简述柱牛腿的三种主要破坏形态牛腿设计有哪些内容

牛腿是外挑结构，比如自己家造房子时，为了支撑外挑阳台而在阳台地下增设的悬挑短梁就是牛腿。还有厂房中，柱身上为了搁置吊车梁等而设置的外挑物就是牛腿。

通常独立的牛腿属于梁（自己造房子），如果与板现浇可计入板中，与柱相连的计入柱中。前者在大型建筑物中已很少使用，都才用其他与现浇结构整浇中，后者在厂房中大量引用。

扩展资料：

建筑牛腿设计的注意事项：

1、悬臂梁与挂梁的腹板宜一一对应，使受力明确，缩短传力路线；接近牛腿部位的腹板应适当加厚，加厚区段的长度不应小于梁高；

2、设置端横梁加强，端横梁的宽度应将牛腿包含在内，形成整体；

3、牛腿的凹角线形应和缓，避免尖锐转角，以减缓主拉应力的过分集中；

4、牛腿处的支座高度应尽量减小，如采用橡胶支座；

5、按设计计算要求配置密集的钢筋，钢筋布置应与主拉应力的方向协调一致，以防止混凝土开裂。

参考资料来源：百度百科—牛腿

混凝土牛腿是梁托的别名。在古建筑中，牛腿的学名叫做“撑栱”。

悬臂体系的挂梁与悬臂间必然出现搁置构造， 通常就是将悬臂端和挂梁端的局部构造称为牛腿，又称梁托。

其作用是衔接悬臂梁与挂梁， 并传递来自挂梁的荷载。 在这里由于梁的相互搭接，中间还要设置传力支座来传递较大的竖直和水平反力，因此牛腿高度已削弱至不到梁高的一半，却又要传递较大的竖直和水平反力，这就使它成为上部结构中的薄弱部位。

扩展资料：

一、牛腿设计注意事项

1、悬臂梁与挂梁的腹板宜一一对应，使受力明确，缩短传力路线；接近牛腿部位的腹板应适当加厚，加厚区段的长度不应小于梁高。

2、设置端横梁加强，端横梁的宽度应将牛腿包含在内，形成整体。

3、牛腿的凹角线形应和缓，避免尖锐转角，以减缓主拉应力的过分集中。

4、牛腿处的支座高度应尽量减小，如采用橡胶支座。

5、按设计计算要求配置密集的钢筋，钢筋布置应与主拉应力的方向协调一致，以防止混凝土开裂。

二、做法及演变

牛腿的做法分别体现在它的位置、不同位置上雕花板所表达的不同内容以及与其他构件的关系等。牛腿不论在结构上支撑作用的大小，它总是依附在房屋最前面一周的檐柱身上。

所以从总体看，牛腿在一座建筑上的分布是均匀有序的，但它们的形式和装饰内容却并不完全一样。主要厅堂的牛腿当然形大而装饰讲究，次要房屋的牛腿造型简洁。

甚至不用牛腿而用撑栱，从这里也表现出了礼制上的主从等级差别。就同一幢建筑而言，其屋檐下的牛腿形式尽管相同，但装饰内容并非完全一样。

一般牛腿装饰纹样都是些富有象征意义的动物、植物、器物和人物。这些纹饰大致为卷草纹，牡丹纹，莲花纹，狮子，仙鹤，灵芝，石榴等等。

它们不仅表现出一个时代社会的理念与意识，同时也显示出了古代工匠高超的技艺，成为古代建筑文化中很重要的组成部分。

参考资料来源：

百度百科－牛腿

百度百科－牛腿柱

牛腿又称之为梁托。是建筑物挂梁与悬臂间必然出现的搁置构造,这种悬臂端和挂梁端的局部构造作用是衔接悬臂梁与挂梁，并传递来自挂梁的荷载。牛腿一般位于屋檐下梁枋与柱之间，作用是承托屋檐，梁枋，其形三角形，由于撑力大，上大下小，故称牛腿，一般牛腿上置挑头组成。由于件头较大，表面面积大，进行装饰，雕刻的形式多样，有的雕刻极为精细，艺术水平高，成了展示家族财富的标志。

