單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)

1、Huazhong University of Science and Technology單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)班級：土木工程 1202 班姓名：學(xué)號： U2012154指導(dǎo)老師：周方圓2015年 7月 25日目錄一、設(shè)計(jì)資料 31、概況 32、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料 33、建筑設(shè)計(jì)資料 34、吊車資料 4二、結(jié)構(gòu)選型 41、屋面板選型 42、天窗架選型 錯誤 !未定義書簽。3、屋架選型 44、吊車梁選型 55、軌道連接確定 66、初選柱截面形式與尺寸 6三、確定定位軸線 61、橫向定位軸線 62、縱向定位軸線 7四、排架內(nèi)力運(yùn)算 71、運(yùn)算參數(shù) 72、荷載運(yùn)算 93、排架內(nèi)力運(yùn)算 11五、荷載組合與內(nèi)力

2、組合 17六、柱配筋運(yùn)算 181、設(shè)計(jì)資料 182、內(nèi)力 183、配筋運(yùn)算 19七、牛腿運(yùn)算 23八、排架柱吊裝驗(yàn)算 24九、抗風(fēng)柱設(shè)計(jì) 26十、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)運(yùn)算 29（一）、中間柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 29（二）、抗風(fēng)柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 36（三）、邊柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 43十一、 支撐布置 44設(shè)計(jì)資料1、概況某工廠擬建一個焊接車間，根據(jù)工藝布置的要求，車間為單跨單層廠房，廠房總長 66.00m，跨車間內(nèi)分別設(shè)有一臺 Q=20/5t和一臺 10t的中級工作制吊車，吊車軌頂標(biāo)高為 8.40m。跨度 18m， 柱距 6m(端部為 5.5m)2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料(1) 自然條件： 基本雪壓 0.7kN/m基本風(fēng)壓0.7kN/m地震

3、設(shè)防烈度 該工程位于非地震區(qū)，故不需抗震設(shè)防。(2) 地質(zhì)條件：場地平整，地面以下 0 1.4m 為回填土， 1.4m 以下 為棕黃亞粘土層， 該土層 f ak =200kN/m2，m=17kN/ m2，Es=8.9Mpa，4.9m 以下為棕紅粘土層， 該土層 f ak =250kN/m2，m=17.8kN/ m2，Es=8.9Mpa， 場地地下水位較低，可不考慮其對基礎(chǔ)的影響。3、建筑設(shè)計(jì)資料屋 面：采用卷材防水屋面，不設(shè)保溫層；保護(hù)墻：采用 240 厚蒸壓粉煤灰磚墻，外墻面為水刷石， 內(nèi)墻面為水 泥石灰砂漿抹面；門 窗：鋼門、鋼窗，尺寸參見立面圖；地 面：采用 150 厚 C15 素混凝土

4、地面，室內(nèi)外高差為 300mm 4、吊車資料結(jié)構(gòu)選型1.屋面板選型活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 0.50 kN/m 2，基本雪壓為 0.70 kN/m 2，故屋面活荷載按0.70 kN/m 2運(yùn)算。屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：防水層0.35 kN/m 220mm 厚水泥砂漿找平層0.20 kN/m 2積灰荷載0.50 2 = 1.0kN/m 2活荷載0.70 kN/m 2外加荷載基本組合設(shè)計(jì)值：q = 1.2 ( 0.35 + 0.2) + 1.4 ( 0.5 2 + 0.7) = 3.04 kN/m 2 。查 詢圖集 04G410-1 選用 YWB ，其答應(yīng)外加均布荷載基本組 合設(shè)計(jì)值為 3.24 kN/m 2 3

5、.0 ?/m2，可以滿足要求。板自重標(biāo) 準(zhǔn)值為1.40 kN/m 2 ，灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值為 0.10 kN/m 2 。1、屋架選型屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值：防水層0.35 kN/m 220mm 厚水泥砂漿找平層0.20 kN/m 2預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板及灌縫1.50 kN/m 2屋面支撐及吊管自重0.15 kN/m 2永久荷載總計(jì)2.20 kN/m 2積灰荷載0.50 2 kN/m活荷載總計(jì)0.70 kN/m 21.70 kN/m 2可變荷載屋面荷載設(shè)計(jì)值為：q = 1.2 2.2+1.4 1.7= 5.02 kN/m 2q = 1.35 2.2 + 1.4 1.7 0.7 = 4.64 kN/m 26m 鋼

