混凝土課程設計單廠房設計

1、可編輯某單層工業(yè)廠房設計一、設計資料某機械加工車間為單層單跨等高廠房，跨度為30m，柱距6m，車間總長60m，無天窗。設有兩臺10t相同的軟鉤吊車，吊車工作級別為A5級，軌頂標高+11.4m。采用鋼屋蓋、預制鋼筋混凝土柱、預制鋼筋混凝土吊車梁和柱下獨立基礎。屋面不上人。室內(nèi)外高差為0.15m，基礎頂面離室外地平為1.0m?？v向圍護墻為支承在基礎梁上的自承重空心磚砌體墻，厚240mm，雙面采用20mm厚水泥砂漿粉刷，墻上有上、下鋼框玻璃窗，窗寬為3.6m，上、下窗高為1.8m和4.8m，鋼窗自重0.45kN/m2，排架柱外側(cè)伸出拉結筋與其相連?；撅L壓值W0=0.3kN/m2，地面粗糙類別為B類

2、；基本雪壓為0.2 kN/m2，雪荷載的準永久值系數(shù)q=0.5；地基承載力特征值為200kN/m2。不考慮抗震設防。2、 構件選型（一）鋼屋蓋采用如圖1所示的30m鋼桁架，桁架端部高為1.5m，中央高度為3.0m，屋面坡度為1/10。剛檁條長6m，屋面板采用彩色鋼板，厚4mm。圖1 30m鋼桁架（二）預制鋼筋混凝土吊車梁和軌道連接采用標準圖G323（二），中間跨DL9Z，邊跨DL9B，梁高hb=1.2m。軌道連接采用標準圖集G325（二）。查標準圖集04G323-2鋼筋混凝土吊車梁（工作級別A4、A5），預制鋼筋混凝土吊車梁截面及尺寸如圖2所示。圖2 預制鋼筋混凝土吊車梁截面查標準圖集04G3

3、25吊車軌道聯(lián)結及車檔，軌道連接剖面圖如圖3所示。圖3 軌道連接剖面圖（三）預制鋼筋混凝土柱預制鋼筋混凝土柱示意圖如圖4所示。圖4預制鋼筋混凝土柱取軌道頂面至吊車梁頂面距離ha=0.2m，故牛腿頂面標高=軌頂標高-吊車梁高度hb-軌頂至吊車梁頂高度ha=11.4-1.2-0.2=+10m。由附錄12查得，吊車軌頂至吊車頂部的高度為2.19m，考慮到屋架下弦及支撐可能產(chǎn)生的下垂撓度，以及廠房地基可能產(chǎn)生不均勻沉降時對吊車正常運行的影響，屋架下弦至吊車頂部所需空隙高度最小尺寸為220mm，故柱頂標高=軌頂標高+吊車軌至吊車頂部高+屋架下弦至吊車頂高=11.4+2.19+0.22=13.81m。基礎

4、頂面至室外地坪的距離為1.0m，則基礎頂面至室內(nèi)地坪的高度=基礎頂面至室外地坪距離+室內(nèi)外高差=1.0+0.15=1.15m，故從基礎頂面算起的柱高H=基礎頂面至室內(nèi)地坪高度+柱頂標高=13.81+1.15=14.96m。上部柱高Hu=柱頂標高-軌頂標高+軌道構造高度+吊車梁支撐處的吊車梁高=13.81-10=3.81m。下部柱高Hl=從基礎頂面算起的柱高H-上部柱高Hu=14.96-3.81=11.15m。參考混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表12-2，選擇柱截面形式：上部柱采用矩形截面bh=400mm400mm；下部柱采用I形截面bfhbhf=400mm900mm100mm150mm。（四

