單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)

1、HuazhongUniversityofScienceandTechnology單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)班級(jí)：土木工程1202班姓名：學(xué)號(hào)：U2012154指導(dǎo)老師：周方圓2015年7月25日目錄1、概況2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料3、建筑設(shè)計(jì)資料4、吊車(chē)資料2、 結(jié)構(gòu)選型1、 屋面板選型2、 天窗架選型3、 屋架選型4、 吊車(chē)梁選型5、 軌道連接確定6、 初選柱截面形式與尺寸 3、 確定定位軸線 1、 橫向定位軸線2、 縱向定位軸線4、 排架內(nèi)力計(jì)算1、 計(jì)算參數(shù)2、 荷載計(jì)算3、 排架內(nèi)力計(jì)算5、 荷載組合與內(nèi)力組合6、 柱配筋計(jì)算1、 設(shè)計(jì)資料2、 內(nèi)力3、 配筋計(jì)算7、 牛腿計(jì)算8、 排架柱吊裝驗(yàn)算9

2、、 抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)十、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算（一）、中間柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（二）、抗風(fēng)柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) （三）、邊柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 十一、支撐布置設(shè)計(jì)資料1、概況某工廠擬建一個(gè)焊接車(chē)間，根據(jù)工藝布置的要求，車(chē)間為單跨單層廠房，廠 房總長(zhǎng)66.00m,跨車(chē)間內(nèi)分別設(shè)有一臺(tái) Q=20/5t和一臺(tái)10t的中級(jí)工作制吊車(chē), 吊車(chē)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)資料自然條件：基本雪壓0.7kN/m2基本風(fēng)壓0.7kN/m2地震設(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(chǎng)地平坦，地面以下 01.4m為回填土，1.4m以下為棕黃亞粘土層, 該土層 fak=200kN/nm, 丫 m=

3、17kN/m2, E=8.9Mpa, 4.9m 以下為棕紅粘土層，該土層 fak=250kN/n2, 丫 m=17.8kN/m2, Es=8.9Mpa,場(chǎng)地地下水位較低，可不考慮其對(duì)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；維護(hù)墻：采用240厚蒸壓粉煤灰石專(zhuān)墻，外墻面為水刷石，內(nèi)墻面為水泥石灰砂漿抹 面；門(mén)窗：鋼門(mén)、鋼窗，尺寸參見(jiàn)立面圖；地面：采用150厚C15素混凝土地面，室內(nèi)外高差為 300mm4、吊車(chē)資料起工R吊車(chē)將度相吊車(chē)為友小車(chē)或吊車(chē)皮至甘 awer蚊反至吊，聚頂窗度機(jī)中至吊車(chē)撲小柏樂(lè)Kee.iw（r）小)TKrirm1T3（IW131）Di（EE j1654

4、0002A反面5L56.SIH6W4陽(yáng)時(shí)t400025冉7.427141. LM0皿23034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計(jì)算。屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：防水層0.35 kN/m 220mnff水泥砂號(hào)找平層0.20 kN/m 2積灰荷載 0.50 X2 = 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 x(0.35 + 0.2) + 1.4 x(0.5 X2+ 0.7) = 3.04 kN/m 2。查詢(xún)圖集 04G410-1選用YWB-3- 其允許外加均布

5、荷載基本組合設(shè)計(jì)值為3.24 kN/m 2 3.0 ?/m,可以滿足要求。板自重標(biāo)準(zhǔn)值為1.40 kN/m2,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 220mmff水泥砂號(hào)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 X2 kN/m 2活荷載 0.70 kN/m 2可變荷載總計(jì)1.70 kN/m 2屋面荷載設(shè)計(jì)值為：q = 1.2 X2.2+ 1.4 X1.7 = 5.02 kN/m 2q = 1.35 X2.2+ 1

6、.4 X1.7 X0.7 = 4.64 kN/m 26m鋼天窗架帶擋風(fēng)板代號(hào)為d;單跨兩端外天溝代號(hào)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(hào)為4。根據(jù)圖集041415-1選用屋架型號(hào)為YWJA-18-2Aa。其自重為每根60.5 kN。2 吊車(chē)梁選型根據(jù)吊車(chē)梁支座豎向反力影響線及吊車(chē)參數(shù)，計(jì)算出最大剪力為332.87 kN,查詢(xún)04G323 2 選用DL 9 吊車(chē)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(jí)工作制吊車(chē)起重量

