建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)目的（1）掌握單層單跨工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件選型的方法；（2）了解結(jié)構(gòu)組成、荷載傳遞關(guān)系及其計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定；（3）掌握排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力組合的方法；（4）掌握排架結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程（5）了解并熟悉單層單跨工業(yè)廠房的有關(guān)構(gòu)造要求；（6）掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的表達(dá)方式和制圖規(guī)定，進(jìn)一步提高制圖的基本技能；二、設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)某市郊外（ B 類地區(qū)）一單層單跨廠房，設(shè)有兩臺(tái)中級(jí)工作制A5 的軟鉤吊車(chē)，建筑平、剖面圖如圖1、圖 2。圖 1建筑平面圖柱頂標(biāo)高軌頂標(biāo)高圖 2建筑剖面圖9.39.910.511.1128.7三、設(shè)計(jì)題號(hào)縱墻上窗洞高：軌頂標(biāo)高9.

2、3m 以內(nèi)為 1800mm；12m 以上為 2400mm。22表 1單層單跨工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)題號(hào)跨度 L（m）吊車(chē)噸位 Q（t）軌頂標(biāo)高（m）1518211016/3.220/51016/3.220/51016/3.220/5123456789101112131415161718197421222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354四、設(shè)計(jì)資料1、荷載不上人屋面活荷載為 0.5kN/ m2。2、材料（1） 混凝土： C20， C25，C30。（2） 鋼筋：縱向受力鋼筋采用 HRB335，箍筋采用 HPB2

3、35。（3） 型鋼及預(yù)埋件采用 HRB335， HPB235。3、建筑構(gòu)造（1） 屋面：卷材防水屋面，其做法如下：0.35kN/ m2兩氈三油防水層上鋪小石子：20mm 厚水泥砂漿找平層：0.4kN/ m2100mm 厚水泥珍珠巖制品保溫層：0.5kN/ m2一氈兩油隔氣層：0.05kN/ m220mm 厚水泥砂漿找平層：0.4kN/ m2預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：（2） 墻體用 240mm 厚清水磚墻，鋼門(mén)窗。（3） 地面：室內(nèi)混凝土地面，室內(nèi)外高差150mm。4、吊車(chē)數(shù)據(jù)，見(jiàn)表 2表 2吊 車(chē)數(shù)據(jù)起 重跨度 Lk最大輪小 車(chē)吊 車(chē)吊 車(chē) 寬大 車(chē) 輪軌 頂 至軌 道 中量 Q（ mm） 壓（

4、kN ） 重 g總 重 度B 距K 吊車(chē)頂心至吊（t）（t）（t） （mm） （mm） 面 距 離 車(chē) 外 緣H（ mm） 距離 B1（ mm）1013.51153.4611758404050187689516.51231919.512921598096516/3.213.51556.32621595540002097977.516.51632319.51852760554100218720/513.51766.9772259554000209916.51852419.520729605541002189五、設(shè)計(jì)要求（1） 選擇屋面板、屋架、天溝板、基礎(chǔ)梁、吊車(chē)梁及軌道聯(lián)接件。（2） 確定上、

5、下柱的高度及截面尺寸。（3） 計(jì)算排架所承受的各項(xiàng)荷載。（4） 計(jì)算各種荷載作用下的排架內(nèi)力。（5） 柱、牛腿、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。（6） 繪制結(jié)構(gòu)施工圖。1）結(jié)構(gòu)布置圖（屋面板、屋架、天溝板、吊車(chē)梁、墻體等的布置）2）柱施工圖（模板圖及配筋圖）選用型號(hào)一構(gòu)配件的確定1. 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型與布置裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置符合建筑模數(shù)且尺寸在饞鬼的范圍內(nèi)時(shí)，出柱與基礎(chǔ)單獨(dú)設(shè)計(jì)完成外， 其他構(gòu)件可以從建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集中選用。 通用圖集一般包括設(shè)計(jì)說(shuō)明、 構(gòu)件選用表、 結(jié)構(gòu)布置圖、模板圖、配筋圖、預(yù)埋件詳圖、鋼筋及鋼筋用量表等內(nèi)容。 它們屬于結(jié)構(gòu)施工圖， 可以作為施工的依據(jù)。 設(shè)計(jì)中應(yīng)該選用合適

