房屋建筑工程畢業(yè)設計

PAGE本科生畢業(yè)論文（設計）原創(chuàng)性聲明本人以信譽聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設計）是在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖件、資料等均已明確標注出，論文中的結論和結果為本人獨立完成，不包含他人成果及獲得中國地質大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。畢業(yè)論文作者（簽字）：簽字日期：年月日

摘要房屋建筑工程畢業(yè)設計一般包括建筑設計、結構設計和施工組織設計三個部分。本工程為黃山市金泰機械制造廠金工裝配車間，該車間為三跨不等高單層工業(yè)廠房。按功能要求，該廠房兩邊跨為機械加工工段，跨度18m，軌頂標高9m，柱距6m，各有15/3t中級工作制吊車兩臺；中跨為機械裝配工段，跨度24m，軌頂標高12m，有30/5t中級工作制吊車兩臺，車間總長為96m。本工程總建筑面積為5918㎡，防火等級為二級，抗震設防烈度為5度。本工程結構設計采用單層裝配式排架結構，結構計算按橫向排架承重分析。排架柱內(nèi)力計算考慮以下四種荷載作用：豎向恒載作用下的內(nèi)力，豎向屋面活荷載作用下的內(nèi)力，吊車荷載作用下的內(nèi)力及風荷載作用下的內(nèi)力。排架柱內(nèi)力組合考慮以下四種情況：及相應的、，及相應的、，及相應的、及及相應的、。對于該單層工業(yè)廠房可不進行抗震設計，但須采用構造抗震措施。對于裝配式廠房，多數(shù)構件需預制，對施工場地平面布置要求嚴格。本工程將三跨廠房分為三個施工段進行流水施工，對各工種之間的配合要求較高。構件吊裝方法中：柱的吊裝采用旋轉法；屋架吊裝采用正向扶直，并用懸吊法吊裝。關鍵詞：單層工業(yè)廠房荷載計算內(nèi)力分析計算配筋施工組織

ABSTRACTGraduationProjecthousingprojectsgenerallyincludearchitecturaldesign,structuraldesignandconstructionorganizationdesigninthreeparts.Huangshan,theprojectgrouptoworkDajianmetalworkingassemblyshop,theshopisnothighforthethree-spansingle-storeyindustrialbuild-ings.Accordingtofunctionalrequirements,theplantformachiningonbothsidesofcross-section,spanof18m,thetoprailheight9m,columnspacing6m,each15/3ttwomid-levelworkcranesystem;mechanicalassemblyincross-section,spanof24m,thetoprailelevation12m,thereareintermediate30/5ttwoworkingcranes,workshoptotallengthof96m.Thetotalconstructionareaof5918㎡,fireratingof2,fightforthe6degreeofintensitymaximumsecurity.Thedesignofengineeringstructuresfabricatedusingsingle-framestructure,thestructureofthecalculationaccordingtoanalysisofthehorizontalload-bearingframe.Calculationofcolumninternalforcesbenttoconsiderthefollowingfourtypesofloads:theroleoftheverticaldeadloadoftheinternalforce,verticalroofliveloadoftheinternalforce,cranesloadandwindloadoftheinternalforcesoftheinternalforceunder.Combinationofcolumninternalforcesbenttoconsiderthefollowingfourcases:andthecorresponding,,andthecorresponding,,andthecorresponding,andthecorresponding,.Forthesingle-storeyindustrialbuildingsforseismicdesignfromtimetotime,subjecttotheuseofstructuralseismicmeasures.Theassemblyplant,themajorityofcomponentstobeprefabricatedontheconstructionsitedemandinglayout.Theprojectplantwillbethreecross-sectionisdividedintothreewaterworksconstruction,theco-ordinationamongthevarioustypesofjobsrequireahigher.Componentliftingmethods:theuseofrotatingliftingcolumnmethod;holdstraightbeingusedhoistingrooftrusses,andhoistingsuspension.Keywords：Single-storeyindustrialbuildingLoadcalculationInternalforceanalysisCalculationofreinforcedConstructionOrganization

