(jù) 見表 。 圖 車間平面圖 圖 結構剖面圖 圖 計算簡圖 圖 柱截面尺寸 圖 恒荷載作用位置 圖 支座反力影響線 圖 風載體型系數(shù)示意圖 圖 風荷載作用下排架計算簡圖 圖 內力符號及控制截面 圖 恒荷載作用下計算簡圖 圖 恒荷載作用下彎矩圖 圖 屋蓋活荷載計算簡圖 圖 屋蓋活荷載作用下彎矩圖 圖 吊車豎向荷載計算簡圖 圖 柱頂剪力 圖 豎向荷載作用下內力圖 圖 吊車水平荷載作用下計算簡圖 圖 吊車橫向荷載作用下內力圖 圖 風荷載作用下計算簡圖及柱頂剪力計算 圖 風荷載作用下的內力圖 表 A柱內力匯總及內力組合表 單層廠房柱的設計 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） （ 5） 柱子在施工吊裝時的強度和裂縫寬度驗算； （ 6） （ 7） 柱的計算內容 柱在吊裝時的混凝土強度一般應達到設計強度的 70%。吊裝方式有翻身吊和平吊兩種情況， 如圖(a)、 (b)所示 。 第二個問題是計算 σss時 Ms應用自重標準值乘以動力系數(shù)計算。運輸?shù)跹b階段的最大裂縫寬度允許值［ wmax］可取為 。 當驗算不滿足要求時，應優(yōu)先采用調整或增設吊點以減少彎矩，或在吊裝時采用臨時加固措施來解決。 運輸及吊裝驗算 圖 牛腿設計內容主要有確定牛腿的截面尺寸、進 牛腿按其所受豎向荷載作用點到牛腿下部與柱邊緣交接點的水平距離 a的大小，可把牛腿分為兩大 當 a≤h0時為短牛腿， 如圖 (a)所示 ；當 a＞ h0時為長牛腿， 如圖 (b)所示 。其中 h0為牛腿根部垂直截面的有效高度。 當為長牛腿時，與懸臂梁相似，按懸臂梁進行計算。 牛腿設計 圖 牛腿荷載作用位置 從環(huán)氧樹脂牛腿模型光彈性試驗得到牛腿的主應力跡線， 如圖 。 當外荷載 Fv為極限荷載的 20%~40%時， 在牛腿主拉應力跡線的密集區(qū)首先出現(xiàn)垂直裂縫①， 如圖 所示 。 當 Fv繼續(xù)增加到極限荷載的 40%~60%時， 在加載板內側附近出現(xiàn)第一條斜裂縫②，如繼續(xù)加載則裂縫②不斷發(fā)展； 當加載至極限荷載的 80%左右時， 突然在加載板外側出現(xiàn)斜裂縫③，這預示牛腿即將破壞。 牛腿的應力狀態(tài)和破壞過程 （ 1） 當 a/h0≤，發(fā)生剪切破壞，其特征是牛腿與下柱的交接面處出現(xiàn)一系列的短斜裂縫，最終沿此裂縫把牛腿從柱上切下而破壞。 如圖 (a) 所示 。 （ 2） 當 a/h0=~，發(fā)生斜壓破壞。其特征是在加載板內側出現(xiàn)斜裂縫②后，繼續(xù)加載至極限荷載的80%左右，在加載板內外側之間，在斜向范圍內出現(xiàn)大量短小斜裂縫，最后在加載板外側突然出現(xiàn)斜裂縫③，而后牛腿沿此斜壓桿或斜裂縫③而破壞。 如圖(b)所示 。 （ 3） 當 a/h0＞ ，發(fā)生彎壓破壞。其特征是當出現(xiàn)斜裂縫②后，隨荷載的增加，斜裂縫不斷向受壓區(qū)延伸，同時牛腿中縱向受拉鋼筋的應力也不斷增加并逐漸達到其屈服強度，最后斜裂縫②以外的部分繞牛腿下部與柱的交接點轉動，從而導致該處混凝土壓碎而破壞。如圖 (c) 圖 牛腿內彈性階段主應力跡線 圖 牛腿的裂縫 圖 牛腿的破壞形式 （ 圖 ） 牛腿的截面寬度通常與柱相同 ， 而截面高度一般按使用階段不出現(xiàn)斜裂縫 ② 或僅出現(xiàn)微細裂縫作為控制條件 。 斜裂縫出現(xiàn)時的荷載 Fv與 a/h0的關系可列經驗公式表示： 牛腿設計 001= ( 1 ) /v k hktk v kFFf bh F h???? （ 1） 計算簡圖 。 牛腿在即將破壞時的計算簡圖可視為一個三角桁架 ， 如圖 。 （ 2） 正截面承載力計算 。 如圖 。 