5、）柱下獨立基礎采用錐形杯口基礎三、計算單元及計算簡圖（一）定位軸線廠房跨度L與吊車跨度Lk的關系： L=Lk+2e，e=B1+B2+B3。B1 ：由混凝土結構與砌體結構設計（中冊）附表12可查得軌道中心線至吊車端部的距離B1=230mm; B2 ：吊車橋架至上柱內(nèi)邊緣的距離，因吊車起重重量小于50t，取B280mm，故取B2=80mm；B3 ：封閉的縱向定位軸線至上柱內(nèi)邊緣的距離，B3=400mm。B1+B2+B3=230+80+400=710mm750mm，可以。取e=750mm。故取封閉的定位軸線A、B都分別與左、右外縱墻內(nèi)皮重合。（二）計算單元由于該機械加工車間廠房在工藝上沒有特殊要求，

6、結構布置均勻除吊車荷載外，荷載在縱向的分布是均勻的，故可取一榀橫向排架為計算單元，計算單元的寬度為縱向相鄰柱間距中心線之間的距離，即B=6.0m,如圖5所示。圖5 計算單元（三）計算簡圖排架的計算簡圖如圖6所示。排架柱截面尺寸如圖7所示。圖6 計算簡圖 圖7 排架柱的截面尺寸 排架柱截面特性：；，。四、荷載計算（一）屋蓋荷載1.屋蓋恒荷載近似取屋蓋恒荷載標準值為，故由屋蓋傳給排架柱的集重荷荷載設計值F1=Gg恒荷載標準值柱距（廠房跨度/2）=1.21.2615=129.6 kN，作用于上部柱中心線外側(cè)e0=h上/2-150=50mm處。2.屋面活荷載荷載規(guī)范規(guī)定，屋面均布活荷載標準值為0.5

7、kN/ m2，比屋面雪荷載標準值0.2 kN/ m2大，故僅按屋面均布活荷載計算。故由屋蓋傳給排架柱的集中活荷載設計值F6=Gg活荷載標準值柱距（廠房跨度/2）=1.40.5615=63kN，作用于上部柱中心線外側(cè)e0=h上/2-150=50mm處。（二）柱和吊車梁等恒荷載上部柱自重標準值為，故作用在牛腿頂截面處的上部柱恒荷載設計值F2=Gg上部柱自重標準值上部柱高Hu=1.243.81=18.29 kN。作用于牛腿頂截面上部柱中心線處。下部柱自重標準值為4.69 kN/ m2，故作用在基礎頂截面處的下部柱恒荷載設計值F3=Gg下部柱自重標準值下部柱高Hl=1.24.6911.15=62.75

8、 kN。作用于基礎頂截面下部柱中心線處。吊車梁自重標準值為39.5 kN/根，軌道連接自重標準值為0.80 kN/ m2，故作用在牛腿頂截面處的吊車梁和軌道連接的恒荷載設計值F4=G（g吊車梁自重標準值+6g軌道連接自重標準值）=1.2(39.5+60.8)=53.16 kN。作用于牛腿頂截面下部柱中心線外側(cè)e4=e-h下/2=750-900/2=300mm處。上、下柱中心線距離為e=400-150=250mm。F1 、F2 、F3 、F4 和F6的作用位置如圖8所示。圖8 恒荷載的作用位置（三）吊車荷載吊車跨度Lk=廠房跨度L-2e=30-20.75=28.5m。查混凝土結構與砌體結構設計（

9、中冊）附錄12，得吊車輪壓和基本尺寸：起重量Q=10t，Lk=28.5m時的吊車最大輪壓標準值Pmax,k=140kN、最小輪壓標準值Pmin,k=66kN、小車自重標準值G2,k=38kN、與吊車額定其中量相對應的重力標準值G3,k=100kN，吊車寬度B和輪距K：B=6.4m，K=5.25m。1.吊車豎向荷載設計值Dmax、Dmin相鄰吊車輪距=B-K=6.4-5.25=1.15m。吊車梁支座反力影響線如圖9所示。圖9 吊車梁支座反力影響線查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表12-1多臺吊車的荷載折減系數(shù)=0.9，由吊車梁支座反力影響線可知：Dmax,k=Pmax,kyi=0.9140(0

