單元17單層廠房排架結(jié)構(gòu)

1、單元17 單層廠房排架結(jié)構(gòu)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1、能辨識(shí)單層廠房結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成； 2、能進(jìn)行簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)布置； 3、會(huì)計(jì)算排架結(jié)構(gòu)相關(guān)構(gòu)件（如牛腿、基礎(chǔ)等）的配筋。 【知識(shí)點(diǎn)】 單層工業(yè)廠房的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)形式、排架結(jié)構(gòu)的組成及傳力途徑、結(jié)構(gòu)布置、廠房柱、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)等。 【工作任務(wù)】 任 務(wù) 單層廠房柱牛腿的設(shè)計(jì) 【教學(xué)設(shè)計(jì)】 本單元設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目-單層廠房柱牛腿設(shè)計(jì)。圍繞這個(gè)項(xiàng)目，教學(xué)從參觀工程實(shí)例結(jié)合圖片展示，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐步深入，分三步進(jìn)行，讓學(xué)生確定牛腿尺寸、配筋計(jì)算及構(gòu)造要求、繪制施工圖。 17.1 單層廠房的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)形式 在工業(yè)建筑中，單層廠房是最普遍采用的一種結(jié)構(gòu)形式，主要用于冶金、

2、機(jī)械、化工、紡織等工業(yè)廠房。這類(lèi)廠房一般設(shè)有較重的機(jī)械和設(shè)備，產(chǎn)品較重且輪廓尺寸較大，大型設(shè)備可以直接安裝在地面上，便于產(chǎn)品的加工和運(yùn)輸。單層廠房便于定型設(shè)計(jì)、構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、生產(chǎn)工業(yè)化、施工機(jī)械化。 單層廠房的特點(diǎn) 單層廠房，生產(chǎn)工藝流程較多，車(chē)間內(nèi)部運(yùn)輸頻繁，地面上放置較重的機(jī)械設(shè)備和產(chǎn)品。所以單層廠房不僅要滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求，還要滿(mǎn)足布置起重運(yùn)輸設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備及勞動(dòng)保護(hù)要求。因此其特點(diǎn)一般跨度大、高度高，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受的荷載大，構(gòu)件尺寸大，耗材多，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮動(dòng)荷載作用。 單層廠房的結(jié)構(gòu)型式 單層廠房按承重結(jié)構(gòu)的材料大致可分為：混合結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。 一般來(lái)說(shuō)，無(wú)吊車(chē)

3、或吊車(chē)起重量50kN、跨度15m、柱頂標(biāo)高8m，無(wú)特殊工藝要求的小型廠房，可采用混合結(jié)構(gòu)(磚柱、鋼筋混凝土屋架或木屋架或輕鋼屋架)；當(dāng)?shù)踯?chē)起重量2500kN、跨度36m的大型廠房或有特殊工藝要求的廠房(如設(shè)有100kN以上鍛錘的車(chē)間以及高溫車(chē)間的特殊部位等)，一般采用鋼屋架、鋼筋混凝土柱或全鋼結(jié)構(gòu)；其他大部分廠房均可采用混凝土結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)優(yōu)先采用裝配式和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房主要有兩種結(jié)構(gòu)類(lèi)型：排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)，如圖171所示。 圖17-1 鋼筋混凝土單層工業(yè)廠房的兩種基本類(lèi)型排架結(jié)構(gòu) 是由屋架(或屋面梁)、柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件組成，柱與屋架鉸接，與基礎(chǔ)剛接。根據(jù)生產(chǎn)工藝和使用要

4、求的不同，排架結(jié)構(gòu)可做成等高、不等高等多種形式（如圖17-2所示）；根據(jù)結(jié)構(gòu)的材料的不同，排架可分為：鋼鋼筋混凝土排架、鋼筋混凝土排架和鋼筋混凝土一磚排架。此類(lèi)結(jié)構(gòu)能承受較大的荷載作用，在冶金和機(jī)械工業(yè)廠房中廣泛應(yīng)用，其跨度可達(dá)30m，高度可達(dá)2030m，吊車(chē)噸位可達(dá)150t或150t以上。 a 等高兩跨廠房 b 不等高三跨廠房 c 鋸齒形柔性排架 d 常用單跨廠房 圖17-2 單跨與多跨排架 剛架結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 是梁與柱剛接，柱與基礎(chǔ)通常為鉸接。因梁、柱整體結(jié)合，故受荷載后，在剛架的轉(zhuǎn)折處將產(chǎn)生較大的彎矩，容易開(kāi)裂；另外，柱頂在橫梁推力的作用下，將產(chǎn)生相對(duì)位移，使廠房的跨度發(fā)生變化，故此類(lèi)結(jié)

5、構(gòu)的剛度較差，僅適用于屋蓋較輕的廠房或吊車(chē)噸位不超過(guò)lOt,跨度不超過(guò)lOm的輕型廠房或倉(cāng)庫(kù)等。本單元主要講述鋼筋混凝土鉸結(jié)排架結(jié)構(gòu)的單層廠房，這類(lèi)廠房的結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成如圖17-3所示。 圖17-3 單層廠房結(jié)構(gòu)組成 1-屋面板；2-天溝板；3-天窗架；4-屋架；5-托架；6-吊車(chē)梁；7-排架柱；8-抗風(fēng)柱；9-基礎(chǔ)；10-連系梁；11-基礎(chǔ)梁； 12-天窗架垂直支撐；13-屋架下弦橫向水平支撐；14-屋架端部垂直支撐；15-柱間支撐 【工學(xué)結(jié)合】參觀我院室內(nèi)運(yùn)動(dòng)館、大學(xué)生活動(dòng)中心等建筑物，分析它們的結(jié)構(gòu)組成。17.2 排架結(jié)構(gòu)的組成及傳力途徑 結(jié)構(gòu)組成 單層廠房由如圖17-3所示的屋面板、屋架

