【正文】 5 構(gòu)造要求 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 獨(dú)立基礎(chǔ)外形尺寸和配筋構(gòu)造 5 構(gòu)造要求 演講完畢，謝謝觀看！ 。 杯底厚度 ： 杯底應(yīng)具有足夠的厚度 a1，以防預(yù)制柱在安裝時(shí)發(fā)生杯底沖切破壞。為了保證預(yù)制柱能嵌固在基礎(chǔ)中，柱伸入杯口應(yīng)有足夠的深度 h1； h1還應(yīng)滿足柱內(nèi)受力鋼筋錨固長度的要求，并應(yīng)考慮吊裝安裝時(shí)柱的穩(wěn)定性。墊層的混凝土強(qiáng)度等級應(yīng)為 C10。當(dāng)基礎(chǔ)底面邊長大于或等于，底板受力鋼筋的長度可取邊長的 ，并宜交錯(cuò)布置?；A(chǔ)的截面形狀一般可采用對稱的階梯形或錐形。 當(dāng)按上式求得彎矩設(shè)計(jì)值 、 后 ， 其相應(yīng)的基礎(chǔ)底板受力鋼筋截面面積可近似地按軸心受壓公式進(jìn)行計(jì)算 。2122121 ? ? ? ??????? ?????? AGppbbalM jj 22481 m in,m ax,39。 (1) 軸心荷載作用下的基礎(chǔ) ：將基礎(chǔ)底板劃分為四個(gè)區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊都可看作是固定于柱邊的懸臂板，且區(qū)塊之間無聯(lián)系。 基礎(chǔ)沖切破壞示意圖 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 規(guī)定 ， 對矩形截面柱的矩形基礎(chǔ) ， 柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算： l hp t m ??F f a hl j l?F p Am t b( ) / 2??a a a3 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置 3 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 4 基礎(chǔ)底板配筋 獨(dú)立基礎(chǔ)底板的受力狀態(tài)可看作在地基土反力作用下支承于柱上倒置的變截面懸臂板 。 首先按軸心荷載作用下 初步估算基礎(chǔ)的底面面積 ；再 考慮基礎(chǔ)底面彎矩的影響 ， 將基礎(chǔ)底面積適當(dāng) 增加 （ 2040） %， 初步選定基礎(chǔ)底面的邊長 l和 b，計(jì)算偏心荷載作用下 基礎(chǔ)底面的壓力值 ， 然后驗(yàn)算是否滿足要求；如不滿足 ， 應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)底面尺寸重新驗(yàn)算 ， 直至滿足為止 。 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 2 基礎(chǔ)底面尺寸 （ 1） 軸心荷載作用下的基礎(chǔ) ： 在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為均勻分布，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足： 軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布 kkka???NGpfA 若基礎(chǔ)的埋置深度為 d，基礎(chǔ)及其上填土的平均重度為 ,則 ， 可得基礎(chǔ)底面面積為： 0? k0??G dAka0?? ?NA fd第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì) （ 2） 偏心荷載作用下的基礎(chǔ) ：在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為線性分布。 當(dāng)山墻處設(shè)有連系梁時(shí) ， 則抗風(fēng)柱可按 變截面的偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) （ 2） 計(jì)算簡圖及內(nèi)力分析 抗風(fēng)柱頂部一般支承在端屋架的 上弦節(jié)點(diǎn) 處 ， 支承點(diǎn) 可視為不動鉸支座 ； 柱底部固定于基礎(chǔ)頂面 ； 當(dāng)屋架下弦設(shè)有橫向水平支撐時(shí) ， 抗風(fēng)柱亦可與 屋架下弦 相連接 ，作 為抗風(fēng)柱的另一個(gè) 不動鉸支座 ；當(dāng)在山墻內(nèi)側(cè)設(shè)置水平抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架時(shí) ， 則 抗風(fēng)梁 （ 或桁架 ） 也為抗風(fēng)柱的一個(gè) 支座 。 抗風(fēng)柱計(jì)算簡圖 （ 1） 抗風(fēng)柱尺寸的確定 抗風(fēng)柱截面尺寸除了滿足有關(guān)截面尺寸的限值外 ，上 柱 截 面 尺 寸 不 宜 小 于350mm 300mm， 下柱截面高度不宜小于 600mm。 柱的吊裝方式及計(jì)算簡圖 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) 4 抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì) 抗風(fēng)柱承受山墻傳來的風(fēng)荷載 ， 其外邊緣與廠房橫向封閉軸線重合 ，離屋架中心線 600mm。 彎起鋼筋的 錨固 同縱向受力鋼筋 。 當(dāng)牛腿的剪跨比 a/h0≥ ， 宜設(shè)置 彎起鋼筋 。 ? ?v h s 0 s y s s 0??? ? ?a F h a f A hs ? ?? ?s 0 s s 0/ ????h a hv hs y 0 ??Fa FA f h f2 牛腿設(shè)計(jì) 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) 牛腿配筋構(gòu)造 構(gòu)造要求 ： 2 牛腿設(shè)計(jì) 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) （ 4） 水平箍筋及彎起鋼筋 在牛腿的截面尺寸滿足公式的抗裂條件后 ， 可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計(jì)算 ， 只需按下述構(gòu)造要求設(shè)置水平箍筋和彎起鋼筋 。 