《构件设计》PPT课件.ppt

2.6 钢筋混凝土柱设计,单层厂房钢筋混凝土柱的设计程序一般是：1、选择柱型：根据厂房跨度、高度、吊车吨位以及材料供应和施工条件等情况，通过技术经济指标的分析，选择合理的柱子的型式。2、确定柱子的外形尺寸：根据厂房工艺和吊车吨位等条件确定柱高和柱截面尺寸。3、内力计算与截面设计：根据排架计算求得的各控制截面的最不利组合内力进行截面设计，此时应按承载力或构造要求配置纵向受力钢筋，同时根据构造布置箍筋和纵向构造钢筋。,4、牛腿设计：确定支承吊车梁、屋架等构件的牛腿的外形尺寸，并进行配筋计算和采取构造措施。5、柱子在施工吊装时的强度和裂缝宽度验算。6、连接构造与预埋件设计。7、绘制施工图。,1、单层厂房柱截面尺寸和外形构造尺寸,2、截面设计 排架计算得到控制截面最不利内力M、N 和 V偏心受压构件 计算长度 l 0,3、吊装、运输阶段的承载力和裂缝宽度验算荷载自重乘以动力系数1.5安全等级降低一级混凝土强度按70%考虑吊点位置决定计算简图,长牛腿 悬臂梁设计 短牛腿 变截面深梁,4、牛腿设计,（1）试验研究结果（a）弹性阶段的应力分布（b）裂缝的出现与开展,20%40%,40%60%,（c）破坏形态,弯压破坏,（c）破坏形态,斜压破坏,（c）破坏形态,剪切破坏,局部受压破坏,（c）破坏形态,撕裂破坏,非根部受拉破坏,（2）截面尺寸的确定宽度：与柱同宽长度。长度：750（70100）1/2吊车梁宽上柱高牛腿外边缘高 h1，倾斜角,牛腿总高度h，由斜截面抗裂条件决定。,（3）牛腿的承载力计算和配筋构造1）计算简图 纵向受拉钢筋水平拉杆；混凝土压杆；牛腿三角形桁架,2）纵向受拉钢筋的计算,取z=0.85h0，则,再取,0.6%纵向配筋率 0.2%，根数不少于4根，直径不小于12mm。,3）水平箍筋和弯起钢筋的构造要求,水平箍筋：直径：612mm；间距：100150mm；范围：,弯起钢筋：作用：限制斜裂缝开展。,且不少于2根，直径不小于12mm,（4）局压验算,5、矩形和工形柱截面的构造（1）材料和截面尺寸（2）配筋构造,（3）柱与其它构件的连接构造做法,柱和墙体,柱和基础,柱和屋架,柱和吊车梁、柱间支撑,（3）柱与其它构件的连接构造做法,6、预埋件,（1）预埋件的组成与构造要求（2）预埋件的计算,2.8 钢筋混凝土屋架设计要点1、荷载及荷载组合荷载：恒载（屋面构造层、屋面板、天窗架、屋架、支撑等）活载（屋面活荷载、雪载、积灰荷载、悬挂吊车荷载）荷载组合：a、全跨恒载+全跨活载 b、全跨恒载+半跨活载 c、屋架及屋盖支撑重力荷载+半跨屋面板重力荷载+半跨屋面活荷载(这是考虑屋面板从屋架一侧安装的情况),1、计算简图和内力分析,有一定刚性，非理想铰接,有节间荷载,屋架次内力及计算方法1、按铰接桁架计算各杆内力主内力；2、分析桁架在主内力作用下的变形和位移，由此计算各杆的相对变位；3、计算相对变位引起各杆的杆端弯矩；4、用力矩分配法计算各杆的次内力。次内力的影响因素：1、屋架刚度；2杆件刚度,3、杆件截面设计屋架的外形尺寸杆件的外形尺寸 跨度、外形、节间长度截面形状、尺寸和长细比 上弦杆截面设计 下弦杆截面设计 腹杆截面设计,4、节点构造,端节点,4、节点构造,中节点,5、屋架翻身扶直与吊装验算,5、屋架翻身扶直与吊装验算,2.9 吊车梁设计要点1、吊车梁受力特点移动荷载重复荷载冲击、振动荷载弯、剪、扭构件,2.9 吊车梁设计要点2、吊车梁计算要点,2.7 钢筋混凝土柱下独立基础设计,1、概述,2、柱下扩展基础设计,计算模型倒置悬臂板；荷载地基土净反力；计算内容：按地基承载力确定基础底板尺寸；按混凝土冲切确定基础高度、变阶处高度；按基础受弯承载力计算底板配筋；绘制施工图。,独立基础底面尺寸的确定,假定：地基绝对刚性，地基土反力线性分布。,轴心受压柱下基础,独立基础底面尺寸的确定,pmin,pmax,偏心受压柱下基础,独立基础底面尺寸的确定,偏心受压柱下基础,独立基础底面尺寸的确定,偏心受压柱下基础,pmax,独立基础高度的确定,独立基础高度的确定,独立基础高度的确定,冲切承载力：,剪切承载力：,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,独立基础底板受力钢筋的计算,对于偏心受压基础，计算时用（pmax+pmin）/2代替 p。,构造要求1、一般要求基础底面尺寸锥形基础边缘高度300mm混凝土强度：基础、基础垫层底板钢筋：直径、间距、保护层厚度柱插筋：直径、根数、长度,构造要求2、预制柱基础的杯口和柱的插入深度,构造要求2、预制柱基础的杯口和柱的插入深度,2、高杯口基础设计要点,高杯口基础带短柱的独立基础除基础设计外，另需进行短柱计算、杯口计算,