鋼筋混凝土設(shè)計(jì) 單層工業(yè)廠房PPT課件

1、橫向排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖1 1 排架計(jì)算見圖排架計(jì)算見圖第1頁(yè)/共113頁(yè)2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 作用在橫向排架結(jié)構(gòu)上的荷載有恒載、屋面活荷載、雪荷載、積灰荷載、吊車荷載和風(fēng)荷載等，除吊車荷載外，其它荷載均取自計(jì)算單元范圍內(nèi)。 （1）恒載 ：屋蓋自重G1 ：屋蓋自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天溝板、天窗架、屋面構(gòu)造層以及屋蓋支撐等重力荷載。懸墻自重G2 ：當(dāng)設(shè)有連系梁支承圍護(hù)墻體時(shí)，排架柱承受著計(jì)算單元范圍內(nèi)連系梁、墻體和窗等重力荷載。吊車梁和軌道及連接件自重G3 。柱自重G4（G5） ：第2頁(yè)/共113頁(yè) 恒載作用位置及相應(yīng)的排架計(jì)算簡(jiǎn)圖2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載

2、第3頁(yè)/共113頁(yè) （2）屋面活荷載 ：包括屋面均布活荷載、屋面雪荷載和屋面積灰荷載三部分。其荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.4。屋面均布活荷載 ：屋面水平投影面上的屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，按下列情況?。翰簧先说奈菝鏋?.5kN/m2；上人的屋面為2.0kN/m2。屋面雪荷載 ：屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 (kN/m2) 式中: 為基本雪壓 (kN/m2)； 為屋面積雪分布系數(shù)。kskr 0ss0sr屋面積灰荷載 ：對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其臨近建筑時(shí)，應(yīng)考慮屋面積灰荷載的影響。屋面均布活荷載不與雪荷載同時(shí)考慮，取兩者中的較大值；當(dāng)有屋面積灰荷載時(shí)，積灰荷載應(yīng)與雪荷載或不上人的屋面均布活荷載兩者中

3、的較大值同時(shí)考慮。注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第4頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載 屋面活荷載作用下的排架計(jì)算簡(jiǎn)圖第5頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載 吊車荷載示意圖p,minFp,maxFp,minFp,maxFminD第6頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3)吊車荷載 工作制：根據(jù)吊車荷載達(dá)到其額定值的頻繁程度將吊車工作制度分為輕級(jí)、中級(jí)、重級(jí)、超重級(jí)。 吊車荷載分類：豎向荷載Dmax(或Dmin) 橫向水平荷載Tmax、Tmin 縱向水平荷載T 豎向荷載：當(dāng)小車吊在額定最大起重量Q開到大車一端的極限位置，該側(cè)的每個(gè)大車輪壓稱為吊車的最大輪壓Pmax,k(標(biāo)準(zhǔn)值)，

4、另一側(cè)為最小輪壓(標(biāo)準(zhǔn)值)Pmin,k。吊車輪壓應(yīng)考慮數(shù)臺(tái)吊車不利組合： 單跨廠房最多考慮兩臺(tái)吊車；多跨廠房最多考慮四臺(tái)吊車。 Pmax,k根據(jù)吊車型號(hào)、規(guī)格等查閱產(chǎn)品目錄或起重運(yùn)輸機(jī)械專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ZQ工一62)得到。四輪吊車： 2(Pmax,k+Pmin,k)=(Q1,k+Q2,k+Q,k)g 設(shè)計(jì)值:標(biāo)準(zhǔn)值乘1.4第7頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3)吊車荷載 吊車是移動(dòng)的，吊車豎向荷載組合值用影響線計(jì)算。 兩臺(tái)吊車滿載并行，其中一臺(tái)的一個(gè)輪子（與另一吊車相鄰）正好位于計(jì)算排架柱上，另一臺(tái)吊車與它緊靠在一起的時(shí)候，傳給柱子上的壓力為最大。當(dāng)一邊柱子承受由Pmax產(chǎn)生的最大豎向荷載Dma

5、x時(shí)，另一邊柱子承受最小豎向荷載Dmin，Dmax和Dmin同時(shí)出現(xiàn)。第8頁(yè)/共113頁(yè)吊車豎向荷載 ： 和 的標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算式中 、 表示第 臺(tái)吊車的最大輪壓和最小輪壓； 與吊車輪壓相對(duì)應(yīng)的支座反力影響線的豎向坐標(biāo)值。 maxmaxiiDPyminminiiDPymaxiPminiP 當(dāng)計(jì)算吊車梁及其連接的強(qiáng)度時(shí)，吊車豎向荷載應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)。注：maxDminDiyi計(jì)算排架考慮多臺(tái)吊車豎向荷載時(shí)，對(duì)單跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不宜多于2臺(tái)；對(duì)多跨廠房的每個(gè)排架，不宜多于4臺(tái)。 （3）吊車荷載 ：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第9頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3

6、)吊車荷載 橫向水平制動(dòng)力可近似考慮由兩側(cè)排架柱各負(fù)擔(dān)一半。 作用點(diǎn)：吊車的豎向輪壓處。 荷載規(guī)范規(guī)定：吊車橫向水平荷載作用，單跨、多跨均最多考慮兩臺(tái)吊車同時(shí)制動(dòng)。 吊車豎向荷載和橫向水平荷載 第10頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載(3)吊車荷載 通常起重量Q50t的橋式吊車，其大車總輪數(shù)為4，每個(gè)大車輪傳遞的吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tk： Tk（Q,k+Q1,k）g 橫向水平荷載系數(shù)(或小車制動(dòng)力系數(shù)) 對(duì)軟鉤吊車： 當(dāng)Q10t時(shí)，0.12；當(dāng)Q1550t時(shí)，0.10； 當(dāng)Q75t時(shí)，0.08； 對(duì)硬鉤吊車：0.2。 吊車在排架上產(chǎn)生最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tmax,k時(shí)的吊車位置與產(chǎn)生Dma

