單層廠房課程設(shè)計報告書

1、單層鋼筋混凝土柱廠房課程設(shè)計目錄一、設(shè)計資料.(2)二、結(jié)構(gòu)方案選擇.(2)三、結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件選型.(3)四、計算單元及計算簡圖.(6)（1）標(biāo)高.(6)（2）初定柱的截面尺寸.(6)（3）定位軸線.(6)（4）計算單元及計算簡圖.(6)五、荷載計算.(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.(17)（1）選取控制截面最不利力.(17)（2）A柱配筋計算.(18)（3）B柱配筋計算.(20)七、排架柱的裂縫寬度驗算.(23)（1）A柱裂縫寬度驗算.(23)（2）B柱裂縫寬度驗

2、算.(24)八、牛腿設(shè)計.(24)九、排架柱的吊裝驗算.(26)十、錐形杯口基礎(chǔ)設(shè)計.(30) （1）荷載計算.(31) （2）基礎(chǔ)地面尺寸確定.(32)（3）地基承載力驗算.(33)（4）基礎(chǔ)受沖切承載力驗算.(34)（5）基礎(chǔ)底板配筋計算.(35)參考文獻.(38)一、設(shè)計資料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1、 根據(jù)工藝要求車間每跨設(shè)有軟鉤橋式起重機一臺，A5工作級別。吊車起重量100KN，軌頂標(biāo)高8.400m。2、 建設(shè)地點：某市郊區(qū)（基本風(fēng)壓0.45kN/m2，基本雪壓0.50k

3、N/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)勘察報告，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。

4、（3）地面：室地坪為混凝土地面，室外高差150mm。 6、 選用材料：柱混凝土可選C30，縱筋HRB400，箍筋HPB300。柱下獨立基礎(chǔ)混凝土選C25，縱筋HRB335；基礎(chǔ)墊層混凝土等級采用C15。二、結(jié)構(gòu)方案選擇選用傳統(tǒng)鋼筋混凝土單廠結(jié)構(gòu)“板架柱”體系，由以下四種結(jié)構(gòu)組成：(1)由屋面板、屋架組成的屋蓋結(jié)構(gòu)；(2)由屋架、柱和基礎(chǔ)組成的排架結(jié)構(gòu)，為主要承重結(jié)構(gòu)；(3)由屋蓋支承、柱間支承組成的支撐結(jié)構(gòu)；(4)由縱墻、山墻組成的維護結(jié)構(gòu)；采用單獨柱下現(xiàn)澆鋼筋混凝土杯口基礎(chǔ)，基礎(chǔ)梁承托圍護墻，山墻為非承重墻，設(shè)抗風(fēng)柱。三、結(jié)構(gòu)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

5、外，根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)（GB50010-2010）9.1規(guī)定，裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為100m(室或土中)或70m(露天)。而本題廠房總長66m，所以無需驗算廠房的伸縮縫。 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/m2 20mm厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 kN/m2 100mm厚泡沫混凝土保溫層 0.1×5=0.5 kN/m2 一氈二油隔氣層 0.05 kN/m2 20mm厚1：3水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4 kN/m2 合計 1.75 kN/m2 活載： 屋面不上人 0.5 kN/m2

6、 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1.5m×6.0m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基本組合設(shè)計值為，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1.5m×6.0m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基本組合設(shè)計值為，滿足要求。板自重標(biāo)

7、準(zhǔn)值1.70 kN/m2，灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值為0.10 kN/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（無落水洞），TGB58a、TGB58b（有落水洞口），邊跨：TGB58sa、TGB58sb。允許外加均布荷載基本組合值q=3 kN/m>q=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）： 2.1 kN/m2活荷載： 0.5 kN/m2外加均布荷載基本組合值： q=1.4

8、x(1.85+2.1)x(580-190)+1.3x0.7x0.5x(580-190)=2.33kN/m<q=3 kN/m，滿足條件。4、鋼筋混凝土屋架及支撐屋架跨度為18m。該廠房不設(shè)天窗（類別號為a），檐口形狀為兩端天溝（代號為C）。有懸掛吊車時屋面增設(shè)支承。荷載計算： 外加荷載： 1.75kN/m2 屋面板加灌縫重： 1.40+0.1=1.5kN/m2 屋面支撐及吊管自重： 0.15kN/m2恒載標(biāo)準(zhǔn)值合計： 3.4kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值： 0.5kN/m2可變荷載效應(yīng)控制組合：由永久荷載效應(yīng)控制組合：選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G415-1中：YWJ18-2Aa，允許外加荷載5.5kN/m2&

