混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)(單層廠(chǎng)房)—雙跨18+21

1、單層工業(yè)廠(chǎng)房課程設(shè)計(jì)工程名稱(chēng)設(shè)計(jì)資料某單層雙跨鋼筋混凝土裝配車(chē)間跨度 21米+18米，長(zhǎng)66米，柱距6米； 建筑地點(diǎn)：車(chē)間所在場(chǎng)地，I級(jí)濕陷性黃土，地基容許承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk180kN / m2,地下水位-1.5米，該地區(qū)歷年最大凍深為 0.3米，地下水及土質(zhì)無(wú)腐蝕性?；撅L(fēng)壓W 0.35kN / m2 ,基本雪壓S00.2kN /屋面活荷載為0.5kN/m2三、結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型及柱截面尺寸確定因該廠(chǎng)房跨度為21m+18m,在1536m之間，且柱頂標(biāo)高大于 8m,故采用鋼筋混凝土 排架結(jié)構(gòu)。為了使屋蓋具有較大剛度，選用預(yù)應(yīng)力混凝土折線(xiàn)屋架及預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板。選用鋼筋混凝土吊車(chē)梁及基礎(chǔ)梁。廠(chǎng)房各主

2、要構(gòu)件選型見(jiàn)下表：主要承重構(gòu)件選型表構(gòu)件名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)圖集選用型號(hào)重力福載標(biāo)準(zhǔn) 值屋間板G410（ 一）1.5mx6m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板YWB - 2H1.4 KN/m2大溝板G410（三）1.5mx6m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板（卷材防水天溝板）TGB68-11.91 KN/m2屋架G415（三）預(yù)應(yīng)力混凝土折線(xiàn)形屋架（跨度21m）YWJ/V 213Ad0.05 KN/m2屋架G415（三）預(yù)應(yīng)力混凝土折線(xiàn)形屋架（跨度18m）YWJ吐 183Ad0.05 KN/m2吊車(chē)梁G323（二）鋼筋混凝土吊車(chē)梁（吊車(chē)工作級(jí)別為 A1A5）DL-940.8KN服軌道連接G325U）吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié)詳圖0.80 KN/m基

3、礎(chǔ)梁G320鋼筋混凝土基礎(chǔ)梁JL-313.1 KN/MS (2) 一廠(chǎng)房剖面低(高科心長(zhǎng)度:四、排架的荷載計(jì)算(3)吊車(chē)梁吊車(chē)梁型號(hào)根據(jù)吊車(chē)的額定起重量，吊車(chē)的跨距( Lk=L-2入)以及吊車(chē)的載荷狀態(tài)選 定。其中，鋼筋混凝土吊車(chē)梁可查95G323,先張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車(chē)梁可查95G425,后張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車(chē)梁可查95G426。對(duì)于18m跨，吊車(chē)起重重量為 15t,重級(jí)載荷狀態(tài)，Lk=18-2x0.75=16.5m ,采用鋼筋混 凝土吊車(chē)梁，查表，中間跨采用DLZ-8Z；邊跨采用 DLZ-8B,梁高1200mm ,自重39.98KN。對(duì)于21m跨，吊車(chē)起重重量為 15t,重級(jí)載荷狀態(tài)，Lk

4、=21-2x0.75=19.5m ,采用鋼筋混 凝土吊車(chē)梁，查表，中間跨采用DLZ-8乙 邊跨采用 DLZ-8B,梁高1200mm，自重39.98KN。(4)基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁型號(hào)根據(jù)跨度，墻體高度，有無(wú)門(mén)窗洞等查93G320O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-14o(5)柱間支撐柱間支撐設(shè)置在 、軸線(xiàn)之間，支撐號(hào)可查表 97G336。首先根據(jù)吊車(chē)起重重量，柱 頂標(biāo)高，牛腿頂標(biāo)高，吊車(chē)梁頂標(biāo)高，上柱高，屋架跨度等查處排架號(hào)，然后根據(jù)排架好喝 基本風(fēng)壓確定支撐型號(hào)。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

