1、目錄單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)任務(wù)書3.1.1、設(shè)計(jì)條件3.1.2、設(shè)計(jì)目的4.1.3、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求4.1.4、設(shè)計(jì)進(jìn)度期限（兩周） .4.1.5、設(shè)計(jì)步驟4.1.6、參考資料5.1.7、指導(dǎo)書5.單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)計(jì)算書 6第一章、設(shè)計(jì)資料 61.1設(shè)計(jì)資料6第二章、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件及排架柱材料選用 62.1 廠房中標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用情況 62.2排架柱材料選用 6第三章、排架柱高與截面計(jì)算 63.1排架柱高計(jì)算63.2排架截面尺寸計(jì)算 7第四章、排架柱上的荷載計(jì)算 84.1恒載計(jì)算84.2 屋面活荷載計(jì)算 9第五章、內(nèi)力計(jì)算 125.1恒荷載作用下排架內(nèi)力分析 125.2屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析 14第六章、

2、內(nèi)力組合226.1最不利荷載組合 22第七章、柱的設(shè)計(jì) 247.1設(shè)計(jì)資料247.1.1 II 截面配筋：24川截面配筋：267.2柱在排架平面外承載力驗(yàn)算 297.3斜截面抗剪和裂縫寬度驗(yàn)算 30斜截面抗剪驗(yàn)算 30732裂縫寬度計(jì)算307.4柱牛腿設(shè)計(jì)31牛腿幾何尺寸的確定： 31牛腿幾何尺寸的驗(yàn)算： 32第八章、基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 338.1荷載計(jì)算： 338.2基礎(chǔ)尺寸及埋置深度 34后語37單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1、設(shè)計(jì)條件1. 題目：XX廠裝配車間。該車間為一鋼筋混凝土單層單跨廠房結(jié)構(gòu)裝配車 間跨度21m總長60 m,柱距6 m。2. 車間內(nèi)設(shè)有 2臺200/50kN中級工作制吊車，其軌

3、頂設(shè)計(jì)標(biāo)高9 m。200/50 kN 吊車的參數(shù)為：B 5.55m，K 4.40m，g 75kN， Q 200kN，F(xiàn) pmax 205kN ， F pmin 35kN。3. 建筑地點(diǎn)：信陽市郊區(qū)。屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 0.5KN/ m2,基本風(fēng)壓 W=0.45KN/ n2,基本雪壓 S=0.40KN/rr2。4. 車間所在場地：地坪下0.8 m內(nèi)為填土，填土下4 m內(nèi)為均勻亞黏土，地 基承載力設(shè)計(jì)值fa 200kN / m2，地下水位-4.05 m，無腐蝕。5. 廠房中標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用情況：（1）.屋面板采用G410（）標(biāo)準(zhǔn)圖集中的預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，板重（包括灌漿在內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)值2,4KN/m2

4、,屋面板上做二氈三油，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN /m2。（2） .天溝板采用 G410（三）標(biāo)準(zhǔn)圖集中的TGB7 1，板重標(biāo)準(zhǔn)值為 2.02kN/m。（3） .屋架采用G410（三）標(biāo)準(zhǔn)圖集中的預(yù)應(yīng)力混凝土折線型屋架YWJ 21,屋架輜重標(biāo)準(zhǔn)值91KN每榀。（4）.吊車梁采用G425標(biāo)準(zhǔn)圖集中的先張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁 YXDL 8, 吊車梁高1200 m m,翼緣寬500 m m梁腹板寬200 mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值45KN/B, 軌道及零件重1kN/m，軌道及墊層構(gòu)造要求200 m m。（5）材料：A. 柱：混凝土 C30B. 基礎(chǔ).混凝土 C30C. 鋼筋.U級。（6）屋面構(gòu)造為（六層作法）：20