9、gt;5.2kN/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G353-46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DQQD型、中級工作制A5、車間每跨設(shè)有軟鉤橋式起重機一臺，查A4、A5（中級工作制吊車梁選用表），邊跨選用編號DL-7B，允許力Mmax=301.1KN.m，梁重28.2KN/根；中跨選用DL-7Z，允許力Mmax=421.6KN.m，Va=285.2KN，Vz=142.8KN，梁重27.5KN/根。

10、 電動單鉤橋式吊車數(shù)據(jù)表 表1吊車起重量Q跨度LK起升高度中級工作制A5吊車總重PmaxPmin小車重g吊車總重吊車最大寬度B打車輪距K大車底面至軌道頂面的距離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：400x400；中間跨上柱截面：矩形400x600。對中跨：，取600mm，選用DB60-3。對邊跨：，取400mm，選用DB40-3S。7、吊車軌

11、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)計值330KN。則選用標(biāo)準(zhǔn)圖集04G325中，吊車梁上螺栓孔距為200mm，軌道聯(lián)結(jié)型號DGL-6，軌道面至梁頂面距離164mm184mm；車擋型號CD-2，自重89.08+1.95=910.3N，為便于計算取其計算值為0.9KN，且吊車梁端應(yīng)根據(jù)CD-2安裝要求預(yù)留螺栓。8、基礎(chǔ)梁墻高約。 基礎(chǔ)梁承托圍護墻，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

12、kN/根。四、計算單元及計算簡圖（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-hb=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)取基礎(chǔ)頂面至室外地坪高差為0.8m，則從基礎(chǔ)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-

13、4=7.8m（2）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，則實腹柱截面高度hHk/14=657mm；截面寬度b maxHl/14，400=400mm。對邊柱A(C)柱：上柱：矩形截面400mmx400mm，截面積Al=0.16m2，自重4KN/m，Iu=2.13x10-3m4。吊車橋架外邊緣與上柱邊緣之間的空隙=750-400-230=120mm>80mm，滿足要求。下柱：I形截面400mmx900mmx120mmx150mm，Al=0.193m2，自重4.825KN/m，Il=19.95x10-3m4。對中柱B柱：上柱：矩形截面400x600, Al=0.2

14、4m2，自重6KN/m，Iu=7.2x10-3m4。吊車橋架外邊緣與上柱邊緣之間的空隙=750-300-230=220mm>80mm，滿足要求。下柱：I形截面400mmx1100mmx120mmx150mm, Al=0.217m2，自重5.425KN/m，Il=32.6x10-3m4圖3 柱截面尺寸（3）定位軸線B1: 由廠房設(shè)計任務(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，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

15、+ B3=710mm<750mm，滿足要求。計算中取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）計算單元及排架的計算簡圖由于該車間沒有特殊要求，結(jié)構(gòu)布置均勻，除吊車荷載外，荷載在縱向的分布是均勻的，故可取一榀橫向排架為計算單元，計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。排架的計算簡圖如圖2(b)所示。 圖4(a) 圖4(b)五、荷載計算（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)計值G1=1.2x3.4x6x9+66.5/2=253.57KN作用于

16、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，故僅取其一項計算。則由屋蓋傳給排架柱的集中活荷載設(shè)計值為： Q1=1.4x0.5x6x9=37.8KN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=1.2x(28.2+6x0.8)=39.6KN 中跨：G3=1.2x(27.5+6x0.8)=38.76KN邊柱A(C)柱：上柱：G4A= G4C=1.2x4x4=19.2KN下柱: G5A=1.2x4.825x7.8=45.16KN中柱B柱：上柱：G4B= G4C=1.2x4x6=28.8

