單層鋼筋混凝土柱廠房課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、-. z- . - .可修編-單層鋼筋混凝土柱廠房課程設(shè)計(jì)目錄一、設(shè)計(jì)資料.(2)二、構(gòu)造方案選擇.(2)三、構(gòu)造布置及構(gòu)件選型.(3)四、計(jì)算單元及計(jì)算簡圖.(6)1標(biāo)高.(6)2初定柱的截面尺寸.(6)3定位軸線.(6)4計(jì)算單元及計(jì)算簡圖.(6)五、荷載計(jì)算.(7)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.(9)5力分析.(9)6力組合.(17)六、排架柱截面設(shè)計(jì).(17)1選取控制截面最不利力.(17)2A柱配筋計(jì)算.(18)3B柱配筋計(jì)算.(20)七、排架柱的裂縫寬度驗(yàn)算.(23)1A柱裂縫寬度驗(yàn)算.(23)2B柱裂縫寬度驗(yàn)算.(24)八、牛腿設(shè)計(jì).(2

2、4)九、排架柱的吊裝驗(yàn)算.(26)十、錐形杯口根底設(shè)計(jì).(30)1荷載計(jì)算.(31) 2根底地面尺寸確定.(32)3地基承載力驗(yàn)算.(33)4根底受沖切承載力驗(yàn)算.(34)5根底底板配筋計(jì)算.(35)參考文獻(xiàn).(38)一、設(shè)計(jì)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)有山墻。車間剖面如圖1所示：圖1 車間剖面圖根據(jù)工藝要求車間每跨設(shè)有軟鉤橋式起重機(jī)一臺(tái)，A5工作級(jí)別。吊車起重量100KN，軌頂標(biāo)高8.400m。建立地點(diǎn)：*市郊區(qū)根本風(fēng)壓0.45kN/m2，根本雪壓0.50kN/m2，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(bào)告，

3、場地地形平整，自地表向下為：雜填土，厚度0.70m ；粘土，紅黃褐色，厚度2.50m，容許承載力140kpa；粉質(zhì)粘土，厚度2.50m，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：室地坪為混凝土地面，室外高差150mm。選用材料：柱混凝土可選C30，縱筋HRB400，

4、箍筋HPB300。柱下獨(dú)立根底混凝土選C25，縱筋HRB335；根底墊層混凝土等級(jí)采用C15。二、構(gòu)造方案選擇選用傳統(tǒng)鋼筋混凝土單廠構(gòu)造板架柱體系，由以下四種構(gòu)造組成：(1)由屋面板、屋架組成的屋蓋構(gòu)造；(2)由屋架、柱和根底組成的排架構(gòu)造，為主要承重構(gòu)造；(3)由屋蓋支承、柱間支承組成的支撐構(gòu)造；(4)由縱墻、山墻組成的維護(hù)構(gòu)造；采用單獨(dú)柱下現(xiàn)澆鋼筋混凝土杯口根底，根底梁承托圍護(hù)墻，山墻為非承重墻，設(shè)抗風(fēng)柱。三、構(gòu)造布置及構(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)混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)GB50010-20109.1規(guī)定，裝配式鋼筋混凝土排架構(gòu)造伸縮縫最大間距為100m(室

5、或土中)或70m(露天)。而此題廠房總長66m，所以無需驗(yàn)算廠房的伸縮縫。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 0.4kN/m220mm厚1：3水泥砂漿找平層 0.0220=0.4 kN/m2100mm厚泡沫混凝土保溫層 0.15=0.5 kN/m2一氈二油隔氣層 0.05 kN/m220mm厚1：3水泥砂漿找平層 0.0220=0.4 kN/m2合計(jì) 1.75 kN/m2 活載： 屋面不上人 0.5 kN/m2雪壓 0.5 kN/m2可變荷載效應(yīng)控制組合：由永久荷載效應(yīng)控制組合：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1.5m6.0m

