單層廠房課程設(shè)計

1、單層鋼筋混凝土柱廠房課程設(shè)計目錄1、 設(shè)計資料.(2)2、 結(jié)構(gòu)方案選擇.(2)3、 結(jié) 構(gòu) 布 置 及 構(gòu) 件 選型 .(3)4、 計 算 單 元 及 計 算 簡圖.(6)(1) 1)標(biāo)高.(6)(2) 初 定 柱 的 截 面 尺 寸 .(6)(3) 3)定位軸線 .(6)(4) 計 算 單 元 及 計 算 簡 圖 .(6)5、 荷載計算.(1)屋蓋荷載.(7)(2) 柱 和 吊 車 梁 等 自 重 .(7)(3)吊車荷載.(8)(4)風(fēng)荷 載 (5析內(nèi)力分.(9)(6合內(nèi)力組.(17)排架柱截面.(17)1) 選 取 控 制 截 面 最 不 利力 .(17)(2)A柱配筋算.(18)(3)

2、B柱配筋算 .(20)七、 排 架 柱 的 裂 縫 寬 度 驗算 .(23)(1) A 柱 裂 縫 寬 度 驗算 .(2 3)(2) B 柱 裂 縫 寬 度 驗算 .(24)8、 牛腿設(shè)計.(24)9、 排架 柱的吊裝驗算 .(26)十、錐形杯口基礎(chǔ)設(shè)計 .(30)(1荷載計.(33)確.(3驗.(31)(2) 基 礎(chǔ) 地 面 尺 寸定 .,.2)(3)地 基 承 載 力j=T .(4) 基 礎(chǔ) 受管 .(5) 基 礎(chǔ)管 才L沖 切 承 載 力 驗.(34)底 板 配 筋 計(35)參.(38)、設(shè)計資料1、該車間雙跨等高廠房，無天窗，長 66m柱距6m跨度均為L=18m,無伸縮縫，廠房兩端設(shè)

3、有山墻。車間剖面如圖 1所示：圖1車間剖面圖1、根據(jù)工藝要求車間每跨設(shè)有軟鉤橋式起重機(jī)一臺，A5工作級別。吊車起重量100KN,軌頂標(biāo)高。2、建設(shè)地點：某市郊區(qū)(基本風(fēng)壓m基本雪壓 m,無抗震設(shè)防要求)。4、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件：根據(jù)勘察報告，場地地形平整，自地表向下為：雜填土，厚度；粘土，紅黃褐色，厚度，容許承載力 140kpa；粉質(zhì)粘土，厚度，容許承載力210kPa;卵石層，較厚。未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象。地下水位較低，無腐蝕性。5、建筑構(gòu)造(1)屋面(不上人)：卷材防水，其作法如下：三氈四油防水層上鋪小石子 ，20厚1：3水泥砂漿找平層 ，100厚泡沫混凝土保溫層； 一氈二油隔氣層 ，20厚

4、1： 3水泥砂漿找平 層，預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板 。(2)墻體：240厚清水磚墻，鋼門窗，門窗洞口寬 4 m,女兒墻高度300500mm(3)地面：室內(nèi)地坪為混凝土地面，室內(nèi)外高差150mm6、選用材料：柱?！凝土可選 030,縱筋HRB40Q箍筋HPB30Q柱下獨(dú)立基礎(chǔ)混凝土選 C25,縱筋HRB335基礎(chǔ)墊層混凝土等級采用 0153、結(jié)構(gòu)方案選擇選用傳統(tǒng)鋼筋混凝土單廠結(jié)構(gòu)“板一架一柱”體系，由以下四種結(jié)構(gòu)組成：(1)由屋面板、屋架組成的屋蓋結(jié)構(gòu)；(2)由屋架、柱和基礎(chǔ)組成的排架結(jié)構(gòu)，為主要承重結(jié)構(gòu)；(3)由屋蓋支承、柱間支承組成的支撐結(jié)構(gòu)；(4)由縱墻、山墻組成的維護(hù)結(jié)構(gòu)；采用單獨(dú)柱下現(xiàn)澆

5、鋼筋混凝土杯口基礎(chǔ)，基礎(chǔ)梁承托圍護(hù)墻，山墻為非承重墻，設(shè)抗風(fēng) 柱。三、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件選型1）廠房柱網(wǎng)平面布置如圖 2:圖2廠房柱網(wǎng)布置圖另外，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）規(guī)定，裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為100m（室內(nèi)或土中）或70m（露天） 房的伸縮縫。2）主要構(gòu)件選型：1、屋面恒載：三氈四油防水層上鋪小石子m20mm 厚1 : 3水泥砂漿找平層100mm厚泡沫混凝土保溫層一氈二油隔氣層kN/m20mm 厚1 : 3水泥砂漿找平層合計kN/m活載：屋面不上人kN/m雪壓kN/m而本題廠房總長66m,所以無需驗算廠2X 20= kN/m_-2X 5= kN/m

