單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)

1、、設(shè)計(jì)條件1.1工程概況某廠裝配車(chē)間為一雙跨鋼筋混凝土廠房，跨度為24米,長(zhǎng)度為90.48 米，柱頂標(biāo)高為13.5米，軌頂標(biāo)高為9.8米，廠房設(shè)有天窗，采用兩臺(tái) 20t和一臺(tái)30/5t的A工作制吊車(chē)。屋面防水層采用二氈三油，維護(hù)墻 采用240mm厚的轉(zhuǎn)砌體，鋼門(mén)窗，混凝土地面，室內(nèi)外高差為150mm， 建筑剖面圖詳見(jiàn)圖1.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料自然條件：基本風(fēng)壓值為0.35KN/m2，基本雪壓值為0.45 KN/m2地質(zhì)條件：廠區(qū)自然地坪以下為 0.8m厚填土，填土一下為3.5m厚中層中密粗砂土（地基承載力特征值為 250 KN/m2），再下層為粗砂土（地基承載力特征值為 350 KN/m2），地

2、下水位在地面下2.5米，無(wú)腐蝕性。1.3吊車(chē)使用情況車(chē)間設(shè)有兩臺(tái)20t和一臺(tái)30/5t的A工作制吊車(chē)，軌頂標(biāo)高為9.8米，吊 車(chē)的主要參數(shù)如下表：起重Q(KN)吊車(chē)寬 度B（m）輪距K(m)吊車(chē)總 重G（KN）小車(chē)重gk（ KN）最大輪壓Pmax ( KN )最小輪壓Pmin ( KN )300/506.154.8365117280651.4廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用情況屋面板采用1.5X6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板，板自重標(biāo)準(zhǔn)值為1.4kN/m2天溝板天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為12.1KN/塊，積水荷載以0.6KN/m計(jì) 天窗架門(mén)窗鋼筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱傳到屋架的自重荷載標(biāo)準(zhǔn) 值為27.2屋架采用預(yù)應(yīng)

3、力鋼筋混凝土折線型屋架，自重標(biāo)準(zhǔn)值為106KN/®。屋架支撐屋架支撐的自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.05kN/m2145吊車(chē)梁吊車(chē)梁為先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土吊車(chē)梁，吊車(chē)梁的高度為1200mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值為44.2kN/根。軌道及零件重標(biāo)準(zhǔn)值為1kN/m， 軌道及墊層咼度為200mm?；A(chǔ)梁基礎(chǔ)梁尺寸；基礎(chǔ)梁為梯形截面，上頂面寬300mm,下底面寬200mm，高度 450.每根重 16.7KN。1.5材料選用1.5.1 柱混凝土：采用40鋼筋：縱向受力鋼筋采用 HRB400箍筋采用HRB335.基礎(chǔ)混凝土：采用C40鋼筋：采用HRB335級(jí)鋼。屋面做法20厚1： 3水泥砂漿找平層（重力密度為 20

4、KN/m3）冷底子油兩道隔氣層0.05 KN/m2100厚泡沫混凝土隔熱層（抗壓強(qiáng)度 4MPa,重力密度5 KN/m3） 15厚1:3水泥砂漿找平層（重力密度 20 KN/m3）1.6屋面或則在標(biāo)準(zhǔn)值的取值2q 0.4kN /m1.7相關(guān)建筑材料的基本數(shù)據(jù)鋼筋混凝土容重325kN /m水泥砂漿容重20kN /m3石灰水泥混合砂漿容重19kN /m3240厚雙面粉刷機(jī)制磚墻重19kN /m3鋼門(mén)窗自重20.40kN/m防水層自重O.35 KN/m2找平層自重0.40kN/m2圖1.1建筑剖面圖二、計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定2.1計(jì)算上柱高及柱全高根據(jù)任務(wù)書(shū)的建筑剖面圖：上柱高Hu=柱頂標(biāo)高-軌頂標(biāo)高+軌道構(gòu)