6、一般預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板Y-WB-3中間跨，Y-WB-3s端跨,其允許外加均布荷載根本組合設(shè)計(jì)值為，滿足要求。板自重標(biāo)準(zhǔn)值1.4kN/m2，灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值為0.10kN/m2。總重量標(biāo)準(zhǔn)值1.50 kN/m2。2、嵌板及檐口板選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G410-1中的1.5m6.0m一般預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板Y-KWB-2中間跨，Y-KWB-2s端跨，其允許外加均布荷載根本組合設(shè)計(jì)值為，滿足要求。板自重標(biāo)準(zhǔn)值1.70 kN/m2，灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值為0.10kN/m2?？傊亓繕?biāo)準(zhǔn)值1.80 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

7、無落水洞，TGB58a、TGB58b有落水洞口，邊跨：TGB58sa、TGB58sb。允許外加均布荷載根本組合值q=3 kN/mq=2.85 kN/m。板自重標(biāo)準(zhǔn)值2.01 kN/m。天溝板寬580mm。天溝板外荷載為：屋面做法荷載： 1.85kN/m2積水荷載按210mm高計(jì)： 2.1 kN/m2活荷載： 0.5 kN/m2外加均布荷載根本組合值： q=1.4*(1.85+2.1)*(580-190)+1.3*0.7*0.5*(580-190)=2.33kN/m5.2kN/m2，滿足要求；自重標(biāo)準(zhǔn)值65.5kN/榀，端部高度為1650mm，中央高度為2650mm。屋面梁選用標(biāo)準(zhǔn)圖集G353-

8、46中：SL12-2C，屋面梁自重51.33.4kN/根。5、吊車梁，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100KN、重工起重集團(tuán)DQQD型、中級(jí)工作制A5、車間每跨設(shè)有軟鉤橋式起重機(jī)一臺(tái)，查A4、A5中級(jí)工作制吊車梁選用表，邊跨選用編號(hào)DL-7B，允許力Mma*=301.1KN.m，梁重28.2KN/根；中跨選用DL-7Z，允許力Mma*=421.6KN.m，Va=285.2KN，Vz=142.8KN，梁重27.5KN/根。電動(dòng)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(jí)工作制A5吊車總重Pma*Pmin小車重g吊車總重吊車最大寬度B打車輪距K大車底面

9、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KNmmKNKNKNKNmmmmmmmmmm10016.5121172639.0186515040502261677.0230.3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：400*400；中間跨上柱截面：矩形400*600。對中跨：，取600mm，選用DB60-3。對邊跨：，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(jì)值330KN。則選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G325中，吊車梁上螺栓孔距為200mm，

10、軌道聯(lián)結(jié)型號(hào)DGL-6，軌道面至梁頂面距離164mm184mm；車擋型號(hào)CD-2，自重89.08+1.95=910.3N，為便于計(jì)算取其計(jì)算值為0.9KN，且吊車梁端應(yīng)根據(jù)CD-2安裝要求預(yù)留螺栓。8、根底梁墻高約。根底梁承托圍護(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16.1kN/根；JL-17邊跨，重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值13.1kN/根。；山墻有門，選用JL-4，重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值16.7 kN/根。四、計(jì)算單元及計(jì)算簡圖1標(biāo)高1軌頂標(biāo)高8.400m2查DGL-6，軌道頂面至吊車梁頂面的距離ha=0.19，故牛腿頂面標(biāo)高=軌頂標(biāo)高-ha-h

11、b=8.4-0.19-1.2=7.01m，牛腿頂面標(biāo)高取為7.0m。3柱頂標(biāo)高吊車軌頂至吊車頂部高度為2.475m；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=8.4+2.475+0.22+0.075=11.02m，柱頂標(biāo)高取為11.0m。4)取根底頂面至室外地坪高差為0.8m，則從根底頂面算起的：全柱高H=11.0+0.8=11.8m上柱高Hu=11.0-7.0=4.0m下柱高Hl=11.8-4=7.8m2初定柱的截面尺寸當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓繛?00KN和軌頂標(biāo)高為8.400m時(shí)，則實(shí)腹柱截面高度hHk/14=657mm；截面寬度b ma*Hl/14，400=