6、的構(gòu)件，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行正確的表示，而無(wú)需逐個(gè)構(gòu)件設(shè)計(jì)。（ 1） 屋面結(jié)構(gòu)。1） 屋面板。屋面板（包括檐口板、嵌板）選用方法：采用全國(guó)通用工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集 G410（一） 1.5m×6.0m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水） ，計(jì)算屋面板所承受的外加荷載的標(biāo)準(zhǔn)值， 在圖集中查找板的允許外加荷載大于或等于板所承受的外加荷載，作為屋面板，選用結(jié)果見(jiàn)表 1，屋面板的布置如圖 2 所示。2） 天溝板。應(yīng)配合屋架選用天溝板。采用全國(guó)通用工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集G410（一） 1.5m×6.0m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水天溝板） ，由屋面排板計(jì)算，天溝板的寬度為 680mm

7、。具體計(jì)算如下：半跨屋架上弦坡面總長(zhǎng)當(dāng)排放 6 塊屋面板和一塊 890mm 嵌板時(shí)，則有：12.005-0.89-1.49 6=0×.763m所以，根據(jù)圖集選用一塊寬為 760mm 的天溝板，見(jiàn)表 1，其布置如附圖中所示。該廠房一側(cè)設(shè) 4 根落水管，天溝板內(nèi)坡度為 5。墊層最薄處 20mm 厚，最厚處為 80mm，如圖 2-22 所示。按最厚處的一塊天溝板（ 80mm）計(jì)算其所受的外荷載標(biāo)準(zhǔn)值。注意天溝板的開(kāi)洞位置。表 1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型表構(gòu)件 名 標(biāo)準(zhǔn)圖稱集G410（一）1.5m× YWB-2 6.0m （中間屋面板預(yù)應(yīng)力 跨）Y鋼筋混 WB-2s凝土屋 （端跨）面板（卷

8、材防水）構(gòu)件自外加荷載允許荷載重二氈三油防水層 0.35 20 水泥砂漿找平層20×0.02=0.40100 厚水泥蛭石保溫板自層2.46 kN重 1.30 kN5× 灌縫0.1=0.50重 0.1 kN一氈二油隔汽層0.0520 水泥砂漿找平層0.40恒載1.70 kN嵌 板屋架吊車(chē)粱G410（一）0.9m×6.0m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水嵌板、檐口板）G415（三）預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架（跨度24m）G323（二）鋼筋混凝土吊車(chē) 梁（中輕級(jí)工 作制）G320KWB-1（中間跨）KWB-1s（端跨）YWJA-2 4-1a Y WJA-18 -1aDLZ-

9、6A（中間跨）DAZ-6B （邊跨）JL-3（中屋面活荷載0.70雪載0.25活載取屋面活載與雪載的最大值0.502.40 kN板自重 1.93 kN同上2.50 kN 灌縫重 0.1 kN屋面板以上恒載1.70 kN86/55.5 kN活載0.5 kN3.5 kN榀支撐 屋架以上荷0.25 kN載 2.2 kN26.6 kN根16.7 kN根基礎(chǔ)梁軌道聯(lián)接鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁G-325吊車(chē)軌道聯(lián)間跨）JL-18（邊跨）DGL-13P=1.27 ×185=234.95 kN P=1.27 ×165=209.55kN（中間跨） 15.1 kN根（邊跨）最大設(shè)計(jì)輪壓 p（t）370

10、 kN接屋架。屋架選用應(yīng)根據(jù)廠房使用要求、跨度大小、屋面荷載的大小、有無(wú)天窗及天窗類別、檐口類別等進(jìn)行選用。 本實(shí)例采用全國(guó)通用工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集 G415（三）預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土折線屋架（跨度 24/18m），見(jiàn)表 1。4） 屋蓋支撐。不設(shè)置屋架上弦水平支撐。 屋架上弦橫向水平支撐作用是在屋架上弦平面內(nèi)形成剛性框，增強(qiáng)屋架的整體剛度，保證屋架上弦或屋面梁上翼緣平面外的穩(wěn)定，同時(shí)將抗風(fēng)柱傳來(lái)的風(fēng)荷載傳遞到（縱向）排架柱頂。但由于采用大型屋面板，每塊屋面板與屋架的連結(jié)不少于三個(gè)焊接點(diǎn)，并沿板縫灌注 C15 細(xì)石混凝土保證了屋面剛度，因此屋面上弦不宜設(shè)置上弦橫向水平支撐。不設(shè)置屋架下弦支撐。由