17、KN下柱: G5B=1.2x5.425x7.8=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，Pmax,k =117KN，Pmin,k=26KN，G2k=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吊車，則：（4）風(fēng)荷載基本風(fēng)壓；按B類地面粗糙度，根據(jù)各部分標(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及排架計算簡圖見圖4： 圖7 風(fēng)

18、荷載體型系數(shù)及排架計算簡圖 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)計值為：（5）力分析 等高排架可用剪力分配法進行排架力分析。5.1、柱剪力分配系數(shù) 柱剪力分配系數(shù) 表2柱號邊柱A、Cn=0.107;=0.338C0=2.269;=1.225x10-30.256中柱Bn=0.221;=0.338C0=2.641;=0.644x10-30.4882.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

19、.2)/4=0.7。5.2、永久荷載作用下排架力分析力正負號規(guī)定：排架柱的彎矩圖畫在受拉側(cè)，剪力以順時針方向為正，軸力以受壓為正。結(jié)合圖3可得如下：彎矩方向見圖5。由于排架為正對稱結(jié)構(gòu)并作用對稱荷載，排架結(jié)構(gòu)無側(cè)移，故各柱可按柱頂為不動鉸支座計算力。結(jié)合表三可得： RC=-7.18KN() 此時排架各柱力圖見圖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的力圖即可。在柱頂附加不動鉸支座: 撤銷附加的不動鉸支座，在排架柱頂施加集中力-(RA+RB)，并與柱頂附加不動鉸支座

20、時反力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時的各柱頂剪力，即： 此時排架各柱力圖見圖9： 圖9 AB跨作用屋面活荷載時排架力圖根據(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10 BC跨作用屋面活荷載時排架力圖5.4、吊車荷載用用下排架力分析（不考慮廠房整體空間作用）作用于A柱計算簡圖見圖8。則吊車豎向荷載、在牛腿頂面出引起的力矩分別為： 在柱頂附加不動鉸支座: 撤銷附加的不動鉸支座，在排架柱頂施加集中力-(RA+RB)，并與柱頂附加不動鉸支座時反力疊加，可得作用于A柱時的各柱頂剪力，即： 此時排架各柱力圖見圖11： 圖11 作用于A柱時排架力圖作用在B柱左 計算簡圖見圖1

21、2。則吊車豎向荷載、在牛腿頂面出引起的力矩分別為： 在柱頂附加不動鉸支座: 撤銷附加的不動鉸支座，在排架柱頂施加集中力-(RA+RB)，并與柱頂附加不動鉸支座時反力疊加，可得作用于B柱左時的各柱頂剪力，即： 此時排架各柱力圖見圖12：圖12 作用于B柱左時排架力圖作用在B柱右根據(jù)鏡像對稱規(guī)律可得當(dāng)作用在B柱右時排架力圖，見圖13：圖13 作用于B柱右時排架力圖作用在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柱時排架力圖作用在AB跨當(dāng)方向相反時，彎矩和剪力只改變符號，數(shù)值不變。結(jié)合表2可得： 此時排架各柱力圖見圖15：圖15 作用

22、在AB跨時排架力圖作用在BC跨圖16 作用在BC跨時排架力圖5.5、風(fēng)荷載作用下排架力分析(1)左風(fēng)計算簡圖如圖17所示。結(jié)合表2可得：此時排架各柱力圖如圖17所示：圖17 左吹風(fēng)時排架力圖(2)右風(fēng)風(fēng)荷載為右吹風(fēng)時，排架各柱力圖如圖18所示：圖18 右吹風(fēng)時排架力圖（6）力組合 A、B柱的力組合如附表3、表4所示。六、排架柱截面設(shè)計采用就地預(yù)制柱，混凝土強度等級C30,，縱向受力鋼筋為HRB400級鋼筋，箍筋選用HPB300級鋼筋，。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)，按大偏心受壓計算。對大

23、偏心受壓對稱配筋的柱，根據(jù)“彎矩相差不多時，軸力越小越不利；軸力相差不多時，彎矩越大越不利”的原則，可確定各柱的最不利力設(shè)計值：A柱：- -B柱：- -(a) (b)（2）A柱配筋計算1）上柱配筋計算考慮二階效應(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)計值和偏心距為：，按大偏心受壓計算。選用3C16()。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算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。2）下柱配筋計算附加偏心距：則：查教材表12-3知，考慮二階效應(yīng)后的彎矩設(shè)計值和偏心距為：由于，近似取。選用4C1

