單層廠房課程設(shè)計某金屬裝配車間雙跨等高廠房x

1、單層廠房課程設(shè)計單層廠房結(jié)構(gòu)課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書一、 設(shè)計題目某金屬裝配車間雙跨等高廠房。二、 設(shè)計內(nèi)容1、 計算排架所受的各項荷載。2、 計算各種荷載作用下的排架內(nèi)力（吊車荷載不考慮廠房的空間整體作用）。3、 邊柱（A、C軸線）及中柱（B軸線）的柱及牛腿設(shè)計，柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計。4、 繪制施工圖：柱模板圖和配筋圖，基礎(chǔ)模板圖和配筋圖。三、 設(shè)計資料1、 金屬結(jié)構(gòu)車間為兩跨廠房，跨度均為*m。廠房總長*m，柱距6m。廠房標(biāo)高：室內(nèi)地面±0.000，室外地面-0.450，吊車軌頂標(biāo)高8.000、10.00，屋架下弦標(biāo)高10.400、12.400。2、 廠房每跨內(nèi)設(shè)兩臺吊車，A4級工

2、作制，起重量單學(xué)號15/3t、雙學(xué)號20/5t。吊車其它參數(shù)參見 “550/5t一般用途電動橋式起重機基本參數(shù)和尺寸（ZQ1-62系列）”。3、 建設(shè)地點為某城市，基本雪壓0.30kN/m2，基本風(fēng)壓0.50kN/m2、填土，回填土的下層1.8m為均勻粘土，地基承載力特征值fak=240kPa，土的天然重度為17.5kN/m3，土質(zhì)分布均勻。下層為粗砂土，地基承載力特征值fak見表格，地下水位-5.5m。4、 廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：1) 屋架采用21m、18米、24米梯形鋼屋架，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄A“常用構(gòu)件和材料的自重”，按0.12+0.011L（含支撐，按屋面水平投影面積計

3、算，單位kN/m2；L為跨度，以m計）計算屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值（包括支撐）。屋架側(cè)端高度1.4m，屋架在天窗架側(cè)板1單層廠房課程設(shè)計處的高度為1.7m。2) 吊車梁選用鋼筋混凝土等截面吊車梁，梁高900mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值29kN/根，軌道及零件自重0.8kN/m，軌道及墊層構(gòu)造高度200mm。3) 天窗采用矩形縱向天窗，每榀天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載為34kN（包括自重、側(cè)板、窗扇、支撐等的自重）。天窗側(cè)板高度2.6m，天窗架坡屋頂高度0.3m。4) 天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為2.02kN/m。kN/m2，窗寬4.0m，窗高4.8m。圍護墻直接支撐于基礎(chǔ)梁上，基礎(chǔ)梁截面為240mm×450mm?；?/p>

4、礎(chǔ)梁自重2.7kN/m。6、 材料：混凝土強度等級C20C30；柱的縱向鋼筋采用HRB335或HRB400，其余鋼筋I(lǐng)級。7、 屋面卷材防水法及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：三氈四油防水層上鋪小石子：0.4 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；100mm厚珍珠巖制品保溫層：0.4 kN/m2；一氈二油隔汽層：0.05 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板：1.4 kN/m2。8、未詳細(xì)內(nèi)容見相關(guān)圖集、規(guī)范、資料四、 設(shè)計要求1、 計算內(nèi)容完整，計算正確，有必要的示意圖。2、 計算書裝訂：封皮、任務(wù)書、計算書，格式采用統(tǒng)一模板，可電子錄入后打印（

5、單面或雙面打印均可），也可手寫但不得用鉛筆書寫。3、 計算書部分表述符合專業(yè)要求。所有示意圖、表格都有編號，安排在正文引用的附近位置。示意圖線條規(guī)整、字跡清楚、整潔。4、 施工圖符合建筑制圖規(guī)范的要求。2計算書一、設(shè)計資料（一）、設(shè)計題目某金屬裝配車間雙跨等高廠房。（二）、設(shè)計內(nèi)容1、計算排架所受的各項荷載。2、計算各種荷載作用下的排架內(nèi)力（吊車荷載不考慮廠房的空間整體作用）。3、邊柱（A、C軸線）及中柱（B軸線）的柱及牛腿設(shè)計，柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計。4、繪制施工圖：柱模板圖和配筋圖，基礎(chǔ)模板圖和配筋圖。（三）、設(shè)計資料1、金屬結(jié)構(gòu)車間為兩跨廠房，跨度均為21m。廠房總長54m，柱距6m。廠房標(biāo)高

