裝配車間單層廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中文題目：廣州鎮(zhèn)泰機(jī)械制造廠金工裝配車間副標(biāo)題：?jiǎn)螌訌S房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)外文題目：MENTALWORKINGASSEMBLYWORKSHOPOFZHENTAIMACHINEFACTORYINGUANGZHOU畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共55頁(yè)（其中：外文文獻(xiàn)及譯文17頁(yè)）圖紙共9張完成日期2009年6月答辯日期2009年6月摘要本工程是廣州一單層單跨工業(yè)廠房，總建筑面積約3500，東側(cè)端部貼建二層框架輔助使用空間，廠房?jī)?nèi)設(shè)兩臺(tái)橋式吊車，軌頂標(biāo)高為。中部由寬變形縫分為兩個(gè)廠房單元，主體采納大型屋面板+鋼屋架+排架柱的鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)整體雙軸對(duì)稱，跨度，柱距為，剛度和質(zhì)量分布均勻。設(shè)計(jì)時(shí)要緊考慮了結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)荷載、吊車荷載以及水平地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)的阻礙，經(jīng)計(jì)算，廠房結(jié)構(gòu)滿足承載力要求和正常使用要求。本設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑設(shè)計(jì)要緊考慮建筑的采光、通風(fēng)、防水、防火以及設(shè)備安裝使用要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要緊是進(jìn)行結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的選型，并利用剪力分配法，對(duì)多種荷載作用下的各榀排架進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算和組合，選擇最不利組合設(shè)計(jì)排架柱和基礎(chǔ)的截面及配筋。最后繪制相關(guān)建筑圖、結(jié)構(gòu)圖和各部位的節(jié)點(diǎn)詳圖。關(guān)鍵詞：?jiǎn)螌訌S房；排架結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力分配法

ABSTRACTThisprojectisasingle-layersinglespanplant,withatotalconstructionareaofabout3500.Attheverytipoftheeasternpartoftheplantisaauxiliaryusespacemadeofasecondframe.Andtherearetwobridgecraneintheplant,withtherailtopelevationof9.6.Theplantisseparatedintotwosectionsbya100widemovementjointlocatedatthecentral,it’smainblockadoptsthestructuralformofreinforcedconcretebent.Theoverallstructureisdoublesymmetry.Withthespanof30andthecolumnspaceof6,ithasequallydistributedrigidityandmass.Thedesignmainlyconsideredtheeffectcausedbydeadload,windload,craneloadandhorizontalseismicreaction,andafterthecalculation,theworkshopstructurecanmeettherequirementsofbearingcapacityandregularservice.Thisdesignwascomprisedofarchitecturaldesignandstructuraldesign.Thearchitecturaldesignwasproceedtofillthebillofdaylighting,airing,waterproof,fireresistanceandotherequipmentrequirement,whilethestructuraldesignhadtocarryonthemissionofchoosingstructuralforms,calculatingtheinnerforceofeverybentwhichcamefromloadsofvariouspattern,makinginternalforcecombinationandidentifyingthemostdisadvantagedgrouptodesigncross-sectionandreinforcement.Intheend,relatedarchitecturaldrawing,workingdrawingandjointdetailwererequired.Keyword:single-layerworkshop;bentstructure;architecturaldesign;structuraldesign;sheardistributionmethod目錄前言 71工程概況 81.1工程概況 81.1.1水文地質(zhì)條件 81.1.2氣象資料 81.2設(shè)計(jì)概況 81.3設(shè)計(jì)成果 91.3.1概況 91.3.2施工圖 92建筑設(shè)計(jì) 93結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 103.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型和布置 103.1.1屋面板 103.1.2屋架 113.1.3吊車梁 123.1.4排架柱 133.1.5基礎(chǔ)梁 143.2荷載計(jì)算 153.2.1屋蓋自重 153.2.2柱自重 153.2.3吊車梁及軌道自重 163.2.4屋面活荷載 163.2.5吊車荷載 163.2.6風(fēng)荷載 173.3內(nèi)力分析 173.3.1屋蓋自重 183.3.2柱及吊車自重作用 193.3.3屋面活荷載 193.3.4吊車荷載作用 203.3.5風(fēng)荷載作用 223.4排架柱設(shè)計(jì) 233.4.1排架柱配筋計(jì)算 243.4.2柱斜截面承載力驗(yàn)算 293.4.3運(yùn)輸、吊裝時(shí)期驗(yàn)算 293.4.4柱裂縫寬度驗(yàn)算 323.5抗風(fēng)柱設(shè)計(jì) 343.5.1確定抗風(fēng)柱的尺寸 343.5.2求風(fēng)荷載q及柱剪力 343.5.3截面配筋 353.5.4運(yùn)輸、吊裝時(shí)期驗(yàn)算 363.6柱間支撐 393.6.1上柱支撐 393.6.2下柱支撐 403.7牛腿設(shè)計(jì) 403.7.1驗(yàn)算截面尺寸 403.7.2正截面承載力計(jì)算及配筋 413.7.3斜截面受剪承載力 413.7.4局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算 413.8排架柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 423.8.1初步確定基礎(chǔ)尺寸 423.8.2確定基礎(chǔ)底面尺寸 423.8.3驗(yàn)算基礎(chǔ)高度 443.8.4基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算 463.9抗風(fēng)柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 483.9.1初步確定基礎(chǔ)尺寸 483.9.2確定基礎(chǔ)底面尺寸 493.9.3驗(yàn)算基礎(chǔ)高度 503.9.4基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算 513.11地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算 533.11.1廠房的橫向抗震驗(yàn)算 533.11.2建立結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 543.11.3柱頂橫向水平地震作用下的排架地震效應(yīng) 573.11.4吊車地震作用下的排架地震作用效應(yīng) 583.11.5排架地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合 593.11.6廠房縱向抗震驗(yàn)算 603.12圈梁布置 61結(jié)論 63致謝 64參考文獻(xiàn) 65前言建筑工程專業(yè)是一個(gè)專門注重實(shí)踐和理論相結(jié)合的專業(yè)，綜合性要求專門強(qiáng)，不僅要求學(xué)生熟練掌握一些必備的專業(yè)知識(shí)，也注重對(duì)學(xué)生具體實(shí)踐能力和操作能力的培養(yǎng)。