1.在弯矩基本不变的情况下,截面曲率激增,形成了一个能转动的“铰”,这种铰称为塑性铰,与理想铰区别:(1)理想铰不能承受任何弯矩,而塑性铰能承受基本不变的弯矩(2)理想铰集中为一点,塑性铰则有一定的长度(3)理想铰在两个方向都可产生无限的转动而塑性铰则是有限转动的单向铰只能在弯矩作用方向作有限的转动
2.抗风柱上端与屋架连接要求(1)在水平方向必须与屋架有可靠地连接以保证有效地风荷载(2)在竖向脱开且两者之间能允许一定的竖向相对位移,采用竖向可以移动水平向又有较大刚度的弹簧板连接
3.工业建筑的特点(1)满足生产工艺的要求(2)要有较大空间(3)要承受较大静动荷载(4)有良好的通风采光(5)采取特殊技术措施(6)各种管道安装(7)运输工具的通行问题(8)构件的标准化生产工厂化,施工机械化
4.单层厂房的组成(1)层盖墙体维护结构体系,层盖结构,墙体(外墙,抗风柱,基础梁,墙梁)(2)横向排架结构体系(3)纵向排架结构体系
5.单层厂房结构布置分平面尺寸和剖面尺寸。布置原则:1)生产及使用要求、生产发展、技术革新2)结构方案要具有先进性经济合理性3)符合《厂房建筑模数协调标准》GBJ6-86
6.圈梁的作用增强房屋的整体刚度,防止对地基的不均匀沉降或较大震动荷载对厂房的不利影响。圈梁宜连续的设在同一水平面上并形成封闭圈 7.牛腿的破坏形式:(1)剪切破坏(2)斜压破坏(3)弯压破坏
8.进行楼盖结构平面布置时应注意:受力合理、满足建筑要求、方便施工 9.调幅法计算等跨连续梁板
梁:M?an?g?q?l02 V?av?g?q?ln 均布荷载 M??am?G?Q?l0 V?nav?G?Q? 集中荷载 板:M?an?g?q?l02
10.不等跨连续梁(1)按荷载的最不利布置用弹性理论分别求出连续梁各控制截面的弯矩最大值Me(2)Me基础降低各支座截面的弯矩其调幅系数β不宜超过0.2(3)跨中截面的弯矩不宜调整,按最不利荷载布置由弹性理论计算(4)剪力按荷载最不利布置,由调整后的支座弯矩用静平衡条件计算也可按弹性理论计算 11.不等跨连续板(1)从较大跨度板开始从下面范围选取,
?g?p?l0?M??g?p?l0 中跨:?g?p?l0?M??g?p?l0
边跨:
14112016(2)由选取的跨中弯矩满足静力平衡条件来确定支座弯矩再以支座弯矩为已知由平衡条件确定邻跨跨中弯矩,再从跨中弯矩确定支座弯矩
12.超静定钢筋混凝土结构的塑性内力重分布阶段:第一过程主要发生在受拉混凝土开裂到第一个塑性铰形成之前,第二过程发生于第一个塑性绞形成以后直到形成机构、结构破坏 影响因素:(1)塑性铰的转动能力(2)斜截面受剪承载力(3)正常使用条件
13. 哪些情况不宜采用塑性内力重分布(1)在使用阶段不允许开裂的结构(2)直接承受动力和重复荷载的结构(3)预应力结构和二次受力叠合结构(4)要求有较高安全储备的结构
14. 考虑塑性内力重分布的优点(1)能正确的估计结构的承载力和使用阶段的变形裂缝(2)利用结构塑性内力重分布的特性合理调整钢筋布置,可以克服支座钢筋拥挤现象,简化配筋构造,方便混凝土浇捣,从而提高施工效率和质量(3)根据其规律,在一定条件和范围内可以为控制结构中的弯矩分布从而使设计得以简化(4)可以使结构在破坏时有较多的截面达到其承载力从而充分发挥结构的潜力,有效地节约材料
15.构件选用原则(1)根据荷载或负荷的限制条件(2)根据允许的最大内力(弯矩,剪力,轴力,扭矩)。根据设计条件计算某构件所得到的最大内力值≤标准图集中该构件允许的最大内力。 16.单层厂房的支撑作用:(1)保证结构构件的稳定与正常工作(2)增强厂房的整体稳定性和空间刚度(3)把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载以及水平地震作用传递到主要承重构件(4)保证在施工安装阶段结构构件稳定
