结构设计原理—单层厂房-5、6概要.ppt

钢筋混凝土结构设计 －单层工业厂房（5-6） 袁广林 §5 单层厂房柱 一. 柱的形式 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 二. 矩形、工字形柱的设计 1. 截面尺寸（刚度要求） （1）设计时参考类似厂房（标高、吊车起重相仿），柱尺寸选用。 （2）参照书，柱距6m的单跨或多跨厂房矩形或工形截面柱最小截面尺寸的限制。 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §5 单层厂房柱 §6 抗风柱设计（1） 一. 抗风柱尺寸 §6 抗风柱设计（2） 二. 抗风柱内力计算 1.计算简图 抗风柱顶部支承点可视作不动铰支座； 底部支承可视作固定支座，位于基础顶面。 当山墙重量由基础梁承受时，抗风柱可作为变截面受弯 构件，主要承受风载（自重可忽略）。 当山墙重量由连系梁承受时，抗风柱应作为变截面压弯 构件，承受风载、墙体重量产生的竖向力和力矩。 §6 抗风柱设计（3） 2. 抗风柱承受的风荷载 抗风柱承受的风载，一般考虑为沿抗风柱竖向均匀分布。 q=μsμzW0S 式中 μs—风载体型系数（+0.8）； μz—风压高度变化系数，取与抗风柱顶标高相应的 值； W0—基本风压（标准值）； S—抗风柱承受风载面的宽度。 * 1. 矩形截面柱：外形简单，施工方便，但混凝土用量多，自重大； 2.工字柱：材料用量较矩形合理，自重较矩形柱轻，但较双肢柱重； 3.双肢柱： 平腹杆，施工方便，孔洞便于布置管道； 斜腹杆，桁架形式，承受水平力能力较高； 双肢柱较工形轻，但整体刚度较差，结构复杂。 4.管柱：采用高速离心法生产。 应用范围： 矩形 矩形或工字形 工字形 双肢柱 2. 截面设计（配筋计算） 按偏压构件进行配筋计算，且多为对称配筋。计算长度见下表。 3. 吊装 翻身吊，强度和裂缝不必验算。 平吊，计算简图如图。 （1）计算荷载：自重×1.5（动力系数），得控制截面计算弯矩值； （2）计算截面1、2、3；吊点设在变阶处； （3）强度验算，按双筋受弯构件进行验算，采用弯矩设计值； （4）裂缝宽度验算： a.按下式算出控制截面纵向受拉钢筋应力： b．控制截面平均裂缝间距 : c．控制截面平均裂缝宽度: d．控制截面最大裂缝宽度 : 4. 构造要求 混凝土强度等级C20， C25， C30， C35， C40； 纵向受力筋：HRB400或HRB335； 箍筋：HPB235或HRB335。 柱内纵向钢筋的净距不应小于50mm，对水平浇筑的预制柱，其最小净距不应小于25mm和纵向钢筋直径。垂直于弯矩作用的纵向受力钢筋的中距不应大于350mm。 5. 柱在排架平面外的强度验算 柱在排架平面外的强度，按轴心受压截面进行验算，验算条件为： 式中 —最大设计轴向力； —构件稳定系数； —混凝土轴心抗压设计强度； —纵向钢筋抗压设计强度； —柱截面积； —全部纵筋截面积（包括符合受力筋构造条件的纵向构造钢筋）。 三. 牛腿设计 设计牛腿的目的是在不加大柱截面情况下，加大支承面积，保证构件的可靠连接，并有利于构件的安装。 设计内容：确定牛腿截面，配筋计算和构造设计。 时 长牛腿，按悬臂梁设计； 时 短牛腿，下面讨论。 1.应力状态与破坏类型 牛腿在荷载作用下大体经历弹性阶段、裂缝出现与开展阶段、破坏阶段。 （1）弹性阶段 环氧树脂牛腿模型光弹试验结果 （2）裂缝出现与开展阶段 在荷载达极限荷载的20~