5、截面。抗風(fēng)柱的布置需考慮基礎(chǔ)梁的最大 跨度。18m跨、21m跨的抗風(fēng)柱沿山墻等距離布置，間距為6m。3、廠(chǎng)房剖面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)的內(nèi)容是確定廠(chǎng)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(chē)梁在支撐處的高度和軌道及墊層的高度，必須滿(mǎn)足 300mm的倍數(shù)。吊車(chē)軌道及墊層高度可以取0.2m。為了使牛腿頂標(biāo)高滿(mǎn)足模數(shù)要求，軌頂?shù)膶?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(chē)軌頂標(biāo)高 HA+吊車(chē)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(chē)軌頂至橋架頂面的高度可查95G323,柱頂標(biāo)高同樣

6、滿(mǎn)足 300mm的倍數(shù)。由于工藝要求，軌頂標(biāo)高為9m。對(duì)于 18m 跨：取柱牛腿頂面高度為 7.5m,吊車(chē)梁高度1.2m。吊車(chē)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(mǎn)足±200mm 的差值要 求。 查表， 吊車(chē)軌頂至橋架頂面的高度HB=2.099m， 則 H=HA+HB+HC=8.9+2.099+0.22=11.219m。為滿(mǎn)足模數(shù)要求，取H=11.4m。對(duì)于 21m 跨：取柱牛腿頂面高度為 7.5m,吊車(chē)梁高度1.2m。吊車(chē)軌道及墊層高度取 0.2m,則軌道 構(gòu)造高度，HA=7.5+1.2+

7、0.2=8.9,構(gòu)造高度-標(biāo)志高度=8.9-9=-0.1m ,滿(mǎn)足±200mm 的差值要 求。 查表， 吊車(chē)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(mǎn)足模數(shù)要求，取H=11.4m。對(duì)于有吊車(chē)廠(chǎng)房，除在檐口或窗頂設(shè)置圈梁外，宜在吊車(chē)梁標(biāo)高處增設(shè)一道，外墻高 度大于 15m 時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。圈梁與柱的連接一般采用錨拉鋼筋2? 10 或 2 ? 12 ?，F(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

8、采用4? 12、 ? 6200。圈梁在過(guò)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(jiǎn)圖對(duì)于沒(méi)有抽柱的單層廠(chǎng)房，計(jì)算單元可以取一個(gè)柱距，即6m 。排架跨度取廠(chǎng)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(duì)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

9、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(chē)起重量及基礎(chǔ)頂面至吊車(chē)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(chē)梁底的高度HL ，由表 2-3 確定。b >HL/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 ，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

10、 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)算柱截面幾何特征柱號(hào)ABC上柱下柱上柱下柱上柱r下柱截面尺寸/mm口400x400工400x900x100口400X6 00工400x900x100口400x400工400x900x100回積 A/10mr2160.0157.5240.0157.5160.0157.7慣性矩I/10mm4213316611720016611213316611每米長(zhǎng)重量G/(KN/m-1)4.003.946.003.944.00

11、3.942)荷載計(jì)算排架的荷載包括恒荷載、屋面活荷載、吊車(chē)荷載和風(fēng)荷載。荷載均計(jì)算其 標(biāo)準(zhǔn)值。(1)恒荷載包荷載包括屋蓋荷載、上柱自重、下柱自重、吊車(chē)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/m 2屋面板自重屋面板灌縫1.40KN/m 20.10KN/m 2小計(jì)2.25KN/m 2外大溝板線(xiàn)荷載：找坡等1.16+0.27+0.31=1.74KN/m2TGB77-1 自重2.24KN/m2小計(jì)3.98KN/m2內(nèi)大溝板線(xiàn)荷載：找坡等1.40KN/m2內(nèi)大溝板自重2.06KN/m2小計(jì)3.46KN/m2集中荷載：18m跨屋架自重6.76KN21m跨屋架自重1

