單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)1

1、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目 錄一、設(shè)計(jì)方案和主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件選用3二、計(jì)算簡圖及柱截面尺寸確定5三、荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算7四、排架內(nèi)力分析10五、內(nèi)力組合19六、柱截面設(shè)計(jì)25七、牛腿設(shè)計(jì)29八、柱的吊裝驗(yàn)算32九、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)35一、設(shè)計(jì)方案和主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件選用 1.1 工程概況某廠裝配車間為一單跨鋼筋混凝土廠房，跨度為18+24米，長度為108米，軌頂標(biāo)高為12.0米，廠房設(shè)有天窗，采用兩臺30t/5t中級工作制吊車。屋面防水層采用聚氨酯防水膠，維護(hù)墻采用240mm厚雙面清水墻，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(jì)資料 自然條件：基本風(fēng)壓值

2、為。 地質(zhì)條件：自然地坪下0.5m內(nèi)為填土，填土下層4m內(nèi)為中砂（承載力設(shè)計(jì)值為250 kN/m2）；底下水位-4.5，無腐蝕性。1.3 廠房平面圖和剖面圖 1.4 廠房標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用情況 1.4.1 屋面板 采用1.5X6m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板，板自重（包括嵌縫在內(nèi)）標(biāo) 準(zhǔn)值為1.4kN/m2。 1.4.2 天溝板 天溝板自重標(biāo)準(zhǔn)值為17.4KN/塊（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自重荷載標(biāo)準(zhǔn) 值為27KN。 1.4.3 屋架 采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土折線型屋架，自重標(biāo)準(zhǔn)值為132.5KN/榀。 1.4.4 屋架支撐 屋架支撐的自重標(biāo)準(zhǔn)值為0.05kN/m

3、2 1.4.5 吊車梁 吊車梁為先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土吊車梁，吊車梁的高度為 1200mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值為45N/根。軌道及零件重標(biāo)準(zhǔn)值為1kN/m， 軌道及墊層高度為200mm。 1.4.6 連續(xù)梁及過梁 均為矩形截面，尺寸詳見圖集。 1.4.7 基礎(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 1.5.1柱 混凝土：采用C20C30； 鋼筋：縱筋級，箍筋I(lǐng)級。 1.5.2 基礎(chǔ) 混凝土：采用C20； 鋼筋：采用HRB335級鋼。 1.5.3 屋面做法 大型屋面板上抹20厚1：3水泥砂漿找平層，在找平層上做2.5mm 厚聚氨酯防

4、水層。 1.6 屋面或則在標(biāo)準(zhǔn)值的取值 1.7 相關(guān)建筑材料的基本數(shù)據(jù) 鋼筋混凝土容重 水泥砂漿容重 石灰水泥混合砂漿容重 240厚雙面清水墻 4.56 kN/m2 鋼門窗自重 0.45 kN/m2 聚氨酯防水層自重 找平層自重 圖1.1 建筑剖面圖二、計(jì)算簡圖及柱截面尺寸確定 2.1 計(jì)算上柱高及柱全高 根據(jù)任務(wù)書的建筑剖面圖： 上柱高=柱頂標(biāo)高-軌頂標(biāo)高+軌道構(gòu)造高度+吊車梁高 =12.4-10+1.2+0.2=3.8m 全柱高H=柱頂標(biāo)高基頂標(biāo)高=12.4-（-0.5）=12.9m 下柱高=H-=12.9-3.8=9.1m = /H=3.8/12.9=0.295 2.2 初步確定柱截面尺

5、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2.1。表2.1 柱截面尺寸及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù) 柱號截面尺寸/面積/慣性矩/自重/ A，C 上柱矩4004001.610521.31084.0 下柱 I400900100150 1.875105 195.381084.69B 上柱矩4006002.4105721086.0 下柱 I4001000100150 1.975105 256.341084.94驗(yàn)算初步確定的截面尺寸對下柱截面寬度對于下柱截面高度，有吊車時無吊車時排架計(jì)算單元和計(jì)算簡圖如下圖所示。圖2.1 計(jì)算單元和計(jì)算簡圖三、荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 3.1

