單層雙跨鋼筋混凝土工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)課程設計

、設計條件工程概況某廠裝配車間為一雙跨鋼筋混凝土廠房，跨度為24米，長度為米，柱頂標高為米，軌頂標高為9.8米，廠房設有天窗，采用兩臺20t和一臺30/5t的A4工作制吊車。屋面防水層采用二氈三油，維護墻采用240mm厚的轉(zhuǎn)砌體，鋼門窗，混凝土地面，室內(nèi)外高差為150mm，建筑剖面圖詳見圖1.結(jié)構(gòu)設計資料自然條件：基本風壓值為2KN/m2地質(zhì)條件：層中密粗砂土（地基承載力特征值為250KN/m2），再下層為粗砂土（地基承載力特征值為350KN/m2），地下水位在地面下米，無腐蝕性。吊車使用情況車間設有兩臺20t和一臺30/5t的A4工作制吊車，軌頂標高為米，吊車的主要參數(shù)如下表：起重Q(KN)吊車寬度B（m）輪距K(m)吊車總重G（KN）小車重g（KN）k最大輪壓p(KN)max最小輪壓p(KN)min300/5036511728065廠房標準構(gòu)件選用情況屋面板采用2。天溝板天溝板自重標準值為天窗架門窗鋼筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱傳到屋架的自重荷載標準值為屋架采用預應力鋼筋混凝土折線型屋架，自重標準值為106KN/根。屋架支撐2吊車梁吊車梁為先張法預應力鋼筋混凝土吊車梁，吊車梁的高度為1200mm,自重標準值為kN/根。軌道及零件重標準值為1kN/m,軌道及墊層高度為200mm。基礎梁基礎梁尺寸；基礎梁為梯形截面，上頂面寬300mm，下底面寬200mm，高度450.每根重16.7KN。材料選用混凝土：采用40鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB400，箍筋采用HRB335.1.5.2基礎混凝土：采用C40鋼筋：采用HRB335級鋼。屋面做法20厚1：3水泥砂漿找平層（重力密度為20KN/m3）KN/m2100厚泡沫混凝土隔熱層（抗壓強度4MPa，重力密度5KN/m3）15厚1:3水泥砂漿找平層（重力密度20KN/m3）屋面或則在標準值的取值q=0.4kN/m2相關(guān)建筑材料的基本數(shù)據(jù)鋼筋混凝土容重 25kN/m3水泥砂漿容重 20kN/m3石灰水泥混合砂漿容重 19kN/m3240厚雙面粉刷機制磚墻重 19kN/m3鋼門窗自重 0.40kN/m2防水層自重 KN/m2找平層自重 0.40kN/m2???圖1.1建筑剖面圖二、計算簡圖的確定計算上柱高及柱全高根據(jù)任務書的建筑剖面圖：上柱高H=柱頂標高-軌頂標高+軌道構(gòu)造高度+吊車梁高u全柱高H二柱頂標高一基頂標高下柱高H=H-H=l u入=H/H=u初步確定柱截面尺寸根據(jù)柱的高度、吊車起重量及工作級別等條件，可確定柱的截面尺寸，見表2.1。

表2.1 柱截面尺寸及相應的計算參數(shù)\計算參、數(shù)柱）、截面尺寸/mm^積/mm2慣性矩/mm4自重/(kN/m)A，C上柱矩400x500x105x1085.0下柱I400x1000*100*150x105x108B上柱矩500x600x10590x108下柱I500x1200*100*150x105x108排架計算單元和計算簡圖如下圖所示。圖2.1計算單元和計算簡圖三、荷載計算恒載屋蓋結(jié)構(gòu)自重二氈三油防水層 KN/m2KN/m220m厚1：3水泥砂漿找平層 0.4kN/m2KN/m2預應力混凝土屋面板（包括灌縫） 1.4kN/m2KN/m2屋蓋支撐 0.05kN/m2KN/m2G1=Kn柱自重A、C柱上柱 G4A=G4cX5X=kN下柱 G5A=G5cXX=kNB柱上柱 G4BX下柱 G5BXX=52.87kN吊車梁及軌道自重G3=各項恒荷載作用位置如圖3.1所示。

圖3.1荷載作用位置圖（單位:kN）屋面活荷載標準值KN/m2KN/m2,后者小于前者，故僅按前者計算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設計值為QiQ的作用位置與G作用位置相同，如圖3.1所示。TOC\o"1-5"\h\z1風荷載某地區(qū)的基本風壓攻=0.35kN/m2，對q,q按柱頂標高m考慮，查規(guī)范。 1 2得從=1.098，對F按天窗檐口標高考慮，查規(guī)范得從=1.134。屋頂標高考慮，z w z查規(guī)范得從=1.158。天窗標高20.12m考慮，查規(guī)范得從=1.252。風載體型系z z數(shù)目的分布如圖下s