6、、吊車(chē)梁、連系梁、柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件組成。 1屋蓋結(jié)構(gòu) 屋蓋結(jié)構(gòu)分無(wú)檁和有檁兩種體系，前者由大型屋面板、屋面梁或屋架(包括屋蓋支撐)組成；后者由小型屋面板、檁條、屋架(包括屋蓋支撐)組成。屋蓋結(jié)構(gòu)有時(shí)還有天窗架、托架，其作用主要是維護(hù)和承重(承受屋蓋結(jié)構(gòu)的自重、屋面活載、雪載和其他荷載，并將這些荷載傳給排架柱)，以及采光和通風(fēng)等。2橫向平面排架 橫向平面排架由橫梁(屋面梁或屋架)和橫向柱列(包括基礎(chǔ))組成，它是廠房的基本承重結(jié)構(gòu)。廠房結(jié)構(gòu)承受的豎向荷載(結(jié)構(gòu)自重、屋面活載、雪載和吊車(chē)豎向荷載等)及橫向水平荷載(風(fēng)載和吊車(chē)橫向制動(dòng)力、地震作用)主要通過(guò)它將荷載傳至基礎(chǔ)和地基，如圖17-4所示。圖17

7、-4 單層廠房的橫向排架及受荷示意圖 3縱向平面排架 由縱向柱列(包括基礎(chǔ))、連系梁、吊車(chē)梁和柱間支撐等組成，其作用是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，并承受作用在山墻和天窗端壁并通過(guò)屋蓋結(jié)構(gòu)傳來(lái)的縱向風(fēng)載、吊車(chē)縱向水平荷載(如圖17-5所示)、縱向地震作用以及溫度應(yīng)力等。圖17-5 縱向排架示意圖 4吊車(chē)梁 簡(jiǎn)支在柱牛腿上，主要承受吊車(chē)豎向和橫向或縱向水平荷載，并將它們分別傳至橫向或縱向排架。5支撐 包括屋蓋和柱間支撐，其作用是加強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度，并保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件在安裝和使用階段的穩(wěn)定和安全，同時(shí)起傳遞風(fēng)載和吊車(chē)水平荷載或地震力的作用。6基礎(chǔ) 承受柱和基礎(chǔ)梁傳來(lái)的荷載并將它們傳至地基。7圍護(hù)

8、結(jié)構(gòu) 包括縱墻和橫墻(山墻)及由墻梁、抗風(fēng)柱(有時(shí)還有抗風(fēng)梁或抗風(fēng)桁架)和基礎(chǔ)梁等組成的墻架。這些構(gòu)件所承受的荷載，主要是墻體和構(gòu)件的自重以及作用在墻面上的風(fēng)荷載。 荷載及傳荷路線 作用在廠房上的荷載有可變荷載和永久荷載兩大類(lèi)。可變荷載又稱(chēng)活載，包括吊車(chē)豎向荷載，縱、橫向水平制動(dòng)力，屋面活荷載，風(fēng)荷載等。 永久荷載又稱(chēng)恒載，包括各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如屋面板、屋架等)的自重及各種制造層的重量等。橫向排架和縱向排架的傳力途徑如圖17-6所示：圖17-6 單層廠房主要荷載的傳遞路線 排架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容 排架結(jié)構(gòu)中主要的承重構(gòu)件是屋面板、屋架、吊車(chē)梁、柱和基礎(chǔ)。其中柱和基礎(chǔ)，一般需要通過(guò)計(jì)算確定。屋面板、屋

9、架、吊車(chē)梁以及其他大部分組成構(gòu)件均有標(biāo)準(zhǔn)圖或通用圖，可供設(shè)計(jì)時(shí)選用。因此，排架設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：1. 選用合適的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件； 2. 進(jìn)行各組成構(gòu)件的結(jié)構(gòu)布置； 3. 分析排架的內(nèi)力； 4. 為柱、牛腿及柱下基礎(chǔ)配筋； 5. 繪結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置圖以及柱和基礎(chǔ)的施工圖。 17.3 結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)布置包括屋蓋結(jié)構(gòu)（屋面板、天溝板、屋架、天窗架及其支撐等）布置；吊車(chē)梁、柱（包括抗風(fēng)柱）及柱間支撐等布置；圈梁、連系梁及過(guò)梁布置；基礎(chǔ)和基礎(chǔ)梁布置。 屋面板、屋架及其支撐、基礎(chǔ)梁等構(gòu)件，一般按所選用的標(biāo)準(zhǔn)圖的編號(hào)和相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行布置。柱和基礎(chǔ)則根據(jù)實(shí)際情況自行編號(hào)布置。下面就結(jié)構(gòu)布置中幾個(gè)主要問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明。 17

10、.3.1 柱網(wǎng)及變形縫的布置 1柱網(wǎng)布置 廠房承重柱(或承重墻)的縱向和橫向定位軸線，在平面上排列所形成的網(wǎng)格，稱(chēng)為柱網(wǎng)。柱網(wǎng)布置就是確定縱向定位軸線之間(跨度)和橫向定位軸線之間(柱距)的尺寸。確定柱網(wǎng)尺寸，既是確定柱的位置，同時(shí)也是確定屋面板、屋架和吊車(chē)梁等構(gòu)件的跨度并涉及到廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置。柱網(wǎng)布置恰當(dāng)與否，將直接影響廠房結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)合理性和先進(jìn)性，對(duì)生產(chǎn)使用也有密切關(guān)系。柱網(wǎng)布置的一般原則應(yīng)為：圖17-7 柱網(wǎng)布置示意圖 符合生產(chǎn)工藝要求；建筑平面和結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟(jì)合理；在廠房結(jié)構(gòu)形式和施工方法上具有先進(jìn)性和合理性；符合廠房建筑統(tǒng)一化基本規(guī)則的有關(guān)規(guī)定；適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展和技術(shù)革新的要求。 廠房

11、跨度在18m及以下時(shí)，應(yīng)采用3m的倍數(shù)；在18m以上時(shí)，應(yīng)采用6m的倍數(shù)。廠房柱距應(yīng)采用6m或6m的倍數(shù)（如圖17-7所示）。當(dāng)工藝布置和技術(shù)經(jīng)濟(jì)有明顯的優(yōu)越性時(shí)，亦可采用21m、27m、33m的跨度和9m或其他柱距。 目前，從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、材料消耗、施工條件等方面來(lái)衡量，一般的，特別是高度較低的廠房，采用6m柱距比12m柱距優(yōu)越。 但從現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，擴(kuò)大柱距，對(duì)增加車(chē)間有效面積，提高設(shè)備布置和工藝布置的靈活性，機(jī)械化施工中減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)量和加快施工進(jìn)度等，都是有利的。當(dāng)然，由于構(gòu)件尺寸增大，也給制作、運(yùn)輸和吊裝帶來(lái)不便。12m柱距是6m柱距的擴(kuò)大模數(shù)，在大小車(chē)間相結(jié)合時(shí)，兩者可配合使