10、.904+0.904+0.03+0.03)=235.37kNDmax=QDmax,k=1.4235.37=329.52kNDmin= Dmax(Pmin,k/Pmax,k)=329.5266/140)=155.35kN2.吊車橫向水平荷載設計值Tmax因吊車額定起重量Q10t，故取吊車橫向水平荷載系數(shù)=0.12。Tk= (G2,k+G3,k)/4=0.12(38+100)/4=4.14kNTmax= Dmax(Tk /Pmax,k)=329.52(4.14/140)=9.74kN（四）風荷載1.作用在柱頂處的集中風荷載設計值這時風荷載的高度變化系數(shù)Z按檐口離室外地坪的高度0.15+柱頂標高13

11、.81+屋架端部高度1.5=15.46m來計算。查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表10-4風壓高度變化系數(shù)：離地面15m時，Z=1.14；離地面20m時，Z=1.25，用插入法，知Z=1.14+(1.25-1.14)/(20-15)(15.46-15)=1.15。由圖1知，h1= h2=1.5m，查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表10-5風荷載體形系數(shù)，該廠房的風荷載體形系數(shù)如圖10所示。k=(0.8+0.5)h1+(0.5-0.6) h2ZW0B=(0.8+0.5)1.5+(0.5-0.6)1.51.150.36=3.73 kN=Qk=1.43.73=5.22 kN圖10 風荷載體形系數(shù)

12、2.沿排架柱高度作用的均布風荷載設、計值q1 、q2這時風荷載的高度變化系數(shù)Z按柱頂離室外地坪的高度0.15+柱頂標高13.81=13.96m來計算。Z=1+(1.14-1.0)/(15-10)(13.96-10)=1.11。q1=QsZW0B=1.40.81.110.36=2.24kN/m（壓力）q2=QsZW0B=1.40.51.110.36=1.40kN/m（吸力）五、內(nèi)力分析內(nèi)力分析時所取得荷載值都是設計值，故得到的內(nèi)力值都是內(nèi)力設計值。（一）屋蓋荷載作用下的內(nèi)力分析1.屋蓋集中恒荷載F1作用下的內(nèi)力分析M1= F1e0=129.60.05=6.48kNm。由圖7排架柱的截面尺寸知n=

13、Iu/Il=21.3/195.38=0.109，=Hu/H=3.81/14.96=0.255，查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）附圖9-2柱頂力矩作用下系數(shù)C1的數(shù)值，得C1=2.13。按公式計算：C1=1.5=1.5=2.02可見與查附圖9-2所得接近，取C1=2.02。R=(M1/H)C1=(6.48/14.96)2.02=0.88 kN2.屋蓋集中活荷載F6作用下的內(nèi)力分析M6= F6e0=630.05=3.15kNmR=(M6/H)C1=(3.15/14.96)2.02=0.43 kN在F1、F6分別作用下的排架柱彎矩圖、軸向力圖和柱底剪力圖，分別如圖11（a）和（b）所示。圖中標出的

14、內(nèi)力值是指控制截面-、-和-截面的內(nèi)力設計值。彎矩以排架柱外側(cè)受拉的為正，反之為負；柱底剪力以向左為正、向右為負。（a）屋蓋恒荷載作用下的內(nèi)力圖（b）屋蓋活荷載作用下的內(nèi)力圖圖11 屋蓋荷載作用下的內(nèi)力圖（二）柱自重、吊車梁及軌道連接等自重作用下的內(nèi)力分析按懸臂柱來分析。其對排架柱底部產(chǎn)生的彎矩和軸向力為：M=F4e4-F20.25=53.160.3-18.290.25=+11.38kNmN=F2+F3+ F4=18.29+53.16+62.75=134.2kN。其對排架柱產(chǎn)生的彎矩和軸力圖如圖12所示。圖12 柱自重及吊車梁等作用下的的內(nèi)力圖（三）吊車荷載作用下的內(nèi)力分析1.Dmax作用在A