圖3.2風荷載體型系數(shù)及排架計算簡圖則作用于排架計算簡圖(圖3.2)上的風荷載設計值為：q=y旦旦wB=1.4x0.8x1.098x0.35x6=2.58kN/m(fk Qsz0q=yRRwB=1.4x0.4x1.098x0.35x6=1.29kN/m(fk Qsz0F=y[(R+R)Rh+(R+R)Rh]PwPwQs1 s2z1s3 s4z2z0=1.4x[(0.8+0.4)x1.134x(14.8-13.5)m+(-0.2+0.4)x1.158x(15.8-14.8)m+(0.6+0.5+0.6+0.2)x1.252x(20.12-15.18)m]x1.0x0.35KN/m2x6.0m=25.58KN3.4吊車荷載根據(jù)B與K及支座反力影響線，可求得圖3.3吊車荷載作用下支座反力影響線

吊車豎向荷載由公式求得吊車豎向荷載設計值為：D=丫P(y+y+y+y)max,k Qmax1 2 3 4X280X(1+0.267+0.8+0.067)=KNPD =-mi^D =65/280*836.5=194.2KNminPmaxmax吊車橫向水平荷載作用于每一個輪子上的吊車橫向水平制動力為：11T=_o(Q+g)=_x0.1(300N+117N=10.43NTOC\o"1-5"\h\z4 4作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載設計值為：T=yTXy=1.4x10.43x2.134=31.2KN

max Q i其作用點到柱頂?shù)木嚯xy=H—h=5.1—1.2=3.9m,y/H=3.9/5.1=0.765ue u四、內(nèi)力計算4.1恒載作用下排架內(nèi)力分析該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進行排架內(nèi)力分析。其中柱的剪力分配系數(shù)計算，見表4.1。表4.1柱剪力分配系數(shù)柱別n=IIIu'l九二HHuC=3/[1+九3(1；n—1)]5=H3/CEI00l15L"iA、C柱n=0.109,九二0.364H , H3C=2.48,5=2.06x10-11一0 En=0.286B柱n=0.281,X=0.364-o H3C=2.815,5=1.38x10-11——0 En=0.428在G1作用下:GG1G5TOC\o"1-5"\h\z=G=327.12KN G_1 _2G=G=52.87KN G3 5A 4=G +2G=169.50KN4B 3

=G+G=92.40KN3 4A=2G=654.24KN_ 1G=G=66.75KN6 5B對A、C柱，已知n=0.109,入=0.295由規(guī)范公式:1-左(1-1)n11-左(1-1)n1+入3(1-1)

n0.1091+0.3643(1 -1)0.1091—九211—九21+九3(1-1)

nx -0.9341+0.3643(1 -1)0.109因此，在M和M共同作用（即在G1作用下）柱頂不動鉸支承的反力MM1+C2-8.27kNiH2HR--8.27kNC圖4.1恒載作用下排架內(nèi)力圖4.2在屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析AB跨作用屋面活荷載a所示，其中Q=40.32KN，它在柱頂及變階處引引起的力矩為:1 M-50.4x0.05-2.52kN?m1AM-50.4x0.25-12.6kN?m2AM=50.4x0.15=6.048kN?m1B對A柱，C=2.321,

1C=

3R=R=MACaH1M+ifA2.52x2.321+12.6x0.934 =1.26kN14對B柱，C1M6.048x1.721=tbC= =0.743<NH 1 14則排架柱頂不動鉸支座總反力為：R=R+R=1.26+0.743=2.00玄NAB將R反向作用于排架柱頂，計算相應的柱頂剪力，并與柱頂不動鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時的柱頂剪力，即V=R-nR=1.26—0.286x2.003=0.687kNAAAV=R-nR=0.743-0.428x2.003=-0.114kNBBBV=-nR=-0.286x2.003=-0.57%NCC圖4.2AB跨作用屋面活荷載時排架內(nèi)力圖4.2.2BC跨作用屋面活荷載由于結(jié)構(gòu)對稱，且BC跨與AB跨作用的荷載相同，故只需將圖4.2中個內(nèi)力圖的位置及方向調(diào)整一下即可，如圖4.3所示。圖4.3BC跨作用屋面活荷載時排架內(nèi)力圖4.3吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析Dmax作用在A柱A柱：M=De=603.5x0.3=181.05kN-m二179.3x0.75:134.48kN二179.3x0.75:134.48kN.mB柱：M=Demin,k min,k3對A柱C=1.132R3AM 181.05KN.maC=- x1.132=-15.89KNH3 12.9m3333 3 1-入2加柱C=—x =1.285321+入3(1-1)nM= 134.45KN.m.BC= x1.285=13.40KN(—?)H3 12.9mR=R+R=-15.89KN+13.40KN=-2.49KN(右)AB排架各柱頂剪力分別為：V=R-nR=—15.89KN+0.286x2.49KN=—15.18KN(—)AAAV=R-nR=13.40KN+0.429x2.49KN=14.47KN(—?)BBBV=-nR=0.286x2.49KN=0.71KN(—?)CC排架各柱的彎矩圖，軸力圖和柱底剪力值如圖4.4所示。圖4.4 Dmax作用A柱時排架內(nèi)力圖D 作用在8柱左maxM=De=179.26kN義0.3m=53.78kN.mAmin3M=De=603.50kN義0.75m=452.63kN.mBmax3柱頂不動鉸支座反力R，R及總反力R分別為:ABM= 53.78KN.m.aC=- 義1.132=-4.72KN(—)H3 12.9mM廠 452.63KN.m.bC= 義1.285=45.09KN(—?)H3 12.9mR=R+R=-4.72KN+45.09KN=40.37KN(—?)AB各柱頂剪力分別為：V=R-nR=-4.72KN-0.286義40.37KN=-16.27KN(十)AAAV=R-nR=45.09KN-0.429x40.37KN=27.77KN(f)BBBV=-nR=-0.286x40.37KN=-11.55KN(一)cc