24、6()。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算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。（3）B柱配筋計算1）上柱配筋計算附加偏心距：則：查教材表12-3知，按大偏心受壓計算。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，滿足要求對垂直于排架方向的截面承載力驗算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。2）下柱配筋計算1、按（a）組力進行截面計算。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）組力進行截

25、面計算。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算：由教材表12-3知，對垂直于排架方向的上柱計算長度，查教材表5-1知：，承載力滿足要求。七、排架柱的裂縫寬度驗算（1）A柱裂縫寬度驗算上部柱控制截面-的準(zhǔn)永久組合力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件時，可不作驗算裂縫寬度驗算。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，可不作驗算裂縫寬度驗算。（2）B柱裂縫寬度驗算上部柱控制截面-的準(zhǔn)永久組合力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)件時，可不作驗算裂縫寬度驗算。下部柱控制-的準(zhǔn)永久組合力值：當(dāng)偏心受壓構(gòu)

26、件時，可不作驗算裂縫寬度驗算。八、牛腿設(shè)計 根據(jù)吊車梁支承位置，吊車梁尺寸及構(gòu)造要求，確定牛腿尺寸如圖所示。 圖 19 A柱牛腿尺寸 圖 20 B柱牛腿尺寸（1）A柱牛腿設(shè)計牛腿截面寬度為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，實際選用5C14()。其中2C14是彎起鋼筋。水平箍筋選用B14100。（2）B柱牛腿設(shè)計牛腿截面寬度為b=400mm，截面高度h=800mm，截面有效高度為

27、。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,故牛腿按計算配筋。取。，實際選用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、柱的吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設(shè)在牛腿下部，混凝土達到設(shè)計強度后起吊。排架柱插入基礎(chǔ)杯口的高度，m。故柱的總長為。起吊時的支點有兩個：柱底和牛腿底，上柱和牛腿是懸臂的，計算簡圖如圖所示。圖 21 A柱吊裝計算簡圖 圖 22 B柱吊裝計算簡圖u A柱（1）荷載

28、計算柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載，且應(yīng)考慮動力系數(shù)，柱自重的重力荷載分項系數(shù)取1.35，則：（2）彎矩計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算上柱配筋為3C16()，施工階段構(gòu)件的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取，其受彎承載力為：，滿足要求。裂縫寬度驗算： 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：，滿足要求。裂縫寬度驗算： 取 滿足要求。u B柱（1）荷載計算柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載，且應(yīng)考慮動力系數(shù)，柱自重的重力荷載分項系數(shù)取1.35，則：（2）彎矩計算在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為

29、：由得： ，得（3）承載力及裂縫寬度驗算上柱配筋為3C18()， ，其受彎承載力為：，滿足要求。裂縫寬度驗算： 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。裂縫寬度驗算： 滿足要求。七、錐形杯口基礎(chǔ)設(shè)計建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)（GB50007-2011）規(guī)定，對6m柱距單層排架結(jié)構(gòu)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)計等級為丙級時，設(shè)計時可不做地基變形驗算。此次設(shè)計符合上述條件，故不需進行地基變形驗算。下面以A柱為例進行柱的基礎(chǔ)設(shè)計?；A(chǔ)材料：混凝土強度等級取C25，；縱筋選用HRB335；基礎(chǔ)墊層混凝

30、土等級采用C15。（1）荷載計算1）作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載包括柱底（3-3）傳給基礎(chǔ)的M、N、V以及圍護墻自重重力荷載兩部分。按照建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)（GB50007-2011）的規(guī)定，基礎(chǔ)的地基承載力驗算取用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值。由于圍護墻自重重力荷載的大小方向和作用位置均不變，故基礎(chǔ)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行分析可知，基礎(chǔ)設(shè)計時的不利力如表6和表7所示。3-3截面的不利力設(shè)計值 表6組別M(kN.m)N(kN)V(kN)第1組197.6728.26-35.42第2組269.56357.5

