单层厂房排架结构课件 同济大学.ppt

单层厂房排架结构课件 同济大学.ppt

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第三章单层厂房排架结构,同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林,一、概述1.单层厂房的应用和类型,单层工业厂房能提供一个大的室内空间，且厂房中一般配有水平和垂直运输工具，因此在工业建筑中得到广泛的应用。

重工业生产中的炼钢、铸造、装配、机修、金工,轻工业生产中的纺织,一、概述1.单层厂房的应用和类型,按生产规模：

单层厂房可分为大、中、小型厂房,按组成材料：

单层厂房可分为混合结构厂房（吊车吨位50kN，跨度15m，柱距6m）钢结构厂房（吊车吨位150kN，跨度36m，柱特殊工艺要求如100kN以上锻锤）钢筋混凝土结构厂房,按结构形式：

单层厂房可分为排架结构和刚架结构,一、概述2.单层厂房的特点,生产工艺流程和车间内部运输比较容易组织,小型工部,中型工部,大型工部,露天仓库,总装配,一、概述2.单层厂房的特点,可以充分利用地基承载力，在地面上放置较重的、有较大振动的机器,可以设置天窗，用以天然采光和自然通风,扩建、改建比较方便,构件标准化。

具有装配式房屋的共性,占地面积大,一、概述3.单层厂房排架结构的设计步骤,工艺设计要求,方案设计阶段,技术设计阶段,施工图阶段,选择结构构件,排架荷载的计算和内力分析,结构构件设计,结构布置图,构件施工图,节点大样图,定柱网等平面问题,定结构形式标高等剖面问题,定结构构件类型问题,结构布置,二、单层厂房组成和结构布置1.单层厂房的组成,天窗架,屋架,屋架下弦水平支撑,排架柱,基础,围护墙,屋面板,天沟板,连系梁,天窗架垂直支撑,托架,抗风柱,屋架端部垂直支撑,吊车梁,柱间支撑,基础梁,屋盖系统,梁柱系统,基础,支撑系统,围护系统,二、单层厂房组成和结构布置1.单层厂房的组成,二、单层厂房组成和结构布置1.单层厂房的组成,二、单层厂房组成和结构布置1.单层厂房的组成,二、单层厂房组成和结构布置1.单层厂房的组成,二、单层厂房组成和结构布置2.单层厂房的其它形式,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,模数,*以100mm为基本单位，用M表示（模数）,*厂房建筑构件的截面尺寸，宜取M/2或1M进阶,*厂房的跨度18m时，跨度取3m（30M）的倍数,*厂房的跨度18m时，跨度取6m（60M）的倍数，当工艺布置有明显的优越性时，跨度亦可用21m、27m、33m,*厂房的柱距一般取6m或6m（60M）的倍数，个别亦可采用9m,*厂房自室内地坪至柱顶和牛腿面的高度取3M的倍数，,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,横向定位轴线（跨度方向的轴线，用1、2、3、表示）,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,纵向定位轴线（柱距方向的轴线，用A、B、C、表示）,吊车产品说明书,吊车起重量500kN时，B280mm，其他，B2100mm,排架内力分析定,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,纵向定位轴线（柱距方向的轴线，用A、B、C、表示）,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,纵向定位轴线（柱距方向的轴线，用A、B、C、表示）,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,柱网及结构的平面布置图,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,变形缝（伸缩逢、沉降缝和抗震缝）,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,变形缝（伸缩逢、沉降缝和抗震缝）,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,变形缝（伸缩逢、沉降缝和抗震缝）,当相邻跨厂房高度差异悬殊地基土的压缩性有显著差异厂房结构类型明显不同,沉降缝,当相邻跨厂房高度差异悬殊厂房结构类型明显不同,抗震缝,沉降缝处基础必须断开！

