單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)方案課程方案

1、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計TOCo1-5hz一、設(shè)計條件2二、計算簡圖的確定4三、荷載計算6四、內(nèi)力計算9五、最不利荷載組合18六、柱截面設(shè)計24七、牛腿設(shè)計28八、柱的吊裝驗算31九、基礎(chǔ)設(shè)計34、設(shè)計條件11工程概況某廠裝配車間為一單跨鋼筋混凝土廠房，跨度為24米，長度為66米，柱頂標高為12.4米，軌頂標高為10.0米，廠房設(shè)有天窗，采用兩臺520t中級工作制吊車。屋面防水層采用聚氨酯防水膠，維護墻采用240mm厚雙面粉刷磚墻，鋼門窗，混凝土地面，室內(nèi)外高差為150mm，建筑剖面圖詳見圖1.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計資料自然條件：基本風壓值為0.55KN/m2地質(zhì)條件：天然地面下1.2米處為老土層，修正后

2、的地基承載力為12KN屆，地下水位在地面下2.5米。1.3吊車使用情況車間設(shè)有兩臺200/50KN中級工作制吊車，軌頂標高為10.0米，吊車的主要參數(shù)如下表：起重Q(KN)吊車寬度B(m)輪距K(m)吊車總重G(KN)小車重gk(KN)最大輪壓Pmax(KN)最小輪壓Pmin(KN)200/505.604.4022577.220260注：卩皿山=(GQ)/2-Pmax1.4廠房標準構(gòu)件選用情況屋面板采用1.5X6m預應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板，板自重(包括嵌縫在內(nèi))標準值為1.4kN/m2。天溝板天溝板自重標準值為17.4KN/ft(包括積水重)。天窗架門窗鋼筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱傳到屋架的

3、自重荷載標準值為36KN。屋架采用預應(yīng)力鋼筋混凝土折線型屋架，自重標準值為106KN/榀。屋架支撐屋架支撐的自重標準值為0.05kN/m2吊車梁吊車梁為先張法預應(yīng)力鋼筋混凝土吊車梁，吊車梁的高度為1200mm，自重標準值為44.2kN/根。軌道及零件重標準值為1kN/m，軌道及墊層咼度為200mm。連續(xù)梁及過梁均為矩形截面，尺寸詳見圖集?；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500mm。1.5材料選用柱混凝土：采用C20C3Q鋼筋：采用HRB335級鋼。基礎(chǔ)混凝土：采用C20;鋼筋：采用HRB335級鋼。屋面做法大型屋面板上抹20厚1：3水泥砂漿找平層

4、，在找平層上做2.5mm厚聚氨酯防水層。1.6屋面或則在標準值的取值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2(kN/rm石灰水泥混合砂漿容重19kN/rm240厚雙面粉刷機制磚墻重5.3N/rm鋼門窗自重0.40kN/m2聚氨酯防水層自重20.30kN/m找平層自重0.40kN/m2圖1.1建筑剖面圖二、計算簡圖的確定2.1計算上柱高及柱全高根據(jù)任務(wù)書的建筑剖面圖：上柱高Hu=柱頂標高-軌頂標高+軌道構(gòu)造高度+吊車梁高=12.4-10+1.2+0.2=3.8m全柱高日=柱頂標高一基頂標高=12.4-(-0.5)=12.9m下柱高汕=出巴=12.

5、9-3.8=9.1口入=Hu/H=3.8/12.9=0.29522初步確定柱截面尺寸根據(jù)柱的高度、吊車起重量及工作級別等條件，可確定柱的截面尺寸，見表2.10表2.1柱截面尺寸及相應(yīng)的計算參數(shù)、計算參柱號截面尺寸/mm面積/2/mm慣性矩/4/mm自重/(kN/m)A,C上柱矩4004001.6如0521.3S084.0下柱I400漢900X00501.875如05195.38如084.69B上柱矩4006002.4如0572X086.0下柱140000000005051.975。08256.34004.94驗算初步確定的截面尺寸對下柱截面寬度Hl9100=400mm=b（可以）2222H91

6、00對于下柱截面高度，有吊車時一1=758mm：h=900mm（可以）121210,無吊車時774mm：h=900mm（可以）2525排架計算單元和計算簡圖如下圖所示。4四oJ?廠寸L900A.Cfe600矽2口G尸氣_1丄I1000I圖2.1計算單元和計算簡圖三、荷載計算3.1恒載屋蓋結(jié)構(gòu)自重20m厚1:3水泥砂漿找平層0.4N/吊預應(yīng)力混凝土屋面板（包括灌縫）1.4N/m屋蓋支撐20.05kN/m2.5mm厚聚氨酯防水層0.30kN/m22.151.2=2.58kN/m2天溝板1.2X17.4=20.88kN天窗1.2X36=43.2kN屋架自重1.2X106=127.2kNG1=2.58

