混凝土單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)

1、混凝土課程設(shè)計(jì)建筑工程學(xué)設(shè)計(jì)名稱單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)院土木系制專(zhuān)業(yè)班級(jí)土 131姓 名陳超指導(dǎo)老師日 期于峰2016年6月29日目錄1、 設(shè)計(jì)資料 -.3-2、 梁柱的結(jié)構(gòu)布置 -.3-3、 排架結(jié)構(gòu)計(jì)算 -.7-4、 荷載計(jì)算 -.7-5、 內(nèi)力分析 -.12-6、 最不利內(nèi)力組合 -.29-7、 排架柱的設(shè)計(jì) -.35-8、 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) -.45-一、設(shè)計(jì)資料1 .平面和剖面本車(chē)間為兩跨等高廠房，車(chē)間面積為 3024m2,車(chē)間長(zhǎng)度72m AB跨有兩臺(tái)30/5tA4級(jí)軟鉤吊車(chē)，BC跨有兩臺(tái)10tA5級(jí)軟鉤吊車(chē), 軌頂、柱頂標(biāo)高和跨度見(jiàn)圖。車(chē)間平面、剖面如下。2 .建筑構(gòu)造屋 蓋：三氈四油上鋪綠豆砂

2、小石子（防水層）25mm 厚水泥砂漿（找平層）100mm 厚水泥蛭石砂漿（保溫層）大型預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板圍護(hù)結(jié)構(gòu)：240mm 厚普通磚墻門(mén) 窗：鋼門(mén)窗，窗寬4.2m3 .自然條件基本風(fēng)壓：0.35基本雪壓：0.204 .材料混凝土：柱采用C25 或 C30。鋼筋：HPB300級(jí)、HRB335級(jí)、HRB400級(jí)各種直徑的鋼筋。5 .部分構(gòu)件自重構(gòu)件名稱標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)選用型號(hào)允許何載（kN/m 2）自重（kN/m2）備注屋架G415YWJ24 1D3.5每根112.75kN屋架邊緣高度1.4米，屋 架垂直高度2.8米屋囿板G410YWB -22.461.4自重包括灌縫吊車(chē)梁G323DL9B40.8

3、kN每根吊車(chē)梁梁高1.2米連系梁、 基礎(chǔ)梁G32016.7kN每根軌道連接G3250.8 kN/m天溝板G410TGB68 13.051.91自重包括灌縫混凝土柱計(jì)算確定其他附件不考慮地基承載力特征值（已修正）單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，屋架對(duì)上部柱的偏心距取為20mm構(gòu)件使用環(huán)境為一類(lèi)。室外地面標(biāo)高為-0.450m。一、梁柱的結(jié)構(gòu)布置1）排架柱尺寸的選定由圖可知：AB跨軌頂標(biāo)高+ 11.45m, BC跨軌頂標(biāo)高11.15m,AB跨屋架頂標(biāo)高17.95m, BC跨屋架頂標(biāo)高18.1m柱全高，上柱高度，下柱高度上柱與全柱高的比值邊柱A、C:上柱：口下柱：I中柱B:上柱：口下柱：II字形截面其余尺寸如下圖

4、所示2）上下柱截面慣性矩及其比值.1）排架平面內(nèi)邊柱上柱：一下柱：一中柱上柱：一下柱：一2）排架平面外邊柱上柱：一中柱上柱：下柱：二、排架結(jié)構(gòu)計(jì)算1.計(jì)算簡(jiǎn)圖 2.柱的計(jì)算參數(shù)柱的計(jì)算參數(shù)表柱號(hào)計(jì)算參數(shù)截回尺寸（mm）面積(105mm2)慣性矩(X109mm4)k kN/m )IxIyA、C上柱500 X5002.55.2085.2086.25下柱500X1000 X120X2002.81535.644.2197.04B上柱500 X6003.09.06.257.5下柱500X1200 X120X2003.05557.244.3487.64三、 荷載計(jì)算1. 恒載1) 屋蓋自重預(yù)應(yīng)力混凝土大型

5、屋面板25mm 水泥砂漿找平層100mm 水泥蛭石砂漿保溫層三氈四油上鋪綠豆砂小石子防水層小計(jì)天溝板屋架自重則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)自重：AB 跨：BC 跨：2) 柱自重A、 C 軸上柱：下柱：B 軸上柱：下柱：3) 吊車(chē)梁及軌道自重各項(xiàng)永久荷載及其作用位置見(jiàn)下圖2. 屋面活荷載（因屋面活由荷載規(guī)范查得屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5活荷載大于雪荷載，故不考慮雪荷載）?；詈奢d作用位置于屋蓋自重作用位置相同，如上圖所示。3. 吊車(chē)荷載本車(chē)間選用的吊車(chē)主要參數(shù)如下：AB 跨： 30t/5t 吊車(chē)，中級(jí)工作制，吊車(chē)梁高1.2m。K=4.8mB=6.15mBC跨：10t吊車(chē)，中級(jí)工作制，吊車(chē)梁高 0.9m。K=

