1、單層廠房排架結構設計、設計資料某金工車間為兩跨等高廠房，跨度均為21m,柱距均為6m,車間總長度66m,每跨設有150/30kN吊車各2臺。吊車工作級別為 A5級，軌頂標高為7.8m,采用卷材防水屋面，240mm厚雙面粉刷圍護磚墻， 鋼窗寬度3.6m,高4.2m,室內外高差為150mm,素混凝土地面。廠房建設剖面如圖，廠房所在地衡陽的 基本風壓為0.4kN/m2,地面粗糙度為B類，基本雪壓為0.35 kN/m2,修正后的地基承載力特征值為300 kN/m2,鋼筋等級口或HI級，柱、基礎采用C25C30混凝土。活荷載組合值系數（K=0.7,風荷載組合值系數取 0.6,柱頂標高為10.5m,基底標

2、高為-0.5m,高窗為3.6 x 1.8m。要求進行排架結構設計。二、結構構件選型及柱截面尺寸確定因該廠房跨度在1536m之間，且柱頂標高大于 8m,故采用鋼筋混凝土排架結構。為了使屋蓋具有較 大剛度，選用預應力混凝土折線形屋架及預應力混凝土屋面板，選用鋼筋混凝土吊車梁及基礎梁。I-Ii表1主要承重構件選型表構件名稱標準圖集選用型號重力荷載標準值屋面板G410 （一）1.5m x 6m預應力混凝土屋面板YWB-2 口 （中間跨）YWB-2 口 s （端跨）1.4 kN/m2（包括灌縫重）天溝板G410 （三）1.5m x 6m預應力混凝土屋面板（卷材 防水天溝板）TGB68-11.41 kN/

3、m2屋架G415 （三）預應力混凝土折線形屋架（跨度21m）YWJ21-2Aa88.8kN/ 福0.05 kN/m2（屋蓋鋼支撐）吊車梁G323 （二）鋼筋混凝土吊車梁（工作級別為A1A5 ）DL-9Z （中間跨）DL-9B （端跨）39.5 kN/根40.8kN/ 根軌道連接G323 （二）吊車軌道聯結詳圖0.80kN/m基礎梁G323 （二）鋼筋混凝土基礎梁JL-316.7kN/ 根圖1廠房剖面圖由圖1可知柱頂標高為10.5m,牛腿頂面標高為 6.6m,室內地面至基礎頂面的距離為0.5m,則柱的總高度H,下柱高度Hi和上柱高度Hu分別為：H=10.5+0.5=11.0mHl=6.6+0.5

4、=7.1mHu=11.0-7.1=3.9m根據柱的高度，吊車起重量及工作級別等條件可確定柱截面尺寸：表2柱截面尺寸及相應的計算參考十算參數柱號-截面尺寸/mm面積/mm2慣性矩/mm4自重/ (kN/m )A、C上柱矩 400X 4001.6 X 10521.3X 1084.0下柱I 400X800X 100X 1501.775 X 105914.38X1094.44B上柱矩 400X 600一一 52.4 X 10572X 1086.0下柱I 400X800X 100X 1501.775 X 105914.38 X 1094.44?10?圖2計算單元和計算簡圖三、荷載計算1 .恒載(1)屋蓋

5、恒載0.3 kN/m220 kN/m3 x 0.02m=0.40 kN/m20.1 kN/m 3X 0.02m=0.002 kN/m220 kN/m3 x 0.02m=0.40 kN/m21.4kN/m2SBS改性瀝青20mm厚水泥砂漿找平層20mm厚擠塑板20mm厚水泥砂漿找平層 預應力混凝土屋面板鋼屋蓋支撐0.05 kN/m22.552kN/m2屋架重力荷載為88.8kN/福，則作用于柱頂的屋蓋結構重力荷載標準值為:G1=2.552 X 6 X21/2+88.2/2=205.2kN(2)吊車梁及軌道重力荷載標準值G3=39.5+0.8 X 6=44.3kN(3)柱自重重力荷載標準值A、C柱