12、400mm。對邊柱A(C)柱：上柱：矩形截面400mm*400mm，截面積Al=0.16m2，自重4KN/m，Iu=2.13*10-3m4。吊車橋架外邊緣與上柱邊緣之間的空隙=750-400-230=120mm80mm，滿足要求。下柱：I形截面400mm*900mm*120mm*150mm，Al=0.193m2，自重4.825KN/m，Il=19.95*10-3m4。對中柱B柱：上柱：矩形截面400*600, Al=0.24m2，自重6KN/m，Iu=7.2*10-3m4。吊車橋架外邊緣與上柱邊緣之間的空隙=750-300-230=220mm80mm，滿足要求。下柱：I形截面400mm*110

13、0mm*120mm*150mm, Al=0.217m2，自重5.425KN/m，Il=32.6*10-3m4圖3 柱截面尺寸3定位軸線B1: 由廠房設(shè)計(jì)任務(wù)書上所給附表查得，軌道中心線至吊車端部的距離B1=230mm。B2：吊車橋架至上柱邊緣的距離，當(dāng)?shù)踯嚻鹬亓坎淮笥?00KN時(shí)，一般B280mm，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=400mm。e= B1+ B2+ B3=710mm750mm，滿足要求。計(jì)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皮重合。4計(jì)算單元及排架的計(jì)算簡圖由于該車間沒有特殊要求，構(gòu)造布置均勻，除吊車

14、荷載外，荷載在縱向的分布是均勻的，故可取一榀橫向排架為計(jì)算單元，計(jì)算單元的寬度為縱向相鄰柱間距中心線之間的距離，即B=6.0m，如圖2(a)所示。排架的計(jì)算簡圖如圖2(b)所示。圖4(a)圖4(b)五、荷載計(jì)算1屋蓋荷載1取屋蓋恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.4KN/m2，屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值65.5kN/榀，故屋蓋傳給排架柱的集中恒荷載設(shè)計(jì)值G1=1.2*3.4*6*9+66.5/2=253.57KN作用于上部柱中心線外側(cè)e0=50mm。2屋面活荷載由荷載規(guī)規(guī)定，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5KN/m2，與雪荷載相等，故僅取其一項(xiàng)計(jì)算。則由屋蓋傳給排架柱的集中活荷載設(shè)計(jì)值為： Q1=1.4*0.5*6*9=37.

15、8KN作用于上部柱中心線外側(cè)e0=50mm處。2柱和吊車梁等自重吊車梁及軌道： 邊跨：G3=1.2*(28.2+6*0.8)=39.6KN中跨：G3=1.2*(27.5+6*0.8)=38.76KN邊柱A(C)柱：上柱：G4A= G4C=1.2*4*4=19.2KN下柱: G5A=1.2*4.825*7.8=45.16KN中柱B柱：上柱：G4B= G4C=1.2*4*6=28.8KN下柱: G5B=1.2*5.425*7.8=50.78KN各永久荷載作用位置如圖5所示： A柱 B柱 C柱 圖5 各永久荷載作用位置 3吊車荷載 由表一可查得，Pma*,k =117KN，Pmin,k=26KN，G

16、2k=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(tái)吊車，則：4風(fēng)荷載根本風(fēng)壓；按B類地面粗糙度，根據(jù)各局部標(biāo)高，可由教材表10-4查得風(fēng)壓高度變化系數(shù)z為：柱頂(標(biāo)高11.1m):z=1.033檐口(標(biāo)高12.75m):z=1.077屋頂(標(biāo)高13.75m):z=1.105風(fēng)荷載體型系數(shù)s及排架計(jì)算簡圖見圖4： 圖7 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)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(jì)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，其設(shè)計(jì)值為：5力分析等高排架可用剪力分配法進(jìn)展排架力分析。5.1、柱剪力分配系數(shù)柱剪力分配系數(shù)