12、04.66KN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(lái) P1B=2.25 x 6 x 9 + 3.46 x 6 + 0.5 x 67.6 = 176.1KN21 米跨傳來(lái) P1B =2.25 x 6 x 12 + 3.46 x 6 + 0.5 x 104.66 = 235.09KNC 柱：P1C=2.25 x 6 x 12 + 3.98 x 6 + 0.5 x 104.66 =238.2KNP1作用點(diǎn)位置與縱向定位軸線(xiàn)的距離 150mm。上柱自重P2A 柱：P2A=4 x 3

13、.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1100mmo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+1.1) = 44.56KNB 柱：P3B=44.56KNC 柱：P3C=44.56KN吊車(chē)梁、軌道、墊層自重P4A 柱：P4A=0.86 x 6 + 39.98 = 44.8KNB 柱：18m 跨傳來(lái) P4B=44.8

14、KN21米跨傳來(lái) P4B =44.8KNC 柱：P4C=44.8KNP4的作用點(diǎn)離縱向定位軸線(xiàn)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/m 2A 柱：P5A=0.5 x 6 x 9 + 0.77 x 6 x 0.5 = 29.3KNB 柱：18m 跨傳來(lái) P5B=0.5 x 6 x 9 + 0.62 x 6 x 0.5 = 28.9KN21 米跨傳來(lái) 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 = 38.3KNP5的作用點(diǎn)同P

15、1(3)吊車(chē)荷載吊車(chē)豎向荷載 Dmax,k、Dmin,k吊車(chē)基本尺寸和輪壓起重量Q/t吊車(chē)跨 度Lk/m吊車(chē)橋 距 B/mm輪距K/m m吊車(chē)總重(G+g)/t小車(chē)重g/t最大輪壓Pmax/KN最小輪壓Pmin/KN1516.562354400277.28019931.31519.562354400347.28023331.6注：最小輪壓 Pmin=(G+g+Q)/2-Pmax吊車(chē)豎向荷載Dmax,k , Dmin,k根據(jù)兩臺(tái)吊車(chē)作用的最不利位置用影響線(xiàn) 求出。Dmax,k , Dmin,k 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下。圖中兩臺(tái)吊車(chē)的最小輪距 x=(B1-K1)/2+(B2-K2兄對(duì)應(yīng)的輪子位置影響線(xiàn)高度y

16、1,y2,y3,y4可利用幾何關(guān)系求18m 跨兩臺(tái)吊車(chē)相同，均為 15t , 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(0.267+0.694+1)=390.2KNDmin,k = P1min(y1+y2)+ P2min(y3+y4)=31.3(0.267+0.694+1)=61.4KN21m跨有兩臺(tái)15t吊車(chē)，同理可求

17、得：Dmax,k=233(1+0.267+0.694)=456.9KNDmin,k=31.6(1+0.267+0.694)=62.0KN吊車(chē)橫向水平荷載Tmax,k18m 跨，吊車(chē)額定起重量16t<Q<50t,吊車(chē)橫向水平荷載系數(shù)a=0.1 ,每個(gè) 大輪產(chǎn)生的橫向水平制動(dòng)力。T= a(Q+g)/4=0.1(20+7.28)x9.8/4=6.68KNT的最不利位置同Pmax ,故Tmax,k=13.1KNTmax,k的作用點(diǎn)位置在吊車(chē)梁頂面 （4）風(fēng)荷載該地區(qū)的基本風(fēng)壓cJ0=0.35KN/m 2,地面粗糙度為B類(lèi) 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

18、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)展=1.049從表差的風(fēng)壓體型系數(shù) 的，標(biāo)于例圖2-1單層工業(yè)廠(chǎng)房客不考慮風(fēng)振系數(shù)，??？z=1q1 =的展？zo0B=0.8x1.049x1x0.35x6=3.52KN/m（壓力）q2=的展？zo0B=-0.4x1.049x1x0.35x0.6=-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(jiǎn)化，確定風(fēng)壓高度系數(shù)