6、上柱 G4A=G4c=4X3.9=15.60kN下柱 G5A=G5c=4.44 X7.1=31.52kNB柱上柱 G4b=6X 3.9=23.4kN下柱 G5B=44.4X7.1=31.52kN圖3荷載作用位置圖（單位：kN）2 .屋面活荷載屋面活荷載標準值為 0.5kN/m2,雪荷載標準值為0.35 kN/m2,后者小于前者，故僅按前者計算，作用 于柱頂的屋面活荷載標準值為：Qi=0.5X 6X21/2=31.5 kN , Qi 的作用位置與 Gi 相同3 .風荷載3 0=0.4 kN/m2, 0z =1.0,zz根據廠房各部分標高及B風荷載的標準值按3k=BzRsR z30計算，其中類地面

7、粗糙度確定,iis如圖4:柱頂（標高10.5m）1z=1.014檐口（標高10.5m）1z=1.070屋頂（標高10.5m）1z=1.106RC圖4風荷載體型系數及排架計算簡圖故排架迎風面及背風面的風荷載標準值分別為：3 1k= 0 z v s1 v Z 3 0=1.0 X 0.8 X 1.014 X 0.4=0.324kN/m 23 2k= 0 z v s2 V z3 0=1.0X 0.4X 1.014X0.4=0.162kN/m2則作用于排架計算簡圖4上的風荷載標準值為：q1=0.324X 6=1.94kN/mq2=0.162X 6=0.97kN/mFw=( g s1 + g s2) g

8、z h1+( g s3 + g s4)11 z h2 0 z 3 0 B=(0.8+0.4) X 1.070X2.0+(-0.6+0.5) X 1.106X 1.3X 1.0X0.4X 6=5.82kN4 .吊車荷載查表得 150/30kN 吊車的參數為：B=5.55m, K=4.40m , g=69kN , Q=150kN , Fp,max=175kN , Fp,min=43kN。根據B及K,可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應的豎向坐標值，如圖 5:1150II"F| ,n 口 Ff irll馬 c -占-X- -圖5吊車荷載作用下支座反力影響線(1)吊車豎向荷載吊車豎向荷載標

9、準值為：Dmax= Fp,max Ey=175X ( 1+0.808+0.267+0.075 ) =376.25kND= Fp,min Eyi =43X2.15=92.46kN(2)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：T=1/4 a (Q+g)=1/4 X0.1 X(150+69)=5.475kN作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載標準值：Tmax=TEyi =5.475 X 2.15=11.77kN四、排架內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力分析，其中柱剪力分配系數T,結果見表:表3柱剪力分配系數柱別n=Iu/Il入=Hu/HCo=3/1+ 入 3(1/n

10、-1)S=H3/CoEIi_ 1/S i"i= E1/5 iA、C柱n=0.148入=0.355Co=2.386Sa = S c=0.291 X 10-10HEri a = y c=0.312B柱n=0.501入=0.355Co=2.872-ioH3Sb=0.242 X 10 -E口 b=0.3761.恒載作用下排架內力分析恒載作用下排架的計算簡圖如圖，圖中的重力荷載G及力矩M是根據圖3確定的，即:G1 =G1=205.20kNG2 =G3+G4A=44.3+15.6=59.9kNG3 =G5A=31.52kNG4 =2G1=2X205.2=410.40kNG6 =G5B=31.52

11、kNG5 =G4b+2G3=23.4+2 X 44.3=112.00kNMi= G1 e1=205.2X0.05=10.26kN?mM 2=( G1 +G4A)eo-G3e3=(205.2+15.6) X 0.2-44.3 X 0.35=28.66kN?m由于圖6所示排架為對稱結構且作用對稱荷載，排架結構無側移，故各柱可按柱頂為不動較支座計算 內力。柱頂不動較支座反力Ri可以由相應公式計算。對于A、C柱，n=0.148,入=0.355,則：3(1-入 2)C3="一21+入(-1)=1.042譏1-入2(*Ci =1=2.05821+入 3(n-1)Mc M 2cRA=C1+C3=H

12、 H=4.63kN10.26X 2.058+28.66X 1.042H0RC=-4.63kNRb=0求得Ri后，可用平衡條件求出各截面的彎矩和剪力。柱各截面的軸力為該截面以上重力荷載之和，恒載作用下排架結構的彎矩圖和軸力圖分別見圖6 (b) (c)。圖6 (d)為排架柱的彎矩、剪力和軸力的正負號規定。圖6恒載作用下排架內力圖2.屋面活荷載作用下排架的內力分析(1) AB跨作用屋面活荷載排架計算簡圖如圖7 (a)所示，其中 Q1=31.5kN ,它在柱頂及變階處引起的力矩為Mia=31.5X0.05=1.58kN?m, M2A=31.5 X0.2=6.3 kN?m, Mib=31.5 X 0.1

