單層廠房課程設(shè)計(jì)計(jì)算書24米18米

1、 計(jì)算書一、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)1、廠房平面設(shè)計(jì) 柱距為6m，橫向定位軸線用、表示，間距取為6m，縱向定位軸線用、表示，間距取跨度尺寸，即軸線距離為18m，軸線距離為24m。 為了布置抗風(fēng)柱，端柱離開（向內(nèi)）橫向定位軸線600mm，其余排架柱的形心與橫向定位軸線重合。 、跨的吊車起重量等于20t，、列柱初步采用封閉結(jié)合，縱向定位軸線與邊柱外緣重合。 是否采用非封閉結(jié)合以及聯(lián)系尺寸取多大，需根據(jù)吊車架外緣與上柱內(nèi)緣的凈空尺寸B確定。 B= -(B+B)應(yīng)滿足： B 80mm Q50t 對于20t吊車，B=260mm 假設(shè)上柱截面高度400mm，則B=400mm 對于、列柱，B=750-(260+400)

2、=90mm>80mm,滿足要求。 對于等高排架，中柱上柱截面形心與縱向定位軸線重合，吊車架外緣與上柱內(nèi)緣凈空尺寸能滿足要求。 廠房長度66m，小于100m，可不設(shè)伸縮縫。2、構(gòu)件選型及布置(1)屋面構(gòu)件屋面板和嵌板 屋面板的型號根據(jù)外加屋面均布面荷載（不含屋面自重）的設(shè)計(jì)值，查92G410(一)。當(dāng)屋架斜長不是屋面板寬1.5m的整數(shù)倍時，需要布置嵌板。嵌板查92G410(二)荷載：兩氈三油防水層 1.2 x 0.35 = 0.42KN/m²20mm 厚水泥砂漿找平層 1.2 x 0.02 x 20 = 0.48KN/m²屋面均布活載（不上人） 1.4 x 0.5 =

3、0.70KN/m²雪載 1.4 x 1.0 x 0.5 = 0.70KN/m² 小 計(jì) 1.60KN/m² 采用預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板。根據(jù)允許外加均布荷載設(shè)計(jì)值1.60KN/m²，查圖集，中部選用Y-WB-1，端部選用Y-WB-1S，其允許外加荷載1.99KN/m²>1.60KN/m²，板自重1.40KN/m²。 嵌板采用鋼筋混凝土板，查表，中部選用KWB-1。端部選用KWB-1s。其允許外加荷載3.35KN/m²>1.60KN/m²。板自重1.70KN/m²。天溝板 當(dāng)屋面板采用有組

4、織派水時，需要布置天溝。對于單跨，既可以采用外天溝，也可以采用內(nèi)天溝。對于多跨，內(nèi)側(cè)只能采用內(nèi)天溝。 天溝的型號根據(jù)外加均布線荷載值查92G410(二)。計(jì)算天溝的積水荷載時。按天溝的最大深度確定。同一型號的天溝板有三種情況：不開洞、開洞和加端壁。在落水管位置的天溝板需要開洞，分左端開洞和右端開洞，分別用“a”、“b”表示，廠房端部有端壁的天溝板用“sa”，“sb”表示。 本例在、軸線外設(shè)置落水管。 內(nèi)天溝寬度采用620mm，外天溝的寬度采用770mm。外天溝荷載：焦渣硂找坡層 1.2 x 1.5 x 0.77 = 1.39KN/m²兩氈三油防水層 1.2 x 0.35 x 0.77

5、 = 0.32KN/m²20mm 水泥砂漿找平層 1.2 x 0.02 x 20 x 0.77 = 0.37KN/m²積水荷載 1.4 x 10 x 0.13 x 0.77 = 1.40KN/m²屋面均布活載 1.4 x 0.5 x 0.77 = 0.54KN/m²小 計(jì) 3.48KN/m² 查表，一般天溝板選用TGB77-1，開洞天溝板選用TGB77-1a或TGB77-1b，端部位TGB77-1sa，或TGB77-1sb，允許外加荷載4.13KN/m>3.48KN/m,自重2.24KN/m²。 同理，可求得內(nèi)天溝外加荷載設(shè)計(jì)值

6、2.81KN/m,查表，一般天溝板選用TGB662-1，開洞天溝板選用TGB62-1a或TGB62-1b，端部為TGB62-1sa或TGB62-1sb，允許外加荷載3.16KN/m>2.81KN/m²，自重2.06KN/m²。(2)屋架及支撐屋架型號根據(jù)屋面荷載設(shè)計(jì)值，天窗類別，懸掛吊車情況及檐口形狀選定。跨度較小時可采用鋼筋混凝土折線型屋架，查95G314。跨度較大可采用預(yù)應(yīng)力折線型屋架，查95G414。本例不設(shè)天窗，代號為a，檐口形狀為一端外天溝，一端內(nèi)天溝，代號為D。屋面荷載：屋面板傳來的荷載 1.60KN/m²屋面板自重 1.2 x 1.4 = 1.