6、4.4mB=5.55m吊車(chē)梁的支座反力影響線如下所示。故作用于排架柱上的吊車(chē)豎向荷載分別為：AB跨：BC跨:由于作用在每一個(gè)輪子上的吊車(chē)橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:對(duì)于10t的軟鉤吊車(chē):對(duì)于30/5t的軟鉤吊車(chē)：，O故作用在排架柱上的吊車(chē)水平荷載分別為:AB 跨：BC 跨：4. 風(fēng)荷載該地區(qū)基本風(fēng)壓為,風(fēng)壓高度變化系數(shù)按B類(lèi)地面粗糙度取。柱頂至室外地面的高度為14.70m,查得檐口至室外地面的高度為17.35m,查得風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:則作用在排架計(jì)算簡(jiǎn)圖的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為:風(fēng)荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示四、內(nèi)力分析1)剪力分配系數(shù)W的計(jì)算剪力分配系數(shù)計(jì)算柱列慣性矩()()A、C列上5.210.1460

7、.2762.671.050.28下35.64B列上9.000.1572.700.650.44下57.242)永久荷載1)屋蓋自重作用將屋蓋自重荷載簡(jiǎn)化為圖6 (a)其中 Gic=331.96kN, GiA=300.64kN,GiB=G1A + G1C=632.60kN。Mia= GiAei=300.64 0.02=6.01 kN rm-M1C=G1ce1=-331.96 區(qū)02=-6.64kN mMib=Mia+Mic=6.01-6.64=-0.63 kN m M2A=Gie2=300.64 0.25=75.16 kN rm-M2c=Gie2=331.96 0.25=82.99kN mM2B=

8、M1B=-0.63kN m由A、C柱:n=0.146,入=0.276查表或計(jì)算得21.5 1- 2(1-1/n)C1 =3二 I .513(1/n -1)% 對(duì)C柱：1Mle- 6. 64-1C = 1.5H215. 2二一0. 655kN（）Ra對(duì)A柱：=C1 MA =1.5 6-01 = 0. 593kN( > ) H215.2查表或計(jì)算得,C3J5 3 (1 -'2) =1.2341 (1/n -1)R2c 對(duì)C柱：Me- 82. 99= C3 匹 = 1.234 = -6. 737kN(，)H215.2R2A = C3 粵=1.234 75 = 6. 102kN( >

9、; )對(duì) A 柱：H215.2貝U Rc=Ric+R2c=-0.655-6.737=-7.392kN(一),Ra=R1a+R2A=0.593+6.102=6.695kN(7B 柱：n=0.157,入=0.276得 C1=2.352,C3=1.089由 M2B = MlB 得：RB=O在R與Mi、M2共同作用下，可以作出排架的彎矩圖、軸力圖(b)、(c),如下圖6所示。圖6屋蓋自重作用下排架彎矩圖、軸力圖2)柱及吊車(chē)梁自重作用由于在安裝柱子時(shí)尚未吊裝屋架， 此時(shí)柱頂之間無(wú)聯(lián)系，沒(méi)有形成排架，故不產(chǎn)生柱頂反力，則按懸臂柱分析其內(nèi)力.計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖7(a)所示。A柱:M2A=G2Ae2=31.5<

10、; 0.25=7.875kN m,G3A=92.928kN,G4A=54.72kN ,M4A=G4Ae=54.72< 0.25=13.68kN m。B柱:G2B=37.8kN,G3B=100.848kN , G4B=54.72kN。排架各柱的彎矩圖、軸力圖如下圖 7 (b)、(c)所示S3也g圖7柱及吊車(chē)梁作用下排架各柱彎矩圖、軸力圖3)屋面活荷載作用1) AB跨作用有屋面活荷載由屋架傳至柱頂?shù)膲毫?Q=44.10kN,由它在A、B柱柱頂及變 階處引起的彎矩分別為：MiA=QABei=44.10 8.02=0.882kN m,M2A=QABe2=44.10 8.25=11.03kN m

11、,Mib=Qab3=44.10 8.15=6.62 kN m；計(jì)算不動(dòng)較支座反力A 柱：由前知C1=1.5， C3=1.234，貝U Ra=Ria+R2A=0.087+0.895=0.982kN(7)B 柱：由前知C1=2.352,則排架柱頂不動(dòng)鉸支座總反力為：R=RA+RB=0.982+1.024=2.006kN(7)將 R 反作用于排架柱頂，按分配系數(shù)求得排架各柱頂剪力(M= gc=0.28,%=0.44)Va=Ra-m R=0.982-0.28 x 2.006=0.420kN(7)VB=RB-出 R=1.024-0.44 X2.006=0.141kN(7)Vc=Rc-田 R=0-0.28