15、柱，Dmin作用在B柱時A柱的內(nèi)力分析Mmax=Dmaxe4=329.520.3=98.86kNmMmin=Dmine4=155.350.3=46.61kNm這里的偏心距e4是指吊車軌道中心線至下部柱截面形心的水平距離。A柱頂?shù)牟粍又c反力，查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）附圖9-3力矩作用在牛腿頂面時系數(shù)C3的數(shù)值，得C1=1.24。按公式計算：C3=1.5=1.5=1.24，取C3=1.24。A柱頂?shù)牟粍又c反力RA=(Mmax/H)C3=(98.86/14.96)1.24=8.19kN（）B柱頂?shù)牟粍又c反力RB=(Mmin/H)C3=(46.61/14.96)1.24=-3.86kN

16、（）A柱頂水平剪力VA=RA+(-RA-RB)/2=8.19+(-8.19+3.86)/2=6.03kN（）B柱頂水平剪力VB=RB+(-RA-RB)/2=-3.86+(-8.19+3.86)/2=-6.03kN（）內(nèi)力圖如圖13（a）所示。2.Dmin作用在A柱，Dmax作用在B柱時B柱的內(nèi)力分析此時，A柱頂?shù)募袅εcDmax作用在A柱時的相同，也是VA=6.03kN（），故可得內(nèi)力值，內(nèi)力圖如圖13（b）所示。3.在Tmax作用下的內(nèi)力分析Tmax至牛腿頂面的距離為11.4-10-0.2=1.2m；Tmax至柱底的距離為軌頂標高+基礎頂面至室外地坪距離+室內(nèi)外高差=11.4+1.0+0.15

17、=12.55m。因A柱與B柱相同，受力也相同，故柱頂水平位移相同，沒有柱頂水平剪力，故A柱的內(nèi)力圖如圖14所示。（a）Dmax作用在A柱時（b）Dmin作用在A柱時圖13 吊車豎向荷載作用下的內(nèi)力圖 圖14 Tmax作用下的內(nèi)力圖（四）風荷載作用下A柱的內(nèi)力分析左風時，在q1、q2 作用下的柱頂不動鉸支座反力，查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）附圖9-8水平均勻荷載作用在整個上、下柱時系數(shù)C11的數(shù)值，得C11=0.330。按公式計算：C11=0.342，取C11=0.342。不動鉸支座反力：RA=q1HC11=2.2414.960.342=-11.46kN（）RB=q2HC11=1.414.

18、960.342=-7.16kN（）A柱頂水平剪VA=RA+(-RA-RB)/2=-11.46+(5.22+11.46+7.16)/2=0.46kN（）B柱頂水平剪力VB=RB+(-RA-RB)/2=-7.16+(5.22+11.46+7.16)/2=4.76kN（）A柱底彎矩值MA=q1H2/2+VAH=2.2414.962/2+0.4614.96=+257.54kNmB柱底彎矩值MB=-(q2H2/2+VBH)=-(1.414.962/2+4.7614.96)=-227.87kNmA柱底剪力值VA底=q1H+VA=2.2414.96+0.46=+33.97kNB柱底剪力值VB底=q2H+VB

19、=-(1.414.96+4.76)=-25.71kN故左風和右風時，A柱的內(nèi)力圖分別如圖15（a）、（b）所示。（a）左風時 （b）右風時圖15 風荷載作用下A柱的內(nèi)力圖六、內(nèi)力組合表及其說明（一）內(nèi)力組合表A柱控制截面及內(nèi)力正號方向如圖16所示。A柱控制截面-、-和-的內(nèi)力組合見附表1。圖16 A柱控制截面及內(nèi)力正號方向精品文檔七、排架柱截面設計采用就地預制柱，混凝土強度等級為C30,縱向受力鋼筋為HRB400級鋼筋，采用對稱配筋。（一）上部柱配筋計算由內(nèi)力組合表1，控制截面-的內(nèi)力設計值M=75.65kNm，N=204.59kN。1.考慮P-二階效應e0=359mm，ea=20mm，ei=