7、x、Dmin相同。排架柱所受的最大橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值Tmax，k可由影響線求得 第11頁(yè)/共113頁(yè)吊車橫向水平荷載 ：吊車總的橫向水平荷載可按下式取值：式中 吊車的額定起重量； 小車重量； 重力加速度； 橫向水平荷載系數(shù)。1()TQQ gQ1Qg 對(duì)于一般四輪橋式吊車，大車每一輪子傳遞給吊車梁的橫向水平制動(dòng)力 為： 式中 為第 個(gè)大車輪子的橫向水平制動(dòng)力。11()4TQQ gmaxiiTT yiTiT考慮多臺(tái)吊車水平荷載時(shí)，對(duì)單跨或多跨廠房的每個(gè)排架，參與組合的吊車臺(tái)數(shù)不應(yīng)多于2臺(tái)。注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第12頁(yè)/共113頁(yè)吊車縱向水平荷載： 吊車縱向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值T

8、0，按作用在一邊軌道上所有剎車輪的最大輪壓之和的10%采用，即式中，n為施加在一邊軌道上所有剎車輪數(shù)之和，對(duì)于一般的四輪吊車，n=1。0max10TnPkw無(wú)論單跨或多跨廠房，在計(jì)算吊車縱向水平荷載時(shí)，一側(cè)的整個(gè)縱向排架上最多只能考慮2臺(tái)吊車。注：2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第13頁(yè)/共113頁(yè)v【例2.1】有單跨單層廠房，跨度為24m，柱距為6m，設(shè)計(jì)時(shí)考慮兩臺(tái)A3級(jí)工作制20/5t橋式軟鉤吊車，求作用于排架柱上的Dmax,k、Dmin,k、Tmax,k。v【解】（1） 查ZQ162得：v吊車橋距l(xiāng)K=22.5m時(shí)，v吊車最大寬度B=5600mm；v大車輪距K=4400mm；v

9、小車重Qlk=77.2kN;v吊車最大輪壓Pmax,k=202kN；v吊車最小輪壓Pmin,k=60kN。第14頁(yè)/共113頁(yè)v（2） 確定吊車的最不利位置及柱支座反力影響線，如圖5所示。 v（3） 計(jì)算Dmax,k、Dmin,k、Tmax,kv查表得折減系數(shù)=0.9。vDmax,k=387.23kNvDmin,k=115.02kNvTk=6.93kNvTmax,k=13.28kN4ii=1y2.13第15頁(yè)/共113頁(yè)圖1橋式吊車荷載 第16頁(yè)/共113頁(yè)圖2 吊車荷載 第17頁(yè)/共113頁(yè)圖3 吊車橫向水平制動(dòng)力 第18頁(yè)/共113頁(yè)圖4 吊車縱向水平荷載 第19頁(yè)/共113頁(yè)圖5 吊車梁

10、反力影響線 第20頁(yè)/共113頁(yè)式中 基本風(fēng)壓值（kN/m2），是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離 高度z處的風(fēng)振系數(shù)； 風(fēng)壓高度變化系數(shù)； 風(fēng)荷載體型系數(shù)。 zzs0w地10m高處統(tǒng)計(jì)所得的50年一遇10分鐘平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值； （4）風(fēng)荷載 ： 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （kN/m2）按下式計(jì)算： ks0 zzwwkw2 2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載排架結(jié)構(gòu)上的荷載 第21頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載(4)風(fēng)荷載 風(fēng)荷載的計(jì)算第22頁(yè)/共113頁(yè)v垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算：vwk=zszw0v排架計(jì)算時(shí)作用在不同位置處風(fēng)荷載的計(jì)算原則：v（1） 作用在排架柱

11、頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，迎風(fēng)面為q1，背風(fēng)面為q2，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按柱頂標(biāo)高取值。 風(fēng)荷載風(fēng)荷載第23頁(yè)/共113頁(yè)（2） 作用于柱頂以上屋蓋部分的風(fēng)荷載仍取為均布荷載，但對(duì)排架的作用則按作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載W考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)取值如下：有矩形天窗時(shí)，按天窗檐口取值；無(wú)矩形天窗時(shí)，按廠房檐口標(biāo)高取值。 作用在排架上的風(fēng)荷載，其設(shè)計(jì)值分別按下式計(jì)算：第24頁(yè)/共113頁(yè)2 排架結(jié)構(gòu)上的荷載(4)風(fēng)荷載10k1s1zqw Bw B 2k2s2z0qw Bw B v 墻面上均布風(fēng)荷載： 2-22-3 wki1s1s21s3s42z0sin()()niFw Blhhw B v 柱

12、頂水平集中荷載： 2-4第25頁(yè)/共113頁(yè)v【例2.2】如圖2.1所示。柱距為6m的單跨單層廠房，建于天津市郊區(qū)，求作用于排架上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值。 v【解】從荷載規(guī)范中查得天津市基本風(fēng)壓為W0 =0.4kN/m2；風(fēng)荷載體型系數(shù)s值如圖2.1所示。計(jì)算單元寬度B=6m。（1） 柱頂以下風(fēng)荷載按均布荷載計(jì)算，風(fēng)壓高度變化系數(shù)z按柱頂標(biāo)高計(jì)算，由荷載規(guī)范查得15m高度處z=0.84;10m高處z=0.71；故12m高度處：vz=0.76vq1=Qs1zw0B=2.04kN/m()vq2=Qs2zw0B=1.28kN/m()第26頁(yè)/共113頁(yè)v（2） 計(jì)算作用于柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載wv風(fēng)壓高度變化系數(shù)