5、mn厚水泥砂漿找平層：100mm厚水泥礫石保溫層:一氈兩油隔氣層：20mm厚水泥砂漿找平層：兩氈三油防水層：0.35kN /m220kN /m3 0.02m0.40kN /m2325kN /m 0.1m0.50kN /m0.05kN /m23220kN /m 0.02m0.40kN /m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板（7）圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用240mm厚粘土磚墻（雙面粉刷）：5.24kN/m5、設(shè)計(jì)步驟（一）廠房平、剖面布置及結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型 1 .廠房平面布置（柱網(wǎng)布置、軸線與各構(gòu)件的關(guān)系）2. 構(gòu)件選型及布置（屋架、屋面板、天溝板、吊車梁、連系梁、基礎(chǔ)梁、 支撐、抗風(fēng)柱）;1. 2、設(shè)計(jì)目的1.進(jìn)一步熟悉單層工業(yè)

6、廠房的構(gòu)件組成與結(jié)構(gòu)布置;2.熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖集的選用；3.熟悉有關(guān)計(jì)算圖表的應(yīng)用；4.掌握荷載和內(nèi)力的取不利組合方法；5.掌握獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法；6.提咼繪制施工圖的能力。1. 3、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1 選擇廠房結(jié)構(gòu)方案，進(jìn)行廠房平、剖面設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型；2. 設(shè)計(jì)排架邊柱、柱下單獨(dú)基礎(chǔ)；3 計(jì)算正確，計(jì)算書采用打印形式，且必須統(tǒng)一格式，計(jì)算書裝訂內(nèi)容包 含封面、任務(wù)書及計(jì)算書等內(nèi)容。4.采用CAD繪制2#施工圖2張，各圖紙右下角要有圖紙標(biāo)簽。內(nèi)容包括： 屋蓋平面布置圖，構(gòu)件平面布置圖及基礎(chǔ)、基礎(chǔ)梁布置圖，排架柱模板、配筋圖; 柱下單獨(dú)基礎(chǔ)的模板、配筋圖。5 .上交內(nèi)容包括：計(jì)算書、2張2#施工

7、圖、計(jì)算書電子檔。6 .在完成上述設(shè)計(jì)任務(wù)后方可參加設(shè)計(jì)成績評定。1. 4、設(shè)計(jì)進(jìn)度期限（兩周）1 .下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)及結(jié)構(gòu)布置1天2 .設(shè)計(jì)計(jì)算及整理計(jì)算書8天3. 繪制施工圖5天主要承重構(gòu)件選型表構(gòu)件名稱標(biāo)準(zhǔn)圖集選用型號重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面板G410（）1.5m 6m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板YW 2H21.4kN /m（包括灌漿在內(nèi)）天溝板G410 （三）1.5m 6m預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板（卷材防水 天溝板）TGB68-12.02kN/m屋架G415（三）預(yù)應(yīng)力混 凝土折線形屋架（跨度 27m）YWJ 27 1Aa124.7kN/ 每榀。吊車梁G323（二）鋼筋混凝 土吊車梁（吊車工作等級中級）DL 9

8、Z （中間跨）DL 9B （邊跨）44.2kN /根軌道連接G325（二）吊車軌道 聯(lián)結(jié)詳圖1kN/m基礎(chǔ)梁G320鋼筋混凝土基礎(chǔ) 梁JL316.7kN/ 根3. 廠房剖面設(shè)計(jì)（確定標(biāo)咼）（二）排架柱設(shè)計(jì)1. 計(jì)算簡圖；2.荷載計(jì)算；3.內(nèi)力分析；4.內(nèi)力組合；5.截面設(shè)計(jì)（上柱 截面、下柱截面、牛腿）（三）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.構(gòu)造尺寸；2.地基計(jì)算（確定底板面積）；3.抗沖切和抗剪計(jì)算（確定基 礎(chǔ)高度）；4.底板配筋1. 6、參考資料1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-20022、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-20013、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-20024、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊5、國家