20、e0+ea=359+20=379mmA=bh=400400=160103mm2c=5.421.0, 取c=1.0查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表12-3知，采用剛性屋蓋的單層工業(yè)廠房排架柱的計算長度l0=2Hu=23.81=7.62ms=1.232.截面設計假設為大偏心受壓，則x=36.87mm2as=80mm，取x=2as=80mm計算。e= e0+ea =+ea=(1.2375.65/204.59)103+20=461.22mmAs= As=844mm2選用3C20，As= As=942mm2，故截面一側(cè)鋼筋截面面積942mm2minbh=0.2400400=320mm2；同時柱截面總

21、配筋2942=1884mm20.55400400=880mm2。最小配筋率v,min=0.65%3%，滿足。3.垂直于排架方向的截面承載力驗算查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表12-3知，垂直于排架方向的上柱計算長度l0=1.25Hu=1.253.81=4.8m。=12，查混凝土結構與砌體結構設計（上冊）表5-1鋼筋混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)，得=0.95。Nu=0.9(fcA+fyAs)=0.90.95(14.3400400+3601884)=2536.14kNN= 204.59kN（N為上柱軸力的最大內(nèi)力），承載力滿足。（二）下部柱配筋計算按控制截面-進行計算。由內(nèi)力組合表知，有二組不利內(nèi)力：

22、（a）（b）1.按（a）組內(nèi)力進行截面設計e0=600mm，ea=h/30=900/30=30mm，ei=e0+ea=600+30=630mmA=bh2(bf-b)hf=100900+2(400-100)150+25(400-100)=1.725105mm2c=1.991.0, 取c=1.0s=1.14假設為大偏心受壓，且中和軸在翼緣內(nèi)：x=108mm2as=80mmhf=150+12.5=162.5mm說明中和軸確實在翼緣內(nèi)。e= e0+ea =+ea=(1.14370.42/617.07)103+20=308mmAs=As=615mm2采用4C20，As= As=1256mm2。2.按（b

23、）組內(nèi)力進行截面設計e0=1045mm，ea=30mm，ei=e0+ea=1045+30=1075mmA=bh2(bf-b)hf=100900+2(400-100)(150-12.5)=1.725105mm2c=5.481.0, 取c=1.0s=1.08x=46.12mm2as=80mm，按x=2as=80mm計算。e= e0+ea =+ea=(1.08275.6/263.8)103+20=751mmAs=As=671mm2采用4C20，As=As=1256mm2。3.垂直于排架方向的承載力驗算查混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表12-3知，垂直于排架方向的下柱計算長度l0=0.8Hl=0.8

24、11.15=8.92m。=22.3, 查混凝土結構與砌體結構設計（上冊）表5-1鋼筋混凝土構件的穩(wěn)定系數(shù)，得=0.7。Nu=0.9(fcA+fyAs)=0.90.7(14.31.725105+36021256)=2123.77kN（a）組軸向力N=617.07kN（N按最大內(nèi)力），承載力滿足。（三）排架柱的裂縫寬度驗算裂縫寬度應按內(nèi)力的準永久組合值進行驗算。內(nèi)力組合表中給出的是內(nèi)力設計值，因此要將其改為內(nèi)力的準永久組合值，即把內(nèi)力設計值乘以準永久組合系數(shù)q，再除以活荷載分項系數(shù)Q=1.4,。風荷載的q=0，故不考慮風荷載；不上人屋面的屋面活荷載，其q=0，故把它改為雪荷載，即乘以系數(shù)3/5。1