二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,厂房的高度,超越高度500mm,安全行驶高度220mm,厂房的高度还应考虑统一的模数,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,厂房的高度,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,天窗的布置,二、单层厂房组成和结构布置3.承重结构构件的布置,基础的布置,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,屋盖支撑,横向水平支撑,纵向水平支撑,垂直支撑,系杆,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,横向水平支撑（上弦横向水平支撑和下弦横向水平支撑）,*由交叉的角钢和屋架上、下弦组成的水平桁架,*一般布置在厂房温度区段的两端,*作用是加强屋盖纵向水平面内的刚性，传递山墙和抗风柱传来的水平荷载,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,上弦横向水平支撑,*当屋面为大型屋面板，且板与梁或或屋架上弦有三点焊接，屋面板纵肋的空隙用C15C20细石混凝土灌实，能传递山墙传来的水平力时，可以不设上弦水平支撑,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,上弦横向水平支撑（有下列情况之一时，应设上弦横向水平支撑）,*有檩体系或跨度较大的无檩体系，当屋面板与屋架焊接点的质量不能保证，且抗风柱与屋架上弦连接时,*纵向天窗通到厂房端部第二柱间或通过伸缩缝时，在第一或第二柱间的天窗架范围内设上弦横向水平支撑，并在天窗架范围内沿纵向设置一至三道通长的受压系杆。

二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,下弦横向水平支撑（有下列情况之一时，应设下弦横向水平支撑）,*山墙抗风柱与屋架下弦连接时,*有吊点设在屋架下弦的纵向运行的悬挂式吊车（或电葫芦）时,*厂房内有较大的振动源，如设有硬钩吊车或50kN以上的锻锤时,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,纵向水平支撑,*由交叉的角钢和屋架下弦组成的水平桁架,*一般布置在屋架的第一节间和屋架的中部,*作用是加强屋盖横向水平面内的刚度,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,纵向水平支撑（有下列情况之一时，应设纵向水平支撑）,*厂房内设有托架时，托架所在柱间及两端各延伸一个柱间,*厂房内设有软钩桥式吊车，但厂房高大，吊车的起重量较大时（厂房柱高1518m以上，A5A8级吊车，起重量在300kN以上），等高多跨厂房可沿边柱列屋架下弦端部各布置一道通长的纵向水平支撑，跨度较小的单跨厂房可沿下弦中部布置一道通长的纵向水平支撑,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,纵向水平支撑（吊车的工作级别）,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,纵向水平支撑（有下列情况之一时，应设纵向水平支撑）,*厂房内设有硬钩桥式吊车或50kN级以上锻锤时，可沿中间柱列适当增加纵向水平支撑,*纵向水平支撑及横向水平支撑应尽量连接成封闭的水平支撑系统,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,垂直支撑,*由交叉的角钢和屋架的直腹杆或天窗架立柱组成的垂直桁架,*一般布置在厂房温度区段的两端的屋架端部或跨中,*作用是保证屋架出平面的稳定，传递纵向水平荷载,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,垂直支撑,*屋架端部（或天窗架）的高度（外包尺寸）大于1.2m时，屋架（天窗架）两端各设一道垂直支撑,*屋架中部的垂直支撑，按教材中表3-2的规定设置，表中L=屋架的跨度,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,系杆,*单根的联系杆件，受拉系杆为柔性系杆，一般为钢构件，受压系杆为刚性，可为钢杆件也可为钢筋混凝土杆件,*一般通长布置，一端最终连接在垂直支撑或上、下弦横向水平支撑的结点上,*作用是保证屋架及其杆件的稳定，避免屋架下弦产生过大的振动,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,系杆,*有上弦横向水平支撑时，设上弦受压系杆,*有下弦横向水平支撑或纵向水平支撑时，设下弦受压系杆,*屋架中部有垂直支撑时，在垂直支撑同一铅垂面设通长的上弦受压系杆和通长的下弦受拉系杆,*当屋架横向水平支撑设置在端部第二柱间时，第一柱间的所有系杆均为刚性系杆,*屋架端部有垂直支撑时，在垂直支撑同一铅垂面设通长的受压系杆,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,1上弦横向水平支撑；2上弦受压系杆；3下弦横向水平支撑；4下弦受压系杆；5垂直支撑；6下弦受拉系杆；7天窗架支撑；8纵向水平支撑,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,柱间支撑,*由交叉的钢斜杆或钢门架组成，分上柱和下柱支撑,*上柱支撑一般布置在厂房温度区段的两端与横向水平支撑相应的位置及温度区段中央，下柱支撑布置在温度区段中央,*作用是帮助纵向柱列共同抵御水平力,二、单层厂房组成和结构布置4.支撑的布置,柱间支撑（有下列情况之一时，应设柱间支撑）,*吊车工作等级为A6A8或吊车工作等级为A1A5但起重量100kN,*厂房跨度18m，或柱高8m,*纵向柱的总数每排在7根以下,*设有起重量30kN的悬挂吊车,*露天吊车的柱列,二、单层厂房组成和结构布置5.围护结构的布置,墙体,*沿厂房四周均匀布置，墙体中还设有圈梁、过梁和墙梁,二、单层厂房组成和结构布置5.围护结构的布置,圈梁（圈梁系一封闭的钢筋混凝土梁，作用是增加厂房的整体性）,对无桥式吊车的厂房，按下列原则布置：