牛腿是中国江南古民居特有的建筑构件，是巧妙的力学结构。因为牛腿的位置显著当眼，因而其主要功能往往成为古代中式民居建筑的重点装饰，工艺师对牛腿的雕刻也是高度重视且不遗余力。牛腿由“撑拱'演变而来，撑拱又由“斗拱”演变而来。斗拱，是中国古代高档木结构建筑所特有的一种构件，起着屋檐承重的作用。它使屋顶更为丰富厚重，也使出檐更为深远。

由于斗拱有许多小块托座组合而成，制作和安装非常费工，因此，中国古民居便以一根斜木来代替，上端支 托在屋檐的檐檩下，下端支撑在立柱上， 这便是"撑拱”。撑拱又称“斜撑”，是建筑学上的专用名称。

牛腿是建筑木雕中难度较大、要求水平高及艺术性强的雕刻部件，其布局之工，结构之巧，装饰之美，营造之精，集中体现了传统文化的精粹，也是建筑装饰木雕中的精华所在。每一件牛腿实际都是一件独立的雕刻艺术品， 蕴含着一定的历史价值， 科学价值和艺术价值。

你所说的作用于牛腿顶部的水平拉力是指 顶部水平纵向受力钢筋形成的拉杆承担的力 牛腿（短悬臂）的受力特征可以用由顶部水平纵向受力钢筋形成的拉杆和牛腿内的混凝土斜压杆组成的简单桁架模型描述。竖向荷载将由水平拉杆拉力和斜压杆压力承担；作用在牛腿顶部向外的水平拉力则由水平拉杆承担。 因牛腿中要求不致因斜压杆压力较大而出现平行于斜压杆方向的斜裂缝，故牛腿截面尺寸通常以不出现斜裂缝为条件，即由本条公式 (10.8.1) 控制，并通过公式中的β系数考虑不同使用条件对牛腿的不同抗裂要求。 牛腿中配置水平箍筋，特别是在牛腿上部配置一定数量的水平箍筋，能有效减少在该部位过早出现斜裂缝的可能性。在牛腿内设置一定数量的弯起钢筋是我国工程界的传统做法。但试验表明，它对提高牛腿的受剪承载力和减少斜向开裂的可能性都不起明显作用。此次修订规范决定仍保留在牛腿中按构造布置弯起钢筋的做法，但适度减少了弯起钢筋的数量。

本例为全国BIM技能等级考试（图学会版），二级结构建模。

本模型的设计要点有：

基本步骤：

下一步拉伸牛腿：

至此完成混凝土几何建模。

此处的混凝土柱没有定义保护层厚度，需要人工调整钢筋位置。

牛腿钢筋不规则，需要手动绘制

要向渲染出真实的钢筋效果，需要三道设置：

混凝土的保护层不能自动设置，设计效率不理想。

BIM二级视频教程：

PKPM是一款钢结构设计计算软件。一般来说结构设计完成以后，交给软件进行计算，所有的软件都是辅助的工具，最主要还是设计本身，所以更多的情况下他只是辅助，而不是独立设计。设计的优劣还是需要人为判断。

结 构 设 计 常 遇 问 题*1、“抗震措施”与“抗震构造措施”的概念⑴、“抗震措施”是指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括“抗震构造措施”。如建筑总体布置、结构选型、地基抗液化措施、考虑概念设计要求对地震作用效应（内力及变形）的调整以及各种构造措施。⑵、“抗震构造措施”是指根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分所采取的细部构造，如钢筋锚固、搭接、混凝土保护层、最小配筋率等。“抗震措施”涵盖了“抗震构造措施”。注意：抗震等级划分属“抗震措施”的宏观控制。在《建筑工程抗震设防分类标准》里，对于“重点设防类”，“应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施”。 我理解，不是抗震设防烈度提高一度，而是结构的抗震等级提高一级。*2、地基承载力标准值与特征值的关系1974版规范：是荷载标准值与允许承载力的比较；1989版规范：是荷载设计值与承载力设计值的比较；2002版规范：是荷载标准值与特征值的比较。2002版地基基础规范认为：建筑物的正常使用应满足其功能要求，实际情况常常是承载力还有潜力可挖，而结构的变形已达到可超过正常使用的限值，也就是变形控制了承载力的发挥。因此，根据传统习惯，地基设计所用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下，使建筑物的变形不超过其允许值的地基承载力，即特征承载力（也就是承载力特征值），其安全系数已包括在内。上海规范：设计值=极限值/1.6特征值=极限值/2.0由此可见，特征值=设计值/1.25其实，02版规范的“标准组合”就是74版规范的“荷载标准值”；02版的“特征值”就是74版规范的“容许承载力”。*3、关于带缝结构的计算⑴、凡带缝结构，原则上均应分开计算。在软件技术条件里已有明确说明：结构计算的前提是结构连续。⑵、如果建立一个整体模型进行整体计算（仅基础相连），则必须按多塔定义。把每一个结构单元定义为一个独立的塔，参与振型取足够多，使有效质量系数大于90%，并准确定义风荷载的遮挡面。

