牛腿柱结构设计及配筋知识讲解

式中 Pvs、Phs———由荷载标准值按荷载效应短期组合计算的作用于牛腿顶部的
吊车一侧总竖向轮压值和水平拉力值;
Pv、Ph———作用于牛腿顶部的吊车一侧总竖向轮压设计值和水平拉力设计值;
B0———连续牛腿总轮压的计算分布宽度。
当牛腿高度 h 在 1.0～2.0m 范围内，吊车一侧的轮子为 8 个时，总轮压计算
0.15％，直径不应小于 12mm，沿牛腿 纵向的间距不宜大于 250mm，并不得 下弯兼作弯起钢筋。水平受拉钢筋宜伸
筋宜采用变形钢筋，其配筋率不应小于 0.15％，直径不应小于 12mm，沿牛腿 纵向的间距不宜大于 250mm，并不得 下弯兼作弯起钢筋。水平受拉钢筋宜伸
至墙体的对边，其伸入墙体的长度并应不小于锚固长度 la(图 10.8.2)。 当牛腿顶面以上没有墙体时，则水平受拉钢筋应伸至下面墙体的对边并与墙
10.8 壁式连续牛腿
10.8.1 水电站厂房中采用的壁式连续牛腿仍可按 10.7.1 及 10.7.2 的规定进行配筋 计算，牛腿的设计宽度 b 取为 1m，在 1m 宽度的连续牛腿上作用的竖向力 Fvs、 Fv 及水平拉力 Fhs、Fh 可分别按下列公式计算：
10.8 壁式连续牛腿
10.8.1 水电站厂房中采用的壁式连续牛腿仍可按 10.7.1 及 10.7.2 的规定进行配筋 计算，牛腿的设计宽度 b 取为 1m，在 1m 宽度的连续牛腿上作用的竖向力 Fvs、 Fv 及水平拉力 Fhs、Fh 可分别按下列公式计算：
10.7 立柱独立牛腿
10.7.1 立柱上的牛腿(当 a≤h0 时)的截面尺寸，应符合下列要求： (1)牛腿的裂缝控制应满足：
式中 Fvs———由荷载标准值按荷载效应短期组合计算作用于牛腿顶部的竖向力 值; Fhs———由荷载标准值按荷载效应短期组合计算作用于牛腿顶部的水平拉力值; β———裂缝控制系数，对水电站厂房立柱的牛腿，取β＝0.70;对承受静荷载作 用的牛腿，取β＝0.80; a———竖向力作用点至下柱边缘的水平距离，应考虑安装偏差 20mm;竖向力作 用点位于下柱截面以内时，取 a＝0; b———牛腿宽度; h0———牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度;取 h0＝h1－as＋ctanα，在此， h、a、c 及α的意义见图 10.7.1，当α＞45°时，取α＝45°。 (2)牛腿外边缘高度 h1 不应小于 h/3，且不 应小于 200mm。 (3)吊车梁外边缘至牛腿外缘的距离不应 小于 100mm。 (4)牛腿顶面在竖向力设计值 Fv 作用下，其 局部受压应力不应超过 0.9fc，否则应采取 加大受压面积、提高混凝土强度等级或配 置钢筋网片等有效措施。 10.7.2 独立牛腿中由承受竖向力所需的受 拉钢筋和承受水平拉力所需的锚筋组成的 受力钢筋的总截面面积 As 应按下列公式 计算：
纵筋合力点至近边距离as=
最小配筋率ρmin=Max{0.20%, 0.45ft/fy}= 牛腿顶面受压面的面积要求
0.002
横向受压长度必须 28.0112 牛腿的配筋计算
纵向受力钢筋的总截面面积按混凝土规范式 10.8.2 计算
As ≥ 1.2*（Fv * a / 0.85 / fy / ho + 1.2 * Fh / fy） 1425.205
当 a＜0.3h0 时，取 a＝0.3h0。 式中γd———钢筋混凝土结构的结构系数，按表 4.2.1 取值;
Fv———作用在牛腿顶部的竖向力设计值; Fh———作用在牛腿顶部的水平拉力设计值。 受力钢筋宜采用变形钢筋。 承受竖向力所需的受拉钢筋的配筋率(以截面 bh0 计)不应小于 0.2％，也不宜 大于 0.6％，且根数不宜少于 4 根，直径不应小于 12mm。受拉钢筋不得下弯兼 作弯起钢筋。受拉钢筋的锚固长度应符合 10.2.3 中对梁的上部钢筋的有关规定。 承受水平拉力的锚筋应焊在预埋件上，且不应少于 2 根，直径不应小于 12mm。
分布宽度 B0(m)可按下式计算：
B0＝5.3＋a＋0.3k
(10.8.1－5)
式中 a———竖向力作用点到下部墙面之间的水平距离(m);
k———吊车的大车轮距(m)(图 10.8.1)。
当吊车一侧的轮子为 4 个时，轮压分布宽度可取上式 B0 值的一半计算。 在连续牛腿伸缩缝两侧各 2m 范围内，受拉钢筋截面面积应按式(10.7.2)求得的截 面面积乘以 1.3。 10.8.2 连续牛腿承受竖向力的受拉钢 筋宜采用变形钢筋，其配筋率不应小于
选用 5 根直径
22
面积为
箍筋的直径宜为 6～12mm，间距宜为 100～150mm，且在上部 2ho / 3 ＝
范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一
Asv ＝ As / 2 =
950.3318
当 a / ho ≥ 0.3 时，宜设置弯起钢筋
a/ho= 0.857143
牛腿设计 基本的构造规定:
牛腿的端部高度 h1≥ h/3
，且不小于200mm
牛腿底面斜角 α≤45
牛腿外边缘与吊车梁外边的距离不宜小于70mm
作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值Fvk=
作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值Fhk=
竖向力设计值Fv=
350 KN
水平拉力设计值Fh=
体的竖向钢筋相搭接，搭接方式可按照框架顶层端节点(图 10.2.3－2)的方式处 理。 10.8.3 连续牛腿的水平箍筋可用水平拉筋或水平 U 形钢筋替代。钢筋直径不应小 于 8mm，垂直向间距不应大于 150mm，沿牛腿纵向的水平间距不大于 300mm， 水平钢筋宜伸至墙体的对边，其伸入墙体的长度并应不小于锚固长度 la。在牛腿 上部 2h0/3 范围内的水平箍筋总截面面积不应小于承受竖向力的受拉钢筋截面面 积的 1/2。
裂缝控制系数β=
0.8
牛腿宽度b=
竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离a=
1500
mm
mm
下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度c=
2000
牛腿与下柱交接处的垂直截面高度h=
1800
mm
牛腿的外边缘高度h1=
80011.9
ftk= 1.78
ft= 1.27
钢筋抗拉强度设计值fy ＝ 300N/mm
Asw ＝ As / 2 ＝
950.3318
集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的长度l ＝
2343.075
弯起钢筋宜位于牛腿上部 l/6 至 l/2
390.5124838 至
10.7 立柱独立牛腿
10.7.1 立柱上的牛腿(当 a≤h0 时)的截面尺寸，应符合下列要求： (1)牛腿的裂缝控制应满足：