單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)條件 1.1 工程概況某廠裝配車(chē)間為一雙跨鋼筋混凝土廠房，跨度為24米，長(zhǎng)度為90.48米，柱頂標(biāo)高為13.5米，軌頂標(biāo)高為9.8米，廠房設(shè)有天窗，采用兩臺(tái)20t和一臺(tái)30/5t的A4工作制吊車(chē)。屋面防水層采用二氈三油，維護(hù)墻采用240mm厚的轉(zhuǎn)砌體，鋼門(mén)窗，混凝土地面，室內(nèi)外高差為150mm，建筑剖面圖詳見(jiàn)圖1. 1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料 自然條件：基本風(fēng)壓值為0.35KN/m2，基本雪壓值為0.45 KN/m2 地質(zhì)條件：廠區(qū)自然地坪以下為0.8m厚填土，填土一下為3.5m厚中層中密粗砂土（地基承載力特征值為250 KN/m2），再下層為粗砂土（地基承載力特征值

2、為350 KN/m2），地下水位在地面下2.5米，無(wú)腐蝕性。 1.3 吊車(chē)使用情況車(chē)間設(shè)有兩臺(tái)20t和一臺(tái)30/5t的A4工作制吊車(chē)，軌頂標(biāo)高為9.8米，吊車(chē)的主要參數(shù)如下表：起重吊車(chē)寬度輪距吊車(chē)總重小車(chē)重（KN）最大輪壓最小輪壓300/50 6.15 4.8 365117 280 65 1.4 廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用情況 1.4.1 屋面板 采用1.5X6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板，板自重標(biāo)準(zhǔn)值為1.4kN/m2。 1.4.2 天溝板 天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為12.1KN/塊，積水荷載以0.6KN/m計(jì) 天窗架 門(mén)窗鋼筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱傳到屋架的自重荷載標(biāo)準(zhǔn) 值為27.2 1.4.3 屋架 采

3、用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土折線型屋架，自重標(biāo)準(zhǔn)值為106KN/榀。 1.4.4 屋架支撐 屋架支撐的自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.05kN/m2 1.4.5 吊車(chē)梁 吊車(chē)梁為先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土吊車(chē)梁，吊車(chē)梁的高度為 1200mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值為44.2kN/根。軌道及零件重標(biāo)準(zhǔn)值為1kN/m， 軌道及墊層高度為200mm。 1.4.6 基礎(chǔ)梁 基礎(chǔ)梁尺寸；基礎(chǔ)梁為梯形截面，上頂面寬300mm，下底面寬 200mm，高度450.每根重16.7KN。 1.5 材料選用 1.5.1柱 混凝土：采用40 鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB400，箍筋采用HRB335. 1.5.2 基礎(chǔ) 混凝土：采用C40 鋼筋：采用HRB33

4、5級(jí)鋼。 1.5.3 屋面做法 20厚1：3水泥砂漿找平層（重力密度為20 KN/m3） 冷底子油兩道隔氣層0.05 KN/m2 100厚泡沫混凝土隔熱層（抗壓強(qiáng)度4MPa，重力密度5 KN/m3） 15厚1:3水泥砂漿找平層（重力密度20 KN/m3） 1.6 屋面或則在標(biāo)準(zhǔn)值的取值 1.7 相關(guān)建筑材料的基本數(shù)據(jù) 鋼筋混凝土容重 水泥砂漿容重 石灰水泥混合砂漿容重 240厚雙面粉刷機(jī)制磚墻重 鋼門(mén)窗自重 防水層自重 0.35 KN/m2 找平層自重 圖1.1 建筑剖面圖二、計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定 2.1 計(jì)算上柱高及柱全高 根據(jù)任務(wù)書(shū)的建筑剖面圖： 上柱高=柱頂標(biāo)高-軌頂標(biāo)高+軌道構(gòu)造高度+吊車(chē)梁

5、高 =13.5-9.8+1.2+.02=5.1m 標(biāo)高=吊車(chē)梁頂標(biāo)高-吊車(chē)梁高=13.5-0.2-1.2=12.1m 全柱高H=柱頂標(biāo)高基頂標(biāo)高=13.5-（-0.5）=14.0m 下柱高=H-=14.0-5.1=8.9m = /H=5.1/14=0.364 2.2 初步確定柱截面尺寸 根據(jù)柱的高度、吊車(chē)起重量及工作級(jí)別等條件，可確定柱的截面尺寸，見(jiàn)表2.1。表2.1 柱截面尺寸及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)排架計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示。計(jì)算參數(shù)柱號(hào)截面尺寸/面積/慣性矩/自重/ A，C 上柱矩4005002.010541.71085.0 下柱 I4001000*100*150 1.980105 256