6、天窗架帶擋風(fēng)板代號為 d； 單跨兩端外天溝代號為 B； 根據(jù)實(shí)際屋面荷載設(shè)計(jì)值在表中屋面荷載設(shè)計(jì)值為 q = 5.0 kN/m 2 一欄，選取屋架承載能力序號為 4。根據(jù)圖集 041415-1 選用屋架型號為 YWJA-18-2a。其自重為每榀 60.5 kN 。2、吊車梁選型 根據(jù)吊車梁支座豎向反力影響線及吊車參數(shù)，運(yùn)算出最大剪力為 332.87 kN ，查詢 04G323 2 選用 DL9 吊車梁。每根自重為 39.50 kN 。3、軌道連接確定軌道及墊層構(gòu)造高度 200mm，軌道及連接桿自重取 1.0 kN/m 。4、初選柱截面形式與尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)資料，中級工作制吊車起重量 20t，軌頂標(biāo)

7、高為 8.40m， 查詢下表選用柱型號為：上柱矩 500500，下柱工 500 1000 200。中級工作制吊車吊車起重量（t）軌頂標(biāo)高（m）6m 柱距（邊柱）6m 柱距（中柱）上柱（ mm）下柱（ mm ）上柱（ mm ）下柱（ mm ）568矩 400 400工 400600 100矩 400 400工 400 600 100108矩 400 400工 400700 100矩 400 600工 400 800 15010工 400800 150矩 400 600工 400 800 15015208矩 400 400工 400800 150矩 400 600工 400 800 15010工

8、400900 150矩 400 600工 400 100015012矩 400 500工 400 1000 200矩 500 600工 500 1200200308矩 400 400工 400 1000 150矩 400 600工 400 100015010矩 400 500工 400 1000 150矩 500 600工 500 120020012矩 500 500工 500 1000 200矩 500 600工 500 120020014矩 600 500工 600 1200 200矩 600 600工 600 12002005010矩 500 500工 500 1200 200矩 500

9、 700雙 500 160030012矩 500 600工 500 1400 200矩 500 700雙 500 160030014矩 600 600工 600 1400 200矩 600 700雙 600 1800300三、確定定位軸線1、橫向定位軸線 中柱定為軸線通過柱截面幾何中心。 在廠房縱向盡端處， 定為軸線位于山墻內(nèi)邊緣， 并把端柱中心線內(nèi)移 600mm。2、縱向定位軸線上柱截面尺寸 B3 = 500mm ，由表一知 B1 + B2 334mm 故B1 + B2 + B3 750mm ，采用非封閉式定位軸線，如圖。查詢吊車參數(shù)得 B1 = 230 mm ；取B2 = 170 mm ；

10、B31 = 350 mm ；B32 = 150 mm 。四、排架內(nèi)力運(yùn)算1、運(yùn)算參數(shù)柱頂標(biāo)高 H = H1 + h1 + h2 ：式中H1為軌頂標(biāo)高， h1 為吊車軌頂以上高度， h2為安全凈空尺 寸。其中 H1 = 8.40 m；查詢吊車資料選用 h1 = 2.2 m；取 h2 = 400mm ，代入：H = H1 + h1 + h2 = 8.40 + 2.2 + 0.4 = 11.0 m 設(shè)室內(nèi)地面到基礎(chǔ)頂面的距離為 600mm，則 柱總高： HZ = 11.0 + 0.6 = 11.6 m 。上柱高度： HS = H- H1 + h3 + h4 式中h3為軌道構(gòu)造高度， h4 為吊車梁支

11、承處的吊車梁高，則HS = H - H1 + h3 + h4 = 16.4- 13.8 + 0.2+ 1.2 = 4 m 下柱高度： HX = HZ - HS = 17 - 4 = 13 m 柱截面尺寸如圖。AS = 500 500 = 2.5 105 mm2荷載作用的示意圖如圖。e1= 50mm ;e2= 250mm ;e4 =400mm 。2、荷載運(yùn)算屋面恒載0.35 kN/m 20.40 kN/m 21.50 kN/m 20.15 kN/m 2總計(jì)2.40 kN/m 2防水層20mm 厚水泥砂漿找平層 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板及灌縫 屋面支撐及吊管自重 永久荷載屋架自重為 67.62 kN/榀