17、表2柱號(hào)邊柱A、Cn=0.107;=0.338C0=2.269;=1.225*10-30.256中柱Bn=0.221;=0.338C0=2.641;=0.644*10-30.4882.單階變截面柱柱頂反力系數(shù)單階變截面柱柱頂反力系數(shù) 表3簡圖柱頂反力系數(shù)邊柱A、C中柱B2.2161.8521.0051.1700.6770.9570.333其中a=(4-1.2)/4=0.7。5.2、永久荷載作用下排架力分析力正負(fù)號(hào)規(guī)定：排架柱的彎矩圖畫在受拉側(cè)，剪力以順時(shí)針方向?yàn)檎S力以受壓為正。結(jié)合圖3可得如下：彎矩方向見圖5。由于排架為正對稱構(gòu)造并作用對稱荷載，排架構(gòu)造無側(cè)移，故各柱可按柱頂為不動(dòng)鉸支座計(jì)

18、算力。結(jié)合表三可得： RC=-7.18KN()此時(shí)排架各柱力圖見圖8：圖8 恒載作用下排架力圖5.3、屋面可變荷載作用下排架力分析當(dāng)AB跨作用屋面活荷載時(shí)的力圖與BC跨作用屋面活荷載的力圖呈鏡像對稱，所以只需討論AB跨作用屋面活荷載時(shí)的力圖即可。在柱頂附加不動(dòng)鉸支座:撤銷附加的不動(dòng)鉸支座，在排架柱頂施加集中力-(RA+RB)，并與柱頂附加不動(dòng)鉸支座時(shí)反力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時(shí)的各柱頂剪力，即：此時(shí)排架各柱力圖見圖9： 圖9 AB跨作用屋面活荷載時(shí)排架力圖根據(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力圖，如圖10：圖10BC跨作用屋面活荷載時(shí)排架力圖5.4、吊車荷載用用下排架

19、力分析不考慮廠房整體空間作用作用于A柱計(jì)算簡圖見圖8。則吊車豎向荷載、在牛腿頂面出引起的力矩分別為：在柱頂附加不動(dòng)鉸支座:撤銷附加的不動(dòng)鉸支座，在排架柱頂施加集中力-(RA+RB)，并與柱頂附加不動(dòng)鉸支座時(shí)反力疊加，可得作用于A柱時(shí)的各柱頂剪力，即：此時(shí)排架各柱力圖見圖11： 圖11作用于A柱時(shí)排架力圖作用在B柱左 計(jì)算簡圖見圖12。則吊車豎向荷載、在牛腿頂面出引起的力矩分別為：在柱頂附加不動(dòng)鉸支座:撤銷附加的不動(dòng)鉸支座，在排架柱頂施加集中力-(RA+RB)，并與柱頂附加不動(dòng)鉸支座時(shí)反力疊加，可得作用于B柱左時(shí)的各柱頂剪力，即：此時(shí)排架各柱力圖見圖12：圖12作用于B柱左時(shí)排架力圖作用在B柱右

20、根據(jù)鏡像對稱規(guī)律可得當(dāng)作用在B柱右時(shí)排架力圖，見圖13：圖13作用于B柱右時(shí)排架力圖作用在C柱同理，根據(jù)鏡像對稱規(guī)律，將作用于A柱情況的A、C柱力互換，可求得各柱的力，如圖14：圖14作用于C柱時(shí)排架力圖作用在AB跨當(dāng)方向相反時(shí)，彎矩和剪力只改變符號(hào)，數(shù)值不變。結(jié)合表2可得：此時(shí)排架各柱力圖見圖15：圖15作用在AB跨時(shí)排架力圖作用在BC跨圖16作用在BC跨時(shí)排架力圖5.5、風(fēng)荷載作用下排架力分析(1)左風(fēng)計(jì)算簡圖如圖17所示。結(jié)合表2可得：此時(shí)排架各柱力圖如圖17所示：圖17 左吹風(fēng)時(shí)排架力圖(2)右風(fēng)風(fēng)荷載為右吹風(fēng)時(shí)，排架各柱力圖如圖18所示：圖18 右吹風(fēng)時(shí)排架力圖6力組合 A、B柱的力