*4、关于横墙较少及横墙很少的砌体房屋（1）、关于横墙较少的多层砌体房屋，在新《抗规》中已有定义：“是指同一楼层内开间大于4.20m的房间面积占该层面积的40%以上”；“其中，开间不大于4.2m的房间占该层总面积不到20%且开间大于4.8m的房间占该层总面积的50%以上，为横墙很少”。“各层横墙很少的多层砌体房屋，还应再减少一层”。（只说再减一层，没提再降3m的事）（2）“6、7度时，横墙较少的丙类多层砌体房屋，当按规定采取加强措施并满足抗震承载力要求时”，可以不降高减层。（3）、在方案设计阶段应尽可能地避免“横墙较少”或“横墙很少”的建筑方案，不管如何加强，此类方案对于建筑物的抗震终归是不利的。*5、关于超长结构所谓超长结构，是指凡长度超过规范规定的伸缩缝最大间距的结构。（1）对于砌体结构，“当采取可靠防裂措施时，伸缩缝最大间距限值可适当放宽，但不应超过规范限值的20%”；砌体结构及底框砖房结构不能设所谓的后浇带。（2）对混凝土结构，仍然是“最多超过……规定限值的20%”，但应采取设置后浇带、补偿收缩混凝土、增加温度构造钢筋、加强外保温等措施。以上两条是“省施工图审查要点”里的内容。（3）、特殊的框架结构，如商场、车站、体育场馆等，具有大跨度或多层共享空间的结构，不适合预留后浇带的，可由专家论证，采取无缝设计无缝施工的特殊方案，有关具体做法请见《补偿收缩混凝土应用技术工导则》。⑷、不能因为设置了后浇带就可以将结构做得无限长，后浇带不能代替伸缩缝。*6、关于砌体房屋的层高问题“⑴、2至3层砌体房屋，当采取增加墙体厚度、增设构造柱或圈梁等有效措施后，可适当增加层高，但不应超过4.20m”；“⑵、当多层砌体房屋采用现浇钢筋混凝土楼板、屋面板，构造柱间距不大于3.0m，每层圈梁高度不小于240mm时，层高允许增加到3.90m”“⑶、顶层设有大房间的砌体房屋，当采用现浇梁板结构，且梁支撑处的砌体顶部设有截面不小于600mm的卧梁时，顶层层高允许增加到4.20m”。