9、建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集 08G118 G410（）G415 G321 G320 G325 G425 CG415 （一）CG415（三）CG415（五）1.7、指導(dǎo)書結(jié)構(gòu)計(jì)算及計(jì)算書可按照如下目錄進(jìn)行具體過程參考書本例題單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)計(jì)算書第一章、設(shè)計(jì)資料1.1設(shè)計(jì)資料1. 廠裝配車間跨度21m總長60 m,柱距6 m。2. 車間內(nèi)設(shè)有2臺200/50kN中級工作制吊車，其軌頂設(shè)計(jì)標(biāo)高 9 m。3. 建筑地點(diǎn)：信陽市郊區(qū)。4. 車間所在場地：低坪下0.8 m內(nèi)為填土，填土下4 m內(nèi)為均勻亞黏土，地 基承載力設(shè)計(jì)值fa 200kN / m2，地下水位-4.05 m,無腐蝕。基本風(fēng)壓 W=0.45KN/

10、 m2,基本雪壓 S=0.40KN/rr2。第二章、標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件及排架柱材料選用2.1廠房中標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用情況（1）.屋面板采用G410（）標(biāo)準(zhǔn)圖集中的預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板，板重（包括灌漿在內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)值1.4KN/m2,屋面板上做二氈三油，標(biāo)準(zhǔn)值為0.35kN/m2。（2） .天溝板采用 G410（三）標(biāo)準(zhǔn)圖集中的TGB7 1，板重標(biāo)準(zhǔn)值為 2.02kN/m。（3） .屋架采用G410（三）標(biāo)準(zhǔn)圖集中的預(yù)應(yīng)力混凝土折線型屋架YWJ 21,屋架輜重標(biāo)準(zhǔn)值91KN每榀。（4）.吊車梁采用G425標(biāo)準(zhǔn)圖集中的先張發(fā)預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁 YXDL 8, 吊車梁高1200 m m,翼緣寬500 m m,梁腹板寬

11、200 mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值45KN/B, 軌道及零件重1kN /m，軌道及墊層構(gòu)造要求200 m m。2.2排架柱材料選用（1）混凝土：米用C30(fc14.3N / mm2, ftk2.01N / mm2)。（2）鋼筋：縱向受力鋼筋采用HRB335 級(fy 300N /mm2, b0.55, Es2 105N /mm2)。 箍筋：采用 HPB235級(fy 210N/mm2)第三章、排架柱高與截面計(jì)算3.1排架柱高計(jì)算由設(shè)計(jì)資料可知柱頂標(biāo)高16m，軌頂標(biāo)高為9m設(shè)室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面的距離為0.5m，貝U計(jì)算簡圖和吊車梁的高度求總高度H、下柱高度Hi和上柱高度H u分別為：H=12.0+0.5

12、=12.5， H|12.5m 4.2m 8.3mH u 12m 7.8m4.2m3.2排架截面尺寸計(jì)算截面尺寸需要滿足的條件為：b三Hu/25 = 344mm.h> Hu/12 = 717mm取柱截面尺寸為：上柱：（bx h）= 400X 400下柱：I（b f x hx bx h=400x600x 100X 150 （如圖3-1 ）表3-1柱截面尺寸及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù)柱號截面尺寸/ mm面積/ 2 / mm慣性矩.4/ mm自重/（kN/m）A B上柱矩 400 4001.6 10521.3 1084.0下柱I 400 900 15051.875 108195.38 104.69

13、3.3計(jì)算簡圖和計(jì)算單元:(b)EA=80,150 254025 J50A,B柱(1) 屋面恒載兩氈三油防水層：0.35kN / m220mn厚水泥砂漿找平層：20kN/m3 0.02m 0.40kN/m2100mm厚水泥礫石保溫層：5kN / m3 0.1m0.50kN /m2一氈兩油隔氣層：0.05kN /m220mm厚水泥砂漿找平層：20kN/m3 0.02m0.40kN /m2預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板：1.4kN / m2屋蓋鋼支撐：0.05kN /m2合計(jì).0.35kN/m2 0.40kN / m2 0.50kN / m2 0.05kN / m20.40kN/m2 1.4kN /m2 0.