6、：室內(nèi)地面±0.000，室外地面-1.500，吊車軌頂標(biāo)高10.00，屋架下弦標(biāo)高12.400。2、廠房每跨內(nèi)設(shè)兩臺吊車，A4級工作制，起重量20/5t。吊車其它參數(shù)由表-1給出。表-1 吊車的有關(guān)參數(shù)參數(shù)表3、建設(shè)地點為某城市，基本雪壓0.30kN/m2，基本風(fēng)壓0.50kN/m2，凍結(jié)深度1.6m。廠房自然地坪下0.6m為回填土，回填土的下層8m為均勻粘土，地基承載力特征值fak=240kPa，土的天然重度為17.5kN/m3，土質(zhì)分 5布均勻。下層為粗砂土，地基承載力特征值fak=350kPa，地下水位-5.5m。4、廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：（1）、屋架采用21m梯形

7、鋼屋架，按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范附錄A“常用構(gòu)件和材料的自重”，按0.12+0.011L（含支撐，按屋面水平投影面積計算，單位kN/m2；L為跨度，以m計）計算屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值（包括支撐）。屋架側(cè)端高度1.4m，屋架在天窗架側(cè)板處的高度為1.7m。（2）、吊車梁選用鋼筋混凝土等截面吊車梁，梁高900mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值29kN/根，軌道及零件自重0.8kN/m，軌道及墊層構(gòu)造高度200mm。（3）、天窗采用矩形縱向天窗，每榀天窗架每側(cè)傳給屋架的豎向荷載為34kN（包括自重、側(cè)板、窗扇、支撐等的自重）。天窗側(cè)板高度2.6m，天窗架坡屋頂高度0.3m。（4）、天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為2.02kN/m。kN/m2，窗

8、寬4.0m，窗高4.8m。圍護墻直接支撐于基礎(chǔ)梁上，基礎(chǔ)梁截面為240mm×450mm。基礎(chǔ)梁自重2.7kN/m。6、 材料：混凝土強度等級C20C30；柱的縱向鋼筋采用HRB335或HRB400，其余鋼筋I(lǐng)級。7、 屋面卷材防水法及荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：三氈四油防水層上鋪小石子：0.4 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；100mm厚珍珠巖制品保溫層：0.4 kN/m2；一氈二油隔汽層：0.05 kN/m2；25mm厚水泥砂漿找平層：0.5 kN/m2；6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板：1.4 kN/m2。二、材料的選用混凝土強度等級為C25，柱的縱向鋼筋采用HRB335級，其

9、余鋼筋采用I級。三、計算簡圖及柱截面幾何參數(shù)的確定1、計算簡圖本裝配車間工藝無特殊要求，荷載分布均勻。故選具有代表性的排架進 6圖-2 結(jié)構(gòu)計算簡圖2、柱截面幾何參數(shù)的確定(1)、基礎(chǔ)的埋置深度及基礎(chǔ)高度：考慮凍結(jié)深度及回填土層，選取基礎(chǔ)至室外地面為1.8m。初步估計基礎(chǔ)的高度為1.0m，則基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.95m。(2)、牛腿頂面標(biāo)高確定：7軌頂標(biāo)高為10m，吊車梁高0.9m，軌道及墊層高度為0.2m?？傻门Ｍ软敇?biāo)高為10-1.1=8.9m。(3)、上柱標(biāo)高的確定：屋架下弦標(biāo)高為12.4m，既上柱頂?shù)臉?biāo)高為12.4m。(4)、計算簡圖中上柱和下柱的高度尺寸確定：(5)、柱截面確定：上柱選矩

10、形截面，下柱選工字形截面對于下柱截面高度h：由于下柱HL=8.9+0.95=9.85m，吊車梁及軌道構(gòu)造高度為1.1m，因此，基礎(chǔ)頂至吊車梁頂?shù)母叨菻k=9.85+1.1=10.95m<11m；下柱截面高度hHK/9=10.95/9=1.22m。下柱截面寬度BHL/20=9.85/20=0.4925m。并且B400m。對于上柱截面主要考慮構(gòu)造要求，一般截面尺寸不小于400*400mm。 對于本設(shè)計邊柱，即A，C軸柱（圖-3所示）：上柱取500*500mm下柱取500*1300*100mm對于本設(shè)計中柱，即B軸柱（圖-4所示）：上柱取500*700mm 8(6)、截面幾何特征和柱的自重計算