17.有下列情况应设置柱间支撑(1)厂房内设有悬臂吊车或3t级以上悬挂吊车(2)厂房内有属于A6,A7,A8
工作级别的吊车(3)厂房跨度在8m以上或柱高
在8m以上(4)纵向柱列总数在7根以下(5)露天吊车栈桥的柱列
18.连系梁的作用联系纵向柱列增强厂房的纵向刚度并把风荷载传递到纵向柱列,承受上部墙体重力 19.支撑的作用:(1)保证厂房结构的纵向和横向水平刚度(2)在施工中和使用阶段保证结构构件的稳定性(3)将水平荷载传给主要承重结构和基础(4)为主体结构提供适当的侧向支撑点,改善它们的侧向稳定性
第十二章 1、单厂的结构形式
按材料分:混合结构、混凝土结构、钢结构。 按受力分:排架结构 刚架结构
2、单厂排架的结构组成与传力路线
屋盖结构:无檩体系(大型屋面板、屋(屋面梁)、屋盖支撑等):有檩体系:(小型屋面板、檩条、屋架)
横向排架: 横梁(屋架或屋面梁)横向柱列 基础(承受竖向荷载和横向水平荷载) 纵向排架: 纵向柱列 连系梁 吊车梁 柱间支撑 基础及基础梁(承受纵向水平荷载) 支撑围护结构体系 书P110
3、单厂的结构布置
1)柱网与定位轴线:柱网 纵向定位轴线 横向定位轴线 2)变形缝:伸缩缝、沉降缝和防震缝。
屋盖支撑(上弦、下弦支撑、水平系杆、垂直支撑) 天窗架支撑 柱间支撑(上柱柱间支撑、下柱柱间支撑)
4)抗风柱、圈梁、连系梁、过梁和基础梁
支撑的作用:保证构件的稳定性;增强结构的整体稳定性和空间刚度;传递纵向水平荷载;保证结构施工阶段的稳定性 4排架计算内容包括: P119
1)选取计算单元,确定计算简图 2)荷载计算 3)单种荷载下的内力计算 4)内力组合 5)柱、牛腿设计 6)基础设计
5排架计算基本假定:
1)柱与屋架或屋面梁铰接; 2)柱与基础固接 3)屋面梁或屋架没有轴向变形 4排架荷载分类及符号 恒载:屋盖自重F1 上柱自重F2 下柱自重F3 吊车梁及轨道零件自重F4 支承在外牛腿上的外围护结构重F5
活载:屋面活荷载F6 吊车荷载 竖向荷载Dmax、 和Dmin 水平荷载Tmax 风荷载q1、q2及 基本风压W0(kN/mm2)
风荷载标准值Wk (kN/mm2) Wk??Z?s?zw0μz 风压高度系数,与离地高度和地面粗糟程度有关。 -《荷载规范》。 风振系数βz。单厂:βz=1.0
μs风压体型系数,指风在建筑物表面所引起的实际压力(或吸力)与基本风压的比值;与 建筑物体型、尺寸及有关-《荷载规范》 5、各种荷载的计算 1)、恒载-按材料的重力密度和结构的尺寸算得。 2)、屋面活荷载-都按屋面的水平投影面积计算 积灰荷载+屋面均布活荷载和雪荷载的较大者。 3)、吊车荷载(计算)
6、排架柱的控制截面对构件配筋起控制作用截面。 7、确定最不利内力组合:
(1)恒载+任一活荷载 (2)恒载+0.9(任意两个或两个以上活荷载的组合) 8、荷载组合注意几点:
(1)内力组合不是荷载相加,而是相应内力叠加; (2)恒载必参加组合; (3) 每次组合以一种内力为组合目标决定荷载项的取舍;
(4)当取Nmax、Nmin为组合目标时,应使相应的M尽可能的大;
(5)风荷载由左风、右风两种,每次组合只取一种; (6)左向、右向,组合时只取一向; (7)对吊车荷载:有T必有D,有D未必有T; Dmax、Dmin同时存在。 9、牛腿分类:长牛腿,短牛腿 11、长牛腿破坏形态 1) 弯曲破坏: a/h0?0.752)剪切破坏 纯剪破坏 斜压破坏 斜拉破坏 a/h0?0.753) 局部受压破坏
