牛腿配筋计算.doc

柱的计算长度和柱截面配筋计算框图在材料力学中,柱的计算长度按柱的支撑情况为不动铰、固定端、自由端而异。在一般情况下,可按单厂结构中柱的实际情况,推算出它的计算长度的大致范围。表 19-1 是《混凝土结构设计规范》( GB50010-2002 ) 规定的计算长度值。表 19-1 采用刚性屋盖的单层厂房排架柱的计算长度厂房类型柱的类型排架方向垂直排架方向有柱间支撑无柱间支撑无吊车厂房单跨 两跨及多跨 有吊车厂房上柱 下柱 注: H为基础顶至柱顶总高度;、分别为从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车梁顶面算起的上柱高度,和从基础顶面算起至装配式吊车梁底面或现浇式吊车梁顶面的下柱高度; ,当计算中不考虑吊车荷载时,可按无吊车厂房柱的计算长度采用; 但上柱计算长度仍按有吊车厂房采用。 *的值仅用于/≥ 情况,当/< 时,此值为 。算出后即可按第 8章相应公式算出柱截面偏心距增大系数值,并根据截面内力设计值( M、N)、柱截面尺寸参数( 、、、、、)、材料强度设计值( 、),用图 19-1 所示框图算出上、下柱各控制截面所需要的钢架面积和(=)。图 19-1 工形截面偏心受压柱(对称配筋)截面配筋计算框图(用于混凝土强度等级不超过 C50 情况) 柱的牛腿设计在柱支撑吊车梁、连续梁的部位设置牛腿(图 19-2a 阴影部分,牛腿宽一般与柱宽等同,牛腿根部截面高度为 h,有效高度为)。牛腿体积小、负荷大、应力状态复杂,所以在设计柱时必须十分重视牛腿设计, 保证它的承载力和抗裂要求。按照牛腿承受竖向荷载合力作用点至牛腿根部柱边缘的水平距离 a的不同,分为两种情况: a>时为长牛腿,按悬臂梁进行设计; a≤时为短牛腿,按本节讨论的方法设计。图 19-2 (a)短牛腿;( b)长牛腿 19-3 (a)。通过牛腿的加载试验进一步得到下列现象: 在 20%~ 40%极限荷载时,在上柱根部与牛腿交界处出现自上而下的竖向裂缝①(图 19-3b 、c、d);在大约 40%~ 60%极限荷载时,在加载垫板内侧附近产生第一条斜裂缝②;继续加载,随 a/的不同,牛腿产生不同的几种破坏形态: (1)当 1> a/ > 或纵筋配置偏少时,随着荷载的增加,斜裂缝②不断向受压区延伸,同时纵筋拉应力不断增加以至屈服,直到受压区混凝土压碎而破坏。这种现象被称为弯压破坏(图 19-3b )。(2)当 a/= ~ 时,随着荷载增加,斜裂缝②外侧出现许多短而细的斜裂缝③,意味着②、③间斜向主压应力超过混凝土抗压强度,直至混凝土剥落而破坏。有时不出现③而是在加载板下突然出现一条通长斜裂缝④而破坏。这些现象称为斜压破坏(图 19-3c 、d)。(3)当 a/ < 时,破坏发生于牛腿与柱边交接面上,表现为一系列大体平行的短斜裂缝,称为剪切破坏(图 19-3e )、除以上三种破坏形式外,还有因传力垫板过小、牛腿宽度过窄而发生的出现在牛腿顶面的局部破坏,因牛腿外侧截面高度过小以致由于存在竖向荷载和横向水平荷载