12、用。此外，12m柱距可以利用現(xiàn)有設(shè)備做成6m屋面板系統(tǒng)(有托架梁)；當(dāng)條件具備時(shí)又可直接采用12m屋面板(無(wú)托架梁)。所以，在選擇12m柱距和9m柱距時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用前者。2變形縫 變形縫包括伸縮縫、沉降縫和防震縫三種。a 雙柱式(橫向伸縮縫) b 滾軸式(縱向伸縮縫)圖17-8 單層廠房伸縮縫的構(gòu)造 如果廠房長(zhǎng)度和寬度過(guò)大，當(dāng)氣溫變化時(shí)，將使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，嚴(yán)重的可將墻面、屋面等拉裂，影響使用。為減小廠房結(jié)構(gòu)中的溫度應(yīng)力，可設(shè)置伸縮縫，將廠房結(jié)構(gòu)分成幾個(gè)溫度區(qū)段。伸縮縫應(yīng)從基礎(chǔ)頂面開(kāi)始，將兩個(gè)溫度區(qū)段的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全分開(kāi)。并留出一定寬度的縫隙，使上部結(jié)構(gòu)在氣溫變化時(shí)，水平方向可以

13、自由地發(fā)生變形（如圖17-8所示）。溫度區(qū)段的形狀，應(yīng)力求簡(jiǎn)單，并應(yīng)使伸縮縫的數(shù)量最少。溫度區(qū)段的長(zhǎng)度(伸縮縫之間的距離)，取決于結(jié)構(gòu)類(lèi)型和溫度變化情況?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距作了規(guī)定，當(dāng)廠房的伸縮縫間距超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算溫度應(yīng)力。 在一般單層廠房中可不做沉降縫，只有在特殊情況下才考慮設(shè)置，如廠房相鄰兩部分高度相差很大(如10m以上)、兩跨間吊車(chē)起重量相差懸殊，地基承載力或下臥層土質(zhì)有較大差別，或廠房各部分的施工時(shí)間先后相差很長(zhǎng)，土壤壓縮程度不同等情況。沉降縫應(yīng)將建筑物從屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開(kāi)，以使在縫兩邊發(fā)生不同沉降時(shí)不致?lián)p壞整個(gè)建筑物。沉降縫可兼作伸縮縫。 防震縫

14、是為了減輕廠房地震災(zāi)害而采取的有效措施之一。當(dāng)廠房平、立面布置復(fù)雜或結(jié)構(gòu)高度或剛度相差很大，以及在廠房側(cè)邊建生活間、變電所、爐子間等附屬建筑時(shí)，應(yīng)設(shè)置防震縫將相鄰部分分開(kāi)。地震區(qū)的廠房，其伸縮縫和沉降縫均應(yīng)符合防震縫的寬度要求。 支撐的作用和布置原則 在裝配式鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)中，支撐雖非主要的構(gòu)件，但卻是連系主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件以構(gòu)成整體的重要組成成分。實(shí)踐證明，如果支撐布置不當(dāng)，不僅會(huì)影響廠房的正常使用，甚至可能引起工程事故，所以應(yīng)予以足夠的重視。 下面主要講述各類(lèi)支撐的作用和布置原則，至于具體布置方法及與其他構(gòu)件的連接構(gòu)造，可參閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖集。 1屋蓋支撐 屋蓋支撐包括設(shè)置在屋面梁(屋架)間

15、的垂直支撐、水平系桿以及設(shè)置在上、下弦平面內(nèi)的橫向支撐和通常設(shè)置在下弦水平面內(nèi)的縱向水平支撐。 (1)屋面梁(屋架)間的垂直支撐及水平系桿。 垂直支撐和下弦水平系桿是用以保證屋架的整體穩(wěn)定(抗傾覆)以及防止在吊車(chē)工作時(shí)(或有其他振動(dòng)荷載)屋架下弦的側(cè)向顫動(dòng)。上弦水平系桿則用以保證屋架上弦或屋面梁受壓翼緣的側(cè)向穩(wěn)定(防止局部失穩(wěn))。 當(dāng)屋面梁(或屋架)的跨度18m時(shí)，應(yīng)在第一或第二柱間設(shè)置端部垂直支撐并在下弦設(shè)置通長(zhǎng)水平系桿；當(dāng)18m，且無(wú)天窗時(shí)，可不設(shè)垂直支撐和水平系桿；僅對(duì)梁支座進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算即可。當(dāng)為梯形屋架時(shí)，除按上述要求處理外，必須在伸縮縫區(qū)段兩端第一或第二柱間內(nèi)，在屋架支座處設(shè)置端部

16、垂直支撐。(2)屋面梁(屋架)間的橫向支撐。 上弦橫向支撐的作用是：構(gòu)成剛性框，增強(qiáng)屋蓋整體剛度，保證屋架上弦或屋面梁上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定，同時(shí)將抗風(fēng)柱傳來(lái)的風(fēng)力傳遞到(縱向)排架柱頂。 當(dāng)屋面采用大型屋面板，并與屋面梁或屋架有三點(diǎn)焊接，并且屋面板縱肋間的空隙用C20細(xì)石混凝土灌實(shí)，能保證屋蓋平面的穩(wěn)定并能傳遞山墻風(fēng)力時(shí)，則認(rèn)為可起上弦橫向支撐的作用，這時(shí)不必再設(shè)置上弦橫向支撐。凡屋面為有檁體系，或山墻風(fēng)力傳至屋架上弦而大型屋面板的連接又不符合上述要求時(shí)，則應(yīng)在屋架上弦平面的伸縮縫區(qū)段內(nèi)兩端各設(shè)一道上弦橫向支撐，當(dāng)天窗通過(guò)伸縮縫時(shí)，應(yīng)在伸縮縫處天窗缺口下設(shè)置上弦橫向支撐。 下弦橫向水平支撐的作用是

