混凝土结构设计（a）教学辅导8

《混凝土结构设计（a）教学辅导8》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、混凝土结构设计（A）教学辅导8单层厂房（四）一、本讲知识思维图二、矩形和工字形截面柱的设计1．柱的计算长度在钢筋混凝土偏心受压构件计算中，需要确定柱的计算长度L0。对于单层厂房，由于柱的实际支承情况比较复杂，如上柱应为理想铰支承，但实际上是一种弹性支承；又如上柱下端与下柱的连接、下柱下端与基础的连接均应为理想嵌固端，但实际情况该两处均可能产生水平和垂直位移及转角，只能说接近固端。因此确定柱的计算长度比较复杂，一般可根据单层厂房柱的实际工作特点推算，《混凝土结构设计规范》在综合分析的基础上，提出单层厂房柱计算长度的规定值，可参照采用，见表12-10。2．施工阶段验算预制柱在脱膜、翻身和

2、吊装时的受力情况和使用阶段不同，而且这时混凝土的强度可能达不到设计强度值，柱在脱膜、翻身和吊装时可能出现裂缝，因此，还应进行施工阶段柱的承载力和裂缝宽度的验算。施工阶段时，柱的计算简图应该根据吊点位置确定。一般来讲，柱无论采用平吊，还是采用翻身吊，其吊点一般在牛腿下缘处，故其计算简图如图12-54所示。其荷载是柱的重力荷载，但是考虑到施工振动的影响，应乘以动力系数1.5。其承载力验算方法与受弯构件类似。另外，柱的混凝土强度达到设计强度的70%以上时方可进行吊装.为了简化计算,对于裂缝宽度验算,一般可采用控制钢筋应力和纵向钢筋直径的办法控制裂缝宽度。图12-54柱吊装验算时的计算简图及

3、弯矩图一、牛腿设计作用：支撑屋架、屋面梁、托架和吊车梁。分类：牛腿按其所受竖向荷载作用点到下柱边缘的距离a分为两类，当a时为短牛腿；当a时为长牛腿。当为长牛腿时，与悬臂梁相似，按悬臂梁进行设计和计算。当为短牛腿时，与悬臂梁的应力状态相差甚大，实际受力是一种变截面深梁，应按下列方法进行计算。图12-55牛腿分类简图1.牛腿的受力特点及破坏形态受力特点：试验表明，从加载至破坏，大体经历弹性、裂缝出现与开展和破坏三个阶段。破坏形态：弯压破坏：当和纵筋配筋率较低时。见图12-58a斜压破坏：当时，见图12-58b和见图12-58c。剪切破坏：当或虽大但是牛腿边缘高度较小时，见图12-58d。

4、以上是主要的三种破坏形态。此外，当加载板过小、过柔或牛腿的宽度过窄，导致加载板下的混凝土局部压碎的破坏（图12-58e）；当荷载太靠近牛腿的外边缘，会使受拉钢筋锚固破坏或混凝土保护层脱落（图12-58f）；当存在垂直荷载和较大的水平荷载时，牛腿外侧高度过小，发生根部受拉破坏（图12-58g）。图12-58牛腿的破坏形态1.牛腿截面尺寸的确定宽度：牛腿的截面宽度与柱宽相同。高度：设计时可根据经验预先假定牛腿高度，然后根据下式验算。式中：——作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值；——作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值；——裂缝控制系数，对于支撑吊车梁的牛腿，取0.

5、65，对其他牛腿，取0.8；a——竖向力作用点至下柱边缘的水平距离，并应考虑20的安装偏差。当a时，取0。h0——牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度：h0=h1-as+c•tanα,当α>450时取α=450，为下柱边缘到牛腿外边缘的水平距离。此外牛腿的外边缘高度h1不应小于h/3，且不应小于200mm（图12-59）。图12-59牛腿构造图2.牛腿承载力计算及构造要求⑴正截面承载力计算及构造要求根据牛腿应力状态和破坏状态，牛腿在接近破坏时，其纵筋受拉。在斜裂缝①形成后，混凝土中的斜向压应力集中分布在斜裂缝①外侧一个不很宽的压力带内，斜向应力分布比较均匀，其作用如同行架中的压杆，整个

6、牛腿的工作状况接近于一个三角形行架，因此，其正截面承载力计算简图为一个三角行架，见图12-60。图12-60牛腿承载力计算简图由计算简图的平衡条件得（12-40）亦可写成若取式中：——作用于牛腿顶面的竖向荷载设计值；——竖向荷载作用点至下柱边缘的水平距离，当时，取=；——作用于牛腿顶面的水平拉力设计值；——受拉纵筋的合力重心至牛腿顶面的距离；——截面内力系数，可近似取=0.85。在配置受拉纵筋时，除应满足上述计算外，还应满足最小配筋率要求，即且不少于钢筋，且宜采用变形钢筋。⑵斜截面承载力问题及构造要求在试验分析和多年设计经验的基础上，一般来讲只要牛腿中的箍筋和弯筋按下列要求配置，则斜

7、截面承载力即可得到保证。即牛腿内箍筋直径应为，间距应为，并应保证设于上部范围内的水平箍筋总面积不小于受拉纵筋面积的。见图12-62。当牛腿剪跨比时，应设置弯筋，其面积应不少于受拉纵筋面积的，且不少于，根数不少于3根，直径不少于，并应设置于牛腿上部范围内，见图12-62，且宜采用变形钢筋。图12-62牛腿的尺寸和钢筋配置3）局部承压强度计算加载垫板下局部承压强度可按下式进行验算：（12-41）式中：——局部承压面积，，、分别为垫板的长和宽。当不满足上述要求时