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章 建筑設計 1第一節(jié) 工程概況 1第二節(jié)建筑設計說明 1第三節(jié) 建筑細部具體構造做法 4第二章 結構設計 6第一節(jié) 計算簡圖及柱的計算參數(shù) 6第二節(jié) 荷載計算 7第三節(jié) 內(nèi)力分析 11第四節(jié) 內(nèi)力組合 41第五節(jié) 柱的設計 46第六節(jié) 基礎設計 63第三章 施工組織設計 70第一節(jié) 編制說明 70第二節(jié) 工程概況及特點 70第三節(jié) 施工準備 71第四節(jié) 主要施工方法 72第五節(jié) 施工總平面布置 79第六節(jié) 施工進度計劃 80結束語 81致謝 82參考文獻 83中國地質大學（武漢）建筑工程畢業(yè)設計PAGE88第一章 建筑設計第一節(jié) 工程概況1.黃山市金泰機械制造廠金工裝配車間為三跨不等高單層工業(yè)廠房。邊度為機械加工工段，跨度18m，軌頂標高9m，有15/3t中級工作制吊車2臺；中跨為裝配工段，跨度24m，軌頂標高12m，有30/5t中級工作制吊車2臺；柱距6m，車間總長度96m。2.建筑地點為黃山市郊：場地地面下0.8m為回填土，填土下層3.6m為粉質粘土，地基承載力260kN/㎡，地下水位在地面下5.0m，抗震烈度5度，非抗震結構設計；基本風壓＝0.3kN/㎡，基本雪壓＝0.4kN/㎡。3.屋面采用卷材保溫屋面作法，中跨設輕型鋼天窗；圍護墻為240mm厚雙面清水墻，采用MU10機磚、M5混合砂漿砌筑；采用鋼門窗，窗寬為3600mm；設有柱間支撐和屋架支撐；室內(nèi)外高差為150mm，采用素混凝土地面；選用鋼筋混凝土杯口基礎，基礎頂面標高-0.5m。第二節(jié)建筑設計說明1.2.1結構構件選型鋼筋混凝土單層廠房多采用排架結構，為了保證屋蓋體系的整體性和剛度，屋蓋采用無檁體系。該車間廠房采用卷材防水屋面，因而采用屋面坡度較小而經(jīng)濟指標較好的預應力折線形屋架。普通鋼筋混凝土吊車梁制作方便，當?shù)踯噰嵨徊淮髸r，有較好的經(jīng)濟指標，故選用普通混凝土吊車梁。該廠房各主要承重構件選型見表1-1。表1-1主要承重構件選型構件名稱標準圖集選用型號重力荷載標準值屋面板04G410-11.5m×6m預應力混凝土屋面板YWB-2Ⅱ(中間跨)YWB-2Ⅱs(端跨)1.4kN/㎡(包括灌縫重)天溝板04G410-31.5m×6m預應力混凝土屋面板（卷材防水天溝板）TGB68-11.91kN/㎡屋架04G415-1預應力混凝土折線形屋架YWJ18-2Aa邊跨YWJ24-2Ac中跨66kN/榀、106kN/榀0.05kN/㎡（屋架鋼支撐）吊車梁95G425先張法預應力Y-XDL-11Z(中跨)Y-XDL-7B（邊跨）45kN/根軌道連接G325吊車軌道連接詳圖——0.8kN/m基礎梁G320鋼筋混凝土基礎梁JL-316.7kN/m天窗架05G516輕型鋼天窗架GCJ9-11GCJ9B-11(端架)0.63kN/㎡1.2.2柱的尺寸1.對于邊柱（A、F柱）由工藝要求，吊車軌頂標高為9.0m，吊車為15/3t，中級工作制，＝18－1.5＝16.5m。查標準圖集課的軌頂至吊車頂?shù)母叨葹?.05m；吊車梁高為1.2m，軌道高度為0.2m，則：牛腿頂面標高＝軌頂標高－吊車梁高－軌道高＝9.0－1.2－0.2＝7.6m由建筑模數(shù)的要求，故牛腿頂面標高取為7.8m，則軌頂標高設計值為9.2m。柱頂標高＝牛腿頂面標高＋吊車梁高＋軌道高度＋吊車高度＋吊車頂至屋架下弦底面的尺寸＝7.8＋1.2＋0.2＋2.05＋0.3＝11.55m取11.60m故柱頂標高取為11.60m。由于室內(nèi)地面至基礎頂面的深度為0.5m，則：H＝11.6＋0.5＝12.1m，＝7.8＋0.5＝8.3m，＝12.1－8.3＝3.8m，則：取b＝400mm；取b＝800mm；故：上柱：矩400×400下柱：Ⅰ400×800×100×1502.對中柱（BC柱、DE柱）由工藝要求，吊車軌頂標高為12.0m，吊車為30/5t，中級工作制，＝24－1.5＝22.5，軌頂至吊車頂?shù)母叨葹?.6m，則：牛腿頂面標高＝軌頂標高－吊車梁高－軌道高＝12.0－1.2－0.2＝10.6m考慮模數(shù)要求，故牛腿頂面標高取10.8m，則軌頂標高設計為12.2m。柱頂標高＝牛腿頂面標高＋吊車梁高＋軌道高＋吊車高＋吊車頂至屋架下弦底的尺寸＝10.8＋1.2＋0.2＋2.6＋0.4＝15.2m故柱頂標高為15.2m。假定室內(nèi)地面至基礎頂面的深度為0.5m，則：則：取b＝500mm；取h＝1200mm；故：上柱：矩500×600中柱：矩500×900下柱：Ⅰ500×1200×120×2003.抗風柱構造要求得，邊跨抗風柱柱頂標高為13.95m，上柱高＝2.55m，下柱高＝11.9m，則：取b＝400mm取h＝600mm故邊跨抗風柱：上柱：矩400×300下柱：矩400×600中跨抗風柱柱頂標高為17.95m，上柱高＝2.85m，下柱高＝15.5m，則：取b＝500mm取h＝700mm故中跨抗風柱：上柱：矩500×400下柱：矩500×7001.2.3定位軸線確定1.橫向定位軸線橫向定位軸線標定了縱向構件的標志端部，如：吊車梁、基礎梁、屋面板、圍護墻、縱向支撐等。確定橫向定位軸線應主要考慮工藝的可行性、結構的合理性和構造的簡單可行。