7、20t,軌頂標(biāo)高為8.40m,查詢(xún)下表選用柱型號(hào)為：上柱矩 500X 500,下柱工500X 1000X200。中級(jí)工作制吊車(chē)吊車(chē)起重量（t）軌頂標(biāo)高（m6m柱距（邊柱）6m柱距（中柱）上柱（mrm下柱（mm上柱（mm下柱（mm 334mm ,故 Bi + B2 + B3 A 750mm ,采用非封閉式定位軸線，如圖。查詢(xún)吊車(chē)參數(shù)得B1 = 230 mm ;取 B2 = 170 mm ;B31 = 350 mm ; B32 = 150 mm。四、排架內(nèi)力計(jì)算1、 計(jì)算參數(shù)柱頂標(biāo)高H = H1 + h1 + h2 ：式中H1為軌頂標(biāo)高，“為吊車(chē)軌頂以上高度，h2為安全凈空尺寸。其中H1 =8.4

8、0 m;查詢(xún)吊車(chē)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。上柱身度：Hs = H - H +卜3 + h4式中h3為軌道構(gòu)造高度，h4為吊車(chē)梁支承處的吊車(chē)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 乂 500 = 2.5 x 105 mm

9、2荷載作用的示意圖如圖。e1 = 50mm ; e2 = 250mm ; e4 = 400mm 。2、 荷載計(jì)算屋面恒載防水層0.35 kN/m 220mnff水泥砂漿找平層0.40 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)2.40 kN/m 2屋架自重為67.62kN/棉，鋼天窗架自重為14.58kN/棉。則柱頂屋面恒載設(shè)計(jì)值：Pi=204.84 kN(2.40 X6 X18 + 67.62 + 14.58)1.2 X-2屋面活荷載屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5 kN/m2;基本雪壓為0.5 kN/m2;故柱頂屋面活荷載設(shè)計(jì)值：Q

10、1 = 1.2 X0.5 X6 x 18?2 = 32.4 kN柱自重 上柱：= 1.2 X0,5 X0.5 X4 X25 = 30 kN下柱：B = 1-2 X0.28 X13 X25 = 109.2 kN 吊車(chē)梁及軌道連接自重巳=1.2 x(38.71 + 1.0 X6) = 53.7 kN吊車(chē)荷載:a吊車(chē)豎向荷載吊車(chē)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖。Dmax B 口 Z2 巳ax Yi=0.9 X1.4x(185 X1 + 1852x- +61234.1275X- + 12360.0775x)6 )=419.4 kNin mD2 - 6 ,m 義 %0.9 E = B,4.12750.077522 X+ 2

11、2 X66b.吊車(chē)水平向荷載1Tmax = T 0c + QRi41=-X1.4 X0,9 x0,12 x(39 + 100) + 0.1 x(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(lèi)計(jì)算風(fēng)壓高度變化系數(shù)。柱頂：%(16.7m) = 1.14 + d： x(16.7 - 15) = 1.18屋架檐口：為(18.6m) = 1.14+11VX(18.6- 15) = 1.22qi =為火但W0B= 1.4 X0.8 X1.18X0.35 X6 = 2.78 kN/m( 7q2 = g 內(nèi)密w0B= 1.4 X0.5 xi.18X0.35 X6 = 1.73

12、kN/m( 7W =( %2 -出1)或w 0hi B=1.4 x 1.22 X0.35 X6 x(0.8+ 0.5) X1.9+ (0.6 - 0.2) X1.3+ (0.6+ 0.6) X2.813 + (0.7- 0.7) X0.449) = 22.8 kN( 73、排架內(nèi)力計(jì)算Is5.2 X109Hs 4nF=363=0.144；入+5 0.235(1). P1作用產(chǎn)生的彎矩和軸力P = 204.8 kN, M11 =巳 Xe1 = 204.8 X0.05 = 10.24 kN?mM12 二年= 204.8 X0.25 = 51.2 kN?mG = 1.5?1 -片(1 - 1/n)1