13、5=4.73kN?m。對于 A 柱,C1=2.058, C3=1.042o 則:M 1AM 2A1.58 X 2.058+6.30 X 1.042RA=-H-C1+-H-C3=110=0.89kN(-)對于 B 柱，n=0.501 ,入=0.355,則： 2131-入 2(1；) C1=1- =1.61621+入 3(；-1)Rb=M 1BH C14.73 X 1.616110=0.69kN(則排架柱頂不動較支座總反力為:R=RA+RB=0.89+0.69=1.58kN(f)將R反向作用于排架柱頂，計算相應的柱頂剪力，并與柱頂不動較支座反力疊加，可得屋面活荷載作 用于AB跨時的柱頂剪力，即：V

14、a=Ra- y a R=0.89-0.312 X 1.58=0.40kN(f)Vb=Rbf b R=0.69-0.376 X 1.58=0.10kN(f)Vc=" c R=-0.312 X 1.58=-0.49kN()排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力圖如圖7:圖7 AB跨作用屋面活荷載時排架內力圖(2) BC跨作用屋面活荷載由于結構對稱，且 BC跨與AB跨作用荷載相同，故只需將圖7中各內力圖的位置及方向調整一下即可，如圖8所示：t-圖8 BC跨作用屋面活荷載時排架內力圖(3) 荷載作用下排架內力分析(1)左風吹時計算簡圖如圖9 (a)所示，對于 A、C柱，n=0.148,入=0.3

15、55,則:譏1+入 4(n-i)Ci =1 =0.32581+入 丁1)RA=-q1Hci1=-1.94X 11.0X 0.325=-6.94kN()Rc=-q2H ci 1=-0.97 X 11.0 X 0.325=-3.47kN()R=RA+Rc+Fw=-6.94-3.47-5.82=-16.23kN()各柱頂剪力分別為：Va=Raf a R=-6.94+0.312 X 16.23=-1.88kN()Vb= - 7 b R=0.376 X 16.23=6.10kN(f)Vc=Rcf c R=-3.47+0.312 X 16.23=1.59kN()排架內力圖如圖9 (b)所示q?圖9左風吹時

16、排架內力圖(2)右風吹時計算簡圖如圖10 (a)所示，將圖9 (b)所示A、C柱內力圖對換且改變內力符號后可得，如圖 10 (6) 所示：圖10右風吹時排架內力圖4.吊車荷載作用下排架內力分析(1)Dmax作用于A柱計算簡圖如圖11 (a)所示，其中吊車豎向荷載 Dmax，Dmin在牛腿頂面處引起的力矩為:MA=Dmaxe3=376.25 X0.35=131.69kN?mM b=D mine3=92.46 X 0.75=69.35kN?m對于A柱，C3=1.042,則：ra=-MAc-HC3=-131.69X 1.042110=-12.47kN(-)對于 B 柱，n=0.501,入=0.355

17、,貝U:-2_3(1-V)21+入3(3=1.255Mb 69.35 X 1.255RB=MBC3 =-110=7.91kN(一)R=RA+RB=-12.47+7.91=-4.56kN()排架各柱頂剪力分別為：VA=RA- y A R=-12.47+0.312 X 4.56=-11.05kN()Vb=Rb-yi b R=7.91+0.376 X 4.56=9.62kN(f)Vc=" c R=0.312X 4.56=1.42kN( f)排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力值如圖11 (b) (c)所示:圖11 Dmax作用在A柱時排架內力圖(2) Dmax作用于B柱左：計算簡圖如圖12

18、(a)所示，MA、MB計算如下：MA=Dmaxe3=92.46 X 0.35=32.36kN?mM b=D mine3=376.25 X 0.75=282.19kN?m柱頂不動較支座反力 RA, RB及總反力R分別為：Ra=-一)Ma 32.36 X 1.042彳C3=-11.0=307kN(Mb282.19X 1.255Rb =TBC3=777=32.20kN(一)H11.0R=RA+RB=-3.07+32.20=29.13kN(f)排架各柱頂剪力分別為：Va=Ra- n A R=-3.07-0.312 X 29.13=-12.16kN()Vb=Rb-yi b R=32.20-0.376 X