12、 2.006=-0.562kN(一)計(jì)算簡(jiǎn)圖、排架各柱的彎矩圖、軸力圖如圖8 所示。(0)Cc)圖8 AB跨活荷載作用下排架各柱彎矩圖、軸力圖2) BC跨作用有屋面活荷載由屋架傳至柱頂?shù)膲毫?Q=50.40kN,同理可得Mic=QBcei=50.40 0.02=-1.01kN m,M2c=QBce2=50.40 0.25=-12.60kN m,Mib=Qbc3=50.40 0.15=-7.56 kN m,計(jì)算不動(dòng)較支座反力A柱：由前知。=1.5, c3=1.234,貝U R=Ric+R2c+RB=00.100+0.895+1.023=2.293kN(則排架柱頂不動(dòng)較支座總反力為:R=RA+R

13、B=0.982+1.024=2.006kN(7)將R反作用于排架柱頂，按分配系數(shù)求得排架各柱頂剪力(M= gc=0.28, b=0.44)Va=-限 R=0.642kN(7)Vb=Rb-電 R=-0.161kN(7)Vc=Rc- R=-0.481kN(一)計(jì)算簡(jiǎn)圖、排架各柱的彎矩圖、軸力圖如下圖 9所示（b）圖9 BC跨活荷載作用下排架各柱彎矩圖、軸力圖4）吊車(chē)荷載作用（不考慮廠房整體空間工作）1） AB跨Dmax作用于A列柱時(shí)由于吊車(chē)豎向荷載Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。M = Dma月3 = -696. 78 父 0. 25 = -174. 20kN m ,其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1

14、0所示。圖10 Dmax作用于A列柱的計(jì)算簡(jiǎn)圖各柱不動(dòng)較支座反力分別為：A 列柱：n=0.146,入=0.276 C3= 1.234B 列柱:n=0.157,入=0.276 C3 T. 089 ,排架柱柱頂不動(dòng)較支座的總反力為：排架柱柱頂分配后的剪力分別為：當(dāng)AB跨Dmax作用于A列柱時(shí)，排架各柱的彎矩圖和軸力圖如 圖所示。圖11 AB跨Dmax作用于A柱時(shí)排架柱的彎矩圖軸力圖2） AB跨Dmax作用于B列柱左側(cè)時(shí)由于吊車(chē)豎向荷載Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。M = Dmine3 = -161. 75 0. 25 = - - 40. 44kN m其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖12所示。圖12

15、Dmax作用于B列柱左側(cè)的計(jì)算簡(jiǎn)圖各柱不動(dòng)較支座反力分別為：A 列柱：n=0.146,入=0.276C3 =1.234B 列柱：n=0.157,入=0.276C3 - 1.089排架柱柱頂不動(dòng)較支座的總反力為：排架柱柱頂分配后的剪力分別為：當(dāng)AB跨Dmax作用于B列柱左側(cè)時(shí)，排架各柱的彎矩圖和軸力圖 如圖13所示。圖13 Dmax作用于B列柱左側(cè)的內(nèi)力圖3） BC跨Dmax作用于B列柱右側(cè)時(shí)由于吊車(chē)豎向荷載Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖14所示。圖14 Dmax作用于B列柱右側(cè)的計(jì)算簡(jiǎn)圖各柱不動(dòng)較支座反力分別為：B 列柱：n=0.157,入=0.276 C3 =

16、1.089C 列柱:n=0.146,入=0.276 C = 1.234,排架柱柱頂不動(dòng)較支座的總反力為：排架柱柱頂分配后的剪力分別為：當(dāng)BC跨Dmax作用于B列柱右側(cè)時(shí)，排架各柱的彎矩圖和軸力圖 如圖15所示。圖15 Dmax作用于B列柱右側(cè)的內(nèi)力圖4） BC跨Dmax作用于C列柱時(shí)由于吊車(chē)豎向荷載Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。其計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖16所示。圖16 Dmax作用于C列柱的計(jì)算簡(jiǎn)圖各柱不動(dòng)較支座反力分別為：B 列柱：n=0.157,入=0.276 C3 = 1.089C 列柱:n=0.146,入=0.276 C = 1.234,排架柱柱頂不動(dòng)較支座的總反力為：排架柱柱頂

17、分配后的剪力分別為：當(dāng)BC跨Dmax作用于C列柱時(shí)，排架各柱的彎矩圖和軸力圖如圖 17所示。圖17 Dmax作用于C列柱的內(nèi)力圖5）吊車(chē)水平荷載作用下的內(nèi)力分析（不考慮廠房整體空間作用） 1）當(dāng)AB跨作用有吊車(chē)橫向水平荷載Tmax時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖18所示各柱不動(dòng)較支座反力分別為:30004200=0. 714xA 列柱：n=0.146,入=0.276 Hu當(dāng) y=0.7Hu 時(shí)，查表得，C5=0.654當(dāng)y=0.8Hu 時(shí)，查表得，C5=0.611由內(nèi)插法得，C5=0.64330004200=0. 714xB 列柱：n=0.157,入=0.276 Hu當(dāng) y =0.7Hu 時(shí)，查表得，C5=0