12、，鋼天窗架自重為 14.58 kN/榀。則柱頂屋面恒載設(shè)計(jì)值：(2.40 6 18 + 67.62 + 14.58)P1 = 1.2= 204.84 kN12屋面活荷載屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5 kN/m 2；基本雪壓為 0.5 kN/m 2 ；故柱頂屋面活荷載設(shè)計(jì)值：Q1 = 1.2 0.5 6 18?2 = 32.4 kN柱自重 上柱： P2 = 1.2 0.5 0.5 4 25 = 30 kN 下柱： P3 = 1.2 0.28 13 25 = 109.2 kN 吊車梁及軌道連接自重P4 = 1.2 (38.71 + 1.0 6) = 53.7 kN吊車荷載：a 吊車豎向荷載吊車運(yùn)算簡圖如

13、圖DmaxQ Pmax yi= 0.9 1.42(185 1+ 185 6+ 1234.12756Dmin+ 1230.07756) = 419.4 kNQ Pmin yi= 0.9 1.42 4.1275 0.0775(35 1+ 35 6+ 22 6 + 22 6 ) = 78.2 kN b.吊車水平向荷載1Tmax = 4 Q( G2 + G3)yi1= 4 1.4 0.9 0.12 (39+ 100) + 0.1 (78 + 200) = 14.0 kN風(fēng)荷載風(fēng)荷載體形系數(shù)如圖按地面粗糙度為 B 類運(yùn)算風(fēng)壓高度變化系數(shù)。1.25-1.14柱頂： z( 16.7m) = 1.14+ 1.

14、2250-11.514 ( 16.7 - 15) = 1.18 屋架檐口： z(18.6m) = 1.14 + 1.25-1.14 ( 18.6 - 15) = 1.22 q1 = Qs z w0 B = 1.4 0.8 1.18 0.35 6 = 2.78 kN/m( ) q2 = Qs z w0 B = 1.4 0.5 1.18 0.35 6 = 1.73 kN/m( ) W = (s2 - s1) z w0 hi B= 1.4 1.22 0.35 6 ( 0.8 + 0.5) 1.9+ (0.6- 0.2) 1.3 + (0.6+ 0.6) 2.813 + (0.7- 0.7) 0.44

15、9) = 22.8 kN( )3、排架內(nèi)力運(yùn)算n=IS =IXx5.2 109= 0.144 ；3.6 1010 = 0.144 ；= HHS =4= 0.23517(1) .P1作用產(chǎn)生的彎矩和軸力P1 = 204.8 kN ，M11 = P1 e1 = 204.8 0.05 = 10.24 kN ?mM12 = P12 = 204.8 0.25 = 51.2 kN ?mC1 = 1.5?1- 2(11- 1/n)1+ 3(1n- 1)10.2353 (0.1144 - 1)1.5 1 - 0.2352 (1 - 1/0.144)11.231 1.23R11 = H1 = 10.24 17M

16、C10.74 kN(1 - 2C3 = 1.5?1 = 1.5 1+ 3(1n- 1)1+ 0.2353 (0.144 - 1)1- 0.23521= 1.32R12 = MHC3 = 51.2 11.372 = 3.96 kN( )H 17R1 = R11 + R12 = 3.96 - 0.74 = 3.22 kN(N1 = 204.8 kN(2).柱自重作用產(chǎn)生的彎矩和軸力P2 = 30 kN ；M2 = P2e2 = 30 0.25 = 7.5 kN?mR2 = MHC3 = 7.5 11.372 = 0.58 kN()2 H 17N2 = 30 kNP3 = 109.2 kNN3 =