5、造高度+吊車(chē)梁高=13.5-9.8+1.2+.02=5.1m標(biāo)高二吊車(chē)梁頂標(biāo)高-吊車(chē)梁高=13.5-0.2-1.2=12.1m 全柱高日=柱頂標(biāo)高一基頂標(biāo)高=13.5-（ -0.5）=14.0m下柱高 H i =H-H u =14.0-5.1=8.9m入=H u/H=5.1/14=0.3642.2初步確定柱截面尺寸根據(jù)柱的高度、吊車(chē)起重量及工作級(jí)別等條件，可確定柱的截面尺寸，見(jiàn) 表 2.1 0表2.1柱截面尺寸及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)、計(jì)算參柱號(hào)截面尺寸/ mm面積/ 2 / mm慣性矩/4/ mm自重/ kN/mA, C上柱矩 400 5002.010541.71085.0下柱14001000*10

6、0*15051.980 108256.34 104.95B上柱矩 500 6003.010590 1087.5下柱I5001200*100*1502.500 105496.51 1086.25排架計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示。FIHTH24(X50圖2.1計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖NH HH1111Lrn ?廠IuLO.35 KN/m2 °5 KN/m2 0.4kN /m2O.05 KN/m221.4kN / m0.3 KN/m20.05kN / m23.05 KN/m2三、荷載計(jì)算3.1恒載屋蓋結(jié)構(gòu)自重二氈三油防水層100厚泡沫混凝土隔熱層20m厚1： 3水泥砂漿找平層冷底子油兩道隔氣層預(yù)

7、應(yīng)力混凝土屋面板(包括灌縫)15厚1:3水泥砂漿找平層屋蓋支撐G1=1.2* ( 3.05*6*24/2+106/2)=327.12 Kn柱自重A、C柱上柱G4A= G4C =1.2 X 5X 5.仁30.60kN下柱G5a= G5c =1.2 X 4.95 X 8.9=52.87kNB柱上柱G4b=1.2 X 7.5*5.1=27.36KN下柱G5b=1.2 X 6.25 X 8.9=52.87kN吊車(chē)梁及軌道自重G3=1.2*(45.5+1*6)=61.8KN各項(xiàng)恒荷載作用位置如圖3.1所示冷0?5C>CQ25000圖3.1荷載作用位置圖（單位:kN）3.2屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面活荷載

8、標(biāo)準(zhǔn)值為0.5 KN/m2，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.45 KN/m2，后者小 于前者，故僅按前者計(jì)算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設(shè)計(jì)值為Qi=1.4*0.5*6*24/2=50.40KNQi的作用位置與G!作用位置相同，如圖3.1所示3.3風(fēng)荷載某地區(qū)的基本風(fēng)壓w°=0.35kN/m2，對(duì)按柱頂標(biāo)高13.5m考慮，查規(guī) 范得z 1.098，對(duì)Fw按天窗檐口標(biāo)高14.8m考慮，查規(guī)范得z 1.134。屋頂 標(biāo)高15.80m考慮，查規(guī)范得 z 1.158。天窗標(biāo)高20.12m考慮，查規(guī)范得z 1.252。風(fēng)載體型系數(shù)s的分布如圖下圖3.2風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)算簡(jiǎn)圖1.158 (15.8-14.8

9、)m則作用于排架計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖3.2）上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：+(0.6+0.5+0.6+0.2)1.252 (20.12-15.18)m1.0 0.35KN/m 2 6.0mq kQ s zW0B1.40.81.098 0.3562.58kN / m()q2kQ s zW°B1.40.41.098 0.3561.29kN / m()Q( s1s2) zh1(s3s4)zh2 zW01.4 (0.8+0.4)1.134 (14.8-13.5)m+(-0.2+0.4)=25.58KN3.4吊車(chē)荷載根據(jù)B與K及支座反力影響線，可求得?4400V4400# BOD圖3.3吊車(chē)荷載作用下支座反力影

10、響線341吊車(chē)豎向荷載由公式求得吊車(chē)豎向荷載設(shè)計(jì)值為：Dmax ,kQ Pmax(yi y2 y3 y4)=1.4X 280 X( 1+0.267+0.8+0.067 =836.5KNDmin PminDmax 65/280 836.5194.2KNFmax吊車(chē)橫向水平荷載 作用于每一個(gè)輪子上的吊車(chē)橫向水平制動(dòng)力為：11T - (Q g) - 0.1 (300N 11RN) 10.43N 44作用于排架柱上的吊車(chē)橫向水平荷載設(shè)計(jì)值為：TmaxqT y 1.4 10.432.13431.2 KN其作用點(diǎn)到柱頂?shù)木嚯xy=Hu he 5.1 1.23.9m, y/Hu 3.9/5.10.765四、內(nèi)

