【正文】 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 試驗結果表明： ? 牛腿上部 主拉應力 跡線基本與牛腿上邊緣平行 ， 其拉應力沿牛腿長度方向均勻分布； ? 牛腿下部 主壓應力 跡線大致與從加載點到牛腿下部轉角的連線 ab相平行； ? 牛腿中下部 主拉應力 跡線傾斜 ， 加載后裂縫有向下傾斜的現(xiàn)象 。 ? 構造要求 柱的形式及其截面設計 中南大學 Design of Concrete amp。 ? 柱內 縱向鋼筋的凈距 不應小于 50mm；對水平澆筑的預制柱，其上部縱向鋼筋的最小凈間距不應小于 30mm和，下部不應小于 25mm和 d。 剛性屋蓋單層廠房排架柱、露天吊車柱和棧橋柱的計算長度 柱的類型 排 架 方 向 垂直排架方向 有柱間支撐 無柱間撐 無吊車 廠房柱 單 跨 兩跨及多跨 有吊車 廠房柱 上 柱 下 柱 露天吊車柱和棧橋柱 － 柱的形式及其截面設計 中南大學 Design of Concrete amp。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 ? 柱的計算長度 在對柱進行受壓承載力計算或驗算時，柱的偏心距增大系數(shù)或穩(wěn)定系數(shù)與柱的計算長度有 l0關。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 柱的形式及其截面設計 ? 柱的形式 ： 參考相應的規(guī)定，一般為： ? h≤500mm時，采用 矩形實腹柱 ； ? h＝ 600－ 800mm時，采用 工字形 或 矩形柱 ； ? h＝ 900－ 1200mm時，采用 工字形柱 ； ? h＝ 1300－ 1500mm時，采用 工字形 或 雙肢柱 。 ? 配筋計算 ： 采用 對稱 配筋 。 排架內力組合 中南大學 Design of Concrete amp。 ? 風荷載及吊車橫向水平荷載均有向左及向右兩種情況，只能選擇一種參與組合。 ? 當以 Nmax或 Nmin為組合目標時，應使相應的 M盡可能大 ； ? 當以 ︱ Mmax︱ 為組合目標時，應使相應的 ︱ N︱ 盡可能小 。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 ? 內力組合的注意事項 ? 恒載必須參與每一種組合。 ? 內力組合的原則： 對于 大偏壓 構件： M越大 ， N越小 → 配筋越多 → 內力最不利 對于 小偏壓 構件： M越大 ， N越大 → 配筋越多 → 內力最不利 ? 不利的 內力組合 通常選擇以下四種內力組合作為截面最不利內力組合： ? +Mmax 及相應的 N、 V； ? Mmax 及相應的 N、 V； ? Nmax及相應的 M、 V； ? Nmin及相應的 M、 V。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 對于一般排架結構 ， 荷載效應組合的設計值 S應從下列組合值中取最不利值確定： ? 由 可變荷載 效應控制的組合 G k Q 1 Q 1 k1 . 2S S S???G k Q Q k11 . 2 0 . 9niiiS S S???? ?? 由 永久荷載 效應控制的組合 G k Q c Q k11 . 3 5ni i iiS S S????? ?（ 2）荷載效應組合 排架內力組合 中南大學 Design of Concrete amp。 ? 控制截面的位置： ? 上柱 ： 柱底 I— I； ? 下柱 ： 牛腿頂面 П— П， 底面 Ш— Ш。 中南大學 Design of Concrete amp。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 （ 2）柱頂任意荷載作用時的內力計算 步驟 (3): 將上述兩步結果疊加即得排架各柱頂?shù)膶嶋H剪力： Vi=Ri－ ηi (Fw+R) 剪力分配法計算排架內力 A1qAR =C q H11 1 R = 0BB C2qCR =C q H11 2A B CWF +R +RA Cη （ F +R ）A W WBη （ F +R ） WCη （ F +R ）BV CV q2CBV Aq1A 中南大學 Design of Concrete amp。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 （ 2）柱頂任意荷載作用時的內力計算 步驟 (1)： 在排架柱頂附加一個不動鉸支座以阻止水平側移，求出支座反力 R及各柱頂支座反力 Ri， R=∑Ri： 剪力分配法計算排架內力 211R =C q HCq2CBq1A2AII 1A 1BII 2B 2CII 1CWFsHHA1qAR =C q H11 1 R = 0BB C2qCR =C q H11 2 中南大學 Design of Concrete amp。 抗剪柔度系數(shù) ? 抗側移剛度 剪力分配法計算排架內力 中南大學 Design of Concrete amp。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 ? 排架內力分析方法： ? 柱頂水平位移相等的排架 → 等高排架 → 剪力分配法 ? 柱頂水平位移不相等的排架 → 不等高排架 → 力法 剪力分配法計算排架內力 ? 剪力分配法適用工況： ? 荷載對稱結構不對稱 ? 