17、109.2 kN (3).吊車梁及軌道連接自重作用產(chǎn)生的彎矩和軸力P4 = 53.7 kN ；M4 = P4e4 = 53.7 0.4 = 21.48 kN ?mMC31.32R4 =3 = 21.48 = 1.67 kN()H17綜上恒載作用下柱頂反力：R= R1+R2 + R4 = 3.22+ 0.58 - 1.67 = 2.13 kN( )恒載作用下內(nèi)力圖如圖(4) .屋面活荷載作用下的彎矩和軸力屋面活荷載作用與屋面恒載相同，即內(nèi)力成比例32.4= 32.4 kN，M11 = 10.24 23024.4.8 = 1.62 kN ?m32.4M12 = 51.2 204.8 = 8.1 k

18、N ?m32.4R1 = 3.22 23024.48 = 0.51 kN(內(nèi)力圖如圖(5) .吊車豎向荷載產(chǎn)生的內(nèi)力1) .最大輪壓作用在 A 柱MA = Dmax e4 = 419.4 0.4 = 167.76 kN ?mMB = Dmin e4 = 78.2 0.4 = 31.28 kN ?mMC31.32RA = H =167.76 = 13.03 kN()17MC3RB = H 31.32= 31.28 = 2.43 kN( )17因?yàn)?A、B 兩柱相同，故 A = B = 0.5 ，則各柱剪力為：VA = RA - A(RA + RB) = -13.03 - 0.5 (-13.03

19、+ 2.43)= -7.73 kN( )VB = RB- A(RA+ RB)= 2.43- 0.5 (-13.03 + 2.43)= 7.73 kN (內(nèi)力圖如圖2) .最大輪壓作用在 B 柱最大輪壓作用在 B柱時，其受力情形與最大輪壓作用在 A 柱正好相反， 內(nèi)力圖可參考圖。(6) .吊車水平制動力產(chǎn)生的內(nèi)力y 4- 1.2Tmax = 14.0 kN ； = = 0.7Hu 42- 2.1 + 3 ( 0.2n43 + 0.1)121 + 3 (1n - 1)0.712 - 2.1 0.235 + 0.2353 ( 00.124434 + 0.1) =12 1 + 0.2353 ( 0.1

20、144 - 1)1) .水平力向右作用時RA = RB = Tmax C5 = 14.0 0.71 = 9.94 kN( )柱頂剪力：VA = VB = RA - A(RA + RB) = 9.94 - 0.5 ( 9.94 + 9.94) = 0 kN內(nèi)力圖如圖。2) .水平力向左時吊車水平制動力向左作用時， 其內(nèi)力情形與吊車水平制動力向右作用時相反，其內(nèi)力圖可參考圖。(7) .風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力1) .左風(fēng)作用時q1 = 2.78 kN?m ，q2 = 1.73 kN?m ，W = 22.8 kN1131 + 4(n- 1) 31+ 0.2354 ( 0.144 - 1)C11 =n1

21、=0.1144= 0.3581 + 3(n1- 1) 81+ 0.2353 ( 0.1144 - 1)RA = qHC11 = 2.78 17 0.35 = 16.54 kN( )RB = qHC11 = 1.73 17 0.35 = 10.29 kN( )VA = RA - A(RA + RB - W)= -16.54 - 0.5 (-16.54 - 10.29 - 22.8)= 8.28 kN ( )VB = RB - A(RA + RB - W)= -10.29 - 0.5 (-16.54 - 10.29 - 22.8)= 14.53 kN ( )內(nèi)力圖如圖。2) .右風(fēng)作用時右風(fēng)作用時

22、產(chǎn)生的內(nèi)力與左風(fēng)作用產(chǎn)生的內(nèi)力相反。 其內(nèi)力圖可參考 左風(fēng)內(nèi)力圖五、荷載組合與內(nèi)力組合A柱內(nèi)力匯總表截 面恒荷載屋面活荷載吊車荷載風(fēng)荷載P1P2P3P4Q1Dmax在A柱Dmin在A柱Tmax向右Tmax向左左風(fēng)右風(fēng)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）1-1M18.763.66-30.92-30.9216.8-16.855.36-71.96N234.832.40000002-2M-18.46-4.44136.840.3616.8-16.855.36-71.96N288.532.4419.478.200003-3M9.232.1936.35-100.13198.8-198.8542.