注:牛腿上有竖向和水平荷载共同作用时,破坏形态相似。但抗裂度降低,承载力降低。 4.分层法计算结果的处理: ⑴ 分层计算所得的梁端弯矩即为框架梁的最后弯矩; ⑵ 框架柱端弯矩应由相邻两个开口刚架所得的同位置柱端弯矩叠加而得。 ⑶ 最后框架节点弯矩不平衡时,可对该结点不平衡弯矩进行一次分配,但不传递。 5.反弯点法的基本假定 ① 在进行各柱剪力分配时,认为梁与柱的线刚度之比为无限大; ① 柱的反弯点高度:认为除底层柱以外,其余各层柱的反弯点均在柱的中点。底层柱在距支座2/3层高处。 ③ 梁的弯矩可由节点平衡条件求出。 计算误差表现在:
1.柱的侧向刚度按两端固定柱计算不准确,不能将梁视为柱的不动铰支座;
2.柱的反弯点位置将受到与之相关的上下梁、上下层的影响,不能简单认为在柱的中央。
12、牛腿设计内容:
确定牛腿截面尺寸(b与上柱同宽,h=以斜截面抗裂度为控制条件满足构造要求) 承载力计算(As)
配筋构造(纵筋、箍筋、弯筋)
Fhs作用于牛腿顶面的按荷载标准组合计算的水平拉力值
Fvs作用于牛腿顶面按荷载标准组合计算的竖向力值;
β裂缝控制系数,需疲劳验算时,β =0.65 其它牛腿,β =0.8;
h0?h1?c?tg??as
抗裂验算
13、柱下扩展基础的设计内容及步骤:
①底面尺寸-按地基承载力和变形条件确定 ②基础高度-按抗冲切承载力确定 ③底板配筋-按受弯承载力计算 ④满足构造要求 ⑤绘施工图 第十三章 1.多层框架结构的组成:梁 柱 刚接 1)框架结构布置: 2)柱网布置
2)承重框架布置及特点:横向框架承重方案 纵向框架承重方案 纵横向框架承重方案 2.计算简图P179
3.用分层法计算简图所得内力计算结果的误差分析 误差分析
误差调整措施: ⑴ 除底层柱外,其它各层柱的线刚度均乘以0.9; ⑵ 除底层柱外,其它各层柱的弯矩传递系数均取1/3 6.D值法的引入:
当梁柱的线刚度之比不满足≥3时,反弯点法的梁柱线刚度比为无穷大的假设,将引起较大的计算误差,以至于工程设计结果不能接受。故引入改进反弯点法(又称为D值法)。 计算误差表现在:
1)柱的侧向刚度按两端固定柱计算不准确,不能将梁视为柱的不动铰支座;
2)柱的反弯点位置将受到与之相关的上下梁、上下层的影响,不能简单认为在柱的中央。
混凝土结构与砌体结构设计中册(第四版) 十一章思考题答案
12.1单层厂房排架结构中,哪些构件是主要承重构件?单层厂房中的支撑分几类?支撑的主要作用是什么?
答:主要承重构件有:屋盖结构、吊车梁、排架柱、抗风柱、基础梁、基础
单层厂房中的支撑:屋架间垂直支撑、横向、纵向水平支撑以及天窗架支撑和柱间支撑 支撑的主要作用是:增强空间刚度及稳定性,传递风荷载和水平吊车荷载。 12.2排架内力分析的目的是什么?排架内力分析的步骤是怎样的?
排架内力分析的目的是:为了获得排架柱在各种荷载作用下,控制截面的最不利内力,作为设计柱的依据;同时,柱底截面的最不利内力,也是设计基础的依据,并绘制出排架柱的弯矩图、轴力图及剪力图(M图、N图及V图)。 排架内力分析的步骤是:
等高排架在水平荷载作用下的内力分析方法采用剪力分配法,步骤如下: (1)在柱顶水平集中力F作用下
等高排架在柱顶作用一水平集中力F,在F作用下,柱顶产生水平位移柱切开,在切口处代之一对剪力
,如图2-4-16(b)所示。
。沿柱顶将横梁与
取横梁为脱离体,由平衡条件
有:
又知,在单位水平力F=1作用下,柱顶水平侧移为
。反之要使柱顶产生单位水平位移
即u =1,则需在柱顶施加的水平集中力。如图2-4-17所示。对于相同材料的柱,柱
越粗,所需的越大,即所需施加的水平力越大。反映了柱子抵抗侧移的能力,
故称为柱子的抗侧刚度。
,在
作用下产生柱顶位移为
,根据上面分
切开后的排架拄顶作用有水平力析可得