7、X6X12+20.88+43.2+127.2X0.5=313.44kNe-hU-1540-1550mm柱自重A、C柱上柱G4A=G4C=1.2X4X3.8=18.24kN下柱G5a=G5C=1.2X4.69X9.1=51.21kNe4A二250mmes=0B柱上柱G4b=1.2X6X3.8=27.36kN下柱G5b=1.2X4.94X9.1=53.94kNe5=0e4B=0mm吊車梁及軌道自重G3=1.2X(44.2kN+6mX1kN/m)=60.24kNesA=300mme3B=750mm各項恒荷載作用位置如圖3.1所示。n比:-汕90D圖3.1荷載作用位置圖（單位:kN）3.2屋面活荷載標

8、準值由荷載規(guī)范可知，不上人屋面均不活荷載為0.4KN/m2，不大于基本雪壓，屋面活荷載在每側(cè)柱頂產(chǎn)生的壓力為612=40.32kNQ的作用位置與G作用位置相同，如圖3.1所示3.3風荷載某地區(qū)的基本風壓w=0.55kN/m2，對qq按柱頂標高12.4m考慮，查規(guī)范得呎=1.067，對Fw按天窗檐口標高14.3考慮，查規(guī)范得=1.12。屋頂標高15.99m考慮，查規(guī)范得-1.255。天窗標高19.86m考慮，查規(guī)范得Jz=1.247。風載體型系數(shù)Js的分布如圖下圖3.2風荷載體型系數(shù)及排架計算簡圖則作用于排架計算簡圖(圖3.2)上的風荷載設(shè)計值為：qik工怙WoB=1.40.81.0670.55

9、6=3.94kN/m()q2k二qJw0B=1.46=1.97kN/m()FwQ(片s+2s)fhz+(鳥尹叫ShP2Wz0P=1.牛(0.8+0.4產(chǎn)的(+1(5-.09.92-+104.43)m2+(0.6+0.5+0.6+0.2)1.249漢0(109.5856K-N5m99pmCm1.=55.97KN3.4吊車荷載表3.1吊車參數(shù)根據(jù)B與K及支座反力影響線，可求得吊車噸位（t）吊車總重（kN）小車重（kN）吊車寬度B（mm）輪距K（mm）Pmaxk(kN)Pmink(kN)20/522577.25600440020260&DDDHD圖3.3吊車荷載作用下支座反力影響線吊車豎向荷載由公式

10、求得吊車豎向荷載設(shè)計值為：Dmax,k=QPmax(yiy2y3y4)=1.4X202X(1+0.267+0.8+0.067=603.5KNDmin二字Dmax=篡603.5=179.3KNTOCo1-5hzPmax202e3=750800*2=350mm吊車橫向水平荷載作用于每一個輪子上的吊車橫向水平制動力為：1T(Qg)0.1(200kN77.2kN)=6.93kN44作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載設(shè)計值為：Tmax二qT、y.=二20.7KN其作用點到柱頂?shù)木嚯xy=Hu-he=3.8-1.2二2.6m,y/Hu二二0.6843.8四、內(nèi)力計算4.1恒載作用下排架內(nèi)力分析該廠房為兩跨等高

11、排架，可用剪力分配法進行排架內(nèi)力分析其中柱的剪力分配系數(shù).計算，見表4.1o柱別n=1u/l|K=Hu/HCo=3/1f3(1.n1)6=H3/C0EIl1dn_JiZ16iA、C柱n=0.109,九=0.295丄H3Co=2.48,6=2.0610E=0.286B柱n=0.281,丸=0.295_11H3Co=2.815,6H.38X10-11H=0.428表4.1柱剪力分配系數(shù)在G1作用下:Gr=Gt=313.44KNG=G3G4a=78.48KNG3=G5A二53.18KNG4二2Gt=652.32KNG5=G4B2G3=147.84KNG6=G5B=53.94KNM1=G1=313.4