大學(xué)四年中，我們學(xué)習(xí)了多門專業(yè)性課程，這些課程之間有著密不可分的關(guān)系，是相互制約和相互補(bǔ)充的，必須綜合起來(lái)運(yùn)用才能真正地指導(dǎo)實(shí)際。但是學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我們只是分散地、零星地學(xué)習(xí)了各門課程的差不多知識(shí)點(diǎn)，所掌握的知識(shí)和技術(shù)差不多上是零散無(wú)章的，沒(méi)有綜合的建筑思想，也沒(méi)有成熟的建筑知識(shí)的框架，難以做到舉一反三，把握整體。畢業(yè)設(shè)計(jì)剛好給我們提供了如此一個(gè)平臺(tái)來(lái)整合消化四年來(lái)的專業(yè)積存，把零散的知識(shí)融合成一種文化和素養(yǎng)，能讓我們?cè)谌鏈亓?xí)四年所學(xué)的基礎(chǔ)上，將其融會(huì)貫穿，提高我們的綜合素養(yǎng)和工作能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)我的設(shè)計(jì)題目是單層工業(yè)廠房，單層廠房只有一些專門的行業(yè)才需要使用單層廠房，比如五金塑膠，機(jī)械設(shè)備，印刷紙品，模具等行業(yè)。其結(jié)構(gòu)型式要緊有排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)兩種。近年來(lái)，我國(guó)每年完成的建筑工程中，工業(yè)建筑占了一半以上，進(jìn)展迅猛，并正朝著技術(shù)密集型進(jìn)展，其設(shè)計(jì)體現(xiàn)出節(jié)能省地趨勢(shì)，生態(tài)化趨勢(shì)，高科技化趨勢(shì)，工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)的一體化趨勢(shì)，人性化趨勢(shì)，多元化趨勢(shì)，可持續(xù)性趨勢(shì)，文化性趨勢(shì)。并更加注重設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)件工業(yè)化，施工機(jī)械化。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大部分。建筑設(shè)計(jì)在考慮建筑物使用功能和設(shè)備安裝使用要求的基礎(chǔ)上，涵蓋平面設(shè)計(jì)、正立面、側(cè)立面和剖面設(shè)計(jì)和總平面圖等內(nèi)容。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則要緊包括排架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，包括各種荷載作用下排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和組合和最不利組合的篩選，并進(jìn)行排架柱和抗風(fēng)柱截面的配筋計(jì)算、吊裝驗(yàn)算和抗震驗(yàn)算。1工程概況1.1工程概況1.1.1水文地質(zhì)條件表層為厚1.0m—3.50m的雜填土①1層、耕植土①層。標(biāo)高33.42m—32.19m以下為新近沉積的褐黃色、飽和的粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土②層；標(biāo)高32.98m—30.64m以下為新近沉積的褐黃色、飽和的粘土、重粉質(zhì)粘土③層；標(biāo)高29.53m—26.21m以下為一般第四系沉積的褐黃色、飽和的粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土④層，粘土④1層；標(biāo)高28.44m—25.21m以下為一般第四系沉積的褐黃-褐灰色、飽和的粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土⑤層；標(biāo)高23.41m—20.71m以下為一般第四系沉積的褐灰色、飽和的粘質(zhì)粉土⑥層；標(biāo)高22.81m—18.59m以下為一般第四系沉積的褐灰色、密實(shí)、飽和的粉細(xì)砂⑦層，粉質(zhì)粘土⑦1層，各土層詳細(xì)性質(zhì)參見(jiàn)地層巖性及土的物理力學(xué)性質(zhì)綜合表1.1.2氣象資料冬季室外平均溫度：13.7℃夏季室外平均溫度：32.5℃冬季最低溫度：1.7℃降雨量：1764.5mm抗震設(shè)防類不為丙類，設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)差不多地震加速度值為0.15g建筑場(chǎng)地類型為Ⅱ類，場(chǎng)地粗糙程度為B類；廣州：差不多風(fēng)壓：0.50kN/m2差不多雪壓：0.65kN/m21.2設(shè)計(jì)概況擬建一單層單跨工業(yè)廠房，建筑面積為3500，采納采納大型屋面板+鋼屋架+鋼筋混凝土排架柱的排架結(jié)構(gòu)，東側(cè)端部貼建二層框架輔助使用空間，柱網(wǎng)布置圖如下：圖1-1 柱網(wǎng)布置圖Fig.1-1columnnetgeneralarrangement1.3設(shè)計(jì)成果1.3.1概況建筑設(shè)計(jì)講明，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)講明，結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)1.3.2施工圖1）建筑：900mm標(biāo)高處平面圖，5400mm標(biāo)高處平面圖，建筑立面圖，橫向剖面圖，建筑節(jié)點(diǎn)大樣圖2）結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)布置圖，結(jié)構(gòu)布置圖，柱配筋圖，屋架上下弦支撐布置圖，節(jié)點(diǎn)詳圖2建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)綜合考慮采光、通風(fēng)、防水、防火以及設(shè)備安裝使用要求，內(nèi)容包括總平面圖設(shè)計(jì)、建筑總講明、平面設(shè)計(jì)、立面設(shè)計(jì)、剖面設(shè)計(jì)、要緊節(jié)點(diǎn)大樣設(shè)計(jì)和門窗表。本工程采納的窗地面積比大約為1：3.5，建筑面積為，不必進(jìn)行防火分區(qū)的設(shè)置，牛腿標(biāo)高為8700mm，軌頂標(biāo)高9600mm，滿足工程要求。設(shè)計(jì)成果反映在圖紙上。總平面圖設(shè)計(jì)：明確建筑物的高度，層數(shù)，寬度，長(zhǎng)度以及與相鄰建筑物的距離，考慮其朝向，采光和交通，并得出建筑物的要緊經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。比例為1：500。建筑總講明：包括建筑物各部分的設(shè)計(jì)原則和施工方法，建筑材料的選取，建筑設(shè)計(jì)時(shí)使用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和圖集。平面設(shè)計(jì)：用平面圖分標(biāo)高表示不同平面內(nèi)的尺寸，如單廠主體下窗臺(tái)標(biāo)高處和貼建二層框架二層窗臺(tái)標(biāo)高處，比例為1：100。立面設(shè)計(jì)：包括正立面圖，側(cè)立面圖，縱向用1-21軸表示，橫軸用A-F軸表示，并表示出外體材料，裝飾，門窗位置和尺寸。通過(guò)立面圖能夠直接看出建筑的正面布局，建筑的總高度，比例為1：100剖面設(shè)計(jì)：繪制專門部位的剖面圖，以直接得到建筑物的某些細(xì)部構(gòu)造，采納一字型橫向剖面即可，比例為1：100建筑節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：散水、臺(tái)階、坡道、天溝、窗臺(tái)和構(gòu)造縫的節(jié)點(diǎn)詳圖設(shè)計(jì)。3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采納大型屋面板+鋼屋架+鋼筋混凝土排架柱的排架結(jié)構(gòu)，要緊計(jì)算構(gòu)件為排架柱、牛腿、抗風(fēng)柱和基礎(chǔ)。