6、恒載 3.1.1 屋蓋結(jié)構(gòu)自重2.5mm厚聚氨酯防水層 20m厚1：3水泥砂漿找平層 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板（包括灌縫） 屋蓋支撐 天溝板 1.2×17.4=20.88kN天窗 1.2×36=43.2kN屋架自重 1.2×106=127.2kNG1=2.58×6×12+20.88+43.2+127.2×0.5=313.44kN 3.1.2 柱自重A、C柱上柱 G4A= G4C =1.2×4×3.8=18.24kN 下柱 G5A= G5C =1.2×4.69×9.1=51.21kN =0 B柱 上柱

7、G4B=1.2×6×3.8=27.36kN 下柱 G5B=1.2×4.94×9.1=53.94kN =0 3.1.3 吊車梁及軌道自重 G3=1.2×（44.2kN+6m×1kN/m）=60.24kN =300mm =750mm各項(xiàng)恒荷載作用位置如圖3.1所示。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 由荷載規(guī)范可知，不上人屋面均不活荷載為0.4 KN/m2，不大于基本雪壓，屋面活荷載在每側(cè)柱頂產(chǎn)生的壓力為的作用位置與作用位置相同，如圖3.1所示。 3.3 風(fēng)荷載 某地區(qū)的基本風(fēng)壓，對按柱頂標(biāo)高12.4m考慮，

8、查規(guī)范得，對按天窗檐口標(biāo)高14.3考慮，查規(guī)范得。屋頂標(biāo)高15.99m考慮，查規(guī)范得。天窗標(biāo)高19.86m考慮，查規(guī)范得。風(fēng)載體型系數(shù)的分布如圖下 圖3.2 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)算簡圖則作用于排架計(jì)算簡圖(圖3.2）上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： 3.4 吊車荷載表3.1 吊車參數(shù)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） 20/5 225 77.2 5600 4400 202 60根據(jù)B與K及支座反力影響線，可求得圖3.3 吊車荷載作用下支座反力影響線3.4.1 吊車豎向荷載由公式求得吊車豎向荷載設(shè)計(jì)值為： =1.4×2

9、02×（1+0.267+0.8+0.067）=603.5KN=750800÷2=350mm3.4.2 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：作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載設(shè)計(jì)值為： 其作用點(diǎn)到柱頂?shù)木嚯x y=四、排架內(nèi)力分析 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)計(jì)算，見表4.1。表4.1 柱剪力分配系數(shù)柱別A、C 柱B 柱在G1作用下： 對A、C柱，已知由規(guī)范公式：2.122因此，在共同作用（即在G1作用下）柱頂不動鉸支承的反力圖4.1 恒載作用下排架內(nèi)力圖 4.2 在屋面活荷載作用

10、下排架內(nèi)力分析4.2.1 AB跨作用屋面活荷載 排架計(jì)算簡圖如圖2.1所示，其中Q1=40.32KN，它在柱頂及變階處引引起的力矩為： 對A柱，=2.122，=1.132 對B柱，=1.721則排架柱頂不動鉸支座總反力為： 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 圖4.2 AB跨作用屋面活荷載時排架內(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4.3 BC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

11、內(nèi)力分析 4.3.1 Dmax作用在A柱 A柱： B柱： 對A柱 對B柱 ( )( ) 排架各柱頂剪力分別為：( )( )( ) 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 作用A柱時排架內(nèi)力圖4.3.2 作用在B柱左 柱頂不動鉸支座反力，及總反力分別為：( )( )( ) 各柱頂剪力分別為：( )( )( )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 作用B柱左時排架內(nèi)力圖 4.3.3 Dmax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(jì)算與作用于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4.6 作用

12、B柱右時排架內(nèi)力圖 4.3.4 作用于C柱 同理，將作用于A柱情況的A，C柱內(nèi)力對換，并注意改變符號，可求得各柱的內(nèi)力，如圖4.7所示。 圖4.7 作用C柱時排架內(nèi)力圖 4.3.5 Tmax作用在AB跨柱 對A柱 a=（3.8-1.2）/3.8=0.632 對A柱，則 對B柱，則 排架柱頂總反力R為： 各柱頂剪力為：Tmax作用在AB跨的M圖、N圖如圖4.8所示。 圖4.8 Tmax作用于AB跨時排架內(nèi)力圖4.3.6 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(jì)算與作用AB跨情況相同，僅需將A柱與C柱的內(nèi)力對換，如圖4.9所示。圖4.9 Tmax作用于BC跨時排架內(nèi)力圖 4.