12、40.05=15.672kNmM2=(GtG4A)e4A-G3e3=(313.4418.24)0.25-60.240.3=64.848kNm對A、C柱,已知n=0.109,=0.295由規(guī)范公式:31-農(nóng)-1)n2i3-1)nc31-九2C3：213(丄-1)n21o1-0.2952(1-)3x.109=212223110.2953(1)0.1091-0.2952=-1.132231210.2953(1)0.109因此，在M2共同作用（即在G1作用下）柱頂不動鉸支承的反力RaTR29牛C2晉.27kNRC-8.27kN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M1AHM1

13、AHCi.M2A、h312.9二1.26kN421AB跨作用屋面活荷載排架計算簡圖如圖2.1a所示，其中Q=40.32KN,它在柱頂及變階處引引起對A柱，C,=2.122，C3=1.132的力矩為：M1A=2.016kNM2A=10.08kN*mM1b=6.045kN對B柱，C1=1.721M6.。451.721“806kNH12.9則排架柱頂不動鉸支座總反力為:R=RaRb=1.260.806=2.066kN將R反向作用于排架柱頂，計算相應(yīng)的柱頂剪力，并與柱頂不動鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時的柱頂剪力，即VA二RaaR=1.26-0.2862.066=0.669kNVb二Rb

14、-BR=0.806-0.4282.066=-0.078kNVc二-c二-0.590kN圖4.2AB跨作用屋面活荷載時排架內(nèi)力圖BC跨作用屋面活荷載由于結(jié)構(gòu)對稱，且BC跨與AB跨作用的荷載相同，故只需將圖4.2中個內(nèi)力圖的位置及方向調(diào)整一下即可，如圖4.3所示。圖4.3BC跨作用屋面活荷載時排架內(nèi)力圖4.3吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析max作用在A柱A柱：Mmax,k=Dmax,ke3=603.50.3=181.05kNm對A柱C3=1.132Ra二-叫C3H181.5KN.m12.9mB柱：Mmin,k=Dmin,ke3=179.3X0.75=134.48kNm3-1.285對B柱C3:2311

15、(1)n12.n912.n9134.KN片.2513k4(0*)R=Ra+RB=15.89KN+13.40KN=-2.49KN(j)排架各柱頂剪力分別為：VA二RA-aR=15.89KN一15.18KN()Vb=Rb-bR=14.47KN(一)VC=cR=0.2862.49KN=0.71KN()排架各柱的彎矩圖，軸力圖和柱底剪力值如圖4.4所示。圖4.4Dmax作用A柱時排架內(nèi)力圖Dmax作用在B柱左Ma=DminQMa=DminQMb=DmaxQ柱頂不動鉸支座反力Ra,Rb及總反力R分別為:廠M人小Ra-C3HRb=些。3H1.132=-4.72KN()12.9m452.63KN.m亦=45

16、.09KN()12.9mR二Ra二40.37KN(一)各柱頂剪力分別為：Va二Ra-aR二二-16.27KN()Vb=Rb-bR=45.09KN-0.42940.37KN=27.77KN()VC=-0.28640.37KN=-11.55KN()排架各柱的彎矩圖，軸力圖及柱底剪力值如圖4.5所示圖4.5Dmax作用B柱左時排架內(nèi)力圖max作用在B柱右根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱性及吊車噸位相等的條件，內(nèi)力計算與Dmax作用于B柱左的情況相同，只需將A,C柱內(nèi)力對換并改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ?，如圖4.6所示。圖4.6Dma作用B柱右時排架內(nèi)力圖Dmax作用于C柱同理，將作用于A柱情況的A,C柱內(nèi)力對換，并注意改變符

17、號，可求得各柱的內(nèi)力，如圖4.7所示。max作用在AB跨柱對A柱n=0.109坨=0.287a=()/3.8=0.632對A柱C5=0.629，貝URa=TmaxC5二二-13.02kN對B柱C5=0.69，則rb=_TmaxC5=-=-14.3kN排架柱頂總反力R為：R=Ra+Rb=-13.02-14.3=-27.32kN各柱頂剪力為：VA二RA-AR-Vb=Rb-bR=14.3=-2.55kNVC=-CR二二7.79kNTmax作用在AB跨的M圖、N圖如圖4.8所示。圖4.8TmaX乍用于AB跨時排架內(nèi)力圖Tmax作用在BC跨由于結(jié)構(gòu)對稱及吊車噸位相等，故排架內(nèi)力計算與Tmax作用AB跨情