11、于本設(shè)計(jì)中，廠房的吊車(chē)噸位（ 15/3t）不大，無(wú)震動(dòng)類設(shè)備對(duì)屋架下弦產(chǎn)生的水平作用力， 故無(wú)需設(shè)置下弦橫向水平支撐和下弦縱向支撐。垂直支撐和水平系桿。 垂直支撐作用是保證屋架承受荷載后在平面外的穩(wěn)定并傳遞縱向水平力，在跨端布置垂直支撐 CC-1，跨中布置垂直支撐 CC-3，如圖 2 所示。下弦水平系桿課防止吊車(chē)或其他水平震動(dòng)時(shí) （縱向）屋架下弦發(fā)生顫動(dòng)， 一般情況下應(yīng)在未設(shè)置支撐的屋架間相應(yīng)于垂直支撐平面的屋架下弦節(jié)點(diǎn)處設(shè)置通長(zhǎng)水平系桿。如附圖屋架端部用 HG-2，屋架中部（跨中）用 HG-1。圖 2屋蓋支撐布置圖（ 1） 梁柱結(jié)構(gòu)布置。1）排架柱尺寸的選定。a） 柱高。軌頂標(biāo)高為 +9.9

12、00m，吊車(chē)為 15/3t ，工作級(jí)別為 A5 級(jí)。當(dāng)廠房跨度為 24m 時(shí)可以求得吊車(chē)的跨度為L(zhǎng)k =24-0.75× 2=22.5m, 當(dāng)廠房跨度為18m 時(shí)可以求得吊車(chē)的跨度為L(zhǎng)k =18-0.75×2=16.5m,查附表 2-1 求得吊車(chē)軌頂以上高度（吊車(chē)軌頂至小車(chē)頂面的距離）為 2.15/2.05m，根據(jù)選定吊車(chē)梁的高度 錯(cuò)誤！未找到引用源。 =1.200m，軌道頂面至吊車(chē)梁地面的距離（軌頂墊高） 。牛腿頂面標(biāo)高 =軌頂標(biāo)高 - 吊車(chē)梁高度 - 軌頂標(biāo)高=9.900-1.200-0.200=8.500m牛腿頂面標(biāo)高應(yīng)滿足建筑模數(shù)（3M）要求，取為 8.400m 。

13、考慮到吊車(chē)行駛所需空隙尺寸 hk200mm ，柱頂標(biāo)高按下式計(jì)算：柱頂標(biāo)高 =牛腿頂面標(biāo)高 +吊車(chē)梁高度 +軌頂標(biāo)高 +吊車(chē)高度 + hk=8.40+1.20+0.20+2.15+0.20=12.15m所以，柱頂（或屋架下弦底面）標(biāo)高取為12.30m （滿足 3M 模數(shù)要求）。設(shè)室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面的距離為 0.7m ，則計(jì)算簡(jiǎn)圖中中柱的總高度 H，下柱高度 Hl 和上柱高度 H u 分別為H12.30.713.0H l8.40.79.1mH uHl13.09.13.9m實(shí)際軌頂標(biāo)高 =8.40+1.20+0.20=9.80m,與 9.90m 相差 0.100m ，滿足的± 0.200

14、m 的要求。b）柱截面尺寸。根據(jù)柱的高度、吊車(chē)起吊重量級(jí)工作級(jí)別等條件，可查附表確定柱截面尺寸為bH l910022414mm22H l9100758mmh1212A(C) 軸上柱：矩形b h400mm 400mm下柱： I形bfhb hf400mm900100150mmmmmmB 軸上柱：矩形b h400mm 600mm下柱： I形bfhb hf400mm1000100150mmmmmmc) 牛腿尺寸初選。由牛腿幾何尺寸的構(gòu)造規(guī)定，45 , h1h ，且3h1 200mm，故取45 ,h1 500mm 。 c1100mm，如圖 3 所示。圖 3牛腿截面尺寸A(C) 軸柱： c 750b750