7、68KN/m²灌縫重 1.2 x 0.1 = 0.12KN/m²小 計(jì) 3.40KN/m² 18m跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架，中間選用YWJ-18-1Da，兩端選用YWJ-18-1Da，允許外加荷載3.5KN/m²>3.40KN/m²，自重67.6KN。 24m跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架，中間選用YWJ-24-1Da，兩端選用YWJ-24-1Da，允許外加荷載3.5KN/m²>3.40KN/m²，自重104.66KN。 對于非抗震及抗震方針設(shè)防烈度為6、7度，屋蓋支撐可按附圖一布置。 當(dāng)廠房單元不大于66m時，在屋架端部

8、的垂直支撐用CC-1表示，屋架中部的垂直支撐用CC-2表示，當(dāng)廠房單元大于66m時，在柱間支撐外的屋架端部加豎向支撐CC-3。屋架中部的水平系桿用GX-2表示。屋架上弦橫向水平支撐用SC表示，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓枯^大，有其他振動設(shè)備或水平荷載對屋架下弦產(chǎn)生水平力時，需設(shè)置下弦橫向水平支撐。下弦橫向水平支撐用XC表示。當(dāng)廠房設(shè)置托架時，還需布置下弦縱向水平支撐，本例不需設(shè)縱向水平支撐。（3）吊車梁 吊車梁型號根據(jù)吊車的額定起重量，吊車的跨距（Lk=L-2）以及吊車的載荷狀態(tài)選定。其中，鋼筋混凝土吊車梁可查95G323，先張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁可查95G425，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁可查95G426。

9、對于18m跨，吊車起重重量為20t，重級載荷狀態(tài)，Lk=18-2x0.75=16.5m，采用鋼筋混凝土吊車梁，查表，中間跨采用DLZ-8Z，邊跨采用DLZ-8B，梁高1200mm，自重39.98KN。 對于24m跨，吊車起重重量為20t，重級載荷狀態(tài)，Lk=24-2x0.75=22.5m，采用鋼筋混凝土吊車梁，查表，中間跨采用DLZ-8Z，邊跨采用DLZ-8B，梁高1200mm,自重39.98KN。（4）基礎(chǔ)梁 基礎(chǔ)梁型號根據(jù)跨度，墻體高度，有無門窗洞等查93G320。 墻厚240mm，突出于柱外。查表，縱墻中間選用JL-3，縱墻邊跨選用JL-15，山墻6m柱距選用JL-14。（5）柱間支撐

10、柱間支撐設(shè)置在、軸線之間，支撐號可查表97G336。首先根據(jù)吊車起重重量，柱頂標(biāo)高，牛腿頂標(biāo)高，吊車梁頂標(biāo)高，上柱高，屋架跨度等查處排架號，然后根據(jù)排架好喝基本風(fēng)壓確定支撐型號。查表，柱間支撐選用（6）抗風(fēng)柱 抗風(fēng)柱下柱采用工字形截面，上柱采用矩形截面?？癸L(fēng)柱的布置需考慮基礎(chǔ)梁的最大跨度。18m跨、24m跨的抗風(fēng)柱沿山墻等距離布置，間距為6m。3、廠房剖面設(shè)計(jì) 剖面設(shè)計(jì)的內(nèi)容是確定廠房的控制標(biāo)高，包括牛腿頂標(biāo)高，柱頂標(biāo)高和圈梁標(biāo)高。 牛腿頂標(biāo)高等于軌頂標(biāo)高減去吊車梁在支撐處的高度和軌道及墊層的高度，必須滿足300mm的倍數(shù)。吊車軌道及墊層高度可以取0.2m。為了使牛腿頂標(biāo)高滿足模數(shù)要求，軌頂?shù)?/p>

11、實(shí)際標(biāo)高將不同于標(biāo)志高度，規(guī)范允許軌頂實(shí)際標(biāo)高與標(biāo)志標(biāo)高之間有±200mm的差值。柱頂標(biāo)高H=吊車軌頂標(biāo)高HA+吊車軌頂至橋架頂面的高度HB+空隙HC，空隙HC不應(yīng)小于220mm，吊車軌頂至橋架頂面的高度可查95G323，柱頂標(biāo)高同樣滿足300mm的倍數(shù)。 由于工藝要求，軌頂標(biāo)高為9m。對于18m跨： 取柱牛腿頂面高度為7.5m，吊車梁高度1.2m。吊車軌道及墊層高度取0.2m，則軌道構(gòu)造高度，HA=7.5+1.2+0.2=8.9，構(gòu)造高度-標(biāo)志高度=8.9-9=-0.1m，滿足±200mm的差值要求。查表，吊車軌頂至橋架頂面的高度HB=2.099m，則H=HA+HB+HC