以上3条为《省施工图审查要点》中的内容。新《抗规》7.1.3条与08版的《抗规》是一样的，除正常砌体房屋层高不应超过3.6m和底框底层不应超过4.5m外，注中仍然是：“当使用功能确有需要时，采用约束砌体等加强措施的普通砖房屋，层高不应超过3.9m”。看来，《省施工图审查要点》中的内容与新《抗规》不一样。7、关于底框砖房结构的计算流程PKPM08版：采用“砌体结构”主页中的两个菜单---①“砌体结构辅助设计”、②“底框-抗震墙结构三维分析”。施工图采用---梁：“底框-抗震墙结构三维分析”中的⑧“底框梁施工图绘制”；柱：“底框-抗震墙结构三维分析”中的⑨“底框柱施工图绘制”；墙：PKPM系统中的---“结构”主菜单中的---“墙梁柱施工图”中的---“剪力墙施工图”绘制完成。不要不管什么情况均给出同样的暗柱及墙体的配筋。*8、砌体和混凝土构件的三维计算在“砌体结构”主菜单中，有“砌体和混凝土构件的三维计算”菜单，可计算砌体结构中的混凝土构件，如各层楼盖中的主梁、次梁、井字梁、柱等。接力施工图模块完成施工图设计。调用本菜单时，不再允许用户选择“规范算法”，而是“有限元整体算法”（在08版中软件直接灰掉了）。它是将上部砌体结构与下部底框-抗震墙结构完全作为一个整体，采用空间组合结构有限元方法进行分析。这样的计算得不到规范要求的底层框架的托墙梁的计算结果。主要用于：1、 砌体结构中的梁、交叉梁系的计算，并接力梁的施工图程序画施工图；2、 砌体结构中的柱的计算，并接力柱的施工图程序画施工图；3、 砌体结构中的混凝土剪力墙的计算，并接力剪力墙施工图程序画施工图；4、 恒荷载、活荷载、风荷载、地震作用三维计算，程序定为“有限元整体算法”；5、 本菜单的托墙梁的计算结果不可用，计算结构偏小；6、 对于其中砌体墙的抗震验算及受压计算等，还是尽量通过QITI主菜单3“砌体信息及计算”完成。为减少误差，在参数输入时，应选择“考虑模拟施工的影响”。

9、关于多层钢筋混凝土剪力墙的抗震等级的选取规范对高层建筑已有规定，但对多层未做规定，现引用“北京细则”列表如下：

设防 6 7 8

地面加速度 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30

场地类别 Ⅱ-Ⅳ Ⅱ-Ⅳ Ⅱ（Ⅲ、Ⅳ） Ⅱ-Ⅳ Ⅱ（Ⅲ、Ⅳ）

抗震等级 四级 四级 四级（三级） 三级 三级（三级#）

注：三级#表示抗震构造等级提高一级。10、方案设计阶段如何估算各类结构楼层单位面积的重量标准值对一般正常结构而言：⑴、框架结构：11---14kN/m2⑵、框架-剪力墙：12---15kN/m2⑶、剪力墙-筒体：13---16kN/m2⑷、短肢剪力墙：10---13kN/m2⑸、地下结构：18---20kN/m2注意：其中活荷载平均约为2---3 kN/m2，仅占全部竖向荷载的15---20%，因此，活荷载不利布置所产生的影响较小；当建筑物较高时（大于20层）取上限，较低时取下限。11、周期折减系数的合理选取⑴、框架结构：0.60---0.70⑵、框架-剪力墙：0.70---0.80⑶、剪力墙：0.90---1.00⑷、短肢剪力墙：0.80---0.90注意：周期折减是强制性条文，但折减多少则不是强制性条文，这就要求在折减是慎重考虑，既不能折减太多，也不能折减太少，因为折减不仅影响结构的内力，同时还影响结构的位移。12、SATWE参数中混凝土容重的选取⑴、框架结构：26kN/m3 ⑵、框-剪结构：27 kN/m3⑶、剪力墙结构：28 kN/m313、应用三维软件计算有吊车的厂房应注意的问题⑴、抗震分析时，软件没有计入吊车的桥架重和吊重。因为吊车的桥架重和吊重是移动荷载，很难确定质量的位置。在地震分析中，这部分的质量没有计入。地震作用局部算小了，设计者可以通过将地震作用放大，来弥补这个问题。⑵、计算时没有考虑吊车梁对纵向刚度的影响作用。⑶、吊车柱的配筋，没有考虑排架的长度系数。因排架柱在有吊车和没有吊车时是不相同的，设计者应注意修改柱的计算长度系数。