11、力計(jì)算4.1恒載作用下排架內(nèi)力分析該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進(jìn)行排架內(nèi)力分析其中柱的剪力分配系數(shù)i計(jì)算，見(jiàn)表4.1 o表4.1 柱剪力分配系數(shù)柱別n lu/hHjHC。3/13(1n 1)H3/C。Eli1 ii1 iA、C柱n0.109,0.36411 H 3C02.48,2.06 10 0.286B柱n 0.281,0. 36411 H3C0 2.815,1.38 10 11 0.428在G1作用下:GG327. 12KNG2GG4A92.40KNG3G5A52. 87 KNG42G654.24KNG5G4B2Q169. 50KNOsG5b66. 75KN對(duì)A、C柱，已知n 0.

12、109,0.295由規(guī)范公式:Ci2(113(-1)2 |10.3642(1)0. 1093 110.3643(1)0. 1092.321C30.93410. 36423 110.3643(1)0. 109因此，在M1和M2共同作用（即在G1作用下）柱頂不動(dòng)鉸支承的反力RA R1 R2 C1M1 C2 叫 8.27kN1 H 2 HRC8.27kN圖4.1恒載作用下排架內(nèi)力圖4.2在屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析4.2.1 AB跨作用屋面活荷載排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2.1 a所示，其中Q=40.32KN,它在柱頂及變階處引引起的力矩為：Ma 50. 40. 052. 52kN ? mM2a50.40.

13、2512.6kN?mMb50.4 0.156.048kN ? m對(duì) A 柱，C, =2.321, C3 =0.934對(duì) B 柱，Ci =1.721252 2321 12 6 0.9341.2&NRBMbc6.048 1.721140. 74水N14則排架柱頂不動(dòng)鉸支座總反力為:RRARb1. 26 0. 743 2.003kN將R反向作用于排架柱頂，計(jì)算相應(yīng)的柱頂剪力，并與柱頂不動(dòng)鉸支座反 力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時(shí)的柱頂剪力，即V RAAR1.26 0.286 2 003 0.687kNVBRbbR0. 743 0.428 2.0030.114kNVCCR0.286 2.0

14、030.57*N圖4.2 AB跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖4.2.2 BC跨作用屋面活荷載由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，且BC跨與AB跨作用的荷載相同，故只需將圖4.2中個(gè)內(nèi)力 圖的位置及方向調(diào)整一下即可，如圖4.3所示。圖4.3 BC跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖4.3吊車(chē)荷載作用下排架內(nèi)力分析A柱: Mmax,kD max,ke36035 0.3181.05kN mB柱：Mmin, kD min,ke3179.3 0.75134.48kN m對(duì)A柱C3 1.132RaMacC3181.05KN .m1.132H12.9m對(duì)B柱 C31 21.2854.3.1 Dmax作用在A柱15.89KN2 1RbMbH

15、3(丄 1)n134.45KN .m12.9m1.28513.40KN ( *)rarb15.89 KN 13.40KN2.49 KN ()排架各柱頂剪力分別為:vaRaaR15.89KN0.286 2.49KN15.18KN ()Vb13.40KN0.429 2.49KN14.47 KN (> )cR 0.2862.49KN0.71KN ()排架各柱的彎矩圖,軸力圖和柱底剪力值如圖4.4所示。圖4.4 Dmax作用A柱時(shí)排架內(nèi)力圖Dmax作用在B柱左M A 。冊(cè)倉(cāng) MBDmaxe3柱頂不動(dòng)鉸支座反力RA , RB及總反力R分別為:RARBMAA53.78KN .m12.9m1.1324

16、.72KN ()MbcTC3452.63KN .m12.9m1.28545.09KN ()R RARb4.72 KN 45.09KN40.37KN ( )各柱頂剪力分別為:VARAAR4.72 KN 0.286 40.37 KN16.27KN ()VBRBBR 45.09KN0.429 40.37 KN27.77 KN ()VCCR 0.286 40.37KN11.55KN ()排架各柱的彎矩圖，軸力圖及柱底剪力值如圖4.5所示圖4.5 Dmax作用B柱左時(shí)排架內(nèi)力圖433 Dmax作用在B柱右根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性及吊車(chē)噸位相等的條件，內(nèi)力計(jì)算與Dmax作用于B柱左的情 況相同，只需將A, C柱內(nèi)力