13、z按天窗檐口處標(biāo)高（+17.920）計(jì)算。由荷載規(guī)范查得20m高度處，z=0.94，故17.92m高度處：vz=0.90vW=20.34kN（）v作用于排架風(fēng)荷載如圖所示。 第27頁(yè)/共113頁(yè)圖2.1 橫向排架上的風(fēng)荷載 第28頁(yè)/共113頁(yè)圖2.2. (a) 廠房剖面圖；(b) 計(jì)算簡(jiǎn)圖及s值 第29頁(yè)/共113頁(yè)圖2.3作用于排架風(fēng)荷載 第30頁(yè)/共113頁(yè)等高排架就是指在排架計(jì)算簡(jiǎn)圖中，各柱柱頂標(biāo)高相同或柱頂標(biāo)高雖不同，但柱頂有傾斜橫梁貫通連接的排架。 排架的內(nèi)力計(jì)算排架的內(nèi)力計(jì)算等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析排架內(nèi)力分析就是確定排架柱在各種荷載單獨(dú)作用下各個(gè)控制截面上的內(nèi)力，并繪制

14、各排架柱的彎矩M圖、軸力N圖及剪力V圖。 第31頁(yè)/共113頁(yè)圖等高排架內(nèi)力分析 第32頁(yè)/共113頁(yè)v（1） 當(dāng)排架柱頂作用水平集中荷載F時(shí),由于橫梁為剛性連桿，所以各柱柱頂水平位移相等。即：vA=B=C= v如沿橫梁與柱的連接部位將各柱柱頂切開，因柱頂是鉸無(wú)彎矩，在各柱的切口上代替一對(duì)相應(yīng)剪力VA、VB、VC，并取橫梁為脫離體，則由平衡條件X=0得：vF=VA+VB+VC 第33頁(yè)/共113頁(yè)v設(shè)各柱柱頂在單位水平集中力作用下柱頂位移為A、B和C。則在柱頂剪力VA、VB、VC作用下，各柱柱頂水平位移為：vA=VAAvB=VBBvC=VCCv即：VA=A/A=/AvVB=B/B=/BvVC=

15、C/C=/C第34頁(yè)/共113頁(yè)v由公式得：v/A+/B+/C=Fv則各柱柱頂剪力為：vVA=/A=AFvVB=/B=BFvVC=/C=CFv即vVi=iF第35頁(yè)/共113頁(yè)v（2） 當(dāng)任意荷載作用時(shí)v在任意荷載作用下，排架柱的計(jì)算分為兩個(gè)步驟：v第一步：先在排架柱頂附加一個(gè)不動(dòng)鉸支座以阻止水平側(cè)移，求出支座反力R（可利用附表算出）。v第二步：撤除附加不動(dòng)鉸支座，并將R以反方向作用于排架柱頂，如圖，以恢復(fù)到原來(lái)結(jié)構(gòu)體系。第36頁(yè)/共113頁(yè)v【例11.3】一單層單跨廠房排架如圖所示。A柱與B柱相同。I上A=I上B=2.13109mm4，I下A=I下B=5.876109mm4，上柱高H1=3.

16、30m，全柱高H2=10.80m，排架上作用有吊車最大橫向水平荷載Tmax=8.9kN，作用點(diǎn)距柱頂高度y=2.4m，求排架柱的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖。v【解】（1） 計(jì)算幾何參數(shù)vn=I上/I下=0.362v=H1/H2=0.306v（2） 求柱頂剪力v 求支座反力vTmax作用點(diǎn)至柱頂高度vy=2.4m，y/H1=0.728，v即y=0.728H1，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。 第37頁(yè)/共113頁(yè)v查附表(y=0.7H1)得C5=0.66。v查附表(y=0.8H1)得C5=0.615。v用插入法得，當(dāng)y=0.728H1時(shí)：vC5=0.647vRa=TmaxC5-5.76kN()vRb=0vRa+Rb=

17、5.76kN()v 將（Ra+Rb)反向作用于柱頂并進(jìn)行分配v確定剪力分配系數(shù)：vA=B=0.5第38頁(yè)/共113頁(yè)vA(Ra+Rb)=2.88kN()v 求柱頂剪力v將圖(b)、（c)圖中各柱頂所產(chǎn)生的剪力疊加得：vVa=5.76-2.88=2.88kN()vVb=-2.88kN()v(3) 畫內(nèi)力圖第39頁(yè)/共113頁(yè)圖 吊車橫向荷載作用計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱頂剪力計(jì)算 第40頁(yè)/共113頁(yè)v【例11.4】一等高排架如圖，已知W=5.66kN，q1=1.68kN/m,q=1.05kN/m，A柱與C柱相同，I上A=I上C=2.13105cm4, I下A=I下C=9.23105cm4,I上B=4.17

18、105cm4,I下B=9.23105cm4。求柱的內(nèi)力并繪制彎矩圖。 v【解】 (1) 計(jì)算剪力分配系數(shù)v=H1/H2=0.254vA、C柱vn=I上/I下=0.231vB柱vn=I1/I2=0.452 第41頁(yè)/共113頁(yè)v查附表得：vA、C柱vC0=2.85vA=C=6941/EcmvB柱vC0=2.94vB=6721/Ecmv剪力分配系數(shù)：vA=C=0.33vB=0.34第42頁(yè)/共113頁(yè)v(2) 計(jì)算各柱頂剪力v由q1的作用求A柱鉸支座反力RA。查附表1得C11=0.361。vRA=q1H2C11=7.41kN()v在q2的作用下得：vRC=q2H2C11=4.63kNvR=RA+R