對 A點取力矩平衡方程 ∑MA=0可得： 0vbsyyFFAf h f???（ 3） 斜截面承載力 。 牛腿斜截面承載力主要取決于混凝土強度等級 ，同時水平箍筋和彎起鋼筋對牛腿斜裂縫開展的抑制作用可間接地提高牛腿斜截面的承載力 。 （ 4） 局部受壓驗算。 為防止牛腿頂面加載板下混凝土局部受壓破壞，其局部受壓應力不得超過 σc=Fvs/A≤ 圖 牛腿受力圖 圖 牛腿的計算簡圖 牛腿內縱向受拉鋼筋宜采用變形鋼筋 ， 牛腿幾何尺寸及配筋應滿足 圖 的要求 ， 其中 a1為牛腿外邊緣至吊車梁外邊緣之間的距離 ， a1≥70mm。 當牛腿的剪跨比 a/h0≥ ， 應設置彎起鋼筋 ，彎起鋼筋宜采用變形鋼筋 ， 并宜設置在牛腿上部 l/6至 l/2之間的范圍內 ， 其截面面積不應少于承受豎向力的受拉鋼筋面積的二分之一 ， 且不應小于， 其根數(shù)不應少于 2根 ， 直徑不應小于12mm。 牛腿的構造要求 【 例 】 試設計例 A 【 解 】 柱的設計包括截面設計、牛腿設計和吊裝驗算等。 (1) A柱截面設計 (2) A柱吊裝驗算 起吊時，混凝土達到強度設計值 100%。計算簡圖 如圖 。 荷載計算 截面驗算 裂縫寬度驗算 (3) 牛腿設計 設牛腿高度 h=700mm，根據(jù)吊車梁支承位置截面尺寸及構造要求，初步擬定 如圖 。 牛腿高度驗算 牛腿有效高度 (4) A柱的施工圖 如圖 圖 牛腿的尺寸及配筋構造 圖 A柱吊裝圖 圖 A柱牛腿尺寸圖 圖 A柱施工圖 單層工業(yè)廠房結構主要構件間的連接構造 屋架與柱的連接方法有 焊接 和 螺栓連接 兩種。 焊接法 是在屋架或屋面梁端部支承部位的預埋件底部焊上一塊墊板，待屋架或屋面梁就位校正后，與柱頂預埋鋼筋焊接牢固 如圖 (a)所示 。 圖 (b)為 螺栓連接方式 ，是在柱頂伸出預埋螺栓，在屋架或屋面梁端部支承部位焊上帶有缺口的支承鋼板，就位校正后，用螺母擰緊。 柱與屋架或屋面梁連接處的預埋件承受由屋架傳來的垂直壓力。 屋架與柱的連接構造 圖 柱與屋架的連接 吊車梁與柱的連接，多采用焊接。為承受吊車橫向水平剎車力，吊車梁上翼緣與柱間用鋼板或角鋼焊接；為承受吊車梁豎向壓力，吊車梁底部安裝前應焊接上一塊墊板（或稱支承鋼板）與柱牛腿頂面預埋鋼板焊牢。吊車梁的對頭空隙、吊車梁與柱之間的空隙均須用 C20 吊車梁與柱的連接 抗風柱與屋架的連接多為鉸接，在構造處理上應滿足： 一是 在水平方向應有可靠的連接，以保證有效地傳遞風荷載； 二是 在豎向應使屋架與抗風柱之間有一定的相對豎向位移的可能性，以防止抗風柱與廠房沉降不均時屋蓋的豎向荷載傳給抗風柱，對屋蓋結構產生不利影響。 彈簧板連接 如 圖 (a)所示， 螺栓連接方式 ，如 圖 (b)所示。 抗風柱與屋架的連接 圖 抗風柱與屋架的連接 連系梁與柱的位置有 設在墻內 和 不在墻內 兩種，前者也稱墻梁。墻梁分 承重 和 非承重 兩種。非承重墻梁的主要作用是增強廠房縱向剛度，傳遞山墻傳來的風荷載到縱向柱列中去，同時承受墻上的水平風荷載。 它應擱置在柱的牛腿上用焊接或螺栓連接， 如圖 。 柱與連系梁的連接 圖 連系梁與柱的連接 柱間支撐的主要作用是為了提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性，將吊車縱向制動力和山墻抗風柱經屋蓋系統(tǒng)傳來的風力（也包括縱向地震力），經柱間支撐傳至基礎。柱間支撐一般由型鋼構成。 較小截面柱的柱間支撐布置在上柱截面形心軸線上，其上下節(jié)點分別在上柱柱頂和上柱根部附近；較大截面柱的柱間支撐，布置在下柱截面翼緣部分的形心軸線上，其上下節(jié)點分別在牛腿頂面和基礎頂面附近， 如圖 柱與柱間支撐的連接 圖 柱與柱間支撐的連接 （ a) 柱間支撐節(jié)點；（ b) 側立面； (c) 下柱柱間支撐； (d) 預埋件 演講完畢，謝謝觀看！