12、=8.9+2.099+0.22=11.219m。為滿足模數(shù)要求，取H=11.4m。對于24m跨： 取柱牛腿頂面高度為7.5m，吊車梁高度1.2m。吊車軌道及墊層高度取0.2m，則軌道構(gòu)造高度，HA=7.5+1.2+0.2=8.9，構(gòu)造高度-標(biāo)志高度=8.9-9=-0.1m，滿足±200mm的差值要求。查表，吊車軌頂至橋架頂面的高度HB=2.189m，則H=HA+HB+HC=8.9+2.189+0.22=11.309m。為滿足模數(shù)要求，取H=11.4m。 對于有吊車廠房，除在檐口或窗頂設(shè)置圈梁外，宜在吊車梁標(biāo)高處增設(shè)一道，外墻高度大于15m時，還應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。圈梁與柱的連接一般采用錨拉鋼

13、筋2Ø10或2 Ø12。 現(xiàn)在4.8m、8.7m和11.16m標(biāo)高處設(shè)三道圈梁，分別用QL-1、QL-2、QL-3表示。其中柱頂圈梁可代替連系梁。圈梁截面采用240mmX240mm，配筋采用4Ø12、 Ø6200。圈梁在過梁處的配筋應(yīng)另行計(jì)算。二、排架柱設(shè)計(jì)1、計(jì)算簡圖 對于沒有抽柱的單層廠房，計(jì)算單元可以取一個柱距，即6m。排架跨度取廠房的跨度。上柱高度等于柱頂標(biāo)高減去牛腿頂標(biāo)高。下柱高度取牛腿頂標(biāo)高減去基礎(chǔ)頂面標(biāo)高，一般低于地面不少于50mm，對于邊柱，由于基礎(chǔ)頂面還需放置預(yù)制基礎(chǔ)梁，所以排架柱基礎(chǔ)頂面一般不低于地面500mm。 為了得到排架柱的截面

14、幾何特征，需要假設(shè)柱子的截面尺寸。（1）確定柱子各段高度基底標(biāo)高為-2m，初步假定基礎(chǔ)高度為1.4m,則柱總高度H=11.4-(-2.0)+1.4=12m，上柱高度Hu=11.4-7.8=3.9m下柱高度HL=12.0-3.9=8.1m。 （2）確定柱截面尺寸 下柱截面高度，根據(jù)吊車起重量及基礎(chǔ)頂面至吊車梁頂?shù)母叨菻k，由表2-3確定。 Q=20t：hHk/11=9300/11=845mm，取900mm 下柱截面寬度，根據(jù)頂面至吊車梁底的高度HL，由表2-3確定。 bHL/20=8100/20=405mm 且大于400mm，取400mm 列柱下柱截面采用工字形，b=400mm,h=900mm，

15、上柱截面采用正方形，b=h=400mm，列柱下柱采用工字形截面，b=400mm,h=900mm，上柱采用矩形截面，b=400mm,h=600mm，列柱下柱截面采用工字形，b=400mm,h=900mm，上柱截面采用正方形，b=h=400mm.(3)計(jì)算柱截面幾何特征 各柱截面幾何特征柱號ABC上柱下柱上柱下柱上柱下柱截面尺寸/mm口400x400工400x900x100口400X600工400x900x100口400x400工400x900x100面積A/10mm²160.0157.5240.0157.5160.0157.7慣性矩I/10mm421331661172001661121

16、3316611每米長重量G/(KN/m-1)4.003.946.003.944.003.94排架計(jì)算簡圖2)荷載計(jì)算 排架的荷載包括恒荷載、屋面活荷載、吊車荷載和風(fēng)荷載。荷載均計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)值。（1）恒荷載 恒荷載包括屋蓋荷載、上柱自重、下柱自重、吊車梁及軌道自重。屋蓋自重P1面荷載：防水層、找平層等 0.35+0.4=0.75KN/m²屋面板自重 1.40KN/m²屋面板灌縫 0.10KN/m²小 計(jì) 2.25KN/m²外天溝板線荷載：找坡等 1.16+0.27+0.31=1.74KN/m²TGB77-1自重 2.24KN/m²小 計(jì)

17、3.98KN/m²內(nèi)天溝板線荷載：找坡等 1.40KN/m²內(nèi)天溝板自重 2.06KN/m²小 計(jì) 3.46KN/m²集中荷載： 18m跨屋架自重 6.76KN 24m跨屋架自重 104.66KN 屋架作用在柱頂?shù)暮愫奢d標(biāo)準(zhǔn)值：A柱： P1A=2.25 x 6 x 9 + 3.98 x 6 + 0.5 x 67.6 = 179.2KNB柱： 18m跨傳來 P1B=2.25 x 6 x 9 + 3.46 x 6 + 0.5 x 67.6 = 176.1KN 24米跨傳來 P1B=2.25 x 6 x 12 + 3.46 x 6 + 0.5 x 104.66