13、.5 X1 - 0.2352 X(1 - 1/0.144)C11 + 0.2353 X (0.144- 1)=1.23r = MC1 = 10.24 x警=0.74 kN(一H17G = 1.5?11+ N(n- 1)1 - 0.23521.5 X1= 1.321 + 0.2353 X(q744- 1)R12 = MC3= 51.2 X132= 3.96 kN(f) H17R1 = R11 + R12 = 3.96- 0.74 = 3.22 kN(7N1 = 204.8 kN(2).柱自重作用產(chǎn)生的彎矩和軸力P2 = 30 kN ; M2 = P2e2 = 30 X0.25 = 7.5 kN?

14、mR2 = MC3 = 7.5 X1-32 = 0.58 kN(7)H17N2 = 30 kNP3 = 109.2 kNN3 = 109.2 kN(3) .吊車(chē)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 X0.4 = 21.48 kN?mR4 =21.48 x132 = 1.67 kN(一)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Q1 = 32.4 kN, M11

15、 = 10.24 x-32-= 1.62 kN?m111204.8M12 = 51.2 x* = 8.1 kN?m12204.8R1 = 3.22 X；324 = 0.51 kN( 1204.8內(nèi)力圖如圖(5) .吊車(chē)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 乂 0.4 = 167.76 kN? mMB = Dmin e4 = 78.2 X0.4 = 31.28 kN?mRA =MC3167.76 X132 = 13.03 kN(一)17MC31.32RB = 旨=31.28 x7- = 2.43 kN( 7因?yàn)锳 B兩柱相同，故小=3=0.5,則各

16、柱剪力為:VA = RA -必(RA+ RB) = -13.03 - 0.5 X(-13.03 + 2.43) = -7.73 kN(136.8430.92二J f 、. /二 、JfdU r卜同hN大輪壓作用在B柱內(nèi)力圖如圖。2).最最大輪壓作用在B柱時(shí)，其受力情況與最大輪壓作用在 A柱正好相反,內(nèi)力圖可參考圖。(6).吊車(chē)水平制動(dòng)力產(chǎn)生的內(nèi)力y 4- 1.2Tmax = 14.0 kN ； H：=- =0.72- 2.1 + 23(043+ 0.1)2 - 2.1 X 0.235 + 0.2353 (0443 + n0.144c 121 + 3(- 1)_C 12 X1 + 0.2353(

17、0-144- 1)0.1)=0.711).水平力向右作用時(shí)RA = RB = Tmax C5 = 14.0 X0.71 = 9.94 kN( 一柱頂剪力:VB = RB -必(RA + RB) = 2.43 - 0.5 X(-13.03 + 2.43) = 7.73 kN (VA = VB = RA - nA(RA + Rb) = 9.94 - 0.5 x (9.94 + 9.94) = 0 kN內(nèi)力圖如圖。2) .水平力向左時(shí)吊車(chē)水平制動(dòng)力向左作用時(shí)，其內(nèi)力情況與吊車(chē)水平制動(dòng)力向右作用時(shí)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(shí)ciiq1 = 2.78 kN?

18、m , ,1 31 + 淤(n- 1)q2 = 1.73 kN?m , W= 22.8 kN ,13X1 + 0.2354 X(0744- 1)c 181 + 2(n- 1)8X1 + 0.2353 X(0114r1)=0.35Ra = qHC11 = 2.78 X17 X0.35 = 16.54 kN(RB = qHC11 = 1.73 X17 X0.35 = 10.29 kN(VA =Ra- ta(Ra+ Rb - W)=-16.540.5 X(-16.54 -10.29 -22.8)=8.28 kN (VB =Rb-必(Ra+ Rb - W)=-10.290.5 X(-16.54 -10