18、況相同,僅需將A柱與C柱的內(nèi)力對換，如圖4.9所示。圖4.9Tmax作用于BC跨時排架內(nèi)力圖4.4風荷載作用下排架內(nèi)力分析左吹風時對A、C柱n=0.109,二0.287Cii31I81)10.2874(11).109=0.329810.2873(11)0.109RA-q1HC1-16.72KNRc二-q2HC1二-8.36KNR二RaRbFw=16.72-8.36-55.98一81.06kN各柱頂剪力分別為：VA二Ra-AR二二6.46kNVC=RC-CR=-8.360.28681.06=14.82kNVB-BR一-34.69kN風從左向右吹風荷載作用下的M、N圖如圖圖4.10左吹風時排架內(nèi)力

19、圖圖4.10左吹風時排架內(nèi)力圖右吹風時計算簡圖如4.11a所示。將圖4.10b所示A,C柱內(nèi)力圖對換且改變內(nèi)力符號后可得，如圖4.11b所示。五、最不利荷載組合內(nèi)力組合按式（）式（）進行。除Nmax及相應(yīng)的M和N項外，其他三項均按式（）和式（）求得最不利內(nèi)力值；對于Nmax及相應(yīng)的M和N項，II-11和III-III截面均按（1.2SGk1.4務(wù)）求得最不利內(nèi)力值，而I-I截面則是按式（）即（1.35SGkSQk）求得最不利內(nèi)力。對柱進行裂縫寬度驗算時，內(nèi)力采用標準值。表5.1A柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表注：M單位(kNm),N單位kN,V單位kN柱號及正向內(nèi)力何載類別恒載屋面活載吊車豎向荷載|吊車水

20、平荷載風荷載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跨左風右風序號tI-1M15.860.5262.242-57.49-61.643.74-2.669.1129.652.99-70.26N331.6840.3200000000011-11M-49.17-12.12.74123.56-7.8243.74-2.669.1129.652.99-70.26N391.9250.40603.5179.26000000III-IIIM25.91-4.89.29-14.13-153.33148.5-9.03149.88100.49246.45-35

21、4.39N443.1350.40603.5179.26000000V8.270.80.72-15.18-16.2711.55-0.7115.477.7944.5740.2表5.2A柱內(nèi)力組合表注：M單位（kNm）,N單位kN,V單位kN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1-1M+0.9+0.9（+）+125.7+0.90.8（+）+0.9+0-117.8+0.9+0.954.04+0.9+0.9（+片125.2491.33N377.04331.68377.04331.68276.411-11M+0.9+0.8（+）+0

22、.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+0.8x（+）+0.9+474.21+0.9+0.8（+）+0.9+0-537.1+0.9X13.19+0.9+0.9（+片457.74N877.65617.56986.28443.13V58.95-53.39-5.3964.7Mk341.81-380.5612.51330.04Nk679.6493.87757.24369.28Vk43.09-36.12-2.8747.2表5.3B柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表柱

23、號及正向內(nèi)力何載類別恒載屋面活載吊車豎向何載吊車水平何載風荷載作用在AB跨作用在BC跨Dmax作用在A柱Dmax作用B柱Dmax作用在B柱右Dmax作用在c柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左風右風序號yh1-丨M0-7.867.8654.87105.34-105.34-54.8719.2919.29132.54-132.54N654.2450.450.400000000ii-iiM0-7.867.86-79.58-347.29347.279.5819.2919.29132.54-132.54N774.7250.450.4179.26603.5603.5179.260000HI-HIM

24、0-8.468.4651.83-95.0495.04-51.83土184.46土184.46449.95-449.95N828.6650.450.4179.26603.5603.5179.260000V0-0.0730.07314.4427.72-27.72-14.4418.1518.1534.88-34.88注：M單位（kNm）,N單位kN,V單位kN。表5.4B柱內(nèi)力組合表注：M單位(kNm),N單位kN,V單位kN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1-1M+0.9+0.9（+）+227.31+0.9+0.9（+）

25、+-227.31+0.7+0.9（+）+171.29+0.90.9（+）+210.04N699.6699.6724.8654.2411-11M+0.9+0.9（+）+423.29+0.9+0.9（+）+-423.29+0.8X（+）0+0.90.9+134.91N1308.921308.921740.32774.72III-III4M+0.9+0.8X（+）+0.9+667.73+0.9+0.8（+）+0.9+-667.73+0.8X（+）0+0.9（0.9+）554.37N1437.611437.611794.26828.66V36.6-36.6046.09Mk476.95-476.9503