*房屋檐口高度不足8m时，应在檐口附近设一道圈梁,*房屋檐口高度大于8m时，宜在墙体适当部位增设一道圈梁,二、单层厂房组成和结构布置5.围护结构的布置,圈梁（圈梁系一封闭的钢筋混凝土梁，作用是增加厂房的整体性）,对有桥式吊车的厂房，按下列原则布置：

*除在檐口附近设一道圈梁外，应在吊车梁标高或墙体适当部位增设一道圈梁,*外墙高度大于15m时，根据墙体的高度适当增设圈梁,*有振动设备的厂房，除满足上述要求外，每隔4m应有一道圈梁,二、单层厂房组成和结构布置5.围护结构的布置,圈梁的构造要求,二、单层厂房组成和结构布置5.围护结构的布置,墙梁和过梁,*当房屋的高度超过一定限度（如15m）时，宜设置墙梁，以承受上部墙体的重量,*门窗洞口处应设置过梁，过梁在墙体上的支承长度不宜小于240mm,*圈梁、过梁和墙梁应尽量三梁合一,天窗架自重,三、排架荷载计算及内力分析1.排架结构单层厂房所受的荷载和传力路径,横向平面排架所受的荷载,风吸力,风压力,水平地震作用,屋架自重,吊车横向水平制动力,设备重（作为吊车的竖向荷载的一部分传给吊车梁）,三、排架荷载计算及内力分析1.排架结构单层厂房所受的荷载和传力路径,横向平面排架荷载的传递路径,三、排架荷载计算及内力分析1.排架结构单层厂房所受的荷载和传力路径,横向平面排架荷载的传递路径,三、排架荷载计算及内力分析1.排架结构单层厂房所受的荷载和传力路径,纵向平面排架所受的荷载及其传递路径,风荷载,水平地震作用,三、排架荷载计算及内力分析2.排架分析时的计算假定和计算简图,基本计算单元以横向排架为主,三、排架荷载计算及内力分析2.排架分析时的计算假定和计算简图,计算假定和计算简图,*屋架端部和上柱柱顶一般用钢板焊接，可简化为铰接点,*排架柱插入杯口一定深度后，一般用高等级细石混凝土灌注，可按固接点考虑,*屋架可简化为一无穷刚度体,*排架柱高由基础顶算至上柱柱顶。

轴线为柱的几何轴线,*排架跨度以厂房的轴线为准,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,屋盖荷载P1,*P1中的恒载包括屋面构造层、屋面板、天窗架、屋架及屋面支撑系统的自重，可根据构件的容重和尺寸算出,*P1中的活载包括雪荷载、屋面活载和积灰荷载,*P1有偏心时，计算简图上要附加弯矩,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,屋盖荷载P1,*屋面水平投影面上的雪荷载按下式计算,屋面积雪分布系数，当屋面坡度小于25时取为1.0,基本雪压，以当地平坦空旷地面上统计所得50年一遇最大积雪自重确定，可查阅建筑结构荷载规范,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,屋盖荷载P1,*屋面活载系指不上人屋面考虑施工、检修时的活荷载，亦按屋面水平投影考虑，一般为0.30.7kN/m2,*机械、冶金、水泥厂的厂房屋面，应考虑屋面积灰荷载，可查阅建筑结构荷载规范,*屋面活载不与雪荷载同时考虑，取两者中的大值,*积灰荷载应与屋面活载和雪荷载两者中的大值同时考虑,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,墙重和柱重,*上柱自重P2下柱自重P3均可根据材料的容重和构件的尺寸算得，同时要考虑上柱自重对下柱的弯矩P2e2。