19、 29.13=21.25kN(f)Vc=" c R=-0.312 X 29.13=-9.69kN()排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力值如圖 12 (b) (c)所示:圖12 Dmax作用在B柱左時排架內力圖(3) Dmax作用于B柱右：根據結構對稱性及吊車噸位相等的條件，內力計算與“Dmax作用于B柱左”的情況相同，只需將 A、柱內力對換并改變全部彎矩及剪力符號，如圖13所示：圖13 Dmax作用在B柱右時排架內力圖(4) Dmax作用于C柱：同理，將“ Dmax作用于A柱”的情況的14所示:n>iriA、C柱內力對換，并注意改變符號，可求得各柱的內力，如圖1圖14 Dmax

20、作用在C柱時排架內力圖(5) Tmax作用于AB跨柱：當AB跨作用吊車橫向水平荷載時，排架計算簡圖如圖查表得：a=(3.9-1.2)/3.9=0.692 ,貝U:22-3a 入+入 3(2+an-a) -(2-3a)C5= =0.53415 (a)所示。對于 A 柱，n=0.148,入=0.355,21+ 入)Ra =-T maxC5=-11.77 X 0.534=-6.29kN()同理，對于 B柱，n=0.501,入=0.355, a=0.692, C5=0.617,貝U:Rb =-T maxC5=-11.77 X 0.617=-7.26kN()排架柱頂總反力R為：R=RA+RB=-6.29

21、-7.26=-13.55kN()各柱頂剪力分別為：Va=Ra- y Ag R=-6.29+0.312 X 0.8 X 13.55=-2.91kN()Vb=Rbf Bg R=-7.26+0.376 X0.8X 13.55=-3.18kN()Vc=" c R=0.312 X 0.8X 13.55=3.38kN(f)排架各柱的彎矩圖及柱底剪力值如圖 15 (b)所示，當Tmax方向相反時，彎矩圖和剪力只改變符號，方向不變。圖15 Tmax作用于AB跨時排架內力圖I npT(6) Tmax作用于BC跨柱：Tmax作用于AB跨柱”的情況相同，只根據結構對稱性及吊車噸位相等的條件，故排架內力計算

22、與“ 需將A、C柱內力對換，如圖16所示：圖16 Tmax作用于BC跨時排架內力圖五、內力組合A、B柱的內力組合。表4 A柱內力標準值匯總表柱號及正向內力荷載類別恒載屋面活載吊車豎向荷載吊車水平荷載風荷載作用在AB跨作用在BC跨Dmax作用于A柱Dmax作用于B柱左Dmax作用于B柱右Dmax作用于C柱Tmax作用 于AB跨Tmax作用 于BC跨左風右風序號I -1M7.80-0.021.91-43.10-47.4233.45-5.54+ 2.78+ 13.187.42-13.58N220.8031.50000000000口 - 口M-20.86-6.321.9188.59-15.0633.4

23、5-5.54+ 2.78+ 13.187.42-13.58N256.1031.500376.2592.46000000m -mM12.01-3.485.3910.14-101.4099.99-15.62+ 65.68+ 37.1896.69-76.18N296.6231.500376.2592.46000000V4.630.400.49-11.05-12.169.09-1.42+ 8.86+ 3.3819.46-12.26注：M （單位為kN?m）, N （單位為kN）, V （單位為 kN）表5 A柱內力組合表截面+M max及相應N,V-M max及相應N,VNmax及相應的M,VNmin

24、及相應的M,VI -1M1.2 XD +1.4 >0.9+0.9(+)+ 73.991.2 X +1.4 治.9 +0.8( + )+0.9 您 +0-94.831.35 X +0.7 ¥.4 +0.8(+)+0.9 您 +劃-76.961.2 X+1.4 0.9 和.8( +)+0.9 您+0-76.08N264.96304.65328.95264.96口 - 口M1.2 XD +1.4 >0.9 +0.8(+)+0.9 + 124.691.2 X +1.4 治.9 +0.8( + )+0.9 您 +-85.811.2 標+1.4 治.9 逗)86.601.2 X+1.