（1）柱與橫向定位軸線的關系柱的截面中心與橫向定位軸線重合，而且屋架中心線也與橫向定位軸線重合。但兩頂?shù)倪呏謩e向橫向定位軸線內(nèi)側平移600mm。（2）山墻與橫向定位軸線的關系本廠房設計的廠房均為非承重山墻，山墻內(nèi)緣與橫向定位軸線重合，端部柱截面中心線應自橫向定位軸線向內(nèi)移600mm。（3）橫向變形縫、防震縫部位柱與橫向定位軸線的關系橫向變形縫處一般采用雙柱處理，為保證縫寬的要求，此處設兩條軸線，縫兩側柱截面中心均自定位軸線向兩側內(nèi)移半個基礎寬度。此處兩條定位軸線之間的距離為插入距，由單層工業(yè)廠房變形縫要求設。2.縱向定位軸線縱向定位軸線標定橫向構件屋架標志尺寸的端部位置，也是大型屋面板邊緣的位置?？v向定位軸線的確定原則是結構合理、構件規(guī)格少、構造簡單，還應保證吊車運行及檢修的安全需要。（1）外墻、邊柱與縱向定位軸線的關系本廠房采用封閉結合式定位軸線，即邊柱外緣與縱向定位軸線相重合。邊柱外緣與縱向定位軸線相重合。（2）中柱與縱向定位軸線的關系本廠房中柱為高低跨單柱，由于中跨吊車起重量較大（），其上柱外緣與縱向定位軸線不能重合，故中柱需設定兩條定位軸線。高跨軸線與上柱外緣之間設聯(lián)系尺寸，低跨定位軸線與高跨定位軸線之間設插入距，為簡化屋面構造，其定位軸線應自上柱外緣、封墻內(nèi)緣通過，故設插入距。1.2.4材料選用1.柱的材料混凝土：C25（=11.9，=1.27，=2.8×）縱筋：HRB335級鋼筋（=300，=2×）箍筋：HPB235級鋼筋（=210）2.基礎混凝土：C25（=11.9，=1.27，=2.8×）鋼筋：HRB335級鋼筋（=300，=2×）1.2.51.勒腳勒腳是外墻與室外地面或散水接觸部位墻體的加厚部分；勒腳的作用是防止地面水、屋檐滴下的雨水的侵蝕，從而保護墻面，保證室內(nèi)干燥，提高建筑物的耐久性。勒腳的高度一般為室內(nèi)地坪與室外地坪的高差，本廠房設計勒腳高度為150mm。2.散水散水是與外墻勒腳垂直交接傾斜的室外地面部分，用以排除雨水，保護墻基免受雨水侵蝕。散水的寬度應根據(jù)土壤性質、氣候條件、建筑物的高度和屋面排水形式確定，一般為600mm～1000mm。當屋面采用無組織排水時，散水寬度應大于檐口挑出長度200mm～300mm。為保證排水順暢，一般散水的坡度為3%～5%左右，散水外緣高出室外地坪30mm～50mm。散水常用材料為混凝土、水泥砂漿、卵石、塊石等。本廠房散水寬度采用1000mm，坡度3%。3.屋面工程屋面工程應根據(jù)建筑物的性質、重要程度、使用功能要求，將建筑屋面防水等級分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級，防水層合理使用年限分別規(guī)定為25年、15年、10年、5年，并根據(jù)不同的防水等級規(guī)定防水層的材料選用及設防要求。

根據(jù)不同的屋面防水等級和防水層合理使用年限，分別選用高、中、低檔防水材料，進行一道或多道設防，作為設計人員進行屋面工程設計時的依據(jù)。屋面防水層多道設防時，可采用同種卷材疊層或不同卷材復合，也可采用卷材、涂膜復合，剛性防水和卷材或涂膜復合等。所謂一道防水設防，是具有單獨防水能力的一個防水層次。本廠房屋面防水等級為四級，采用兩氈三油防水層。構造做法見第三節(jié)。4.門窗工程本廠房所有門窗均采用鋼門窗。在生產(chǎn)加工門窗之前，應對門窗洞口進行實測；玻璃的物理性能、風壓變形性能、雨水滲透性能、空氣滲透性能和保溫性能應符合現(xiàn)行的等級要求。玻璃幕墻在鋼筋混凝土結構面上的鐵件須預埋，不得后打，不可使用膨脹螺釘。第三節(jié) 建筑細部具體構造做法1.屋面做法選用剛性防水屋面第一層：20mm厚水泥砂漿找平層第二層：一氈兩油隔氣層第三層：100mm厚水泥蛭石保溫層第四層：兩氈三油防水層第五層：20mm厚水泥砂漿保護層2.內(nèi)墻做法選用混合砂漿粉面15mm厚1：3水泥石灰砂漿打底；10mm厚1：2水泥石灰砂漿抹面；刷（噴）內(nèi)墻涂料。3.外墻做法選用白水泥砂漿粉刷墻面10mm厚1：3水泥砂漿打底；8mm厚1：2.5水泥砂漿粉面。4.墻基防潮采用防水砂漿防潮層20mm厚1：2水泥砂漿摻5%避水漿，位置一般在-0.06標高處。5.地面做法選用水泥自流平地坪100mm厚碎石夯實；60mm厚C20混凝土；20mm厚自流平砂漿面層。第二章 結構設計第一節(jié) 計算簡圖及柱的計算參數(shù)該廠房為金工裝配車間，工藝無特殊要求，結構布置及荷載分布（除吊車荷載外）均布，故可由廠房相鄰柱距的中線截取圖2-1所示為計算單元，計算單元寬度B＝6.0m，計算簡圖見圖2-2。根據(jù)柱的截面尺寸，其計算參數(shù)見表2-1。表2-1柱的計算參數(shù)計算參數(shù)柱號截面尺寸面積慣性矩自重A柱F柱上柱矩400×4001.6×21.3×4下柱Ⅰ400×800×100×1501.775×143×4.44BC柱DE柱上柱矩500×6003×90×7.5中柱矩500×9004.5×304×11.25下柱Ⅰ500×1200×120×2003.055×572×7.64圖2-1計算單元圖2-2排架計算簡圖第二節(jié) 荷載計算2.2.1恒載1.屋蓋自重兩氈三油防水層0.35kN/m220mm厚水泥砂漿找平層20×0.02=0.4kN/m2100mm厚水泥蛭石保溫層5×0.1=0.5kN/m2一氈兩油隔氣層0.05kN/m220mm厚水泥砂漿找平層20×0.02=0.4kN/m2預應力混凝土大型屋面板（包括灌縫）1.4kN/m2屋蓋鋼支撐0.05kN/m2屋面恒載3.15kN/m2為了簡化計算，天溝板及相應的構造層的恒載，取與一般屋面恒載相同，屋架自重為66kN/榀（18m跨），106kN/榀（24m跨）.