11、截面幾何特征包括：截面面積A，排架方向慣性矩IX和回轉(zhuǎn)半徑RX，垂直于排架方向慣性矩IY和回轉(zhuǎn)半徑RY。單位長度柱的自重用G表示。（a）A，C軸柱截面幾何特征： 上柱：A=500*500=250*103mm2IX=IY=（1/12）*500*5003=5208*106 mm4下柱：IX=(1/12)*100*13003+4(1/12)*200*1003+200*100*6002+4(1/36)*25*(550-(25/3) 2=50109.38*106mm4IY=2*（1/12）*100*5003+（1/12）*（1300-200）*1003+4（1/36）*25*2003+（1/2）*200

12、*25*（50+（200/3）2）=2333.33*106mm4（b）中柱B軸柱截面幾何特征：上柱：A=500*700=350*103mm2IX=（1/12）*500*7003=14291.67*106mm4IY=（1/12）*700*5003=7291.672*106mm4下柱：A=2*500*700+100*1300+4*1/2*25*200=240*103mmIX=(1/12)*100*15003+4(1/12)*200*1003+200*100*7002+4(1/36)*200*25+1/2*200*25(650-(25/3) 2=71509.38*106mm4IY=2*（1/12）*

13、100*5003+（1/12）*（1500-200）*1003+4（1/36）*25*2003+（1/2）*200*25*（50+（200/3）264）=2350*10mm為便于后面使用，各柱的截面幾何特征列于表-2。9表-2 各柱的截面幾何特征四、荷載計算1、恒載（1）屋蓋自重G1：天窗自重、屋面構(gòu)造自重、屋架自重屋面均布荷載匯集：三氈四油防水層上鋪小石子：0.4KN/m2 25mm厚水泥沙漿找平層：0.5KN/m2 100mm厚珍珠巖制品保溫層：0.4KN/m2 一氈二油隔氣層：0.05KN/m2 25厚水泥沙漿找平層：0.5KN/m2 6m預(yù)應(yīng)力大型屋面板：1.4KN/m2 合計：3.2

14、5 KN/m2屋蓋結(jié)構(gòu)自重由屋架傳給排架柱的柱頂G1按負(fù)荷范圍計算： 其值為：屋面結(jié)構(gòu)傳來：3.25*6*21*0.5=204.75KN 天窗架傳來：34KN對于A，C軸柱：G1A=G1C=298.37KN。對柱頂?shù)钠木鄀1A=e1C=250-150=100mm。如圖-5所示。對于中柱：G1B =2*298.37=596.74KN。對柱頂?shù)钠木鄀1B=0。如圖-6所示。10圖-5 圖-6（2）柱自重：上柱G2、下柱G3上柱G2：對于邊柱：G2A=G2C=6.25*3.5=21.875KN。其偏心距e2A=e2C=650-250=400mm 對于中柱：G2B，K=8.75*3.5=30.62

15、5KN。其偏心距e2B=0。下柱G3：對于邊柱：G3A=G3C=8.55*5.5*1.1=51.78KN。其偏心距e4A=e4C=0對于中柱：G3B=6.00*8.55*1.1=56.43 KN。其偏心距e4B=0（3）吊車梁及軌道自重G4：邊柱牛腿處：G4A=G4C=38+0.8*6=43.8KN。其偏心距e3A=e3C=750-650=100mm對于中柱牛腿處：G4B左=G4B，K左=43.8KN 。其偏心距：e3B左=e3B=750mm。（4）墻自重G5：為了確定墻體的荷載，需要計算墻體的凈高：基礎(chǔ)頂標(biāo)高為-0.950m。軌頂標(biāo)高+10m。檐口標(biāo)高為：10+2.4+1.4=13.8m?；?/p>

16、礎(chǔ)梁高：0.45m，因此，墻體凈高為：13.8+0.95-0.45=14.3m。窗寬4m，窗高4.8+1.8=6.6m?；A(chǔ)連系梁與上部墻體自重：5.2*（14.3*6-4*6.6）+0.45*4*6.6=282.264KN?；A(chǔ)連系梁與上部墻體自總重：G6A，K=G6C，11。這項荷載直接作用在基礎(chǔ)頂面。對下柱中心線的偏心距為：e6A=e6C=120+650=770mm。各永久荷載的大小和作用位置如圖-7所示：G6C圖-7C圖-7 活荷載作用下雙跨排架的計算簡圖 298.464KN 各永久荷載、活荷載的打大?。↘N）和作用位置 12 K右8KN，K=2、屋面活荷載按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500