*有墙梁和排架相连，则应考虑墙梁传给排架的墙P5及相应的弯矩P5e5。

三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,吊车梁传来的荷载,*吊车梁和轨道的自重P4按材料的容重和构件的尺寸算得。

*吊车梁和轨道的自重P4、吊车垂直轮压引起的荷载Dmax（Dmin）、吊车水平制动时的水平作用力Tmax,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,最大和最小轮压,吊车的总重,吊车的起重量,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,吊车轮压引起的竖向荷载,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,吊车轮压引起的竖向荷载,*考虑到多台吊车同时工作的可能性，单跨厂房的一个排架最多考虑两台吊车，多跨厂房的一个排架最多考虑四台吊车,*Dmax既可能作用在A轴柱，又可能作用在B轴柱，应考虑两种可能性,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,吊车横向水平制动力（软钩吊车）,吊车的起重量,小车的自重,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,吊车横向水平制动力（硬钩吊车）,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,车轮传给吊车梁的水平荷载,*对四轮桥式吊车,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,排架的水平荷载,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,排架的水平荷载,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,排架的水平荷载,*无论是单跨厂房还是多跨厂房，每榀排架最多考虑两台吊车,*Tmax的方向应考虑向左向右两种可能性,*考虑多台吊车同时出现极端荷载的可能性较小，求得Dmax、Dmin、Tmax后，还应乘以一荷载折减系数，的取值见教材表3-4,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,风荷载,基本风压，以当地平坦空旷地面上离地面10m高统计所得50年一遇10分中平均最大风速v0（m/s），按W0=v02/1600确定，具体数值可查阅建筑结构荷载规范,风振系数，对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋，应考虑其影响，其值大于1,风载高度变化系数，具体数值可查阅建筑结构荷载规范,风载体型系数，具体数值可查阅建筑结构荷载规范,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,风荷载体形系数,三、排架荷载计算及内力分析3.排架上的荷载标准值,风荷载,*柱顶以下的风载按均布荷载计算，屋面与天窗架所受的风荷载一般折算成作用在柱顶上的集中风荷载,*风荷载的方向是任意的，应考虑左、右两种可能性,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,对称荷载下的对称结构柱顶无侧移,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,不对称荷载下的对称结构或对称荷载下的不对称结构,+,=,+,=,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,顶部铰接底部固接变截面杆,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,设Hu=H，Hl=（1-）H，Ju=nJl，则有,实际上是二阶悬臂柱的柔度系数,顶部铰接底部固接变截面杆,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,顶部铰接底部固接变截面杆,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,顶部铰接底部固接变截面杆,求得Ra后,同理可求出各种荷载作用下单阶柱的系数C1C12，制成表格以备查用，见教材附录3-2,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,柱顶有水平集中荷载作用时的内力分析,根据导得的柔度系数,三、排架荷载计算及内力分析4.等高排架的内力分析,柱顶有水平集中荷载作用时的内力分析,剪力分配系数,柱的抗侧刚度,三、排架荷载计算及内力分析5.不等高排架的内力分析,半铰结点,不等高排架的计算简图,三、排架荷载计算及内力分析5.不等高排架的内力分析,柱顶有水平集中荷载作用时的内力分析,采用力法,物理意义见上图，可查阅附录3的有关表格,三、排架荷载计算及内力分析5.不等高排架的内力分析,柱上作用其他荷载时的内力分析,三、排架荷载计算及内力分析6.单层厂房排架的内力分析中的空间作用,单层厂房空间工作的概念,三、排架荷载计算及内力分析6.单层厂房排架的内力分析中的空间作用,单层厂房空间工作的概念,排架之间的相互制约作用称为单层厂房结构的空间作用,三、排架荷载计算及内力分析6.单层厂房排架的内力分析中的空间作用,单层厂房结构空间作用分配系数,+,水平荷载P作用下C排架柱顶的实际位移,排架的空间作用分配系数,水平荷载P作用下单榀排架柱顶的实际位移,三、排架荷载计算及内力分析6.单层厂房排架的内力分析中的空间作用,等高多跨厂房结构空间作用分配系数,等高多跨排架的空间作用分配系数,排架的跨数,第i跨排架的单跨空间作用分配系数，按教材表3-5、表3-6取用,三、排架荷载计算及内力分析6.单层厂房排架的内力分析中的空间作用,考虑厂房结构空间作用时的实用计算方法,=,+,=,直接采用空间模型对厂房进行分析时，无需考虑m！