3.1結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型和布置3.1.1屋面板1）屋面板采納1.5m×6.0m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋面板依照04G410-2，選用屋面板時(shí)差不多組合的荷載分項(xiàng)系數(shù)：，屋面板承受荷載如下：橡膠防水卷材防水層：0.2KN/m2保溫層： 0.48KN/m220厚水泥砂漿找平層：0.4KN/m2活荷載： 0.5KN/m2q=1.35×(0.2+0.48+0.4)+1.4×0.5×0.7=1.948KN/m2選擇Y-WB-2Ⅲ同意外加均布荷載差不多組合設(shè)計(jì)值[q]為2.05KN/m2，滿足承載力條件屋面板自重：1.4KN/m2 灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值0.1KN/m22）嵌板橡膠防水卷材防水層：0.2KN/m2保溫層： 0.48KN/m220厚水泥砂漿找平層：0.4KN/m2活荷載： 0.5KN/m2q=1.35×(0.2+0.48+0.4)+1.4×0.5×0.7=1.948KN/m2選擇Y-KWB-1Ⅲ同意外加均布荷載差不多組合設(shè)計(jì)值[q]為2.58KN/m2，滿足承載力條件板自重：1.7KN/m2 灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值0.1KN/m23）天溝板依照屋面排板計(jì)算，考慮采納680mm寬度的天溝板落水管之間的水平間距12m，天溝流水坡長(zhǎng)為6m，采納焦渣找坡層，坡度為1%，，最薄處20mm，最厚處80mm水泥砂漿找平，上鋪橡膠防水卷材焦渣找坡層：按其平均厚度計(jì)算，厚度為50mm，焦渣自重為14KN/m3焦渣均布荷載：0.05×14=0.7KN/m220厚水泥砂漿找平層：0.4KN/m2橡膠防水卷材防水層：0.2KN/m2積水荷載考慮230mm水深，為2.3KN/m2活荷載： 0.5KN/m2卷材防水層考慮高肋和低肋覆蓋部分，按天溝寬度的2.5倍計(jì)算b=天溝寬度-190=680-190=490mmq=[1.35×(0.2×2.5+0.7+0.4+2.3)+1.4×0.5]×0.49=2.92KN/m2選擇TGB68，同意外加均布荷載差不多組合設(shè)計(jì)值3.66KN/m2，滿足承載力條件天溝板板自重2.13KN/m23.1.2屋架屋面恒荷載：屋面板以上 1.08KN/m2 屋面板自重 1.4KN/m2 灌縫重 0.1KN/m2 總計(jì) 2.58KN/m2屋面活荷載 0.5KN/m2屋面荷載設(shè)計(jì)值：組合一：1.35×2.58+1.4×0.5×0.7=3.973KN/m2組合二：1.2×2.58+1.4×0.5=3.596KN/m2選擇GWJ30-2A1屋面荷載設(shè)計(jì)值[q]為4.0KN/m2>3.973KN/m2，滿足承載力要求屋架自重為4550kg/榀初定屋架支撐自重為0.25KN/m23.1.3吊車梁廠房設(shè)置兩臺(tái)橋式吊車，吊車參數(shù)如下表：表3-1-1 吊車梁參數(shù)Table3-1-1parameterofcranebeam起重量跨度小車質(zhì)量總質(zhì)量軌頂以上高度軌道中心至端部距離寬度輪距最大輪壓最小輪壓10t28.5m4.084t31.6t2239mm230mm6922mm5000mm147KN57.1KN依照吊車跨度和起重量，中間跨選擇鋼筋混凝土吊車梁DL-7Z，自重為2.75t/根，伸縮縫跨和邊跨分不選DL-7S和DL-7B，自重為2.82t/根依照吊車梁和吊車參數(shù)，選擇吊車軌道聯(lián)結(jié)型號(hào)為DGL-12，螺栓間距為260mm，鋼軌型號(hào)為38kg/m，最大輪壓設(shè)計(jì)值為510KN，軌道面至梁頂面距離為170-190mm，選擇車擋型號(hào)為CD2，適用于10t吊車，走道板：中間跨選擇DB80-1，邊跨和伸縮縫處跨選擇DB80-1S，各構(gòu)件參數(shù)如下表所示：表3-1-2構(gòu)件參數(shù)表Table3-1-2parameterofconstructionmembers參參數(shù)構(gòu)件編號(hào)尺寸（mm）自重吊車梁DL-7Z（DL-7S，DL-7B）高度900上翼緣500下翼緣250t軌道聯(lián)結(jié)DGL-12螺栓間距260鋼軌自重38kg/m車擋CD2走道板DB80-1（DB80-1S）板長(zhǎng)5550（4950）板寬800t3.1.4排架柱初定牛腿標(biāo)高為8700mm，吊車梁高度為900mm軌頂標(biāo)高=牛腿標(biāo)高+吊車梁高度+鋼軌高度(200mm)=8700+900+200=9800mm，與工藝要求相差在±200以內(nèi)，滿足要求柱頂標(biāo)高=軌頂標(biāo)高+軌頂至吊車小車頂面距離+安全距離（≥220mm）=9800+2239+220=12359mm，取為12600mm全柱高H=柱頂標(biāo)高+基頂至±0.00標(biāo)高處高度=12600+1200=13800mm圖3-1-1排架柱示意圖Fig3-圖3-1-1排架柱示意圖Fig3-1-1diagrammaticsketchofbentframecolumn上柱高H2=12600-8700=3900mm柱截面設(shè)計(jì)依照混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算手冊(cè)：Hk=9900+900=10800mm 基頂至吊車梁頂距離Hl=8700+1200=9900mm 基頂至吊車梁底距離下柱：h≥=9900/14=707.14mm 選擇h=1000mmb≥9900/25=396mm 選擇b=400mm上柱初選截面為b×h=400×400mm，下柱截面高度在900~1100mm，選擇工字形柱下柱截面取為bf×h×b×hf=400×1000×120×150工字型截面軌道中心線至縱向定位軸線間的間距一般取750mm取軌道中心線距離上柱內(nèi)邊緣為350mm，吊車端部到柱內(nèi)邊緣凈距為120mm>80mm，滿足安全要求梯形屋架在上柱的作用點(diǎn)距離縱向定位軸線150mme0=1000/2-400/2=300mm e1=400/2-150=50mm e2=350-(1000/2-400）=250mm牛腿尺寸初選h1=400mm，h=500mm 滿足h1≥h，滿足要求圖3-1-2排架柱截面圖Fig3-1-2sectiongraphofbentframecolumn排架截面參數(shù)依照排架柱的截面尺寸，得出柱的計(jì)算參數(shù)如下：表3-1-3 柱截面參數(shù)Fig3-1-3parameterofbentframecolumncross-section截截面參數(shù)柱截面尺寸(mm)面積(mm2)慣性矩（mm4）上柱400×4001.6×1052.13×109下柱400×1000×100×1501.975×10525.59×109慣性矩：上柱：Iu=2.13×109mm4下柱：Il≈=25.59×109mm43.1.5基礎(chǔ)梁外墻采納370墻，突出于柱外，查《鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁》04G320圖集，采納基礎(chǔ)梁類型如表3-1-4所示：表3-1-4基礎(chǔ)梁選用表Table3-1-4tableoffoundationbeam基基礎(chǔ)梁類型編號(hào)梁長(zhǎng)（mm）自重(t)整體JL-2559502.48有窗JL-2759502.48有門JL-2859502.483.2荷載計(jì)算3.2.1屋蓋自重橡膠防水卷材防水層： 0.2KN/m2保溫層： 0.48KN/m220厚水泥砂漿找平層： 0.4KN/m2屋面板： 1.4+0.1=1.5KN/m2 g=2.58KN/m2屋架自重 45.5KN/榀則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)自重為G1=1.2×2.58×6×30/2+1.2×45.5×0.5=332.94KN3.2.2柱自重柱采納C30混凝土，重度為25KN/m3標(biāo)準(zhǔn)值：上柱：G2,k=0.4×0.4×25×3.9=15.6KN下柱：G3,k=25×1.975×105/106×9.9=48.88KN設(shè)計(jì)值：上柱：G2=15.6×1.2=18.72KN下柱：G3=48.88×1.2=58.66KN3.2.3吊車梁及軌道自重G4=1.2×（28.2+0.38×6）=36.58KN3.2.4屋面活荷載屋面均布活荷載為0.5KN/m2 