23、47-497N427.732.4419.478.20000V2.130.51-7.73-7.7314-1455.54-43.94A柱內(nèi)力組合表截 面由可變荷載效應(yīng)控制的組合恒荷載 +任一種活荷載組合項(xiàng)Mmax及相應(yīng)N組合項(xiàng)Mmin及相應(yīng)N組合項(xiàng)Nmax及相應(yīng)M組合項(xiàng)Nmin及相應(yīng)M1-1M174.121-53.2122.42174.12N7234.88234.82267.27234.82-2M1118.381-90.421118.381-90.42N3707.98288.53707.98288.5M551.7-487.7745.58551.73-31111N7427.78427.73847.1

24、7427.7V57.67-41.81-5.657.67由可變荷載效應(yīng)控制的組合截 面恒荷載+0.9 （任兩種或兩種以上活荷載）組合項(xiàng)Mmax及相應(yīng)N組合項(xiàng)Mmin及相應(yīng)N組合項(xiàng)Nmax及相應(yīng)M組合項(xiàng)Nmin及相應(yīng)M1-1M1277.7813-100.92123-97.2613-100.926868N7267.2234.868267.2234.82-2M13190.5412-94.86123186.157N707.98320.957740.3M12789.041-786.712789.044333-3N879.56505.9879.5585V764.45-63.54764.45六、柱配筋運(yùn)算由于

25、 A柱與 B 柱對稱，所以兩柱采用完全相同的設(shè)計(jì)；邊跨柱按 中間跨柱的運(yùn)算結(jié)果設(shè)計(jì)，不單獨(dú)運(yùn)算。1、設(shè)計(jì)資料截面尺寸：上柱 500mm 500mm 矩形截面下柱 500mm1000mm500mm 工字形截面 bf= bf = 500mm ；hf= hf = 200mm 。材料等級：混凝土 C30 fc = 14.3 N/mm 2 取 a= a= 35mm 鋼筋 受力筋為 HRB335級鋼筋 fy = fy= 300 N/mm 2b = 0.55箍筋、預(yù)埋件和吊鉤為 HRB235級鋼筋fy = 210 N/mm 2運(yùn)算長度：由于柱高在 8m 以上，所以設(shè)置柱間支撐，故柱的運(yùn)算長度。排架平面內(nèi)：上

26、柱24=8m下柱113=13m排架平面外：上柱1.54=6m下柱113=13m2、內(nèi)力(1)上柱Nb = fcbh0b = 14.3 500 ( 500 - 35) 0.55 = 1828.6 kN 內(nèi)力組合表中截面的控制內(nèi)力 N 均小于 Nb，則都屬于大偏心受壓，所以取彎矩較大而軸力較小的情形，選出內(nèi)力組合：M= -100.9 kN ?m ；N= 234.8 kN。(2)下柱Nb = fc(bf- b)hf+ fcbh0b= 14.3 (500 - 120 ) 200 + 14.3 120 965 0.55 = 1997.6 kN 內(nèi)力表中、截面的控制力 N 均小于 Nb，則都屬于 大偏心受

27、壓，所以取彎矩較大而軸力較小的情形，選出內(nèi)力組合：M=-786.7 kN ?m；N= 505.9 kN ；V=-63.5 kNM=789.0 kN ?m ；N= 879.5 kN ；V=64.5 kN3、配筋運(yùn)算(1)上柱按對稱配筋M= -100.9 kN?m； N = 234.8 kNx=N234.8 103= 32.8 mm 2as= 70 mmfcb =14.3 500屬于大偏心受壓，取 x=70 mm。M e0 = N100.9 106234.8 103 = 429.7 mmea =3h0= 53000 1，取1= 1234.8 103l08000h 50016 81.15 - 0.0

28、h1l0 = 1.15 - 0.01 16 = 0.99 h1= 1 +e1400 i hl0 2 10(h)212 = 1+ 1400 445650162 1 0.99= 1.187h 500e= ei + 2 - as = 1.187 450 + 2 - 35 = 749.2 mme= e- h0 + as = 749.2 - 465 + 35 = 319.2 mmNe As = As = fy(h0- as) = 300 (465 - 35) = 581234.8 103 319.22mm 2選用 2B20(As=628 mm2)；箍筋選用 A6200，加密區(qū)選用A6100。受彎平面外承