21、組合如附表3、表4所示。六、排架柱截面設(shè)計(jì)采用就地預(yù)制柱，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30,，縱向受力鋼筋為HRB400級(jí)鋼筋，箍筋選用HPB300級(jí)鋼筋，。上下柱均采用對稱配筋。1選取控制截面最不利力大偏心受壓和小偏心受壓界限破壞時(shí)對應(yīng)的軸力為：A柱：上柱：下柱： B柱：上柱：下柱： 當(dāng)，按大偏心受壓計(jì)算。對大偏心受壓對稱配筋的柱，根據(jù)彎矩相差不多時(shí)，軸力越小越不利；軸力相差不多時(shí)，彎矩越大越不利的原則，可確定各柱的最不利力設(shè)計(jì)值：A柱：-B柱：-(a) (b)2A柱配筋計(jì)算1上柱配筋計(jì)算考慮二階效應(yīng)： 附加偏心距：則：查教材表12-3知，考慮二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計(jì)值和偏心距為：，按大偏心受壓計(jì)算。選用3

22、C16()。截面一側(cè)配筋率截面總配筋率，滿足要求對垂直于排架方向的截面承載力驗(yàn)算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計(jì)算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。2下柱配筋計(jì)算附加偏心距：則：查教材表12-3知，考慮二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計(jì)值和偏心距為：由于，近似取。選用4C16()。截面一側(cè)配筋率截面總配筋率，滿足要求。對垂直于排架方向的截面承載力驗(yàn)算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計(jì)算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。3B柱配筋計(jì)算1上柱配筋計(jì)算附加偏心距：則：查教材表12-3知，按大偏心受壓計(jì)算。由采用對稱配筋，則：選用3C18()。截面一側(cè)配筋率截面總配筋率，滿

23、足要求對垂直于排架方向的截面承載力驗(yàn)算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計(jì)算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。2下柱配筋計(jì)算1、按a組力進(jìn)展截面計(jì)算。附加偏心距：則：查教材表12-3知，即中和軸在腹板。則：，即為大偏心受壓構(gòu)件。2、按b組力進(jìn)展截面計(jì)算。附加偏心距：則：查教材表12-3知，由于，則中和軸在翼緣, 為大偏心受壓構(gòu)件。選用4C18()。截面一側(cè)配筋率截面總配筋率，滿足要求對垂直于排架方向的截面承載力驗(yàn)算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計(jì)算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。七、排架柱的裂縫寬度驗(yàn)算1A柱裂縫寬度驗(yàn)算上部柱控制截面-的準(zhǔn)永久組合力值

24、：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件時(shí)，可不作驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算。下部柱控制截面-的準(zhǔn)永久組合力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件時(shí)，可不作驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算。2B柱裂縫寬度驗(yàn)算上部柱控制截面-的準(zhǔn)永久組合力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件時(shí)，可不作驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算。下部柱控制-的準(zhǔn)永久組合力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件時(shí)，可不作驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算。八、牛腿設(shè)計(jì) 根據(jù)吊車梁支承位置，吊車梁尺寸及構(gòu)造要求，確定牛腿尺寸如下圖。圖 19A柱牛腿尺寸 圖 20 B柱牛腿尺寸1A柱牛腿設(shè)計(jì)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，即作用在上柱軌頂標(biāo)高處。設(shè)裂縫控

25、制系數(shù)，取。則：故牛腿截面高度滿足要求。由于,故牛腿可按構(gòu)造要求配筋。根據(jù)構(gòu)造要求，實(shí)際選用5C14()。其中2C14是彎起鋼筋。水平箍筋選用B14100。2B柱牛腿設(shè)計(jì)牛腿截面寬度為b=400mm，截面高度h=800mm，截面有效高度為。作用于牛腿頂面按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的豎向力為：故牛腿截面高度滿足要求。由于,故牛腿按計(jì)算配筋。取。，實(shí)際選用5C16()。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B8100。在牛腿上部圍箍筋的總截面面積為。故箍筋的設(shè)置滿足要求。4牛腿頂面局部受壓驗(yàn)算取吊車梁的墊板為，則故牛腿頂面的局部受壓滿足要求。九、柱的吊裝驗(yàn)算采用翻身起吊，吊