中跨有天窗，自重為0.63kN/m2，則作用于柱頂?shù)奈萆w結構自重設計值為：兩邊柱（A柱、F柱）：兩中柱（BC柱、DE柱）：2.吊車梁及軌道自重設計值：3.柱自重設計：A柱、F柱上柱下柱BC柱、EF柱上柱中柱下柱2.2.2屋面活荷載由《荷載規(guī)范》查得，屋面均布活荷載標準值為0.7，雪荷載標準值為0.2，小于屋面活荷載，故僅按屋面活荷載計算。則作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設計值為：邊柱：中柱：活荷載的作用位置與屋蓋自重作用位置相同，見圖2-3。則各項恒載和活荷載及其作用位置如下圖2-3所示。圖2-3柱上荷載作用位置2.2.3吊車荷載1.對15/3t的中級工作制吊車，查得吊車基本參數(shù)如下：,,，，根據(jù)B與K，可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應點的坐標值，如圖2-4所示，依據(jù)該圖可求得作用于柱上的吊車荷載。圖2-4A柱吊車梁支座反力影響線吊車豎向荷載：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：則作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載為：2.對于30/5t的中級工作制吊車，查得吊車基本參數(shù)如下：=290，=70，B=6.15m，K=4.8m，g=117根據(jù)B與K，可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應點的坐標值，如圖2-5所示，依據(jù)該圖可求得作用于柱上的吊車荷載。圖2-5BC柱吊車梁支座反力影響線吊車豎向荷載：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：則作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載為：2.2.4風荷載黃山地區(qū)基本風壓為=0.30，按B類地面粗糙度，又《荷載規(guī)范》查得風壓體型系數(shù)如下圖2-6所示：圖2-6風壓體型系數(shù)1.邊跨風壓高度變化系數(shù)為：柱頂（H=11.6m）=1.045檐口（H=13.6m）=1.101屋頂（H=14.69m）=1.131則風荷載標準值為：則作用于排架計算簡圖上的風荷載設計值為：2.中跨風壓高度變化系數(shù)為：柱頂（H=15.2m）=1.144檐口（H=17.2m）=1.188屋頂（H=18.29m）=1.212天窗頂（H=21.39m）=1.274則風荷載標準值為：則作用于排架計算簡圖上的風荷載設計值為：則風荷載作用下的計算簡圖如下圖2-7所示：圖2-7風荷載作用下的計算簡圖第三節(jié) 內(nèi)力分析2.3.1計算排架柱剛度排架柱剛度計算簡圖如下圖2-8所示：圖2-8排架柱剛度計算簡圖上圖中各柱柔度計算如下：1.如下圖2-9所示，其中：，，，；則：圖2-9A柱計算簡圖由于排架對稱性，故：=2.如下圖2-10所示，其中：,,,,,；則：圖2-10BC柱計算簡圖由于排架對稱性，故：3.如下圖2-11所示，其中：，，；，,；圖2-11BC柱計算簡圖則：由于排架對稱，故：4.如下圖2-12所示，其中：,,；則：由于排架對稱性，故：圖2-12BC柱計算簡圖則排架柱剛度計算如下：；2.3.2恒載作用下的排架內(nèi)力分析1.各柱上恒載產(chǎn)生的集中力偶計算如下：A柱：BC柱：圖2-13圖2-14A柱、BC柱力偶計算2.排架水平桿件贅余力計算將上述集中力偶簡化為下圖2-15所示排架計算簡圖：圖2-15恒載作用下排架計算簡圖上圖中：,,,,,。水平桿件贅余力計算公式如下：；； 上列各式中排架柱位移求解如下：（1）如左圖2-16所示，其中，，，；則：圖2-16A柱計算簡圖由對稱性得：；（2）如左圖2-17所示，其中，，，；則：由對稱性得：圖2-17（3）如左圖2-18所示，其中，，，，，；則：圖2-18BC柱計算簡圖由對稱性得：（4）如左圖2-19所示，其中，，，，，；則：圖2-19BC柱計算簡圖由對稱性得：（5）如左圖2-20所示，其中，，；則：圖2-20BC柱計算簡圖由對稱性得：（6）如左圖2-21所示，其中，，，，，；則：圖2-21BC柱計算簡圖由對稱性得：（7）如左圖2-22所示，其中，，；則：圖2-22BC柱計算簡圖由對稱性得：（8）如左圖2-23所示，其中，，，；則：圖2-23BC柱計算簡圖由對稱性得：（9）如左圖2-24所示，其中，，，則：圖2-24BC柱計算簡圖由對稱性得：（10）如左圖2-25所示，其中，；則由對稱性得：圖2-25BC柱計算簡圖綜合以上各柱位移，則水平桿件贅余力計算如下： 則排架水平桿件贅余力為：由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖見圖2-26。(a)M圖(b)N圖(c)V圖圖2-26恒載作用下排架內(nèi)力圖2.3.3屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析1.AB跨作用有屋面活荷載計算簡圖見圖2-27。圖2-27活荷載作用下排架計算簡圖;排架水平桿件贅余力計算公式如下：，，，，，；由2.3.2中已求得各值，則計算如下：，；由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖見圖2-28。（a）M圖(b)N圖(c)V圖圖2-28AB跨活荷載作用下排架內(nèi)力圖2.CD跨作用有屋面活荷載計算簡圖如下圖2-29所示。圖2-29活荷載作用下排架計算簡圖排架水平桿件贅余力計算公式如下：，，，，，；由2.3.2中已求得各值，則計算如下：由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖如下圖2-30所示。