17、：保證將屋架下弦受到的水平力傳至(縱向)排架柱頂。故當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車(chē)或受有其他水平力，或抗風(fēng)柱與屋架下弦連接，抗風(fēng)柱風(fēng)力傳至下弦時(shí)，則應(yīng)設(shè)置下弦橫向水平支撐。(3)屋面梁(屋架)間的縱向水平支撐。 下弦縱向水平支撐是為了提高廠房剛度，保證橫向水平力的縱向分布，增強(qiáng)排架的空間工作性能而設(shè)置的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)廠房跨度、跨數(shù)和高度，屋蓋承重結(jié)構(gòu)方案，吊車(chē)噸位及工作制等因素考慮在下弦平面端節(jié)點(diǎn)中設(shè)置。如廠房還設(shè)有橫向支撐時(shí)，則縱向支撐應(yīng)盡可能同橫向支撐形成封閉支撐體系(如圖17-9a所示)；當(dāng)設(shè)有托架時(shí)，必須設(shè)置縱向水平支撐（如圖17-9b所示)；如果只在部分柱間設(shè)有托架，則必須在設(shè)有托架的柱間和

18、兩端相鄰的一個(gè)柱間設(shè)置縱向水平支撐（如圖17-9c所示)，以承受屋架傳來(lái)的橫向風(fēng)力。a 下部縱橫向支撐形成封閉支撐體系 b 設(shè)有托架的縱向水平支撐 c 部分柱間設(shè)有托架 圖17-9 各類(lèi)支撐平面圖 1-下弦橫向水平支撐；2-下弦縱向水平支撐；3-托梁 2柱間支撐 柱間支撐的作用主要是提高廠房的縱向剛度和穩(wěn)定性。對(duì)于有吊車(chē)的廠房，柱間支撐分上部和下部?jī)煞N，前者位于吊車(chē)梁上部，用以承受作用在山墻上的風(fēng)力并保證廠房上部的縱向剛度；后者位于吊車(chē)梁下部，承受上部支撐傳來(lái)的力和吊車(chē)梁傳來(lái)的吊車(chē)縱向制動(dòng)力，并把它們傳至基礎(chǔ)，如圖17-5所示。 一般單層廠房，凡屬下列情況之一者，應(yīng)設(shè)置柱間支撐： (1)設(shè)有臂

19、式吊車(chē)或3t及大于3t的懸掛式吊車(chē)時(shí)。 (2)吊車(chē)工作級(jí)別為A6A8或吊車(chē)工作級(jí)別為A1A5且在10t或大于10t時(shí)； (3)廠房跨度在18m及大于18m或柱高在8m以上時(shí)； (4)縱向柱的總數(shù)在7根以下時(shí)； (5)露天吊車(chē)棧橋的柱列。 當(dāng)柱間內(nèi)設(shè)有強(qiáng)度和穩(wěn)定性足夠的墻體，且其與柱連接緊密能起整體作用，同時(shí)吊車(chē)起重量較小(50時(shí)，可不設(shè)柱間支撐。柱間支撐應(yīng)設(shè)在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央的柱問(wèn)。這樣有利于在溫度變化或混凝土收縮時(shí)，廠房可自由變形，而不致發(fā)生較大的溫度或收縮應(yīng)力。 當(dāng)柱頂縱向水平力沒(méi)有簡(jiǎn)捷途徑傳遞時(shí)，則必須設(shè)置一道通長(zhǎng)的縱向受壓水平系桿(如連系梁)。柱間支撐桿件應(yīng)與吊車(chē)梁分離，以免

20、受吊車(chē)梁豎向變形的影響。 柱間支撐宜用交叉形式，交叉傾角通常在350550之間（如圖17-10a所示）。當(dāng)柱間因交通、設(shè)備布置或柱距較大而不宜或不能采用交叉式支撐時(shí)，可采用圖17-10b所示的門(mén)架式支撐。柱間支撐一般采用鋼結(jié)構(gòu)，桿件截面尺寸應(yīng)經(jīng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。 抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過(guò)梁和基礎(chǔ)梁的作用及布置原則 1抗風(fēng)柱 a 交叉支撐 b 門(mén)架支撐 圖17-10 柱間支撐的形式 單層廠房的端墻(山墻)，受風(fēng)面積較大，一般需要設(shè)置抗風(fēng)柱將山墻分成幾個(gè)區(qū)格，使墻 面受到的風(fēng)載一部分(靠近縱向柱列的區(qū)格)直接傳至縱向柱列，另一部分則經(jīng)抗風(fēng)柱下端直接傳至基礎(chǔ)和經(jīng)上端通過(guò)屋蓋系統(tǒng)傳至縱向柱列。 當(dāng)廠房

21、高度和跨度均不大(如柱頂在8m以下，跨度為912m)時(shí)，可在山墻設(shè)置磚壁柱作為抗風(fēng)柱；當(dāng)高度和跨度較大時(shí)，一般都設(shè)置鋼筋混凝土抗風(fēng)柱，柱外側(cè)再貼砌山墻。在很高的廠房中，為不使抗風(fēng)柱的截面尺寸過(guò)大，可加設(shè)水平抗風(fēng)梁或鋼抗風(fēng)桁架（如圖17-11a所示)，作為抗風(fēng)柱的中間鉸支點(diǎn)。 抗風(fēng)柱一般與基礎(chǔ)剛接，與屋架上弦鉸接，根據(jù)具體情況，也可與下弦鉸接或同時(shí)與上、下弦鉸接?？癸L(fēng)柱與屋架連接必須滿(mǎn)足兩個(gè)要求：一是在水平方向必須與屋架有可靠的連接以保證有效地傳遞風(fēng)載；二是在豎向允許兩者之間有一定相對(duì)位移的可靠性，以防廠房與抗風(fēng)柱沉降不均勻時(shí)產(chǎn)生不利影響。所以，抗風(fēng)柱和屋架一般采用豎向可以移動(dòng)，水平向又有較大剛

22、度的彈簧板連接（如圖17-11b所示)；如廠房沉降較大時(shí)，則宜采用螺栓連接（如圖17-11c所示)。 圖17-11 抗風(fēng)柱及連接示意圖 1-錨拉鋼筋；2-抗風(fēng)柱；3-吊車(chē)梁；4-抗風(fēng)梁； 5-散水坡；6-基礎(chǔ)梁；7-屋面縱筋或檁條；8-彈簧板；9-屋架上弦； 10-柱中預(yù)埋件；11-螺栓；12-加勁板；13-長(zhǎng)圓孔；14-硬木塊 2圈梁、連系梁、過(guò)梁和基礎(chǔ)梁 當(dāng)用磚作為廠房圍護(hù)墻時(shí)，一般要設(shè)置圈梁、連系梁、過(guò)梁及基礎(chǔ)梁。 圈梁的作用 是將墻體同廠房柱箍在一起，以加強(qiáng)廠房的整體剛度，防止由于地基的不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載引起對(duì)廠房的不利影響。圈梁設(shè)置于墻體內(nèi)，和柱連接僅起拉結(jié)作用。圈梁不承受墻體