6、2X 20= kN/m2可變荷載效應(yīng)控制組合：S11.2 1.75 1.4 0.502.8 kN / m22由永久荷載效應(yīng)控制組合:S2 1.35 1.75 1.4 0.7 0.502.85 kN/m2選用由永久荷載效應(yīng)控制組合值作為選用依據(jù)值。選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G410-12中的X 般預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板 Y-WB-3III （中間跨），Y-WB-3m s （端跨），其允許外加均布荷載基本組合設(shè)計值為3.24cN/m2 2.85kN/m2，滿足要求。板自重標(biāo)準(zhǔn)值 m2灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值為 m2?？傊亓繕?biāo)準(zhǔn)值 kN/m2。2、嵌板及檐口板選用標(biāo)準(zhǔn)圖集 04G410-1中的X一般預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板Y-KW

7、B-2n （中間跨），Y-KWB-2ns （端跨），其允許外加均布荷載基本組合設(shè)計值為3.37kN/m2 2.8WN/m2，滿足要求。板自重標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2 ,灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值為 kN/m2。總重量標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m2。板寬900mm 3、天溝板屋面采用有組織排水，選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G410-12中的天溝板（TGB58,中間跨：TGB58（無落水洞），TGB58a TGB58b （有落水洞口），邊跨：TGB58sa TGB58sb允許外加均布荷 載基本組合值q=3 kN/m>q= kN/m 。板自重標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m。天溝板寬580mm天溝板外荷載為：屋面做法荷載：m2積水荷載（按 210mnW

8、計）： kN/m2活荷載：kN/m2外加均布荷載基本組合值:kN/m ,滿足條件。4、鋼筋混凝土屋架及支撐屋架跨度為18m該廠房不設(shè)天窗（類別號為a）,檐口形狀為兩端內(nèi)天溝（代號為C）。有懸掛吊車時屋面增設(shè)支承。荷載計算：外加荷載：m2屋面板加灌縫重：+=m2屋面支撐及吊管自重：m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值合計:m2活載標(biāo)準(zhǔn)值：m2可變荷載效應(yīng)控制組合：Si 1.2 3.4 1.4 0.504.8 kN /m2由永久荷載效應(yīng)控制組合：S2 1.35 3.4 1.4 0.7 0.505.2kN / m2選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G415-1中：YWJ18-2Aa,允許外加荷載m2>m2滿足要求；自重標(biāo)準(zhǔn)值 根，端

9、部高度為1650mm中央高度為2650mm屋面梁選用標(biāo)準(zhǔn)圖集 G353-46中：SL12-2C, 5、吊車梁L 18 2 0.75 16.5m,采用鋼筋混凝土吊車梁。選用標(biāo)準(zhǔn)圖集G323-12,根據(jù)吊車起重量100Kz大連重工起重集團(tuán)有限公司DQQD1、中級工作制 AS車間每跨設(shè)有軟鉤橋式起重機(jī)一臺，查A4、A5（中級工作制吊車梁選用表），邊跨選用編號 DL-7B,允許內(nèi)力Mma產(chǎn), 梁重根；中跨選用 DL-7Z,允許內(nèi)力 Mak, Va= Vz=,梁重根。電動單鉤橋式吊車數(shù)據(jù)表表1吊車起重量Q跨度Lk起 升 高 度中級工作制A5吊車總重PmaxPmin小車重g吊車總重吊車最大寬度B打車輪距K

10、大車底面至 軌道頂面的 距離FB1軌道頂面至吊車頂面的距離軌道中心至吊車外緣的距離KNmmKNKNKNKNmmmmmmmmmm100121172618651504050226吊車梁截面及尺寸如圖 2所示:圖2吊車梁截面及尺寸6、吊車梁走道板選用標(biāo)準(zhǔn)圖集 04G337,取邊跨上柱截面：400x400;中間跨上柱截面：矩形 400x600。對中跨：板寬 1500-400=1100mm ,取 600mm 選用 DB60-3。對邊跨：板寬 750 200=500mm ,取 400mm 選用 DB40-3S。7、吊車軌道聯(lián)結(jié)及車擋軌道連接：最大輪壓標(biāo)準(zhǔn)值為Pdk=117KN）最大輪壓設(shè)計值 PdQmPd