29、載力驗(yàn)算：l0 = 13000 = 26，查表得穩(wěn)固系數(shù) = 0.6 h 500Nc = (fcA+ fyAs) = 0.6(14.3500500 + 3006282)= 2371.1 kN ?= 234.8 ?滿足要求。2)下柱Nf= fcbfhf= 14.3 500 200 = 1430 kN內(nèi)力組合：M = -786.7 kN?m；N = 505.9 kN；V= -63.5 kN 2as = 70 mmM 786.7 106 e0 = N= 505.9 103 = 1555.1 mmh ea = a 30ei =e=As = As505.90.5fcAN0.5 14.3 2.8 105

30、= 3.96505.9 1031，取 1 = 1l0h13000113000000 = 13 151l 1+ 1400 he0i hl0 21(h) 12= 1+ 1400 1598685.4= 1.07132 1 1h 1000ei + 2- as = 1.07 1588.4 + 2 - 35 = 2164.6 mmNe- fcbx(h 0 - 0.5x)fy(h0 - as)103 2164.6 - 14.3 500 70.8 (965 - 0.5 70.8)300 (965 - 35)= 2238.5 mm 22 M= 789.0 kN ?m；N = 879.5 kN；V = 65 kN

31、N = 879.5 kN 2as= 70 mmM789.0 106e0 = N= 879.5 103 = 879.1 mmhea= 30100030 = 33.3 mm 20 ?，取ea = 33.3 mmei = e0 + ea = 879.1 + 33.3 = 930.4 mm100030 = 33.3 mm 20 ?，取 ea = 33.3 mm e0 + ea = 1555.1 + 33.3 = 1588.4 mm0.5fcAN0.5 14.3 2.8 105 = 2.28879.5 1031，取 1 = 1l0 13000 13h 1000 ?= 879.5 ?滿足要求。七、牛腿運(yùn)算

32、作用于牛腿頂面的荷載：P4+1.2Dmax1.453.7+1.2419.4= 344.3 kN1.4FV = P4 + Dmax = 53.7 + 419.4 = 473.1 kNFh = 0牛腿高度驗(yàn)算ftk = 2.01 N/mm 2 ，a=0，b=500 mmh0 = h1 - as + Ccot450 = 400 - 35 + 200 1 = 565 mmFhk(1 - 0.5 hk )Fvkftk bh00.5+ah0= 0.65 1 2.01 500 5650.5= 738.2 kN Fvk = 344.3 kN滿足要求?？v向受拉鋼筋的配置， 因?yàn)樨Q向力作用點(diǎn)在下柱截面邊緣內(nèi)， 則

33、 可以按構(gòu)造配筋， As min bh = 0.002 500 600 = 600 mm2，且 As (0.45 ft?fy)bh = 500 600 0.45 1.43?300 = 643.5 mm2， 縱筋不少于四根，直徑不應(yīng)小于 12mm，所以選用 4B16，As=804.4mm2。 由于 a?h0 0.3，則可以不設(shè)置彎起鋼筋，箍筋按構(gòu)造配置，牛腿上部 h0/3 范疇內(nèi)水平箍筋的總截面面積不應(yīng)小于承擔(dān) FV的受拉縱筋面積 的 1/2 ，箍筋選用 A8100。局部承壓面積近似按柱寬乘以吊車梁端承壓板寬度取用：A = 500 420 = 2.1 105 mm2FVk344.3 1032.1

34、 1051.64 N?mm2 0.75f c = 10.725 N?mm2滿足要求。八、排架柱吊裝驗(yàn)算采用翻身起吊，對圖中三截面進(jìn)行承載力驗(yàn)算和裂縫寬度驗(yàn)算。1）荷載考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0.9，荷載系數(shù) 1.2，動力系數(shù) 1.5上柱：q3 = 0.9 1.2 1.5 25 0.5 0.5 = 10.1 kN/m牛腿：q2 = 0.9 1.2 1.5 25 1.2 0.5 = 24.3 kN/m下柱：q1 = 0.9 1.2 1.5 25 0.2815 = 11.4 kN/m2）內(nèi)力通過運(yùn)算可得：RA = 61.8 kN ；RC = 134.5 kNM1 = 164.1 kN ?m； M2 =