15、 150 100 900 100mmc1 900h 500 100600mm2B 軸柱：bc1 500750 150 100 500 500mmc 75022）柱間支撐。可在該廠房中部78 軸線間設(shè)置上柱柱間支撐和下柱柱間支撐。（3）吊車(chē)梁 。吊車(chē)梁除了要滿足承載力、抗裂度和剛度的要求外，還要滿足疲勞強(qiáng)度的要求。 首先應(yīng)根據(jù)工藝要求和吊車(chē)的特點(diǎn)， 結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕ぜ夹g(shù)條件和材料供應(yīng)情況，選用合理吊車(chē)梁形式。采用 G323 （二）鋼筋混凝土吊車(chē)梁（中、輕級(jí)工作制） , 再根據(jù)吊車(chē)的起重量、吊車(chē)的臺(tái)數(shù)、吊車(chē)的跨度、工作級(jí)別等因素選用吊車(chē)梁型號(hào)，見(jiàn) 表 1 。（4）吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié)件 。根據(jù)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)

16、件標(biāo)準(zhǔn)圖集 G-325 吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié)查得軟鉤吊車(chē)最大設(shè)計(jì)輪壓 p 1.27pmax 以及吊車(chē)工作級(jí)別、起重量、吊車(chē)梁上螺栓孔間距，選用見(jiàn) 表 1 。（5）基礎(chǔ)平面布置。1）基礎(chǔ)編號(hào)。首先區(qū)分排架類型，分標(biāo)準(zhǔn)排架、端部排架、伸縮縫處排架等，然后對(duì)各類排架和邊柱的基礎(chǔ)分別編號(hào)，還有抗風(fēng)柱的基礎(chǔ)也需編號(hào)（見(jiàn)附圖基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁、吊車(chē)梁布置圖） 。2）基礎(chǔ)梁?；A(chǔ)梁通常采用預(yù)制構(gòu)件，按全國(guó)通用工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)圖集 G320 鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁選取。本設(shè)計(jì)中跨選用 JL-3 ，邊跨選用 JL-18 ，見(jiàn)表 1。二排架柱高與截面計(jì)算2.1柱高的確定（ 1）柱高根據(jù)資料可查的：軌頂墊塊高度為 200mm，凈空

17、為 220mm 牛腿頂面標(biāo)高 =軌頂標(biāo)高 - 吊車(chē)梁高 - 軌頂墊塊高度=9.30-1.200-0.200=7.900m (取 8.100m)柱頂標(biāo)高 =軌頂標(biāo)高 +吊車(chē)梁高 +軌頂墊塊高 +H+0.200=8.100+1.500+0.200+2.099+0.220=11.819m(取 12.000m)上柱高 Hu =柱頂標(biāo)高 - 牛腿頂面標(biāo)高=12.000-8.100=3.900m全柱高 H=柱頂標(biāo)高 - 地基頂面標(biāo)高=12.000-(-0.500)=12.500m下柱高 Hl =全柱高 - 上柱高=12.500-3.900=8.600m實(shí)際軌頂標(biāo)高 =牛腿頂面標(biāo)高 +吊車(chē)梁高 +軌頂墊塊高

18、度=8.100+1.500+0.200=9.500m則（ 9.500-9.300）/9.300=0.022<0.200滿足要求。2.2排架截面尺寸計(jì)算截面尺寸需要滿足的條件為： : b Hl/25=344mm h lH /12=717mm則柱的截面尺寸如下表：柱截面尺寸（ mm）自重（ kN）慣性矩 I （m4）上柱：（b*h ） =400*400G2=18.72I 1=0.0021下柱：（b f *h*b*h f ）4I2=0.0195G =48.38=400*900*100*150三 排架柱上的荷載計(jì)算3.1屋蓋自重計(jì)算G1 =1.2×(g 1k+g 2k + g 3k)&

19、#215;柱高×廠房跨度 /2+1.2× g 4k × 0.5=1.2×(1.7+1.3+0.1)×6 ×15/2+1.2 × 60.5× 0.5=203.7kN (作用在柱頂 )e1 =h 上 /2 150=400/2 150=50mm (與上柱中心線的偏心矩 )3.2柱自重計(jì)算上柱： G2 =1.2× 25 × 0.4 ×0.4 ×3.9=18.72kNe2 =h l /2 h u/2=900/2400/2=250mm(作用于上柱中心線 )下柱： G4 =1.2×