19、時(shí)，可統(tǒng)一取屋脊高度。屋脊高度二柱頂高度+屋架軸線(xiàn)高度（屋脊處）+上、下弦桿截面增加高度十 屋面板高度對(duì)于 18m跨：H=11.75+（2.65+0.15+0.12）+0.24=14.9m q=1.137對(duì)于 21m跨：H=11.75+（3.10+0.15+0.12）+0.24=15.36m q=1.148柱頂至檐口的高度=屋架軸線(xiàn)高度（端頭處）+上、下弦截面增加高度十大 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(f)Fw1 '=0.4 x 1.148 x 1 x

20、 0.7 x (1.18+0.27+0.4) x 6=3.57KN(f)Fw2=(-0.6+0.5) x 1.137 x 1 x 0.7 x (14.91-11.75-1.85) x 6=-0.63KN(一)Fw2 =(-0.4+0.4)x 1.148 x 1 x 0.7 x (15.66-12.05-1.85) x 6=0Fw=Fw1+Fw1'+Fw2+Fw2=10.01KN(f)同理可求得右吹向左風(fēng)(一)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 x0.7

21、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( 一)3)內(nèi)力分析在計(jì)算簡(jiǎn)圖中，上柱的計(jì)算軸線(xiàn)取為上柱的截面形心線(xiàn)，下柱的計(jì)算軸線(xiàn)取為下柱的截面形心線(xiàn)。下面計(jì)算時(shí)彎矩和剪力的符號(hào)按照下述規(guī)則：彎矩以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，剪力以使?gòu)件產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì)為正；軸力以壓為正 各柱的抗剪剛度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下：項(xiàng)目N=Iu/ILX=Hu/HC0=3/(1+入 3(1/n-1)D= C0EcIL /H3產(chǎn)Di/ EDiA柱0.12840.3252.433023.3881Ec0.3145B柱0.4

22、3340.3252.871127.5994Ecr 0.3711C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(jiǎn)圖可以分解為兩部分：作用在柱截面形心的豎向力和偏屋蓋自重對(duì)上柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩為：M1A=-179.2 x (0.20-0.15)=-8.96KN.mM1B=-(176.1-235.09) x 0.15=8.85KN.mM1C=238.2 x (0.2-0.15)=11.91KN.m屋蓋自重、上柱自重、吊車(chē)梁及軌道自重對(duì)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

23、 0.3=-35.26KN.mM2B=0+0+(-44.8+44.8) x 0.75=0M2C=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(dòng)較支座，利用附錄求出各柱頂不動(dòng)較支座的內(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Γ玫矫扛?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。屋面包載作用下的剪力分配項(xiàng) 目n入C1C3M1M2R1ViA 柱0.12840.3252.091.09-8.96-35.26-4.76（一）

24、0.31455.72（一）B柱0.43340.3251.631.288.8501.20（ 一）0.3711-0.06（一）C 柱0.12840.3252.091.0911.9150.016.62（ 一）0.3145-5.66（一）179, 2 U1LZ方7 2(2)屋面活荷載作用下的內(nèi)力分析屋面活荷載作用下的內(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(duì)上柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩：M1A=-29.3 x (0.20-0.15)=-1.47KN.mM1B=-(28.9-37.9) x 0.15=1.35KN.mM1C=38.3 x (0.2-0.15)= 1.92KN.m屋面活荷載對(duì)下柱截面

25、形心產(chǎn)生的偏心力矩：M2A=-29.3 x 0.25=-7.33KN.mM2B=0M2c=38.3 x 0.25=9.58KN.m屋面活荷載作用下的剪力分配項(xiàng)目C1C3M1M2R11ViA柱2.0911.09-1.47-7.33-0.92（ 一）0.31451.06（f）B柱1.631.281.3500.18（一）0.3711-0.01（一）C柱2.091.091.929.581.20（一）0.3145-1.06（一）LO6 y7 "仇】父5 .qK1.47 L 35(3)吊車(chē)豎向荷載作用下的內(nèi)力分析(a)Dmax作用于A(yíng)柱時(shí)的內(nèi)力圖吊車(chē)豎向荷載四種基本情況：(a)Dmax作用于A(yíng)柱