23、重量，所以柱上不設(shè)置支承圈梁的牛腿。圈梁的布置與墻體高度、對(duì)廠房剛度的要求以及地基情況有關(guān)。 對(duì)于一般單層廠房，可參照下述原則布置：對(duì)無(wú)橋式吊車(chē)的廠房，當(dāng)墻厚240mm，檐高為58m時(shí)，應(yīng)在檐口附近布置一道，當(dāng)檐高大于8m時(shí)，宜增設(shè)一道；對(duì)有橋式吊車(chē)或有極大振動(dòng)設(shè)備的廠房，除在檐口或窗頂布置外，尚宜在吊車(chē)梁處或墻中適當(dāng)位置增設(shè)一道，當(dāng)外墻高度大于15m時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。 圈梁應(yīng)連續(xù)設(shè)置在墻體的同一平面上，并盡可能沿整個(gè)建筑物形成封閉狀。當(dāng)圈梁被門(mén)窗洞口切斷時(shí)，應(yīng)在洞口上部墻體中設(shè)置一道附加圈梁(過(guò)梁)，其截面尺寸不應(yīng)小于被切斷的圈梁。兩者搭接長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求要求。連系梁的作用 是連系縱向柱列

24、，以增強(qiáng)廠房的縱向剛度并傳遞風(fēng)載到縱向柱列。此外，連系梁還承受其上部墻體的重量。連系梁通常是預(yù)制的，兩端擱置在柱牛腿上，其連接可采用螺栓連接或焊接連接。過(guò)梁的作用是承托門(mén)窗洞口上部墻體重量。 在進(jìn)行廠房結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)盡可能將圈梁，連系梁和過(guò)梁結(jié)合起來(lái)，以節(jié)約材料、簡(jiǎn)化施工，使一個(gè)構(gòu)件在一般廠房中，能起到兩種或三種構(gòu)件的作用。通常用基礎(chǔ)梁來(lái)承托圍護(hù)墻體的重量，而不另做墻基礎(chǔ)?；A(chǔ)梁底部距土壤表面應(yīng)預(yù)留lOOmm的空隙，使梁可隨柱基礎(chǔ)一起沉降。當(dāng)基礎(chǔ)梁下有凍脹性土?xí)r，應(yīng)在梁下鋪設(shè)一層干砂、碎磚或礦渣等松散材料，并預(yù)留50150mm的空隙，這可防止土壤凍結(jié)膨脹時(shí)將梁頂裂?；A(chǔ)梁與柱一般不要求連接，將

25、基礎(chǔ)梁直接放置在柱基礎(chǔ)杯口上或當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深時(shí)，放置在基礎(chǔ)上面的混凝土墊塊上，如圖17-12所示。施工時(shí)，基礎(chǔ)梁支承處應(yīng)座漿。圖17-12 基礎(chǔ)梁的位置(單位：mm) 當(dāng)廠房不高、地基比較好、柱基礎(chǔ)又埋得較淺時(shí)，也可不設(shè)基礎(chǔ)梁而做磚石或混凝土墻基礎(chǔ)。 連系梁、過(guò)梁和基礎(chǔ)梁的選用，均可查國(guó)標(biāo)、省標(biāo)或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)圖集。 17.4 單層廠房柱 柱的形式 單層廠房柱的形式很多，常用的見(jiàn)圖17-13所示，分為下列幾種： 矩形截面柱： 如圖17-l3a所示，其外形簡(jiǎn)單，施工方便，但自重大，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差，主要用于截面高度h700mm的偏壓柱。形柱： 如圖17-l3b所示，能較合理地利用材料，在單層廠房中應(yīng)用較多，

26、已有全國(guó)通用圖集可供設(shè)計(jì)者選用。但當(dāng)截面高度h1600mm后，自重較大，吊裝較困難，故使用范圍受到一定限制。圖17-1 柱的形式a 矩形截面柱；b I形柱；c 平腹桿雙肢柱；d 斜腹桿雙肢柱；e 管柱 雙肢柱： 如圖17-13c、d所示，可分為平腹桿與斜腹桿兩種。前者構(gòu)造簡(jiǎn)單，制造方便，在一般情況下受力合理，且腹部整齊的矩形孔洞便于布置工藝管道，故應(yīng)用較廣泛。當(dāng)承受較大水平荷載時(shí)，宜采用具有桁架受力特點(diǎn)的斜腹桿雙肢柱。雙肢柱與形柱相比，自重較輕，但整體剛度較差，構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量稍多。管柱： 如圖17-l3e所示，可分為圓管和方管(外方內(nèi)圓)混凝土柱，以及鋼管混凝土柱三種。前兩種采用離心法生產(chǎn)，

27、質(zhì)量好，自重輕，但受高速離心制管機(jī)的限制，且節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較復(fù)雜；后一種利用方鋼管或圓鋼管內(nèi)澆膨脹混凝土后，可形成自應(yīng)力(預(yù)應(yīng)力)鋼管混凝土柱，可承受較大荷載作用。單層廠房柱的形式雖然很多、但在同一工程中，柱型及規(guī)格宜統(tǒng)一，以便為施工創(chuàng)造有利條件。通常應(yīng)根據(jù)有無(wú)吊車(chē)、吊車(chē)規(guī)格、柱高和柱距等因素，做到受力合理、模板簡(jiǎn)單、節(jié)約材料、維護(hù)簡(jiǎn)便，同時(shí)要因地制宜，考慮制作、運(yùn)輸、吊裝及材料供應(yīng)等具體情況。一般可按柱截面高度h參考以下原則選用： 當(dāng)h500mm時(shí)，采用矩形。 當(dāng)600h800mm時(shí)，采用矩形或形。 當(dāng)900h1200mm時(shí)，采用形。 當(dāng)1300h1500mm時(shí)，采用形或雙肢柱。當(dāng)h1 600mm