18、 = 235.09KNC柱： P1C=2.25 x 6 x 12 + 3.98 x 6 + 0.5 x 104.66 =238.2KN P1作用點(diǎn)位置與縱向定位軸線的距離150mm。上柱自重P2A柱： P2A=4 x 3.9 = 15.6KNB柱： P2B=6 x 3.9 = 23.4KNC柱： P2C= 15.6KN下柱自重P3 下柱大部分截面為工字形，但牛腿部位及插入杯口基礎(chǔ)的部分是矩形截面。假定矩形截面的范圍為自牛腿頂面向下1400mm及基礎(chǔ)頂面以上1100mm。近似忽略牛腿的重量。A柱： P3A=3.94 x （8.1-1.4-1.1）+0.9 x 0.4 x 25 x (1.4+1.

19、1) = 44.56KNB柱： P3B=44.56KNC柱： P3C=44.56KN吊車梁、軌道、墊層自重P4A柱： P4A=0.86 x 6 + 39.98 = 44.8KNB柱： 18m跨傳來 P4B=44.8KN 24米跨傳來 P4B=44.8KNC柱： P4C=44.8KN P4的作用點(diǎn)離縱向定位軸線的距離為750mm。（2）屋面活荷載 屋面活荷載取屋面均布活荷載和雪荷載兩者的較大值0.5KN/m²A柱： P5A=0.5 x 6 x 9 + 0.77 x 6 x 0.5 = 29.3KNB柱： 18m跨傳來 P5B=0.5 x 6 x 9 + 0.62 x 6 x 0.5 =

20、 28.9KN 24米跨傳來 P5B=0.5 x 6 x 12 + 0.62 x 6 x 0.5 = 37.9KNC柱： P5C=0.5 x 6 x 12 + 0.77 x 6 x 0.5 = 38.3KN P5的作用點(diǎn)同P1（3）吊車荷載吊車豎向荷載Dmax,k、Dmin,k 吊車基本尺寸和輪壓起重量Q/t吊車跨度Lk/m吊車橋距B/mm輪距K/mm吊車總重(G+g)/t小車重g/t最大輪壓Pmax/KN最小輪壓Pmin/KN2016.562354400277.28019931.32022.562354400347.28023331.6 注：最小輪壓Pmin=(G+g+Q)/2-Pmax 吊

21、車豎向荷載Dmax,k，Dmin,k根據(jù)兩臺吊車作用的最不利位置用影響線求出。Dmax,k，Dmin,k計(jì)算簡圖如下。圖中兩臺吊車的最小輪距x=(B1-K1)/2+(B2-K2)/2，對應(yīng)的輪子位置影響線高度y1,y2,y3,y4可利用幾何關(guān)系求得。 18m跨兩臺吊車相同，均為20t，P1max=P2max=199KN，P1min=P2min=31.3KN，x=(6235-4400)/2+(6235-4400)/2=1835mm，y2=(6-4.4)/6=0.267，y3=(6-1.835)/6=0.694，y4=0Dmax,k= P1max(y1+y2)+ P2max(y3+y4)=199(

22、0.267+0.694+1)=390.2KNDmin,k = P1min(y1+y2)+ P2min(y3+y4)=31.3(0.267+0.694+1)=61.4KN24m跨有兩臺20t吊車，同理可求得： Dmax,k=233(1+0.267+0.694)=456.9KNDmin,k=31.6(1+0.267+0.694)=62.0KN吊車橫向水平荷載Tmax,k 18m跨，吊車額定起重量16t<Q<50t，吊車橫向水平荷載系數(shù)a=0.1，每個大輪產(chǎn)生的橫向水平制動力。 T=a(Q+g)/4=0.1(20+7.28)x9.8/4=6.68KN T的最不利位置同Pmax，故 Tma

23、x,k=13.1KN Tmax,k的作用點(diǎn)位置在吊車梁頂面。（4）風(fēng)荷載 該地區(qū)的基本風(fēng)壓0=0.7KN/m²，地面粗糙度為B類。 作用在柱上的均布荷載 柱頂標(biāo)高11.4m，使內(nèi)外高差0.35m，則柱頂離室外地面高度11.4+0.35=11.75m，查表，風(fēng)壓高度系數(shù)µz=1.049 從表差的風(fēng)壓體型系數(shù)µs，標(biāo)于例圖2-1單層工業(yè)廠房客不考慮風(fēng)振系數(shù)，取ßz=1。 q1=µsµzßz0B=0.8x1.049x1x0.7x6=3.52KN/m（壓力)q2=µsµzßz0B=-0.4x1.049x