26、點(diǎn)設(shè)在牛腿下部，混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后起吊。排架柱插入根底杯口的高度，m。故柱的總長為。起吊時(shí)的支點(diǎn)有兩個(gè)：柱底和牛腿底，上柱和牛腿是懸臂的，計(jì)算簡圖如下圖。圖 21 A柱吊裝計(jì)算簡圖 圖 22 B柱吊裝計(jì)算簡圖A柱1荷載計(jì)算柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載，且應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)，柱自重的重力荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35，則：2彎矩計(jì)算在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為：由得：，得 3截面受彎承載力及裂縫寬度驗(yàn)算上柱配筋為3C16()，施工階段構(gòu)件的構(gòu)造重要性系數(shù)取，其受彎承載力為：，滿足要求。裂縫寬度驗(yàn)算： 由于只考慮柱自重恒荷載，則其準(zhǔn)永久值，取滿足要求。下柱配筋為4C16()，其受彎承載力為：，

27、滿足要求。裂縫寬度驗(yàn)算： 取滿足要求。B柱1荷載計(jì)算柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載，且應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)，柱自重的重力荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.35，則：2彎矩計(jì)算在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為：由得：，得3承載力及裂縫寬度驗(yàn)算上柱配筋為3C18()，其受彎承載力為：，滿足要求。裂縫寬度驗(yàn)算： 由于只考慮柱自重恒荷載，則其準(zhǔn)永久值，取故滿足要求。下柱配筋為4C18()，其受彎承載力為：，滿足要求。裂縫寬度驗(yàn)算：滿足要求。七、錐形杯口根底設(shè)計(jì)建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)GB50007-2011規(guī)定，對6m柱距單層排架構(gòu)造多跨廠房，當(dāng)?shù)鼗休d力特征值為，廠房跨度，吊車額定起重量不超過，以及設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)時(shí)，設(shè)

28、計(jì)時(shí)可不做地基變形驗(yàn)算。此次設(shè)計(jì)符合上述條件，故不需進(jìn)展地基變形驗(yàn)算。下面以A柱為例進(jìn)展柱的根底設(shè)計(jì)。根底材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)取C25，；縱筋選用HRB335；根底墊層混凝土等級(jí)采用C15。1荷載計(jì)算1作用于根底頂面上的荷載包括柱底3-3傳給根底的M、N、V以及圍護(hù)墻自重重力荷載兩局部。按照建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)GB50007-2011的規(guī)定，根底的地基承載力驗(yàn)算取用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)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，故根底的最不利力主要取決于柱底3-3截面的不利力，應(yīng)取軸力最大的不利力組合以及正負(fù)彎矩為最大的不利組合。經(jīng)對表4中的柱底截面不利力進(jìn)展分析可知，根底設(shè)計(jì)時(shí)的不利力

29、如表6和表7所示。3-3截面的不利力設(shè)計(jì)值 表6組別M(kN.m)N(kN)V(kN)第1組197.6728.26-35.42第2組269.56357.53-43.66第3組-210.4466.38+24.51根底底面設(shè)計(jì)時(shí)不利力 表7組別荷載根本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值M(kN.m)N(kN)V(kN)Mk(kN.m)Nk(kN)Vk(kN)第1組240.10728.2635.42178.64503.9028.36第2組321.95357.5343.66187.91297.9435.93第3組-239.81466.38-24.51-157.69358.41-15.67第1組荷

30、載：設(shè)計(jì)值：標(biāo)準(zhǔn)值：第2組荷載：設(shè)計(jì)值：標(biāo)準(zhǔn)值：第3組荷載：設(shè)計(jì)值：標(biāo)準(zhǔn)值： 2根底梁和圍護(hù)墻的自重重力荷載計(jì)算每個(gè)根底承受的圍墻寬度為計(jì)算單元的寬度B=6.0m，墻高=柱頂標(biāo)高11.80+柱頂至檐口高度1.65+根底頂面至室地坪的高度0.80-根底梁高0.45=13.80m。240厚清水磚墻上有上下鋼門窗，窗寬4.0m，上下窗高分別為1.8m和4.8m，鋼窗自重0.45kN/m2，每根根底梁自重標(biāo)準(zhǔn)值16.7kN，磚墻自重標(biāo)準(zhǔn)值19kN/m2。 故由墻體和根底梁傳來的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 根底梁自重 16.6kN 圍護(hù)墻自重 180.24613.80(1.8+4.8)4.0=243.65kN鋼窗