6、.341084.95B 上柱矩5006003.0105901087.5 下柱 I5001200*100*150 2.500105 496.511086.25圖2.1 計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖三、荷載計(jì)算 3.1 恒載 3.1.1 屋蓋結(jié)構(gòu)自重二氈三油防水層 0.35 KN/m2100厚泡沫混凝土隔熱層 0.5 KN/m220m厚1：3水泥砂漿找平層 冷底子油兩道隔氣層 0.05 KN/m2預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板（包括灌縫） 15厚1:3水泥砂漿找平層 0.3 KN/m2屋蓋支撐 3.05 KN/m2G1=1.2*（3.05*6*24/2+106/2）=327.12Kn 3.1.2 柱自重A、C柱上柱 G

7、4A= G4C =1.255.1=30.60kN 下柱 G5A= G5C =1.24.958.9=52.87kN B柱 上柱 G4B=1.27.5*5.1=27.36KN 下柱 G5B=1.26.258.9=52.87kN 3.1.3 吊車(chē)梁及軌道自重 G3=1.2*(45.5+1*6)=61.8KN 各項(xiàng)恒荷載作用位置如圖3.1所示。圖3.1 荷載作用位置圖(單位:kN） 3.2 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5 KN/m2，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.45 KN/m2，后者小于前者，故僅按前者計(jì)算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設(shè)計(jì)值為Q1=1.4*0.5*6*24/2=50.40KN的作用位置與

8、作用位置相同，如圖3.1所示。 3.3 風(fēng)荷載 某地區(qū)的基本風(fēng)壓，對(duì)按柱頂標(biāo)高13.5m考慮，查規(guī)范得，對(duì)按天窗檐口標(biāo)高14.8m考慮，查規(guī)范得。屋頂標(biāo)高15.80m考慮，查規(guī)范得。天窗標(biāo)高20.12m考慮，查規(guī)范得。風(fēng)載體型系數(shù)的分布如圖下 圖3.2 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)算簡(jiǎn)圖則作用于排架計(jì)算簡(jiǎn)圖(圖3.2）上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： 3.4 吊車(chē)荷載根據(jù)B與K及支座反力影響線，可求得圖3.3 吊車(chē)荷載作用下支座反力影響線3.4.1 吊車(chē)豎向荷載由公式求得吊車(chē)豎向荷載設(shè)計(jì)值為： =1.4280（1+0.267+0.8+0.067）=836.5KN3.4.2 吊車(chē)橫向水平荷載作用于每一個(gè)輪子上的吊

9、車(chē)橫向水平制動(dòng)力為：作用于排架柱上的吊車(chē)橫向水平荷載設(shè)計(jì)值為： 其作用點(diǎn)到柱頂?shù)木嚯x y=四、內(nèi)力計(jì)算 4.1 恒載作用下排架內(nèi)力分析 該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進(jìn)行排架內(nèi)力分析。其中柱的剪力分配系數(shù)計(jì)算，見(jiàn)表4.1。表4.1 柱剪力分配系數(shù)柱別A、C 柱B 柱在G1作用下： 對(duì)A、C柱，已知由規(guī)范公式：2.321因此，在共同作用（即在G1作用下）柱頂不動(dòng)鉸支承的反力圖4.1 恒載作用下排架內(nèi)力圖 4.2 在屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析4.2.1 AB跨作用屋面活荷載 排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2.1所示，其中Q1=40.32KN，它在柱頂及變階處引引起的力矩為： 對(duì)A柱，=2.321，=0.