17、對(duì)換并改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ?hào)，如圖4.6所示。圖4.6 Dmax作用B柱右時(shí)排架內(nèi)力圖4.3.4 Dmax作用于C柱可求得各圖4.7Dmax作用C柱時(shí)排架內(nèi)力圖對(duì)A柱n0.109,0.287a= () /3.8：對(duì) A柱 C50.629，貝URAT maxC520.70.62913.02kN對(duì) B柱 C50.69，則RBTmaxC 520.70.6914.3kN排架柱頂總反力R為：RRa Rb13.0214.327.32kN435 Tmax作用在AB跨柱各柱頂剪力為:aRVaRa13.020.28627.325.23kNVb RbbR14.3 0.428 27.322.55kNVcTmax作用

18、在AB跨的M圖、0.286 27.327.79kNN圖如圖4.8所示。cR. */1f112.55ij is/fl_l / 1f''I - r/J i '1/Ji!.丄、/I4)11 Ir ' r.nf Jiei i-r1 J LS尤訃圖4.8 TmaX乍用于AB跨時(shí)排架內(nèi)力圖4.3.6 Tmax作用在BC跨由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)及吊車(chē)噸位相等，故排架內(nèi)力計(jì)算與Tmax作用AB跨情況相同, 僅需將A柱與C柱的內(nèi)力對(duì)換，如圖4.9所示。圖4.9 Tmax作用于BC跨時(shí)排架內(nèi)力圖4.4風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析左吹風(fēng)時(shí)對(duì)A、n 0.109,0.287C11314(丄1)n3(n

19、1)1 0.2874(1)3皿 0.3298 3 18 1 0.2873(1)0.109Raqi HCii3.94 12.9 0.32916.72KNRcq2 HC111.97 12.9 0.3298.36KNRarbf w16.728.36 55.9881.06kN各柱頂剪力分別為VaRaaR16.720.28681.066.46kNVcRccR8.360.28681.0614.82kNVbbR0.42881.0634.69kN風(fēng)從左向右吹風(fēng)荷載作用下的M、N圖如圖圖4.10左吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖442右吹風(fēng)時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如4.11a所示。將圖4.10b所示A,C柱內(nèi)力圖對(duì)換且改變內(nèi) 力符號(hào)后可得，

20、如圖4.11b所示。圖4.11右吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖五、最不利荷載組合內(nèi)力組合按式（） 式（）進(jìn)行。除Nmax及相應(yīng)的M和N 項(xiàng) 外，其他三項(xiàng)均按式（）和式（）求得最不利內(nèi)力值；對(duì)于Nmax及 相應(yīng)的M和N 項(xiàng)，II 1.4SQk）求得最不利內(nèi)力值，而I I截面則是按式（）即（1.35SGk SqQ求得最不利內(nèi)力。對(duì)柱進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算時(shí)，內(nèi)力采用標(biāo)準(zhǔn)值。表5.1 A柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表柱 號(hào)及 正向 內(nèi)力何載類(lèi)別恒載屋面活載吊車(chē)豎向荷載吊車(chē)水平荷載風(fēng)荷載AB跨BC跨Dnax 在A柱Dnax在 B柱左Dnax 在B柱 右Dnax 在C柱Tmax在 AB 跨Tmax在BC跨左風(fēng)右風(fēng)序號(hào)©LUI

21、 aNI IM15.860.5262.242-57.49-61.643.74-2.66± 9.11± 29.652.99-70.26N331.6840.32000000000II IIM-49.17-12.12.74123.56-7.8243.74-2.66± 9.11± 29.652.99-70.26N391.9250.40603.5179.26000000III IIIM25.91-4.89.29-14.13-153.33148.5-9.03± 149.88± 100.49246.45-354.39N443.1350.40603.

