建筑结构设计之022单层排架续.pptx
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1、1单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计排架柱设计2.3.1荷载组合2.3.2内力组合2.3.3截面设计2.3.4牛腿设计牛腿设计裂缝开展当达到极限值的2040%,出现垂直裂缝;在极限荷载的4060%,出现第一条斜裂缝;约极限荷载的80%,突然出现第二条斜裂缝。破坏形态剪切破坏斜压破坏弯压破坏局部承压破坏2单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计排架柱设计2.3.1荷载组合2.3.2内力组合2.3.3截面设计2.3.4牛腿设计牛腿设计截面尺寸截面尺寸二、截面设计二、截面设计(截面尺寸、截面配筋、构造)截面高度根据斜截面抗裂,按下式确定:作用在牛腿顶部的
2、竖向力标准组合值;作用在牛腿顶部的水平力标准组合值;裂缝控制系数,需作疲劳验算的牛腿取0.65,其余0.8;b 牛腿宽度,同柱宽;a 考虑安装偏差20mm,当a0取a=0。为防止局部受压破坏,加载板尺寸应满足:3截面配筋截面配筋抵抗竖向力产生的弯矩所需钢筋近似取抵抗水平力所需钢筋单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计排架柱设计2.3.1荷载组合2.3.2内力组合2.3.3截面设计2.3.4牛腿设计牛腿设计4构造构造水平箍筋:弯起钢筋:范围内箍筋总面积不少于应设弯起筋,不能用纵向钢筋兼作弯起钢筋面积不少于不少于2根,单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设
3、计排架柱设计2.3.1荷载组合2.3.2内力组合2.3.3截面设计2.3.4牛腿设计牛腿设计52.4 柱下独立基础设计独立基础形式:平板式基础(杯形基础)(a)、(b)、(c)板肋式基础(杯口、肋板预制)(d)壳体基础(e)倒圆台板式基础(f)桩基2.4.1 概述a)b)杯口杯底预制柱c)底板肋d)e)f)6单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础2.4.2 平板式独立基础设计一、基础破坏类型一、基础破坏类型地基破坏冲切破坏受弯破坏二、设计内容:二、设计内容:地基计算(确定底板尺寸)抗冲切承载力计算(确定基
4、础高度)受弯承载力计算(确定底板配筋)构造(根据工程经验)7基础是绝对刚性的;基底某点反力与该点的地基沉降成正比。三、地基计算假定轴心受压基础取对于甲级、乙级和部分丙级建筑,还需进行变形验算。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础8单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础偏心受压基础令当 时,地基承载力应满足:9单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2
5、平板式基础平板式基础四、抗冲切承载力计算四、抗冲切承载力计算沿柱边冲切沿变阶处冲切基础高度尚应满足抗剪承载力:NMpnh0450450NMpnh0450450h0h0h0h0bbbtABCDEFh0h0h0h0bbbtABDEFC10单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础五、受弯承载力计算五、受弯承载力计算短边方向:长边方向:Npnh0IAs2As1bhClbCABCD*II*e2IIIIe111单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平
6、板式基础平板式基础六、构造要求六、构造要求材料混凝土:C20;钢筋:保护层厚度有100厚素混凝土垫层时,为35;没有垫层时为70。插入深度应满足表2-5的要求(与柱截面形式和截面尺寸有关)纵筋锚固要求吊装时的稳定要求(5%柱长)12单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.4.1概述2.4 基础设计基础设计2.4.2平板式基础平板式基础六、构造要求六、构造要求杯底厚度 、杯壁厚度见表2-6。杯壁配筋柱轴心或小偏心受压且时可不配筋;,大偏心受压且柱轴心或小偏心受压且时可按构造配筋;其它情况按计算配筋。2.5.1 概述屋面板屋架(屋面梁)无檩体系檩条屋架(屋面梁)有檩体系瓦(