28、時(shí)，采用雙肢柱。柱高h(yuǎn)可按表17-1確定，柱的常用截面尺寸，邊柱查表17-2，中柱查表17-3。對(duì)于管柱或其他柱型可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和工程具體條件選用。 表171 6m柱距可不做剛度驗(yàn)算的柱截面最小尺寸 項(xiàng) 目 簡(jiǎn) 圖 適用條件 截面高度 截面寬度 無(wú)吊車(chē) 廠房 單跨 多跨 有吊車(chē) 廠房 G10tG=1520t10m 12m G=30t10m 12m G=50t11m 13m G=75100t12m 14m 露天吊 車(chē)棧橋 G 10tG =1530tG =50t 注：1表中G為吊車(chē)起重量；r為管柱單管回轉(zhuǎn)半徑；d為單管外徑。 2. 有吊車(chē)廠房表中數(shù)值適用于重級(jí)工作制，當(dāng)為中級(jí)工作制時(shí)截面高度h可乘以系

29、數(shù)0.95。 3屋蓋為有檁體系，且無(wú)下弦縱向水平支撐時(shí)柱截面高度宜適當(dāng)增大。 4. 當(dāng)柱截面為平腹桿雙肢柱及斜腹桿雙肢柱時(shí)柱截面高度h應(yīng)分別乘以系數(shù)1.1及1.05。 表17-2 單層廠房邊柱常用截面（mm） 吊車(chē)起重量（t） 軌頂標(biāo)高 （m） 6m柱距 12m柱距 上柱 下柱 上柱 下柱 567.8矩400400矩400400矩400400400700100100108.4矩400400400700100100（矩400600） 矩40040040080015010010.2矩400400400800150100（400700100100） 矩40040040090015010015208.

30、4矩400400400900150100（400800150100） 矩4004004001000150100（400900150100） 10.2矩4004004001000150100（400900150100） 矩4004004001100150100（4001000150100） 12.0矩5004005001000200120（500900150120） 矩5004005001000200120（500900200120） 30/510.2矩500500(矩400500)5001000200120（4001000150100） 矩5005005001100200120（5001200

31、200120） 12.0矩5005005001100200120（5001000200120） 矩5005005001200200120（5001100200120） 14.4矩6005006001200200120矩6005006001300200120（6001200200120） 50/1010.2矩5006005001200200120（5001100200120） 矩5006005001400200120（5001200200120） 12.0矩5006005001300200120（5001200200120） 矩500600500140020012014.0矩6006006001

32、400200120矩600600雙6001600300（6001400200120） 75/2012.0矩6009006001400200120矩600900雙6001800300（雙6001600300） 14.4矩600900雙6001600300矩600900雙6002000350 （雙6001600300） 16.2矩700900雙7001800300矩700900雙7002000250100/2012.0矩600900雙6001600300矩600900雙6002000350（雙6001800300） 14.4矩600900雙6001800300（雙6001600300） 矩6009

33、00雙6002200350（雙6002000350） 16.2矩700900雙7002000350矩700900雙7002200350注：剛度控制的截面。 表17-3 單層廠房中柱常用截面（mm） 吊車(chē)起重量（t） 軌頂標(biāo)高 （m） 6m柱距 12m柱距 上柱 下柱 上柱 下柱 567.8矩400600矩400600矩400600矩400600108.410.2矩400600矩400600400800100100400900150100矩500600矩5006005001100200120500110020012015208.410.212.0矩400600矩400600矩5006004009

34、00150100（400800150100） 4001000150100（400800150100） 5001000150120矩500600矩500600矩500600雙5001600300雙5001600300雙500160030030/510.212.014.4矩500600矩500600矩600600500110020012050012002001206001200200120矩500700矩500700矩600700雙5001600300雙5001600300雙600160030050/1010.212.014.4矩500700矩500700矩60070050013002001205

35、0014002001206001400200120矩600700矩600700矩600700雙6001800300雙6001800300雙600180030070/2012.014.416.2矩600900矩600900矩700900雙6002000350雙6002000350雙7002000350矩600900矩600900矩700900雙6002000350雙6002000350雙6002000350100/2012.014.416.2矩600900矩600900矩700900雙6002000350雙6002000350雙7002000350矩600900矩600900矩700900雙60

36、02000350雙6002200350雙7002200350 柱的設(shè)計(jì) 柱的設(shè)計(jì)一般包括確定柱截面尺寸、截面配筋設(shè)計(jì)、構(gòu)造、繪制施工圖等。當(dāng)有吊車(chē)時(shí)還需要進(jìn)行牛腿設(shè)計(jì)。 表17-4 采用剛性屋蓋的單層工業(yè)廠房和露天吊車(chē)棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度0項(xiàng) 次 柱的類(lèi)型 排架方向 垂直排架方向 有柱間支撐 無(wú)柱間支撐 1無(wú)吊車(chē)廠房柱 單跨 1.5 1.0 1.2 兩跨及多跨 1.25 1.0 1.2 2有吊車(chē)廠房柱 上柱 2.0u 1.25u 1.5u 下柱 1.01 0.81 1.01 3露天吊車(chē)和棧橋柱 2.01 1.01 注：從基礎(chǔ)頂面算起的柱全高； 1從基礎(chǔ)頂面至裝配式吊車(chē)梁底面或現(xiàn)澆式吊車(chē)梁頂面的柱下

37、部高度； u從裝配式吊車(chē)梁底面或從現(xiàn)澆式吊車(chē)梁頂面算起的柱上部高度。 表中有吊車(chē)廠房排架柱的計(jì)算長(zhǎng)度，當(dāng)計(jì)算中不考慮吊車(chē)荷載時(shí)，可按無(wú)吊車(chē)廠房的計(jì)算長(zhǎng)度 采用；但上柱的計(jì)算長(zhǎng)度仍按有吊車(chē)廠房采用。 1截面尺寸 使用階段柱截面尺寸除應(yīng)保證具有足夠的承載力外，還應(yīng)有一定的剛度以免造成廠房橫向和縱向變形過(guò)大，發(fā)生吊車(chē)輪和軌道的過(guò)早磨損，影響吊車(chē)正常運(yùn)行或?qū)е聣臀萆w產(chǎn)生裂縫，影響廠房的使用。柱的截面尺寸可按表17-117-3確定。 形柱的翼緣高度不宜小于120mm，腹板厚度不應(yīng)小于100mm，當(dāng)處于高溫或侵蝕性環(huán)境中，翼緣和腹板的尺寸均應(yīng)適當(dāng)增大。形柱的腹板可以開(kāi)孔洞，當(dāng)孔洞的橫向尺寸小于柱截面高度