11、k 1.05 1.4 1.15 117 197.8 KN w 330KM則選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G325中，吊車梁上螺栓孔距為 200mm軌道聯(lián)結(jié)型號 DGL-6,軌道面 至梁頂面距離164mm184mm車擋型號CD-2,自重+二,為便于計算取其計算值為，且吊車梁端應(yīng)根據(jù)CD-2安裝要求預(yù)留螺栓。8、基礎(chǔ)梁墻高約 11.80 0.80 1.65 0.45 13.80m?；A(chǔ)梁承托圍護(hù)墻，突出于柱外的墻厚240mm墻有窗洞。選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G320中，JL-3（中跨），重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值根；JL-17 （邊跨），重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值根。；山墻有門，選用JL-4 , 重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值kN/ 根。四、計算單元及計算簡

12、圖（ 1 ）標(biāo)高1 ）軌頂標(biāo)高2）查DGL-6,軌道頂面至吊車梁頂面的距離ha=,故牛腿頂面標(biāo)高二軌頂標(biāo)高-ha-hb=,牛腿頂面標(biāo)高取為。3）柱頂標(biāo)高吊車軌頂至吊車頂部高度為；屋架下弦至吊車頂部所需空隙高度為220mm屋架下弦至柱頂高度為75mm。柱頂標(biāo)高=+=，柱頂標(biāo)高取為。4） 取基礎(chǔ)頂面至室內(nèi)外地坪高差為，則從基礎(chǔ)頂面算起的：全柱高 H=+=上柱高HU=下柱高H =（ 2）初定柱的截面尺寸當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓繛?00KN和軌頂標(biāo)高為時，則實腹柱截面高度 hRH/14=657mm；截面寬度b > maxH/14 , 400=400mm）對邊柱 A（C）柱：上柱：矩形截面 400mmx400

13、mm截面積 A =,自重4KN/m, I u=。吊車橋架外邊緣與上柱內(nèi)邊緣之間的空隙二750-400-230=120mm>80mm滿足要求。下柱： I 形截面400mmx900mmx120mmx150，mmAl =，自重m， I l =。對中柱 B 柱：上柱：矩形截面400x600, A l =，自重6KN/m， I u=。吊車橋架外邊緣與上柱內(nèi)邊緣之間的空隙二750-300-230=220mm>80mm滿足要求。下柱：I 形截面 400mmx1100mmx120mmx150mm,=A 自重 m I i = 圖 3 柱截面尺寸（ 3）定位軸線B1: 由廠房設(shè)計任務(wù)書上所給附表查得，

14、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，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓坎淮笥?00KN時，一般B2A 80mm取 B2=80mm。B3:邊柱的上柱截面高度或中柱邊緣至其縱向定位軸線的距離，取 B3=400mme= B1+ B2+ B3=710mm<750mm 滿足要求。計算中取 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。（ 4）計算單元及排架的計算簡圖由于該車間沒有特殊要求，結(jié)構(gòu)布置均勻，除吊車荷載外，荷載在縱向的分布是均勻的，故可取一根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=,如圖2（a）所示。排架的計算

15、簡圖如圖2（b）所示。4(a)4(b)五、荷載計算（ 1 ）屋蓋荷載1）取屋蓋恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 m2屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值根，故屋蓋傳給排架柱的集中恒荷載設(shè) 計值G=作用于上部柱中心線外側(cè) eo=50mm2）屋面活荷載m2,與雪荷載相等，故僅取其一項計由荷載規(guī)范規(guī)定，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為算。則由屋蓋傳給排架柱的集中活荷載設(shè)計值為：Q1=作用于上部柱中心線外側(cè) eo=50mn#。（ 2）柱和吊車梁等自重吊車梁及軌道：邊跨：G3=+=中跨：G3=+=邊柱A（C）柱：上柱：G4A= G4C=下柱 : G 5A=中柱 B 柱：上柱：G4B= G4C=下柱 : G 5B各永久荷載作用位置如圖5 所示：A 柱B柱

16、C圖 5 各永久荷載作用位置（ 3）吊車荷載Pmax,k =117KN， Pmin,k =26KN， G2k=39KN， B=5150mm， K=4050mm。圖 6 吊車梁支座反力影響線由于每跨只有一臺吊車，則:4）風(fēng)荷載基本風(fēng)壓0 0.45kN / m2；z 1.0；按B類地面粗糙度，根據(jù)各部分標(biāo)高，可由教材表 10-4查得風(fēng)壓高度變化系數(shù)Wz為:柱頂（標(biāo)高：（1 z=檐口（標(biāo)高：（1 z=屋頂（標(biāo)高：z=風(fēng)荷載體型系數(shù)科s及排架計算簡圖見圖 4:圖 7 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計算簡圖則作用于排架上的迎風(fēng)面和背風(fēng)面的風(fēng)荷載設(shè)計值分別為：屋蓋受到的風(fēng)荷載對排架的作用，考慮成集中荷載作用在柱端，