三、排架荷载计算及内力分析7.排架荷载效应组合,荷载效应组合原则,*1.2永久荷载效应+0.9（1.4风载效应+1.4活荷载效应+1.4吊车荷载效应）,*1.2永久荷载效应+0.9（1.4风载效应+1.4吊车荷载效应）,*1.2永久荷载效应+0.9（1.4风载效应+1.4活荷载效应）,*1.2永久荷载效应+0.9（1.4活荷载效应+1.4吊车荷载效应）,*1.2永久荷载效应+1.4吊车荷载效应,*1.2永久荷载效应+1.4风载效应,*1.2永久荷载效应+1.4活荷载效应,三、排架荷载计算及内力分析7.排架荷载效应组合,荷载效应组合原则,*1.35永久荷载效应+1.40.6风载效应+1.40.7活荷载效应+1.40.7（0.95）吊车荷载效应,*1.35永久荷载效应+1.40.6风载效应+1.40.7活荷载效应,*1.35永久荷载效应+1.40.6风载效应+1.40.7（0.95）吊车荷载效应,*1.35永久荷载效应+1.40.7活荷载效应+1.40.7（0.95）吊车荷载效应,*1.35永久荷载效应+1.40.7活荷载效应,*1.35永久荷载效应+1.40.6风载效应,*1.35永久荷载效应+1.40.7（0.95）吊车荷载效应,三、排架荷载计算及内力分析7.排架荷载效应组合,注意事项,*永久荷载任何情况下都存在,*吊车垂直荷载有最大轮压分别作用在一跨两个柱子上的情况,每次只选其中一项参加组合,*有吊车水平荷载时，必有垂直荷载。

反之不一定,*吊车水平荷载有两个方向，每次只选一项参加组合,*风有左来风和右来风两种情况，每次只选一项参加组合,四、单层厂房柱的设计1.柱的结构形式和截面尺寸,结构形式,四、单层厂房柱的设计1.柱的结构形式和截面尺寸,矩形截面高度一般在700mm以内,工字形截面高度一般为8001600mm,教材中表3-7,截面尺寸,双肢柱的截面高度可参考教材中表3-7再增大10%,四、单层厂房柱的设计2.矩形和I形截面排架柱的配筋计算,材料力学中一般根据支承情况来确定柱的计算长度,柱的计算长度,排架柱上部为铰接下部为固接,地基土具有压缩性,有联系梁、吊车梁、圈梁等与柱相连,材料力学的方法？

教材中表3-9给出了具体的规定,四、单层厂房柱的设计2.矩形和I形截面排架柱的配筋计算,柱的配筋计算同一般压弯构件,I-I截面上柱的弯矩和轴力都最大,I-I截面作为上柱的控制截面,II-II截面下柱在吊车垂直荷载下的弯矩最大,III-III截面下柱在吊车水平荷载下的弯矩最大，轴力也最大,II-II、III-III截面作为下柱的控制截面,四、单层厂房柱的设计2.矩形和I形截面排架柱的配筋计算,柱的配筋计算,问题：

由荷载效应组合可知，同一截面可求出多组内力，那么哪组内力对配筋起控制作用？

解决方法：

*对应每组内力均求出配筋，取配筋大者进行设计，此法工作量大、烦琐*按一定原则选取最不利的几组内力进行分析比较，此法方便、适用,四、单层厂房柱的设计2.矩形和I形截面排架柱的配筋计算,柱的配筋计算内力和配筋的关系,根据M-N关系，得出下列四条规则：