19、.29 -22.8)14.53 kN (內(nèi)力圖如圖 1A2).右風(fēng)作用時(shí)右風(fēng)作用時(shí)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)力組合六、柱配筋計(jì)算由于A柱與B柱對(duì)稱(chēng)，所以?xún)芍子猛耆?面K恒徜我屋面活荷載吊車(chē)荷教風(fēng)荷載P1P2P3P4QDna在 A0DminE A0TmaX句右TmaX句左左風(fēng)右風(fēng)(1)r （2）(3)(4)(6)(8)1-1M18.763.66-30.92-30.9216.8-16.855.36-71.96N234.8P 32.40000002-2M-18.46-4.44136.840.3616.8-16.855.36-71.96N288.5

20、32.4419.478.200003-3M9.23r 2.1936.35-100.13198.8-198.8P 542.47-497N427.732.4419.478.20000V2.130.51-7.73-7.7314-1455.54-43.94A柱內(nèi)力匯總表A柱內(nèi)力組合表截 面由可變荷裁效應(yīng)控制的組合，值荷載+任一種活荷載組合項(xiàng)Mmax及相應(yīng)N組合項(xiàng)Mnin及相應(yīng)N組合項(xiàng)NmaxM相應(yīng)M組合項(xiàng)Nmin及相應(yīng)M1-1M1774.1218-53.21222.421774.12N234.8234.8267.2234.82-2M13118.3818-90.4213118.3818-90.42N70

21、7.9288.5707.9288.53-3M17551.718-487.771345.5817551.7N427.7427.7847.1427.7V57.67-41.81-5.657.67截 面由可變荷裁效應(yīng)控制的組合恒伺1載+0.9 x （任兩種或兩種以上活他1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)Nma敗相應(yīng)M組合項(xiàng)Nmin及相應(yīng)M1-1M12777.781368-100.9212368-97.261368-100.92N267.2234.8267.2234.82-2M1357190.54128-94.8612357186.1N707.9320.9740.33-3M1235

22、7789.041468-786.712357789.04N879.5505.9879.5V64.45-63.5464.45相同的設(shè)計(jì)；邊跨柱按中間跨柱的計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)，不單獨(dú)計(jì)算。1、設(shè)計(jì)資料截面尺寸：上柱500mr 500mm巨形截面下柱500mm( 1000m忻500mmE字形截面 , bf = bf = 500mm ; hf = hf = 200mm。材料等級(jí)：混凝土 C30fc = 14.3 N/mm 2Ma = a = 35mm鋼筋受力筋為HRB33駁鋼筋fy = fy = 300 N/mm 2& = 0.55箍筋、預(yù)埋件和吊鉤為HRB23駁鋼筋fy = 210 N/mm 2計(jì)算長(zhǎng)度：

23、由于柱高在8m以上，所以設(shè)置柱間支撐，故柱的計(jì)算長(zhǎng)度。排架平 面內(nèi)：上柱2X4=8m下柱 1X 13=13m排架平面外：上柱1.5X4=6m下柱 1X 13=13m2、 內(nèi)力( 1) 上 柱Nb = fcbhg & = 14.3 X500 X(500 - 35) X0.55 = 1828.6 kN內(nèi)力組合表中I I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況，選出內(nèi)力組合：M = -100.9 kN? m ； N = 234.8 kN。( 2) 下 柱Nb = fc(bf - b)hf + fcbhc 缸=14.3 x(500 - 120) X200 + 1

24、4.3 X120 X965 X0.55 = 1997.6 kN內(nèi)力表中n n、田一田截面的控制力 N均小于N,則都屬于大偏心受壓，所以取彎矩較大而軸力較小的情況，選出內(nèi)力組合： M = -786.7 kN? m; N = 505.9 kN ; V = -63.5 kN乂= 789.0 kN?m; N = 879.5 kN; V= 64.5 kN3、 配筋計(jì)算(1)上柱按對(duì)稱(chēng)配筋M = -100.9 kN?m; N = 234.8 kNN _ 234.8 X103 fCb = 14.3 X50032.8 mm 2as = 70 mm屬于大偏心受壓，取x=70mmM e0=N100.9 X106=