⑷、对于吊车梁，当排架中间有框架梁时，则应输入该框架梁，否则应把吊车梁按两端铰接梁定义、输入。在用TAT SATWE分析时，排架柱之间必须要有梁才能进行正确的分析。⑸、排架柱的计算长度可以人工修正，因此在用软件设计中要注意以下几点：①、对于重型吊车（A6---A8），排架结构应以PK计算为主，以空间计算为辅。②、TAT SATWE适用于中（A4---A5）、轻（A3）型的吊车分析，特别是多层结构中带吊车的结构形式。③、吊车分析以每对轴线为准，程序自动搜索每对轴线上的吊车柱，并成对作用。④、TAT SATWE只计算吊车柱，并生成柱的预组合力。⑤、吊车柱的配筋考虑了刹车+轮压的不同组合。⑥、吊车柱的长度系数应由用户自行修正。（三维按框架，二维按排架。当按三维计算排架时，排架柱的计算长度要进行修改）⑹、吊车平面布置在PMCAD和STS的框架三维建模时，可以直接在牛腿标高所在的平面内定义吊车工作区域。这就需要在该标高处定义一个标准层，切换到该标准层，可以用“吊车荷载”功能布置吊车。三维建模时应输入吊车梁，吊车梁是各榀排架之间必要的连接构件，在结构整体计算中必不可少。⑺、吊车梁在截面定义时，按照实际的截面面积等效为工字形梁（不可以将构件材质定义为刚性梁），对于中柱两侧都有吊车梁时，可以把两侧吊车梁按面积等效为一个工字梁，并定义为两端铰接。由于布置了吊车荷载，计算模型中存在大量的弹性节点和弹性板，在地震力计算中需要相应地增加振型数量。同时，振型分析时应选择“总刚模型”。在恒载施工模拟选项中，应选择“模拟施工1”或“一次性加载”，程序不允许用户选择“施工模拟3”。14、关于楼板（一）、刚性楼板一般较规则的现浇钢筋混凝土楼板均可认为是“刚性楼板”。“刚性楼板”假定楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为0；（二）、弹性楼板定义“弹性楼板”有三种情况：⑴、“弹性楼板6”---采用壳单元真实计算面内刚度和面外刚度。该模型比较适宜用于板柱结构、板柱-抗震墙结构；

⑵、“弹性楼板3”---是针对厚板转换层提出的，假定楼板面内无限刚，面外刚度真实，主要适宜于厚板转换结构；⑶、“弹性膜”---采用平面应力膜单元，真实计算面内刚度，同时忽略面外刚度，即假定面外刚度为零。弹性膜适宜于空旷的工业厂房、体育馆、楼板局部开大洞、楼板平面狭长或有较大凹入以及平面弱连接结构。（三）、围成楼板的构件必须共面。若不共面，则该楼板转化为计算模型后直接丢失。（四）、程序可以将刚性楼板修改为弹性楼板，但程序没有设置将弹性楼板改为刚性板的功能。对于斜板，程序默认为弹性膜。斜板无法设置为刚性板。（五）、当房间板厚为0时，除非强制设置为刚性板，否则，转化为计算模型时删除该楼板信息。（六）、对于开了全房间洞的房间，程序认为该房间没有楼板。（七）、采用弹性楼板假定时，应使用“总刚分析方法”，而不应用“侧刚分析方法”。*15、关于框架结构加层建模的问题为了使基础设计不再另加底层的隔墙荷载，框架结构（包括框架-剪力墙结构）可以采取加层建模的方式整体计算，即基础梁或拉梁算作一层，底层层高可取基础顶面到基础梁顶面的距离，并在SATWE的参数里地下室层数设为1。而在画一层柱配筋时往往采用的是二层柱的配筋。如果不定义地下室层数为1，则柱底弯矩设计值增大系数只是在拉梁层，会造成安全隐患。底层柱纵筋宜按上下端不利情况配置。柱下端截面组合的弯矩设计值应乘以弯矩增大系数，一级：1.50、二级：1.25、三级：1.15。砖混结构、底框砖房结构不应采取加层建模法。在基础设计时，底层隔墙荷载可采用JCCAD模块中的“附加荷载”菜单输入，如果按拉梁、上设均布荷载的做法，则传至基础上的荷载将会丢失。16、鉴定加固模块的应用⑴、用于砖混砌体结构、底框砖房结构、混凝土结构的鉴定与加固；⑵、将待鉴定、加固房屋的全楼模型和荷载输入，强度按实际；⑶、程序提供对多层砌体房屋面层或板墙加固法，即在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层、钢筋