圖4.5Dmax作用8柱左時排架內(nèi)力圖Dmax作用在B柱右根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱性及吊車噸位相等的條件，內(nèi)力計算與Dmax作用于8柱左的情況相同，只需將A，C柱內(nèi)力對換并改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ枺鐖D4.6所示。圖4.6Dmax作用B柱右時排架內(nèi)力圖Dmax作用于C柱

同理，將作用于A柱情況的A,C柱內(nèi)力對換，并注意改變符號，可求得各柱的內(nèi)力，如圖4.7所示。圖4.7Dmax作用C柱時排架內(nèi)力圖Tmax作用在AB跨柱對A柱n=0.109,入=0.287對A柱C=0.629，則5R=-TC=-20.7x0.629=-13.02kNA max5對B柱C=0.69，則5R=-TC=-20.7x0.69=-14.3kNB max5排架柱頂總反加為：R=R+R=-13.02-14.3=-27.32kNAB各柱頂剪力為：V=R-nR=-13.02+0.286x27.32=-5.23kNAAAV=R-nR=-14.3+0.428x27.32=-2.55kNBBBV=-nR=0.286x27.32=7.79kNCCTmax作用在AB跨的M圖、N圖如圖4.8所示。

圖4.8Tmax作用于AB跨時排架內(nèi)力圖Tmax作用在BC跨 T由于結(jié)構(gòu)對稱及吊車噸位相等，故排架內(nèi)力計算與lax作用AB跨情況相同，僅需將A柱與C柱的內(nèi)力對換，如圖4.9所示。圖4.9Tmax圖4.8Tmax作用于AB跨時排架內(nèi)力圖Tmax作用在BC跨 T由于結(jié)構(gòu)對稱及吊車噸位相等，故排架內(nèi)力計算與lax作用AB跨情況相同，僅需將A柱與C柱的內(nèi)力對換，如圖4.9所示。圖4.9Tmax作用于BC跨時排架內(nèi)力圖4.4風荷載作用下排架內(nèi)力分析4.4.1左吹風時對A、C柱n=0.109,X=0.287C11[1+Q(1—1)] [1+0.2874(3 n_=3x 1+入3(廠1)] 8[1+0.2873(―1——1)]半=0.329 —1)]0.109RARC=—qHC=—1.97x12.9x0.329=—8.36KN2 11=R+R+F=—16.72—8.36—55.98=—81.06kN

ABW各柱頂剪力分別為:

V=R-nR=—16.72+0.286x81.06=6.46kNA AAV=R-nR=-8.36+0.286x81.06=14.82kNC CCV=-nR=-0.428x81.06=-34.69kNBB風從左向右吹風荷載作用下的M、N圖如圖圖4.10左吹風時排架內(nèi)力圖4.4.2右吹風時計算簡圖如4.11a所示。將圖4.10b所示A,C柱內(nèi)力圖對換且改變內(nèi)力符號后可得，如圖4.11b所示。

圖4.11右吹風時排架內(nèi)力圖五、最不利荷載組合內(nèi)力組合按式（2.5.19）~式（2.5.21）進行。除N及相應的M和N一項max外，其他三項均按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利內(nèi)力值；對于Nmax及相應的M和N一項，II-II和III-III截面均按（1.2S+1.4S）求得最不利內(nèi)Gk Qk力值，而I-1截面則是按式（2.5.21）即（1.35S+S）求得最不利內(nèi)力。GkQk對柱進行裂縫寬度驗算時，內(nèi)力采用標準值。表5.1A柱內(nèi)力設計值匯總表柱號及正向內(nèi)力荷載類別恒載屋面活戰(zhàn)吊車豎向荷載吊車水平何載風荷載AB跨BC跨D在A柱D在8柱左在4柱右在C柱T在AB跨xT在BCm跨左風右風I——I口 n也序號①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩QI-1M26土土N000000000II-IIM-12.1土土N0000000iii-iiiM148.5土土N0000000V土土注：M單位（kN?m）,N單位kN,V單位kN。