13、4 風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析 4.4.1 左吹風(fēng)時 對A、C柱 各柱頂剪力分別為: 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)時排架內(nèi)力圖 4.4.2 右吹風(fēng)時 計(jì)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。 圖4.11 右吹風(fēng)時排架內(nèi)力圖五、內(nèi)力組合 內(nèi)力組合按式（2.5.19）式（2.5.21）進(jìn)行。除及相應(yīng)的M和N一項(xiàng)外，其他三項(xiàng)均按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利內(nèi)力值；對于及相應(yīng)的M和N一項(xiàng)，和截面均按（）求得最不利內(nèi)力值，而截面則是按式（2.5.21）即（）求得最不利內(nèi)力。 對柱進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)

14、算時，內(nèi)力采用標(biāo)準(zhǔn)值。50表5.1 柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表柱號及正向內(nèi)力荷載類別 恒載屋面活載吊車豎向荷載吊車水平荷載風(fēng)荷載 AB跨 BC跨Dmax在柱Dmax在B柱左Dmax在B柱右Dmax在柱Tmax在AB跨Tmax在BC跨左風(fēng)右風(fēng)序號M 15.86 0.526 2.242 -57.49 -61.6 43.74 -2.66 ±9.11 ±29.6 52.99 -70.26N 331.68 40.32 0 0 0 0 0 0 0 0 0M -49.17 -12.1 2.74 123.56 -7.82 43.74 -2.66 ±9.11 ±29.6 52.9

15、9 -70.26N 391.92 50.4 0 603.5 179.26 0 0 0 0 0 0M 25.91 -4.8 9.29 -14.13 -153.33 148.5 -9.03 ±149.88 ±100.49 246.45 -354.39N 443.13 50.4 0 603.5 179.26 0 0 0 0 0 0 8.27 0.8 0.72 -15.18 -16.27 11.55 -0.71 ±15.47 ±7.79 44.57 40.2注：單位()，單位，單位。表5.2 柱內(nèi)力組合表截面+Mmax及相應(yīng)的N,V-Mmax及相應(yīng)的N,VNma

16、x及相應(yīng)的M,VNmin及相應(yīng)的M,VMK, NK備注M+0.9+0.9(+)+125.7+0.90.8(+)+0.9+-117.8+0.9+0.954.04+0.9+0.9(+)+125.2491.33N377.04331.68377.04331.68276.4M+0.9+0.8(+)+0.9+145.42+0.9+0.8(+)+0.9+-154.8+0.9×62.03+0.90.9(+)+-138.53N826.44566.35935.07391.92M+0.9+0.8×（+）+0.9+474.21+0.9+0.8(+)+0.9+-537.1+0.9×13.1

17、9+0.9+0.9(+)+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注：單位()，單位，單位。表5.3 B柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表柱號及正向內(nèi)力荷載類別恒載屋面活載吊車豎向荷載吊車水平荷載風(fēng)荷載作用在跨作用在跨作用在柱作用在B柱左作用在B柱右作用在柱作用在跨作用在BC跨左風(fēng)右風(fēng) 序號M 0 -7.86 7.86 54.87 105.34 -105.34 -54.87 ±19.29 &#

18、177;19.29 132.54 -132.54N 654.24 50.4 50.4 0 0 0 0 0 0 0 0M 0 -7.86 7.86 -79.58 -347.29 347.2 79.58 ±19.29 ±19.29 132.54 -132.54N 774.72 50.4 50.4 179.26 603.5 603.5 179.26 0 0 0 0M 0 -8.46 8.46 51.83 -95.04 95.04 -51 .83 449.95 -449.95N 828.66 50.4 50.4 179.26 603.5 603.5 179.26 0 0 0 0 0

19、 -0.073 0.073 14.44 27.72 -27.72 -14.44 34.88 -34.88注：單位()，單位，單位。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)的M,VNmin及相應(yīng)的M,VMK, NK備注M+0.9+0.9(+)+ 227.31+0.9+0.9(+)+-227.31+0.7+0.9(+) +171.29+0.90.9(+)+ 210.04N699.6699.6724.8654.24M+0.9+0.9(+) + 423.29+0.9+0.9(+)+-423.29+0.8× (+)0+0.90.9+134.91

20、N 1308.921308.921740.32774.724M+0.9+0.8×（+）+0.9+667.73+0.9+0.8(+)+0.9+-667.73+0.8× (+)0+0.9(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：單位()，單位，單位六、柱截面設(shè)計(jì) 6.1 A柱的截面設(shè)計(jì)6.1.1 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 1