26、95.97Nk1125.511125.511380.26690.55Vk26.14-26.14032.92六、柱截面設(shè)計6.1A柱的截面設(shè)計柱在排架平面內(nèi)的配筋計算表6.1柱在排架平面內(nèi)的計算參數(shù)截面內(nèi)力組eheJl0hJn1-1M125.24377.59360397.5917.64000.961.22N331.683-3M474.21540.32860570.3219.19001.051.12N877.65M-537.1869.7860899.719.19001.051.07N617.56注1.eo=M/N,e=e+ea,ea=20、h/30的較大者，考慮吊車荷載2.I。=2.0Hu(上柱)

27、，10=1.0已，不考慮吊車荷載時，l0=1.5H。3.二1-()22，對于單廠為有側(cè)移結(jié)構(gòu)1400e/h0h表6.2柱在排架平面內(nèi)的配筋計算綜上所述：下柱截面選用5Q22(1900mm2)截面內(nèi)力組einex_bh0偏心情況2As=As(mm)計算實配1-1M125.24397.591.22645.158198大偏壓1070.1322(1140)N331.683-3M474.21570.321.121048.8139.7473大偏壓132022(1520)N877.65M-537.1899.71.071372.7108473大偏壓1597.3522(1900)N617.56柱在排架平面外的承

28、載力驗算上柱x慮吊車荷載時，按規(guī)范有7600b400由規(guī)范知即=0.78Nu=(fcAc2fyAs)=0.78(14.340040023001140)=2318.16kNNmax=331.68kN下柱Nmax=877.65,當考慮吊車荷載時，按規(guī)范有I=1|=19.53810mm52A=1.87510mmii19.538101.87510二322.804mml。_9100i一322.804l。_9100i一322.804=28,貝y=1.0Nu二(fcA2fy523001900)=3821.25kNNmax=877.65kN故承載力滿足要求。裂縫寬度驗算上柱As=1140mm2,下柱As=19

29、00mm2,Es=2.0105N/mm2;構(gòu)件受力特征系數(shù)口“二2.1；混凝土保護層厚度c取25mm驗算過程見表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)標準組合為：表6.3柱的裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱內(nèi)力標準值Mk(kNm)91.33341.81Nk(kN)276.4679.6e。=MjNk(mm)330.4503p-A5te0.5bh+(bfbhf0.0140.021ns=1+1卩0i4000qhAh丿1.11e=se0+h/2a(mm)523.44913f=hf(b；-bybh00.523z=.87-0.12(1-fh(mm)le丿/292.75704.7Nk(ez)2

30、、5,故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)0.5fc/mm2400mm600mm產(chǎn)=2.4531.0N699600N取產(chǎn)1.0.5=1.15-0.01=1.15-0.01”7600mmhI600mm丿=110232=1.0，取=1亠1400?hhe=1亠1400?Nmax=724.8kN滿足彎矩作用平面外的承載力要求。622下柱的配筋計算取ho=1000-40=960mm，與上柱分析方法類似，選擇下列兩組不利內(nèi)力：fM=667.73kN*mM=554.37kN*m亠N=1437.61kNN=828.66kN(1)按M=667.73kN*mN=1437.6kN計算下柱計算長度Io=1.0Hc=9.1m,附加偏

31、心距ea=1000/30=33mm(20mm)B=100mm,b=400mm,h=150mm70Eo=M/N=一二9.15故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)，取E2=1.01437.6尸=0.5fcA_0.5漢14.3漢1001000+2漢(400100)漢150_09451一衛(wèi)19100212=1()=1.1081400便(1000)N1.4376001400色ho960nei=288mm故為大偏心受壓Nx=Nx=bf二555.3mm1437600-1.014.3(400-100)1501.0 x14.3=400X1050=840mm按840mm2配筋，選用418(As=1017mm2)，水平箍筋選用8

32、100.八、柱的吊裝驗算8.1A柱的吊裝驗算&1.1柱的吊裝參數(shù)采用翻身起吊。吊點設(shè)在牛腿下部，混凝土達到設(shè)計強度后起吊。柱插入杯口深度為杯口深度為=0.9x900mm=810mm取h|=850mm則柱吊裝時總長度l3=9750*!6003800f:3_222q2q3q1-3610MM1為3.8+9.1+0.85=13.75%計算簡圖如圖8.1所示25_2211圖&1柱吊裝計算簡圖內(nèi)力計算柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載（應(yīng)考慮動力系數(shù)），即q1Gq1k=1.51.354.0kN/m=8.1kN/mq-Gq2k3)=20.25kN/mq3=Gq3k=9.50kN/m在上述荷載作用下，柱各控制截