表5.2a柱內(nèi)力組合表截面+Mmax及相應的N,V-Mmax及相應的N,VNmax及相應的M,VNmin及相應的M,VMk,Nk備注I—IM①+0.9[②+③+0.9(⑥+⑨)+⑩]①+0.9[0.8(⑤+⑦⑨+Q]①+0.9?③⑥]①+0.9[③+0.9(⑥+⑨)+⑩]NII—IIM①+0.9[③+0.8(④+⑥⑨+⑩]①+0.9[②+0.8(⑤+⑦⑨+Q]①X④①+0.9[0.9(⑦+⑨)+0]NIII-IIIM①+0.9[③+0.8X(@+④@+⑩]①+0.9[②+0.8(⑤+⑦⑧+Q]①X④①+0.9[③+0.9(⑥+⑨)+⑩]NVMk34NkVk表5.38柱內(nèi)力設計值匯總表

柱號及正向內(nèi)力荷載類別恒載屋面活載吊車豎向荷載吊車水平何載風荷載作用在AB跨作用在BC跨作需在A柱沿max用在B柱左沿max用在B柱右作max用在C柱作3用在AB跨作3用在BC跨左風右風I——I口 Dm_LJj序號①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩QI-1M0土土N00000000II-IIM0土土N0000III-IIIM0NV0-51.83±184.46±184.460000±18.15±18.15注：M單位（kN?m）,N單位kN,V單位kN。表8柱內(nèi)力組合表截面+Mmax及相應的N,V-Mmax及相應的N,VNmax及相應的M,VNmin及相應的M,VMk,Nk備注I—IM①+0.9[③+0.9(⑤+⑧)+⑩]①+0.9[②+0.9(⑧+⑥)+0]①+0.7[②+③+0.9(⑤+⑨)+⑩]①+0.9[0.9(⑤+⑩)+⑧]NII—IIM①+0.9[③+0.9(⑧+⑥)+⑩]①+0.9[②+0.9(⑤+⑨)+0]①X(⑤+⑥)0①⑧+⑩]NIII—III4M①+0.9[③+0.8X(⑥+④⑧+⑩]①+0.9[②+0.8(⑤+⑦⑧+Q]①X(⑤+⑥)0①⑨+⑩)NV0Mk0NkVk0注：M單位（kN?m）,N單位kN,V單位kN六、柱截面設計A柱的截面設計柱在排架平面內(nèi)的配筋計算表6.1柱在排架平面內(nèi)的計算參數(shù)截面內(nèi)力組ehe4110h:2n1--1M3601400N3--3M8601900NM8601900N注1.e=M/N,e=e+e,e=20、h/30的較大者，考慮吊車荷載

0 i0aa.l=2.0H，l=1.0H,不考慮吊車荷載時，l=1.5H。0 u（上柱）0 l 0.刀=[1+ 1—（人）2自自],對于單廠為有側(cè)移結(jié)構(gòu)1400e/hh12i0表6.2柱在排架平面內(nèi)的配筋計算截面內(nèi)力組enexmb偏心情況A=A'（mm2）s s計算實配1-1M58198大偏壓3922（1140）N3-3M473大偏壓13204922（1520）NM108473大偏壓5922（1900）N6綜上所述：下柱截面選用5①22（1900mm2）柱在排架平面外的承載力驗算上柱，Nmax=33L68kN,考慮吊車荷載時，按規(guī)范有maxl-0

bl-0

b7600400由規(guī)范知9=0,78N=。(fA+2fA)=0.78x(14.3x400x400+2x300x1140)=2318.16kN>N=331.68kNu cc ys max下柱Nmax=877.65,當考慮吊車荷載時，按規(guī)范有I=I=19.538x109mm4lA=1.875x105mm2:i19.538x109:i——/ =322.804mmAA11.875x105l-0-=i9100l-0-=i9100322.804=28,則①=1.0TOC\o"1-5"\h\zN=。(fA+2fA)=1.0x(14.3x1.875x105+2x300x1900)=3821.25kN>N=877.65kNu cc ys max故承載力滿足要求。裂縫寬度驗算 _上柱A=1140mm2,下柱A=1900mm2,E=2,0x105N/mm2；構(gòu)件受力特征系數(shù)s s sacr=2」；混凝土保護層厚席取25mm。驗算過程見表6.3。相應于控制上、下柱配筋的最不利內(nèi)力組合的荷載效應標準組合為：表6.3柱的裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱內(nèi)力標準值M(kN?m)kN(kN)ke=M/N(mm)0 k k503 A。愴 0.5bh+(b一b)hL1*4000eh0,0、h\21e=ne+h/2-a(mm)s052913V=hf(b'一b)/bhf ff0z=0.87一0.12G-Yf]公2]h0(mm)