25、.上部柱裂縫寬度驗算按混凝土結構與砌體結構設計（中冊）式10-35的荷載準永久組合，可得控制截面-的準永久組合內(nèi)力值：Mq=+0+(-1.51)-22.97-29.22=28.84kNmNg=+(63)=128.64kN由混凝土結構與砌體結構設計（上冊）式8-38知最大裂縫寬度：Wmax=cr(1.9cs+0.08)=0.01180.01，取=0.0118e0=224.19mm=0.620.55，故要進行裂縫寬度驗算。ys=-as=200-40=160mms=1.15e=se0+ys=1.15224.19+160=417.82mm，f=0z=0.87-0.12(1-f)2h0=0.87-0.1

26、22360=281mmsq=66.49N/mm2縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉邊的距離為28mm，Cs=28mm。=1.1-0.65=1.1-0.65=-0.57，負值，取=0.2Wmax=cr(1.9cs+0.08)=1.90.2(1.928+0.08)=0.052mm0.3mm，滿足。2.下部柱裂縫寬度驗算對-截面內(nèi)力組合+Mmax及相應的N的情況進行裂縫寬度驗算。Mq=+3.08+(8.65+122.24+257.54)=181.78kNmNg=+(63+329.52)=323.6kN=0.013e0=561.74mm =0.650.55，故要進行裂縫寬度驗算。ys=-as=450-40=41

27、0mm=12.3914，故取s=1.0e=se0+ys=1.0561.74+410=971.74mmf=0.542z=0.87-0.12(1-f)2h0=0.87-0.12(1-0.542)2860=701.4mmsq=99.3N/mm2=1.1-0.65=1.1-0.65=0.0880.2，取=0.2Wmax=cr(1.9cs+0.08)=1.90.2(1.928+0.08)=0.038mm0.3mm，滿足。（四）箍筋配置非地震區(qū)的單層廠房排架柱箍筋一般按構造要求設置。本廠房上、下柱均采用A8200，在牛腿處箍筋加密為B8100。（五）牛腿設計根據(jù)吊車梁支承位置，吊車梁尺寸及構造要求，確定牛

28、腿尺寸如圖17所示。牛腿截面寬度b=400mm，截面高度h=600mm，截面有效高度h0=560mm。圖17 牛腿尺寸及配筋1.按裂縫控制要求鹽酸牛腿截面高度作用在牛腿頂面的豎向力標準值Fvk=Dmax+F4,k=232.37+=279.67kN牛腿頂面沒有水平荷載，即Fhk=0（Tmax作用在吊車梁頂面）。設裂縫控制系數(shù)=0.65，ftk=2.01N/mm2，a=-150+20=-130mm0，故取a=0，由混凝土結構與砌體結構設計（中冊）式12-18得(1-0.5)=0.65=585.31kNFvk=460.33kN，滿足。2.牛腿配筋由于a=-130mm，故可按構造要求配筋。水平縱向受拉

29、鋼筋截面面積，采用4C14，；滿足最小配筋率的要求。牛腿柱水平箍筋為B8100。（六）排架柱的吊裝驗算1.計算簡圖由混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表12-4知，排架柱插入基礎杯口內(nèi)的高度h1=0.9h=0.9900=810mm，取h1=850mm，故柱的總長為3.81+11.15+0.85=15.81mm。采用就地翻身起吊，吊點設在牛腿下部處，因此起吊時的支點有兩個：柱底和牛腿底，上柱和牛腿是懸臂的，計算簡圖如圖18所示。圖18 預制柱的翻身起吊驗算2.荷載計算吊裝時，應考慮動力系數(shù)=1.5，柱自重的重力荷載分項系數(shù)取1.35。q1=Gq1k=1.51.354.0=8.10kN/mq2=Gq