25、4 0.9 和.9(+ ) +-63.37N697.38451.01792.20318.12m- mM1.2 X +1.4>0.9 +0.8(+)+0.9 + 328.521.2 X +1.4 治.9 +0.8( + )+0.9 忿 +U-278.401.2 標+1.4 治.9 逗)27.191.2 X +1.4 0.9 +0.9(+)+298.58N735.20488.83830.02355.94V32.55-33.12-8.3744.83Mk236.37-197.1421.14Nk567.52391.54635.25Vk23.91-23.00-5.32注：M （單位為kN?m）, N

26、 （單位為kN）, V （單位為 kN）表6 B柱內力標準值匯總表柱號及正向內力荷載類別恒載屋面活載吊車豎向荷載吊車水平荷載風荷載作用在AB跨作用在BC跨Dmax 作用于A柱Dmax 作用于B柱 左Dmax 作用于B柱 右Dmax 作用于C柱Tmax 作 用于AB 跨Tmax 作 用于BC 跨左風右風序號I -1M0-4.344.3437.5282.88-82.88-37.52+ 1.72+ 1.7223.79-23.79N433.8031.5031.5000000000口 - 口M0-4.344.34-31.83-199.32199.3231.83+ 1.72+ 1.7223.79-23.7

27、9N522.2031.5031.5092.46376.25376.2592.460000m -mM0-3.633.6336.47-48.4448.44-36.47+ 62.71+ 62.7167.10-67.10N553.7231.5031.5092.46376.25376.2592.460000V00.10-0.109.6221.25-21.25-9.62+ 8.59+ 8.596.10-6.10注：M （單位為kN?m）, N （單位為kN）, V （單位為 kN）表7 B柱內力組合表截面+M max及相應N,V-M max及相應N,VNmax及相應的M,VNmin及相應的M,VI -1M

28、1.2 XD +1.4 >0.9 +0.9(+)+ 131.381.2 XD+1.4 W9 +0.9(+)+0-131.381.2 4+1.4 W9+ +0.9(+)+ 125.911.2 X+1.4 )0.9 和.9( + )+ 125.91N560.25560.25599.94520.56口 - 口M1.2 XD +1.4 >0.9 +0.9(+)+ 263.421.2 XD+1.4 W9 +0.9(+)+-263.421.2 標+1.4 W9+ +0.8(+)+0.9 +-31.931.2 標+1.4 領33.31N1093.001093.001464.54626.64m-

29、mM1.2 XD +1.4 >0.9 +0.8(+)+ 0.9修+245.821.2 XD+1.4 W9 +0.8(+)+ 0.9 遨 +O-245.821.2 XD +1.4 W9+ +0.8( + )+0.9 X8) +U-155.661.2 標+1.4 領93.94N1176.611176.611502.36646.46V26.28-26.28-17.438.54Mk175.59-175.59-111.1967.10Nk919.54919.541152.22553.72Vk18.77-18.77-12.456.10注：M （單位為kN?m）, N （單位為kN）, V （單位為 k

30、N）?14?六、柱截面設計（一）A 柱：混凝土強度等級為C30, %=14.3, ftk=2.01,采用 HRB400 級鋼筋，fy=fy'=360, 羯=0.518,上、下柱采用對稱配筋。1 .上柱的配筋計算由表4可見，上柱截面共有 4組內力，取ho=400-40=360mm ,經判別其中均為大偏心受壓，比較后取得 最不利荷載組為：M=94.83kN?m , N=304.65kN由附表11.1查得有吊車廠房排架方向上柱的計算長度lo=2X3.9=7.8m,附加偏向距eo取20mm （大于400/30mm）。M 94.83 X 106e0=N= 304650 =311mme=e0+ea

31、=311+20=331mm由k/h=7800/400=19.5>5 ,故應該考慮偏心增大系數周。20.5fcA 0.5 義 14.3 X 4002什E 1=N-=304650=3.755>1.0,取 £ 1=1.0l07800W 2=1.15-0.01片=1.15-0.01 ><700=0.955= =1 +ei 14005 h。W 1 W 2=1 +178001400360331( 400)2x 1.0 X0.955=1.282?37?_ = 304650=048<維=烈=0222 a 1fcbh0 1.0 X 14.3X400X360h0 360 0