18、.654當(dāng) y=0.8Hu 時(shí)，查表得，C5=0.611由內(nèi)插法得，C5=0.648排架柱柱頂不動(dòng)較支座的總反力為:排架柱柱頂分配后的剪力分別為：排架各柱的彎矩圖和軸力圖如圖18所示圖18 Tmax作用于AB跨的計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力圖2）當(dāng)BC跨作用有吊車(chē)橫向水平荷載Tmax時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如/19所示。Tmax = 8.93kN各柱不動(dòng)較支座反力分別為：B 列柱：n=0.157,入=0.276 H =黑=0. 714當(dāng) y=0.7Hu 時(shí),查表得，C5=0.654當(dāng)y =0.81時(shí),查表得，C5=0.611由內(nèi)插法得，C5=0.648x 3000C 列柱：n=0.146,入=0.276 丁 =0. 71

19、4Hu 4200當(dāng) y=0.7Hu 時(shí)，查表得，C5=0.654當(dāng) y =0.8Hu 時(shí),查表得，C5=0.611由內(nèi)插法得，C5=0.643排架柱柱頂不動(dòng)較支座的總反力為：排架柱柱頂分配后的剪力分別為：排架各柱的彎矩圖和軸力圖如圖19所示。圖19 Tmax作用于BC跨的計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力圖吊車(chē)橫向水平荷載可左右兩向作用，則彎矩圖反向。6）風(fēng)荷載作用1）風(fēng)自左向右吹時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖（a）所示.A柱：n=0.146,入=0.276 查表得 Cn=0.345,RA=-q1 H2 c11=-2.66 15.2 0.345=-13.95kN（一）C 柱：同 A 柱，C11=0.345，Rc=-q2 H2

20、 Cii=-1.33 15.2 0.345=-6.97kN（一）則 R=RA+Rc+Fw=-13.95-6.97-10.74=-31.66kN（一）將 R 反作用于排架柱頂，按分配系數(shù)求得排架各柱頂剪力：M = gc=0.28,陽(yáng)=0.44Va=Ra-m R=-13.95+0.28 3K66=-5.09kN（一）Vb=Rb-田 R=0+0.44X31.66=13.93kN（7）Vc=Rc-田 R=-6.97+0.28 x 31.66=1.89kN（7）排架各柱的內(nèi)力如圖（b）所示。2） 風(fēng)自右向左吹時(shí)此種荷載情況的排架內(nèi)力與風(fēng)自左向右吹的情況相同，僅需將 A、c 柱的內(nèi)力對(duì)換，并改變其內(nèi)力的符

21、號(hào)即可。排架各柱的內(nèi)力如下圖所示。五、 最不利內(nèi)力組合首先，取控制截面，對(duì)單階柱，上柱為I -I截面，下柱為n -n、 田-田截面?？紤]各種荷載同時(shí)作用時(shí)出現(xiàn)最不利內(nèi)力的可能性，進(jìn) 行荷載組合。在本設(shè)計(jì)中，取常用的荷載組合有三種，即：永久荷載+0.9（可變荷載+風(fēng)荷載） ；永久荷載+其它可變荷載；永久荷載+風(fēng)荷載。在每種荷載組合中，對(duì)柱仍可以產(chǎn)生多種的彎矩M 和軸力 N 的組合.由于M 和 N 的同時(shí)存在，很難直接看出哪一種組合為最不利。但對(duì) I 字形或矩形截面柱，從分析偏心受壓計(jì)算公式來(lái)看，通常 M 越大相應(yīng)的N 越小，其偏心距e0 就越大，可能形成大偏心受壓，對(duì)受拉鋼筋不利；當(dāng)M 和N 都

22、大，可能對(duì)受壓鋼筋不利；但若M 和 N同時(shí)增加，而N 增加得多些，由于e0 值減少，可能反而使鋼筋面積減少；有時(shí)由于N 偏大或混凝土強(qiáng)度等級(jí)過(guò)低，其配筋量也增加。本設(shè)計(jì)考慮以下四種內(nèi)力組合：+ M max及相應(yīng)的N、V；-Mmax及相應(yīng)的N、V；Nmin及相應(yīng)的M、V；Nmax及相應(yīng)的M、V。在這四種內(nèi)力組合中，前三種組合主要是考慮柱可能出現(xiàn)大偏心受壓破壞的情況；第四種組合考慮柱可能出現(xiàn)小偏心受壓破壞的情況；從而使柱能夠避免任何一種形式的破壞。分A柱、B柱和C柱,組合其最不利內(nèi)力，在各種荷載作用下A、B、C柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總與A、B、C柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值組合表見(jiàn)下表。A柱在各種荷載作用下內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總