22、5179.26000000V8.270.80.72-15.18-16.2711.55-0.71± 15.47± 7.7944.5740.2注：M單位(kN m) , N單位kN , V單位kN表5.2 A柱內(nèi)力組合表截面+Mmax及相應(yīng)的N,V-Mmax及相應(yīng)的N,VNmax及相應(yīng)的M,VNmin及相應(yīng)的M,VMk, Nk備注I IM+0.9+0.9（+）+125.7+0.90.8（ +）+0.9+0-117.8+0.9+0.954.04+0.9+0.9（ +片125.2491.33N377.04331.68377.04331.68276.4II IIM+0.9+0.8（

23、+）+0.9+145.42+0.9+0.8（+）+0.9+-154.8+0.9X62.03+0.90.9（+）+0-138.53N826.44566.35935.07391.92III IIIM+0.9 +0.8 x（® + ）+0.9® +474.21+0.9+0.8（+）+0.9+0-537.1+0.9X13.19+0.9+0.9（ +片457.74N877.65617.56986.28443.13V58.95-53.39-5.3964.7Mk341.81-380.5612.51330.04Nk679.6493.87757.24369.28Vk43.09-36.12-2

24、.8747.2表5.3 B柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表柱 號(hào)及 正向 內(nèi)力何載類(lèi)別恒載屋面活載吊車(chē)豎向何載吊車(chē)水平何載風(fēng)荷載作用在AB跨作 用在BC跨Dmax 作用 在A 柱Dmax作用B柱D max作用 在B柱右D max 作用 在C柱T max作 用 在AB跨T max 作用 在BC跨左 風(fēng)右 風(fēng)序號(hào)4I IM0-7.867.8654.87105.34-105.34-54.87± 19.29± 19.29132.54-132.54N654.2450.450.400000000II IIM0-7.867.86-79.58-347.29347.279.58± 19.29&#

25、177; 19.29132.54-132.54N774.7250.450.4179.26603.5603.5179.260000III IIIM0-8.468.4651.83-95.0495.04-51 .83184.46184.46449.95-449.95N828.6650.450.4179.26603.5603.5179.260000V0-0.0730.07314.4427.72-27.72-14.4418.1518.1534.88-34.88注：M 單位(kN m) , N單位kN , V單位kN表5.4 B柱內(nèi)力組合表截面+Mmax及相應(yīng)的N,V-Mmax及相應(yīng)的N,VNmax及相應(yīng)

26、的M,VNmin及相應(yīng)的M,VMk, Nk備注I IM+0.9+0.9（+）+227.31+0.9+0.9（+）+-227.31+0.7 +0.9 （+ ）+171.29+0.90.9（+）+210.04N699.6699.6724.8654.24II IIM+0.9 +0.9（ + ） +423.29+0.9 +0.9（+）+-423.29+0.8X（+）0+0.90.9+134.91N1308.921308.921740.32774.72III III 4M+0.9 +0.8X （ + ）+0.9+667.73+0.9 +0.8（+ ）+0.9 +-667.73+0.8X（+ ）0+0.9

27、（0.9+）554.37N1437.611437.611794.26828.66V36.6-36.6046.09Mk476.95-476.950395.97Nk1125.511125.511380.26690.55Vk26.14-26.14032.92注：M單位（kN m）, N單位kN , V單位kN六、柱截面設(shè)計(jì)6.1 A柱的截面設(shè)計(jì)2. lo2.0Hu(上柱)，I。1.0已，不考慮吊車(chē)荷載時(shí),l01.5H3.111400e /h01 2,對(duì)于單廠為有側(cè)移結(jié)構(gòu)柱在排架平面內(nèi)的配筋計(jì)算表6.1柱在排架平面內(nèi)的計(jì)算參數(shù)截面內(nèi)力組e0h°e11。h21-1M125.24377.5936

28、0397.5917.64000.961.22N331.683-3M474.21540.32860570.3219.19001.051.12N877.65M-537.1869.7860899.719.19001.051.07N617.56注 1. eo M /N,e eo ea© 20、h/30的較大者，考慮吊車(chē)荷載表6.2柱在排架平面內(nèi)的配筋計(jì)算截 面內(nèi)力組eiexbh偏心情況' 2As As (mm )計(jì)算實(shí)配1-1M125.24397.591.22645.158198大偏壓1070.1322(1140)N331.683-3M474.21570.321.121048.813