24、1x0.7x0.6=-1.76KN/m（吸力） 作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載Fw 作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載Fw由兩部分組成：柱頂至檐口豎直面上的風(fēng)荷載Fw1和坡屋面上的風(fēng)荷載Fw2，其中后者的作用方向垂直于屋面，因而是傾斜的，需要計(jì)算其水平方向的分力（豎直分力在排架分析中一般不考慮）. 為了簡化，確定風(fēng)壓高度系數(shù)時，可統(tǒng)一取屋脊高度。 屋脊高度=柱頂高度+屋架軸線高度（屋脊處）+上、下弦桿截面增加高度+屋面板高度 對于18m跨：H=11.75+(2.65+0.15+0.12)+0.24=14.9m µz=1.137 對于24m跨：H=11.75+(3.10+0.15+0.12)+0.24=1

25、5.36m µz=1.148 柱頂至檐口的高度=屋架軸線高度（端頭處）+上、下弦截面增加高度+天溝板高度 坡屋面高度=屋脊高度-柱頂高度-柱頂至檐口的高度 Fw1=0.8 x 1.137 x 1 x 0.7 x (1.18+0.27+0.4) x 6=7.07KN()Fw1=0.4 x 1.148 x 1 x 0.7 x (1.18+0.27+0.4) x 6=3.57KN()Fw2=(-0.6+0.5) x 1.137 x 1 x 0.7 x (14.91-11.75-1.85) x 6=-0.63KN()Fw2=(-0.4+0.4)x 1.148 x 1 x 0.7 x (15.

26、66-12.05-1.85) x 6=0Fw=Fw1+Fw1+Fw2+Fw2=10.01KN()同理可求得右吹向左風(fēng)()迎風(fēng)面和背風(fēng)面的q1、q2大小相等，方向相反。Fw=0.8 x 1.148 x 1 x 0.7 x(1.18+0.27+0.4) x 6+0.4 x 1.137 x 1 x 0.7 x (1.18+0.27+0.4) x 6 +(-0.6+0.5) x 1.148 x 1 x 0.7 x(15.36-11.75-1.85) x 6+0=9.82()3)內(nèi)力分析在計(jì)算簡圖中，上柱的計(jì)算軸線取為上柱的截面形心線，下柱的計(jì)算軸線取為下柱的截面形心線。下面計(jì)算時彎矩和剪力的符號按照下

27、述規(guī)則：彎矩以順時針方向?yàn)檎?，剪力以使?gòu)件產(chǎn)生順時針方向轉(zhuǎn)動趨勢為正；軸力以壓為正。 各柱的抗剪剛度計(jì)算結(jié)果見下：項(xiàng)目N=Iu/IL=Hu/HC0=3/(1+3(1/n-1)D= C0EcIL /H3i=Di/DiA柱0.12840.3252.433023.3881Ec0.3145B柱0.43340.3252.871127.5994Ec0.3711C柱0.12840.3252.433023.3881Ec0.3145（1） 荷載作用下的內(nèi)力分析恒荷載下的計(jì)算簡圖可以分解為兩部分：作用在柱截面形心的豎向力和偏心力矩. 屋蓋自重對上柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩為: M1A=-179.2 x (0.20-

28、0.15)=-8.96KN.m M1B=-(176.1-235.09) x 0.15=8.85KN.m M1C=238.2 x (0.2-0.15)=11.91KN.m 屋蓋自重、上柱自重、吊車梁及軌道自重對下柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩 M²A=-179.2 x 0.25-15.6 x 0.25 +44.8 x 0.3=-35.26KN.m M²B=0+0+(-44.8+44.8) x 0.75=0 M²C=238.2 x 0.25+15.6 x 0.25 -44.8 x 0.3=50.01KN.m 偏心力矩作用下，各柱的彎矩和剪力用剪力分配法計(jì)算。先在柱頂加上不動

29、鉸支座，利用附錄求出各柱頂不動鉸支座的內(nèi)力；然后將總的支座反力作用下排架柱頂，根據(jù)剪力分配系數(shù)分配給各柱；最后求出各柱頂?shù)募袅?，得到每根柱的柱頂剪力后，單根柱利用平衡條件求出各截面的彎矩及柱底截面剪力。 屋面恒載作用下的剪力分配項(xiàng)目nC1C3M1M²R1iViA柱0.12840.3252.091.09-8.96-35.26-4.76()0.31455.72()B柱0.43340.3251.631.288.8501.20()0.3711-0.06()C柱0.12840.3252.091.0911.9150.016.62()0.3145-5.66()（2）屋面活荷載作用下的內(nèi)力分析 屋面