23、表荷載類(lèi)別序號(hào)截面內(nèi)力值I -1n - nm -mM(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)V(kN)屋蓋自重1-22.11300.6453.05300.64-20.60300.646.70柱及吊車(chē)梁自重2031.5-5.50556.22-5.505179.1450屋面活荷載AB跨3-0.88244.1010.1444.105.5244.100.42BC跨4-2.700-2.700-9.7600.64吊車(chē)豎向荷載AB跨A柱552.980-121.22696.7817.93696.78-12.61AB跨B柱左653.93013.49161.75127.75161.7

24、5-12.84BC跨B柱右7-25.580-25.580-92.5703.83BC跨C柱80.0300.0300.120-0.008吊車(chē)橫向荷載AB跨二臺(tái)吊車(chē)90.7300.730205.9007.31BC跨二臺(tái)吊車(chē)1013.56013.56049.0803.23兩跨各一臺(tái)吊車(chē)1117.99017.990227.95019.09風(fēng)荷載自左向右吹12-2.050-2.050-229.92035.34自右向左吹1319.57019.570152.370-22.11B柱在各種荷載作用下內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表荷載類(lèi)別序號(hào)截面內(nèi)力值I -1口 - 口m -mM(kN m).N(kN)M(kN m)N(kN)M

25、(kN m)N(kN)V(kN)屋蓋自重10.63632.600.63632.600.63632.600柱及吊車(chē)梁自重2037.80147.240248.090屋面活荷載AB跨36.0340.106.0340.104.4840.100.14BC跨4-6.8850.40-6.8850.40-5.1150.40-0.16吊車(chē)豎向荷載AB跨A柱5-46.57074.74161.75-47.23161.7511.09AB跨B柱左6-94.120428.47696.78181.96696.7822.41BC跨B柱右741.660-18.08296.57-71.65296.57-9.92BC跨C柱825.

26、220-58.41111.517.63111.51-6.00吊車(chē)橫向荷載AB跨二臺(tái)吊車(chē)922.43022.430285.1602.08BC跨二臺(tái)吊車(chē)107.7007.70098.0500.72兩跨各一臺(tái)吊車(chē)1138.69038.690302.91024.02風(fēng)荷載自左向右吹12-58.510-58.510-211.74013.93自右向左吹1358.51058.510211.740-13.93C柱在各種荷載作用下內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表荷載類(lèi)別序號(hào)截面內(nèi)力值I -1n - nm -mM(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)V(kN)屋蓋自重124.41331.96-58

27、.58331.9622.73331.96-7.39柱及吊車(chē)梁自重2031.55.80586.225.805179.1480AB跨屋面活荷載32.3602.3608.540-0.56BC跨41.0150.4-11.5950.4-6.3050.4-0.48吊車(chē)豎向荷載AB跨A柱5-6.410-6.410-23.2001.53AB跨B柱左640.15040.150145.310-9.56BC跨B柱右7-25.5802.30-64.6906.09BC跨C柱8-25.25048.89296.5717.23296.576.01吊車(chē)橫向荷載AB跨二臺(tái)吊車(chē)939.41039.410142.6409.38BC跨

28、二臺(tái)吊車(chē)100.1700.17070.7602.51兩跨各一臺(tái)吊車(chē)1117.99017.990227.98019.09風(fēng)荷載自左向右吹12-19.570-19.570-182.3705.586自右向左吹132.0802.080229.920-21.912A柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值組合表荷載組合類(lèi)別內(nèi)力組合名稱I-III-IIIII-IIIM(kN -m)N(kN)M(kN -m)N(kN)M(kN -m)N(kN)V(kN)永久荷 載+0.9（可 變荷載+風(fēng)荷 載）1+2+0.90.8(6+8)+0.9 10+131+2+0.90.9(8+10)+131+2+0.93+0.8(6+8)+0.9 11+13

29、45.388332.14085.292396.550392.702635.935-6.6091+2+0.93+4+0.9(7+10)+121+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 10+121+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 11+12-36.915371.830123.114858.542-110.918981.46748.2331+2+0.94+0.9(7+10)+121+2+0.90.9(8+10)+131+2+0.94+0.9(7+10)+12-36.121332.14076.166356.860-277.040479.78544.8011+2+0.93+4+0.9(7+10

30、)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+12-36.915371.830151.176960.942-55.5471083.86735.167永久荷 載+其 他可變 荷載1+2+0.8(6+8)+0.9 101+2+3+0.9(8+10)1+2+3+0.8(6+8)+0.9 1133.262332.14069.916400.960286.866653.28514.0231+2+3+4+0.9(7+10)1+2+4+0.8(5+7)+0.9 101+2+4+0.8(5+7)+0.9 11-36.510376.240-2.890332.14010

31、9.5781037.20917.4971+2+4+0.9(7+10)1+2+0.9(7+10)1+2+4+0.9(7+10)-35.628332.14036.727356.860-75.006479.78513.6941+2+3+4+0.9(7+10)1+2+3+4+0.9(5+9)1+2+3+4+0.9(5+9)-36.510376.240164.7401028.062171.1021150.9872.990永久荷載+風(fēng)荷載1+2+131+2+131+2+13-2.540332.14067.115356.860126.265479.785-15.4101+2+121+2+121+2+12-2