33、面的彎矩為：12122M1q1Hl；8.1kN/m3.8M3=RAx-q3xm2=52.49kNm221丄2,122M28.1kN/m(3.8m0.6m)?(20.25kN/m-8.1kN/m)0.6m=73.63kNm1由.一Mb-RaI31q3l3M-0得：2M2173.63kNmRa=q3l3-9.50kN/329.75m令一3二Ra一q3X=0得x=RA/q3=38.76kN/9.5kN/m=4.08m則下柱dx,段最大彎矩M3為：122M3/m3.06m=79.09kNm2柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗算過程見表8.1表&1柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱M(Mk)/(K

34、N.m)52.49(39.25)73.63(54.54)Mu=fyAs(h-as)/(KN.m)90.430.9X52.49=5560.9X73.63=47.2466.27%k=Mk/(0.87hAs)/(N/mm2)133.0448.89屮11065ftk0.26-0.480.2,取I.lU.65Resk0.2OdeqWnaac-S_(1.C+0.0T)/mmEste0.160.20.03./2m2x33?8B2iTkN8.08KN.m22121M212.2KN/m(3.8m1.05m)?(42.53KN/m-12.2KN/m)1.0522(30.4KN/m12.2KN/m)1.052m2=

35、153.5kNm21由”JMB=RaI3q33M2=0得：2Ra=打3一吐二6曲腫顯7.卿N1KN.m=64.21KNTOCo1-5hz2l32M3二RaXq3X2令些=RA_q3x=0,得x二RaG二6272紬217軸邸則下柱段最大彎dx10矩M3為：M3=-1102.7331.13kNm2柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗算過程見表8.2表8.2柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱M(Mk)/(KN.m)88.1(65.26)153.5(113.7)Mu=fyA(h-as)/(KN.m)1470.9X88.1=79.29346.70.9X153.5=138.2k=Mk/(0.87h0A

36、s)/(N/mm2)142.3108.4屮嚇Sk-0.0480.2,取0.20.1730.2取0.2Wmax%屮Sk(1.9c+0.08；q)/mEs1tem0.070.2（滿足要求）0.0370.2（滿足要求）九、基礎(chǔ)設(shè)計GB500072002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，對于6m柱距的單層多跨廠房，其地基承載力特征值100kN/m2乞fak：130kN/m2，吊車起重量150200KN，廠房跨度丨乞24m，設(shè)計等級為丙級時，可不做地基變形驗算。本設(shè)計滿則上述要求，故不需做地基變形計算?；A(chǔ)混凝土強度等級采用C20,下設(shè)100mm厚C10的素混凝土墊層。9.1A柱基礎(chǔ)設(shè)計作用與基礎(chǔ)頂面上的荷載計

37、算作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載包括柱底（III-III截面）傳給基礎(chǔ)的M,N，V，以及外墻自重重力荷載。前者可由表5.2中的III-III截面選取，見表9.1，其中內(nèi)力標準組合值用于地基承載力驗算，基本組合值用于受沖切承載力驗算和底板配筋計算，內(nèi)力的正號規(guī)定見圖9.1。表9.1基礎(chǔ)設(shè)計的不利內(nèi)力組別荷載效應(yīng)基本組合何載效應(yīng)標準組合M/(KN.m)N/KNV/KNM/(Khh)Nk/KNVk/KN第一組474.21877.6558.95314.81679.643.09第二組-537.1617.56-53.39-380.36493.87-36.12第三組13.19986.28-5.3912.51757.

38、24-2.872409004006000圖9.1基礎(chǔ)荷載示意圖由圖9.1可見，每個基礎(chǔ)承受的外墻總寬度為6.0m,總高度為15.00m,墻體為240mm實心磚墻(5.3KN/m3)，鋼門窗(0.4KN/m2)，基礎(chǔ)梁重量為(300mm+200mm)X500mm/2=18.75KN/根。每個基礎(chǔ)承受的由墻體傳來的重力荷載為：240mm厚磚墻219KN/m0.24m6m15.00m-(5.1m1.8m)3.8m=297.13KN鋼門窗0.KN/rm(5.m1m8)m3.8K9N94基礎(chǔ)梁18.7K5JNWk二325.82KNNwk距基礎(chǔ)形心的偏心距ew為:ew=(240mm900mm)/2=570