30、2k=1.51.35(0.41.025)=20.25kN/mq3=Gq3k=1.51.354.69=9.50kN/m3.彎矩計算M1=-q1Hu2=-8.103.812=-58.79kNmM2=-q1Hu(+0.6)-q20.62=-8.103.81(+0.6)-20.250.62=-80.95kNm由=0知，RAl3-q3l32- M2=0，RA=q3l3+=9.509-=33.76 kNM3=RAx-q3x2，令=0，得x=3.55，故M3=33.763.55-9.53.552=60kNm4.截面受彎承載力及裂縫寬度驗算x=37mm2=80mm，大偏心受壓。上柱：Mu=360942(360

31、-40)=108.5kNm0M1=0.958.79=52.9kNm，滿足。裂縫寬度驗算：（按受彎構件考慮）Mq=43.5kNmsq=147N/mm2=0.011=1.1-0.65=1.1-0.65=0.29Wmax=cr(1.9cs+0.08)=1.90.42(1.928+0.08)=0.11mm0.3mm，滿足。下柱：Mu=3601256(860-40)=370.7kNm0M2=0.980.95=72.85kNm，滿足。裂縫寬度驗算：Mq=60kNmsq=63.85N/mm2=0.011=1.1-0.65=1.1-0.65=負值，取=0.2Wmax=cr(1.9cs+0.08)=1.90.

32、2(1.928+0.08)=0.065mm0.3mm，滿足。（七）繪制排架柱的施工圖配筋圖詳見A2圖紙。八、錐形杯口基礎設計（一）作用在基礎地面的內(nèi)力1.基礎梁和圍護墻的重力荷載每個基礎承受的圍護墻寬度為計算單元的寬度B=6.0，墻高13.81+1.2（柱頂至檐口）+1.15-0.45（基礎梁高）=15.71m。墻上有上、下鋼框玻璃窗，窗寬3.6m，上、下窗高分別為1.8m和4.8m，鋼窗自重0.45kN/m2，每根基礎梁自重標準值為16.7kN/m2，內(nèi)、外20mm厚水泥石灰砂漿粉刷20.36kN/m2，空心磚重度16kN/m2。故由墻體和基礎梁傳來的重力荷載標準值Nwk和設計值Nw：基礎梁

33、自重 16.7kN圍護墻自重 (20.36+160.24) 615.71-(1.8+4.8) 3.6=321.48kN鋼窗自重 0.453.6(4.8+1.8)=10.69kNNwk=348.87kNNw=1.2Nwk=1.2348.87=418.64kN基礎梁和圍護墻對基礎的重力荷載如圖19所示。圖19 基礎梁和圍護墻對基礎的重力荷載Nwk或Nw對基礎的偏心距ew=120+450=570mm對基礎底面的偏心彎矩Mwk=Nwkew=348.870.57=198.86kNm（逆時針）Mw= Nwew=418.640.57=238.63kNm（逆時針）2.柱傳來的第組內(nèi)力由排架A柱的內(nèi)力組合表1知

34、，控制截面的內(nèi)力組合-Mmax及相應的N、V為：-Mmax=-336.28kNm（逆時針），N=+403.62kN（），V=36.45（）。（內(nèi)力組合表1中柱底水平剪力設計值-36.45kN是基礎對柱的，其方向是，故柱對基礎剪力設計值方向相反為。）柱對基礎底面產(chǎn)生的內(nèi)力設計值為Mb=-336.28-36.451.1（基礎高度）=-376.38kNm（逆時針），Nb=403.62kN（）, Vb=36.45kN（）。由混凝土結構與砌體結構設計（中冊）式10-33這組內(nèi)力的標準值為：Mk,max=(6.68+11.38)-227.87-(43.6+122.24)=-230.63kNm（逆時針）Nk