19、C=12.04kN()v拆除不動(dòng)鉸支座，將W+R=5.66+12.04=17.7kN反向作用于柱頂并分配，如圖(b)、(c)所示。第43頁(yè)/共113頁(yè)vVA=A(W+R)-RA=-1.57kN()vVB=B(W+R)= 6kN()vVC=C(W+R)-RC=1.2kN()v（3） 繪制彎矩圖（如圖所示）。第44頁(yè)/共113頁(yè)圖 風(fēng)荷載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱頂剪力計(jì)算 第45頁(yè)/共113頁(yè)圖風(fēng)荷載作用下的彎矩圖 第46頁(yè)/共113頁(yè)總結(jié)總結(jié) 3 3等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 （1）柱頂水平集中力作用下等高排架內(nèi)力分析 ： 在柱頂水平集中力作用下，等高排架各柱頂側(cè)移相等，沿橫梁與柱的連接處將各柱

20、的柱頂切開，在各柱頂?shù)那锌谏献饔靡粚?duì)相應(yīng)的剪力 。iV111iiiniiVFF柱頂水平集中力作用下等高排架的變形和內(nèi)力第47頁(yè)/共113頁(yè)111iinii1ii式中 第 i 根排架柱的抗側(cè)移剛度（或抗剪剛度），即懸臂 第 i 根排架柱的剪力分配系數(shù)，按下式計(jì)算： 求得柱頂剪力Vi 后，用平衡條件可得排架柱各截面的彎矩和剪力。當(dāng)排架結(jié)構(gòu)柱頂作用水平集中力F時(shí)，各柱的剪力按其抗剪剛度與各柱抗剪剛度總和的比例關(guān)系進(jìn)行分配。柱柱頂產(chǎn)生單位側(cè)移所需施加的水平力注：3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 第48頁(yè)/共113頁(yè)剪力分配系數(shù)必滿足 。 1i各柱的柱頂剪力Vi僅與F 的大小有關(guān)，而與其作用在排

21、架左側(cè)或右側(cè)柱頂處位置無(wú)關(guān)，但F 的作用位置對(duì)橫梁內(nèi)力有影響。 （2）任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析 ：等高排架在任意荷載作用下，為了利用剪力分配法求解，通常可采用以下三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行這種情況下的排架內(nèi)力分析。對(duì)承受任意荷載作用的排架，先在排架柱頂部附加一個(gè)不動(dòng)鉸支座以阻止其側(cè)移，則各柱為單階一次超靜定柱，應(yīng)用柱頂反力系數(shù)可求得各柱反力Ri及相應(yīng)的柱端剪力，柱頂假想的不動(dòng)鉸支座總反力為 。iRR3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 第49頁(yè)/共113頁(yè)撤除假想的附加不動(dòng)鉸支座，將支座總反力R反向作用于排架柱頂，應(yīng)用剪力分配法可求出柱頂水平力R作用下各柱頂剪力 。iR將前面的計(jì)算結(jié)果相疊加，可

22、得到在任意荷載作用下排架柱頂剪力 ，然后可求出各柱的內(nèi)力。 iiRR 任意荷載作用下等高排架內(nèi)力分析3 3 等高排架內(nèi)力分析等高排架內(nèi)力分析 第50頁(yè)/共113頁(yè)4 4 不等高排架內(nèi)力分析不等高排架內(nèi)力分析 不等高排架在任意荷載作用下，由于高、低跨的柱頂位移不相等，因此，不能用剪力分配法求解，其內(nèi)力通常用結(jié)構(gòu)力學(xué)中的力法進(jìn)行分析。 式中 ， ， ， 為基本結(jié)構(gòu)的柔度系數(shù)，可由單位力彎矩圖圖乘得到； 、 為載常數(shù)。11 1122121 1222200PPxxxx111221221P2P兩跨不等高排架內(nèi)力分析第51頁(yè)/共113頁(yè)5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)

23、力分析 （1）廠房整體空間作用的概念 當(dāng)各榀排架柱頂均受有水平集中力R，且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí)每一榀排架都相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的平面排架。當(dāng)各榀排架柱頂均受有水平集中力R，但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí)，山墻則通過(guò)屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件對(duì)其它各榀排架有不同程度的約束作用，使各榀排架柱頂水平位移呈曲線分布，且 。 ba當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力R，且廠房?jī)啥藷o(wú)山墻時(shí)，則直接受荷排架通過(guò)屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件，受到非直接受荷排架的約束，使其柱頂?shù)乃轿灰茰p小，即 。 ca當(dāng)僅其中一榀排架柱頂作用水平集中力R，但廠房?jī)啥擞猩綁r(shí)，則直接受荷載排架受到非受荷排架和山墻兩種約束，故各榀排架的柱頂水平位移將更小，即 。 dc第

24、52頁(yè)/共113頁(yè) 廠房空間作用分析 當(dāng)結(jié)構(gòu)布置或荷載分布不均勻時(shí)，由于屋蓋等縱向聯(lián)系構(gòu)件將各榀排架或山墻聯(lián)系在一起，故各榀排架或山墻的受力及變形都不是單獨(dú)的，而是相互制約。這種排架與排架，排架與山墻之間的相互制約作用，稱為廠房的整體空間作用。 單層廠房整體空間作用的程度主要取決于屋蓋的水平剛度、荷載類型、山墻剛度和間距等因素。5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 第53頁(yè)/共113頁(yè) （2）吊車荷載作用下考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 根據(jù)試驗(yàn)資料及理論分析，給出了吊車荷載作用下單層單跨的空間工作分配系數(shù)。廠房空間工作示意圖5 5 考慮廠房整體空間