10、934 對(duì)B柱，=1.721則排架柱頂不動(dòng)鉸支座總反力為： 將R反向作用于排架柱頂，計(jì)算相應(yīng)的柱頂剪力，并與柱頂不動(dòng)鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時(shí)的柱頂剪力，即 圖4.2 AB跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖4.2.2 BC跨作用屋面活荷載由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，且BC跨與AB跨作用的荷載相同，故只需將圖4.2中個(gè)內(nèi)力圖的位置及方向調(diào)整一下即可，如圖4.3所示。 圖4.3 BC跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖 4.3 吊車(chē)荷載作用下排架內(nèi)力分析 4.3.1 Dmax作用在A柱 A柱： B柱： 對(duì)A柱 對(duì)B柱 ( )( ) 排架各柱頂剪力分別為：( )( )( ) 排架各柱的彎矩圖，軸力圖和柱底剪力

11、值如圖4.4所示。 圖4.4 作用A柱時(shí)排架內(nèi)力圖4.3.2 作用在B柱左 柱頂不動(dòng)鉸支座反力，及總反力分別為：( )( )( ) 各柱頂剪力分別為：( )( )( )排架各柱的彎矩圖，軸力圖及柱底剪力值如圖4.5所示 圖4.5 作用B柱左時(shí)排架內(nèi)力圖 4.3.3 Dmax作用在B柱右根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)稱性及吊車(chē)噸位相等的條件，內(nèi)力計(jì)算與作用于B柱左的情況相同，只需將A，C柱內(nèi)力對(duì)換并改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ?hào)，如圖4.6所示。 圖4.6 作用B柱右時(shí)排架內(nèi)力圖 4.3.4 作用于C柱 同理，將作用于A柱情況的A，C柱內(nèi)力對(duì)換，并注意改變符號(hào)，可求得各柱的內(nèi)力，如圖4.7所示。 圖4.7 作用C柱時(shí)排架內(nèi)

12、力圖 4.3.5 Tmax作用在AB跨柱 對(duì)A柱 a=（3.8-1.2）/3.8=0.632 對(duì)A柱，則 對(duì)B柱，則 排架柱頂總反力R為： 各柱頂剪力為：Tmax作用在AB跨的M圖、N圖如圖4.8所示。 圖4.8 Tmax作用于AB跨時(shí)排架內(nèi)力圖4.3.6 Tmax作用在BC跨 由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱及吊車(chē)噸位相等，故排架內(nèi)力計(jì)算與作用AB跨情況相同，僅需將A柱與C柱的內(nèi)力對(duì)換，如圖4.9所示。圖4.9 Tmax作用于BC跨時(shí)排架內(nèi)力圖 4.4 風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析 4.4.1 左吹風(fēng)時(shí) 對(duì)A、C柱 各柱頂剪力分別為: 風(fēng)從左向右吹風(fēng)荷載作用下的M、N圖如圖 圖4.10 左吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖 4.4.

13、2 右吹風(fēng)時(shí) 計(jì)算簡(jiǎn)圖如4.11a所示。將圖4.10b所示A,C柱內(nèi)力圖對(duì)換且改變內(nèi)力符號(hào)后可得，如圖4.11b所示。 圖4.11 右吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖五、最不利荷載組合 內(nèi)力組合按式（2.5.19）式（2.5.21）進(jìn)行。除及相應(yīng)的M和N一項(xiàng)外，其他三項(xiàng)均按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利內(nèi)力值；對(duì)于及相應(yīng)的M和N一項(xiàng)，和截面均按（）求得最不利內(nèi)力值，而截面則是按式（2.5.21）即（）求得最不利內(nèi)力。 對(duì)柱進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算時(shí)，內(nèi)力采用標(biāo)準(zhǔn)值。46表5.1 柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表柱號(hào)及正向內(nèi)力荷載類別 恒載屋面活載吊車(chē)豎向荷載吊車(chē)水平荷載風(fēng)荷載 AB跨 BC跨Dmax在柱Dmax在

14、B柱左Dmax在B柱右Dmax在柱Tmax在AB跨Tmax在BC跨左風(fēng)右風(fēng)序號(hào)M 15.86 0.526 2.242 -57.49 -61.6 43.74 -2.66 9.11 29.6 52.99 -70.26N 331.68 40.32 0 0 0 0 0 0 0 0 0M -49.17 -12.1 2.74 123.56 -7.82 43.74 -2.66 9.11 29.6 52.99 -70.26N 391.92 50.4 0 603.5 179.26 0 0 0 0 0 0M 25.91 -4.8 9.29 -14.13 -153.33 148.5 -9.03 149.88 100

15、.49 246.45 -354.39N 443.13 50.4 0 603.5 179.26 0 0 0 0 0 0 8.27 0.8 0.72 -15.18 -16.27 11.55 -0.71 15.47 7.79 44.57 40.2注：?jiǎn)挝?)，單位，單位。表5.2 柱內(nèi)力組合表截面+Mmax及相應(yīng)的N,V-Mmax及相應(yīng)的N,VNmax及相應(yīng)的M,VNmin及相應(yīng)的M,VMK, NK備注M+0.9+0.9(+)+125.7+0.90.8(+)+0.9+-117.8+0.9+0.954.04+0.9+0.9(+)+125.2491.33N377.04331.68377.04331.68