39、mmNw=1.2Nwk=1.2325.82KN=390.98KN基礎(chǔ)尺寸及埋置深度按構(gòu)造要求擬定高度hh=0印50mm柱的插入深度0=0.9入=0.9900mm=810mm800mm，取g=850mm，由杯底厚度a1應(yīng)大于200mm，取a=250mm，貝Uh=850mm+250mm+50mm=1150mm?；A(chǔ)頂面標高為-0.500m,故基礎(chǔ)埋置深度d為：d=h+0.5m=1.15m+0.7m=1.850m杯壁厚度t_300mm，取325mm，基礎(chǔ)邊緣高度a2取350mm，臺階高度取400mm。擬定基礎(chǔ)底面尺寸2取A=bl=4m3.6m=14.4m計算基底壓力及驗算地基承載力Gk二mdA=32

40、kN/m1.85m俺伽8kKNW=lb2=1汰6n6m42mm169r6m36基底壓力按式()計算，結(jié)果見表9.2;按式()驗算地基承載力，其中1.2fa=12X180kN/mi=216kN/mi,驗算結(jié)果見表9.2?？梢?基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求。表9.2基礎(chǔ)底面壓力計算及地基承載力驗算表基礎(chǔ)高度驗算類別第一組第二組第三組Mk/(kN.m)341.81-380.5612.51Nk/kN679.6493.87757.24Vk/kN43.09-36.12-2.89Nbk(=Nk+GQ/kN1538.221352.491615.86Mbk(=Mk+V)/(kN.m)205.64-607.80-176.

41、53P”WkMbkm2)Pk,minAW128.2485.39157.2330.61130.6093.82p1(Pkmax+Pkmin)1f/kN106.893.7180112.218012Pk,max/kN1.2Ta/kN180128.2216157.2216130.6216這時應(yīng)采用基底凈反力設(shè)計值Pj,Pj,max和Pj,min可按式（）計算，結(jié)果見表9.3。對于第二組內(nèi)力，按式（）計算時，Pj,min0，故對該組內(nèi)力應(yīng)按式（）計算基底凈反力，即:表9.3基礎(chǔ)底面凈反力設(shè)計值計算表類別第一組第二組第三組474.21-537.113.19M/(KN.m)N/KN877.65617.5698

42、6.28V/KN58.95-53.39-5.391268.631008.541377.26Nb=N/kNMb=M+VhykN.m319.14-821.36-215.87121.34157.48118.13PmaxzNbMb、2(士)/(kN/m)54.86073.15PminAW821.36e=0.814m1008.54b4a=e0.814=1.186m22由式（）得：2Nb2x1008.54“一c,K1z2Pjmax-157.48kN/m3la3漢3.6漢1.186因臺階高度與臺階寬度相等（均為400mm）,所以只需驗算變階處的受沖切承載力。變階處受沖切承載力計算簡圖如圖9.2所示，變階處截

43、面有效高度h0=750mm-（40mm5mm）=705mm。因為at2h0=1200mm2705mm=2610mm：I=3600mm，故A按下式計算，即:.bbt,A=-h22由式（）0宀=2得：4.01-2F|=pA=155.6.352=210.37kN-1.2m，因為a1-2%=2610mm：I=3600mm，故取ab=1=2.61m，由式）得:amh=750mm800mm,?。篵p=1.0；f=1.1N/mm2，則由式（）得:0.7hpftamh。=0.71.01.11900705=1031.415103N=1031.415kN-F210.37kN故基礎(chǔ)高度滿足要求。基礎(chǔ)底板配筋計算柱邊

44、及變階處基底反力計算基礎(chǔ)底板配筋計算時長邊和短邊方向的計算截面如圖9.2所示。三組不利內(nèi)力設(shè)計值在柱邊及變階處的地基凈反力計算見表其中第1,3組內(nèi)力產(chǎn)生的基底反力示意圖見圖9.2,第2組內(nèi)力產(chǎn)生的基底反力示意圖見圖；用表列公式計算第2組內(nèi)力產(chǎn)生的Pj,I和Pj,nI時，相應(yīng)的2.45/4和2.85/4分別用2.202/3.752和2.602/3.752代替，且Pj,max=01v1:二代1NvNrimIVKT、/z口Qfd.i-IIdL可一1L三XDOcu1IVIIhJC|L：5D1|IIIIR,minRi.Pji圖9.2變階處的沖切破壞截面及基礎(chǔ)底板配筋計算截面柱邊及變階處彎矩計算1Pj,m