25、429.7 mm234.8 X 103h 500ea = 30 = 0 81.15- 00&= 1.15- 0.01 X16= 0.99 h1T = 1 +1400且h10 ，(z)2 G & = 1 +h。1 .2-X 162 X1 X0.99 = 1.1874501400 X465h500e=2- as = 1.187 X450 + - 35 = 749.2 mme = e- h0 + as = 749.2 - 465 + 35 = 319.2 mmNe234.8 X103 X319.2A。= A 二=s s fy(h0 - as)300 X(465 - 35)=581 mm2選用2B20

26、 (A=628m市；箍筋選用A6200加密區(qū)選用A6100受彎平面外承載力驗(yàn)算:l013000_,0- = 26,查表得穩(wěn)定系數(shù) 0 = 0.6h 500Nc = d (CA+ fyAs) = 0.6 x(14.3 X500 X500 + 300 X628 X2) = 2371.1 kN ?= 234.8 ?滿足要求。(2)下柱Nf = fcbfhf = 14.3 X500 X200 = 1430 kN內(nèi)力組合:乂 = -786.7 kN? m;N = 505.9 kN ; V = -63.5 kNN 2as = 70 mm14.3 X500sM 786.7 X106e0=N=1555.1 m

27、m505.9 5 103h 1000 ea =-=ea 303033.3 mm 20 ?取 ea = 33.3 mmei = e。+ ea=1555.1 + 33.3 = 1588.4 mm0.5fcA0.5 X14.3 X2.8 X10505.9 X1035- =3.96 1,取 q = 1l0 h13000=13 1510004=1 +e(r)21400 hh0q q = 1 +1400 x/ X132 X1 X1 = 1.071588.49651000V = 65 kNN = 879.5 kN 1,取(=1l0 _ 13000 _h = 1000 =13 2as = 70 mmfcbf1

28、4.3 X500sM 789.0 X 106e0 = -r = 879.1 mm次 N 879.5 X 103h 1000.ea = 30 = 33.3 mm 20 ?取 ea = 33.3 mme = e0 + ea = 879.1 + 33.3 = 930.4 mm1400 xhh14=1 +14007rz X132 X1 X1 = 1.125930.4965Nefy (h 0 - as)879.5 X103 X 581.7300 X (965 - 35)=1833.7 mm2a” 1.125 X930.4 +1000- 35 = 1511.7 mms2e = e- h0 + as = 1

29、511.7 - 965 + 35 = 581.7 mm對(duì)比兩組，選用5B25(As=2454mmi,箍筋選用A6200加密區(qū)A6100受彎平面外承載力驗(yàn)算:iy/4.56 X109V2.815 X105A = 2.815 x 105 mm2, 1y = 4.56 x 109 mm4=127.3 mm=102.1I013000=r 127.3Nc= d (CA+ fyAs) = 0.526 x(14.3X2.815X105 + 300 X2454 X2) = 2891.9 kN ?= 879.5 ?滿足要求。七、牛腿計(jì)算作用于牛腿頂面的荷載:P4Dmax53.712 + 1.4 = T2+ 41

30、94 = 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=500mmh0 = h1 - as + Ccot 450 = 400 - 35 + 200 x 1 = 565 mmFhkftk bhnB(1 - 0.5 平)一0r = 0.65 x 1 xFvk 0.5 + 目h。2.01 X500 X5650.5=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)，則可以按構(gòu)造配筋，As fimin bh = 0.0

31、02 X500 X600 = 600 mm2,且As (0.45 ft?fy)bh = 500 X600 X0.45 X1.43?300 = 643.5 mm2,縱筋不少于四根，直徑不應(yīng)小于12mm所以選用4B16, A=804.4m急由于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 /3范圍內(nèi)水平箍筋的總截面面積不應(yīng)小于承受 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(chē)梁端承壓板寬度取用:FVk _ 344.3 X103 = 2.1 X105A = 500 X420 = 2.1 X105 mm21.64 N?mm2 0.75fc = 10