31、3-43.66第3組-210.4466.38+24.51 基礎(chǔ)底面設(shè)計時不利力 表7組別荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計值荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值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組荷載：設(shè)計值：標(biāo)準(zhǔn)值：第2組荷載：設(shè)計值：標(biāo)準(zhǔn)值：第3組荷載：設(shè)計值：標(biāo)準(zhǔn)值： 2）基礎(chǔ)梁和圍護墻的自重重力荷載計算每個基礎(chǔ)承受的圍墻寬度為計算單元的寬度

32、B=6.0m，墻高=柱頂標(biāo)高11.80+柱頂至檐口高度1.65+基礎(chǔ)頂面至室地坪的高度0.80-基礎(chǔ)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，每根基礎(chǔ)梁自重標(biāo)準(zhǔn)值16.7kN，磚墻自重標(biāo)準(zhǔn)值19kN/m2。 故由墻體和基礎(chǔ)梁傳來的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 基礎(chǔ)梁自重 16.6kN 圍護墻自重 18×0.24×6×13.80(1.8+4.8)×4.0=243.65kN 鋼窗自重 0.454(1.8+4.8)=11.88kN 總計 對基礎(chǔ)的偏心距 。對基礎(chǔ)底面的偏心彎矩 ，

33、 。（2）基礎(chǔ)底面尺寸確定1）基礎(chǔ)高度和埋置深度確定由構(gòu)造要求知，基礎(chǔ)高度為，其中為柱插入杯口深度，又，??；為杯底厚度，由于需滿足，?。还驶A(chǔ)高度為：因基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為0.800m，室外高差為150mm，則基礎(chǔ)埋置深度為 2）基礎(chǔ)地面尺寸擬定基礎(chǔ)地面面積按地基承載力驗算確定，并取用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)設(shè)計值。由建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)（GB50007-2011）可查得，取基礎(chǔ)底面以上的土及基礎(chǔ)的平均重度為，則深度修正后的地基承載力特征值為： 先按軸心受壓估算基礎(chǔ)底面尺寸，取： 考慮到偏心等影響，將基礎(chǔ)底面估算尺寸擴大30%左右，取。則基礎(chǔ)底面彈性抵抗矩。（3）地基承載力驗算基礎(chǔ)自重和土重為（基礎(chǔ)及其上填

34、土的平均自重?。?如表6所示，按以上三組不利力進行基礎(chǔ)底面積計算。第1組：偏心距 ，則基礎(chǔ)底面全截面受壓，則： ，滿足，滿足 第2組： 偏心距 ，則基礎(chǔ)底面全截面受壓，則： ，滿足，滿足第3組： 偏心距 ，則基礎(chǔ)底面全截面受壓，則： ，滿足。，滿足。（4）基礎(chǔ)受沖切承載力驗算基礎(chǔ)受沖切承載力驗算采用荷載基本組合的效應(yīng)設(shè)計值，并采用基底凈反力，即只考慮杯口頂面由排架柱傳到基礎(chǔ)頂面的力設(shè)計值。當(dāng)偏心荷載作用只在矩形基礎(chǔ)長邊方向產(chǎn)生偏心且偏心距時，基底凈反力最大和最小設(shè)計值按如下計算：則各種基底凈反力最大設(shè)計值為：，由于，即基礎(chǔ)底面在第2組不利力作用下有一部分出現(xiàn)拉應(yīng)力。則：，受沖切承載力驗算取。

35、取杯壁厚度，則基礎(chǔ)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較危險，故只需對變階處進行沖切承載力驗算?；A(chǔ)各細部尺寸及沖切破壞錐面如圖所示：圖23 基礎(chǔ)受沖切承載力驗算，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）基礎(chǔ)底板配筋計算1）柱邊及變階處基底凈反力計算基底凈反力如表8所示。其中pj為基礎(chǔ)柱邊或變階處的基底凈反力。 基底凈反力及彎矩 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長跨方向柱邊處190.01145.85142.89變階處

36、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算基礎(chǔ)的寬高比為：，即可認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： 沿基礎(chǔ)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1GB50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)s.2 GB50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)s.3 GB50007-2011， 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)s.4程文瀼，愛群.混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計M：中國建筑工業(yè)，