20、; 25 × (0.4×0.9 0.6 ×0.15+0.55× 0.15)× 8.4=48.38kN( 作用于下柱中心線 )3.3吊車(chē) . 吊車(chē)梁及軌道自重計(jì)算3×(g5k g6k ×柱距 )=1.2× 40.8+0.8× 6 ） =54.72kN(作用于牛腿G =1.2頂 )e3 =750 h f /2=750 900/2=300mm(與下柱中心線偏心矩 )3.4屋面活荷載計(jì)算Q 1=1.4× 0.5 ×廠房跨度 2 ×柱距=1.4×0.5 × 15/2

21、×6=31.5kN( 作用位置同 G1)3.5吊車(chē)荷載計(jì)算豎 向 荷 載 ： P max,k=176kN,Pmin,k =59KN,k=4000mm,B=5955mm,4000195540000.3331.000.670.00805圖 42影響線圖Qk =250kN ,gk=69.77kN根據(jù) B 與 K，由影響線可以求得y1 =0.008y 2=0.675y 3 =1.000y 4=0.333由上求得Dmax =0.9 QPmax,k yi=0.9× 1.4 ×176 ×2.016=447.07kNDmin =0.9 QPmin,k yi=0.9

22、15;1.4 ×59 × 2.016=106.69kN吊車(chē)水平荷載為T(mén)k(Q krG g k )0.120.9 (69.77 250) 8.63 kN44則 Tmax, = D max × Tk /Pmax =447.07×8.63/176=21.92kN3.6風(fēng)荷載計(jì)算基本風(fēng)壓： =0.3KN/m 2風(fēng)壓高度變化系數(shù)z 按 B規(guī)范用內(nèi)插法得 , z1=1.056載體型系數(shù)0.8，s1s2類地區(qū)考慮，根據(jù)柱頂標(biāo)高12.000m，查看荷載按檐口標(biāo)高 14.60m, 用內(nèi)插法得 z2=1.124 1，風(fēng)0.5 。q 1=1.4×z1 s1 

23、5;0.3×6=2.13kN/mq 2 =1.4×s2 z1 × 0.3×6=1.33kN/m柱頂風(fēng)荷載集中力設(shè)計(jì)值：Fw=1.4 (0.8+0.5) z2 × 0.3× 6 ×2.1 (0.6 0.5) z2 × 0.3× 6 ×1.2=(1.82× 2.10.14×1.2)×1.24×0.3×6=8.40kN四內(nèi)力計(jì)算4.1 Gx作用力計(jì)算4.1.1 G1作用（排架無(wú)側(cè)移）M11= G1 e1 =203.7×0.05=10.19kN

24、·mM12= G 1 e2 =203.7× 0.25=50.93kN· m由= h u/h=3.9/12.5=0.312n= Iu/ Il =0.1077312 (11)則: C1n2 .162311(1)n故 M 11 作用下不動(dòng)鉸承的柱頂反力為RCM 1110.191.76kNH2.1611112.5同時(shí)有3121.082C 2213(11)n故在 M 12 作用下不動(dòng)鉸承的柱頂反力為R12C2M 122.16 59.134.41kNH12.5故在 M 11和M 12 共同作用下（即在G1 作用下）不動(dòng)鉸支承的柱頂反力為R1 = R 11 +R12 =-6.1

25、7kN( )相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖10.19kN mG1(e 1)203.7kN13.87kN m37.06kN mG1 (e 2)V=6.17kN16.01kN mM圖N圖圖 5-1相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖4.1.2 G 2, G3, G4作用計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力值G2=18.72kN, G3=54.72kN, G4 =48.38kN, e2 =250mm, e 3 =300mm.M2=- G 2 e 2=-4.68kN ·m( )M 3 =G3 e3 =16.42kN · m( )相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖M2G2 (e 2)M318.72kNG3 (e 3 )73.44kNm&#

26、183;Nk637G3.11121.82kMNN圖5-2 G2 G3 G4 內(nèi)力圖(a) G2 、 G3 、 G4 作用； (b)M 圖 (kN · m)； (c)N 圖 (kN)4.2屋面活荷載內(nèi)力計(jì)算對(duì)于單跨排架， Q1 與 G1 一樣為對(duì)稱荷載，且作用位置相同，但數(shù)值大小不同。故由 G1 的內(nèi)力計(jì)算過(guò)程可得到Q1 的內(nèi)力計(jì)算數(shù)值；M11=Q1 e1 =31.5 ×0.05=1.58kN·mM12=Q1 e2 =31.5 ×0.25=7.88kN·mR11=-0.27kNR12=-1.36kNR1 = R 11 +R12 =-1.63kN(