25、作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 第54頁(yè)/共113頁(yè)廠廠 房房 情情 況況吊車起吊車起重量重量（t）廠房長(zhǎng)度（廠房長(zhǎng)度（m）6060有檁有檁屋蓋屋蓋兩端無(wú)山墻或一端兩端無(wú)山墻或一端有山墻有山墻300.900.85兩端有山墻兩端有山墻300.85無(wú)檁無(wú)檁屋蓋屋蓋兩端無(wú)山墻或一端兩端無(wú)山墻或一端有山墻有山墻75 廠房跨度（廠房跨度（m）1227271227270.900.850.850.80兩端有山墻兩端有山墻750.80單跨廠房空間作用分配系數(shù)5 5 考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析考慮廠房整體空間作用的排架內(nèi)力分析 第55頁(yè)/共113頁(yè)6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合 所謂內(nèi)力

26、組合，就是將排架柱在各單項(xiàng)荷載作用下的內(nèi)力，按照它們?cè)谑褂眠^(guò)程中同時(shí)出現(xiàn)的可能性，求出在某些荷載共同作用下，柱控制截面可能產(chǎn)生的最不利內(nèi)力，作為柱和基礎(chǔ)配筋計(jì)算的依據(jù)。 （1）柱的控制截面 控制截面是指對(duì)截面配筋起控制作用的截面。當(dāng)柱高度較大時(shí)，下柱中間某截面也可能為控制截面。當(dāng)柱上作用有較大的集中荷載（如懸墻重量等）時(shí)，可根據(jù)其內(nèi)力大小還需將集中荷載作用處的截面作為控制截面。第56頁(yè)/共113頁(yè)圖11.42 柱的控制截面 第57頁(yè)/共113頁(yè) （2）荷載效應(yīng)組合 對(duì)于一般排架結(jié)構(gòu)，荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值S應(yīng)從下列組合值中取最不利值確定：由可變荷載效應(yīng)控制的組合 111.2GkQQ kSSS11

27、.20.9nGkQiQikiSSS由永久荷載效應(yīng)控制的組合11.35 nGkQiciQikiSSS6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合第58頁(yè)/共113頁(yè) （3）不利內(nèi)力組合 通常選擇以下四種內(nèi)力組合作為截面最不利內(nèi)力組合： +Mmax及相應(yīng)的N，V； Mmax及相應(yīng)的N，V； Nmax及相應(yīng)的M，V； Nmin及相應(yīng)的M，V。6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合第59頁(yè)/共113頁(yè) （4）內(nèi)力組合注意事項(xiàng) 每次內(nèi)力組合時(shí)，都必須考慮恒荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。 每次內(nèi)力組合時(shí)，只能以一種內(nèi)力為目標(biāo)來(lái)決定可變荷載的取舍，并求得與其相應(yīng)的其余兩種內(nèi)力。在吊車豎向荷載中，同一柱的同一側(cè)牛腿上有Dmax或Dmin作用，兩者只能選擇一

28、種參加組合。吊車橫向水平荷載Tmax同時(shí)作用在同一跨內(nèi)的兩個(gè)柱子上，向左或向右，組合時(shí)只能選取其中一個(gè)方向。 6 6 內(nèi)力組合內(nèi)力組合第60頁(yè)/共113頁(yè)2.5 單層廠房柱的設(shè)計(jì) （1） 選擇柱型； （2） 確定柱的外形尺寸； （3） 柱的截面設(shè)計(jì)； （4） 牛腿設(shè)計(jì)； （5） 柱子在施工吊裝時(shí)的強(qiáng)度和裂縫寬度驗(yàn)算； （6） 預(yù)埋件及其它連接構(gòu)造的設(shè)計(jì)； （7） 繪制施工圖。1、 柱的計(jì)算內(nèi)容柱的計(jì)算內(nèi)容第61頁(yè)/共113頁(yè) 柱在吊裝時(shí)的混凝土強(qiáng)度一般應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。吊裝方式有翻身吊和平吊兩種情況，如圖(a)、(b)所示。 第二個(gè)問(wèn)題是計(jì)算ss時(shí)Ms應(yīng)用自重標(biāo)準(zhǔn)值乘以動(dòng)力系數(shù)計(jì)算。運(yùn)輸

29、吊裝階段的最大裂縫寬度允許值wmax可取為0.2mm。 當(dāng)驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用調(diào)整或增設(shè)吊點(diǎn)以減少?gòu)澗?，或在吊裝時(shí)采用臨時(shí)加固措施來(lái)解決。運(yùn)輸及吊裝驗(yàn)算運(yùn)輸及吊裝驗(yàn)算第62頁(yè)/共113頁(yè)圖 第63頁(yè)/共113頁(yè)v牛腿設(shè)計(jì)內(nèi)容主要有確定牛腿的截面尺寸、進(jìn)行配筋計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)。v牛腿按其所受豎向荷載作用點(diǎn)到牛腿下部與柱邊緣交接點(diǎn)的水平距離a的大小，可把牛腿分為兩大類。v當(dāng)ah0時(shí)為短牛腿，如圖；當(dāng)ah0時(shí)為長(zhǎng)牛腿，如圖所示。其中h0為牛腿根部垂直截面的有效高度。v當(dāng)為長(zhǎng)牛腿時(shí)，與懸臂梁相似，按懸臂梁進(jìn)行計(jì)算。 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)第64頁(yè)/共113頁(yè)圖牛腿荷載作用位置 第65頁(yè)/共113頁(yè)v從

30、環(huán)氧樹脂牛腿模型光彈性試驗(yàn)得到牛腿的主應(yīng)力跡線，如圖所示。 v當(dāng)外荷載Fv為極限荷載的20%40%時(shí)，在牛腿主拉應(yīng)力跡線的密集區(qū)首先出現(xiàn)垂直裂縫，如圖11所示。v當(dāng)Fv繼續(xù)增加到極限荷載的40%60%時(shí)，在加載板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)第一條斜裂縫，如繼續(xù)加載則裂縫不斷發(fā)展；v當(dāng)加載至極限荷載的80%左右時(shí)，突然在加載板外側(cè)出現(xiàn)斜裂縫，這預(yù)示牛腿即將破壞。 .1 牛腿的應(yīng)力狀態(tài)和破壞過(guò)程牛腿的應(yīng)力狀態(tài)和破壞過(guò)程第66頁(yè)/共113頁(yè)圖 牛腿內(nèi)彈性階段主應(yīng)力跡線 第67頁(yè)/共113頁(yè)v（1） 剪切破壞v當(dāng)a/h00.1時(shí)，發(fā)生剪切破壞，其特征是牛腿與下柱的交接面處出現(xiàn)一系列的短斜裂縫，最終沿此裂縫把牛腿從柱上