26、；(b)Dmin作用于A(yíng)柱處; (c)Dmax作用于C柱；(d)Dmin作用于C柱。吊車(chē)豎向荷載的計(jì)算簡(jiǎn)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C3M2RiViDmax作用 于A(yíng)柱A柱1.09390.2x0.3=117.110.64（一）0.3145-8.84（一）B柱1.28-61.4x0.75=-46.1-4.92（ 一）0.37117.04（f）C柱1.09000.31451.80（f）Dmin作用 于A(yíng)柱A柱1.0961.4x0.3=18.421.67（一）0.31451-10.96（一）r b柱1.28-390.2x0.75=-292.65-

27、31.22（f）0.3711F 20.25（f）C柱1.09000.3145-9.29（一）Dmax作用 于A(yíng)柱A柱1.09000.3145F -2.36（一）：B柱1.2862.0x0.75=46.54.96（一）0.3711-7.74（一）C柱1.09-456.9x0.3=-137.07-12.45（f）0.314510.09（f）Dmin作用 于A(yíng)柱A柱1.09000.3145；10.96（f）B柱1.28456.9x0.75=342.6836.55（一）0.3711-23.61（一）C柱1.09-62.0x0.3=-18.6-1.69（f）0.314512.65（f）42,加2丸32R

28、/犯 6536, 23111. 4S11 s 1(b)Dmin作用于A(yíng)柱時(shí)的內(nèi)力圖9, 20U, 31 30, W口2 9 32覬35(c)Dmax作用于C柱時(shí)的內(nèi)力圖342,68z, 14日R.，一 1J_21 klL 131,52,$ 135八 42. 7459, 36x奠，州1 312U(d)Dmin作用于C柱時(shí)的內(nèi)力圖(4)吊車(chē)水平荷載作用下的內(nèi)力分析吊車(chē)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=C5T1ViAB跨作用A柱0.56613.17.41（一）0.3145-0.42（一）TmaxB柱0.64

29、513.18.45（一）0.3711-2.56（一）C柱000.31454.99（ 一）BC跨作用TmaxA柱000.31454.99（ 一）B柱0.645:13.18.45（一）0.3711-2.56 （一）C柱0.56613.17.41（一）0.3145-0.42 （一）(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(左吹向右)下排架內(nèi)力風(fēng)荷載作用下有兩種情況：因本例右吹左風(fēng)時(shí)的荷載值與左吹右風(fēng)時(shí)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=qHC1

30、1WR=W+E RiVi左吹右 風(fēng)A】0.3273.5213.82（一）10.0130.740.3145-4.15（一）B 70.364 000.371111.41（f）C 70.3271.766.91（一）0.31452.76（一）三、內(nèi)力組合1)荷載組合基本荷載組合考慮兩類(lèi)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(lèi) 別控制截

31、 面組合目 標(biāo)組合項(xiàng)目M/KN. mN/KNV/KN基本組 合I-I|Mmax|1.2x+1.4x0.9x +0.95x( + )+ 169.47605.69Nmax1.35x+1.4x0.7x +0.7x( +)+0.6x 133.33652.17Nmin1.2x +1.4x0.9x0.95x(+ )+167.82521.52II-II|Mmax|1.2x+1.4x0.9x +0.95x( + )+ 374.901260.1 2Nmax1.2x+1.4x0.9x +0.85x( +)+0.95x + 114.481620.4 5Nmin1.2x+1.4x 72.64629.04III-III

32、|Mmax|1.2x+1.4x0.9x +0.85x( +)+0.95x +397.561321.839.16Nmax1.2x+1.4x0.9x +0.85x( +)+0.95x + 303.281673.9 723.3 1Nmin1.2x+1.4x 201.44682.56標(biāo)準(zhǔn)組 合III-III|Mmax|+0.7x +0.85x0.7x ( +)+0.95x0.7x 264.65923.958.49Nmax+0.85x +0.7x +0.85x0.7x +0.95x0.7x+0.6x172.651236.0 95.77四、排架中柱截面設(shè)計(jì)1)計(jì)算長(zhǎng)度及材料強(qiáng)度考慮吊車(chē)荷載時(shí)上柱:lu=2