30、活荷載作用下的內(nèi)力分析方法同屋蓋自重作用下的內(nèi)力分析。 屋面活荷載對上柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩： M1A=-29.3 x (0.20-0.15)=-1.47KN.m M1B=-(28.9-37.9) x 0.15=1.35KN.m M1C=38.3 x (0.2-0.15)= 1.92KN.m 屋面活荷載對下柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩： M²A=-29.3 x 0.25=-7.33KN.m M²B=0 M²C=38.3 x 0.25=9.58KN.m 屋面活荷載作用下的剪力分配項(xiàng)目C1C3M1M²R1iViA柱2.091.09-1.47-7.33-0.92

31、()0.31451.06()B柱1.631.281.3500.18()0.3711-0.01()C柱2.091.091.929.581.20()0.3145-1.06()(3)吊車豎向荷載作用下的內(nèi)力分析 吊車豎向荷載四種基本情況：(a)Dmax作用于A柱；(b)Dmin作用于A柱處；(c)Dmax作用于C柱；(d)Dmin作用于C柱。吊車豎向荷載的計(jì)算簡圖可分解成兩部分：作用在下柱截面形心的豎向力和作用在牛腿頂面的偏心力矩。計(jì)算項(xiàng)目C3M²RiiViDmax作用于A柱A柱1.09390.2x0.3=117.110.64()0.3145-8.84()B柱1.28-61.4x0.75=

32、-46.1-4.92()0.37117.04()C柱1.09000.31451.80()Dmin作用于A柱A柱1.0961.4x0.3=18.421.67()0.3145-10.96()B柱1.28-390.2x0.75=-292.65-31.22()0.371120.25()C柱1.09000.3145-9.29()Dmax作用于A柱A柱1.09000.3145-2.36()B柱1.2862.0x0.75=46.54.96()0.3711-7.74()C柱1.09-456.9x0.3=-137.07-12.45()0.314510.09()Dmin作用于A柱A柱1.09000.314510.

33、96()B柱1.28456.9x0.75=342.6836.55()0.3711-23.61()C柱1.09-62.0x0.3=-18.6-1.69()0.314512.65() (a)Dmax作用于A柱時的內(nèi)力圖 (b)Dmin作用于A柱時的內(nèi)力圖 (c)Dmax作用于C柱時的內(nèi)力圖(d)Dmin作用于C柱時的內(nèi)力圖(4)吊車水平荷載作用下的內(nèi)力分析 吊車水平荷載作用下有兩種情況：(a)AB跨作用Dmax；(b)BC跨作用Dmax，每種 情況下的荷載可以反向。計(jì)算項(xiàng)目C5TRi=C5TiViAB跨作用TmaxA柱0.56613.17.41()0.3145-0.42()B柱0.64513.18

34、.45()0.3711-2.56()C柱000.31454.99()BC跨作用TmaxA柱000.31454.99()B柱0.64513.18.45()0.3711-2.56 ()C柱0.56613.17.41()0.3145-0.42 () (a)AB跨作用Tmax的排架內(nèi)力 (b)BC跨作用Tmax的排架內(nèi)力(5)風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析 風(fēng)荷載作用下有兩種情況：因本例右吹左風(fēng)時的荷載值與左吹右風(fēng)時的荷載值很接近（q1，q2大小相等，F(xiàn)w=10.08KN,Fw=9.88KN），可利用左吹右風(fēng)的內(nèi)力圖。計(jì)算項(xiàng)目C11qRi=qHC11WR=W+RiiVi左吹右風(fēng)A柱0.3273.5213.82

35、()10.0130.740.3145-4.15()B柱0.364000.371111.41()C柱0.3271.766.91()0.31452.76() 風(fēng)荷載（左吹向右）下排架內(nèi)力三、內(nèi)力組合1）荷載組合基本荷載組合考慮兩類情況：由活荷載控制的組合和由恒荷載控制的組合。(1)1.2 X 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的效應(yīng)值+1.4X任一項(xiàng)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的效應(yīng)值；(2)1.2X 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的效應(yīng)值+1.4X0.9X（兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的效應(yīng)值）(3)1.35X 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的效應(yīng)值+所有可變荷載組合值產(chǎn)生的效應(yīng)。組合類別控制截面組合目標(biāo)組合項(xiàng)目M/KN.mN/KNV/KN基本組

36、合I-I|Mmax|1.2x+1.4x0.9x+0.95x(+)+169.47605.69Nmax1.35x+1.4x0.7x+0.7x(+)+0.6x133.33652.17Nmin1.2x+1.4x0.9x0.95x(+)+ 167.82521.52II-II|Mmax|1.2x+1.4x0.9x+0.95x(+)+374.901260.12Nmax1.2x+1.4x0.9x+0.85x(+)+0.95x+114.481620.45Nmin1.2x+1.4x72.64629.04III-III|Mmax|1.2x+1.4x0.9x+0.85x(+)+0.95x+397.561321.839