21、-1M125.24 377.59 360 397.59 1 7.6 400 0.96 1.22N331.68 3-3M474.21 540.32 860 570.32 1 9.1 900 1.05 1.12N877.65M-537.1 869.7 860 899.7 1 9.1 900 1.05 1.07N617.56注 1. 2. 截面 內(nèi)力組 eO 九o e 邑 o 丘 (2 叮 M(hN·m) 一1463 33 365 53 059 7800 400 0955 1896 11 N(kN) 4428 M 一7677 216 365 236 1 7800 400 0955 1341

22、 N 35558 M 31854 679 765 706 1 19助0 800 0903 1364 33 N 4691 M 4412 468 765 461 1 9300 800 1000 1127 N 9426 3. 表6.2 柱在排架平面內(nèi)的配筋計(jì)算 截面 內(nèi)力組 x 偏心情況計(jì)算實(shí)配 1-1M125.24 397.59 1.22 645.1 58 198 大偏壓 1070.1322（1140）N331.68 3-3M474.21 570.32 1.12 1048.8 139.7 473 大偏壓 1320422（1520）N877.65M-537.1 899.7 1.07 1372.7 1

23、08 473 大偏壓 1597.3522（1900）N617.56綜上所述:下柱截面選用522（1900） 6.1.2 柱在排架平面外的承載力驗(yàn)算 上柱，Nmax =331.68kN,考慮吊車荷載時，按規(guī)范有 由規(guī)范知 下柱Nmax=877.65,當(dāng)考慮吊車荷載時，按規(guī)范有 故承載力滿足要求。6.1.3 裂縫寬度驗(yàn)算；構(gòu)件受力特征系數(shù)；混凝土保護(hù)層厚度取25mm。驗(yàn)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(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91.33341.81276.4679.6330.45030.0140.0211.11523.4491

24、300.523292.75704.7191.1105.73=0.610.5110.210.3 滿足要求0.070.3滿足要求 6.1.4 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8200箍筋。 6.2 B柱截面設(shè)計(jì) 6.2.1上柱配筋計(jì)算由內(nèi)力組合表可見，上柱截面有四組內(nèi)力，取h060040560mm，附加彎矩ea=20mm（等于600300），四組內(nèi)力都為大偏心，取偏心矩較大的的一組即：M=227.31 N=699.6吊車廠房排架方向上柱的計(jì)算長度 =2X3.8m=7.6m。eo=M/N=227.31/699.6=325mm,ei=e0+e

25、a=325+20=345mm 由=7600mm/600mm=12.67>5，故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)=2.453>1.0 取=1.0.=1.023,取= =1.186= ，取x=2as'進(jìn)行計(jì)算 選3 20 As=942mm2 則，滿足要求垂直于排架方向柱的計(jì)算長度=1.25X3.8m=4.75m，則 =滿足彎矩作用平面外的承載力要求。 6.2.2 下柱的配筋計(jì)算 取，與上柱分析方法類似，選擇下列兩組不利內(nèi)力： M=667.73kN*m M=554.37kN*m N=1437.61kN N=828.66kN（1） 按M=667.73kN*m，N=1437.6kN計(jì)算下柱計(jì)算長

26、度lo=1.0 Hc=9.1m,附加偏心距ea=1000/30=33mm(>20mm)B=100mm, bf'=400mm, hf'=150mm Eo=M/N= 故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)，取2=1.0=故為大偏心受壓。 x= =1238mm2（2）按M=554.37kN*m,N=828.66kN 計(jì)算方法與上述相同，計(jì)算過程從路，As=As'=930mm2 綜合上述計(jì)算結(jié)果，下柱截面選用4 20(As=1256mm2)6.2.3 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。6.2.4 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

27、，上下柱均選用 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=400mm，牛腿截面高度=600mm, =565mm。 圖7.1 牛腿尺寸簡圖  7.1.1 牛腿截面高度驗(yàn)算 =0.65, ，(牛腿頂面無水平荷載), ，取，按下式確定： 則： 故牛腿截面高度滿足要求。 7.1.2 牛腿配筋計(jì)算由于, 因而該牛腿可按構(gòu)造要求配筋。根據(jù)構(gòu)造要求，實(shí)際縱向鋼筋取416由于，則可以不設(shè)置彎起鋼筋，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)小于承受的受拉縱筋總面積的。箍筋為8100。 7.1