17、09-2001，屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.5KN/m2 屋面雪荷載：0.3KN/m2，不考慮積灰荷載，故僅按屋面活荷載計算?；詈奢d作用下雙跨排架的計算簡圖如下所示：AB、BC 跨吊車為兩臺200/50，A4級工作制（中級工作制）。最小輪壓計算：AB跨：PMIN,K=G1,K+G2,K+G3,K2-PMAX,K=264+300-187=45KN 2吊車豎向荷載DMAX,K、DMIN,K的計算，按每跨兩臺吊車同時工作且達到最大起重量考慮。按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001的規(guī)定，吊車荷載的折減系數(shù)為b=0.9。吊車荷載的計算利用吊車支座反力影響線求得。AB跨吊車豎向荷載DMAX，K、DMIN，

18、K的計算：吊車豎向荷載DMAX，K、DMIN，K的作用位置與G3作用位置相同。13吊車水平荷載TMAX，K的計算，按每跨2臺吊車同時工作且達到最大起重量考慮。按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001的規(guī)定，吊車荷載的折減系數(shù)為b=0.9，吊車水平系數(shù)a=1.0。吊車水平荷載的計算也可利用吊車豎向荷載計算時吊車糧支座反力影響線求的。每各車輪傳遞的水平力的標(biāo)準(zhǔn)值：則AB跨的吊車傳給排架的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值：各跨吊車水平荷載TMAX，K作用在吊車梁頂面，即作用在距吊車梁頂0.9m處。4、風(fēng)載封閉式帶天窗的雙跨雙坡屋面的風(fēng)載體型系數(shù)查荷載規(guī)范表7.3.1第14項。確定q1、q2、Fw，繪制示意圖。本地區(qū)

19、基本風(fēng)壓Wo=0.5KN/M2。在左風(fēng)情況下，天窗處的s的確定：a=18m,h=2.8m,因此a>4h,所以s=+0.6。作用在柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按注頂標(biāo)高取值。 柱頂至屋脊間屋蓋部分的風(fēng)荷載，仍取為均布的，其對排架的作用則按作用在柱頂?shù)乃郊酗L(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fw考慮。這時的風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按天窗檐口取值；天窗檐口至室外地面的高度為：Z=7.6+0.15+2.4+1.3+2.6=15.65m.按線性內(nèi)插法確定z:左風(fēng)情況下風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值:柱頂以上的風(fēng)荷載可轉(zhuǎn)化為一個水平集中力計算,其風(fēng)壓高度變化系數(shù)統(tǒng)一按天窗檐口處z=1.1582取值.其標(biāo)準(zhǔn)值為:Fw

20、k=szWohB右風(fēng)和左風(fēng)情況對稱,方向相反。14就可以了。本廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進行排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。在各種 荷載作用柱頂按可動鉸支座計算，不考慮廠房的空間工作。這里規(guī)定柱頂不動鉸支 座反力R，柱頂剪力V和水平荷載自左向右為正，截面彎矩以柱左側(cè)受拉為正， 柱的軸力以受壓為正。 1、計算剪力分配系數(shù)m單位力作用下懸臂柱的柱頂位移：u=H/(C0ECIL) C0=3/1+3(1-n)/n計算有關(guān)參數(shù)：單位力作用下懸臂柱的柱頂位移：336153單層廠房課程設(shè)計令Ki=1/uiK=Ka+kb+kc=1/uA +1uB /+1/uc=0.2537 EC所以，三根柱的剪力分配系數(shù)為：C3

21、=1.5*(1-2)/1-3(1-n)/n= 1.5*(1-0.2902)/1+016單層廠房課程設(shè)計R1=MC1/H=29.837*2.1376/12.05=5.2929KN()R2=MC3/H=125.908*1.1353/12.05=11.8625KN()所以RA=R1+R2=17.1154KN（®）RB=R1=M1bkC1/H=4.725*1.827/12.05=0.716KN(®)C柱：Rc=0所以：假設(shè)的排架柱頂不動鉸支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=2.462KN（®） 所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為： VA= RA-AR=1.057KN（®