32、4.160332.14045.495356.860-256.025479.78542.0401+2+121+2+131+2+12-24.160332.14067.115356.860-256.025479.78542.0401+2+121+2+131+2+12-24.160332.140-2.540332.140-256.025479.78542.040表6-5 B柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值組合表表6-6 C柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值組合表六、排架柱的設(shè)計(jì)荷載組合類(lèi) 別內(nèi)力組合名稱I -1n- nm- mM(kN. m)N(kN)M(kN. m)N(kN)M(kN. m)N(kN)V(kN)永久荷載十 0.9 （可變 荷

33、載+風(fēng)荷載）+Mmax1+2+0.90.810+(6+8)+0.9 X卜131+2+0.9+0.9(8+10)+13 *1*+2 +0.93+0.8(6+8)+0.9 X 11+1*39.918670.40017.641906.253577.0901498.74918.860-Mmax1+2+0.93+4+0.9(7+10)+121*+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 X10+'2 1+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 X11+12-12.812751.850-11.1891155.190-34.7721256.04032.692%n* *1 +2+0.94+0.9(7+1

34、0)+121*+2+0.90.9(8+10)+131*+2+0.94+0.9(7+10)+12-18.239715.76012.214870.163-173.1511166.2724.941Nmax1+2+0.93+4+0.9(7+10)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+12-12.812751.85025.914992.3082.2201093.15823.187永久荷金 其他可變荷 載+Mnax1*+2+0.8(6+8)+0.9 X101+2+3+0.9 (8+10) *1 +2 +3+0.8 (6+8) +0.9X11-47.560

35、670.400-38.979920.299429.4011567.42234.886-Mmax*1+2+3+4+0.9 (7+10)1*+2+4+0.8 (5+7) +0.9X101+2+4+0.8 (5+7) +0.9X1144.204760.900#VALUE!720.800173.0351297.74622.394Nmin1*+2 +4+0.9 (7+10)1*+2+0.9 (7+10)1+2+4+0.9 (7+10)38.174720.800-8.7121046.75319.2801198.003-8.440Nmax1+2+3+4+0.9 (7+10)1+2+3+4+0.9 (5+9)

36、1+2+3+4+0.9 (5+9)44.204760.90087.2331015.915214.1371116.76511.833永久荷載十 風(fēng)荷載+Mnax1*+2*+13*1+2+131*+2+1359.140670.40059.140779.840212.370880.690-13.930Mmax*1+2+121*+2+121+2+12-57.880670.400-57.880779.840-211.110880.69013.930NUn1*+2*+121*+2*+131*+2+12-57.880670.40059.140779.840-211.110880.69013.930Nmax1

37、+2+121+2+131+2+12-57.880670.40059.140670.400-211.110880.69013.9301.A、C列柱的設(shè)計(jì)柱混凝土： C25;基礎(chǔ)混凝土： C25;主筋采用HRB335。都采用對(duì)稱配筋柱的縱向鋼筋計(jì)算上柱由內(nèi)力組合表6-1可見(jiàn)，上柱I -I截面共有12組內(nèi)力組合。經(jīng) 過(guò)分析比較，其可能的最不利內(nèi)力組合：I ： M = 12. 81kN m N = 715.85kNH : M = 59. 14kN mr N = 670. 40kN由課本表12-4查得有吊車(chē)廠房上柱排架方向的計(jì)算高度為：l 0 = 2. 0Hu = 2 4200 = 8400mma）按第

38、I組內(nèi)力組合計(jì)算 ，附加偏心距,則。,-IX o,取，則 ，接近,按大偏心受壓計(jì)算。,滿足要求。按第II組內(nèi)力組合計(jì)算- , 附力口偏心距,則 ，取,取則,按大偏心受壓計(jì)算,且，滿足要求。下柱下柱的控制截面為n -n、m-m,由內(nèi)力分析比較，可能的最不利內(nèi)力組合為:由課本表12-4查得有吊車(chē)廠房上柱排架方向的計(jì)算高度為。截面面積。a）按第I組內(nèi)力組合計(jì)算 ，附加偏心距，取 ，則,-IX o,取O,則,按小偏心受壓計(jì)算b）按第II組內(nèi)力組合計(jì)算 ,附加偏心距，取，貝U則,按大偏心受壓計(jì)算,且，滿足要求。A、C柱縱向鋼筋的配置綜合考慮，實(shí)際配置的柱內(nèi)縱向鋼筋為:上柱：2B18,下柱：4B18,在柱