17、其設(shè)計值為：5）內(nèi)力分析等高排架可用剪力分配法進(jìn)行排架內(nèi)力分析。、柱剪力分配系數(shù)柱剪力分配系數(shù)表2正。結(jié)合圖3可得如下：彎矩方向見圖5。由于排架為正對稱結(jié)構(gòu)并作用對稱荷載，排架結(jié)構(gòu)無側(cè)移,故各柱可按柱頂為不動錢支座計算內(nèi)力。RaM1PHC1M2TC3此時排架各柱內(nèi)力圖見圖結(jié)合表三可得：12.68 , 2.21611.88：56.3111.81.005 7.18kN()R C=(一)圖8恒載作用下排架內(nèi)力圖、屋面可變荷載作用下排架內(nèi)力分析當(dāng)AB跨作用屋面活荷載時的內(nèi)力圖與BC跨作用屋面活荷載的內(nèi)力圖呈鏡像對稱，所以只需討論AB跨作用屋面活荷載時的內(nèi)力圖即可。在柱頂附加不動較支座：撤銷附加的不動錢

18、支座，在排架柱頂施加集中力-(Ra+R),并與柱頂附加不動錢支座時反力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時的各柱頂剪力，即：此時排架各柱內(nèi)力圖見圖 9:圖9 AB跨作用屋面活荷載時排架內(nèi)力圖根據(jù)鏡像對稱規(guī)律可得當(dāng) BC跨作用屋面活荷載的排架各柱內(nèi)力圖，如圖 10:圖10 BC跨作用屋面活荷載時排架內(nèi)力圖、吊車荷載用用下排架內(nèi)力分析(不考慮廠房整體空間作用)Dmax作用于A柱計算簡圖見圖8。則吊車豎向荷載Dmax、Dmin在牛腿頂面出引起的力矩分別為：在柱頂附加不動較支座：撤銷附加的不動錢支座，在排架柱頂施加集中力-(Ra+R),并與柱頂附加不動錢支座時反力疊加，可得 Dmax作用于A柱時的各柱頂

19、剪力，即：此時排架各柱內(nèi)力圖見圖11：圖11Dmax作用于A柱時排架內(nèi)力圖Dmax作用在b柱左計算簡圖見圖12。則吊車豎向荷載Dmax、 Dmin 在牛腿頂面出引起的力矩分別為：在柱頂附加不動鉸支座:撤銷附加的不動鉸支座，在排架柱頂施加集中力-(R A+RB) ，并與柱頂附加不動鉸支座時反力疊加，可得 Dmax作用于B柱左時的各柱頂剪力，即：此時排架各柱內(nèi)力圖見圖12：12D max 作用于 B 柱左時排架內(nèi)力圖18 右吹風(fēng)時排架內(nèi)力圖Dmax作用在b柱右根據(jù)鏡像對稱規(guī)律可得當(dāng)Dmax作用在B柱右時排架內(nèi)力圖，見圖 13:圖 13 D max 作用于B 柱右時排架內(nèi)力圖Dmax作用在C柱同理，

20、根據(jù)鏡像對稱規(guī)律，將“ Dmax作用于A柱”情況的A C柱內(nèi)力互換，可求得各柱的內(nèi)力，如圖14：14Dmax作用于C柱時排架內(nèi)力圖Tmax作用在ab跨當(dāng)Tmax方向相反時，彎矩和剪力只改變符號，數(shù)值不變。15：結(jié)合表 2 可得： 此時排架各柱內(nèi)力圖見圖圖15 Tmax作用在ab跨時排架內(nèi)力圖Tmax作用在bc跨圖16 耿作用在BC跨時排架內(nèi)力圖、風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析(1) 左風(fēng)計算簡圖如圖17 所示。結(jié)合表2 可得：此時排架各柱內(nèi)力圖如圖17 所示：17 左吹風(fēng)時排架內(nèi)力圖(2) 右風(fēng)風(fēng)荷載為右吹風(fēng)時，排架各柱內(nèi)力圖如圖18 所示：6)內(nèi)力組合A 、 B 柱的內(nèi)力組合如附表3、表 4 所示