N(e—z)0二一k (N/mm2)sk zA力=1.1—gpOtesk8 dw=av—(1.9c+0.08j)max crE ps te<0.3滿足要求<6.1.4柱箍筋配置非地震區(qū)的單層廠房柱,其箍筋數(shù)量一般由構(gòu)造要求控制.根據(jù)構(gòu)造要求,上、下柱均選用蟲8@200箍筋。6.2B柱截面設計由內(nèi)力組合表可見，上柱截面有四組內(nèi)力，取h0=600—40=560mm,附加彎矩e=20mm（等于600/300）,四組內(nèi)力都為大偏心，取偏心矩較大的的一組．即：M=kN.m N=kN吊車廠房排架方向上柱的計算長度l=2X3.8m=7.6m。0eo,ei=e0+ea=325+20=345mm由l/h=7600mm/600mm=>5,故應考慮偏心距增大系數(shù)H0=_0.5fA_0.5x14.3N/mm2x400mmx600mm_C=c==iN 699600N取C=1.0.1==1.02=1.0,取2C=1.15—0.01乙==1.02=1.0,取2e1400-

h3451400x一560C=N

e1400-

h3451400x一560C=N

afbh

1c07600

(600)2x1.0x1.06996001.0x14.3x400x560=0.2182a'2a'>——:h0s—=必巴二0,143560mmN>N=627.89KNb“e=1.41x354.7mm=500.13mm>0.3h=N>N=627.89KNb取x=2as'進行計算「e+h/2一a=11.418x3345—600>0^4mU3914-40mm=760.13mmA=A,ss…中（A=A,ss…中（h。-X）綴600（一1極0生堂00）0。0手1哪盛）回698mm2_1151mm2f'(h-a')y0300x(300(540)-40)20As=942mm2力：M=667.73kN*mM=554.37kN*m力：M=667.73kN*mM=554.37kN*m=400x600=0.3900>O包,滿足要求垂直于排架方向柱的計算長度l=1.25X3.8m=4.75m0則l/b=4750/600=7.916<8中=1,000N=0.9叭fA+f，A)=0.0.9xx100xx1143x400x600^300X7613x2)+300N/mmx1473mmx2ys3500.8kN>Nmax=724.8kN滿足彎矩作用平面外的承載力要求。下柱的配筋計算取h=1000-40=960mm，與上柱分析方法類似，選擇下列兩組不利內(nèi)o(1)下柱計算長度l=1.0H=9.1m,附加偏心距e=1000/30=33mm(>20mm)B=100mm,b'=400mm,h'=150mmEo=M/N= 磊=9.1>5故應考慮偏心距增大系數(shù)，?。?1.0=0.9450.5fA_0.5x14.3x[100x1000+2x(400-100)x=0.9451.437600

n-1+——1—X(h)2自己=1+ 1——X(9100-)2X1.0X0.945=1.1081400x2h12 1400x也1000h 960one=1.108X497=550.7mm>0.3h=288mmi故為大偏心受壓。Nx二Nx二一sf(b 1 ^ f—sfb1cb)h f1437600—1.0X14.3x(400—100)x150 =555.3mm1.0X14.3X100e=ne+h-a=550.7+^00-10=1010.7mm，2s 21xNe-3f(b，一b)h'(h--h')-3fbx(h——)ssA_a， icffo2f1co2ssf(h-a')

yos1437600X1010.7-1.0x14.3x(400-100)x150x(960-150)-1.0x14.3x1000x555.3x(960-5553)22300x(960—40)=1238mm2(2)計算方法與上述相同，計算過程從路，As=As'=930mm2綜合上述計算結(jié)果，下柱截面選用4主20(As=1256mm2)柱裂縫寬度驗算方法同A柱，經(jīng)驗算表明裂縫寬度合格。柱箍筋配置非地震區(qū)的單層廠房柱，其箍筋數(shù)量一般由構(gòu)造要求控制。根據(jù)構(gòu)造要求，上下柱均選用《8@200箍筋。七、牛腿設計A柱牛腿設計根據(jù)吊車梁支承位置、截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖7.1所示。其中牛腿截面寬度b=400mm,牛腿截面高度h=600mm,h°=565mm。圖7.1牛腿尺寸簡圖牛腿截面高度驗算P=0.65,ftk=2.01N/mm2，F(xiàn)hk=0(牛腿頂面無水平荷載),a=-150mm+20mm=-130mm<0，取a=0，f按下式確定:vkFvkD max,FvkD max,k+YQ-4k= + =438.06kNY 1.4 1.2G則：FP(1-0.5Fk)vk2.01x400x565=0.65FP(1-0.5Fk)vk2.01x400x565=0.65x =590.54kN>Fa0.5+—