38、的一半，豎向尺寸小于相鄰兩孔洞中距的一半時(shí)，柱的剛度可按實(shí)腹工形柱計(jì)算，承載力計(jì)算時(shí)應(yīng)扣除孔洞的削弱部分。當(dāng)開(kāi)孔尺寸超過(guò)上述范圍時(shí)，則應(yīng)按雙肢柱計(jì)算。2截面配筋設(shè)計(jì) 根據(jù)排架計(jì)算求得的控制截面的最不利內(nèi)力組合M、N和V，按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行截面配筋計(jì)算。由于柱截面在排架方向有正反方向相近的彎矩，并避免施工中主筋放錯(cuò)，一般采用對(duì)稱(chēng)配筋。采用剛性屋蓋的單層廠房柱和露天棧橋柱的計(jì)算長(zhǎng)度0可按表17-4取用。3吊裝運(yùn)輸階段的驗(yàn)算 單層廠房施工時(shí)，往往采用預(yù)制柱，現(xiàn)場(chǎng)吊裝裝配，故柱經(jīng)歷運(yùn)輸、吊裝工作階段。柱在吊裝運(yùn)輸時(shí)的受力狀態(tài)與其使用階段不同，故應(yīng)進(jìn)行施工階段的承載力及裂縫寬度驗(yàn)算。 圖17-11 柱的

39、吊裝驗(yàn)算 吊裝時(shí)柱的混凝土強(qiáng)度一般按設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70考慮，當(dāng)?shù)跹b驗(yàn)算要求高于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70方可吊裝時(shí)，應(yīng)在設(shè)計(jì)圖上予以說(shuō)明。 如圖17-11所示，吊點(diǎn)一般設(shè)在變階處，故應(yīng)按圖中的11、22、33三個(gè)截面進(jìn)行吊裝時(shí)的承載力和裂縫寬度的驗(yàn)算。驗(yàn)算時(shí)，柱自重采用設(shè)計(jì)值，并乘以動(dòng)力系數(shù)1.5。 承載力驗(yàn)算時(shí)，考慮到施工荷載下的受力狀態(tài)為臨時(shí)性質(zhì)，安全等級(jí)可降一級(jí)使用。裂縫寬度驗(yàn)算時(shí)，可采用受拉鋼筋應(yīng)力為 （17-1） 求出S后，可按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理確定裂縫寬度是否滿(mǎn)足要求。當(dāng)變階處柱截面驗(yàn)算鋼筋不滿(mǎn)足要求時(shí)，可在該局部區(qū)段附加配筋。運(yùn)輸階段的驗(yàn)算，可根據(jù)支點(diǎn)位置，按上述方法進(jìn)行。 牛腿與預(yù)埋件設(shè)計(jì) 單

40、層廠房排架柱一般都帶有短懸臂(牛腿)以支承吊車(chē)梁、屋架及連系梁等，并在柱身不同標(biāo)高處設(shè)有預(yù)埋件，以便和上述構(gòu)件及各種支撐進(jìn)行連接，如圖17-12所示。下面分別就牛腿和預(yù)埋件的設(shè)計(jì)進(jìn)行討論。 a 邊柱牛腿 b 中柱牛腿 c 支撐屋架牛腿 圖17-12 幾種常見(jiàn)的牛腿形式 1牛腿的設(shè)計(jì) (1)牛腿的受力特點(diǎn)，破壞形態(tài)與計(jì)算簡(jiǎn)圖 圖 17-13 牛腿的光彈試驗(yàn) 如圖17-13所示環(huán)氧樹(shù)脂牛腿模型(ah0=0.5)的光彈試驗(yàn)結(jié)果，其中牛腿指的是其上荷載FV的作用點(diǎn)至下柱邊緣的距離ah0。(短懸臂梁的有效高度)的短懸臂梁。它的受力性能與一般的懸臂梁不同，屬變截面深梁。從圖中可看出，主拉應(yīng)力的方向基本上與

41、牛腿的上表面平行，且分布較均勻；主壓應(yīng)力則主要集中在從加載點(diǎn)到牛腿下部轉(zhuǎn)角點(diǎn)的連線附近，這與一般懸臂梁有很大的區(qū)別。 試驗(yàn)表明，在吊車(chē)的豎向和水平荷載作用下，隨ah0值的變化，牛腿呈現(xiàn)出下列幾種破壞形態(tài)，如圖17-14所示。 當(dāng)ah00.1時(shí)，發(fā)生剪切破壞；當(dāng)ah0=0.10.75時(shí)，發(fā)生斜壓破壞；當(dāng)ah00.75時(shí)， 發(fā)生彎壓破壞；當(dāng)牛腿上部由于加載板太小而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足時(shí)，發(fā)生局壓破壞。a 剪切破壞 b 斜壓破壞 c 斜壓破壞 d 彎壓破壞 e 局部破壞 (ah00.1)( ah0=0.l0.75)( ah0=0.10.75)( ah00.75)圖 17-14 牛腿的各種破壞形態(tài) 常用

42、牛腿的ah00.10.75，其破壞形態(tài)為斜壓破壞。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的破壞特征是：隨著荷載增加，首先牛腿上表面與上柱交接處出現(xiàn)垂直裂縫，但它始終開(kāi)展很小(當(dāng)配有足夠受拉鋼筋時(shí))，對(duì)牛腿的受力性能影響不大，當(dāng)荷載增至4060的極限荷載時(shí)，在加載板內(nèi)側(cè)附近出現(xiàn)斜裂縫（如圖17-14b），并不斷發(fā)展；當(dāng)荷載增至7080的極限荷載時(shí)，在裂縫的外側(cè)附近出現(xiàn)大量短小斜裂縫；隨荷載繼續(xù)增加，當(dāng)這些短小斜裂縫相互貫通時(shí)，混凝土剝落崩出，表明斜壓主壓應(yīng)力已達(dá)fC，牛腿即破壞。也有少數(shù)牛腿在斜裂縫發(fā)展到相當(dāng)穩(wěn)定后，突然從加載板外側(cè)出現(xiàn)一條通長(zhǎng)斜裂縫(如圖17-14c)，然后隨此斜裂縫的開(kāi)展，牛腿破壞。破壞時(shí)，牛腿上部的縱向