16、276.4M+0.9+0.8(+)+0.9+145.42+0.9+0.8(+)+0.9+-154.8+0.962.03+0.90.9(+)+-138.53N826.44566.35935.07391.92M+0.9+0.8（+）+0.9+474.21+0.9+0.8(+)+0.9+-537.1+0.913.19+0.9+0.9(+)+457.74N877.65617.56986.28443.13V58.95-53.39-5.3964.7MK341.81-380.5612.51330.04NK679.6493.87757.24369.28VK43.09-36.12-2.8747.2表5.3 B柱

17、內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表柱號(hào)及正向內(nèi)力荷載類別恒載屋面活載吊車(chē)豎向荷載吊車(chē)水平荷載風(fēng)荷載作用在跨作用在跨作用在柱作用在B柱左作用在B柱右作用在柱作用在跨作用在BC跨左風(fēng)右風(fēng) 序號(hào)M 0 -7.86 7.86 54.87 105.34 -105.34 -54.87 19.29 19.29 132.54 -132.54N 654.24 50.4 50.4 0 0 0 0 0 0 0 0M 0 -7.86 7.86 -79.58 -347.29 347.2 79.58 19.29 19.29 132.54 -132.54N 774.72 50.4 50.4 179.26 603.5 603.5 179.26

18、 0 0 0 0M 0 -8.46 8.46 51.83 -95.04 95.04 -51 .83 449.95 -449.95N 828.66 50.4 50.4 179.26 603.5 603.5 179.26 0 0 0 0 0 -0.073 0.073 14.44 27.72 -27.72 -14.44 34.88 -34.88注：?jiǎn)挝?)，單位，單位。表5.4 B柱內(nèi)力組合表截面+Mmax及相應(yīng)的N,V-Mmax及相應(yīng)的N,VNmax及相應(yīng)的M,VNmin及相應(yīng)的M,VMK, NK備注M+0.9+0.9(+)+ 227.31+0.9+0.9(+)+-227.31+0.7+0.9(+

19、) +171.29+0.90.9(+)+ 210.04N699.6699.6724.8654.24M+0.9+0.9(+) + 423.29+0.9+0.9(+)+-423.29+0.8 (+)0+0.90.9+134.91N 1308.921308.921740.32774.724M+0.9+0.8（+）+0.9+667.73+0.9+0.8(+)+0.9+-667.73+0.8 (+)0+0.9(0.9+)554.37N1437.611437.611794.26828.66V36.6-36.6046.09MK476.95-476.950395.97NK1125.511125.511380.

20、26690.55VK26.14-26.14032.92注：?jiǎn)挝?)，單位，單位六、柱截面設(shè)計(jì) 6.1 A柱的截面設(shè)計(jì)6.1.1 柱在排架平面內(nèi)的配筋計(jì)算表6.1 柱在排架平面內(nèi)的計(jì)算參數(shù)截面內(nèi)力組 1-1M125.24 377.59 360 397.59 1 7.6 400 0.96 1.22N331.68 3-3M474.21 540.32 860 570.32 1 9.1 900 1.05 1.12N877.65M-537.1 869.7 860 899.7 1 9.1 900 1.05 1.07N617.56注 1. 2. 截面 內(nèi)力組 eO 九o e 邑 o 丘 (2 叮 M(hNm)

21、 一1463 33 365 53 059 7800 400 0955 1896 11 N(kN) 4428 M 一7677 216 365 236 1 7800 400 0955 1341 N 35558 M 31854 679 765 706 1 19助0 800 0903 1364 33 N 4691 M 4412 468 765 461 1 9300 800 1000 1127 N 9426 3. 表6.2 柱在排架平面內(nèi)的配筋計(jì)算 截面 內(nèi)力組 x 偏心情況計(jì)算實(shí)配 1-1M125.24 397.59 1.22 645.1 58 198 大偏壓 1070.1322（1140）N331.