29、9.7473大偏壓1320422(1520)N877.65M-537.1899.71.071372.7108473大偏壓1597.3522(1900)N617.56綜上所述：下柱截面選用 5Q22 (1900 mm2)柱在排架平面外的承載力驗(yàn)算上柱 x慮吊車(chē)荷載時(shí)，按規(guī)范有57600 b 400由規(guī)范知 0.78Nu(fcAc 2fyAs) 0.78 (14.3 400 400 2 300 1140) 2318.16kN Nmax=331.68kN下柱Nmax=877.65,當(dāng)考慮吊車(chē)荷載時(shí)，按規(guī)范有94I Ii 19.538 109mm452A 1.875 10 mmi19.538 109：

30、1.875 105h 910028,則i 322.8041.0322.804mmNu(fcAc 2fyA) 1.0 (14.3 1.875 105 2 300 1900) 3821.25kN Nmax 877.65kN故承載力滿(mǎn)足要求。裂縫寬度驗(yàn)算上柱 As=1140mm2,下柱 As=1900mm2,Es=2.0 105N / mm2 ；構(gòu)件受力特征系數(shù)cr彳1 ;混凝土保護(hù)層厚度c取25mm驗(yàn)算過(guò)程見(jiàn)表6.3。相應(yīng)于控制上、下柱配筋的最不利內(nèi)力組合的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合為：表6.3柱的裂縫寬度驗(yàn)算表柱截面上柱下柱內(nèi)力 標(biāo)準(zhǔn)值M k kN m91.33341.81Nk kN276.4679.6e

31、0 Mk/Nk mm330.4503Aste0.5bhbfb hf0.0140.02121 1 l0 4000® g h1.11e se0 h/2 a mm523.44913f hf bf b /bh00.5232h°z 0.870.12 1 f h0mme292.75704.7skNk( (N /mm2)zAs191.1105.73書(shū)=1.10.65ftkte sk0.610.511dWmaxcr(1.9C 0.08)Este0.210.3滿(mǎn)足要求0.070.3 滿(mǎn)足要求柱箍筋配置非地震區(qū)的單層廠房柱，其箍筋數(shù)量一般由構(gòu)造要求控制.根據(jù)構(gòu)造要求,上、下柱均選用 O820（

32、箍筋。6.2 B柱截面設(shè)計(jì)上柱配筋計(jì)算 由內(nèi)力組合表可見(jiàn)，上柱截面有四組內(nèi)力，取ho = 600-40 = 560mm, 附加彎矩ea=20mm （等于600/300）,四組內(nèi)力都為大偏心，取偏 心矩較大的的一組.即：M=227.31kN .mN=699.6kN吊車(chē)廠房排架方向上柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0=2X3.8m=7.6m=eo=M/N=227.31/699.6=325mm,ei=e0+ea=325+20=345mm由lo/h =7600mm/600mm=12.67>5,故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)2699600N° = 0.5 口劭/亦 400mm600mm =2.453>1.0

33、取 1=1.0.2 = 1.150.01L50.017600mm600mm=110232 1.0，取=1 1400? he17600 2( )1.0 1.0 1400 妙 600560=1.1861fcbhc1.02aho69960014.3 400 5600.21880mm560mm0.143e 1.41 354.7mm500.13mm O.3h0168mm , Nb N 627.89KN取x=2a s'進(jìn)行計(jì)算e h/2 as 114|l86354f7m6003OOmim/f49(i2mm=76O.13mm2AsA'sxNe 1 fcbx( ho)fy(ho as)806&

34、quot;6000弛。143400)。8%56®)/2300 (360(560) 40)21151mm選 3* 20 As=942mm2則 盒400 600 °.3900 °.2 00，滿(mǎn)足要求垂直于排架方向柱的計(jì)算長(zhǎng)度l°=1.25X3.8m=4.75m,則 l0/b 4750/6007.916 81.00N 0.9 (fcA f'yAs) 0.091.10)(149N 400P 60©°3U0 700m2) 300N /mm 1473mm 2=3500.8kN N max 724.8kN滿(mǎn)足彎矩作用平面外的承載力要求。下柱

35、的配筋計(jì)算取ho 1000 40960mm，與上柱分析方法類(lèi)似，選擇下列兩組不利內(nèi)力：f M=667.73kN*mM=554.37kN*m亠 N=1437.61kNN=828.66kN(1) 按 M=667.73kN*m N=1437.6kN計(jì)算下柱計(jì)算長(zhǎng)度 I o=1.0 H c=9.1m,附加偏心距 ea=1000/30=33mm(>20mm) B=100mm, b =400mm, h =150mmE o=M/N= 型口3 9.1 5故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)，取E2=1.01437.6=0.5 fc A 0.5 14.3 100 10002 (400100) 15001 1N1.437