33、.0Hu=2.0x3.9=7.8m;下柱:ll=1.0Hl=1.0x8.1=8.1不考慮吊車(chē)荷載時(shí)上柱:lu=1.25Hu=1.25x3.9=4.875m; 下柱:ll=1.25Hl=1.25x8.1=10.125C30 混 凝土,fc=14.3N/mm2, a1=1.0.HRB335 縱向 鋼筋,fy=fy '=300N/mm 2;HPB225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=521.52KNodfc*b*妒ho=1777.5

34、KN,上述三組內(nèi)力下的受壓區(qū)高度系數(shù) &。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；日=0.5fcA/N ；2=1.15-0.01l0/h=1.02,取 1.0。t=1.20; e=h/2+Tei-as=600/2+1.20x342-35=675.4mmx=N/ o!fcb= 521520/(1x14.3x400)=91.2mm<Eb*ho=0.55x565=311mmAs=As -N*e- a1fcbx(ho-x/2

35、)/fy'(ho-as )=511mm 2選用 4 14 (As=As '=615mm 2> pminbh=480mm 2)箍筋按構(gòu)造確定。箍筋間距不應(yīng)大于 400mmt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現(xiàn)配置 擲1002)下柱截面配筋設(shè)計(jì)下柱截面按工字形截面，采用對(duì)稱(chēng)配筋，沿柱全長(zhǎng)各截面配筋相同。對(duì)于柱 B, Eb*ho =0.55x865=475.8, N/ a1fcb =N/5720 , N-民1fc(bf '-b)hf '/ a1fcb =N/1430-337.5組號(hào)123456M374.90114.48

36、:72.64397.56303.28201.44N1260.121620.45629.061321.831673.97682.56x/mm543.7795.7109.97586.9833.1139.8判別小小大小小大取舍XXXVVV3組控制內(nèi)力的計(jì)算過(guò)程序設(shè)計(jì)內(nèi)力eoeil0/h1刀exAs=A號(hào)MN2s，1397.561321.83300.8330.890.8 511.13788.8539.49362303.2 81673.9 7181.2211.290.6 711.16660. 0655.710053201.4 4682.56295.1325.111.25111.24818.1139.86

37、97綜合上述三組內(nèi)力，配置 4(|)18(As=As '=1018mm 2> pminA=315mm 2) 對(duì)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。該工字形截面最小回轉(zhuǎn)半徑ry =( Iy/A)1/2=89.3mm,長(zhǎng)細(xì)比 l0/ry=0.8x8100/89.3=72.56，查得穩(wěn)定性系數(shù) 巾=0.720.9 WfcA+fy 'As')=0.9x0.72x(14.3x15700+2x1560x300) =1947.7KN>1673.97KN,滿(mǎn)足要求中柱下柱的箍筋采用擲200 4)牛腿設(shè)計(jì)(1)截面尺寸驗(yàn)算牛腿寬度取

38、于排架柱同寬，即 400mm ;牛腿長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足吊車(chē)梁的擱置要 求；牛腿高度初步取1000。牛腿高度應(yīng)滿(mǎn)足斜截面的抗裂要求。B (1-0.5Fhk/Fvk ) ftkbho/(0.5+a/ho) =0.65x1x2.01x40.0x960/(0.5+320/960) =602KN>Fvk=456.9+44.8=501.7KN 截面尺寸滿(mǎn)足要求。(2)配筋及構(gòu)造縱向鋼筋 As=Fva/(0.85fyho)+1.2Fh/fy二(1.2x44.8+1.4x456.9)x1000x320/(0.85x300x960)=906mm2選用418(As=1018mm 2)。箍筋選用 8100 ,滿(mǎn)足構(gòu)造