22、68 3-3M474.21 570.32 1.12 1048.8 139.7 473 大偏壓 1320422（1520）N877.65M-537.1 899.7 1.07 1372.7 108 473 大偏壓 1597.3522（1900）N617.56綜上所述:下柱截面選用522（1900） 6.1.2 柱在排架平面外的承載力驗(yàn)算 上柱，Nmax =331.68kN,考慮吊車(chē)荷載時(shí)，按規(guī)范有 由規(guī)范知 下柱Nmax=877.65,當(dāng)考慮吊車(chē)荷載時(shí)，按規(guī)范有 故承載力滿足要求。6.1.3 裂縫寬度驗(yàn)算；構(gòu)件受力特征系數(shù)；混凝土保護(hù)層厚度取25mm。驗(yàn)算過(guò)程見(jiàn)表6.3。相應(yīng)于控制上、下柱配筋的最

23、不利內(nèi)力組合的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合為：表6.3 柱的裂縫寬度驗(yàn)算表柱截面上柱下柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值91.33341.81276.4679.6330.45030.0140.0211.11523.4491300.523292.75704.7191.1105.73=0.610.5110.210.3 滿足要求0.070.3滿足要求 6.1.4 柱箍筋配置 非地震區(qū)的單層廠房柱,其箍筋數(shù)量一般由構(gòu)造要求控制.根據(jù)構(gòu)造要求,上、下柱均選用8200箍筋。 6.2 B柱截面設(shè)計(jì) 6.2.1上柱配筋計(jì)算由內(nèi)力組合表可見(jiàn)，上柱截面有四組內(nèi)力，取h060040560mm，附加彎矩ea=20mm（等于600300），四組內(nèi)力都為

24、大偏心，取偏心矩較大的的一組即：M=227.31 N=699.6吊車(chē)廠房排架方向上柱的計(jì)算長(zhǎng)度 =2X3.8m=7.6m。eo=M/N=227.31/699.6=325mm,ei=e0+ea=325+20=345mm 由=7600mm/600mm=12.675，故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)=2.4531.0 取=1.0.=1.023,取= =1.186= ，取x=2as進(jìn)行計(jì)算 選3 20 As=942mm2 則，滿足要求垂直于排架方向柱的計(jì)算長(zhǎng)度=1.25X3.8m=4.75m，則 =滿足彎矩作用平面外的承載力要求。 6.2.2 下柱的配筋計(jì)算 取，與上柱分析方法類似，選擇下列兩組不利內(nèi)力： M=

25、667.73kN*m M=554.37kN*m N=1437.61kN N=828.66kN（1） 按M=667.73kN*m，N=1437.6kN計(jì)算下柱計(jì)算長(zhǎng)度lo=1.0 Hc=9.1m,附加偏心距ea=1000/30=33mm(20mm)B=100mm, bf=400mm, hf=150mm Eo=M/N= 故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)，取2=1.0=故為大偏心受壓。 x= =1238mm2（2）按M=554.37kN*m,N=828.66kN 計(jì)算方法與上述相同，計(jì)算過(guò)程從路，As=As=930mm2 綜合上述計(jì)算結(jié)果，下柱截面選用4 20(As=1256mm2)6.2.3 柱裂縫寬度驗(yàn)算

26、 方法同A柱，經(jīng)驗(yàn)算表明裂縫寬度合格。6.2.4 柱箍筋配置非地震區(qū)的單層廠房柱，其箍筋數(shù)量一般由構(gòu)造要求控制。根據(jù)構(gòu)造要求，上下柱均選用 200箍筋。七、牛腿設(shè)計(jì) 7.1 A柱牛腿設(shè)計(jì)根據(jù)吊車(chē)梁支承位置、截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖7.1所示。其中牛腿截面寬度=400mm，牛腿截面高度=600mm, =565mm。 圖7.1 牛腿尺寸簡(jiǎn)圖 7.1.1 牛腿截面高度驗(yàn)算 =0.65, ，(牛腿頂面無(wú)水平荷載), ，取，按下式確定： 則： 故牛腿截面高度滿足要求。 7.1.2 牛腿配筋計(jì)算由于, 因而該牛腿可按構(gòu)造要求配筋。根據(jù)構(gòu)造要求，實(shí)際縱向鋼筋取416由于，則可以不設(shè)置彎起鋼