Q1==1.4×0.5×6×30/2=63KN3.2.5吊車荷載依照吊車寬度B和和輪距K，算的吊車梁支座反力阻礙線中各輪壓對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值圖所示，以此求的作用于牛腿上的吊車豎向荷載圖3-2-1簡(jiǎn)支吊車梁支座反力阻礙線Fig3-2-1Endreactioninfluencelineofcranebeam兩臺(tái)吊車組合，取折減系數(shù)為0.9，并忽略第三跨Pmax的有利作用=1.4×0.9×147×（+1）=341.98KN==132.84KN吊車橫向水平剎車力：吊車起重量為10t，取橫向水平荷載系數(shù)=風(fēng)荷載地面粗糙程度為B類差不多風(fēng)壓0.5KN/m2屋架坡度為10°，角度為5.7o，風(fēng)載體形系數(shù)如圖：室外標(biāo)高為-300，按室外標(biāo)高取風(fēng)壓高度變化系數(shù)自室外地坪至柱頂高度為12600+300=12900mm圖3-2-2風(fēng)載體形系數(shù)Fig3-2-1Thewindcarrierformfactor圖3-2-2風(fēng)載體形系數(shù)Fig3-2-1Thewindcarrierformfactor=0.8×1.08×0.5×6=2.59KN/m=-0.5×1.08×0.5×6=-1.62KN/m檐口距離室外地面高度為12600+1990+300=14890mm3.3內(nèi)力分析A柱和F柱相同，抗剪剛度D也相同，ηA=ηB=0.5柱頂剪力、水平集中力、柱頂不動(dòng)鉸支座反力均規(guī)定自左向右為正，反之則為負(fù)3.3.1屋蓋自重G1A=G1F=332.94KNM1A=M1F=G1A·e1=332.94×0.05=16.65KN·mM2A=M2F=G1A·e0=332.94×0.3=99.88KN·m受力簡(jiǎn)圖如右所示查表得：圖3-3-1結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖Fig3-3-1Computingmodelofstructure 圖3-3-1結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖Fig3-3-1Computingmodelofstructure力矩作用在柱頂時(shí)力矩作用在牛腿時(shí)虛加的支座反力2.74+7.9=柱頂剪力：屋蓋自重作用下，排架的彎矩圖、剪力圖、軸力圖如下所示圖3-3-2屋蓋自重作用下內(nèi)力圖Fig3-3-2Internalforcediagramunderthedeadloadofroof圖3-3-2屋蓋自重作用下內(nèi)力圖Fig3-3-2Internalforcediagramunderthedeadloadofroof3.3.2柱及吊車自重作用由于在安裝柱子時(shí)尚未吊裝屋架，沒(méi)形成排架，按懸臂柱分析A柱內(nèi)力G2=15.6×1.2=18.72KN G3=48.88×1.2=58.66KN G4=1.2×（28.2+0.38×6）=36.58KN 圖3-3-3柱及吊車自重作用下內(nèi)力圖Fig3-3-3Internalforcediagramunderthedeadloadofcolumnandcrane圖3-3-3柱及吊車自重作用下內(nèi)力圖Fig3-3-3Internalforcediagramunderthedeadloadofcolumnandcrane3.3.3屋面活荷載，它在A、F柱頂及變階處引起的彎矩分不為 虛加不動(dòng)鉸支座反力為柱頂剪力： 排架受力簡(jiǎn)圖和內(nèi)力圖如圖所示圖3-3-4屋面活荷載作用下內(nèi)力圖圖3-3-4屋面活荷載作用下內(nèi)力圖Fig3-3-4Internalforcediagramunderroofliveload3.3.4吊車荷載作用Dmax作用于A柱Dmax=341.98KNDmin=132.84KNMmax=85.50KN·MMmin=33.21KN·M將R反作用于排架柱頂，按分配系數(shù)求的各個(gè)排架柱的柱頂剪力得到各柱的計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力圖如圖所示圖3-3-5D圖3-3-5Dmax作用于A柱內(nèi)力圖Fig3-3-5InternalforcediagramwhileDmaxactoncolumnADmax作用于F柱時(shí)內(nèi)力圖剛好和上述情況相反如圖所示：圖3-3-6D圖3-3-6Dmax作用于F柱內(nèi)力圖Fig3-3-6InternalforcediagramwhileDmaxactoncolumnF兩臺(tái)吊車剎車A柱由n=0.08，=0.28得到當(dāng) 當(dāng) 插入法得到 F柱和A柱相同，將R反方向作用于排架柱頂，得到各柱的柱頂剪力 圖3-3-6兩臺(tái)吊車同時(shí)剎車內(nèi)力圖Fig3-3-6Internalforcediagramwhiletwosetsofcranebrake圖3-3-6兩臺(tái)吊車同時(shí)剎車內(nèi)力圖Fig3-3-6Internalforcediagramwhiletwosetsofcranebrake3.3.5風(fēng)荷載作用（1）風(fēng)自左向右吹時(shí) 均布荷載作用下：同理，關(guān)于F柱：C11=0.321 圖3-3-7風(fēng)自左向右吹是內(nèi)力圖Fig3-3-7Internalforcediagramwhilewindblewright圖3-3-7風(fēng)自左向右吹是內(nèi)力圖Fig3-3-7Internalforcediagramwhilewindblewright（2）風(fēng)自右向左吹時(shí)，內(nèi)力圖與上述剛好相反圖3-3-8風(fēng)自右向左吹是內(nèi)力圖Fig3-3-8Internalforcediagramwhilewindblewleft圖3-3-8風(fēng)自右向左吹是內(nèi)力圖Fig3-3-8Internalforcediagramwhilewindblewleft3.4排架柱設(shè)計(jì)取操縱截面：關(guān)于單階排架柱，上柱選擇牛腿頂面（即上柱底截面）Ⅰ-Ⅰ為操縱截面，下柱選擇Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ為操縱截面，另外，Ⅲ-Ⅲ同時(shí)也是設(shè)計(jì)柱下基礎(chǔ)的依據(jù)，截面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ盡管處于同一位置，但截面和內(nèi)力值都不相同，分不代表上下柱截面，在設(shè)計(jì)截面Ⅰ-Ⅰ時(shí)，不計(jì)牛腿對(duì)其截面承載力的阻礙。排架柱是偏心受壓構(gòu)件，阻礙其縱向配筋率的要緊因素是軸力N和彎矩M，依照可能需要的最大的配筋，一般考慮下面四種內(nèi)力的不利組合：圖3-4-1排架柱操縱截面Fig3-4-1Controlsectionofbentcolumn（1）+Mmax圖3-4-1排架柱操縱截面Fig3-4-1Controlsectionofbentcolumn（2）-Mmax及相應(yīng)的N、V（3）Nmax及相應(yīng)的M、V（4）Nmin及相應(yīng)的M、V（1）、（2）和（4）要緊是針對(duì)大偏心受壓破壞，（3）是針對(duì)小偏心受壓破壞實(shí)際工程中，偏心受壓構(gòu)件在不同的荷載組合中，同一截面分不承擔(dān)正負(fù)彎矩，同時(shí)為了施工方便，不易發(fā)生錯(cuò)誤，一般可采納對(duì)稱配筋，即采取As=As’。混凝土強(qiáng)度采納C30，鋼筋采納HRB335，箍筋采納HRB2353.4.1排架柱配筋計(jì)算1）上柱對(duì)稱配筋時(shí)，求的大小偏心受壓破壞界限時(shí)的軸力Nb，用以推斷截面的大小偏心情況，選擇最不利組合：排架柱的內(nèi)力組合中的各組軸力值均小于Nb，因此都能夠視為大偏心受壓情況，在截面為大偏心受壓時(shí)，應(yīng)以軸力小，彎矩大作為最不利內(nèi)力組合的選擇依據(jù)僅自排架柱A內(nèi)力組合表中取1組最不利組合+Mmax=63.42KN·M N=-351.66KN由結(jié)構(gòu)側(cè)移引起的二階彎矩的阻礙，在構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度中考慮，由縱向彎曲引起的二階彎矩，用偏心距增大系數(shù)來(lái)考慮上柱的計(jì)算長(zhǎng)度=2×3.9=7.8m，對(duì)稱配筋，且/b=7.8/0.4=19.5>5，需要考慮縱向彎曲的阻礙，軸向力對(duì)截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的較大值，因此=20mm初始偏心距，故選擇/b=19.5，在15~30之間可先按照大偏心受壓情況進(jìn)行計(jì)算<0.550=200.75mm且<2=70mm滿足大偏心受壓條件，但受壓鋼筋達(dá)不到屈服故=480mm2，選擇2Ф18，按照軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力查的/b=18時(shí)， /b=20時(shí)，/b=19.5時(shí)，計(jì)算得：驗(yàn)算結(jié)果安全，滿足條件2）下柱由于排架柱Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面均是下柱截面配筋的依據(jù)，可將兩者在一起加以考慮從內(nèi)力組合的情況來(lái)看，各個(gè)組合的軸力值均小于Nb，故各組合內(nèi)力均為大偏心受壓，僅需選擇彎矩大，軸力小的內(nèi)力組合。