32、.725 N?mm2c滿足要求。八、排架柱吊裝驗(yàn)算采用翻身起吊，對(duì)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(dòng)力系數(shù)1.5上柱：q3=0.9X1.2 X1.5 X25X0.5 X0.5=10.1 kN/m牛腿：q2=0.9X1.2 X1.5 X25X1.2 X0.5=24.3 kN/m下柱：q1=0.9X1.2 X1.5 X25X0.2815 =11.4 kN/m(2)內(nèi)力通過(guò)計(jì)算可得：RA = 61.8 kN; RC = 134.5 kNM1 = 164.1 kN?m; M2 = 109.4 kN?m; M3 = 80.8 kN?m;(3)驗(yàn)

33、算截面按雙筋截面計(jì)算，裂縫允許寬度3max=0.3mm。采用限制鋼筋應(yīng)力來(lái)限制 裂縫寬度。對(duì)于B20鋼筋，%=250 N/mm 2對(duì)于 B25 專(zhuān)岡筋，% = 240 N/mm 2I - I截面Mi = 164.1 kN?m; M1k = 1641= 136.8 kN?m; h0 = 965 mm1.2M1164.1 X106fy (h0 - as)300 x (965 - 35)=588.2 mm2已配5B25,滿足要求。裂縫驗(yàn)算:M1kos = _ _0.7 Xh0As136.8 X10600：=82.5 N?mm2 (%= 240 N/mm 20.7 X965 X2454L滿足要求。n

34、- n截面M2 = 109.4 kN?m; M1k109.4=91.2 kN? m; h0 = 965 mm1.2M280- as)109.4 X106300 X(965 -35)=392.1 mm2已配5B25,滿足要求。裂縫驗(yàn)算:M2k91.2 X106os = _ _ 0.7 Xh0As：=55.00.7 X965 X2454N?mm2 (%= 240 N/mm 2滿足要求。M3 = 80.8 kN?m; M3k80.8=67.3 kN? m; h0 = 965 mm1.2M3fy (h 0 - as)80.8 X106300 X(965 - 35)=289.6 mm2已配2B20,滿足

35、要求。裂縫驗(yàn)算:_ M3k _67.3 X1060=0.7 Xh0As = 0.7 X965。620滿足要求。160.7 N?mm2 % = 250 N/mm 2九、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(jí)：混凝土 C30 fc 14.3N / mm2鋼筋受力筋為HRB335級(jí)鋼筋箍筋、預(yù)埋件和吊鉤為HRB235級(jí)鋼筋2、 設(shè)計(jì)說(shuō)明抗風(fēng)柱主要承受山墻風(fēng)荷載，豎向荷載只有柱的自重，設(shè)計(jì)時(shí)近似按受彎構(gòu)件計(jì)算?？癸L(fēng)柱頂應(yīng)低于屋架上弦中心線50mm ,抗風(fēng)柱上、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

36、圖得抗風(fēng)柱的上柱 Hu 2.6m, 下柱Hl 16.9m,總高H 19.5m o抗風(fēng)柱頂和屋架上弦連接，連接一般采用豎向可 移動(dòng)、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 HH,一度 500mm 487.5m,下柱截面圖度 700mm - 676mm。 40253、 荷載計(jì)算基本風(fēng)壓0.4kN /m2 ,每柱的受風(fēng)寬度6m 。(1)、風(fēng)荷載標(biāo)高/m101520301.01.141.251.42由上面的數(shù)據(jù)通過(guò)插值可以求得標(biāo)高17.5m處的z(19.5m) 1.14 19.5 15 (1.25 1.14) 1.24；體型系數(shù) 0.8 20 15(2)、柱自重上柱：Gu1.

37、2 25 0.5 0.5 2.6 19.5kN下柱：Gi 1.2 25 0.5 0.65 16.9 164.8kN4、 內(nèi)力分析計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖十五所示。上柱截面:Iubh372_945.21 109mm4, Hu2.6m下柱截面:Iibh31214.29 109mm4 , Hl15.5m5、IuIl5.2110914.29 1090.365;HuH2.61950.133CnqH 0.375 3.33 19.5配筋計(jì)算24.4kN；內(nèi)力圖見(jiàn)圖。采用對(duì)稱(chēng)配筋。(1)、上柱截面(按近似受彎計(jì)算)選用2B20 (As 620mm2),箍筋選用A6200。配筋示意圖見(jiàn)圖十六。(2)、下柱截面(按近似受彎計(jì)