27、筋，箍筋按構(gòu)造配置，牛腿上部 范圍內(nèi)水平箍筋的總截面面積不應(yīng)小于承受的受拉縱筋總面積的。箍筋為8100。 7.1.3 牛腿局部承壓驗(yàn)算設(shè)墊板尺寸為400400mm,局部壓力標(biāo)準(zhǔn)值：故局部壓應(yīng)力滿足要求。 7.2 B柱牛腿設(shè)計(jì)對(duì)于B柱牛腿根據(jù)吊車(chē)梁支承位置，截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖7.2所示。其中牛腿截面寬度b=400mm，牛腿截面高度h=1050mm， 圖7.2 牛腿尺寸簡(jiǎn)圖 7.2.1 牛腿截面高度驗(yàn)算 其中 a=250mm+20mm=270，F(xiàn)tk按下式確定： 故牛腿截面高度滿足要求 7.2.2 牛腿配筋計(jì)算As=minbh=0.0024001050=840mm2按840

28、mm2配筋，選用4 18（As=1017mm2），水平箍筋選用8100.八、柱的吊裝驗(yàn)算8.1 A柱的吊裝驗(yàn)算 8.1.1 柱的吊裝參數(shù)采用翻身起吊。吊點(diǎn)設(shè)在牛腿下部，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后起吊。柱插入杯口深度為,取,則柱吊裝時(shí)總長(zhǎng)度為5.1+8.9+0.85=14.85m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖8.1所示。圖8.1 柱吊裝計(jì)算簡(jiǎn)圖 8.1.2 內(nèi)力計(jì)算 柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載（應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)），即 在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為： 由得:RA=M3= RAx-令 得,則下柱段最大彎矩為： 柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗(yàn)算過(guò)程見(jiàn)表8.1表8.1 柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗(yàn)算表 柱截面 上

29、柱 下柱 52.49（39.25） 73.63（54.54）90.430.9X52.49=47.245560.9X73.63=66.27 133.04 48.89 0.26-0.480.2，取0.2 0.160.2 (滿足要求)0.030.988.1=79.29346.70.9153.5=138.2 142.3 108.4 -0.0480.2，取0.20.1730.2取0.20.070.2(滿足要求)0.0370.2（滿足要求）九、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) GB 500072002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，對(duì)于6m柱距的單層多跨廠房，其地基承載力特征值，吊車(chē)起重量，廠房跨度，設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)時(shí)，可不做地基變形驗(yàn)

30、算。本設(shè)計(jì)滿則上述要求，故不需做地基變形計(jì)算。 基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C40。 9.1 A柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.1.1 作用與基礎(chǔ)頂面上的荷載計(jì)算 作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載包括柱底（截面）傳給基礎(chǔ)的M，N，V，以及外墻自重重力荷載。前者可由表5.2中的截面選取，見(jiàn)表9.1，其中內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合值用于地基承載力驗(yàn)算，基本組合值用于受沖切承載力驗(yàn)算和底板配筋計(jì)算，內(nèi)力的正號(hào)規(guī)定見(jiàn)圖9.1。表9.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的不利內(nèi)力組別 荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 第一組474.21877.6558.95314.81679.643.09 第二組 -537.1 617.56-53.39-380.36493.87-36.

31、12 第三組 13.19 986.28-5.3912.51757.24-2.87圖9.1 基礎(chǔ)荷載示意圖由圖9.1可見(jiàn)，每個(gè)基礎(chǔ)承受的外墻總寬度為6.0m，總高度為15.00m，墻體為240mm實(shí)心磚墻（），鋼門(mén)窗（），基礎(chǔ)梁重量為（300mm+200mm）X500mm/2=18.75KN/根。每個(gè)基礎(chǔ)承受的由墻體傳來(lái)的重力荷載為:240mm厚磚墻鋼門(mén)窗 基礎(chǔ)梁 距基礎(chǔ)形心的偏心距為： 9.1.2基礎(chǔ)尺寸及埋置深度 9.1.2.1 按構(gòu)造要求擬定高度h柱的插入深度，取， 由杯底厚度應(yīng)大于200mm，取，則 h=850mm+250mm+50mm=1150mm?；A(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.500m，故基礎(chǔ)

32、埋置深度d為： d=h+0.5m=1.15m+0.7m=1.850m杯壁厚度，取325mm，基礎(chǔ)邊緣高度取350mm，臺(tái)階高度取400mm。 9.1.2.2 擬定基礎(chǔ)底面尺寸 取 9.1.2.3 計(jì)算基底壓力及驗(yàn)算地基承載力 基底壓力按式（2.7.3）計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表9.2；按式（2.7.8）驗(yàn)算地基承載力，其中1.2fa=1.2180kN/m2=216kN/m2,驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)表9.2?？梢?jiàn),基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求。表9.2 基礎(chǔ)底面壓力計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算表 類別 第一組 第二組 第三組 341.81 679.6 43.09 -380.56 493.87 -36.12 12.51 757.24 -