22、;）VB=RB-B R=-0.367 KN（¬） VC=Rc-cR=-0.689 KN（¬） Vi0各柱頂?shù)膶嶋H剪力求出后，即可按懸臂柱進行內(nèi)力計算。單層廠房課程設(shè)計4、吊車荷載作用下的排架內(nèi)力（不考慮廠房整體空間工作）（1）、AB跨有吊車荷載，Dmax,k作用在A柱，Dmin,k作用在B柱時排架內(nèi)力分析，其計算簡圖IlRA=R2=Mmax,k05=-3.3827（ 圖-14 B柱：=HuI=0.290；n=u=0.1998； HIl2 C3=1.5*（1-Mmin,kC3=H（所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為：RB=RB-hBR =6.7314-0.440´3.3487

23、=5.2580(®)åVi»0各柱頂?shù)膶嶋H剪力求出后，即可按懸臂柱進行內(nèi)力計算，排架的彎距圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖-15所示。19HIlRA=R2=Mmin,kHC3=-3.3827（ ¬ ） Mmin,k= B柱：=HuI=0.290；n=u=0.1998； HIl23 C3=1.5*（1-）/1+（RB=R2=Mmin,kHC3=64.8*1.25175/12.05=6.7314KN(® ） 圖-16 C柱：RC=0 所以：假設(shè)的排架柱頂不動鉸支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=+3.3487（ ® ） 所以：各柱

24、頂?shù)膶嶋H剪力為：VA=RA-AR=-3.3827-0.2798*3.3487= -4.3197（ ¬ ）VB=RB-BR=6.7314-0.440*3.3487=5.2580（ ® ）VC=RC-CR=-0.2798*3.3487=-0.93697（ ¬ ）åVi»0各柱頂?shù)膶嶋H剪力求出后，即可按懸臂柱進行內(nèi)力計算，排架的彎距圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖-17所示。20C柱：=HuI=0.260；n=u=0.104； HIl（所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為：VA=RA-AR=0.282*33.42= 9.42KN ）VB=RB-BR=-34.

25、47+0.434*33.42=-19.97KN）VC=RC-CR=1.01+0.282*33.42=10.47KN（ ）åVi»0 21RC=R2=Mmin,kHC3=47.18*1.215/13.45=4.26KN ）（ ）所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為：23當(dāng)y=0. 8 Hu時：5、風(fēng)載下的排架內(nèi)力（1）、左風(fēng)情況：在均布風(fēng)荷載作用下，各柱頂不動鉸支座反力的計算： 圖-16A柱：=0.290；n= 0.104；RA= -C5qH=-0.3745*2.667*12.05=-12.0369（ ¬ ）RC = -C5qH=-0.3745*1.333*12.05= -6.

26、0155KN（ ¬ ）所以：假設(shè)的柱頂不動鉸支座的支座反力之和：R= RA+RB+RC=-18.0254KN（ ¬ ）所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為：24基本組合采用的荷載組合方式用規(guī)范給出的簡化組合方式，即：（1） 恒荷載+0.9（任意兩個或者兩個以上活荷載之和）（2） 恒載+任意活載25標(biāo)準(zhǔn)組合，也可采用上述的基本組合規(guī)則，但荷載的分項系數(shù)均為1.0。+MMAX及相應(yīng)的N、V最不利內(nèi)力：-MMAX及相應(yīng)的N、VNMAX及相應(yīng)的M、VNMIN及相應(yīng)的M、V3、內(nèi)力組合表分別對A、B柱，繪制內(nèi)力組合表。由附表給出。七、柱的設(shè)計（一）A、C 柱截面設(shè)計下柱：h0=1300-35=1

27、265mmx0h0=0.55*1265=695.75 在腹板范圍內(nèi)上柱高3.5m,下柱高8.55m，總高12.05m ,柱截面尺寸見表，確定柱的計算長度。排架方向：當(dāng)考慮吊車荷載時當(dāng)不考慮吊車荷載時垂直于排架方向：（按無柱間支撐）當(dāng)考慮吊車荷載時26當(dāng)不考慮吊車荷載時該廠房工作環(huán)境屬一類環(huán)境，預(yù)制構(gòu)件砼保護層。按規(guī)范要求，取25 mm，則as=as=35mm.本設(shè)計采用對稱配筋，選取內(nèi)力時，只考慮彎矩絕對值。經(jīng)分析，對基本組合所選擇的不利內(nèi)力見表。截面 M N 是否為吊車荷載 初步判別大小偏心122.9 423.99 是 大偏壓 ×-615 384.30 是 大偏壓 ×大偏