27、)相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖Q1 作用計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖(a)Q 1 的作用； (b)M 圖 (kN· m)； (c)N 圖 (kN)1.58kN m31.5kNQ1(e 1)2.13kN m5.74kN mQ1(e 2)R=1.63kN2.43kN mM圖N圖圖 5-3相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖4.3吊車(chē)豎向荷載作用力內(nèi)力計(jì)算Dmax 作用于 A 柱， Dmin 作用于 B 柱，其內(nèi)力為MD,ma x=Dmax e3 =447.07× 0.3=134.12kNM=De =-149.87×0.3=-44.96kND,minmin3·m·m廠房總長(zhǎng)72m,

28、跨度為18m，吊車(chē)其重量為24t,則查得有檁條屋蓋的單跨廠房空間作用分配系數(shù) 0.85 。VA max0.52M D maxM D minC 2H0.520.85134.120.851.08244.9612 .58.33kN ()VB max0.5M D max2M D minC 2H0.50.85134.1220.851.08244.9611 .97.17 kN相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖如圖5-4所示。VB=7.17VaVbDmaxVA=8.3149.87kDmax101.3447.07k17.AMB32.4927.9M30.0044.BAM 圖N 圖5-4相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖Dmin 作用于

29、 A柱時(shí)， 由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱， 故只需 A 柱與 B 柱的內(nèi)力對(duì)換，并注意內(nèi)力變即可4.4吊車(chē)水平荷載作用內(nèi)力計(jì)算當(dāng) T max 向左時(shí)， A， B 柱的柱頂剪力按推導(dǎo)公式計(jì)算：由 = hu /h=3.9/12.5=0.312n= Iu/ Il =0.1077Y=0.692Hu ,利用內(nèi)插法求得C5=0.57，Tmax =21.92kN, =0.85VTA =VTB= -(1 -)C 5Tmax = -1.87kN()當(dāng) T max 向右時(shí)，僅荷載方向相反，故彎矩值仍可利用上述計(jì)算結(jié)果，但彎矩圖的方向與之相反。0VT024.61.87kN20Tmax8Tmax041020.05kN038192.8

30、3kNm5-5相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖（ a） Tmax 的作用； (b)M 圖 (kN · m)；(c)V 圖 (kN)當(dāng) T max 向右時(shí)，僅荷載方向相反，故彎矩值仍可利用上述計(jì)算結(jié)果，但彎矩圖的方向與之相反。4.5風(fēng)荷載作用風(fēng)從左向右吹時(shí)，先求柱頂反力系數(shù)C11 為0.323對(duì)于單跨排架，A， B 柱頂剪力分別為VA =0.5 FWC11 H(q 1 q2 )=2.08kNVB=0.5 FW C11 H(q 1 q 2)=5.35kNFw2.05.18421.0826.99q 1q2137.153.2392圖 5-6相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖風(fēng)荷載作用計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖(a) 風(fēng)荷載

31、的作用； (b)M 圖（ kN·m）風(fēng)從右向左吹時(shí)，僅荷載方向相反，故彎矩值仍可利用上述計(jì)算結(jié)果，但彎矩圖的方向與之相反。4.6最不利荷載組合。由于本例結(jié)構(gòu)對(duì)稱，故只需對(duì) A 柱（或 B 柱）進(jìn)行最不利內(nèi)力組合，其步驟如下：（1）確定需要單獨(dú)考慮的荷載項(xiàng)目。 本工程為不考慮地震作用的單跨排架，共有 9 種需要單獨(dú)考慮的荷載項(xiàng)目， 由于小車(chē)無(wú)論向右或向左運(yùn)行中剎車(chē)時(shí)， A、 B 柱在 Tmax 作用下，其內(nèi)力大小相等而符號(hào)相反，在組合時(shí)可列為一項(xiàng)。因此，單獨(dú)考慮的荷載項(xiàng)目共有8 項(xiàng)。（2）將各種荷載作用下設(shè)計(jì)控制截面（I I 、II II 、IIIIII）的內(nèi)力M、N（III III