35、109.4 kN ?m； M3 = 80.8 kN?m；3）驗(yàn)算截面按雙筋截面運(yùn)算，裂縫答應(yīng)寬度 max =0.3 mm。采用限制鋼筋應(yīng)力來限制裂縫寬度。對于 B20鋼筋，s = 250 N/mm 2 *對于 B25鋼筋，s = 240 N/mm 2 - 截面M1 = 164.1kN ?m；M1k164.1= 136.8 kN ?m；h0 = 965 mm1.2AsM1fy(h0 - as)164.1 1062300 (965 - 35)= 588.2 mm2已配 5B25，滿足要求。裂縫驗(yàn)算：M1ks=s 0.7 h0As136.8 10= 82.5 N?mm2 s0.7 965 2454s

36、= 240 N/mm滿足要求。 - 截面M2 = 109.4 kN ?m； M1k109.41.2 = 91.2 kN?m；h0= 965 mmAsM2109.4 106fy(h0 - as)300 (965 - 35)= 392.1 mm2已配 5B25，滿足要求。裂縫驗(yàn)算：M2k91.2 106s= 0.7 h0As0.7 965 2454 = 55.0 N?mm2 s - 截面M3 = 80.8 kN ?m； M3k80.81.267.3 kN ?m ；h0 = 965 mmAs =M3fy(h0 - as)80.8 1062= 289.6 mm2300 (965 - 35)已配 2B2

37、0，滿足要求。裂縫驗(yàn)算：s=M3k =0.7 h0As67.3 10= 160.7 N?mm2 s0.7 965 620s= 250 N/mm 2滿足要求。九、抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)1、 設(shè)計(jì)資料截面尺寸：上柱 500mm 500mm 正方形截面；下柱 500mm 700mm矩形截面材料等級：混凝土 C30 fc 14.3N /mm2鋼筋 受力筋為 HRB335 級鋼筋2fy fy 300N /mm2箍筋、預(yù)埋件和吊鉤為 HRB235 級鋼筋2fy 210N /mm22、設(shè)計(jì)說明抗風(fēng)柱主要承擔(dān)山墻風(fēng)荷載，豎向荷載只有柱的自重，設(shè)計(jì)時近似按受彎構(gòu)件運(yùn)算。 抗風(fēng)柱頂應(yīng)低于屋架上弦中心線 50mm ，抗風(fēng)柱上、

38、下柱交界處應(yīng)低于邊柱頂100mm 或屋架下弦底200mm ，可以由剖面圖得抗風(fēng)柱的上柱 Hu 2.6m ，下柱 Hl 16.9m ， 總高 H 19.5m ?？癸L(fēng)柱頂和屋架上弦連接，連接一樣采用豎向可 移動、水平向又有較大剛度的彈簧板連接山墻重量由基礎(chǔ)梁傳至 基 礎(chǔ) 。 柱 截 面 寬 度 500mm H 487.5m ， 下 柱 截 面 高 度40H700mm l 676mm 。253、荷載運(yùn)算（1）、風(fēng)荷載標(biāo)高 /m10152030z1.01.141.251.42由上面的數(shù)據(jù)通過插值可以求得標(biāo)高 17.5m 處的19.5 15z(19.5m) 1.14 (1.25 1.14) 1.24 ；

39、體型系數(shù) 0.8 z 20 15基本風(fēng)壓 0 0.4kN /m2 ，每柱的受風(fēng)寬度 6m 。qk s z 0B 0.8 1.24 0.4 6 2.38kN / mq 1.4qk 1.4 2.38 3.33kN /m(2) 、柱自重上柱： Gu 1.2 25 0.5 0.5 2.6 19.5kN下柱： Gl 1.2 25 0.5 0.65 16.9 164.8kN4、內(nèi)力分析運(yùn)算簡圖如圖十五所示C5下柱截面：IuIlIl10914.29 1095.21bh31214.290.365；14( 1) 31 0.1334 ( n81 3 (1 1) 81 0.1333 (n31109mm4HuH10.