36、600=111400 eho(?)211400 阿9100 21.0 0.9451.108e =1.108 497550.7mm0.3ho288mm故為大偏心受壓N x=14376°0 1.0 143(4°0 1°0)150 555.3mm1.0 14.3 100eei - as 550.7 1000 10 1010.7mm2 2x1 fcbx(ho -)' ' 1 'AAsNeZf b)hf(ho -hf)ify(h。as)150555 31437600 1010.7 1.0 14.3 (400 100) 150 (960) 1.0 14

37、.3 1000 555.3 (960)2 2300 (960 40)2=1238mm(2)按 M=554.37kN*m,N=828.66kN計(jì)算方法與上述相同，計(jì)算過(guò)程從路，As=As'=930mm2綜合上述計(jì)算結(jié)果，下柱截面選用 4 20(As=1256mm2)柱裂縫寬度驗(yàn)算方法同A柱，經(jīng)驗(yàn)算表明裂縫寬度合格。柱箍筋配置非地震區(qū)的單層廠房柱，其箍筋數(shù)量一般由構(gòu)造要求控制。根據(jù)構(gòu)造要求，上下柱均選用丄8 200箍筋。七、牛腿設(shè)計(jì)7.1 A柱牛腿設(shè)計(jì)根據(jù)吊車(chē)梁支承位置、截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖7.1所示。其中牛腿截面寬度b=400mm牛腿截面高度h=600mm, h0

38、=565mmL圖7.1牛腿尺寸簡(jiǎn)圖牛腿截面高度驗(yàn)算2=0.65,ftk 2.01N/mm ， Fhk 0(牛腿頂面無(wú)水平荷載),a 150mm 20mm 130mm0，取 a 0， Fvk 按下式確定:F vkDmax,kG4k54360.24438.06kNQG1.41.2（1陀）ftkbb0.652.01400-565590.54kN FVk0.5 h。0.5則:故牛腿截面高度滿(mǎn)足要求。牛腿配筋計(jì)算由于a 150mm 20mm 130mm0,因而該牛腿可按構(gòu)造要求配筋。2根據(jù)構(gòu)造要求，Asminbh 0.002 400mm 600mm 480mm，實(shí)際縱向鋼筋2取 4Q16(As 804m

39、m )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2h0/3 范圍內(nèi)水平箍筋的總截面面積不應(yīng)小于承受Fv的受拉縱筋總面積的1/2。箍筋為8100。牛腿局部承壓驗(yàn)算 設(shè)墊板尺寸為400X 400mm,局部壓力標(biāo)準(zhǔn)值：FvkDmax,k G4k 603.5653.7kN1.2故局部壓應(yīng)力 sk -FvK6537004.09N / mm2 0.75 fc 10.73N /mm2A 400 400滿(mǎn)足要求7.2 B柱牛腿設(shè)計(jì)對(duì)于B柱牛腿根據(jù)吊車(chē)梁支承位置，截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖7.2所示。其中牛腿截面寬度b=400mm,牛腿截面高度 h=1050mm， ho

40、 1015mmL圖7.2牛腿尺寸簡(jiǎn)圖牛腿截面高度驗(yàn)算其中 0.65,九 2.01 N /mm2,入 0, a=250mm+20mm=270, Ftk按下式確定：(10.5FtT)ftkbhb0.65a0.5 -22.7BIN 400n 104©0i 27-10150.5101570§2.48卿咋冰1762.6 FtkD maxG3603.5 KN60.24 KN1.2480.27 KNQG1.4603.560.24481.27kN1.41.2故牛腿截面高度滿(mǎn)足要求牛腿配筋計(jì)算AsFva0.85 fyh000885 30010115)782亦2As=p minbh=0.002