32、.222取x=2as計算:e'=r ei-h/2+as'=1.282 x 331-400/2+40=264.3mmAs=AS=2=699mmN e' 304650X 264.3 fy(h0-as')= 360X(360-40)選用 18 (As=763mm2),貝UAs 763p =:bh 400X400=0.48%>0.2% ,滿足要求。2 .下柱的配筋計算取h0=800-40=760mm ,在表5八組內力中，選取下列兩組最不利內力：M=328.52 kN?mM=298.58 kN?mN=735.20kNN=355.94kN(1)按 M=328.52 k

33、N?m, N=735.20kN 計算：下柱計算長度 l°=1.0Hl=7.1m ,附加偏心距 ea=800/30=26.7m>20mm , b=100mm,bf'=400mm , hf'=150mmM 328.52 X 106e0=N= 735200 =446.8mme=e0+ea=446.8+26.7=473.5mm由b/h=7100/800=8.875>5,故應該考慮偏心增大系數周，且取七2=1.0=1.65>1.0,取 £ 1=1.0_0.5fcA_0.5X 14.3 X 100X800+2 X (400-100) X 1501= N

34、 =735200= =1 +1400；斌)2 9 2=1 +1 7100473.5( 800) 1400r7602X 1.0X 1.0=1.090ri e =1.090 X473.5=516.1mm>0.3h0=0.3 X 760=228mm故為大偏心受壓，假定中和軸位于翼緣內，則:x=735200=128.5mm<hf=150mma 1fcbf' 1.0X 14.3X 400說明中和軸位于翼緣內，假定成立。e=Yi e+h/2-as=516.1+800/2-40=876.1 mm128.5)=512mm2x360 X (760-40)N e-a 1fcbf'x(h

35、0-x) 735200 X 876.1-1.0 X 14.3 X 400X 128.5X(760- As=As'=-fy '(h0-as')按 M=298.58 kN?m, N=355.94kN 計算:M 298.58 X 10e0=N'= 3559406-=838.8mmG=eo+ea=838.8+26.7=865.5mmri =1.049, ri ei =1.049 X 865.5=907.9mm>0.3h=0.3 X 760=228mmx= f'=1.0；55940400=62.2mm<hf=150mme= ri e+h/2-as=90

36、7.9+800/2-40=1267.9 mmxN e- a 1fcbf'x(h0-2) 355940 X 1267.9-1.0 X 14.3 X 400 X 62.2 X (760- As=AS=fy '(h0-as')360 X (760-40)62.2) =741mm2選用3 18 (As=763mm2),按此配筋，經驗算柱彎矩作用平面外的承載力滿足要求。3 .柱箍筋配置非地震區的單層廠房柱，其箍筋數量一般由構造要求控制，根據構造要求，上、下柱均選用 箍筋。小 82004 .牛腿設計根據吊車梁支承位置， 牛腿截面高度h=700mm,截面尺寸及構造要求，初步擬定牛腿尺

37、寸，如圖17,其中牛腿截面寬度 b=400mm,h0=665mm。圖17 A柱牛腿尺寸簡圖(1)牛腿截面高度驗算0=0.65, ftk=2.01, Fhk=0 (牛腿頂面無水平荷載)，a=-50+20=-30<0 ,取 a=0, Fvk按下式確定:Fvk=Dmax+G 3=376.25+44.30=420.55kNFhk ftkbh。貝U: B (1-0.5十)=0.65 XF vk a0.5+h02.01 X 400X6650.5=695.06kN>Fvk故牛腿截面高度滿足要求。(2)牛腿配筋計算Fv=44.30X 1.2+376.25 X 1.4=579.91kN由于 a=-5

38、0+20=-30mm<0.3h,取 a=0.3h o=0.3 X665=199.5mm貝 u As > Fva 0.85FyhoFh 579910 X 199.5+1.2-= :Fy 0.85X360X665=568.5mm2>(3 minbh=0.002 X400 義 700=560mm選用414 (As=616mm2),水平箍筋選用 小8100.5.柱的吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，混凝土達到設計值強度后起吊，查表得柱插入杯口深度為h1=o.9x800=720mm,取h1=800mm,則柱吊裝總長度為 3.9+7.1+0.8=11.80m ,計算簡圖如圖18所示