33、2.891538.221352.491615.86 205.64-607.80-176.53 128.2485.39 157.2330.61130.6093.82106.8180128.221693.7180157.2216112.2180130.62169.1.3 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算這時(shí)應(yīng)采用基底凈反力設(shè)計(jì)值和可按式（2.7.3）計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表9.3。對(duì)于第二組內(nèi)力，按式（2.7.3）計(jì)算時(shí)，故對(duì)該組內(nèi)力應(yīng)按式（2.7.7）計(jì)算基底凈反力，即： 表9.3 基礎(chǔ)底面凈反力設(shè)計(jì)值計(jì)算表 類別 第一組 第二組 第三組 474.21 877.65 58.95 -537.1 617.56 -53.39 13

34、.19 986.28 -5.39 1268.631008.541377.26 319.14-821.36-215.87121.34 54.86157.480118.1373.15e=a=由式（2.7.7）得： 因臺(tái)階高度與臺(tái)階寬度相等（均為400mm），所以只需驗(yàn)算變階處的受沖切承載力。變階處受沖切承載力計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖9.2所示，變階處截面有效高度。 因?yàn)?，故A按下式 計(jì)算，即：由式（2.7.10）得： ，因?yàn)椋嗜?，由式?.7.11）得：h=750mm800mm,取，則由式（2.7.9）得： 故基礎(chǔ)高度滿足要求。 9.1.4 基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算 9.1.4.1柱邊及變階處基底反力計(jì)算基礎(chǔ)底板配

35、筋計(jì)算時(shí)長(zhǎng)邊和短邊方向的計(jì)算截面如圖9.2所示。三組不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值在柱邊及變階處的地基凈反力計(jì)算見(jiàn)表2.10.11.其中第1，3組內(nèi)力產(chǎn)生的基底反力示意圖見(jiàn)圖9.2，第2組內(nèi)力產(chǎn)生的基底反力示意圖見(jiàn)圖2.10.20；用表列公式計(jì)算第2組內(nèi)力產(chǎn)生的和 時(shí)，相應(yīng)的2.45/4和2.85/4分別用2.202/3.752和2.602/3.752代替，且。圖9.2 變階處的沖切破壞截面及基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算截面 9.1.4.2 柱邊及變階處彎矩計(jì)算 表9.4 柱邊及變階處基底凈反力計(jì)算 公式 第一組 第二組 第三組 95.58 91.32 100.70 102.23 107.91 105.20 108.46

36、 123.46 109.42 111.79 131.76 111.67 88.1 77.8 95.64 9.1.4.3 配筋計(jì)算基礎(chǔ)底面受力鋼筋采用HPB235級(jí)。長(zhǎng)邊方向鋼筋面積為：As=M/0.9h0fy=381.80106/0.9(1150-45)210=1828mm2As=M/0.9h0fy=443.17106/0.9(750-45)210=3326mm2選用2090（As=3770mm2） 基礎(chǔ)底板短邊方向鋼筋面積為： As=M/0.9(h0-d)fy=363.18106/0.9(1150-45-10)210=1755mm2 As=M/0.9(h0-d)fy=222.65106/0.

37、9(750-45-10)210=1695mm2 選用1490（As=1847mm2） 基礎(chǔ)底板配筋圖見(jiàn)圖9.3，由于，所以杯壁不需要配筋。圖9.3 基礎(chǔ)底板配筋圖9.2 B柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.2.1 作用與基礎(chǔ)頂面上的荷載計(jì)算作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載為柱底（截面）傳給基礎(chǔ)的M，N，V，可由表5.4中的截面選取，見(jiàn)表9.5。其中內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合值用于地基承載力驗(yàn)算，基本組合值用于受沖切承載力驗(yàn)算和底板配筋計(jì)算， 表9.5 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的不利內(nèi)力組別 荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合第一組667.731437.6136.6476.951125.5126.14 第二組 -667.731437.61-36.6-476.951125.5-26.14 第三組01794.26001380.260圖9.4 基礎(chǔ)荷載示意圖 9.2.2 基礎(chǔ)尺寸及埋置深度 9.2.2.1 按構(gòu)造要求擬定高度h柱