（a）M圖（b）N圖（c）V圖圖2-30CD跨活荷載作用下排架內(nèi)力圖3.EF跨作用有屋面活荷載由于三跨廠房對稱性，EF跨作用有屋面活荷載的排架內(nèi)力與AB跨作用有屋面活荷載的內(nèi)力圖關于計算簡圖中心對稱。作內(nèi)力圖如圖2-31所示。(a)M圖（b）N圖（c）V圖圖2-31EF跨活荷載作用下排架內(nèi)力圖2.3.4吊車豎向荷載作用下排架內(nèi)力分析1.作用于A柱計算簡圖如下圖2-32所示。圖2-32吊車豎向荷載作用下排架計算簡圖排架水平桿件贅余力計算如下：由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖如下圖2-33所示。（a）M圖（b）N圖（c）V圖圖2-33作用于A柱時排架內(nèi)力圖2.作用于BC柱左計算簡圖如下圖2-34所示。圖2-34吊車豎向荷載作用下排架計算簡圖排架水平桿件贅余力計算如下： 由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖如下圖2-35所示。（a）M圖（b）N圖（c）V圖圖2-35作用于BC柱左時排架內(nèi)力圖3.作用于BC柱右計算簡圖如下圖2-36所示。圖2-36吊車豎向荷載作用下排架計算簡圖排架水平桿件贅余力計算如下：由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖如下圖2-37所示。（a）M圖]（b）N圖（c）V圖圖2-37作用于BC柱右時排架內(nèi)力圖4.作用于DE柱左由于三跨排架對稱，故作用于DE柱左與作用于BC柱右所產(chǎn)生的排架內(nèi)力關于計算簡圖中心對稱。作排架內(nèi)力圖如下圖2-38所示。（a）M圖（b）N圖（c）V圖圖2-38作用于DE柱左時排架內(nèi)力圖5.作用于DE柱右由于三跨排架對稱，故作用于DE柱右與作用于BC柱左所產(chǎn)生的排架內(nèi)力關于計算簡圖中心對稱。作排架內(nèi)力圖如下圖2-39所示。（a）M圖（b）N圖（c）V圖圖2-39作用于DE柱左時排架內(nèi)力圖6.作用于F柱由于三跨排架對稱，故作用于DE柱右與作用于BC柱左所產(chǎn)生的排架內(nèi)力關于計算簡圖中心對稱。作排架內(nèi)力圖如下圖2-40所示。（a）M圖（b）N圖（c）V圖圖2-40作用于DE柱右時排架內(nèi)力圖2.3.5吊車橫向水平荷載作用下排架內(nèi)力分析1.作用于AB跨（=16.23）當AB跨作用有吊車橫向水平荷載時，計算簡圖如圖2-41所示。圖2-41吊車橫向水平荷載作用下排架計算簡圖水平桿件贅余力計算如下：水平力作用在柱上與吊車梁頂面平齊的截面處，其中，，，，。則：由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖如下圖2-42所示。（a）M圖（b）V圖圖2-42作用于AB跨時排架內(nèi)力圖 2.作用于CD跨（=28.83）當CD跨作用有吊車橫向水平荷載時，計算簡圖如圖2-43所示。圖2-43吊車橫向水平荷載作用下排架計算簡圖水平桿件贅余力計算公式如下：，，；其中柱位移計算如下：(1)、如下圖2-44所示，其中，，，，，；圖2-44BC柱計算簡圖則：（2）如下圖2-45所示，其中，，，，，，；則：圖2-45BC柱計算簡圖水平桿件贅余力計算如下：由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖如下圖2-46所示。(a)M圖（b）V圖圖2-46作用于CD跨時排架內(nèi)力圖3.作用于EF跨（=16.23）由于三跨排架對稱性，故作用于EF跨與作用于AB跨所產(chǎn)生的排架內(nèi)力圖關于計算簡圖中心對稱。則作內(nèi)力圖如下圖2-47所示。（a）M圖（b）V圖圖2-47作用于EF跨時排架內(nèi)力圖2.3.6風荷載作用下排架內(nèi)力分析1.左風吹時排架受左風吹時計算簡圖如下圖2-48所示。圖2-48左風作用下排架計算簡圖將上圖2-48計算簡圖分解為圖2-49、2-50、2-51三個計算簡圖疊加，則：；；左圖2-49中贅余力計算公式如下：圖2-49風載作用下計算簡圖左圖2-50中贅余力計算公式如下：圖2-50風載作用下計算簡圖左圖2-51中贅余力計算公式如下：圖2-51風載作用下計算簡圖以上各式中位移求解如下：下圖2-52中，，，，；則：圖2-52A柱計算簡圖圖2-53上圖2-53中，，，，，，，，，，；則：由排架對稱性得：則圖2-50中： 則圖2-51中：則圖2-51中：則如計算簡圖2-48所示，受左風吹時排架水平桿件贅余力計算如下：由排架水平桿件贅余力可作出排架剪力、彎矩圖，則排架內(nèi)力圖如下圖2-54所示。（a）M圖（b）V圖圖2-54左風作用下排架內(nèi)力圖2.右風吹時由于三跨排架對稱性，故右風作用與左風作用時產(chǎn)生的排架內(nèi)力關于計算簡圖中心對稱，則作右風作用下排架內(nèi)力圖如圖2-55所示。（a）M圖（b）V圖圖2-55右風作用下排架內(nèi)力圖第四節(jié) 內(nèi)力組合首先選取控制截面，對單階柱，上柱控制截面為Ⅰ-Ⅰ截面，下柱為Ⅱ-Ⅱ及Ⅲ-Ⅲ截面； 對于二階柱，其控制截面較多。見下圖2-56為A柱、BC柱的控制截面示意圖。圖2-56A柱、BC柱的控制截面由偏心受壓正截面的M-N相關曲線（承載力曲線）可知，對大偏心受壓截面，當M不變，N越小或當N不變，M越大，則配筋量越多；對于小偏心受壓截面，當M不變，N越大或當N不變，M越大，則配筋量越多。