1）大偏压，M不变时，N越小，As越大,2）大偏压，N不变时，M越大，As越大,3）小偏压，M不变时，N越大，As越大,4）小偏压，N不变时，M越大，As越大,四、单层厂房柱的设计2.矩形和I形截面排架柱的配筋计算,柱的配筋计算最不利的内力,*最大正弯矩Mmax及相应的轴力N,*最大负弯矩-Mmax及相应的轴力N,*最大轴力Nmax及相应的最大正弯矩Mmax或最大负弯矩-Mmax,*最小轴力Nmin及相应的最大正弯矩Mmax或最大负弯矩-Mmax,四、单层厂房柱的设计2.矩形和I形截面排架柱的配筋计算,柱在平面外的承载力验算吊车起重量490kN，或起重量294kN且柱距为12m,吊车梁反力的偏心距,吊车最不利位置时，吊车梁传给牛腿的反力差，可由影响线来求得。

四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的分类,ah0，短牛腿,ah0，长牛腿，设计方法同一般钢筋混凝土悬臂梁,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的受力特点与破坏形态弹性阶段,*荷载Fv较小时，牛腿基本处于弹性受力阶段,*在Fv达极限荷载的2040%时，牛腿根部出现裂缝；在Fv达极荷载的4060%时，出现裂缝,*继续加载，随着a/h0值的不同，牛腿的破坏形态各不相同,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的受力特点与破坏形态弯压破坏,当0.75a/h01时，裂缝逐渐发展，裂缝以外的部分绕牛腿和下柱的交点转动，最后压区混凝土被压碎，牛腿破坏,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的受力特点与破坏形态斜压破坏,当0.1a/h00.75时，发生斜压破坏，分两种情况：

*裂缝出现后，出现裂缝，两裂缝间的斜向段柱被压坏,*裂缝出现后，承压板下突然出现裂缝而破坏,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的受力特点与破坏形态剪切破坏,当a/h00.1时，发生剪切破坏，牛腿中出现一系列短斜裂缝混凝土被剪坏,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的受力特点与破坏形态局部受压,当加载板过小、过柔、混凝土强度较低时，发生局部受压破坏,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的受力特点与破坏形态撕裂破坏,当竖向荷载太靠近牛腿外边缘，且混凝土保护层过厚时，发生混凝土保护层撕裂破坏,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的受力特点与破坏形态非根部受拉破坏,当牛腿外侧高度过小时，会出现非根部受拉破坏,牛腿设计的目的就是在满足使用的前提下不发生上述破坏,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的截面尺寸,原则,*以控制裂缝的形成与发展为目标，使得牛腿在给定荷载下不出现裂缝,*为避免出现局部受压、撕裂、非根部受拉破坏，还要对其它有关尺寸进行限制,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的截面尺寸牛腿的开裂荷载,竖向力作用点至下柱边缘的水平距离，竖向力作用点位于下柱截面以内时，取a=0,牛腿与下柱交接处的垂直截面的有效高度，45，当45时，取=45,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的截面尺寸计算公式,当FvkVcr时，牛腿不会开裂,按荷载效应标准组合计算的竖向压力值,按荷载效应标准组合计算的横向拉力值,裂缝控制系数：

对支撑吊车梁的牛腿取0.65，其他取0.8,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的截面尺寸,*为了防止发生非根部受拉破坏，h1不应小于h/3，且要求h1不应小于200mm,*为了防止发生保护层剥落，c170mm,*为了防止发生局部受压破坏，要求Fvk/A0.75fc（A牛腿面上局部承压面积），否则应加大局部受压面积、提高混凝土强度或在牛腿中增设钢筋网片,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的配筋设计和构造要求纵筋（按计算确定）,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的配筋设计和构造要求纵筋（按计算确定）,对A点取矩,设计时取0.85,，则有,四、单层厂房柱的设计3.牛腿的设计,牛腿的配筋设计和构造要求纵筋（按