選擇三組內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算配筋：（1）+Mmax=507.19KN·M N=-811.38KN（2）+Mmax=423.30KN·M N=-446.90KN（3）-Mmax=-398.60KN·M N=--566.46KN先考慮第一種情況：+Mmax=507.19KN·M N=-811.38KN由結(jié)構(gòu)側(cè)移引起的二階彎矩的阻礙，在構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度中考慮，由縱向彎曲引起的二階彎矩，用偏心距增大系數(shù)來(lái)考慮下柱的計(jì)算長(zhǎng)度=1.0×9.9=9.9m，對(duì)稱配筋，截面的最小回轉(zhuǎn)半徑，/r=9.9/0.35996=27.5>5，需要考慮縱向彎曲的阻礙軸向力對(duì)截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的較大值，因此=33.33mm初始偏心距，故選擇/r=27.5，在15~30之間可按照大偏心受壓情況進(jìn)行計(jì)算<0.550=517mm且>2=120mm滿足大偏心受壓條件，且受壓鋼筋能夠屈服另x<=162.5mm講明受壓區(qū)全部位于受壓翼緣內(nèi)考慮第二種情況：+Mmax=423.30KN·M N=-446.90KN軸向力對(duì)截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的較大值，因此=33.33mm初始偏心距，故選擇/r=27.5，在15~30之間可按照大偏心受壓情況進(jìn)行計(jì)算<0.550=517mm且<2=120mm滿足大偏心受壓條件，但受壓鋼筋不能夠屈服另x<=162.5mm講明受壓區(qū)全部位于受壓翼緣內(nèi)取故考慮第三種情況：-Mmax=-398.60KN·M N=--566.46KN軸向力對(duì)截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的較大值，因此=33.33mm初始偏心距，故選擇/r=27.5，在15~30之間可按照大偏心受壓情況進(jìn)行計(jì)算<0.550=517mm且<2=140mm滿足大偏心受壓條件，但受壓鋼筋不能夠屈服另x<=162.5mm講明受壓區(qū)全部位于受壓翼緣內(nèi)取故綜合上述三種情況，可取選擇6Ф22，按照軸心受壓構(gòu)件驗(yàn)算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力查的/r=27.5<28時(shí)， 計(jì)算得：驗(yàn)算結(jié)果安全，滿足條件3.4.2柱斜截面承載力驗(yàn)算關(guān)于偏心受壓排架柱，取僅需按照構(gòu)造配筋故依照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.3.2條和建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范9.1.20條規(guī)定，全柱高箍筋配置采納，加密區(qū)采納柱中縱向受力鋼筋的凈間距不應(yīng)小于50mm；對(duì)水平澆筑的預(yù)制柱，其縱向鋼筋的最小凈間距可按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第10.2.1條關(guān)于梁的有關(guān)規(guī)定取用在偏心受壓柱中，垂直于彎矩作用平面的側(cè)面上的縱向受力鋼筋以及軸心受壓柱中各邊的縱向受力鋼筋，其中距不宜大于300mm愛(ài)護(hù)層厚度選擇30mm3.4.3運(yùn)輸、吊裝時(shí)期驗(yàn)算變截面柱采納1點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)的位置通常設(shè)置在柱牛腿根部，一般不需要計(jì)算，但需復(fù)核抗彎強(qiáng)度和抗裂度，計(jì)算內(nèi)力可按照一端帶有懸臂的簡(jiǎn)支梁進(jìn)行分析，驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮動(dòng)力作用，柱自重應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.5上柱自重為：牛腿處柱自重為：下柱自重為：下柱自重為：圖3-4-2吊裝運(yùn)輸計(jì)算圖圖3-4-2吊裝運(yùn)輸計(jì)算圖Fig3-4-2Calculatingdiagramofliftingandtransporting首先考慮平臥起吊，采納一點(diǎn)綁扎，綁扎點(diǎn)在牛腿底面處，柱起吊時(shí)吊離底面瞬間由自重產(chǎn)生的彎矩最大，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示上柱根部和吊點(diǎn)處的彎矩設(shè)計(jì)值分不為下柱段最大的正彎矩計(jì)算如下假設(shè)最大彎矩出現(xiàn)在內(nèi) 端部最大彎矩為若最大彎矩出現(xiàn)在內(nèi) 得到則，位于右端1)上柱在吊裝時(shí)期的強(qiáng)度和裂縫寬度驗(yàn)算中，平吊時(shí)僅考慮四角鋼筋參加工作，對(duì)稱配筋為2Ф18，，吊裝時(shí)的強(qiáng)度驗(yàn)算按受彎構(gòu)件考慮，按雙筋梁計(jì)算截面強(qiáng)度，該截面能承擔(dān)的彎矩：平吊時(shí)承載能力不夠，采納翻身起吊時(shí)亦不滿足承載力要求，故采納翻身吊，并增加配筋為4Ф14，滿足承載力要求對(duì)柱的抗裂度驗(yàn)算，要求其滿足抗裂度條件或裂縫寬度限制，可近似地用操縱鋼筋應(yīng)力的方法計(jì)算需要進(jìn)行驗(yàn)算構(gòu)件受力特征系數(shù)裂縫間鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)取最大裂縫寬度滿足裂縫寬度要求2)下柱以起吊點(diǎn)所在截面為驗(yàn)算截面，僅考慮最外排鋼筋參加工作，配筋4Ф22，滿足承載力要求依照施工計(jì)算手冊(cè)，能夠認(rèn)為滿足抗裂縫寬度要求，不需要進(jìn)行驗(yàn)算3.4.4柱裂縫寬度驗(yàn)算混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第8.1.2條規(guī)定，關(guān)于的偏心受壓構(gòu)件，可不驗(yàn)算裂縫寬度，本結(jié)構(gòu)的環(huán)境類不為二類裂縫操縱等級(jí)為三級(jí)，最大裂縫寬度為限值1)上柱自排架柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值組合取出Ⅰ-Ⅰ截面最不利組合情況+Mmax，k=48.26KN·M Nk=-293.05KN截面初始偏心距 故可不驗(yàn)算裂縫寬度2)下柱自排架柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值組合取出Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面最不利組合情況+Mmax,k=366.31KN·M Nk=-632.76KN截面初始偏心距 故需驗(yàn)算裂縫寬度構(gòu)件受力特征系數(shù)<15，取使用時(shí)期軸向壓力偏心距增大系數(shù)縱向受拉鋼筋的合力點(diǎn)至截面受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離故取z=771.62mm裂縫間鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)取最大裂縫寬度3.5抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)抗風(fēng)柱外邊緣位置與單層工業(yè)廠房橫向封閉相重合，為幸免抗風(fēng)柱和端屋架相碰，應(yīng)將抗風(fēng)柱的上截面高度適當(dāng)減小，變成變截面單階柱，抗風(fēng)柱的柱頂標(biāo)高比屋架上弦中心線低50mm，如此，柱頂對(duì)屋架的作用力就能夠通過(guò)彈簧板傳至上弦中心線，不使上弦桿受扭山墻重量由基礎(chǔ)梁承受，抗風(fēng)柱要緊承受風(fēng)荷載，柱的自重能夠忽略，這時(shí)抗風(fēng)柱可作為變截面受彎構(gòu)件計(jì)算。