31、切下而破壞。如圖11.67 (a) 所示。v（2） 斜壓破壞v當(dāng)a/h0=0.10.75時(shí)，發(fā)生斜壓破壞。其特征是在加載板內(nèi)側(cè)出現(xiàn)斜裂縫后，繼續(xù)加載至極限荷載的80%左右，在加載板內(nèi)外側(cè)之間，在斜向范圍內(nèi)出現(xiàn)大量短小斜裂縫，最后在加載板外側(cè)突然出現(xiàn)斜裂縫，而后牛腿沿此斜壓桿或斜裂縫而破壞。如圖11.67(b)所示。 第68頁(yè)/共113頁(yè)v（3） 彎壓破壞v當(dāng)a/h00.75時(shí)，發(fā)生彎壓破壞。其特征是當(dāng)出現(xiàn)斜裂縫后，隨荷載的增加，斜裂縫不斷向受壓區(qū)延伸，同時(shí)牛腿中縱向受拉鋼筋的應(yīng)力也不斷增加并逐漸達(dá)到其屈服強(qiáng)度，最后斜裂縫以外的部分繞牛腿下部與柱的交接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)致該處混凝土壓碎而破壞。如圖1

32、1.67(c)所示。第69頁(yè)/共113頁(yè)圖11.66 牛腿的裂縫 第70頁(yè)/共113頁(yè)圖11.67 牛腿的破壞形式 第71頁(yè)/共113頁(yè)v1.截面尺寸的確定（圖11.68）v牛腿的截面寬度通常與柱相同，而截面高度一般按使用階段不出現(xiàn)斜裂縫或僅出現(xiàn)微細(xì)裂縫作為控制條件。v斜裂縫出現(xiàn)時(shí)的荷載Fv與a/h0的關(guān)系可列經(jīng)驗(yàn)公式表示： 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)001=(1 0.5)0.5/vkhktkvkFFf bhFh第72頁(yè)/共113頁(yè)v2.承載力計(jì)算 v（1） 計(jì)算簡(jiǎn)圖。 v牛腿在即將破壞時(shí)的計(jì)算簡(jiǎn)圖可視為一個(gè)三角桁架，如圖11.69所示。 v（2） 正截面承載力計(jì)算。如圖11.69所示。v對(duì)A點(diǎn)取力矩平

33、衡方程MA=0可得： 01.20.85vbsyyFFAf hf第73頁(yè)/共113頁(yè)v（3） 斜截面承載力。v牛腿斜截面承載力主要取決于混凝土強(qiáng)度等級(jí)，同時(shí)水平箍筋和彎起鋼筋對(duì)牛腿斜裂縫開展的抑制作用可間接地提高牛腿斜截面的承載力。 v（4） 局部受壓驗(yàn)算。v為防止牛腿頂面加載板下混凝土局部受壓破壞，其局部受壓應(yīng)力不得超過(guò)0.75fc，即：vc=Fvs/A0.75fc 第74頁(yè)/共113頁(yè)圖11.68 牛腿受力圖 第75頁(yè)/共113頁(yè)圖11.69 牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖 第76頁(yè)/共113頁(yè)v牛腿內(nèi)縱向受拉鋼筋宜采用變形鋼筋，牛腿幾何尺寸及配筋應(yīng)滿足圖11.70所示的要求，其中a1為牛腿外邊緣至吊車梁外

34、邊緣之間的距離，a170mm。v當(dāng)牛腿的剪跨比a/h00.3時(shí)，應(yīng)設(shè)置彎起鋼筋，彎起鋼筋宜采用變形鋼筋，并宜設(shè)置在牛腿上部l/6至l/2之間的范圍內(nèi)，其截面面積不應(yīng)少于承受豎向力的受拉鋼筋面積的二分之一，且不應(yīng)小于0.0015bh0，其根數(shù)不應(yīng)少于2根，直徑不應(yīng)小于12mm。 牛腿的構(gòu)造要求牛腿的構(gòu)造要求第77頁(yè)/共113頁(yè)v【例11.6】試設(shè)計(jì)例11.5中排架A柱。v【解】柱的設(shè)計(jì)包括截面設(shè)計(jì)、牛腿設(shè)計(jì)和吊裝驗(yàn)算等。v(1) A柱截面設(shè)計(jì) v(2) A柱吊裝驗(yàn)算v起吊時(shí)，混凝土達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值100%。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖11.71所示。v荷載計(jì)算v截面驗(yàn)算 v裂縫寬度驗(yàn)算 第78頁(yè)/共113頁(yè)v(3

35、) 牛腿設(shè)計(jì)v設(shè)牛腿高度h=700mm，根據(jù)吊車梁支承位置截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定如圖11.72所示。 v牛腿高度驗(yàn)算 v牛腿有效高度 v(4) 施工圖vA柱的施工圖如圖11.73所示。第79頁(yè)/共113頁(yè)圖11.70 牛腿的尺寸及配筋構(gòu)造 第80頁(yè)/共113頁(yè)圖11.71 A柱吊裝圖第81頁(yè)/共113頁(yè)圖11.72 A柱牛腿尺寸圖 第82頁(yè)/共113頁(yè)圖11.73 A柱施工圖 第83頁(yè)/共113頁(yè)1 1 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)（1）截面配筋計(jì)算 在對(duì)柱進(jìn)行受壓承載力計(jì)算或驗(yàn)算時(shí)，柱的偏心距增大系數(shù) 或穩(wěn)定系數(shù) 與柱的計(jì)算長(zhǎng)度有 關(guān)。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)單層廠房的實(shí)際支承及受力特點(diǎn)，結(jié)合工程經(jīng)

