混凝土结构设计笔记

支撑的主要作用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，吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重构件④保证正在施工安装阶段结构构件的稳定。

柱间支撑通常包括上下弦水平支撑，垂直支撑及纵向水平系杆。

下列情况应设置柱间支撑①厂房内设有悬臂吊车或三吨及以上悬挂吊车②厂房内设有属于A6A7A8工作级别的吊车或设有工作级别属于A1-A5的吊车，起重量在十吨及以上③厂房跨度在十八米以上或柱高在八米以上④纵向柱列的总数，在七根以下⑤露天吊车栈桥的柱列。

圈梁的作用是增强房屋的整体刚度。防止由于地基的不均匀沉降或较大振动荷载等对厂房的不利影响。圈梁可采用现浇和预制装配现浇接头的方式。

连系梁的作用除连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外，还承受其上部墙体的重力。

过梁的作用是承托门窗洞口上的墙体重力。

排架计算的主要内容：确定计算简图，荷载计算，柱控制截面的内力分析和内力组合。

为了简化排架计算，假定①柱下端固接于基础顶面，上端与屋面梁或屋架铰接②屋面梁或屋架没有轴向变形。

柱总高H=柱顶标高+基础底面标高的绝对值-初步拟定的基础高度

上部柱高Hu=柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁支承处的吊车梁高

混凝土框架结构按施工方法的不同可分为现浇式装配式和装配整体式。

当排架有任意荷载作用时，剪力分配法步骤：①先在排架柱顶附加不动铰支座以阻止水平位移，并求出不动铰支座的水平反力R②撤销附加的不动铰支座，在此排架柱顶加上反向作用的R③将上述两个状态叠加以恢复原状，即叠加上述两个步骤中求出的内力就是排架的实际内力。

柱网布置的要求1.应满足生产工艺的要求2.应满足建筑平面布置的要求3.要使结构受力合理4.应方便施工

块体有砖（烧结砖、蒸压砖、混凝土砖）、砌块（由普通混凝土或轻集料混凝土制成的混凝土小型空心砌块）、石材（重力密度≥18kN/m3重石，花岗岩砂岩石灰岩，＜轻石凝灰岩贝壳灰岩）。

特殊情况下各类砌体强度设计值的调整系数ya：1.对无筋砌体构件，其截面面积小于0.3m2时，ya为其截面面积加0.7；对配筋砌体构件，当其中砌体截面面积小于0.2时，加0.8；2.用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑时，为0.9/0.8；3.验算施工中房屋的构件时为1.1

混凝土结构的优点：材料利用合理，耐久性好，耐火性好，可模性好，整体性好，易于就地取材。缺点：结构自重较大，抗裂性较差，损坏修复比较困难，施工受季节环境影响较大。

在单层厂房受力分析中规定，柱顶剪力，柱顶水平集中力，柱顶不动铰支座反力都自左向右作用为正。

砌体的抗拉强度，主要取决于砂浆和块体之间的粘结强度。

框架结构在竖向荷载作用下的内力可近似地采用分层法，此方法中除底层柱以外其他各层柱的线刚度乘0.9，涂底层以外其他各层柱的弯距传递系数取为三分之一。 排架结构由屋架（或屋面）柱和基础组成，柱与基础刚接与屋架铰接。

牛腿的破坏形态有弯曲破坏剪切破坏局部受压破坏。

在基础设计中，当基础底面落在45度线以内时可不进行受冲切验算。

D值法较反弯点法来说需要修改的有柱侧向刚度D，柱反弯点高度。

砌体偏心受压构件（矩形截面b×h）的计算高度H0与墙厚或柱截面的边长的比值称为高厚比。

框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法一结构没有水平位移，二某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及其相连的楼层框架柱产生内力

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：

12．3 Dmax、Dmin和Tmax是怎样求得的?

答：Dmax= Dmin= Tmax=

Dmax指吊车在满载运行时，,吊车梁作用在厂房横向排架柱上的最大压力。

Dmin：与之相对应的排架另一侧柱上的压力。

Tmax：指载有额定最大起重量的小车在行驶中突然刹车在排架柱上产生的水平制动力。

Pmax，k，Pmin,k可根据吊车型号、规格查产品目录得到。

12.4排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是什么?任意荷载作用下，等高铰接排架的剪力分配法是怎样的?

答：排架柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”的物理意义是：要使柱顶产生单位水平位移，在柱顶施加1/△u的水平力，材料相同时，柱越粗壮，需在柱顶施加水平力越大，反映柱抵抗侧移的能力指标称为柱“抗剪刚度”或“侧向刚度”。

12.5什么是不同种类内力的组合?什么是同一种内力的组合?内力组合时应注意哪些事项?对内力组合值是怎样评判的?

答：不同种类内力的组合是：同一个控制截面的三种内力（轴向压力N、弯矩M、水平剪力V）使其截面的承载力是最不利的有效组合，一般有以下四种（1）+Mmax及相应的N、V（2）-Mmax及相应的N、V（3）Nmax及相应的M、V（4）Nmin及相应的M、V

同一种内力的组合是：对某个控制截面的同一种内力的各种荷载效应进行组合能得到最不利值的内力组合，有以下两类（1）由可变荷载效应控制的组合①恒载+任一活载；②恒载+0.85（任两个或以上活载之和）（2）由永久荷载效应控制的组合

12.6什么是厂房的整体空间作用?

答：厂房的各个排架与排架或排架与山墙之间不能单独变化，而是互相制约的成一整体的作用。

12.8柱下扩展基础的设计步骤和要点是什么?