h00.5vk故牛腿截面高度滿足要求。7.1.2牛腿配筋計算由于a=-150mm+20mm=-130mm<0,因而該牛腿可按構(gòu)造要求配筋。根據(jù)構(gòu)造要求，A2Pbh=0.002x400mmx600mm=480mm2min，實際縱向鋼筋取4016(A=804mm2)s由于a/h0<0.3，則可以不設置彎起鋼筋，箍筋按構(gòu)造配置，牛腿上部2h0/3范圍內(nèi)水平箍筋的總截面面積不應小于承受Fv的受拉縱筋總面積的1/2。箍筋為①8@100。7.1.3牛腿局部承壓驗算設墊板尺寸為400X400mm,局部壓力標準值：F=D+G=603.5+6024=653.7kNVK max,k 4k 1.2故局部壓應力oskF—VKA653700 =4.09N/mm2<0.75f=10.73N/mm2400x400 c滿足要求。B柱牛腿設計對于B柱牛腿根據(jù)吊車梁支承位置，截面尺寸及構(gòu)造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖7.2所示。其中牛腿截面寬度b=400mm，牛腿截面高度h=1050mm，h=1015mm0圖7.2圖7.2牛腿尺寸簡圖7.2.1牛腿截面高度驗算其中7.2.1牛腿截面高度驗算其中P=0.65,f=2.01N/mm2,F=0,a=250mm+20mm=270tk hk，F(xiàn)tk按下式確定：DG603.5KN60.24KNF=max+確定：DG603.5KN60.24KNF=max+3-= +tkyy1.4 1.2QG=480.27KN603.51.460.24+ 1.2=481.27kNFP(1-0.5fFtkfbh—065sztk00-65xa0.5+—h0R7BN4mm210400m0.5+需+1015勰kmmF1762.6〉Fvktk故牛腿截面高度滿足要求7.2.2牛腿配筋計算As>Fa v 0.85fhAs>Fa v 0.85fhy000.66939764000xx32075083208.855xx330000xx11001155mmmm22As=px400x1050=840mm2按840mm2配筋，選用4生18(As=1017mm2),水平箍筋選用①8@100.

八、柱的吊裝驗算A柱的吊裝驗算柱的吊裝參數(shù)采用翻身起吊。吊點設在牛腿下部，混凝土達到設計強度后起吊。柱插入杯口深度為&=0.9x900mm=810mm,取h「850mm，則柱吊裝時總長度為m，計算簡圖如圖8,1所示。l3=9750 4600 380041h^2<l3=9750 4600 380041h^2<-5122131222Jm^1?400?圖8.1柱吊裝計算簡圖內(nèi)力計算柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載（應考慮動力系數(shù)），即q=^yq=1.5x1.35x4.0kN/m=8.1kN/mG1kq=陷q=1.5x(0.4mx1.0mx25kN/m3)=20.25kN/m2G2kq=用q=1.5x1.35x4.69kN/m=9.50kN/m3G3k在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為：M=1qH2=1x8.1kN/mx3.82m2=52.49kN?m121u2TOC\o"1-5"\h\zM=1x8.1kN/mx(3.8m+0.6m)2+1x(20.25kN/m—8.1kN/m)x0.62m2=73.63kN-22 2由￡M=Rl—1q12+M=0得：BA3 233 21 7M1 73.63kN-m.R.=—q1一2=x9.50kN/mx9.75m- =38.76kNA233 1 2 9.75m3M°=RAx—-qx23A23