結構對稱荷載不對稱 中南大學 Design of Concrete amp。 ? 工程簡化 ? q1/q2： 作用于柱頂以下計算墻面上的均布風荷載； ? Fw： 作用于柱頂以上的集中風荷載 ， 包括屋面風荷載合力的水平分力及屋架端部高度范圍內墻體迎風面和背風面風荷載的合力 。 (5) 風荷載 q1/q2/Fw 0K z Z Sww? ? ?? 荷載計算 中南大學 Design of Concrete amp。 ? 吊車縱向水平荷載 T0 荷載計算 中南大學 Design of Concrete amp。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 縱向運行的橋機在啟動或突然剎車 ， 由于吊車自重和吊物自重的慣性產生的吊車縱向制動力 。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 ? 規(guī)范規(guī)定： 無論單跨或多跨廠房 ， 計算 Tmax時 ， 最多考慮 兩臺吊車 ，并考慮多臺吊車時的荷載折減系數(shù) 。 對于一般的四輪吊車運行時 ， 單輪橫向水平剎車力為 ()4T Q g?? ? ??計算方法 式中 Q —— 吊車的額定起重量； g—— 小車重量； a —— 橫向水平荷載系數(shù)。 荷載計算 中南大學 Design of Concrete amp。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 ? 吊車豎向荷載 Dmax、 Dmin 吊車吊起額定起重量在運行過程中 ， 對排架柱 牛腿頂面 產生的最大或最小的豎向壓力 。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 (4) 吊車荷載 Dmax、 Dmin和 Tmax 單層廠房中的橋式吊車 吊車荷載的分布 荷載計算 中南大學 Design of Concrete amp。 作用位置及計算方法同 屋蓋恒載 F1。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 (3) 屋面活荷載 Q1 包括屋面均布活荷載、雪荷載及積灰荷載，按屋面的水平投影面積計算。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 對豎向偏心荷載 F F F F5換算成軸心荷載和偏心彎矩時，相應的換算偏心彎矩為： ? M2=F2?e2 式中 e2為上、下柱軸線間的距離 作用于下柱柱頂截面中心； ? M3=F3 ?e3 式中 e3為牛腿截面中心線至下柱中心線的距離 作用于牛腿梯形截面中心； ? M4=F4 ?e4 式中 e4為吊車梁縱向至下柱截面中心線之間的距離 作用于吊車梁軌道中心； ? M5=F5 ?e5 式中 e5為連系梁中心線至柱中心線間的距離 作用于柱上牛腿連系梁截面中心。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 ? 將屋面橫梁截斷，在柱頂加以 不動鉸支座 ，簡化為一次超靜定懸臂梁計算； ? 柱頂偏心屋面恒載移至相應上柱或下柱的截面中心線處，并附加偏心彎矩。 ? F1的作用位置： ? 采用 屋架 ：通過屋架上、下弦中心線的交點作用于柱頂； ? 采用 屋面梁 ：通過梁端支承墊板的中心線作用于柱頂。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 屋蓋 恒載 F1(屋面板及構造層 、 天窗架 、 屋架及支撐自重 ) 上柱 自重 F 牛腿 自重 F 下柱 自重 F6 吊車梁 及軌道 、 連接件等自重 F4 圍護墻體 自重 F5(柱牛腿上連系梁 、 圍護墻 、 柱上的墻板 ) 屋面 活載 Q1 吊 車 荷 載 風載 q、 Fw 恒載 活載 吊車 橫向 水平荷載 Tmax 吊車 豎向 荷載 Dmax、 Dmin F1 F3 F6 F4 F3 F2 F1 F2 F4 F5 Q1 Q1 Dmax Dmin Tmax Tmax Fw q吸風 q q Fw F6 荷載計算 中南大學 Design of Concrete amp。 ? 簡化計算 計算跨度以廠房的軸線 L為準 ， 變截面處增加力偶 M=P e。 ? 上柱高度 = 柱頂標高 － 牛腿頂面標高。 ? 假定 ： 計算簡圖 中南大學 Design of Concrete amp。 ? 簡化： ?排架柱的軸線分別取上、下柱截面的形心線 ?當為變截面柱時，排架柱軸線為一 折線 ， ?屋面梁或屋架為一 剛性桿 。 計算簡圖 中南大學 Design of Concrete amp。 中南大學 Design of Concrete amp。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 排架計算 計算簡圖 實為 空間結構 ? 簡化計算 ? 在跨度方向按 橫向平面排架 計算 ， ? 在柱距方向按 縱向平面排架 計算 。 Masonry Structures 混凝土結構與砌體結構設計 ? 基礎梁布置 在單層廠房中，一般采用 基礎梁 來承托圍護墻體的重量，并將其傳至柱基礎頂面，而不另做墻基礎，以使墻體和柱的沉降變形一致。 在進行圍護結構布置時 ， 應盡可能地將 圈梁 、 連系梁和過梁 結合起來 ， 使一種梁能兼作兩種或三種梁的作用 ， 以簡化構造 ， 節(jié)約材料 ， 方便