36、驗(yàn)所給出的計(jì)算長(zhǎng)度 。0l0l 剛性屋蓋單層廠房排架柱、露天吊車柱和棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度柱的類型柱的類型排排 架架 方方 向向垂直排架方向垂直排架方向有柱間支撐有柱間支撐無(wú)柱間撐無(wú)柱間撐無(wú)吊車無(wú)吊車廠房柱廠房柱單單 跨跨1.5H1.0H1.2H兩跨及多跨兩跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊車有吊車廠房柱廠房柱上上 柱柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下下 柱柱1.0Hl0.8Hl1.0Hl露天吊車柱和棧橋柱露天吊車柱和棧橋柱2.0Hl1.0Hl第84頁(yè)/共113頁(yè)（2）構(gòu)造要求 柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20C20，縱向受力鋼筋直徑d d不宜小于12mm12mm，全部縱向鋼筋的配筋率不宜超過(guò)

37、5% 5% 。 柱內(nèi)縱向鋼筋的凈距不應(yīng)小于50mm50mm；對(duì)水平澆筑的預(yù)制柱，其上部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于30mm30mm和1.51.5d d( (為鋼筋的最大直徑) )，下部縱向鋼筋的最小凈間距不應(yīng)小于25mm25mm和d d。 偏心受壓柱中垂直于彎矩作用平面的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋，其中距不宜大于300mm300mm。1 1 截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)第85頁(yè)/共113頁(yè)2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 在廠房結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土柱中，常在其支承屋架、托架、吊車梁和連系梁等構(gòu)件的部位，設(shè)置從柱側(cè)面伸出的短懸臂，稱為牛腿。 牛腿按承受的豎向力作用點(diǎn)至牛腿根部柱邊緣水平距離的不同分為兩

38、類： 時(shí)為長(zhǎng)牛腿，按懸臂梁進(jìn)行設(shè)計(jì)； 時(shí)為短牛腿 ，是一個(gè)變截面短懸臂深梁。0ah0ah第86頁(yè)/共113頁(yè)（1）牛腿的受力特點(diǎn)及破壞形態(tài) 試驗(yàn)研究表明，從加載至破壞，牛腿大體經(jīng)歷彈性、裂縫出現(xiàn)與開展和最后破壞三個(gè)階段。 彈性階段 ：通過(guò) 環(huán)氧樹脂牛腿模型的光彈試驗(yàn)，得到了主應(yīng)力跡線。牛腿的應(yīng)力狀態(tài)0/0.5a h2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第87頁(yè)/共113頁(yè)裂縫出現(xiàn)與開展階段 ： 試驗(yàn)表明，當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的20%40%時(shí)，由于上柱根部與牛腿交界處的主拉應(yīng)力集中現(xiàn)象，在該處首先出現(xiàn)自上而下的豎向裂縫，裂縫細(xì)小且開展較慢，對(duì)牛腿的受力性能影響不大； 當(dāng)荷載達(dá)到極限荷載的40%40%60%60

39、%時(shí)，在加載墊板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)一條斜裂縫，其方向大體與主壓應(yīng)力軌跡線平行。 2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第88頁(yè)/共113頁(yè)2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì)破壞階段 ：隨a/h0值的不同，牛腿主要有以下幾種破壞形態(tài)： 彎壓破壞 剪切破壞 牛腿的破壞形態(tài)斜壓破壞第89頁(yè)/共113頁(yè)（2）牛腿截面尺寸的確定 牛腿的截面寬度與柱寬相同。 牛腿截面尺寸通常以不出現(xiàn)斜裂縫作為控制條件。設(shè)計(jì)時(shí)以下列經(jīng)驗(yàn)公式作為抗裂控制條件來(lái)確定牛腿的截面尺寸： bstk0vsvs01 0.50.5Ff bhFaFh式中Fvk、Fhk分別為作用于牛腿頂部按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎 裂縫控制系數(shù)； a豎向力的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離向

40、力和水平拉力值；b牛腿寬度； h0牛腿與下柱交接處的垂直截面有效高度。2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第90頁(yè)/共113頁(yè) 牛腿尺寸及配筋 為了防止牛腿頂面加載墊板下混凝土的局部受壓破壞，墊板下的局部壓應(yīng)力應(yīng)滿足式中：A為局部受壓面積；fc為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。vkcc0.75FfA2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第91頁(yè)/共113頁(yè)（3）縱向受力鋼筋計(jì)算與構(gòu)造 計(jì)算簡(jiǎn)圖：試驗(yàn)研究表明，牛腿在豎向力和水平拉力作用下，其受力特征可以用由牛腿頂部水平縱向受力鋼筋為拉桿和牛腿內(nèi)的斜向受壓混凝土為壓桿組成的三角桁架模型來(lái)描述。 牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第92頁(yè)/共113頁(yè)縱向受力鋼筋計(jì)算 ：

41、在豎向力設(shè)計(jì)值Fv和水平拉力設(shè)計(jì)值Fh共同作用下，通過(guò)對(duì) A 點(diǎn)取力矩平衡可得：近似取 ， ，則由上式可得縱向受力鋼筋總截面面積As為式中 Fv、Fh分別為作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值和水平拉力設(shè)計(jì)值； a意義同前，當(dāng)a0.3h0時(shí)，取a=0.3h0； fy為縱向受拉鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 vhs0syss0F aFhaf Ahs0.85s0ss0/1.2hahvhsy0y1.20.85F aFAf hf2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第93頁(yè)/共113頁(yè)牛腿配筋構(gòu)造構(gòu)造要求 ：2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第94頁(yè)/共113頁(yè)（4）水平箍筋及彎起鋼筋 在牛腿的截面尺寸滿足公式的抗裂條件后，可不進(jìn)行斜截面受剪