45、axPj,l2Mi(b譏)(2lI24212-沐A375.71kN/m24MmFPj,maxj(b_bj223.61.2=443.17kN/m24(2llc)242表9.4柱邊及變階處基底凈反力計算公式第一組第二組第三組245PjI=Pj,min+(Pj,max-Pj,min)(KN/m4!)95.5891.32100.702.85Pjlllpj,min+(pj,maxpj,min)/(KN/4102.23107.91105.20昕宀/m2)2108.46123.46109.42Pj,maPjIn(kn/m2)2111.79131.76111.67Pj,max*Pjmin/I/2、(KN/m)

46、288.177.895.64TOCo1-5hz1Pj,maxPj,min2Mii(I-lc)(2bbj2421295.643.6-0.424.00.9=363.18kN/m1Pj,max+pj,min2MIV(l-lc)(2bbc)24212：=222.65kN/m24配筋計算基礎(chǔ)底面受力鋼筋采用HPB235級(fy=210N/mm2)。長邊方向鋼筋面積為:Asi=M/0.9h0fy=381.80X106/0.9X(1150-45)X210=1828mmAsm=M/0.9hofy=443.17X106/0.9X(750-45)X210=3326mm選用2090(A=3770mm基礎(chǔ)底板短邊方向

47、鋼筋面積為：Asn=Ml/0.9(ho-d)fy=363.18X106/0.9X(1150-45-10)X210=1755mmAs=Mv/0.9(h0-d)fy=222.65X106/0.9X(750-45-10)X210=1695mm選用1490(A=1847mm基礎(chǔ)底板配筋圖見圖9.3,由于t/g=325mm/400mm=0.810.75,所以杯壁不需要配筋。2H1A圖9.3基礎(chǔ)底板配筋圖9.2B柱基礎(chǔ)設(shè)計作用與基礎(chǔ)頂面上的荷載計算作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載為柱底（IIIIII截面）傳給基礎(chǔ)的M，N，V,可由表5.4中的III-III截面選取，見表9.5。其中內(nèi)力標準組合值用于地基承載力驗算，

48、基本組合值用于受沖切承載力驗算和底板配筋計算，表9.5基礎(chǔ)設(shè)計的不利內(nèi)力組別荷載效應(yīng)基本組合何載效應(yīng)標準組合M/(KN.m)N/KNV/KNM/(KNh)Nk/KNVk/KN第一組667.731437.6136.6476.951125.5126.14第二組-667.731437.61-36.6-476.951125.5-26.14第三組01794.26001380.2601000400hh06000T10015-1.650eIiV+0.0001d004004圖9.4基礎(chǔ)荷載示意圖基礎(chǔ)尺寸及埋置深度9.221按構(gòu)造要求擬定高度hh=mai50mm柱的插入深度g=0.9九=0.91000mm=90

49、0mm800mm，取g=950mm，由杯底厚度a1應(yīng)大于250mm，取a=300mm，則h=950mm+300mm+50mm=1300mm?；A(chǔ)頂面標高為-0.500m,故基礎(chǔ)埋置深度d為：d=h+0.5m=1.30m+0.5m=1.80m杯壁厚度t_350mm，取400mm,基礎(chǔ)邊緣高度a2取450mm，臺階高度取450mm。擬定基礎(chǔ)底面尺寸k,maxk,maxfa-md1380.26kN120kN/m2-20kN/m31.8m=16.4m2考慮偏心受壓，將基礎(chǔ)的面積適當放大，取A=bl=5口江6m=24m29.223計算基底壓力及驗算地基承載力kN/m3.7血迄152貳6806N.4KNW

50、=丄怡2=1164m4fW2=116m7m366基底壓力按式（）計算，結(jié)果見表9.6;按式（）驗算地基承載力，其中1.2fa=1.2X120kN/mf=144kN/m,驗算結(jié)果見表9.6。可見基礎(chǔ)底面尺寸滿足要求。表9.6基礎(chǔ)底面壓力計算及地基承載力驗算表基礎(chǔ)高度驗算類別第一組第二組第三組Mk/(KN.m)476.95-476.950Nk/KN1125.511125.511380.26Vk/KN26.14-26.140Nbk(=Nk+q)/KN1805.51805.52060.3Mbk(=Mk+Vkh)/(KN.m)508.3-508.30Pk,maxNbkMbk2(=bkbk)/(KN/m2)pk,minAW120.7120.7103.059.959.9103.0(Pk,max*pk,min)p_290.312090.3120103.0120Pk,max蘭1.2fa120.7144120.7144103.0144表9.7基礎(chǔ)底面凈反力設(shè)計值計