因此，對于矩形、Ⅰ形截面排架柱，為了求得其能承受最不利內(nèi)力的最大配筋量，一般應考慮以下四種內(nèi)力組合：①、及相應的、；②、及相應的、；③、及相應的、；④、及相應的、；對于有吊車廠房，以上四種內(nèi)力組合分別由以下荷載組合確定：內(nèi)力組合①和②由【恒載+0.85（風荷載+其他活荷載）】；內(nèi)力組合③由【恒載+1.0（屋面荷載+吊車荷載）】；內(nèi)力組合④由【恒載+風荷載】；取A柱、BC柱進行內(nèi)力組合，由于三跨廠房對稱性，故DE柱、F柱與之相同。則A柱內(nèi)力組合見表2-2，BC柱內(nèi)力組合見表2-3及表2-4。表2-2A柱內(nèi)力組合表荷載類別恒載屋面活荷載吊車豎向荷載吊車橫向水平荷載風荷載作用在AB跨作用在CD跨作用在EF跨在A柱在BC柱左在BC柱右在DE柱左在DE柱右在F柱作用在AB跨作用在CD跨作用在EF跨左風右風序號截面123456789101112131415Ⅰ-ⅠM3.911.270.43-1.05-71.21-30.7821.89-18.4710.26-3.27±25.02±9.42±3.72-18.77-0.74N258.952.900419.1788.91000000000Ⅱ-ⅡM-21.29-9.320.43-1.05138.3713.6821.89-18.4710.26-3.27±25.02±9.42±3.72-18.77-0.74N312.152.900419.1788.91000000000Ⅲ-ⅢM13.87-0.771.362.44-17.17-53.5869.7-58.8132.67-10.41±12.5±29.9±11.8645.6850.37N348.952.900419.1788.91000000000V-4.24-1.03-0.12-0.4218.748.1-5.764.86-2.72.37±4.52±2.48±0.98-16.4810.52內(nèi)力組合+及相應的N、V-及相應的N、V及相應的M、V及相應的M、VⅠ-ⅠM1＋0.85×（2＋7＋9＋12＋15）39.71＋0.85×（4＋5＋8＋11＋14）-110.431.0×（2＋5＋8＋11）-109.521＋14-14.86N303.87615.19730.97258.9Ⅱ-ⅡM1＋0.85×（3＋5＋7＋11＋15）135.930.85×（2＋8＋10＋12＋14）-77.531.0×（2＋5＋7＋11）154.671＋14-40.06N668.39357.07784.17312.1Ⅲ-ⅢM1＋0.85×（4＋7＋9＋12＋15）171.280.85×（2＋6＋8＋12＋14）-68.791.0×（2＋5＋7＋12）93.641＋1564.24N348.9469.44820.97348.9V-4.958表2-3BC柱內(nèi)力統(tǒng)計表荷載類型恒載屋面活荷載吊車豎向荷載吊車橫向水平荷載風荷載作用在AB跨作用在CD跨作用在EF跨在A柱在BC柱左在BC柱右在DE柱左在DE柱右在F柱作用在AB跨作用在CD跨作用在EF跨左風右風序號截面123456789101112131415Ⅰ-ⅠM73.172.8413.072.84-5.8118.36-56.0-56.018.36-5.81±6.68±16.69±6.68-10.17-13.29N472.67070.56000000000000Ⅱ-ⅡM49.865.6915.555.69-11.6336.72-112.0-112.036.72-11.63±13.36±21.84±13.36-19.14-31.26N485.752.9270.56000000000000Ⅲ-ⅢM-59.82-18.1315.555.69-11.6336.72-112.0-112.036.72-11.63±13.36±21.84±13.36-19.14-31.26N729.4252.9270.56000000000000Ⅳ-ⅣM-54.48-17.6916.576.620.7851.36-141.49-141.4942.72-13.52±6.96±8.18±15.54-15.63-42.03N735.4252.9270.56000801.85193.160000000Ⅴ-ⅤM-14.61-17.6916.576.620.7851.36459.912.1742.72-13.52±6.96±8.18±15.54-15.63-42.03N788.5852.9270.56000801.85193.160000000Ⅵ-ⅥM5.42-16.0420.3710.147.31106.26349.29-66.5865.22-20.63±31.1±43.06±23.73-2.47-82.42N822.3352.9270.56088.91419.17801.85193.160000000Ⅶ-ⅦM-36.35-16.0420.3710.1-32.71-270.99349.29-66.5865.22-20.63±31.1±43.06±23.73-2.47-82.42N875.4952.9270.56088.91419.17801.85193.160000000Ⅷ-ⅧM19.05-11.4730.919.7296.02-119.143.27-283.89127.47-40.31±194.7±228.5±46.3933.96-194.2N938.952.9270.56088.91419.17801.85193.160000000V-6.75-0.55-1.27-1.16-15.51-18.336.8726.25-7.52.37±19.7±±2.73-4.3913.46表2-4BC柱內(nèi)力組合表荷載類型恒載屋面活荷載吊車豎向荷載吊車橫向水平荷載風荷載作用在AB跨作用在CD跨作用在EF跨在A柱在BC柱左在BC柱右在DE柱左在DE柱右在F柱作用在AB跨作用在CD跨作用在EF跨左風右風序號123456789101112131415組合+及