37、.16Nmax1.2x+1.4x0.9x+0.85x(+)+0.95x+303.281673.9723.31Nmin1.2x+1.4x201.44682.56標(biāo)準(zhǔn)組合III-III|Mmax|+0.7x+0.85x0.7x(+)+0.95x0.7x264.65923.958.49Nmax+0.85x+0.7x+0.85x0.7x+0.95x0.7x+0.6x172.651236.095.77四、排架中柱截面設(shè)計(jì)1)計(jì)算長度及材料強(qiáng)度考慮吊車荷載時上柱:lu=2.0Hu=2.0x3.9=7.8m; 下柱:ll=1.0Hl=1.0x8.1=8.1不考慮吊車荷載時上柱:lu=1.25Hu=1.25x

38、3.9=4.875m; 下柱:ll=1.25Hl=1.25x8.1=10.125C30混凝土,fc=14.3N/mm²,1=1.0.HRB335縱向鋼筋,fy=fy'=300N/mm²HPB225箍筋、構(gòu)造筋，fy=210N/mm².2）上柱截面配筋設(shè)計(jì)M=169.47KN.m，N=605.69KN；M=133.33KN.m，N=652.17KN；M=167.82KN.m，N=521.52KN 1fc*b*b*ho=1777.5KN，上述三組內(nèi)力下的受壓區(qū)高度系數(shù)<b，均屬于大偏心受壓。在大偏心受壓構(gòu)件中，|M|相近，N越小越不利；N相近，|M|越大

39、越不利，因此可用第三組內(nèi)力計(jì)算配筋。 eo=M/N=0.322m；ea=0.02m；ei=eo+ea=0.342m；1=0.5fcA/N；2=1.15-0.01l0/h=1.02，取1.0。=1.20; e=h/2+ei-as=600/2+1.20x342-35=675.4mmx=N/1fcb=521520/(1x14.3x400)=91.2mm<b*ho=0.55x565=311mmAs=As=N*e-1fcbx(ho-x/2)/fy(ho-as)=511mm²選用316（As=As=603mm²>minbh=480mm²） 箍筋按構(gòu)造確定。箍筋間距

40、不應(yīng)大于400mm及截面的短邊尺寸，且不大于15d；箍筋直徑應(yīng)不大于d/4，且不應(yīng)小于6mm?，F(xiàn)配置6200。2）下柱截面配筋設(shè)計(jì) 下柱截面按工字形截面，采用對稱配筋，沿柱全長各截面配筋相同。 對于柱B，b*ho =0.55x865=475.8，N/1fcb =N/5720，N-1fc(bf-b)hf/ 1fcb =N/1430-337.5 組號123456M374.90114.4872.64397.56303.28201.44N1260.121620.45629.061321.831673.97682.56x/mm543.7795.7109.97586.9833.1139.8判別小小大小小大

41、取舍××× 3組控制內(nèi)力的計(jì)算過程。序號設(shè)計(jì)內(nèi)力eoeil0/h12exAs=AsMN1397.561321.83300.8330.890.8511.13788.8539.49362303.281673.97181.2211.290.6711.16660.0655.710053201.44682.56295.1325.111.25111.24818.1139.8697 綜合上述三組內(nèi)力，配置418(As=As=1018mm²>minA=315mm²） 對于小偏心受壓，尚需驗(yàn)算垂直彎矩作用方向的承載力。垂直彎矩作用方向按軸力受壓計(jì)算。該工字

42、形截面最小回轉(zhuǎn)半徑ry=(Iy/A)1/2=89.3mm，長細(xì)比l0/ry=0.8x8100/89.3=72.56，查得穩(wěn)定性系數(shù)=0.72 0.9(fcA+fyAs')=0.9x0.72x(14.3x15700+2x1560x300)=1947.7KN>1673.97KN，滿足要求 中柱下柱的箍筋采用6200。4）牛腿設(shè)計(jì)（1）截面尺寸驗(yàn)算 牛腿寬度取于排架柱同寬，即400mm；牛腿長度應(yīng)滿足吊車梁的擱置要求；牛腿高度初步取1000。牛腿高度應(yīng)滿足斜截面的抗裂要求。 （1-0.5Fhk/Fvk）ftkbho/(0.5+a/ho)=0.65x1x2.01x40.0x960/(0.