令dM3=R—qx=0得x=R/q=38.76kN/9.5kN/m=4.08m則下柱dx A3 A3 ,段最大彎矩M為：3M=38.76kNx4.08m—1x9.50kN/mx3.062m2=79.09kN?m3 2柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱M(M)/(KN.m)k（）（）M=fA(h—a')/(KN.m)u ys0 s0=M/(0.87hA)/(N/mm2)sk k 0s…一f▼=1.1—0.65—tk—p0tesk，取0 dw=a▼—sk(1.9?+0.08-eq)/mmmax crE ps te（滿足要求）（滿足要求）8.2B柱的吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，混凝土達到設計強度后起吊，可得柱插入杯口深度為h=0.9x1000mm=900mm，取h=950mm，則柱吊ff裝時總長度為m，計算簡圖如圖8.2所示。柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載（應考慮動力系數(shù)），即q=NYq=1.55次1.3S次（66W/m2222KNm1 G1kq=HYq=1.5涿11335M(04te42.m/NKN2)m3gm3jKN/m2 G2kq=^yq=1L5忌1.3s漲41996KN/m=10.0KN//m3 G3k在上述荷載作用下，柱各控制截面的彎矩為：M=—qH2=0;51212KN3m2x=388lmN=?88.08KN.m21u2TOC\o"1-5"\h\zM=-x12.2KN/m義(3.8m+1.05m)2+義(42.53KN/m-12.2KN/m)x1.05222 2x(30.4KN/mx12.2KN/m)x1.052m2=153.5kN?m由ZM=Rl-1ql2+M=0得:BA3 233 2R=1ql-M2=11O1000K9-15355=m-.26kN1KN.m=64.21KNA233 1 22 8.9 9.45mM=Rx-xqx23A23令dM3=r-qx=0，得x=R/q=遜波=2173mKN/m下曲蟒大彎dxA3 A3 10矩M為：3M=2.7.25x2.73-1x10x2.732=31.13kN?m3 2表8.2柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱M(M)/(KN.m)k88.1(65.26)153.5(113.7)M=fA(h-a')/(KN.m)u ys0 s147X二>0.9X=0=M/(0.87hA)/(N/mm2)sk k 0s…一f▼=1.1—0.65—tk—p0tesk，取0 dw=a▼—(1.9c+0.08—)/mmax crE ps tem7<0.2（滿足要求）37（滿足要求）九、基礎設計GB50007—2002《建筑地基基礎設計規(guī)范》規(guī)定，對于6m柱距的單層多跨廠房，其地基承載力特征值100kN/m2<f<130kN/m2，吊車起重量ak150~200KN，廠房跨度l<24m，設計等級為丙級時，可不做地基變形驗算。本設計滿則上述要求，故不需做地基變形計算。基礎混凝土強度等級采用C40。A柱基礎設計作用與基礎頂面上的荷載計算作用于基礎頂面上的荷載包括柱底（III-III截面）傳給基礎的M，N，VIII-III截面選取，見表9.1,其中內(nèi)力標準組合值用于地基承載力驗算，基本組合值用于受沖切承載力驗算和底板配筋計算，內(nèi)力的正號規(guī)定見圖9.1?；A設計的不利內(nèi)力組另U荷載效應基本組合荷載效應標準組合M/(KN.m)N/KNV/KNM/KNmkN/KNkV/KNk第一組第二組第三組2401?900, 400圖9.1基礎荷載示意圖由圖9.1可見，每個基礎承受的外墻總寬度為，總高度為，墻體為240mm實心磚墻(5.3KN/m3)，鋼門窗(0.4KN/m2)，基礎梁重量為(300mm+200mm)根。每個基礎承受的由墻體傳來的重力荷載為:240mm厚磚墻19KN/m2義0.24m義[6m*15.00m—(5.1m+1.8m)*3.8m]=297.13KN鋼門窗 0.4KN/m2義(5.1m+1.8m)*3.8m=9.94KN基礎梁 18.75KNN=325.82KNwkN距基礎形心的偏心距e為：wk we-(240mm+900mm)/2=570mmwN-1.2N-1.2義325.82KN-390.98KNw wk9.1.2.1按構(gòu)造要求擬定高度hh-h+a+50mm11柱的插入深度h-0.9h-0.9義900mm-810mm>800mm，取h-850mm，1c 1由杯底厚度a應大于200mm，取a-250mm，則11h=850mm+250mm+50mm=1150mm。基礎頂面標高為-0.500m，故基礎埋置深度d為：d=h+0.5m=1.15m+0.7m=1.850m杯壁厚度t>300mm，取325mm，基礎邊緣高度a取350mm，臺階高度取2400mm。擬定基礎底面尺寸取A-bl-4mx3.6m=14.4m2計算基底壓力及驗算地基承載力G-YdA-220KN/m3x1.85mx14.4m2=5624KNkm1 11W--lb2--/6/6m42mm216m6m36 66基底壓力按式(2.7.3)計算，結(jié)果見表9.2；按式(2.7.8)驗算地基=1.2X180kN/m2=216kN/m2,驗算結(jié)果見表9.2?？梢?基礎底面尺寸滿足要求。表9.2基礎底面壓力計算及地基承載力驗算表

類別第一組第二組第三組M/(kN.m)kN/kNkV/kNkN(=N+G)/kNbk k kM(=M+Vh)/(kN.m)bk k kP,,N、M、一…，、k，max(=一bk-±—bk-)/(kN/m2)p AWk,minp='Pk,max——Pk,min)/kN?f/kN2 〃p /kN<1.2f/kNk,max a<180<216<180<216<180<2169.1.3基礎高度驗算這時應采用基底凈反力設計值p,p 和p可按式（）計算，結(jié)果見表9.3。jj,max j,min對于第二組內(nèi)力，按式（）計算時，p <0，故對該組內(nèi)力應按式（）計算j,min基底凈反力，即：

b4a=—e=—0.814=1.186m2 2由式（）得：2Np =—bj,max 3la

2x1008.543x3.6x1.186

157.48kN/m2因臺階高度與臺階寬度相等（均為400mm）,所以只需驗算變階處的受沖切承載力。變階處受沖切承載力計算簡圖如圖9.2所示，變階處截面有效高度h—750mm一(40mm+5mm)=705mm。0因為a+2h-1200mm+2x705mm=2610mm<l=3600mm，故A按下式t0計算，即：2 (4.0 1.7-計算，即：2 (4.0 1.7-0.705]x3.6-