40、3651 1)0.3651)，Hl2.619.50.37515.5m0.133C11qH 0.375 3.33 19.5 24.4kN內(nèi)力圖見圖。5、配筋運(yùn)算采用對稱配筋1）、上柱截面（按近似受彎運(yùn)算）M 52.2kN m; N 19.5kNfy (h0 as) 300 (465 35)52.2 1062404.7mm上柱截面：Iu b1h2 5.21 109 mm4， Hu 2.6m選用 2B20（ As 620mm2），箍筋選用 A6 200 。配筋示意圖見圖十2）、下柱截面（按近似受彎運(yùn)算）由于采用對稱的通長配筋， 則只需要驗(yàn)算彎矩絕對值最大的截面。M 157.3kN m; N 184.

41、3kNM157.3 106832.3mm2fy (h0 as)300 (665 35)考慮到有軸力作用且 N 184.3kN及吊裝的需要，選用 3B25 （ As 1473mm2 ），箍筋選用 A6 200 ，另加配 2B12 鋼筋作為腰筋。 配筋示意圖見圖。十、 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)運(yùn)算（一）、中間柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、 設(shè)計(jì)資料材料等級：混凝土 C25 fc 11.9N / mm2; ft 1.27N / mm2 鋼筋 HRB235 級鋼筋 fy fy 210N /mm2基底設(shè)置 100 厚 C15素混凝土墊層。2、 荷載運(yùn)算(1)、柱底傳遞的荷載從 A 柱內(nèi)力表中選出 3-3 截面的 M 絕對值最大 (Mm

42、ax;Mmin) 的兩組 內(nèi)力(包括 N;V )。選出的內(nèi)力組合列于下表中。柱底傳至基礎(chǔ)的荷載組別荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合M k /(kN m)Nk /(kN)Vk /(kN)1509.5753.740.32-528.3505.9-41.8(2)、基礎(chǔ)梁傳遞的荷載每個基礎(chǔ)承擔(dān)的外墻總寬度為 6.0m ，總高度為 13.8m ，墻體為 240mm 蒸壓粉煤灰磚墻(含雙面粉刷5.24kN /m2 )，鋼框玻璃窗( 0.4kN / m2 )，基礎(chǔ)梁重 16.7kN /根 。每個基礎(chǔ)承擔(dān)的由基礎(chǔ)梁傳來的 荷載標(biāo)準(zhǔn)值：240 墻 5.24 6 13.8 (4.8 3) 3.6 286.7kN 鋼框玻璃窗0.4

43、(4.8 3) 3.6 11.2kN基礎(chǔ)梁 重 16.7kNNwk 314.6kNNwk 距離基礎(chǔ)形心的偏心距 ew (240 1000)/ 2 620mmNw 1.2Nwk 1.2 314.6 377.5kN3、基底尺寸1）、按構(gòu)造要求擬定高度h h1 a1 50mm下柱截面高度 hc 1000mm，查表可以知道：柱 底 插 入 杯 口 深 度 h1 0.9hc 0.9 1000 900mm 800mm ， 取 h1 900mm 。 杯 底 厚 度 a1 250mm ， 取 a1 300mm ， 所 以 h h1 a1 50mm 900 300 50 1250mm ?；A(chǔ)頂面標(biāo)高 0.600

44、m ，基礎(chǔ)埋深：d h 0.6 1.25 0.6 1.85m杯壁厚度 t 350mm ，取 t 375mm ；基礎(chǔ)邊緣高度取 a2 400mm，臺階 高度取 450mm ，尺寸如圖所示。2）、擬定基礎(chǔ)底面尺寸(1.1 1.4)N max, kfaN wkmd(1.1 1.4)753.7 314.6230 20 1.726.00 7.63m2試取 ： A 7.5m2 。設(shè)l /b 1.5 b 7.5 1.5 2.23取b 2.8m;l 1.5b 4.2m， A lb 4.2 2.8 11.76m21 2 1 2 3W bl22.8 4.22 8.23m366（3）、基底壓力運(yùn)算及地基承載力驗(yàn)算Gk mdA 20 1.85 11.76 435.1kN基底壓力運(yùn)算及地基承載力驗(yàn)算過程和結(jié)果列于下表：基底壓力運(yùn)算及地基承載力驗(yàn)算表類別第一組第二組M k /(kN m)509.5-528.3Nk /(kN)753.7505.9Vk /(kN)40.3-41.8Nbk( Nk Gk Nwk)/(kN)1503.4125