43、5+320/960)=602KN>Fvk=456.9+44.8=501.7KN 截面尺寸滿足要求。 （2）配筋及構(gòu)造 縱向鋼筋A(yù)s=Fva/(0.85fyho)+1.2Fh/fy=(1.2x44.8+1.4x456.9)x1000x320/(0.85x300x960)=906mm² 選用418(As=1018mm²)。箍筋選用8100，滿足構(gòu)造要求。因a/h=320/960=0.33>0.3，應(yīng)設(shè)彎起鋼筋。其截面面積不少于2As/3=2x1090/3=697mm²,且不少于0.0015bh=0.0015x400x1000=600mm²。選用彎

44、筋318（As=763mm²）。5）預(yù)埋件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)吊車梁與上柱內(nèi)側(cè)，以及與牛腿頂面連接處的預(yù)埋件。（1） 吊車上緣于上柱內(nèi)側(cè)的連接 承受法向拉力的預(yù)埋件，應(yīng)滿足：N<0.8hfyAs 現(xiàn)0.8hfyAs=0.8x0.85x300x314=64KN>28KN，滿足要求。 （2）吊車梁與牛腿面的連接 連接鋼板的大小由混凝土的局部受壓承載力確定。 P=1.2xP4+1.4xDmax=1.2x44.8+1.4x456.9=693.4KN A=P/(0.75fc)=693.4x1000/(0.75x14.3)=64655mm² 取a*b=400x400=160000mm

45、²，厚度=10mm五、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料 基礎(chǔ)采用C20混凝土，抗拉強(qiáng)度ft=1.1N/mm²；HPB235鋼筋抗拉強(qiáng)度fy=210N/mm²?；A(chǔ)頂面（即排架柱的III-III截面）內(nèi)力組合于下表：組號基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合M/(KN.m)N/KNV/KNM/(KN.m)N/KNV/KN1397.561321.839.16264.65923.958.492303.281673.9723.31172.651236.095.772）初定基礎(chǔ)幾何尺寸 基礎(chǔ)采用平板式錐形杯口基礎(chǔ)。柱子插入基礎(chǔ)杯口深度h1應(yīng)滿足三個條件：吊裝時的穩(wěn)定性，大于5%的柱長；大雨縱向鋼筋的錨固

46、長度。本例取h1=850mm。 杯口頂部尺寸 寬=400+2x75=550mm 長=900+2x75=1050mm 杯口底部尺寸 寬=400+2x50=500mm 長=900+2x50=1000mm 杯壁尺寸 厚度t=300mm 高h(yuǎn)2t/0.75=400mm，取400mm 杯底厚度a1=250mm 基礎(chǔ)總高度 hh1+a1+50=850+250+50=1150mm，取1150mm 基礎(chǔ)埋深 d=2.0-0.35=1.65m3）地基計(jì)算 先按軸心受壓基礎(chǔ)估算基礎(chǔ)地面尺寸。 ANmax,k/（fak-rsd）=1236.09/(140-20x1.65)=11.55mm²初步選定lxb=

47、3mx4m，底板面積A=12mm²，W=3x4x4/6=8mm²Gk=rsAd=20x12x1.65=396KNfa=140+0.5x18x(4-3)+2x17x(1.65-0.5)=188.1KN/m²地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)組合，驗(yàn)算過程如下：計(jì)算項(xiàng)目M/(KN.m)N/KNVk/KNNk+Gk/KN|Mk+Vkh|/(KN.m)Pk=(Nk+G)/A/(KN.m-²)Pmax=Pk+|Mk+Vkh|/W/(KN.m-²)組合1264.65923.958.491319.95274.41110<fa144.3<1.2fa組合2172.65

48、1236.095.771632.09179.29136<fa158.4<1.2fa 4)基礎(chǔ)的承載力計(jì)算 基礎(chǔ)的承載力計(jì)算包括受沖切承載力計(jì)算和底板受彎承載力計(jì)算?；A(chǔ)承載力計(jì)算時采用荷載的基本組合。對于兩種基本組合，地基凈反力分別為： Pn,max=N/A+(M+Vh)/W=1321.83/12+(397.56+9.16x1.15)/8=161.2KN/m² Pn,max=1673.97/12+(303.28+23.31x1.15)/8=180.76KN/m² （1）受沖切承載力計(jì)算近似取Ps=180KN/m²。由于杯壁厚度t=300mm，杯壁高度4

49、00mm，上階底落在沖切破壞錐內(nèi)，故僅需對臺階以下進(jìn)行沖切驗(yàn)算。臺階處的寬度550+2x300=1150mm，長度1150+2x300=1650mm?；A(chǔ)的受沖切承載力應(yīng)滿足：Ft0.7hftbmho現(xiàn)Ft=180x1.16=209KN<0.7x0.97x1.1x1825x710=968KN，滿足要求。（2）基礎(chǔ)底板受彎承載力計(jì)算 柱邊截面處(I-I)的地基凈反力Pn,I=140+(180-140)x450/2000=149KN/m²沿基礎(chǔ)長邊方向的彎矩MI=1/24(b-hc)²(2l+bc)(Pn,max+Pn,I)/2=(4-0.9)²(2x3+0.4)(180+149)/48=421.56KN.m需要的配筋A(yù)s,I=MI/(0.9fyho)=421.56x1000000/0.9x210x(1150