)(3.6-2.6)12 )2=1.352m由式（）得：F-pA-155.6x1.352-210.37kNljla-1.2m1()得：TOC\o"1-5"\h\z因為a+2h-2610mm<l-3600mm，故取a-l-2.61ma-1.2m1()得：a=6.2+2.61)/2-1.9mmh=750mm<800mm,取P=1.0;f=1.1N/mm2，則由式()得:bp t0.7Pfah=0.7x1.0x1.1x1900x705—1031.415x103N—1031.415kN>F=210.37kNhptm0 l故基礎高度滿足要求。9.1.4基礎底板配筋計算基礎底板配筋計算時長邊和短邊方向的計算截面如圖9.2所示。三組不利內(nèi)力設計值在柱邊及變階處的地基凈反力計算見表2.10.11.其中第1，3組內(nèi)力產(chǎn)生的基底反力示意圖見圖9.2，第2組內(nèi)力產(chǎn)生的基底反力示意圖見圖；用表列公式計算第2組內(nèi)力產(chǎn)生的p和p 時，相應的和分別用和代替，且p-0。j,I j,III j,max

..1%心叮⑸1I5C.IVI..1%心叮⑸1I5C.IVII圖9.2變階處的沖切破壞截面及基礎底板配筋計算截面9.1.4.2柱邊及變階處彎矩計算1p+pM二一J" jI(b—b)2(21+l)i24 2 。 。=Xx123.46X(4.0—0.9、x(2x3.6+0.4)=375.71kN/m241p+pM=——J，max jIII(b—b)2(21+1)iii24 2 C、C=—x131.76x(4.0—0.91x(2x3.6+1.2)=443.17kN/m24

柱邊及變階處基底凈反力計算公式第一組第二組第三組p[=p +竺^(p —p)]/(KN/m2jI j,min 4 j,max j,min)p [=p+4^.(p—p )]/(KN/mjIII j,min 4 j,max j,min22)Pj，max2-j-^-(KN/m2)'j,max2P川1(KN/m2)p+p-j，max2~j,mn(KN/m2)1p+pM= j-max jmin(l—l)2(2b+b)ii24 2 /C=Xx95.64x(3.6—0.4、x(2x4.0+0.9)=363.18kN/m24MiV124pMiV124—j,max jmin(l—l)2(2b+b)2cc—x95.64x(3.6—1.2、x(2x4.0+1.7)=222.65kN/m249.1.4.3配筋計算基礎底面受力鋼筋采用HPB235級(f=210N/mm2)。長邊方向鋼筋面積為:yAJM[°fX106X(1150-45)X210=1828mm2A.M1n0fX106X(750-45)X210=3326mm2選用中20@90(A=3770mm2)基礎底板短邊方向鋼筋面積為：A=M/0.9(h-d)fX106X(1150-45-10)X210=1755mm2A；=M：/0.9(h0-d)f‘X106X(750-45-10)X210=1695mm2選用中14@90(A=1847mm2)

基礎底板配筋圖見圖9.3,由于t/h=325mm/400mm=0.81>0.75,所以2杯壁不需要配筋。圖9.3基礎底板配筋圖9.2B柱基礎設計作用與基礎頂面上的荷載計算作用于基礎頂面上的荷載為柱底（III-III截面）傳給基礎的M，N，VIII-III截面選取，見表9.5。其中內(nèi)力標準組合值用于地基承載力驗算，基本組合值用于受沖切承載力驗算和底板配筋計算，基礎設計的不利內(nèi)力組另U荷載效應基本組合荷載效應標準組合M/(KN.m)N/KNV/KNM/KNmkN/KNkV/KNk第一組第二組第三組000000156000r000156000r0丁0_L81圖9.4基礎荷載示意圖9.2.2基礎尺寸及埋置深度按構(gòu)造要求擬定高度hh=h+a+50mm

ii柱的插入深度h=0.9h=0.9義1000mm=900mm>800mm，取h=950mm，1 c 1由杯底厚度a應大于250mm，取a=300mm，則i ih=950mm+300mm+50mm=1300mm?；A頂面標高為-0.500m，故基礎埋置深度d為：d=h+0.5m=1.30m+0.5m=1.80m杯壁厚度t>350mm，取400mm，基礎邊緣高度a取450mm，臺階高2度取450mm。9.2.2.2擬定基礎底面尺寸4N 1380.26kNA>k,max—= =16.4m2f-yd120kN/m2—20kN/m3x1.8mam考慮偏心受壓，將基礎的面積適當放大，取=bl=4mx4m=20m29.2.2.3計算基底壓力及驗算地基承載力G=ydA=220KN/m3x1.7mxX05m2底685kN4KNkmE1“I,W=—lb2=_x<64mx<42m22=<6m7m36 66=1.2X120kN/m2=144kN/m2,驗算結(jié)果見表9.6。可見基礎底面尺寸滿足要求。

表9.6基礎底面壓力計算及地基承載力驗算表類別第一組第二組第三組M/(KN.m)kN