3.5.1確定抗風(fēng)柱的尺寸抗風(fēng)柱上下柱交界處的標(biāo)高由排架柱頂標(biāo)高減去100mm抗風(fēng)柱下柱頂部標(biāo)高為12600-100=12500mm抗風(fēng)柱柱頂標(biāo)高為12600+3490-50=16040mm基礎(chǔ)至室內(nèi)0.00處高度為1200mm下柱高： 上柱高：全柱高：截面寬度 取截面高度 取,3.5.2求風(fēng)荷載q及柱剪力柱頂距離室外地面高度為16040+300=16340mm風(fēng)壓高度變化系數(shù)風(fēng)載體形系數(shù) 均布荷載作用下：柱頂剪力柱底剪力圖3-5-1風(fēng)荷載作用下內(nèi)力圖Fig3-5-1Internalforcediagramunderwindload圖3-5-1風(fēng)荷載作用下內(nèi)力圖Fig3-5-1Internalforcediagramunderwindload繪出荷載標(biāo)準(zhǔn)值彎矩圖如右圖所示3.5.3截面配筋上柱彎矩設(shè)計(jì)值下柱彎矩標(biāo)準(zhǔn)值，現(xiàn)在下柱因此上柱按照，下柱按照配筋表3-5-1抗風(fēng)柱配筋表表3-5-1抗風(fēng)柱配筋表Table3-5-1Reinforcementofwindresistancecolumn上柱操縱截面下柱操縱截面彎矩設(shè)計(jì)值（）61.04167.310.1350.0890.9270.9530.146<0.5500.093<0.550828.261083.71選用鋼筋5Φ16(As=1005mm2)6Φ16(As=1206mm2)3.5.4運(yùn)輸、吊裝時(shí)期驗(yàn)算采納1點(diǎn)起吊，吊點(diǎn)的位置設(shè)置變截面以下3m處，需復(fù)核抗彎強(qiáng)度和抗裂度，計(jì)算內(nèi)力可按照一端帶有懸臂的簡(jiǎn)支梁進(jìn)行分析，驗(yàn)算時(shí)，考慮動(dòng)力作用，柱自重應(yīng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.5上柱自重為：下柱自重為：考慮翻身起吊，柱起吊時(shí)吊離底面瞬間由自重產(chǎn)生的彎矩最大，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下所示上柱根部和吊點(diǎn)處的彎矩設(shè)計(jì)值分不為下柱段最大的正彎矩計(jì)算如下 圖3-5-2抗風(fēng)柱吊裝運(yùn)輸計(jì)算圖Fig3-4-2Calculatingdiagramofliftingandtransporting圖3-5-2抗風(fēng)柱吊裝運(yùn)輸計(jì)算圖Fig3-4-2Calculatingdiagramofliftingandtransporting1）上柱在吊裝時(shí)期的強(qiáng)度和裂縫寬度驗(yàn)算中，翻身吊時(shí)，截面的受力方向與使用時(shí)期一致，考慮最外邊一排鋼筋參加工作，對(duì)稱配筋為5Ф16，，吊裝時(shí)的強(qiáng)度驗(yàn)算按受彎構(gòu)件考慮，按雙筋梁計(jì)算截面強(qiáng)度，該截面能承擔(dān)的彎矩：滿足承載力要求對(duì)柱的抗裂度驗(yàn)算，要求其滿足抗裂度條件或裂縫寬度限制，可近似地用操縱鋼筋應(yīng)力的方法計(jì)算依照簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)，能夠認(rèn)為滿足抗裂縫寬度要求，可不驗(yàn)算裂縫寬度2）下柱以起吊點(diǎn)所在截面為驗(yàn)算截面，翻身吊時(shí)，考慮最外邊一排鋼筋參加工作，配筋3Ф16，不滿足承載力要求在最外一排鋼筋面積為6Ф16，內(nèi)側(cè)再配置一排鋼筋2Ф16，滿足承載力要求依照簡(jiǎn)明施工計(jì)算手冊(cè)，要驗(yàn)算抗裂縫寬度要求。構(gòu)件受力特征系數(shù)裂縫間鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)取最大裂縫寬度滿足裂縫寬度要求吊裝時(shí)期的裂縫寬度驗(yàn)算時(shí)，只考慮最外排鋼筋的作用正常使用狀態(tài)下，經(jīng)驗(yàn)算，截面的最大裂縫亦滿足要求得出柱子配筋如下：表3-5-2柱配筋表表3-5-2柱配筋表Table3-5-2Reinforcementofcolumn配筋表排架柱抗風(fēng)柱上柱4Φ14（由吊裝決定）5Φ16下柱4Φ22+2Φ226Φ16+2Φ163.6柱間支撐建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范9.1.23條規(guī)定：一般情況下，應(yīng)在廠房單元中部設(shè)置上、下柱間支撐，且下柱支撐應(yīng)與上柱支撐配套設(shè)置，有起重機(jī)或8度和9度時(shí)，宜在廠房單元兩端增設(shè)上柱支撐柱間支撐可在廠房eq\o\ac(○,5)-eq\o\ac(○,6)和eq\o\ac(○,15)-eq\o\ac(○,16)軸之間設(shè)置上柱支撐和下柱支撐，在eq\o\ac(○,1)-eq\o\ac(○,2)、eq\o\ac(○,9)-eq\o\ac(○,10)、eq\o\ac(○,11)-eq\o\ac(○,12)和eq\o\ac(○,19)-eq\o\ac(○,20)設(shè)置上柱支撐3.6.1上柱支撐依照05G336柱間支撐圖集，抗風(fēng)柱柱頂剪力標(biāo)準(zhǔn)值為則由迎風(fēng)面?zhèn)鬟f至屋架的水平力為依照前面抗震驗(yàn)算采納的修正剛度法來(lái)計(jì)算縱向抗震作用縱向柱列的柱頂標(biāo)高處的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為吊車梁頂標(biāo)高處的縱向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為比較可知，選用柱間支撐時(shí)，由地震作用操縱作用于每道上柱支撐的水平力設(shè)計(jì)值為按上柱支撐選用表，選擇柱距6000：ZCs-39-1a水平桿長(zhǎng)細(xì)比153.0，斜桿長(zhǎng)細(xì)比為214.14柱距5400：ZCs-39-1b水平桿長(zhǎng)細(xì)比136.6，斜桿長(zhǎng)細(xì)比為下柱支撐吊車縱向水平剎車力作用于下柱支撐上節(jié)點(diǎn)的縱向水平作用組合設(shè)計(jì)值當(dāng)“風(fēng)荷載+吊車縱向水平荷載組合”時(shí)當(dāng)?shù)卣鹱饔脮r(shí)因此是地震作用操縱下柱高度為9900mm，因此選擇兩道ZCx-48-21，交叉斜桿長(zhǎng)細(xì)比為159.73.7牛腿設(shè)計(jì)3.7.1驗(yàn)算截面尺寸牛腿截面寬度與柱同寬，b=400mm，尺寸初選h1=400mm，h=500mm，，，考慮安裝偏差20mm后豎向力作用點(diǎn)仍位于下柱截面以內(nèi)，故取，裂縫操縱系數(shù)取作用于牛腿頂部的豎向荷載如表所示：圖3-7-1牛腿豎向荷載圖3-7-1牛腿豎向荷載Table3-7-1Theverticalloadcranebracketbears作用于牛腿頂部的豎向荷載設(shè)計(jì)值（KN）標(biāo)準(zhǔn)值（KN）吊車豎向荷載341.98244.27吊車梁及軌道自重36.5830.48則作用于牛腿頂部的豎向荷載設(shè)計(jì)值，豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，牛腿頂面水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)值斜裂縫操縱條件故截面滿足要求3.7.2正截面承載力計(jì)算及配筋 取且不小于4Ф12()，故取為4Ф14，3.7.3斜截面受剪承載力由于截面驗(yàn)算時(shí)斜裂縫操縱條件要比斜截面受剪承載力要求嚴(yán)格，因此滿足截面驗(yàn)算后，不再需要對(duì)牛腿的斜截面受剪承載力進(jìn)行計(jì)算，只需要按照構(gòu)造要求設(shè)置水平箍筋和彎起鋼筋即可，牛腿內(nèi)可不設(shè)置彎起鋼筋箍筋，選擇為，且滿足即上部范圍內(nèi)的水平箍筋總截面面積不小于承受豎向力的水平縱向受拉鋼筋截面面積的3.7.4局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算選擇加載板的尺寸為400×400mm，滿足要求3.8排架柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本工程擬采納柱下獨(dú)立杯口錐形擴(kuò)展基礎(chǔ)，室外絕對(duì)標(biāo)高為34.66m~33.39m，地基持力層為新近沉積的粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土層eq\o\ac(○,4)，基礎(chǔ)埋置標(biāo)高為32.60m或以下，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值綜合考慮為，依照持力層粉土的性質(zhì)，，基礎(chǔ)底面以下土的自重為，基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度取基礎(chǔ)采納C20混凝土3.8.1初步確定基礎(chǔ)尺寸依照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范8.2.5條規(guī)定，柱子的插入深度，杯底厚度250mm，杯壁厚度t≥350mm，且大于基礎(chǔ)梁寬度370mm，取為t=375mm，杯壁高度450mm，杯口深度為900+50=950mm杯口頂部尺寸：寬為400+752=550mm，長(zhǎng)為1000+752=1150mm杯口底部尺寸：寬為400+502=500mm，長(zhǎng)為1000+502=1100mm基礎(chǔ)總高度為900+50+250=1200mm基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度為900mm，即基礎(chǔ)埋深為1200+900=2100mm3.8.2確定基礎(chǔ)底面尺寸自內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值組合表中選出基礎(chǔ)頂面最不利的兩種荷載設(shè)計(jì)值如下：eq\o\ac(○,1)+Mmax,k=366.31KN·M