39、側(cè)面設(shè)置2B10縱向構(gòu)造鋼筋，翼緣2B12。柱的水平分布鋼筋嚴(yán)格地說(shuō)，為了確定柱內(nèi)的箍筋，應(yīng)對(duì)上、下柱的控制截面最不 利進(jìn)行組合，然后對(duì)上、下柱分別選擇剪力絕對(duì)值最大的一組對(duì)斜截 面的承載力進(jìn)行計(jì)算，但對(duì)非地震區(qū)的單層廠房柱，如無(wú)特殊要求， 一般柱內(nèi)箍筋均由構(gòu)造要求確定，選擇 A6200;柱頂500mm范圍 內(nèi)和柱底1800mm范圍內(nèi)箍筋選用A6100;牛腿范圍內(nèi)箍筋配置應(yīng) 按牛腿構(gòu)造要求配置。牛腿設(shè)計(jì)截面尺寸驗(yàn)算牛腿外形尺寸：， ，取， ， 。按荷載短期效應(yīng)組合的豎向應(yīng)力值，作用于牛腿頂部按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的水平拉力值，則所以截面尺寸符合要求。正截面承載力計(jì)算確定縱筋數(shù)量,則縱向受拉鋼筋

40、按構(gòu)造配置：, 且不小于,則取鋼筋4B14 ()。由于，則可不設(shè)彎起鋼筋，箍筋按構(gòu)造配置，牛腿上部范圍內(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,箍筋選用A8100。此時(shí)，-,滿足要求。1. B列柱的設(shè)計(jì)柱混凝土： C25;基礎(chǔ)混凝土： C25;主筋采用HRB335。都采用 對(duì)稱配筋。1)柱的縱向鋼筋計(jì)算上柱由內(nèi)力組合6-3可見(jiàn)，上柱I -I截面共有12組內(nèi)力組合。經(jīng)過(guò) 分析比較，其可能的最不利內(nèi)力組合：由課本表12-4查得有吊車(chē)廠房上柱排架方向的計(jì)算高度為。截面面積。a）按第I組內(nèi)力組合計(jì)算 ，附加偏心距,則。,-IX o,取O,則,按小偏心受壓計(jì)算。b）按第II組內(nèi)力組

41、合計(jì)算,則 ,取,取O則,按小偏心受壓計(jì)算下柱下柱的控制截面為n -n、m-m,由內(nèi)力分析比較，可能的最不利內(nèi)力組合為:由課本表12-4查得有吊車(chē)廠房上柱排架方向的計(jì)算高度為。截面面積。a）按第I組內(nèi)力組合計(jì)算 ,附加偏心距，取 ，則,-IX o,取O, 則,按小偏心受壓計(jì)算b) B.按第II組內(nèi)力組合計(jì)算 ，附加偏心距，取 ，則 ，取,取,則,按大偏心受壓計(jì)算。,且，滿足要求。B柱縱向鋼筋A(yù)s(As')的配置綜合考慮，實(shí)際配置的柱內(nèi)縱向鋼筋為：上柱：3B18,側(cè)面設(shè)2B10縱向構(gòu)造鋼筋。下柱：4B18,，側(cè)面設(shè)2B10縱向構(gòu)造鋼筋,翼緣2B102）柱的水平分布鋼筋嚴(yán)格地說(shuō)，為了確定柱

42、內(nèi)的箍筋，應(yīng)對(duì)上、下柱的控制截面最不 利進(jìn)行組合，然后對(duì)上、下柱分別選擇剪力絕對(duì)值最大的一組對(duì)斜截 面的承載力進(jìn)行計(jì)算，但對(duì)非地震區(qū)的單層廠房柱，如無(wú)特殊要求， 一般柱內(nèi)箍筋均由構(gòu)造要求確定，選擇 A8200;柱頂500mm和柱 底2050mm范圍內(nèi)箍筋選用A8100;牛腿及牛腿下300mm范圍內(nèi) 箍筋配置應(yīng)按牛腿構(gòu)造要求配置。3）牛腿設(shè)計(jì)截面尺寸驗(yàn)算牛腿外形尺寸：， ，取， ， 。按荷載短期效應(yīng)組合的豎向應(yīng)力值，作用于牛腿頂部按荷 載短期效應(yīng)組合計(jì)算的水平拉力值，則所以截面尺寸符合要求正截面承載力計(jì)算確定縱筋數(shù)量,則縱向受拉鋼筋按構(gòu)造配置：, 且不小于,則取鋼筋4B14 ()。由于，則可不設(shè)

43、彎起鋼筋，箍筋按構(gòu)造配置，牛腿上部范圍內(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,箍筋選用A8100o此時(shí)，-,滿足要求。七、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1. A、C柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)混凝土采用C25,鋼筋采用HPB300荷載由田-田截面的基本組合值計(jì)算，根據(jù) A柱內(nèi)力組合表中，選擇 兩組最不利內(nèi)力對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)：I :Mk= 110. 92kNm,Nk= 981.48kN, Vk= 48.22kNH ：Mk=171.10kNmNk= 1150.99kN, 7k2 2. 99kN基礎(chǔ)承受的由墻體傳來(lái)的重力荷載：240mm 厚石專(zhuān)墻(含粉刷)18X0.246 回.5-(2.4+5.4) 4.25=2