42、承載力計(jì)算，只需按下述構(gòu)造要求設(shè)置水平箍筋和彎起鋼筋。 水平箍筋的直徑應(yīng)取6-12mm6-12mm，間距100-150mm100-150mm，且在上部2 2h h0 0/3/3范圍內(nèi)的水平箍筋總截面面積不應(yīng)小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的1/21/2。 當(dāng)牛腿的剪跨比a a/ /h h0 00.30.3時(shí)，宜設(shè)置彎起鋼筋。 縱向受拉鋼筋不得兼作彎起鋼筋。 彎起鋼筋的錨固同縱向受力鋼筋。 2 2 牛腿設(shè)計(jì)牛腿設(shè)計(jì) 第95頁(yè)/共113頁(yè)3 3 柱的吊裝驗(yàn)算柱的吊裝驗(yàn)算 柱在其自重作用下為受彎構(gòu)件，其計(jì)算簡(jiǎn)圖和彎矩圖如圖所示，一般取上柱柱底、牛腿根部和下柱跨中三個(gè)控制截面。 柱的吊裝方式及計(jì)算簡(jiǎn)圖

43、第96頁(yè)/共113頁(yè)4 4 抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì) 抗風(fēng)柱承受山墻傳來(lái)的風(fēng)荷載，其外邊緣與廠房橫向封閉軸線重合，離屋架中心線600mm600mm。為了避免抗風(fēng)柱與端屋架相碰，應(yīng)將抗風(fēng)柱的上部截面高度適當(dāng)減小，形成變截面柱?？癸L(fēng)柱計(jì)算簡(jiǎn)圖（1）抗風(fēng)柱尺寸的確定 抗風(fēng)柱截面尺寸除了滿足有關(guān)截面尺寸的限值外，上 柱 截 面 尺 寸 不 宜 小 于350mm300mm，下柱截面高度不宜小于600mm。 抗風(fēng)柱的柱頂標(biāo)高應(yīng)低于屋架上弦中心線50mm；同時(shí)抗風(fēng)柱變階處的標(biāo)高應(yīng)低于屋架下弦底邊200mm。 第97頁(yè)/共113頁(yè)（2）計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力分析 抗風(fēng)柱頂部一般支承在端屋架的上弦節(jié)點(diǎn)處，支承點(diǎn)可視為不

44、動(dòng)鉸支座； 柱底部固定于基礎(chǔ)頂面； 當(dāng)屋架下弦設(shè)有橫向水平支撐時(shí)，抗風(fēng)柱亦可與屋架下弦相連接，作為抗風(fēng)柱的另一個(gè)不動(dòng)鉸支座；當(dāng)在山墻內(nèi)側(cè)設(shè)置水平抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架時(shí)，則抗風(fēng)梁（或桁架）也為抗風(fēng)柱的一個(gè)支座。 由于山墻的重量一般由基礎(chǔ)梁承受，故抗風(fēng)柱主要承受風(fēng)荷載，若忽略抗風(fēng)柱自重，則可按變截面受彎構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 當(dāng)山墻處設(shè)有連系梁時(shí)，則抗風(fēng)柱可按變截面的偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)。4 4 抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)抗風(fēng)柱的設(shè)計(jì)第98頁(yè)/共113頁(yè)1 1 基礎(chǔ)的分類與設(shè)計(jì)內(nèi)容基礎(chǔ)的分類與設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)（擴(kuò)展基礎(chǔ)）根據(jù)其受力性能可分為： 軸心受壓基礎(chǔ) 偏心受壓基礎(chǔ)(2)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容： 基礎(chǔ)的形式； 埋置

45、深度； 底面尺寸； 基礎(chǔ)高度； 底板的配筋計(jì)算；對(duì)一些重要的建筑物或土質(zhì)較為復(fù)雜的地基，尚應(yīng)進(jìn)行變形或穩(wěn)定性驗(yàn)算； 當(dāng)獨(dú)立基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算柱下獨(dú)立基礎(chǔ)頂面的局部受壓承載力。第99頁(yè)/共113頁(yè)2 2 基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸 （1 1）軸心荷載作用下的基礎(chǔ) ：在軸心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為均勻分布，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足： 軸心受壓基礎(chǔ)壓力分布kkkaNGpfA 若基礎(chǔ)的埋置深度為d，基礎(chǔ)及其上填土的平均重度為 , ,則 ，可得基礎(chǔ)底面面積為： 0k0GdAka0NAfd第100頁(yè)/共113頁(yè) （2）偏心荷載作用下的基礎(chǔ) ：在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力為線性分布。 偏心受壓基礎(chǔ)壓力分布2 2 基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸第101頁(yè)/共113頁(yè)基礎(chǔ)底面邊緣的壓力可按下式計(jì)算：取 ，并將 代入，可將基礎(chǔ)底面邊緣的壓力值寫成如下形式：k,maxbkbkk,minpNMpAWbkkkwkNNGNbkkwkwkMMV hNe0bkbk/eMN2/6Wlbk,maxbk0k,min61pNeplbb2 2 基礎(chǔ)底面尺寸基礎(chǔ)底面尺寸第102頁(yè)/共113頁(yè)在偏心荷載作用下，基礎(chǔ)底面的壓力值應(yīng)符合下式要求： 在確定偏心荷載作用下基礎(chǔ)的底面尺寸時(shí)，一般采用試算法。首先按軸心荷載作用下初步估算基礎(chǔ)的底面面積；再考慮