21、。六、排架柱截面設(shè)計附加偏心距：ea max h /30, 20 20mm采用就地預(yù)制柱，混凝土強(qiáng)度等級C30, fc=14.3N/mm 2, ft=14.3N/mm 2， 縱向受力鋼22筋為 HRB400級鋼筋，fy=fy =360N/mm，箍筋選用 HPB300級鋼筋，fyv=270N/mm。b 0.518。上下柱均采用對稱配筋。1 )選取控制截面最不利內(nèi)力大偏心受壓和小偏心受壓界限破壞時對應(yīng)的軸力為：A柱：3上柱：Nb1 fcbh0 b 14.3 400 360 0.518 10 3 780.0KN Nu下柱：Nb 1 fc(bh0 b (b'f b)h'f) 14.3

22、(120 860 0.518 280 150) 103 1365.0KN NlB 柱：上柱：Nb1fcbh0 b 14.3 400 560 0.518 10 3 1659.3KN Nu下柱：3Nb 1 fc(bh0 b (b'f b)h'f) 14.3 (120 1060 0.518 280 150) 10 3 1542.8KN NlN Nb， 按大偏心受壓計算。對大偏心受壓對稱配筋的柱，根據(jù)“彎矩相差不多時，軸力越小越不利；軸力相差不多時，彎矩越大越不利”的原則， 可確定各柱的最不利內(nèi)力設(shè)61.14kN.m272.77kN計值：M 269.56kN.m m -mN 357.5

23、3kNB 柱：i - I111.63kN .m569.96kN(b)M 149.15kN.mN 664.24kNM 289.96kN.m m - m (a)N 1034.97kN(2) a柱配筋計算1)上柱配筋計算考慮 P 二階效應(yīng)：貝U： e e0 ea 224.1 20 244.1mm查教材表12-3知，lo 2Hu 8.0m考慮二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計值和偏心距為：e M/N e0 84570/272.77 20 330mm 0.3h0 108mm，按大偏心受壓計 算。 2選用 3c16( As 603mm)。、603截面一側(cè)配筋率 0.377%0.2%160000min2 603截面總配筋

24、率 0.754% min 0.55%,滿足要求160000對垂直于排架方向的截面承載力驗算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度l0 1.25Hu 5.0ml0/b 5000 / 400 12.5,查教材表 5-1 知： 0.94252309.1kN 272.77kN ,承載力滿足要求。2)下柱配筋計算附加偏心距：ea maxh/30,20 30mm則：ee0 ea754 30 784mm查教材表12-3知，l0 Hl 7.8m考慮二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計值和偏心距為:由于xN'1 fcbf35753014.3 40062.5mm2as80mm ,近似取 x 2as 80mm

25、。選用 4c16( As 804mm2)。截面一側(cè)配筋率8040.416%0.2%193000min截面總配筋率 2 804 0.832% min 0.55% ,滿足要求。193000對垂直于排架方向的截面承載力驗算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度l0 0.8Hl 0.8 7.8 6.24ml0/b 6240 / 400 15.6,查教材表 5-1 知： 0.882644.3kN 357.53kN ,承載力滿足要求。(3) B柱配筋計算1）上柱配筋計算附加偏心距：ea maxh/30,20 20 mm則：e e0 ea 196 20 216mm查教材表12-3知，l0 2H

26、l 8.0me M/N e0 145900/569.96 20 276mm 0.3h0 168mm，按大偏心受壓計 算。'N 569960由 2as 80mm x 99.6mmbh0 0.518 560 290.11fcbf14.3 400采用對稱配筋，則：選用 3c18（ As 763mm2）。 763截面一側(cè)配筋率 0.318%0.2%240000min2 763截面總配筋率 0.636% min 0.55%,滿足要求240000對垂直于排架方向的截面承載力驗算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度l0 1.25Hu 5.0ml0/b 5000 / 400 12.5,

27、查教材表 5-1 知： 0.94253377.2kN 569.96kN ,承載力滿足要求。2）下柱配筋計算1、按（a）組內(nèi)力進(jìn)行截面計算。附加偏心距：ea maxh/30,20 36.7mm則：e e0 ea 280 36.7 316.7mm查教材表12-3知，l0 Hl 7.8mN 1034970，一，.一 一.x r 180.9mm hf 162.5mm ,即中和軸在腹板內(nèi)。1fcbf14.3 400則： .' . _ . _ . hf 162.5mm x 224.0mmbh0 549.1mm,即為大偏心受壓構(gòu)件。2、按（b）組內(nèi)力進(jìn)行截面計算。附加偏心距：ea maxh/30,2