28、壓 I-I 122.39 424.99 是66.49 384.31 否 大偏壓 ×-4.75 384.31 是 大偏壓 ×17.51 476.44 是 大偏壓 -9.08 838.97 是 小偏壓 ×-217.46 573.31 是 大偏壓 II-II -27.35 878.66 是 大偏壓 ×-131.57 452.19 是 大偏壓 ×-84.87 939.57 是 大偏壓 517.66 901.11 否 大偏壓 ×-389.5 647.54 是 大偏壓 ×III-III 521.25 -975.99 是 大偏壓 527.

29、98 498.99 是 大偏壓 ×25.98 1001.64 是 小偏壓 取舍原則對大偏壓：M相等或接近時，取N小者；N相等或接近時，取M大者；對小偏壓：M相等或接近時，取N大者；N相等或接近時，取M大者；上柱配筋計算：27e0=Mea取h0=122.99=0.287m和20mm中的大值，故取20mmei=e0+ea=287+20=307mm考慮撓度的二階效應(yīng)對偏心距的影響l0/h=7/0.5=14<15x2=1h=1+11400l(0)2x1x2=1.212 eih0hei=1.212*307=372mm>0.3h0=0.3*465=139.5mm(按大偏壓計算) e=

30、hei+h-as=372+250-35=587mm 2x=N=71.2mm。<xbh0=0.55*465=255.8mm 1fcb=.9´500¢Ne-fcbx(h0-x/2)As=As=517.23mm2 fy(h0-as)e0=M考慮撓度的二階效應(yīng)對偏心距的影響l0/h=7/0.5=14<15x2=1l(0)2x1x2=2.148 eih01h=1+28h-as=121.79+250-35=336.79mm 2假設(shè)為大偏壓x=N=80.1mm<xbh0=0.55*465=255.8mm 1fcb=.9*500e=hei+¢Ne-fcbx(h0

31、-x/2)As=As=<0 fy(h0-as)¢¢上柱截面選定As,As分別為3f20，As=As=941mm2¢按最小配筋率：As=As=0.002*250000=500mm2 ¢另外(As+As)/A=0.008<0.005 垂直于排架方向承載力驗算（按軸心受壓驗算）¢¢Nu=0.9f(fcAc+fyAs)=0.9*(11.9*(250000-941*2)+300*941*2)=3070.5KN>N所以垂直于排架方向承載力滿足要求。下柱截面的配筋計算選III-III截面：e0=Mei=e0+ea=571+42.1

32、=612.2mmh和20mm中的大值，故取0考慮撓度的二階效應(yīng)對偏心距的影響l0/h=8.55/1.3=6.57<15x2=1l(0)2x1x2=1.063 eih01h=1+先按大偏壓計算：29x=N¢901.=151.45<h重新求x。f,此時中和軸在翼緣內(nèi)，¢.9´500a1fcbfx=則可按大偏壓計算e=hei+¢As=As=h-as=739.58+650-35=1354.58mm 2¢¢¢Ne-fc(bx(h-x/2)+(b-b)h(h-h/2)0ff0ffy(h0-as)=843.2mm2>0.

33、002*220*1000=440mm2¢選4f20，As=As=1265mm2垂直于排架方向承載力，按軸心受壓構(gòu)件計算下柱再計算一個小偏心受壓的情況e0=M考慮撓度的二階效應(yīng)對偏心距的影響l0/h=8.55/1=8.55<15x2=130eih01L0/h=7.85/1=7.85<15，x2=131h =1+1ei（二）、柱裂縫寬度驗算在柱的標(biāo)注組合中，-（上柱 下柱）需要進行跨度裂縫驗算的不利內(nèi)力，見表5現(xiàn)在以M=384.47KN×M,N=415.82KN.的情況來驗算最大裂縫寬度。 v=acryscrEs(1.9c+0.deqrte)TE100´6

34、50+112´(500-100)c=25mm 最外層受拉鋼筋外邊緣至受拉底邊的距離。ssk=32h=0.87-0.12(1-vs0)2其中v'f=(bf-b)h'fbh0=(500-400)´112=0.354-受壓翼緣100*1265he12652)=0.8171539.6415820´1539.6-0.817´1265mm20.817´1265´1256h=0.87-0.12(1-0.348)(1.9´25+0.08´)=0.21mm<wmin=0.3mm5(1FvsFhsFvsFvs故h