32、截面還有剪力 V）填入組合附表一 。填表時(shí)要注意有關(guān)內(nèi)力符號(hào)的規(guī)定。（3）根據(jù)最不利又最可能的原則，確定每一內(nèi)力組的組合項(xiàng)目，并算出相應(yīng)的組合值。計(jì)算中，當(dāng)風(fēng)荷載與活荷載（包括吊車(chē)荷載）同時(shí)考慮時(shí)，除恒荷載外，其余荷載作用下的內(nèi)力均應(yīng)乘以0.85 的組合系數(shù)。排架柱全部?jī)?nèi)力組合計(jì)算結(jié)果列入附表一中。五基礎(chǔ)設(shè)計(jì)5.1荷載計(jì)算 :由柱子傳至基頂?shù)暮奢d。由排架柱內(nèi)力組合表可得設(shè)計(jì)者如下：第一組： M=421.45kN·mN =488.75kNV=21.1kNmax第二組： MN= 488.75kN·m V=-13.37kNmin =-301.27kN第三組： Nmax =772.

33、59kNM=57.75kN· m V=-2.16kN由基底梁傳至基頂?shù)暮奢d：墻重（含兩面刷灰）：1.2 ×14.42 0.50.45 ×64×4.8 1.8 × 5.24=380kN窗重（鋼框玻璃窗）：1.2 ×4× 4.8 4× 1.8 ）× 0.45=14.3kN基礎(chǔ)梁：1.2 × 0.2 × 0.45 × 6× 25÷ 2=20.25kN由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面荷載設(shè)計(jì)值：e5=0.2 ÷2 0.9 ÷ 2=0.55mG5=414.5

34、5kN相應(yīng)的偏心彎矩設(shè)計(jì)值：G5 e 5 = 414.55 × 0.55= 228.00kN · m作用于基底的彎矩和響應(yīng)基頂?shù)妮S向設(shè)計(jì)值。假定基礎(chǔ)高度為800+50+250=1100m，則作用于基底的彎矩和相應(yīng)基頂?shù)妮S向力設(shè)計(jì)值為:第一組： Mbol =421.451.1 × 21.1 228=216.66kN · mN=448.75+414.55=903.3kN第二組： Mbol =-301.27 1.1 × 13.37 228=-543.98kN · m N=488.75+414.55=903.3kN第三組： Mbol =57.

35、75+1.1 × -2.61 228=-172.63kN · m N=772.59+414.55=1187.14kN5.2基底尺寸的確定 :由第二組荷載確定l 和 b ：A =(1.1 1.4)903.3(4.39 5.59)m2240 22 1.6取 l/b=1.5，則取 b=2.4m,l=3.6m驗(yàn)算 e 0 l/6 的條件：e0M bol543.98Nbol903.322 2.4 3.6 1.60.49ml / 63.6 / 6 0.6m(滿足要求 )驗(yàn)算其他兩組荷載設(shè)計(jì)值作用下的基底應(yīng)力：pmax= N bol+ M bol = N+ + M bolAWAG dW第

36、一組：903 .3221.6216 .662.43.6123.62.46288 kN / m 2181 .541.2 f1.2 240pmin104.5535.241.79kNm20(滿足要求)97.96/p104.5535.2kNm2f(滿足要求)m139.52/第二組： pmax1187.14221.6172.632.43.6122.43.66205.9kN / m21.2 f=×=kN/m2(滿足要求)1.2240288pm137.4 35.2172.6kN / m2f (滿足要求 ）所以最后確定基底尺寸為 2.4m ×3.6m，如圖 7-1所示。5.3確定基底高度

37、:前面已初步假定基礎(chǔ)的高度為 1.1m ，若采用錐形杯口基礎(chǔ)，根據(jù)構(gòu)造要求，初步確定的基礎(chǔ)剖面尺寸如圖 7.2 所示。由于上階底面落在柱邊破壞錐面之內(nèi)，故該基礎(chǔ)只需進(jìn)行變階處的抗切驗(yàn)算。在各組荷載設(shè)計(jì)值作用下的地基最大凈反力：第一組：ps. max903.3216.66146.34kN / m 28.641/ 62.4 3.62第二組：ps. max903.31/ 6543.983.62209.48kN / m 28.642.4第三組：ps. max170.7kN / m2抗沖切計(jì)算按第二組荷載設(shè)計(jì)值作用下的地基凈反力進(jìn)行計(jì)算。在第二荷載作用下的沖切力。沖切力近似按最大低級(jí)凈反力ps.max 計(jì)算，即取ps ps. max =209.