7、瓦楞铁皮、石棉瓦、波形钢板、钢丝网水泥板)2.5 屋面构件2.5.2 屋架设计14一、屋架种类混凝土屋架钢筋混凝土三角形屋架钢筋混凝土折线形屋架预应力混凝土折线形屋架预应力混凝土梯形屋架预应力混凝土直腹杆屋架钢屋架组合屋架三角形钢屋架梯形钢屋架矩形钢屋架曲拱钢屋架单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类一、种类15二、屋架形式与杆件尺寸要求高跨比1/101/6,外形应接近简支梁的弯矩图。混凝土屋架节间长度:上弦3米、4.5米、6米;下弦4.5米、6米;杆件尺寸:上弦不小于200180;下
8、弦不小于200 140;腹杆不小于100 100;长细比不大于40(拉)、35(压)钢屋架节间长度:上弦1.5米或3米,有檩体系0.83m;下弦3米;长细比:受压150;受拉350(250)单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸二、形状与尺寸16三、屋架内力分析1.1.计算模型计算模型按多跨折线连续梁计算上弦弯矩(主弯矩);按铰接桁架计算杆件轴力。2.2.荷载荷载自重(建筑层、屋面板、屋架、支撑)活载(屋面活载、雪载、积灰载)施工荷载单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构
9、分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析三、内力分析173.3.荷载组合荷载组合恒载+全跨屋面活载(雪载)+积灰载;恒载+半跨雪载或灰载;屋架与支撑自重+半跨屋面板自重+施工荷载。4.4.内力内力上弦:弯矩和轴向压力;腹杆和下弦:轴力。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析三、内力分析185.计算模型的误差及措施计算模型的误差及措施铰接(对腹杆的影响不大)实际上,由
10、于腹杆的变形,使上弦节点产生位移,从而使在上弦杆中引起附加弯矩,称为次弯矩。上弦节点为不动铰支座措施:将上弦杆和端部斜杆的截面(钢结构)或配筋量(混凝土结构)适当增加。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析三、内力分析19四、钢屋架构件设计1.杆件的计算长度平面内弦杆、支座斜杆、支座竖杆其他腹杆平面外弦杆支座斜杆、支座竖杆和其他腹杆斜平面支座斜杆、支座竖杆其他腹杆(侧向支承点间距)单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4
11、 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计20当弦杆侧向支承点间的距离为两倍节间长度,且两个节间杆件的内力不等时,平面外计算长度按下式取:支撑,较大的压力,取正号;较小的压力或拉力,拉力取负号。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计212.2.截面选型截面选型屋架上弦屋架上弦:平面外计算长度一般为平面内计算长度的两倍,如无局部弯矩,故宜采用短肢相拼的T形截面,支
12、座斜杆支座斜杆:因平面内和平面外计算长度相等,采用长肢相拼的T形截面比较合理;如有较大的局部弯矩,可采用长肢相拼的T形截面,以提高平面内的抗弯能力,此时单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计22屋架下弦屋架下弦:平面外计算长度一般很大,故宜采用短肢相拼的T形截面。计算长度范围内的垫板数不应少于2块。其他腹杆其他腹杆:因T形截面,与竖向支撑相连的竖腹杆宜采用等肢角钢组成的十字形截面,使节点连接不偏心;轴力特别小的腹杆也可采用单角钢。,宜采
13、用等肢角钢组成的5080152040i(80i)IIII单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5 屋面构件屋面构件2.5.2屋架设计屋架设计一、种类二、形状与尺寸三、内力分析四、构件设计四、构件设计233.3.截面计算截面计算轴心拉杆轴心拉杆:轴心压杆轴心压杆:(强度要求,当截面无削弱时可不计算)(稳定要求)假定长细比(弦杆70100,腹杆100120)查得 值计算A,同时算出根据选择角钢,用实际的 进行稳定验算,如不满足重新选择,直至满足。单厂设计2.1 组成与布置2.2 结构分析2.3 排架柱设计2.5.1概述2.4 基础设计2.5
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