答：①确定基础底面尺寸；②确定基础高度和变阶处的高度；③计算基础底板配筋；④构造处理及绘制施工图

要点：①确定基础底面尺寸时，为了与地基承载力特征值fa相匹配，应采用内力标准值，而在确定基础高度和配置钢筋时，应按基础自身承载能力极限状态的要求，采用内里的设计值；②在确定基础高度和配筋计算时，不应计入基础自身重力及上方土的重力，即采用地基净反力设计值Ps。

12.9 吊车梁的受力特点是什么?

答：吊车荷载具有移动性、吊车荷载具有重复性、吊车荷载具有动力性、吊车荷载是偏心荷载

13.1钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有哪些形式?各有何优缺点?

答：钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同有如下形式：1）现浇框架 其做法为每层柱与其上层的梁板同时支模、绑扎钢筋，然后一次浇混凝土，是目前最常用的形式优点：整体性，抗震性好;缺点：施工周期长，费料、费力 2）装配式框架 其做法为梁、柱、楼板均为预制，通过预埋件焊接形成整体的框架结构 优点：工业化，速度化，成本低;缺点：整体性，抗震性差 3）装配整体式其做法为-梁、柱、板均为预制，在构件吊装就位后，焊接或绑扎节点区钢筋，浇节点区混凝土，从而将梁、柱、楼板连成整体框架。其性能介于现浇和全装配框架之间。

13.2试分析框架结构在水平荷载作用下，框架柱反弯点高度的影响因素有哪些?

答：框架柱反弯点高度的影响因素有:结构总层数、该层所在位置、梁柱线刚度比、上下两层梁的线刚度比以及上下层层高的变化

13.3 D值法中D值的物理意义是什么?

答：反弯点位置修正后的侧向刚度值。

13.4试分析单层单跨框架结构承受水平荷载作用，当梁柱的线刚度比由零变到无穷大时，柱反弯点高度是如何变化的?

答：当梁柱的线刚度比由零变到无穷大时，柱反弯点高度的变化：反弯点高度逐渐降低。

13.7框架结构设计时一般可对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架梁与装配整体式框架梁的负弯矩调幅系数取值是否一致?哪个大?为什么?

答：现浇框架梁与装配整体式框架梁的负弯矩调幅系数取值是不一致的，整浇式框架弯矩调幅系数大。对于整浇式框架，弯矩调幅系数=0.8~0.9；对于装配式框架，弯矩调幅系数=0.7~0.8。

13.9框架梁、柱纵向钢筋在节点内的锚固有何要求?

答：1）、边柱节点处钢筋锚固，当截面高度较大时，采用直线式，当截面高度较小时，采用弯筋式。2）、框架柱的搭接宜在施工缝处，但接头应错开3）顶层端节点应将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作为梁上部纵向受力钢筋使用或将梁钢筋弯入柱内

15.2砌体结构有哪些优缺点？ 答：砌体结构的主要优点：1.就地取材，造价低；2.运输和施工简便3.耐久性和耐火性好；4.保温、隔热、隔声性能好。 砌体结构的主要缺点：1.强度低，特别是抗拉、抗剪和抗弯强度很低；2.自重大；3.整体性差；4.抗震性能差；5.手工操作；6.采用黏土砖会侵占大量农田

15.7简述影响砌体抗压强度的主要因素。砌体抗压强度计算公式考虑了哪些主要参数？

答： 1) 块体的种类、强度等级和形状。（砌体的抗压强度主要取决于块体的抗压强度） 2) 砂浆性能。砂浆强度等级高，砌体的抗压强度也高；砂浆的变形率小，流动性、保水性好都是对提高砌体的抗压强度有利 3) 灰缝厚度（10~12mm）； 4) 砌筑质量，主要保证灰缝的均匀性、密实性和饱满程度等

15.12 为什么要验算墙、柱高厚比？高厚比验算考虑哪些因素？不满足时怎样处理？

答：1）因为砌体结构中的墙、柱是受压构件，除要满足截面承载能力外，还必须保证其稳定性，墙和柱高厚比验算是保证砌体结构在施工阶段和使用阶段稳定性和房屋空间刚度的重要措施。（高厚比是指计算高度H0与截面边长h的比值）2）高厚比验算考虑的因素有如砂浆的强度等级、横墙的间距、砌体的类型及截面的形式、支撑条件和承重情况等。 3）处理方法：1.增大砂浆强度等级；2.增大截面的尺寸；3.减小墙或柱的高度；4.可以在墙体上加设构造柱或壁柱

15.13 简述影响受压构件承载力的主要因素？

答：影响受压构件的承载力的主要因素：1.受压构件的高厚比有关，高厚比越大，构件的稳定性越低，从而影响构件的承载能力；2.受压构件的偏心距，偏心距越大，受压面积相应的减小，构件的刚度和稳定性也随之削弱，最终导致构件的承载能力进一步降低。（偏心距e的计算值不应超过0.6y，y是截面重心道轴向力所在的偏心方向的截面边缘距离，超过时，应采取减小轴向力的偏心距的措施），3.与砌体的材料类别有关，引入高厚比修正系数rB。

稳定系数o的影响因素：轴心受压构件的稳定系数与砂浆的强度以及构件的高厚比有关。

梁端局部受压分为：1.梁端支承处砌体局部受压；2.梁端下设有刚性垫块的砌体局部受压。

墙梁的破坏形态：1.弯曲破坏；2.剪切破坏：a）斜拉破坏；b）斜压破坏；（这两种破坏属于脆性破坏）c）劈裂破坏；3.局压破坏

引起砌体结构墙体开裂的主要因素有：1）因为地基不均匀沉降引起墙体裂缝：措施：1、合理设置沉降缝:体型复杂，高差较大的部位；2、加强基础和上部结构的整体刚度：例如设置圈梁，基础用交叉条形基础；3、结构处理措施：例如减轻墙体自重，提高墙体的抗剪强度等