Nk=-632.76KN Vk=-47.50KNeq\o\ac(○,2)+Mmax,k=306.39KN·M Nk=-372.42KN Vk=-46.92KNeq\o\ac(○,3)-Mmax,k=-280.69KN·M Nk=-457.82KN Vk=-26.46KN當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正（先假定基礎(chǔ)寬度b=5m）：=190+0.5×20.4×（4-3）+2.0×20×（2.1-0.5）=264.2先按軸心受壓估算=初步選定底面尺寸為9.6，=4m，=2.4m 地基承載力驗(yàn)算由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的外墻及基礎(chǔ)梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為：Nwk=0.37×19×[14.59×6-(4.5×3.6+4.5×2.1)]+24.8=480.98KN作用于基礎(chǔ)底面的力矩和軸力標(biāo)準(zhǔn)值第一組荷載基礎(chǔ)邊緣的最大和最小壓力值分不為：校核第二組荷載基礎(chǔ)邊緣的最大和最小壓力值分不為：第三組荷載基礎(chǔ)邊緣的最大和最小壓力值分不為：校核故截面的尺寸滿足要求3.8.3驗(yàn)算基礎(chǔ)高度地基凈反力設(shè)計(jì)值計(jì)算自內(nèi)力設(shè)計(jì)值組合表中選出基礎(chǔ)頂面最不利的三種荷載設(shè)計(jì)值如下：（1）+Mmax=507.19KN·M N=-811.38KN V=-65KN（2）+Mmax=423.30KN·M N=-446.90KN V=-63.91KN（3）-Mmax=-398.60KN·M N=-566.46KN V=-38.82KN基礎(chǔ)及其上填土自重設(shè)計(jì)值：由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的外墻及基礎(chǔ)梁自重設(shè)計(jì)值為：Nw=1.2×0.37×19×[(14.59+0.5)×6-(4.5×3.6+4.5×2.1)]+24.8×1.2=577.18KN作用于基礎(chǔ)底面的力矩和軸力設(shè)計(jì)值第一組荷載第二組荷載第三組荷載依照下面兩個(gè)公式，能夠計(jì)算得到地基凈反力設(shè)計(jì)值： 表3-8-1地基凈反力設(shè)計(jì)值表3-8-1地基凈反力設(shè)計(jì)值Table3-8-1Netforcedesignvalueoffoundation組組合反力第一組M=N=第二組M=N=第三組M=N=174.30123.02235.91114.9890.332.35由基礎(chǔ)的尺寸可知，自柱與基礎(chǔ)交接處的45°斜線與杯壁相交，這講明從柱邊可不能產(chǎn)生沖切破壞，不必進(jìn)行驗(yàn)算，然而要驗(yàn)算變階處的沖切破壞強(qiáng)度是否符合要求基礎(chǔ)有效高度，故取考慮沖切荷載時(shí)取用的矩形面積故該基礎(chǔ)高度滿足沖切承載力的要求3.8.4基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算基礎(chǔ)底面配筋采納HRB335一級(jí)鋼，，基礎(chǔ)下做100mm厚混凝土墊層，=40mm，沿基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向，柱邊截面Ⅰ1-Ⅰ1和Ⅰ2-Ⅰ2的彎矩可按下式計(jì)算

垂直于彎矩作用方向上，Ⅱ1-Ⅱ1和Ⅱ2-Ⅱ2截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算各個(gè)截面的參量如下：Ⅰ1-Ⅰ1：=0.4，=1.5，Ⅰ2-Ⅰ2：=1.3，=1.05，Ⅱ1-Ⅱ1：=0.4，=1，Ⅱ2-Ⅱ2：=1.3，=1.9，依照和能夠計(jì)算得到各個(gè)截面處的，從而得到內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下表所示表3-8-2截面內(nèi)力設(shè)計(jì)值表3-8-2截面內(nèi)力設(shè)計(jì)值Table3-8-2Internalforcedesignvalueofcross-section合組力內(nèi)合組力內(nèi)第一組174.30114.98152.06158.73328.21187.81108.4872.19第二組123.0290.33110.76114.44233.45133.7280.0153.24第三組235.912.35148.33174.60414.05234.6589.3559.46沿長(zhǎng)邊方向的配置的受拉鋼筋截面面積為沿短邊方向的配置的受拉鋼筋截面面積為得到各組內(nèi)力組合下底板的配筋如下表表3-8-3底板配筋表3-8-3底板配筋Table3-8-3Reinforcementoffoundationslab合組力內(nèi)合組力內(nèi)第一組328.21187.81108.4872.191047.92979.70349.37232.51第二組233.45133.7280.0153.24745.38697.56257.67171.48第三組414.05234.6589.3559.461321.981224.07287.75191.50得到長(zhǎng)邊方向的配筋，短邊方向的配筋長(zhǎng)邊方向選擇，即短邊方向選擇按照構(gòu)造配筋，選擇，即，當(dāng)擴(kuò)展基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)頂面的局部受壓承載力：滿足要求，故杯壁可不配筋基礎(chǔ)施工圖如圖所示：圖3-8-1排架柱基礎(chǔ)施工圖Fig3-8-1Workingdrawingofbentcolumn圖3-8-1排架柱基礎(chǔ)施工圖Fig3-8-1Workingdrawingofbentcolumn’sfoundation3.9抗風(fēng)柱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)抗風(fēng)柱為鉸接，基礎(chǔ)與柱連接的預(yù)埋螺栓必須滿足受力要求且同時(shí)滿足構(gòu)造要求。剪力是風(fēng)壓乘以抗風(fēng)柱及其兩側(cè)墻體1/2寬度高的一半。3.9.1初步確定基礎(chǔ)尺寸依照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范8.2.5條規(guī)定，柱子的插入深度，杯底厚度200mm，杯壁厚度t≥200mm，且大于基礎(chǔ)梁寬度370mm，取為t=375mm，杯壁高度300mm，杯口深度為600+50=650mm杯口頂部尺寸：寬為450+752=600mm，長(zhǎng)為600+752=750mm杯口底部尺寸：寬為450+502=550mm，長(zhǎng)為600+502=700mm基礎(chǔ)總高度為600+50+200=850mm基礎(chǔ)頂面至室外地面的高度為900mm，即基礎(chǔ)埋深為850+900=1750mm3.9.2確定基礎(chǔ)底面尺寸當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m時(shí)，從載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正（先假定基礎(chǔ)寬度b=3m）：由前知：=254下柱高：上柱高：全柱高：抗風(fēng)柱自重標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值：基礎(chǔ)頂面的剪力為先按軸心受壓估算=初步選定底面尺寸為6，=3m，=2m 地基承載力驗(yàn)算由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的外墻及基礎(chǔ)梁自重標(biāo)準(zhǔn)值為：作用于基礎(chǔ)底面的力矩和軸力標(biāo)準(zhǔn)值基礎(chǔ)邊緣的最大和最小壓力值分不為：校核故截面的尺寸滿足要求3.9.3驗(yàn)算基礎(chǔ)高度地基凈反力設(shè)計(jì)值計(jì)算基礎(chǔ)及其上填土自重設(shè)計(jì)值： 由基礎(chǔ)的尺寸可知，柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處均可能產(chǎn)生沖切破壞，需要進(jìn)行驗(yàn)算柱與基礎(chǔ)交接處：基礎(chǔ)有效高度，故取考慮沖切荷載時(shí)取用的矩形面積變階處：基礎(chǔ)有效高度，故取考慮沖切荷載時(shí)取用的矩形面積故該基礎(chǔ)高度滿足沖切承載力的要求3.9.4基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算基礎(chǔ)底面配筋采納HRB335一級(jí)鋼，，基礎(chǔ)下做100mm厚混凝土墊層，=40mm，沿基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向，柱邊截面Ⅰ1-Ⅰ1和Ⅰ2-Ⅰ2的彎矩可按下式計(jì)算