43、水平鋼筋像桁架的拉桿一樣，從加載點(diǎn)到周定端的整個(gè)長(zhǎng)度上，其應(yīng)力近于均勻分布，并達(dá)到fy。根據(jù)上述破壞形態(tài)，ah0=0.10.75的牛腿可簡(jiǎn)化成圖17-15所示的一個(gè)以縱向鋼筋為拉桿，混凝土斜撐為壓桿的蘭角形桁架，這即為牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖。圖17-15 牛腿的計(jì)算簡(jiǎn)圖(2)牛腿尺寸的確定 牛腿的寬度與柱寬相同。牛腿的高度h是按抗裂要求確定的。因牛腿負(fù)載很大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使其在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫。由上述受力分析可知，影響牛腿第一條斜裂縫出現(xiàn)的主要參數(shù)是剪跨比ah0、水平荷載Fhk與豎向荷載Fvk的值。根據(jù)試驗(yàn)回歸分析，可得以下計(jì)算公式: (17-2) 圖17-16 牛腿尺寸構(gòu)造要求 式中：Fvk作用于牛

44、腿頂部按荷載特效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的豎向力值； Fhk作用于牛腿頂部按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的水平拉力值； 裂縫控制系數(shù)，對(duì)支撐吊車(chē)梁的牛腿，取=0.65；對(duì)其他牛腿，取=0.80； a 豎向力的作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離，此時(shí)應(yīng)考慮安裝偏差20mm；當(dāng)考慮安裝偏差后的豎向力作用點(diǎn)仍位于下柱截面以?xún)?nèi)時(shí)，取a = O； b 牛腿寬度； h。牛腿與下柱交接處的垂直截面的有效高度，h。= h1一as + ctga,當(dāng)a450時(shí)，取a = 450，c為下柱邊緣到牛腿外緣的水平長(zhǎng)度。 牛腿尺寸的構(gòu)造要求如圖17-16所示。 牛腿底面的傾角a不應(yīng)大于450,傾角a過(guò)大，會(huì)使折角處產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力集中(見(jiàn)圖17-1

45、3所示)或使斜裂縫(圖17-14所示)向牛腿斜面方向發(fā)展，這都會(huì)導(dǎo)致牛腿承載能力的降低。當(dāng)牛腿的懸挑長(zhǎng)度c100mm時(shí)，也可不做斜面，即取a = O (見(jiàn)圖17-12)。 牛腿的外邊緣高度h1，應(yīng)大于或等于h3，且不小于200mm。 為了防止保護(hù)層剝落，要求c170mm。 在豎向標(biāo)準(zhǔn)值Fvk的作用下，為防止牛腿產(chǎn)生局壓破壞，牛腿支承面上的局部壓應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)0.75fC，否則應(yīng)采取必要的措施，例如加置墊板以擴(kuò)大承壓面積，或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí),或設(shè)置鋼筋網(wǎng)等。(3)牛腿的配筋計(jì)算與構(gòu)造要求 牛腿的縱向受力鋼筋由承受豎向力所需的受拉鋼筋和承受水平拉力所需的水平錨筋組成，鋼筋的總面積AS，應(yīng)按下式計(jì)算

46、： (17-3) 式中：FV作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值； Fh作用在牛腿頂部的水平拉力設(shè)計(jì)值； a豎向力作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離，當(dāng)a0.3h0時(shí)，取a=0.3h0。 承受豎向力所需的縱向受力鋼筋的配筋率，按牛腿的有效截面計(jì)算，不應(yīng)小于0.2及0.45ftfy，也不宜大于0.6；其數(shù)量不宜少于4根，直徑不宜小于12mm?？v向受拉鋼筋的一端伸人柱內(nèi)，并應(yīng)具有足夠的錨固長(zhǎng)度a，其水平段長(zhǎng)度不小于0.4a，在柱內(nèi)的垂直長(zhǎng)度，除滿(mǎn)足錨固長(zhǎng)度a外，尚不小于15d，不大于22d；另一端沿牛腿外緣彎折，并伸人下柱150mm(如圖17-17所示)?？v向受拉鋼筋是拉桿，不得下彎兼作彎起鋼筋。 牛腿內(nèi)應(yīng)按構(gòu)造

47、要求設(shè)置水平箍筋及彎起鋼筋(如圖17-17所示)，它能起抑制裂縫的作用。 水平箍筋應(yīng)采用直徑612mm的鋼筋，在牛腿高度范圍內(nèi)均勻布置，間距100150mm。但在任何情況下，在上部導(dǎo)2/3 h0范圍內(nèi)的水平箍筋的總截面面積不宜小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的二分之一。圖17-17 牛腿配筋的構(gòu)造要求 當(dāng)牛腿的剪跨比ah00.3時(shí)，宜設(shè)置彎起鋼筋。彎起鋼筋宜用變形鋼筋，并應(yīng)配置在牛腿上部6至2之間主拉力較集中的區(qū)域（如圖1717所示），以保證充分發(fā)揮其作用。彎起鋼筋的截面面積Asb不宜小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的12，數(shù)量不少于2根，直徑不宜小于12mm。2預(yù)埋件設(shè)計(jì) 柱中的預(yù)埋件一般由

48、錨板(或型鋼)和對(duì)稱(chēng)于力作用線的直錨筋所組成。錨板尺寸及錨筋數(shù)量應(yīng)根據(jù)其不同的受力情況，分別進(jìn)行計(jì)算。 (1)錨筋計(jì)算。 如圖17-18a所示，由錨板和對(duì)稱(chēng)配置的直錨筋所組成的受力預(yù)埋件，其錨筋的總截面面積As，應(yīng)按下列原則計(jì)算： a 由錨板和對(duì)稱(chēng)配置的直錨筋組成的預(yù)埋件 b 由錨板和彎折錨筋組成的預(yù)埋件 圖17-18 預(yù)埋件示意圖當(dāng)有剪力、法向拉力和彎矩共同作用時(shí)，應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較大值： （17-4） （17-5） 當(dāng)有剪力、法向壓力和彎矩共同作用時(shí)，應(yīng)按下列兩個(gè)公式計(jì)算，并取其中的較大值： （17-6） （17-7）當(dāng)M0.4NZ時(shí)，取M=0.4NZ； 式中：ab錨板彎曲變形的折減系數(shù)； ar錨筋層數(shù)的影響系數(shù)；當(dāng)?shù)乳g距配置時(shí)：二層取1.0；三層取0.9；四層取0.85； av錨筋的受剪承載力系數(shù)； M彎矩設(shè)計(jì)值； V剪力設(shè)計(jì)值； N法向拉力和法向壓力設(shè)計(jì)值；法向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合N0.5A，此處A為錨板的面積。