28、0 36.7mm貝U： e e0 ea 225 36.7 261.7mm查教材表12-3知，10 Hl 7.8m'N 6642402as 80mm , 一， 由于x -116.1mm, s，則中和軸在翼緣內(nèi)，為大ifcbf 14.3 400hf 150mm偏心受壓構(gòu)件。2選用 4c18( As 1018mm )。 1018截面一側(cè)配筋率 0.47%0.2%217000min2 1018截面總配筋率 0.94% min 0.55%,滿足要求217000對垂直于排架方向的截面承載力驗算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度l0 0.8Hl 0.8 7.8 6.24ml0/b

29、6240 / 400 15.6,查教材表 5-1 知： 0.883051.5kN 664.24kN ,承載力滿足要求。七、排架柱的裂縫寬度驗算(1) A柱裂縫寬度驗算上部柱控制截面I - I的準(zhǔn)永久組合內(nèi)力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件曳0.55時，可不作驗算裂縫寬度驗算。 h0下部柱控制截面m-m的準(zhǔn)永久組合內(nèi)力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件曳 0.55時，可不作驗算裂縫寬度驗算。 h0(2) B柱裂縫寬度驗算上部柱控制截面I - I的準(zhǔn)永久組合內(nèi)力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件且 0.55時，可不作驗算裂縫寬度驗算。 h0下部柱控制出-出的準(zhǔn)永久組合內(nèi)力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件曳0.55時，可不作驗算裂縫寬度驗算。 h0八、牛腿設(shè)

30、計根據(jù)吊車梁支承位置，吊車梁尺寸及構(gòu)造要求，確定牛腿尺寸如圖所示。圖19 A 柱牛腿尺寸圖20 B 柱牛腿尺寸(1) A柱牛腿設(shè)計牛腿截面寬度為 b=400mm截面高度h=600mm截面有效高度為 h0=560mm作用于牛腿 頂面按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的豎向力為：牛腿頂面沒有水平荷載，即Fhk 0 (Tmax作用在上柱軌頂標(biāo)高處)。2設(shè)裂縫控制系數(shù) 0.65,幻 2.01N/mm,a150 20130 mm 0,取a 0。則：故牛腿截面高度滿足要求。由于a -130mm<0,故牛腿可按構(gòu)造要求配筋。根據(jù)構(gòu)造要求，22- -Asminbh 0.002 400 600 480mm ,實際選用 5c1

31、4( As 769mm)。其中2c14是彎起鋼筋。水平箍筋選用B14100(2) B柱牛腿設(shè)計牛腿截面寬度為 b=400mm,截面高度 h=800mm,截面有效高度為 h0 h as c.tan 500 40 300 3 640mm。作用于牛腿頂面按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的5豎向力為：故牛腿截面高度滿足要求。由于0 a 180mm<0.3h0 192mm，故牛腿按計算配筋。取 a 192mm。22As 404.8mm minbh 0.002 400 800 640mm, 實 際 選 用25C16( As 1005mm )。其中2c16是彎起鋼筋。水平箍筋選用B8100(3)牛腿箍筋配置水平箍筋選用

32、B8100在牛腿上部2/3h0范圍內(nèi)箍筋的總截面面積為5 4 50.3 1006mm2 乂 502.5mm2。故箍筋的設(shè)置滿足要求。2(4)牛腿頂面局部受壓驗算取吊車梁的墊板為400mm 250mm,則故牛腿頂面的局部受壓滿足要求。九、柱的吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設(shè)在牛腿下部， 混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后起吊。排架柱插入基礎(chǔ)杯口內(nèi)的高度 h1 0.8 1200 960mm , 取儲 1.0m m。 故柱的總長為 4.0 7.8 1.0 12.8m。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 算簡圖如圖所示。圖21 A柱吊裝計算簡圖圖22 B柱吊裝計算簡圖A柱(1)荷載計算柱吊裝階段的

33、荷載為柱自重重力荷載，且應(yīng)考慮動力系數(shù)= 1.5 ,柱自重的重力荷載分項系數(shù)取，則：(2)彎矩計算在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為:2 .由 Mb RAl3-M2 q3l3 /2 0得:dM3dxRA q3x0 0,得 x RA/q3 29.36/9.77 3.01m(3)截面受彎承載力及裂縫寬度驗算上柱配筋為 3c16( As 603mm2),施工階段構(gòu)件的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取o 1.0,其受彎承載力為:0Ml 1.0 64.8 64.8kN m,滿足要求。裂縫寬度驗算:由于只考慮柱自重恒荷載，則其準(zhǔn)永久值Mq M 48kN mAs603te _ _ _0.5bh0.5 400 400滿足