41、 >400X 1050=840mm 2按840mm 2配筋，選用418(As=1017mm 2)，水平箍筋選用8100.八、柱的吊裝驗(yàn)算8.1 A柱的吊裝驗(yàn)算柱的吊裝參數(shù)采用翻身起吊。吊點(diǎn)設(shè)在牛腿下部，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后起吊。柱插入杯口深度為hi °.9 900mm 810nrn ,取850,則柱吊裝時(shí)總長(zhǎng)度 為5.1+8.9+0.85=14.85% 計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖8.1所示。3-22 2q25 _22 1X1圖8.1柱吊裝計(jì)算簡(jiǎn)圖匕1400q31 2 2-8.1kN /m 3.82m252.49kN m218.1kN /m2(3.8m0.6m)2-22 2(20.25kN/m

42、 8.1kN/m) 0.6 m 73.63kNRa 13Iq3l12M20 得:1R=2q313m29.50kN / m9.75m9.75m38.76kN內(nèi)力計(jì)算柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載（應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)），即q 1Gq1k 1.5 1.35 4.0kN/m 8.1kN/mq2Gq2k 1.5 (0.4m 1.0m 25kN /m3) 20.25kN / mq3Gq3k 1.5 1.35 4.69kN /m 9.50kN /m在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為:1 2 M1q1H u2M3= RAx-令dM RA q3x 0 得 x RA/q338.76kN / 9.5kN / m

43、4.08m 則下柱dx，段最大彎矩M3為：M 338.76kN 4.08m 1 9.50kN/m 3.062m279.09kN m2柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗(yàn)算過(guò)程見(jiàn)表8.1表8.1柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗(yàn)算表柱截面上柱下柱M (Mk)/(KN .m)52.49( 39.25)73.63( 54.54)Mu fyA(h° as)/(KN.m)90.43>0.9X52.49=47.24556>0.9X73.63=66.27sk Mk /(0.87hoAs)/(N / mm2)133.0448.891.1 0.65 ftkte sk0.26-0.48<0.2,取0

44、.2“deawmaxcr -s_(1.9C 0.08)/mmEte0.16<0.2（滿(mǎn)足要求）0.03<0.2（滿(mǎn)足要求）8.2 B柱的吊裝驗(yàn)算采用翻身起吊，吊點(diǎn)設(shè)在牛腿下部，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后起吊，可得柱插入杯口深度為hf 0.9 1000mm 900mm，取hf 950mm，則柱吊裝時(shí)總長(zhǎng)度為5.1+8.9+0.95=14.95m,計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖8.2所示。cpC2q114 HiV VJ j| Jf E9750 i£00 3800 I|36101MMM土屮14_20 1圖8.2柱吊裝計(jì)算簡(jiǎn)圖柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載(應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù))，即q1Gq1k 153 1

45、35 0$6kKWmm 12.20KN/Tmq2Gq2k 1155 11.3855 (3044 3.1m5k25Km2/)m ：)0.4kN5/3rKN / mq3Gq3k15 1.35 卑946KN/m 10.0刪/伽1在上述荷載作用下,柱各控制截面的彎矩為:.1022 u51212J2N 3.612 38.m2N 88.08KN .m1 2 1 M2 12.2KN /m (3.8 m 1.05m)(42.53 KN /m 12.2 KN / m) 1.052 2122-(30.4KN / m 12.2KN /m) 1.052m2153.5kN m由Mb RA3制叫0得：1 M211153.

46、5160.21 KN .mRa -q3l321W0P8N9/ m-95n27.25kN64.21KN2 l3228.99.45m1 2 M 3 RaXq3X2令啞 Ra q3x 0,得x RA/q3 6遜N創(chuàng)佼贈(zèng)N則下柱6段最大彎 dx10矩M3為：1 2 M32.7.25 2.7310 2.73231.13kN m2柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗(yàn)算過(guò)程見(jiàn)表8.2表8.2柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗(yàn)算表柱截面上柱下柱M (Mk)/(KN.m)88.1( 65.26)153.5 (113.7)Mu fyAs(h。as)/(KN.m)147>0.9X88.1=79.29346.7>0.9X153.5=138.2sk Mk/(0.87h°As)/(N /mm2)142.3108.41.1 0.65te sk-0.048<0.2,取0.20.173<0.2取 0.2Wmaxcr(1.& 0.08 凹)/ mEstem 0.07<0.2（滿(mǎn)足要求）0.037<0.2 （滿(mǎn)足要 求）九、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)GB 500072002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，對(duì)于6m柱距的單層多跨 廠房，其地基承載力特征值