39、:|IU” 山山 rTTrfHi " U 川I-1111n: 一 cII II圖18 A柱吊裝計算簡圖柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載(應考慮動力系數)，即：q = T or TGq1k=0.9X 1.5X 1.2X4=6.48kN/mq2=T ov TGq2k=0.9X 1.5X 1.2X ( 0.4X 1.1X 25) =17.82kN/mq3=T 0tl TGq3k=0.9X 1.5X 1.2X4.44=7.19kN/m12 12M 1=2q1Hu =2X6.48X 3.9 =49.28kN?m1o 1o 11M 1=2q1 (Hu+h)2+2(q2-q1)h2=2 x 6.4

40、8X (3.9+0.7)2+2x (17.82-6.48) X 0.72=71.34kN?m12由匯M B = RAl3-2q3l3 +M2=0,得：RA=1q3l3-72=x 7.19X 7.2-7134=15.98kN2 l3 27.212M3=RAX-2q3X令喈=Ra- q3X=0,得 x= RA/q3=15.98/7.19=2.22m 則下柱最大彎矩 M3為： dX12M3=15.98X 2.22-2x 7.19x 2.222=17.76kN?m表8柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱（二）B柱截面設計1.上柱的配筋計算由表6可見，上柱截面共有 4組內力，取ho=600-4

41、0=560mm ,經判別其中均為大偏心受壓，比較后取得 最不利荷載組為：M=125.91 kN?m , N=520.56kN由附表11.1查得有吊車廠房排架方向上柱的計算長度l0=2X3.9=7.8m,附加偏向距 印取20mm (大于400/30mm)。M 125.91 X10 < p minbh=0.002 x 400X 600=480mm取 As=AS=480mm2選用 316 (As=603mm2)2.下柱的配筋計算取h0=800-40=760mm ,在表7八組內力中，選取下列兩組最不利內力： M=263.42 kN?mN=1093.00 kN?m 下柱計算長度 l°=1

42、.0Hl=7.1m ,附加偏心距 ea=800/30=26.7m>20mm , b=100mm,bf'=400mm , hf'=150mm M 263.42 X 10 e0=N= 1093000 =241mme=e0+ea=241+26.7=267.7mm由l0/h=7100/800=8.875>5,故應該考慮偏心增大系數周，且取七2=1.00.5fcA 0.5 X 14.3 X 100 X 800+2 X (400-100) X 150e0=N= 520560 =242mmG=e0 +ea=242+20=262mm由l0/h=7800/600=13<15 ,

43、故應該考慮偏心增大系數 ri ,且匕=1.0W 1=1.00.5fcA 0.5X 14.3X400X6001=-N-=520560=3.296>1.0 ,取= =1 +140幅W 1 W 2=1 +翳 2x1.0x 14005601.0=1.258N5205602as' 80=0.143=0.162<=1fcbh0 1.0 X 14.3X400X560h0 560取 x= £ h0=0.162X760=91mm 計算：e'= ri e+h/2-as=1.258 X 262+600/2-40=589.5 mmAs=AS=-.x、N e- a 1fcbxS0-

44、2 520560X 589.5-1.0 X 14.3 X 400X 91 X (560-91/2)fy'(hoas')360 X (560-40)2=208.7mm109300=1.11>1.0,取 £ 1 = 1.0= =1 +1400；l0 217100 2即8 1 8 2=1+短宵血)X 1.0X 1.0=1.160ri e =1.160 X267.7=310.5mm>0.3h>=0.3 X 760=228mm故為大偏心受壓，假定中和軸位于翼緣內，則：N 1093000x= -nr, 1-cc=191.1mm>h=150mma ifcbf

45、' 1.0X14.3X400說明中和軸位于腹板內，應重新計算受壓區高度X：N - x=a 1fc (bf'-b)hf' 1093000-1.0X 14.3X(400-100)X 150 c=314.3mma 1fcb1.0 X 14.3X 100e= ri e+h/2-as=310.5+800/2-40=670.5 mmN e- a 1fc(bf'-b)hf(h0-2hf')- a 1fcbx(h0-2x)As=Asfy (h0-as)150314.3=81.4mm2< p1093000 X 670.5-1.0X 14.3X (400-100) X

46、 150 X (7602-)-1.0 X 14.3X 100X 314.3X(7602)360 X (760-40) 2minbh=0.002 X 400 X800=640mm3 .柱箍筋配置非地震區的單層廠房柱，其箍筋數量一般由構造要求控制，根據構造要求，上、下柱均選用小8200箍筋。4 .牛腿設計根據吊車梁支承位置，截面尺寸及構造要求，初步擬定牛腿尺寸，如圖19,其中牛腿截面寬度 b=400mm, 牛腿截面高度h=1000mm, h0=965mm。圖19 B柱牛腿尺寸簡圖(1)牛腿截面高度驗算3=0.65, ftk=2.01, Fhk=0 (牛腿頂面無水平荷載),a=350+20=370