相應的N、V-及相應的N、V及相應的M、V及相應的M、VⅠ-ⅠM1＋0.85×(3＋6＋9＋13＋12)112.441＋0.85×(5＋7＋12＋15)-47.911＋1.0×(3＋6＋9＋13)129.641＋1586.46N429.65472.2542.76369.67Ⅱ-ⅡM1＋0.85×(3＋6＋9＋13＋14)153.131＋0.85×(5＋7＋12＋15)-119.961＋1.0×(3＋6＋9＋13)152.211＋1430.72N545.68530.47556.26485.7Ⅲ-ⅢM1＋0.85×(3＋6＋9＋13＋14)10.911＋0.85×(2＋5＋7＋12＋15)-244.821＋1.0×(3＋5＋7＋12)-212.81＋15-91.08N789.4774.4799.98729.42Ⅳ-ⅣM1＋0.85×(3＋6＋9＋13＋14)38.631＋0.85×(2＋8＋10＋12＋15)-299.411＋1.0×(3＋7＋10＋12)-266.341＋15-96.51N795.4944.591607.83735.42Ⅴ-ⅤM1＋0.85×(3＋6＋7＋11＋14)426.671＋0.85×(2＋8＋10＋12＋15)-128.931＋1.0×(3＋6＋7＋11)504.551＋15-56.64N1530.13997.751660.99788.58Ⅵ-ⅥM1＋0.85×(3＋6＋7＋12＋14)444.451＋0.85×(2＋8＋10＋12＋15)-305.691＋1.0×(3＋6＋7＋12)524.41＋15-77.0N1920.171031.52113.91822.33Ⅶ-ⅦM1＋0.85×(3＋7＋9＋12＋14)367.81＋0.85×(2＋6＋8＋12＋15)-560.271＋1.0×(3＋6＋7＋12)105.381＋15-118.77N1617.041381.552167.07875.49Ⅷ-ⅧM1＋0.85×(3＋5＋9＋11＋14)429.631＋0.85×(2＋6＋8＋12＋15)-895.361＋1.0×(3＋6＋7＋12)-502.031＋15-175.12N1074.451504.362230.48938.9V-47.8841.2746.196.71第五節(jié) 柱的設計2.5.1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的軸壓力為：A柱：上柱：下柱：經(jīng)比較，A柱的所有，所以A柱組合后的內(nèi)力值均為大偏心受壓。對于大偏心受壓對稱配筋的柱，在相差不多時，N越小越不利；N相差不多時，越大越不利。由此可以確定A柱最不利內(nèi)力為：Ⅰ-Ⅰ：；Ⅱ-Ⅱ：BC柱：上柱：中柱：下柱：經(jīng)比較，BC柱的所有N中只有2組內(nèi)力組合，為小偏心受壓，其他均為大偏心受壓。對于大偏心受壓對稱配筋的柱，在相差不多時，N越小越不利；N相差不多時，越大越不利；對小偏心受壓對稱配筋的柱，在N相差不多時，越大越不利；在相差不多時，N越大越不利。由此可以確定BC柱的最不利內(nèi)力為：Ⅳ-Ⅳ：；Ⅴ-Ⅴ：；Ⅷ-Ⅷ：；Ⅷ-Ⅷ：；2.5.2縱向受力鋼筋的計算表2-5縱向受力鋼筋計算表柱截面項目A柱B柱Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅣ-ⅣⅤ-ⅤⅧ-ⅧⅧ-Ⅷ/（）-110.43171.28-299.41504.55-895.36-502.03/615.19348.9944.591660.991504.362230.48180491317304595225202720304040200518337334635266.08.38.319＞5＞1510.4＞5＜1514.7＞5＜156.6＞5＜156.9＞5＜156.9＞5＜151.55＞1取1.03.03>1取1.01.89＞1取1.01.61＞1取1.01.21＞1取1.00.810.961.01.01.01.01.01.451.111.261.081.061.15450.0935.0684.6770.71233.1864.8129＞73＜取80159＞279＞382.1＞＞864.2994（4）762（3）1231（4）342（4）2510（5）60（6）實用鋼筋/（）420125662018844251964425196462529456252945配筋率/%0.790.890.650.440.970.971.571.771.310.871.931.93注：（1）、，則：；（2）、Ⅰ形柱小偏心受壓，求解如下：（3）、（4）、（5）、（6）、矩形截面：，（7）、T形截面：，2.5.3箍筋的計算A柱柱底剪力最大值僅10.22,取剪跨比，則：BC柱柱底剪力最大值為47.88，取剪跨比為，則：遠遠大于柱底剪力值（還未考慮軸向壓力對斜截面受剪的有利影響），所以排架柱的箍筋按構造配置為，加密區(qū)取為，加密區(qū)范圍（此處按抗震要求配置）。2.5.4平面外軸心受壓承載力驗算1.A柱上柱：，查表得大于A柱上所有軸力；下柱：，，查表得大于A柱下柱所有軸力；所以A柱在彎矩平面外受壓承載力滿足要求。2.BC柱上柱：，查表得大于BC柱上柱所有軸力；中柱：，查得大于BC柱中柱所有軸力；下柱：，查得大于BC柱下柱所有軸力；所以BC柱彎矩作用平面外軸心受壓承載力滿足要求。2.5.5牛腿的設計1.A柱根據(jù)牛腿的構造要求，初步確定牛腿的尺寸，如圖2-57所示。其中：，，，，，牛腿截面尺寸的驗算則：圖2-57牛腿尺寸示意圖 故牛腿截面高度滿足要求。②牛腿頂面的局部受壓驗算取吊車梁的墊板尺寸為400340，則：故牛腿頂面的局部受壓滿足要求。③牛腿縱向受拉鋼筋的計算因為，則：選取416（=804），取則：④牛腿的箍筋牛腿的水平箍筋選用，牛腿的范圍內(nèi)有箍筋的總截面面積為：故箍筋的設置滿足構造要求；牛腿的，可不設彎起鋼筋。