单层工业厂房结构设计.ppt

3.4.2 牛腿设计 加载至 (20－40)％极限荷载时出现垂直裂缝①，其原因为上柱根部与牛腿交接处存在应力集中，对牛腿受力性能影响不大； 加载至(40－60)％极限荷载时，在加载板内侧出现第一条斜裂缝②，大体与受压迹线平行，是控制牛腿截面尺寸的主要依据； 加载至80％极限荷载时，突然出现第二条斜裂缝③，预示牛腿即将破坏。 钢筋混凝土牛腿试验表明： 3.4.2 牛腿设计 (1) 牛腿的破坏形态 弯压破坏(图a)： a/h00.75和纵筋配筋率较低 斜压破坏(图b、c)： a/h0=0.1～0.75 剪切破坏(图d)： a/h0≤0.1或a/h0值虽大但h1较小时 此外，还会发生因加载板尺寸过小而导致加载板下混凝土发生局压破坏(图e)及纵向受力钢筋锚固破坏。 3.3.2 荷载计算 (5) 风荷载q1/q2/Fw 柱顶以下按均布考虑,μz按柱顶高度取值； 柱顶以上以集中荷载形式作用于柱顶,μz按天窗檐或厂房檐口高度取值。 q1/q2：作用于柱顶以下计算墙面上的均布风荷载； Fw：作用于柱顶以上的集中风荷载，包括屋面风荷载合力的水平分 力及屋架端部高度范围内墙体迎风面和背风面风荷载的合力。 工程简化： 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 排架内力分析方法： 柱顶水平位移相等的排架→等高排架→剪力分配法 柱顶水平位移不相等的排架→不等高排架→力法 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 等高排架 等高排架 等高排架 不等高排架 不等高排架 不等高排架 ？ 剪力分配法适用荷载对称结构不对称或结构对称荷载不对称等工况。 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 当单位水平力作用于单阶悬臂柱顶端时，柱顶水平位移为： 反映了柱抵抗侧移的能力，称为柱的抗剪刚度或抗侧移刚度。 抗剪柔度系数 抗侧移刚度： 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 (1) 柱顶作用水平集中力时的内力计算 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 (1) 柱顶作用水平集中力时的内力计算 根据求出的柱顶剪力，各排架柱按悬臂柱进行弯矩计算 剪力分配系数 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 (2) 柱顶任意荷载作用时的内力计算 步骤①： 在排架柱顶附加一个不动铰支座以阻止水平侧移，求出支座反力R及各柱顶支座反力Ri，R=∑Ri： 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 (2) 柱顶任意荷载作用时的内力计算 步骤②: 撤除附加不动铰支座，并将支座反力R反方向作用于排架柱顶，以恢复原结构体系，利用剪力分配法求出各柱顶的剪力ηi (Fw+R)； 3.3.3 剪力分配法计算排架内力 (2) 柱顶任意荷载作用时的内力计算 步骤③： 将上述两步结果叠加即得排架各柱顶的实际剪力： Vi=Ri－ηi (Fw+R) 3.3.4 力法计算不等高排架内力 3.3.4 力法计算不等高排架内力 不等高排架在任意荷载作用下，因高、低跨的柱顶位移不相等，故不能用剪力分配法求解，其内力通常用结构力学中的力法进行分析。 问题：不等高排架在任意荷载作用下的内力如何求解？ 3.3.4 力法计算不等高排架内力 将刚性横梁切开, 代以基本未知力，根据横梁两端水平位移相等的变形条件，利用结构力学中的力法进行求解。 (1) 控制截面 荷载作用下柱内力沿柱高变化 → 设计时选择对全柱配筋起控制截面进行内力组合 → 上柱和下柱各自配筋 → 分别找出上柱及下柱的控制截面。 上柱：柱底 I—I； 下柱：牛腿顶面II—II 底面 III—III。 3.3.5 排架内力组合 3.3.5 排架内力组合 3.3.5 排架内力组合 即是分析各种荷载同时出现的可能性，以便把各个控制截面所对应的内力相组合。 对于一般排架结构，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定： 由可变荷载效应控制的组合： 由永久荷载效应控制的组合： (2) 荷载组合 3.3.5 排架内力组合 (2) 荷载组合 对于不考虑抗震设防的单层厂房，荷载组合情况有： 1.2×恒载效应标准值＋0.9×1.4×（活载＋风载＋吊车荷载）效应标准值 1.2×恒载效应标准值＋0.9×1.4×（活载＋风载）效应标准值 1.2×恒载效应标准值＋0.9×1.4×（风载＋吊车荷载）效应标准值 1.2×恒载效应标准值＋1.4×（活载＋吊车荷载）效应标准值 1.2×恒载效应标准值＋1.4×吊车荷载效应标准值 1.2×恒载效应标准值＋1.4×风载效应标准值 3.3.5 排架内力组合 (3) 内力组合 内力组合的目的是