垂直于彎矩作用方向上，Ⅱ1-Ⅱ1和Ⅱ2-Ⅱ2截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下式計(jì)算各個(gè)截面的參量如下：Ⅰ1-Ⅰ1：=0.45，=1.2，Ⅰ2-Ⅰ2：=1.35，=0.75，Ⅱ1-Ⅱ1：=0.4，=0.6，Ⅱ2-Ⅱ2：=1.35，=1.5，依照和能夠計(jì)算得到各個(gè)截面處的，從而得到內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下表所示表3-9-1抗風(fēng)柱基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算表3-9-1抗風(fēng)柱基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算Table3-9-1Calculationofwindresistancecolumn’sfoundation256.4578.82185.40212.04253.00121.65118.0222.13沿長(zhǎng)邊方向的配置的受拉鋼筋截面面積為沿短邊方向的配置的受拉鋼筋截面面積為得到各組內(nèi)力組合下底板的配筋如下表表3-9-2抗風(fēng)柱基礎(chǔ)配筋表3-9-2抗風(fēng)柱基礎(chǔ)配筋Table3-9-2Reinforcementofwindresistancecolumn’sfoundation253.00121.65118.0222.131156.84883.44546.39157.78得到長(zhǎng)邊方向的配筋，短邊方向的配筋長(zhǎng)邊方向選擇，即短邊方向選擇按照構(gòu)造配筋，選擇，即當(dāng)擴(kuò)展基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)小于柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)頂面的局部受壓承載力：滿足要求，故杯壁可不配筋圖3-9-1抗風(fēng)柱基礎(chǔ)施工圖圖3-9-1抗風(fēng)柱基礎(chǔ)施工圖Fig3-9-1Workingdrawingofwindresistancecolumn’sfoundation3.11地震作用和結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算3.11.1廠房的橫向抗震驗(yàn)算橫向抗震計(jì)算中有以下幾點(diǎn)假定和考慮原則：（1）屋蓋為有限剛性體,屋蓋沿地震作用方向產(chǎn)生水平剪切變形,并考慮屋蓋變形對(duì)廠房排架地震作用的阻礙。（2）按照平面排架計(jì)算地震作用，假設(shè)廠房每一榀排架為一個(gè)獨(dú)立隔離的計(jì)算單元，其周期和地震作用均按照平面排架進(jìn)行計(jì)算（3）可將平面排架簡(jiǎn)化為質(zhì)量集中在柱頂而底部為固定的單質(zhì)點(diǎn)或多質(zhì)點(diǎn)的平面豎桿體系，按照結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)的差不多院里和方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析（4）結(jié)構(gòu)的地震作用效應(yīng)均按彈性時(shí)期考慮，能夠采納線性疊加原理（5）廠房排架在地震作用下的變形要緊是剪切變形，地震作用沿廠房高度按倒三角形分布（6）在求的相應(yīng)的地震作用后，將地震作用視為等效的靜力荷載，按靜力荷載對(duì)廠房排架進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分析（7）廠房排架的地震作用效應(yīng)，應(yīng)與其他重力荷載效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算組合，求的組合地震作用效應(yīng)（8）按照平面排架計(jì)算所得到的差不多周期，應(yīng)考慮縱向以及屋架和柱頂連接節(jié)點(diǎn)的固結(jié)作用對(duì)排架剛度的阻礙，進(jìn)行周期的縮短修正（9）對(duì)單跨廠房只考慮一臺(tái)吊車，按對(duì)柱截面受力最不利進(jìn)行組合，軟鉤吊車的吊重不予考慮，吊車的水平制動(dòng)力不予考慮，吊車橋架產(chǎn)生的水平地震作用，由排架左右2柱共同承擔(dān)，各取一半地震作用值，在計(jì)算排架差不多周期時(shí)，吊車橋架重力荷載阻礙專門小，一般不予考慮，但在計(jì)算排架地震作用時(shí)，吊車橋架的重力荷載應(yīng)予考慮計(jì)入3.11.2建立結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖取一個(gè)柱距的單榀平面排架為計(jì)算單元，質(zhì)量集中在柱頂標(biāo)高處的單質(zhì)點(diǎn)系，用原結(jié)構(gòu)體系的最大動(dòng)能和質(zhì)量集中到柱頂質(zhì)點(diǎn)的折算體系的最大動(dòng)能相等的原則求的等效重力荷載代表值質(zhì)點(diǎn)等效集中系數(shù)表如下：表3-11-1質(zhì)點(diǎn)等效集中系數(shù)表3-11-1質(zhì)點(diǎn)等效集中系數(shù)Table3-11-1Equivalentconcentrationfactorofeveryparticle集中到柱頂?shù)母鞑糠纸Y(jié)構(gòu)重力等效集中系數(shù)周期內(nèi)力位于柱頂以上部位的結(jié)構(gòu)及屋面重力荷載（屋蓋、雪、檐墻等）1.01.0單跨廠房柱0.250.5與柱等高的縱墻0.250.5吊車梁0.50.75吊車橋架00.5計(jì)算周期時(shí)：計(jì)算地震作用時(shí)：G表示等效集中重力荷載，下標(biāo)符號(hào)分不代表r——屋蓋sn——雪載c——柱子wl——外縱墻b——吊車梁圖3-11-1抗震計(jì)算簡(jiǎn)圖Fig3-11-1Earthquake-resistantcalculationdiagramcr——圖3-11-1抗震計(jì)算簡(jiǎn)圖Fig3-11-1Earthquake-resistantcalculationdiagram計(jì)算地震作用時(shí)，建筑的重力荷載代表值應(yīng)取結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值和各可變荷載組合值之和。各可變荷載的組合值系數(shù)，應(yīng)按下表采納表3-11-2可變荷載組合值系數(shù)表3-11-2可變荷載組合值系數(shù)Table3-11-2factorforcombinationvalueofvariableload可變荷載種類組合值系數(shù)雪荷載0.5屋面積灰荷載0.5屋面活荷載不計(jì)入起重機(jī)懸吊重物硬鉤吊車0.3軟鉤吊車不計(jì)入由此得到各種荷載的等效重力荷載如下表所示：表3-11-3重力荷載代表值表3-11-3重力荷載代表值Table3-11-3representativevalueofgravityload荷載等效重力荷載[(0.2+0.48+0.4+1.5)×30×6+(0.7+0.4+0.2+2.13)×6×0.68×2+0.25×30×6+45.50]=582.89kN0(15.6+48.88)×2=128.96kN[6×(14.59+0.5)-4.5×(3.6+2.1)]×0.37×19×2=912.35kN(2.82×10+38×6+0.85×10)×2=77.96kN31.6×10=316kN（周期）1.0×582.89+0.25×128.56+0.25×912.35+0.5×77.96=882.10kN（內(nèi)力）1.0×582.89+0.5×128.56+0.5×912.35+0.75×77.96+0.5×316=1319.82kN計(jì)算模型中的抗側(cè)移剛度排架柱抗側(cè)移剛度平面排架的抗側(cè)移剛度結(jié)構(gòu)自振周期由鋼筋混凝土屋架或鋼屋架與鋼筋混凝土柱組成的排架，有縱墻時(shí)取周期計(jì)算值的80％，無(wú)縱墻時(shí)取90％，則抗震設(shè)防烈度為7度，多遇地震，設(shè)計(jì)差不多加速度為0.15g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地類不為Ⅱ類，查得：水平地震阻礙系數(shù)的最大值為 特征周期由于抗震規(guī)范5.1.5條規(guī)定：除有專門規(guī)定外，建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05，則則水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值排架底部的總地震剪力為33.00kN柱頂處的橫向水平地震作用即為：計(jì)算吊車梁面標(biāo)高處由吊車橋架引起的橫向水平地震作用圖3-11-2單臺(tái)吊