2.BC柱根據(jù)牛腿的構造要求，初步確定BC柱上4個牛腿的尺寸。（1）承載中跨圍護墻的牛腿設計該牛腿尺寸如左圖2-58所示，其中：，，，，；牛腿頂面無水平力，即，圖2-58牛腿尺寸示意圖故牛腿截面高度滿足要求。因為，取，則：選取414（）；則：牛腿的水平箍筋選用，牛腿的范圍內(nèi)有箍筋的總截面面積為：故箍筋的設置滿足構造要求；牛腿的，可不設彎起鋼筋。 （2）承載邊跨屋架的牛腿設計該牛腿尺寸如左圖2-59所示，其中：，，，，； 圖2-59牛腿尺寸示意圖則： 故牛腿截面高度滿足要求。取屋架的點半尺寸為500120，則：故故牛腿頂面的局部受壓滿足要求。因為，取，則：選取414（）；則：牛腿的水平箍筋選用，牛腿的范圍內(nèi)有箍筋的總截面面積為：故箍筋的設置滿足構造要求；牛腿的，可不設彎起鋼筋。（3）承載邊跨屋架的牛腿設計該牛腿尺寸如右圖2-60所示，其中：，，，，；則：圖2-60牛腿尺寸示意圖故牛腿截面高度滿足要求。取屋架的點半尺寸為500340，則：故故牛腿頂面的局部受壓滿足要求。因為，取，則：選取420（）；則：牛腿的水平箍筋選用，牛腿的范圍內(nèi)有箍筋的總截面面積為：故箍筋的設置滿足構造要求；牛腿的，可不設彎起鋼筋。（4）承載邊跨屋架的牛腿設計該牛腿尺寸如右圖2-61所示，其中：，，，，；圖2-61牛腿尺寸示意圖則：故牛腿截面高度滿足要求。取屋架的點半尺寸為500340，則： 故故牛腿頂面的局部受壓滿足要求。因為，取，則：選取420（）；則：牛腿的水平箍筋選用，牛腿的范圍內(nèi)有箍筋的總截面面積為：故箍筋的設置滿足構造要求；牛腿的，可不設彎起鋼筋。2.5.6使用階段柱的裂縫寬度的驗算由《混凝土規(guī)范》知，排架柱的裂縫控制等級為三級，按荷載效應的標準組合并考慮長期作用影響計算的最大裂縫寬度。各柱截面的時才須進行裂縫寬度驗算，則可判斷出A柱的Ⅲ-Ⅲ截面，BC柱的Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ截面須進行裂縫寬度驗算。驗算過程見表2-6，由表可知，使用階段柱的裂縫寬度符合要求。表2-6柱裂縫寬度驗算表截面項目A柱Ⅲ-Ⅲ截面BC柱Ⅲ-Ⅲ截面BC柱Ⅳ-Ⅳ截面/（）131.75-188.32-230.32/268.38595.69726.6149131631719＞1417.6＞1417.6＞141.141.1371.1379206196200.590063643243276.3131.3161.10.010.01310.0131-0.42＜0.2取0.20.430.550.037＜0.30.12＜0.30.20＜0.3注：（1）內(nèi)力的標注值僅是取設計值除以1.3；（2）已知：，，，；2.5.7柱的吊裝驗算1.對A柱進行吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，起吊時，混凝土達到設計強度的100%。計算簡圖如右圖2-62所示。考慮動力系數(shù)，各段柱自重線荷載設計值為：上柱：牛腿：下柱：則：由，求得：圖2-62A柱吊裝示意圖 又：，令則：下柱段最大彎矩發(fā)生在處，則：（1）上柱配筋驗算上柱配筋：（420）受彎承載力驗算裂縫寬度驗算故上柱配筋滿足要求。（2）下柱配筋驗算下柱配筋：（620）受彎承載力驗算裂縫寬度驗算由表Ⅵ知，取故下柱配筋滿足要求。2.對BC柱進行吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，起吊時，混凝土達到設計強度的100%。計算簡圖如右圖2-63所示。考慮動力系數(shù)，各段柱自重線荷載設計值為：彎矩計算如下：圖2-62BC柱吊裝示意圖由：求得：又：；令：下柱最大彎矩發(fā)生在處則：（1）上柱配筋驗算上柱配筋：（425）受彎承載力驗算裂縫寬度驗算由表Ⅵ知：故上柱配筋滿足要求。（2）中柱配筋驗算中柱配筋：（425）受彎承載力驗算 裂縫寬度驗算 故取故中柱配筋滿足要求。（3）下柱配筋驗算下柱配筋：（625）受彎承載力驗算裂縫寬度驗算取故下柱配筋滿足要求。2.5.8抗風柱設計1.抗風柱配筋由于抗風柱只承受自重及外側圍護墻傳遞而來的風荷載，兩者均較小，故抗風柱可按構造要求配筋，即：單側配筋率，總配筋率。則抗風柱配筋如下：對邊跨抗風柱：上柱：320（）上柱：520（）對中跨抗風柱：上柱：322（）上柱：522（）抗風柱箍筋采用，加密區(qū)采用。2.邊跨抗風柱吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設在變截面下部一米處，起吊時，混凝土達到設計強度的100%。計算簡圖如右圖2-64所示?？紤]動力系數(shù)，各段柱自重線荷載設計值為：上柱：下柱：圖2-64抗風柱吊裝示意圖則：由，求得：又：，令則：下柱段最大彎矩發(fā)生在處，則：（1）上柱配筋驗算上柱配筋：（320）受彎承載力驗算裂縫寬度驗算故取故上柱配筋滿足要求。（2）下柱配筋驗算下柱配筋：（520）受彎承載力驗算裂縫寬度驗算故下柱配筋滿足要求。3.中跨抗風柱吊裝驗算同理對中跨抗風柱進行吊裝驗算，結果表明中跨抗風柱滿足吊裝過程中強度要求。第六節(jié) 基礎設計基礎混凝土采用:，；鋼筋采用,；墊層采用素混凝土，厚100mm。2.6.1A柱基礎設計由基礎梁傳至基礎頂面的荷載計算：如右圖2-65所示基礎梁b×h=250mm×450mm；圍護墻為240mm雙面抹灰磚墻，墻上開有上下兩層鋼窗，上窗：，下窗：；鋼窗自重取為0.45；雙面抹灰磚墻自重為5.24；墻重：鋼窗重：基礎梁重：圖2-65基礎剖面圖合計：則：基礎梁傳至基礎頂面的荷載設計值為：基礎頂面的最不利內(nèi)力（設計值）有以下幾組：Ⅰ：；Ⅱ：；Ⅲ：；基礎受力情況見下圖2-66。圖2-66A柱基礎受力圖圖2-67A柱基礎