35、 =(129.6+134.2)+155.35=330.8kN（）Vk =0.83-25.71-(6.03+9.74)=-25.52kN（）=25.52 kN（）柱對基底產(chǎn)生的內(nèi)力標準值為：Mb=-230.63-25.521.1=-258.7kNm（逆時針）Nb=330.8kN（）Vb=25.52kN（）3.柱傳來的第組內(nèi)力+Mmax=+370.42kNm（順時針），N=+617.07kN（），V=+35.18kN（）柱對基礎底面產(chǎn)生的內(nèi)力設計值：Mb=+370.42+35.181.1=409.12kNm（順時針）Nb=+617.07kN（）Vb=+35.18kN（）第組內(nèi)力的標準值為：Mk,m

36、ax=(6.68+11.38)+257.54+(3.089+8.65+122.24)=+266kNm（順時針）Nk =(129.6+134.2)+329.52+63=486.7kN（）Vk =0.88+33.97+(0.43-6.03+9.74)=33.1kN（）柱對基底產(chǎn)生的內(nèi)力標準值為：Mb=+266+33.11.1=302.41kNm（逆時針）Nb=486.7kN（）Vb=33.1kN（）（二）初步確定基礎尺寸1.基礎高度和杯口尺寸已知柱插入杯口深度為850mm，故杯口深度為850+50=900mm。杯口頂部尺寸：寬為400+275=550mm，長為900+275=1050mm；杯口底部

37、尺寸：寬慰400+250=500mm，長為900+250=1000mm。由混凝土結構與砌體結構設計（中冊）表12-6，取杯壁厚度t=300mm，杯底厚度a1=200mm。初步確定基礎高度為850+50+200=1100mm。2.確定基礎底面尺寸基礎埋深為d=0.15+1.0+1.10=2.25m，取基礎底面以上土的平均重度為m=20kN/m2，則深度修正后的地基承載力特征值fk為fa=fak+dm(d-0.5)=165+1.020(2.25-0.5)=200kN/m2由排架A柱的內(nèi)力組合表1，按混凝土結構與砌體結構設計（中冊）式10-30，控制截面-的最大軸向力標準值：Nk,max=(129.

38、6+134.2)+329.52+63=486.7kN。按軸心受壓估算基礎底面尺寸：A=5.4m2考慮到偏心等影響，將基礎再放大30%左右，取=2.4m，b=3.2m?；A底面積A=b=2.43.2=7.68m2基礎底面彈性地抗矩=b2=2.43.22=4.1 m2（三）地基承載力驗算基礎及基礎上方土的重力標準值Gk=2.43.21.1520=176.64kN1.按第組內(nèi)力標準值驗算軸向力Nwk+Nbk+Gk=348.87+330.8+176.64=856.31kN彎矩Nwkew+Mbk=198.86+258.7=457.56kNm偏心矩e=0.534，基礎底面有一部分出現(xiàn)拉應力。a=-e=-0

39、.534=1.066pk,max=223kN/m21.2fa=1.2200=240kN/m2，滿足。pk=111.5kN/m2fa=200kN/m2，滿足。2.按第組內(nèi)力標準值驗算軸向力Nwk+Nbk+Gk=348.87+486.7+203.32=1038.89kN彎矩Mbk-Nwkew=266-198.86=67.14kNm=pk=135.3kN/m2fa=200kN/m2，滿足。（四）基礎受沖切承載力驗算基礎受沖切承載力驗算圖如圖20所示。圖20 基礎受沖切承載力驗算只考慮被扣頂面由排架柱傳到基礎底面的內(nèi)力設計值，顯然這時第組內(nèi)力值最不利。Nb=617.07kN，Mb=409.12kNm，故Ps,max=+=+=180.13kN/m2由柱邊做出的45斜線與杯壁相交，進行受沖切承載力驗算：h0=1100-40-10=1050mmat=900+21050=3000mm2400mmAl=2400100=24104 mm2=0.24 m2Fl=ps,maxAl=180.130.24=43.23kNhp=1-0.1=0.9850.7hpftamh0=0.70.9851.4327501050=2847kNFl=43.23kN對臺階一下進行受沖切承載力驗算。這時沖切椎體的有效高h0=600-40-10=550mm，沖切破壞