35、0=h=2由4f12,箍筋f8100.a=0,固不設(shè)彎筋。 3、吊車梁下局部受壓驗算33Fvs402840=3.57<0.75´11.9=8.925Nmm2As300´400la=afy墊板取400´400，d=10la=33.07d=33.07´12=396.8mm,取400mm4、柱的外觀尺寸插入杯口的深度，按表取900mm，按鋼筋錨固長度la=33.07´12=727.54mm 假定柱長12.05+0.9=12.95m.故柱插入杯口的長度取900mm滿足要求。±0.00以上200mm以致牛腿下200mm范圍內(nèi)作成工字型。（

36、四）、柱吊裝的驗算柱的自重：采用吊點起吊沒，綁扎點在牛腿根部，采用翻身起吊，計算見圖如圖所示 何在計算所需乘以動力系數(shù)1.5，則,g=26.5KN,g3=8.25KN,g4=24.375KN2M1k=0.5´9.375´3.52=57.42KN×MM2k=0.5´9.375´(3.5+0.4)2+0.5´0.4´(26.25-9.375)2=52.32KN×M也可以求得M3k=38.99KN×M(計算過程從略）承載力的驗算：變截面處受彎承載力的驗算M1=g0gGM1k=0.9´1.2´

37、57.42=62.01KN×M其中g(shù)0結(jié)構(gòu)重要系數(shù)，取0.9；gG永久荷載分項系數(shù)。按雙筋截面計算：MfyAs(h0-as)=300´941´(465-35)=121.396>M1下柱截面配筋為4f20，界面高度為1300mm，所以下柱吊裝驗算也滿足要求。 裂縫寬度驗算：變截面處M1k57.52´106ssk=150.83Nmm20.87´Ash00.87´941´465941=0.0140.5´500´500f1.78y=1.1-0.65tk=1.1-0.65´=0.141rtessk0

38、.008´150.83rte=As.5bh=wmax=2.1´0.141´150.83æ22ö1.9´2.5+0.08´ç÷=0.055mm<0.3mm52´10è0.008ø其他截面驗算從略（五）、柱下基礎(chǔ)設(shè)計以A柱基礎(chǔ)為例基礎(chǔ)形式采用柱下獨立基礎(chǔ)形式，基礎(chǔ)下采用墊層C10混凝土。預(yù)制柱和基礎(chǔ)之間采用C30細(xì)石混凝土填充?；A(chǔ)設(shè)計的內(nèi)容包括：按地基承載力確定基礎(chǔ)地面尺寸，按基礎(chǔ)抗沖切和抗剪承載力要求確定基礎(chǔ)高度，由于該單層廠房地基條件和荷載條件，滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范關(guān)

39、于不盡心地基變形驗算的條件，因此，本設(shè)計部進行地基變形驗算。1、按構(gòu)造要求確定基礎(chǔ)高度尺寸。（見圖）35基基礎(chǔ)承載力條件確定。不要選擇過大，基礎(chǔ)的構(gòu)造如圖所示。2、柱底截面不利內(nèi)力選擇a、進行基礎(chǔ)設(shè)計時候選用以下三組按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合確定的最不利貝利。,N=415.8KN,V=70.14KN （2）M=379.67KN（3）M=384.47KNb、進行機車設(shè)計時候選用以下三組按荷載基本組合確定的最不利不內(nèi)力。3、基礎(chǔ)底面尺寸確定（）、地基承載力特征值確定，按地基基礎(chǔ)設(shè)m2計規(guī)范的要求，需要進行跨度和深度的修正。由于基礎(chǔ)寬度較小(一般小于3m)。故僅僅考慮基礎(chǔ)埋深的修正，經(jīng)修正后的地基承載力特征值為

40、： 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書地基持力層承載力特征值fak=200KN 36（2）、 換算到基礎(chǔ)底面的彎矩和軸向力標(biāo)準(zhǔn)值由維護墻和基礎(chǔ)梁傳得基礎(chǔ)頂面的永久荷載值：G6A,K=298.464KN，對基礎(chǔ)中心線的偏心彎矩為：e6=620mm（見圖）傳到基礎(chǔ)底面的彎矩和軸力標(biāo)準(zhǔn)值為：第一組：M1K=371.7+66.55´1.15-298.464´0.77=218.415KN×M第二組：MK=379.67+66.47´1.15-298.464´0.77=226.29KN×M第三組：MK=-384.47-23.32´1.15-298.464&#