34、要求。0.0075 0.01,取 te 0.01下柱配筋為4c16( As 804mm2), 0 1.0 ,其受彎承載力為:0M2 1.0 87.74 87.74kN m ,滿足要求。裂縫寬度驗算：取 0.2滿足要求。B柱(1)荷載計算柱自重的重力荷載柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載，且應(yīng)考慮動力系數(shù) 分項系數(shù)取，則：(2)彎矩計算在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為:由 Mb RAl3-M2 q3l32/2 0得:Mro 一dxRA q3x0 0,得 x RA/q3 61.40/10.99 5.59m(3)承載力及裂縫寬度驗算上柱配筋為3c18( As 763mm2),0 1.0 ,其受彎

35、承載力為:0M1 1.0 64.8 97.2kN m,滿足要求。裂縫寬度驗算:由于只考慮柱自重恒荷載，則其準(zhǔn)永久值Mq Mk 72kN mA te 0.5bh 故滿足要求。7630.5 400 6000.00640.01 ,取 te 0.012下柱配筋為4c18( As 1018mm),0 1.0,其受彎承載力為:0M3 1.0 171.52 171.52kN m,滿足要求。裂縫寬度驗算：滿足要求。七、錐形杯口基礎(chǔ)設(shè)計建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)規(guī)定，對6m柱距單層排架結(jié)構(gòu)多跨廠房，當(dāng)?shù)鼗休d力特征值為 160N/mm2fak 200 N/mm2,廠房跨度l 30m,吊車額

36、定起重量不超過30t ,以及設(shè)計等級為丙級時，設(shè)計時可不做地基變形驗算。此次設(shè)計符合上述 條件，故不需進(jìn)行地基變形驗算。下面以A柱為例進(jìn)行柱的基礎(chǔ)設(shè)計。基礎(chǔ)材料：混凝土強(qiáng)度等級取C25, fc 11.9N /mm2, ft 1.27N / mm2 ；縱筋選用HRB335基礎(chǔ)墊層混凝土等級采用 C15(1)荷載計算1)作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載包括柱底(3-3)傳給基礎(chǔ)的M M V以及圍護(hù)墻自重重力荷載兩部分。按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)的規(guī)定，基礎(chǔ)的地基承載力驗算取用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值。由于圍護(hù)墻自重重力荷載的大小方向和作用位置均不變， 故基礎(chǔ)的最不利內(nèi)力主要取決于柱底(

37、3-3截面)的不利內(nèi)力，應(yīng)取軸力最大的不利內(nèi)力組合以及正負(fù)彎矩為最大的不利組合。經(jīng)對表4中的柱底截面不利內(nèi)力進(jìn)行分析可知，基礎(chǔ)設(shè)計時的不利內(nèi)力如表6和表7所示。3-3截面的不利內(nèi)力設(shè)計值表6組別MN(kN)V(kN)第1組第2組第3組+基礎(chǔ)底面設(shè)計時不利內(nèi)力表7組別荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計值荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值MN(kN)V(kN)MZ(kN)Vk(kN)第1組第2組第3組第1組荷載：設(shè)計值：Mb1 197.60 35.42 1.2 240.1CkN.m1cC 0 7357.53 071.21.4119.0711.21.4(37.8 374.12) 503.9CkNMk1標(biāo)準(zhǔn)值：Nk10.7

38、1.4(3.79 9.70 52.79) 28.36 1.2 178.6爾N.m第2組荷載:設(shè)計值：Mb2269.56 43.661.2 321.95kN.m標(biāo)準(zhǔn)值：Nk2第3組荷載：1357.53 01.2297.94<N設(shè)計值:Mb3210.4 24.511.2239.81kN.m標(biāo)準(zhǔn)值:Nk3k3Mk31.210.7357.53 - (37.8 83.14) 358.4HN1.41.29.071114.511.40.71.4(3.79 72.72 52.79) 15.67 1.2157.6*N.m基礎(chǔ)梁和圍護(hù)墻的自重重力荷載計算每個基礎(chǔ)承受的圍墻寬度為計算單元的寬度B=墻高=柱頂標(biāo)

39、高+柱頂至檐口高度+基礎(chǔ)頂面至室內(nèi)地坪的高度基礎(chǔ)梁高二。240厚清水磚墻上有上下鋼門窗，窗寬，上下窗高分別_219kN/m 。為和，鋼窗自重 m2,每根基礎(chǔ)梁自重標(biāo)準(zhǔn)值，磚墻自重標(biāo)準(zhǔn)值 故由墻體和基礎(chǔ)梁傳來的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為基礎(chǔ)梁自重 圍護(hù)墻自重 鋼窗自重 總計18x x 6 x + x =+=Nw對基礎(chǔ)的偏心距ew 120 450 570mm。對基礎(chǔ)底面的偏心彎矩(2)基礎(chǔ)底面尺寸確定1)基礎(chǔ)高度和埋置深度確定由構(gòu)造要求知，基礎(chǔ)高度為Mwk 272.13 0.570Mw 326.56 0.57h 工 a1 50mm ,其中155.11kN m,186.14kN m。工為柱插入杯口深度，又h1