44、08.40kN鋼窗0.45 #.4+5.4) 42=14.74kN基礎(chǔ)梁16.7kN總計(jì)：Nwk = 238. 78kNNwk 距基礎(chǔ)形心距：ew = (240 + 1000) / 2 = 620mm基礎(chǔ)尺寸及埋置深度按構(gòu)造要求擬定高度h = h1十a(chǎn)1十50柱的插入深度 hi = 0. 9hc = 0.9 1000 = 900ms 取 hi = 900mm杯底厚度 a1應(yīng)大于 200mm,取a =250mm,貝Uh = 900 + 250 + 50 = 1200mm基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.950m ,故基礎(chǔ)埋置深度 d uh 0. 95 V 1.20. 95 u 2.15m :二 3m杯壁厚度t

45、之300mm,取300mm,則基礎(chǔ)頂面突出柱邊寬度b =t 75 =300 75 = 375mm基礎(chǔ)邊緣高度a2取300mm,杯壁高度h?= 450mm。擬定基礎(chǔ)地面尺寸，m =20kN/m3計(jì)算基底壓力及地基承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)壓力計(jì)算，結(jié)果如下，其中1.2fa =1.2父240 = 288kN/ m2?；A(chǔ)底面壓力計(jì)算及地基承載力驗(yàn)算表類(lèi)別第I組第n組110.92171.10981.481150.9948.222.991517.811761.2720.7426.64185.93208.99177.91198.71181.92<240203.85<240185.95<288208

46、.99<288上述表格都滿足驗(yàn)算，故擬定的基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求A柱的基礎(chǔ)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖20所示。圖20 A柱基礎(chǔ)計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)高度驗(yàn)算地基凈反力設(shè)計(jì)值計(jì)算表類(lèi)別第I組第n組-11.95-25.171033.831473.34121.97175.39117.35165.67=165.67 kPa綜上可知，取第II組來(lái)研究，Pn,max = 175.39 kPa, Pn,基礎(chǔ)底面設(shè)置C10混凝土墊層，取as = 45mm ,基礎(chǔ)總有效高度為：ho = h - as = 1200 - 45 = 1155mmb = 2.4 m < bc + 2h0 = 0. 5 + 2 m 1.155 = 2

47、.81m。取 ab = b = 2.4 m, at = bc = 0. 5m,0.7 - nftamho - 0. 7 0.967 1.271950 1155 1927.79Fi故滿足柱邊抗沖切。變階處截面有效高度h01 = 750 一 45 = 705mmab = 1250 + 2 父 705 = 2660mma b = 2400mm 故取 ab = b = 2400mmA =(l / 2 ac / 2 -h0)b- (b/2 - bc h。)2一2 ,=3600 / 2 -(1000 2 375) / 2 - 705 2400 : 0. 528m2Ph =0.967, Fl = pn,ma

48、xA = 175.39 M 0.528 = 1106.06kN故滿足臺(tái)階處抗沖切要求?；A(chǔ)底板配筋計(jì)算(按第H組最不利組合進(jìn)行計(jì)算)基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向配筋柱邊凈反力為：1a,、一一3.61.0一 一 一 一, 2Pn,二 Pn,min( Pn,max - Pn, min)= 165 67(175 39 - 165. 67) = 171.88kN / m2l3.6 2臺(tái)階邊緣處凈反力為:基礎(chǔ)短邊方向配筋按軸心受力計(jì)算，平均凈反力：柱邊緣處：臺(tái)階截面處：基礎(chǔ)底板鋼筋配置長(zhǎng)邊方向：A = 924mm,選用 12A10200A = 1256mn2。短邊方向：A = 749mnm ,考慮構(gòu)造配筋，選用16A1

49、0200 2A = 1256mm。由于基礎(chǔ)邊長(zhǎng)大于2.5m,可將兩方向縮短10%后交錯(cuò)放置。杯壁高度450mm . t / 0. 75 = 400mm,杯壁每邊配2A10。2. B柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1）荷載由田-田截面的基本組合值計(jì)算，根據(jù) B柱內(nèi)力組合表中，選擇 兩組最不利內(nèi)力對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)：I :Mk= 577. 09kNmNk= 1498. 75kN,Vk= 18.86kNH :Mk= 429. 40kNmNk= 1567.42kN,Vk- 34.89kN2）基礎(chǔ)尺寸及埋置深度按構(gòu)造要求擬定高度h = % a50柱的插入深度 hi = 0. 8hc = 0. 8 x 1200 = 960mme 1000mm。取 hl = 1000mm o 杯底厚度ai應(yīng)大于250mm , 取a = 300mm , 則 h-1000 300 50 -1350mm基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.950m ,故基礎(chǔ)埋置深度 d = h 0.