39、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。選用彎筋 4 18 (As=763mm 2)。5)預(yù)埋件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)吊車(chē)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(chē)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(mǎn)足：N<0.8 ohfyAs現(xiàn) 0.8 ohfyAs=0.8x0.85x300x314=64KN>28KN,滿(mǎn)足要求。(2)吊車(chē)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+1.4xD

40、max=1.2x44.8+1.4x456.9=693.4KNA=P/(0.75fc)=693.4x1000/(0.75x14.3)=64655mm2取 a*b=400x400=160000mm2,厚度 3=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f(wàn)t=1.1N/mm 2; HPB235鋼筋抗拉強(qiáng)度 fy=210N/mm 2?；A(chǔ)頂面(即排架柱的III-III截面)內(nèi)力組合于下表：組號(hào)基本組合標(biāo)準(zhǔn)組合M/(KN.m)N/KNV/KNM/(KN.m)N/KNV/KN1397.561321.839.16264.65923.958.492303.281673.9723.311

41、172.651236.095.772)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(mǎn)足三個(gè)條件：吊裝時(shí)的穩(wěn)定性，大于5%的柱長(zhǎng)；大雨縱向鋼筋的錨固長(zhǎng)度。本例取h1=850mm 。杯口頂部尺寸寬=400+2x75=550mm長(zhǎng)=900+2x75=1050mm杯口底部尺寸寬=400+2x50=500mm長(zhǎng)=900+2x50=1000mm杯壁尺寸厚度 t=300mm 高 h2 <t/0.75=400mm ,取 400mm杯底厚度a1=250mm基礎(chǔ)總高度h >h1+a1+50=850+250+50=1150mm,取 1150mm基礎(chǔ)埋深d=2.0-0.35=1.

42、65m3)地基計(jì)算先按軸心受壓基礎(chǔ)估算基礎(chǔ)地面尺寸。A>Nmax,k/ (fak-rsd ) =1236.09/(140-20x1.65)=11.55mm2初步選定 lxb=3mx4m ,底板面積 A=12mm 2 , W=3x4x4/6=8mm 2Gk=rsAd=20x12x1.65=396KNfa=180+0.5x18x(4-3)+2x17x(1.65-0.5)=228.1KN/m2地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)組合，驗(yàn)算過(guò)程如下：計(jì) 算 項(xiàng) 目M /(KN.m )N /KNVk /K NNk+G k /KN|Mk+Vk h|/(KN.m)Pk=(Nk+G) /A/(KN.m- 2 )Pmax=P

43、k+|Mk+Vkh |/W /(KN.m- 2 )組合1264.65923.958.491319.95274.41110<fa144.3<1.2fa組合2172.651236 .095.771632.0 9179.29136<fa158.4<1.2fa4）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。基礎(chǔ)承載力計(jì)算時(shí)采用荷載的基本組合。對(duì)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 /m2Pn,max=1673.97/12+(303.2

44、8+23.31x1.15)/8=180.76KN/m(1)受沖切承載力計(jì)算近似取Ps=180KN/m 2 。由于杯壁厚度t=300mm ,杯壁高度400mm , 上階底落在沖切破壞錐內(nèi)，故僅需對(duì)臺(tái)階以下進(jìn)行沖切驗(yàn)算。臺(tái)階處的寬度 550+2x300=1150mm,長(zhǎng)度 1150+2x300=1650mm。基礎(chǔ)的受沖切承載力應(yīng)滿(mǎn)足：Ft <0.7 Bhftbmho現(xiàn) Ft=180x1.16=209KN<0.7x0.97x1.1x1825x710=968KN,滿(mǎn)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=180+(180-140)x450/2000=189KN/m2沿基礎(chǔ)長(zhǎng)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(1150-40)=2009mm2臺(tái)階處(I '-I )的地基凈反力Pn,I=180+(180-140)x825/2000=196.5KN/m2沿基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向的彎矩 MI =(4-1.65)2<(2x3+1.15)x(180+156