vk? ??F fA2 牛腿設(shè)計(jì) 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) （ 3） 縱向受力鋼筋計(jì)算與構(gòu)造 計(jì)算簡圖 ： 試驗(yàn)研究表明，牛腿在豎向力和水平拉力作用下，其受力特征可以用由牛腿頂部水平縱向受力鋼筋為拉桿和牛腿內(nèi)的斜 向受壓混凝土為壓桿組成的三角桁架模型來描述。 設(shè)計(jì)時(shí)以下列經(jīng)驗(yàn)公式作為抗裂控制條件來確定牛腿的截面尺寸： bs tk 0vsvs01 ? ???????? ?F f bhFaFh式中 Fvk、 Fhk—— 分別為作用于牛腿頂部按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎 β —— 裂縫控制系數(shù)； a—— 豎向力的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離 向力和水平拉力值； b— — 牛腿寬度； h0—— 牛腿與下柱交接處的垂直截面有效高度 。 2 牛腿設(shè)計(jì) 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) 2 牛腿設(shè)計(jì) 破壞階段 ： 隨 a/h0值的不同，牛腿主要有以下幾種破壞形態(tài)： 彎壓破壞 剪切破壞 牛腿的破壞形態(tài) 斜壓破壞 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) （ 2） 牛腿截面尺寸的確定 牛腿的截面寬度與柱寬相同 。 彈性階段 ： 通過 環(huán)氧樹脂牛腿模型的光彈試驗(yàn)，得到了主應(yīng)力跡線。 牛腿按承受的豎向力作用點(diǎn)至牛腿根部柱邊緣水平距離的不同分為兩類 ： 時(shí)為 長牛腿 ， 按懸臂梁進(jìn)行設(shè)計(jì)； 時(shí)為 短牛腿 ， 是一個(gè)變截面短懸臂深梁 。 偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向 受力鋼筋 ，其 中距 不宜大于 300mm。 ?? 0l 0l 剛性屋蓋單層廠房排架柱、露天吊車柱和棧橋柱的計(jì)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 － 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) （ 2） 構(gòu)造要求 柱的 混凝土強(qiáng)度等級 不宜低于 C20， 縱向受力鋼筋直徑 d不宜小于 12mm，全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過 5% 。 6 內(nèi)力組合 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 柱 的 設(shè) 計(jì) 1 截面設(shè)計(jì) （ 1） 截面配筋計(jì)算 在對柱進(jìn)行受壓承載力計(jì)算或驗(yàn)算時(shí)，柱的偏心距增大系數(shù) 或穩(wěn)定系數(shù) 與柱的計(jì)算長度有 關(guān)。 在吊車豎向荷載中 ， 同一柱的同一側(cè)牛腿上有 Dmax或 Dmin作用 ， 兩者只能選擇一種參加組合 。 6 內(nèi)力組合 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 （ 4） 內(nèi)力組合注意事項(xiàng) 每次內(nèi)力組合時(shí) ， 都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力 。 當(dāng) 柱上作用有較大的集中荷載 （ 如懸墻重量等 ） 時(shí) ， 可根據(jù)其內(nèi)力大小 還需 將集中荷載作用處的截面作為控制截面 。 （ 1） 柱的控制截面 控制截面 是指對截面配筋起控制作用的截面 。 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 第三章 單層廠房結(jié)構(gòu) 橫向排架結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析 （ 2） 吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 根據(jù)試驗(yàn)資料及理論分析 ， 給出了吊車荷載作用下單層單跨的空間工作分配系數(shù) 。 這種排架與排架 ， 排架與山墻之間的相互制約作用 ， 稱為 廠房的整體空間作用 。 ? ??ca當(dāng) 僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力 R， 但廠房兩端有山墻時(shí) ， 則直接受荷載排架受到非受荷排架和山墻兩種約束 ， 故各榀排架的柱頂水平位移將更小 ， 即 。 當(dāng) 各榀排架柱頂均受有水平集中力 R， 但廠房兩端有山墻時(shí) ， 山墻則通過屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件對其它各榀排架有不同程度的約束作用 ，使各榀排架柱頂水平位移呈曲線分布 ， 且 。 式中 ， ， ， 為基本結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，可由單位力彎矩圖圖乘得到； 、 為載常數(shù)。 ?iR將前面的計(jì)算結(jié)果相疊加 ， 可得到在任意荷載作用下排架柱頂剪力 ， 然后可求出各柱的內(nèi)力 。 對承受任意荷載作用的排架 ， 先在排架柱頂部附加一個(gè)不動鉸支座以阻止其側(cè)移 ， 則各柱為單階一次超靜定柱 ， 應(yīng)用柱頂反力系數(shù)可求得各柱反力 Ri及相應(yīng)的柱端剪力 ， 柱頂假想的不動鉸支座總反力為 。 1? ?? i各柱的柱頂剪力 Vi僅與 F 的大小有關(guān) ， 而與其作用在排架左側(cè)或右側(cè)柱頂處位置無關(guān) ， 但 F 的作