38、算)由于采用對(duì)稱(chēng)的通長(zhǎng)配筋，則只需要驗(yàn)算彎矩絕對(duì)值最大的截面。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A6200,另加配2B12鋼筋作為腰筋。配筋示意圖見(jiàn)圖。十、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算(一)、中間柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、 設(shè)計(jì)資料材料等級(jí): 混凝土 C25fc 11.9N/mm2;f 1.27N/mm2鋼筋 HRB235 級(jí)鋼筋 fy fy 210N/mm2基底設(shè)置100厚C15素混凝土墊層。2、 荷載計(jì)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(duì)值最大(Mmax；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)

39、的荷載組別荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合1509.5753.740.32-528.3505.9-41.8(2)、基礎(chǔ)梁傳遞的荷載每個(gè)基礎(chǔ)承受的外墻總寬度為 6.0m，總高度為13.8m ,墻體為240mm蒸壓粉 煤灰石專(zhuān)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(gè)基礎(chǔ)承受的由基礎(chǔ)梁傳來(lái)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 (4.8 3) 3.6 11.2kN基礎(chǔ)梁重16.7kNNwk距離基礎(chǔ)形心的偏心距ew (240 1000)/2 620mm3、 基底尺寸(1)、按構(gòu)造要求擬定

40、高度下柱截面高度a1000mm,查表可以知道：柱底插入杯口深度A 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 o基礎(chǔ)頂面標(biāo)高0.600m,基礎(chǔ)埋深：杯壁厚度t 350mm,取t 375mm;基礎(chǔ)邊緣高度取a2 400mm,臺(tái)階局度取450mm,尺寸如圖所示。(2)、擬定基礎(chǔ)底面尺寸試?。篈 7.5m2。設(shè) l/b 1.5 b .5/1.5 2.23取b 2.8m;l 1.5b 4.2m,(3)、基底壓力計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算基底壓力計(jì)算及地基承載力驗(yàn)

41、算過(guò)程和結(jié)果列于下表：基底壓力計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算表類(lèi)別第一組第二組509.5-528.3753.7505.940.3-41.81503.41255.6364.8-775.6242.6617.7172.1201.083.512.6滿足要求。4、 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算此時(shí)應(yīng)采用基底凈反力設(shè)計(jì)值，基底凈反力設(shè)計(jì)值的計(jì)算過(guò)程及結(jié)果列于下表中基底凈反力設(shè)計(jì)值計(jì)算表類(lèi)別第一組第二組509.5-528.3753.740.3505.9-41.81068.3820.5364.8-775.6341.5945.3135.2-46.5-上表中第二組荷載按Pjmin Nb也計(jì)算時(shí)Pj,min 0 ,故對(duì)該組內(nèi)力應(yīng)如下計(jì)算：

42、A W由于臺(tái)階高度與臺(tái)階寬度相等(均為450mm ),所以只需要驗(yàn)算變階處的受沖切承載力。計(jì)算截面如圖所示；變階處截面有效高度、800 40 760mm由于 b0 2ho 1400 2 760 2920mm b 2800h 800mm 取：hp 1.0; ft 1.27N / mm2基礎(chǔ)高度滿足要求。5、 底板配筋基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算時(shí)長(zhǎng)邊和短邊方向的計(jì)算截面見(jiàn)下圖。(1)、柱邊及基礎(chǔ)變階處基底反力計(jì)算兩組不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值在柱邊和變階處的基底凈反力計(jì)算見(jiàn)下表?；變舴戳τ?jì)算表類(lèi)別第一組第二組101.487.1109.9107.6118.3128.1122.6138.490.984.6上表在計(jì)算第二組荷載下基底凈反力Pj,;pj,時(shí)相應(yīng)的26;30換成17;可即可，有4.2 4.23.3 3.3pj ,min 0。(2)、柱邊及基礎(chǔ)變階處彎矩計(jì)算(3)、配筋計(jì)算長(zhǎng)邊方向鋼筋面積：選用 A12180 (As 1