28、.3 牛腿局部承壓驗(yàn)算設(shè)墊板尺寸為400×400mm,局部壓力標(biāo)準(zhǔn)值：故局部壓應(yīng)力滿足要求。 7.2 B柱牛腿設(shè)計(jì)對于B柱牛腿根據(jù)吊車梁支承位置，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， 圖7.2 牛腿尺寸簡圖 7.2.1 牛腿截面高度驗(yàn)算 其中 a=250mm+20mm=270，F(xiàn)tk按下式確定： 故牛腿截面高度滿足要求 7.2.2 牛腿配筋計(jì)算As=minbh=0.002×400×1050=840mm2按840mm2配筋，選用4 18（As=1017mm2），水平箍筋選用8100.八、

29、柱的吊裝驗(yàn)算8.1 A柱的吊裝驗(yàn)算 8.1.1 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,取,則柱吊裝時總長度為3.8+9.1+0.85=13.75m，計(jì)算簡圖如圖8.1所示。圖8.1 柱吊裝計(jì)算簡圖 8.1.2 內(nèi)力計(jì)算 柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載（應(yīng)考慮動力系數(shù)），即 在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為： 由得:RA=M3= RAx-令 得,則下柱段最大彎矩為： 柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗(yàn)算過程見表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 52.49（39.25） 73.63（54.54）90.43>

30、;0.9X52.49=47.24556>0.9X73.63=66.27 133.04 48.89 0.26-0.48<0.2，取0.2 0.16<0.2 (滿足要求)0.03<0.2 （滿足要求）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，取，則柱吊裝時總長度為3.8m+9.1m+0.95m=13.85m，計(jì)算簡圖如圖8.2所示。圖8.2柱吊裝計(jì)算簡圖 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 在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為： 由得： 令，得，則下柱段最大彎矩為：柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗(yàn)

31、算過程見表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 88.1（65.26） 153.5（113.7）147>0.9×88.1=79.29346.7>0.9×153.5=138.2 142.3 108.4 -0.048<0.2，取0.20.173<0.2取0.20.07<0.2(滿足要求)0.037<0.2（滿足要求）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，對于6m柱距的單層多跨廠房，其地基承載力特征值，吊車起重量，廠房跨度，設(shè)計(jì)等級為丙級時，可不做地基變形驗(yàn)算。本設(shè)計(jì)滿則上述要求，故不

32、需做地基變形計(jì)算。 基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級采用C20，下設(shè)100mm厚C10的素混凝土墊層。 9.1 A柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.1.1 作用與基礎(chǔ)頂面上的荷載計(jì)算 作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載包括柱底（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中的截面選取，見表9.1，其中內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合值用于地基承載力驗(yàn)算，基本組合值用于受沖切承載力驗(yàn)算和底板配筋計(jì)算，內(nèi)力的正號規(guī)定見圖9.1。表9.1 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的不利內(nèi)力組別 荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合 第一組474.21877.6558.95314.81679.643.09 第二組 -537.1 617.56-53.39-380.36493.8

33、7-36.12 第三組 13.19 986.28-5.3912.51757.24-2.87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(shí)心磚墻（），鋼門窗（），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厚磚墻鋼門窗 基礎(chǔ)梁 距基礎(chǔ)形心的偏心距為： 9.1.2基礎(chǔ)尺寸及埋置深度 9.1.2.1 按構(gòu)造要求擬定高度h柱的插入深度，取， 由杯底厚度應(yīng)大于200mm，取，則 h=850mm+250mm+50mm=1150mm。基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-0.500

34、m，故基礎(chǔ)埋置深度d為： d=h+0.5m=1.15m+0.7m=1.850m杯壁厚度，取325mm，基礎(chǔ)邊緣高度取350mm，臺階高度取400mm。 9.1.2.2 擬定基礎(chǔ)底面尺寸 取 9.1.2.3 計(jì)算基底壓力及驗(yàn)算地基承載力 基底壓力按式（2.7.3）計(jì)算，結(jié)果見表9.2；按式（2.7.8）驗(yàn)算地基承載力，其中1.2fa=1.2×180kN/m2=216kN/m2,驗(yàn)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(jì)算及地基承載力驗(yàn)算表 類別 第一組 第二組 第三組 341.81 679.6 43.09 -380.56 493.87 -36.12 12.