31、自重 0.454(1.8+4.8)=11.88kN 總計(jì)對根底的偏心距 。對根底底面的偏心彎矩 ，。2根底底面尺寸確定1根底高度和埋置深度確定由構(gòu)造要求知，根底高度為，其中為柱插入杯口深度，又，?。粸楸缀穸?，由于需滿足，?。还矢赘叨葹椋阂蚋醉斆鏄?biāo)高為0.800m，室外高差為150mm，則根底埋置深度為2根底地面尺寸擬定根底地面面積按地基承載力驗(yàn)算確定，并取用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值。由建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)GB50007-2011可查得，取根底底面以上的土及根底的平均重度為，則深度修正后的地基承載力特征值為： 先按軸心受壓估算根底底面尺寸，?。嚎紤]到偏心等影響，將根底底面估算尺寸擴(kuò)大30%左

32、右，取。則根底底面彈性抵抗矩。3地基承載力驗(yàn)算根底自重和土重為根底及其上填土的平均自重?。喝绫?所示，按以上三組不利力進(jìn)展根底底面積計(jì)算。第1組：偏心距，則根底底面全截面受壓，則：，滿足，滿足 第2組：偏心距 ，則根底底面全截面受壓，則： ，滿足，滿足第3組： 偏心距 ，則根底底面全截面受壓，則： ，滿足。，滿足。4根底受沖切承載力驗(yàn)算根底受沖切承載力驗(yàn)算采用荷載根本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值，并采用基底凈反力，即只考慮杯口頂面由排架柱傳到根底頂面的力設(shè)計(jì)值。當(dāng)偏心荷載作用只在矩形根底長邊方向產(chǎn)生偏心且偏心距時(shí)，基底凈反力最大和最小設(shè)計(jì)值按如下計(jì)算：則各種基底凈反力最大設(shè)計(jì)值為：，由于，即根底底面在第2

33、組不利力作用下有一局部出現(xiàn)拉應(yīng)力。則：，受沖切承載力驗(yàn)算取。取杯壁厚度，則根底頂面突出寬度為。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擬危險(xiǎn)，故只需對變階處進(jìn)展沖切承載力驗(yàn)算。根底各細(xì)部尺寸及沖切破壞錐面如下圖：圖23 根底受沖切承載力驗(yàn)算，由于變階處截面高度，則沖切力：抗沖切力：受沖切承載力滿足要求。5根底底板配筋計(jì)算1柱邊及變階處基底凈反力計(jì)算基底凈反力如表8所示。其中pj為根底柱邊或變階處的基底凈反力?；變舴戳皬澗?表8第1組第2組第3組116.1198.0989.04柱邊處85.2249.0559.36變階處95.5163.5869.2533.7409.89長跨方

34、向柱邊處190.01145.85142.89變階處109.2384.6082.59短跨方向柱邊處132.1281.1287.22變階處62.5238.3941.272柱邊及變階處彎矩計(jì)算根底的寬高比為：，即可認(rèn)為基底反力呈線性分布。第1組力：柱邊處：變階處：同理可算得第2組和第3組力作用下的地基凈反力和彎矩并整理后結(jié)果如表8所示。顯然第1組不利力起控制作用。柱邊處：變階處：沿根底長邊配筋選用B10200；沿短邊方向考慮構(gòu)造要求配筋選用B10200。參考文獻(xiàn)1GB50009-2012，建筑構(gòu)造荷載規(guī)s.2 GB50010-2010，混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)s.3 GB50007-2011， 建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)s.4程文瀼，愛群.混凝土構(gòu)造與砌體構(gòu)造設(shè)計(jì)M：，2009：111197.-. z附表： A柱的力組合表表4A柱控制截面及正號(hào)力的方向荷載種類恒載屋面活載AB跨吊車荷載