41、180;0.77=641KN×M（）、按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸先按第二組內(nèi)利標(biāo)準(zhǔn)值計算基礎(chǔ)底面尺寸。 基礎(chǔ)的平均埋深：d=1.8+0.=1.875m 按中心受壓確定基礎(chǔ)底面面積A；以上是最初步估計的基礎(chǔ)底面尺寸，必須進行地基承載力驗算?；A(chǔ)底面面積：A=ab=3.2´1.75=5.76m2 ba2=3.675m3 基礎(chǔ)底面的抵抗彎矩：W=6基礎(chǔ)和回填土的平均重力：37GK=gmdA=20´1.875´5.76=216KNpk=pmax,kpmin,kGK+NK1055.004+216=220.66KN2<fa=265.4KN2mmA5.76GK

42、+NKMK226.29+=220.66+=296.093KN2<1.2fa=318.48KN2mmAWK3GK+NKMK226.29-=220.66-=145.23KN2>0mAWK3所以第二組內(nèi)力滿足要求。對第一組內(nèi)力進行驗算：pk=pmax,k所以第一組內(nèi)力滿足要求。隊第三組內(nèi)力進行驗算：pk=pmax,kpmin,kGK+NK714.264+216=161.504KN2<fa=265.4KN2mmA5.76GK+NKMK641+=161.504+=375KN2>1.2fa=318.48KN2 mmAWK3GK+NKMK641-=161.504-=-52KN2<

43、;0mAWK3所以第三組內(nèi)力不滿足要求?，F(xiàn)在將基礎(chǔ)地底面尺寸改為：a´b=1.8´3.5m，重新進行驗算?；A(chǔ)底面面積：A=ab=1.8´3.5=6.3m2 ba2=3.675m3 基礎(chǔ)底面的抵抗彎矩：W=6基礎(chǔ)和回填土的平均重力：38GK=gmdA=20´1.875´6.3=236KNpk=pmax,kpmin,kGK+NK714.264+236GK+NKMK641GK+NKMK641-=139.04-=24.98KN2>0所以第三組內(nèi)力滿足要求。對第一組內(nèi)力進行驗算：pk=pmax,kpmin,kGK+NK1001.01+236-=1

44、93.17-=133.74KN2>0所以第一組內(nèi)力滿足要求。 對第三組內(nèi)力進行驗算：pk=pmax,kpmin,kGK+NK1055.57+236-=205.01-=145.57KN2>0所以第三組內(nèi)力滿足要求。經(jīng)驗算1.8´3.5m的基礎(chǔ)底面尺寸滿足地基承載力要求。 4、基礎(chǔ)設(shè)計 （1）、上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的基礎(chǔ)底面內(nèi)力設(shè)計值：第三組：MK=-389.49-23.32´1.15-1.2*298.464´0.77=-687KN×MN1K=647.5+298.464=945.464KN在這三組內(nèi)力下，地基凈反力的計算：39第39 / 43頁NM345

45、.09KN=180.385+=269.3622 pn,ma=x+NM370.43-=181.54-=91.44KN2 pn,mi=n=191.5KN2 第二組pn=NM347=191.5+=280.93KN2 pn,ma=x+NM347=191.5-=10.026KN7 pn,mi=n-=142.175KN2 第三組pn=NM687+=142.175+=319.81KN2 pn,ma=xNM687-=142.75-=-34KN2 pn,mi=n第一組：pn=由于pmin<0,pmax應(yīng)重新計算。 偏心距e0=M=0.727m。第40 / 43頁沖切承載力按第二組荷載作用下，地基最大凈反力pn,max=319.81KN步確定杯壁高度h2=400mm（見圖）m2。初因壁厚t=300mm，小于杯壁高度，說明上階低落早沖切破壞錐體以內(nèi)，故僅需對臺階以下進行沖切承載力驗算（見圖）基礎(chǔ)下設(shè)有墊層時候，混凝土保護層的厚度取35mm。沖切破壞錐體的有效高度為：h0=750-40mm=710mm沖切破壞錐體的最不利一側(cè)上邊長：at=400+2´375=1150mm 沖切破壞錐體的最不利一側(cè)下邊長：at=1150+2´710=25