35、51 757.24 -2.891538.221352.491615.86 205.64-607.80-176.53 128.2485.39 157.2330.61130.6093.82106.8<180128.2<21693.7<180157.2<216112.2<180130.6<2169.1.3 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算這時應(yīng)采用基底凈反力設(shè)計(jì)值和可按式（2.7.3）計(jì)算，結(jié)果見表9.3。對于第二組內(nèi)力，按式（2.7.3）計(jì)算時，故對該組內(nèi)力應(yīng)按式（2.7.7）計(jì)算基底凈反力，即： 表9.3 基礎(chǔ)底面凈反力設(shè)計(jì)值計(jì)算表 類別 第一組 第二組 第三組 474.21 8

36、77.65 58.95 -537.1 617.56 -53.39 13.19 986.28 -5.39 1268.631008.541377.26 319.14-821.36-215.87121.34 54.86157.480118.1373.15e=a=由式（2.7.7）得： 因臺階高度與臺階寬度相等（均為400mm），所以只需驗(yàn)算變階處的受沖切承載力。變階處受沖切承載力計(jì)算簡圖如圖9.2所示，變階處截面有效高度。 因?yàn)?，故A按下式 計(jì)算，即：由式（2.7.10）得： ，因?yàn)?，故取，由式?.7.11）得：h=750mm<800mm,取，則由式（2.7.9）得： 故基礎(chǔ)高度滿足要求。

37、9.1.4 基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算 9.1.4.1柱邊及變階處基底反力計(jì)算基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算時長邊和短邊方向的計(jì)算截面如圖9.2所示。三組不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值在柱邊及變階處的地基凈反力計(jì)算見表2.10.11.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2.10.20；用表列公式計(jì)算第2組內(nèi)力產(chǎn)生的和 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。圖9.2 變階處的沖切破壞截面及基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算截面 9.1.4.2 柱邊及變階處彎矩計(jì)算 表9.4 柱邊及變階處基底凈反力計(jì)算 公式 第一組 第二組 第三組 95.58 9

38、1.32 100.70 102.23 107.91 105.20 108.46 123.46 109.42 111.79 131.76 111.67 88.1 77.8 95.64 9.1.4.3 配筋計(jì)算基礎(chǔ)底面受力鋼筋采用HPB235級。長邊方向鋼筋面積為：As=M/0.9h0fy=381.80×106/0.9×(1150-45)×210=1828mm2As=M/0.9h0fy=443.17×106/0.9×(750-45)×210=3326mm2選用2090（As=3770mm2） 基礎(chǔ)底板短邊方向鋼筋面積為： As=M/0.9

39、(h0-d)fy=363.18×106/0.9×(1150-45-10)×210=1755mm2 As=M/0.9(h0-d)fy=222.65×106/0.9×(750-45-10)×210=1695mm2 選用1490（As=1847mm2） 基礎(chǔ)底板配筋圖見圖9.3，由于，所以杯壁不需要配筋。圖9.3 基礎(chǔ)底板配筋圖9.2 B柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 9.2.1 作用與基礎(chǔ)頂面上的荷載計(jì)算作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載為柱底（截面）傳給基礎(chǔ)的M，N，V，可由表5.4中的截面選取，見表9.5。其中內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)組合值用于地基承載力驗(yàn)算，基本組合值用于受沖切承

40、載力驗(yàn)算和底板配筋計(jì)算， 表9.5 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的不利內(nèi)力組別 荷載效應(yīng)基本組合 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合第一組667.731437.6136.6476.951125.5126.14 第二組 -667.731437.61-36.6-476.951125.5-26.14 第三組01794.26001380.260圖9.4 基礎(chǔ)荷載示意圖 9.2.2 基礎(chǔ)尺寸及埋置深度 9.2.2.1 按構(gòu)造要求擬定高度h柱的插入深度，取，由杯底厚度應(yīng)大于250mm，取，則h=950mm+300mm+50mm=1300mm?；A(chǔ)頂面標(biāo)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，取400mm，基礎(chǔ)邊緣高度取450mm，臺階高度取450mm。 9.2.2.2 擬定基礎(chǔ)底面尺寸考慮偏心受壓，將基礎(chǔ)的面積適當(dāng)放大，取 9.2.2.3 計(jì)算基底壓力及驗(yàn)算