47、, Fvk按下式確定:Fvk=Dmax+G3=376.25+44.30=420.55kN貝U： 0 (1-0.5當3=0.65 X 2.01 y 965=570.86kN>FvkFvka3700.5+0.5+h0965故牛腿截面高度滿足要求。(2)牛腿配筋計算Fv=44.30 X 1.2+376.25 X 1.4=579.91kN由于 a=-50+20=-30mm<0.3hO,取 a=0.3h。=0.3 X665=199.5mmFvaFh 579910X 199.52人As 十.85Fyho+1.2F70.85 X 360 X 965=726.6mm2郊 minbh=0.002 X

48、400 X 1000=800mm選用 416 (As=804mm2)計算箍筋：配小8100,在 2h0/3=643.3mm 高度范圍內，有 Asv=2 X 50.3 X 7=702.1mm2,滿足要求。彎起鋼筋的配置：應充菌足 Asv Ms/2=804/2=402mm 2,配 2小 16 即可。5 .柱的吊裝驗算采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，混凝土達到設計值強度后起吊，查表得柱插入杯口深度為h1=o.9x800=720mm,且用00mm ,取h=800mm ,則柱吊裝總長度為 3.9+7.1+0.8=11.80m ,計算簡圖如圖20所示:n-r圖20 B柱吊裝計算簡圖柱吊裝階段的荷載為柱自重

49、重力荷載(應考慮動力系數)，即：q = T 0" TGq1k=0.9X 1.5X 1.2X 6=9.72kN/mq2=T 0“ TGq2k=0.9X 1.5X 1.2X ( 0.4X2X 25) =32.40kN/mq3=T 0g TGq3k=0.9X 1.5X 1.2X4.44=7.19kN/m1)1.M1=2q1Hu2 =2 X 9.72 X 3.92 =73.92kN?mM1=2q1 (Hu+h)2+2(q2-q1)h2=2X9.72X (3.9+1.0)2 +2X (32.40-9.72) X 1.02=128.03kN?m12由 EM B = RAl3-2q3l3 +M2=

50、0,得：RAJq3l3-W 7.19X 6.90-12803=6 25kN2ql3 26.905一 一12M3=RAx-2q3X令dM3= RA - q3x=0,得 x= RA /q3=6.75/7.19=0.87m 則下柱最大彎矩 M3為：Ma=6.25X 0.87-2X 7.19X0.872=2.31 kN?m圖21 A柱基礎荷載示意圖表9柱吊裝階段承載力及裂縫寬度驗算表柱截面上柱下柱M (Mk kN m )73.92(61.6)128.03(106.69)M u =fyAs(h0 -a ) (kN m )127.84 >73.92176.08 > 128.03GSk =Mk/

51、p87h°As 膽/mm2 )155.87199.38伉=As /(0.5bh)0.0067 <0.01 取 0.010.0095<0.01 取 0.01邛=1.1 -0.65 ftk /(ReCTsk)0.2660.448新ax /毋 sk/ES(1.9c+0.8dep/Re)(mml)0.107<0.2 （滿足要求）0.137<0.2 （滿足要求）七、基礎設計GB5007-2002建筑地基基礎設計規范規定，對于 6m柱距的單層多跨廠房，其地基承載力特征值 160kN/m24k<200kN/m2。吊車起重量200300kN,廠房跨度l 30m,設計等級為丙級時，可以不做地基變 形驗算。本設計不需做地基變形驗算。基礎混凝土強度等級采用 C25,下設100mm厚C10的素混凝土墊層。（一） A柱基礎1.作用于基礎頂面上的荷載包括柱底（W-HI截面）傳給基礎的 M, N, V以及外墻自重重力荷載，由表 中的W - HI截面選取。其中內力標準值用于地基承載力驗算，基本組合值用于沖切承載力驗算和底板配筋計算，內力正號規定見圖。表10基礎設計的不利內力組別荷載效應基本組合荷載效應標準組合MNVMkNkVk1328.527