40、 0.9h 0.9 900 810 800mm，取h1 850mm； a1為杯底厚度，由于需滿足a1 200mm ,取a1 300mm ；故基礎(chǔ)高度為：因基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為，室內(nèi)外高差為150mm則基礎(chǔ)埋置深度為2)基礎(chǔ)地面尺寸擬定基礎(chǔ)地面面積按地基承載力驗算確定，并取用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值。由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB50007-2011)可查得d 1.0, b 0(黏性土)，取基礎(chǔ)底面以上的土3及基礎(chǔ)的平均重度為m 20kN/m ,則深度修正后的地基承載力特征值fa為：先按軸心受壓估算基礎(chǔ)底面尺寸，?。嚎紤]到偏心等影響，將基礎(chǔ)底面估算尺寸擴(kuò)大 30%左右，取一-4_2A l b 2.7 3

41、.6 9.72m 。則基礎(chǔ)底面彈性抵抗矩 W lb2 /6 2.7 3.62 /6 5.83m3。(3)地基承載力驗算基礎(chǔ)自重和土重為(基礎(chǔ)及其上填土的平均自重取m 20kN/m3)：如表6所示，按以上三組不利內(nèi)力進(jìn)行基礎(chǔ)底面積計算。第1組：偏心距e 23.53/1135.67 0.021m b/6 0.6m ,則基礎(chǔ)底面全截面受壓，則:pk,maxpk,min1135.67 23.539.725.83120.87kN/m222 1.2 fa 200.4kN /m112.80kN/m，滿足第2組：偏心、品巨 e 32.8/ 929.74(Pk,max Pk,min)/2 (120.87 112

42、.80)/2 116.84kN/m2fa 167kN/m2,滿足0.035m b/6 0.6m ,則基礎(chǔ)底面全截面受壓，則:pk,maxpk,min929.74 32.89.725.83101.28kN /m290.03kN / m21.2 fa 200.4kN / m2a(Pk,max22Pk,mJ/2 (101.28 90.03)/2 95.66kN/m2 fa 167kN/m2,滿足第3組：偏心距e 312.8/ 990.18 0.316m b/6 0.6m，則基礎(chǔ)底面全截面受壓，則:pk,maxpk,min990.18 312.89.725.83115.52kN/m22o1.2 fa

43、200.4kN / m248.22kN / m2,滿足。(Pk,max22pk,min)/2 (115.52 48.22)/ 2 81.87kN/m2 fa 167kN / m2,滿足。(4)基礎(chǔ)受沖切承載力驗算基礎(chǔ)受沖切承載力驗算采用荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計值，并采用基底凈反力，即只考慮杯口頂面由排架柱傳到基礎(chǔ)頂面的內(nèi)力設(shè)計值。當(dāng)偏心荷載作用只在矩形基礎(chǔ)長邊方向產(chǎn)生偏心且偏心距e b/6時，基底凈反力最大和最小設(shè)計值按如下計算：則各種基底凈反力最大設(shè)計值為：Pj ,max1728.26 240.109.725.83116.11kN/m2, Pj,m.1728.269.72240.105.833

44、3.74kN / m2由于e02 321.95/357.53 0.9m b/6 Ofm,即基礎(chǔ)底面在第2組不利內(nèi)力作用卜有一部分出現(xiàn)拉應(yīng)力。則:2Nb2pj,max23kL2 357.533 0.9 2.7298.09kN/m , Pj, min 20pj ,max3466.38 239.389.725.83289.04kN/m, 口小466.38 239.389.725.839.89kN /m2受沖切承載力驗算取pj2pj,max 116.11kN / m。取杯壁厚度t 325mm,則基礎(chǔ)頂面突出寬度為 t 325 75 400mm。杯壁高度取 為。根據(jù)所確定的尺寸可知，變階處的沖切破壞錐面比較危險，故只需對變階處進(jìn)行沖切承載力驗算?；A(chǔ)各細(xì)部尺寸及沖切破壞錐面如圖所示：圖23基礎(chǔ)受沖切承載力驗算at bc 800 1200mm, h0 650 40 610mm由于變階處截面高度 h 650m