14、05kN/m23.15kN/m2屋架重力荷載為85.2kN /每榀，則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)重力荷載設(shè)計(jì)值 為：2G 1.2 (3.15kN/m 6m 21m2 91kN 2) 1.2 2.02 6m 307.3kN(2) 吊車梁及軌道重力荷載設(shè)計(jì)值:G31.2 (45kN 1kN 6m)61.2kN(3) 柱自重重力荷載設(shè)計(jì)值:A、B柱：上柱：G4AG4B1.2 4kN /m 4.2m20.16kN下柱：G5AG5B1.2 4.69kN/m 8.3m46.71 kN4.2屋面活荷載計(jì)算屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.05kN /m2，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.45kN/m2，后者小于前 者，所以僅按前者計(jì)算。作

15、用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設(shè)計(jì)值為：Q11.4 0.5kN / m2 6m 21m 244.1kNQ1的作用位置與G作用位置相同。4.3風(fēng)荷載垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式4.1:式中0 基本風(fēng)壓，是以當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離地 10 m高統(tǒng)計(jì)所得的50年一遇10min平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)確定的風(fēng)壓值;z 高度z處的風(fēng)振系數(shù)，對高度小于30m的單層廠房，取z 1.0 ；s 風(fēng)荷載體型系數(shù)，是風(fēng)吹到廠房表面引起的壓力或吸力與理論風(fēng)壓比值，與廠房的外表體型和尺度有關(guān)，可根據(jù)建筑體型查得;z風(fēng)壓高度變化系數(shù)，根據(jù)所在地區(qū)的地面粗糙程度類別和所求風(fēng)壓處離地面的高度查得。00.45kN / mz 1.

16、0根據(jù)廠房各部分標(biāo)高及B類地面粗糙查表得:柱頂(標(biāo)高12m)z 1.056檐口（標(biāo)高14.60m）1.129屋頂(標(biāo)高 16.00m) z 1.17可得排架迎風(fēng)面及背風(fēng)面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為：1kz s1 z 01.0 0.8 1.056 0.45kN/m20.38kN / m22kz s2 z 01.0 0.5 1.056 0.45kN / m20.238kN/m2-J.5則用于排架計(jì)算簡圖上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：1.420.38kN /m6m3.192kN /mq21.4 '0.238kN / m26m2kN /mFwq ( s1s2) z h(s3s4)zh2z 0B1.4(0.80

17、.5) 1.1292.6m(0.6 0.5) 1.171.41.0 0.45 613.8kN4.4吊車荷載200/50 kN 吊車的參數(shù)為：B 5.55m，K 4.40m，g 75kN， Q 200kN，F(xiàn)pmax 205kN，F(xiàn)pmin 35kN。根據(jù)B及K,可算得吊車梁支座反力影響線中各 輪壓對應(yīng)點(diǎn)的豎向坐標(biāo)值，如圖 4.2所示。4100i 1150.44001圖4.2吊車荷載作用下支坐反力影響線(1) 吊車豎向荷載DmaxQFPmaxW 1.4 205 (1 0.808 0.267 0.075) 0.9555.345kNDminQFpminyi 1.4 35 (1 0.808 0.267

18、 0.075) 0.994.815kN(2) 吊車橫向水平荷載作用于每一個(gè)輪子上的吊車荷載水平制動力計(jì)算公式4.2：1T - (Q g)4式中T 每一個(gè)輪子作用在軌道上的橫向水平制動力；橫向水平制動系數(shù)；Q 吊車的額定起重量的重力荷載；折減系數(shù)g小車的重力荷載。11T 一 (Q g) 0.9 0.1 (200kN 75kN)6.188kN44作用于拍架上的吊車橫向的水平荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算公式4.3：TmaxTiyi式中 丁 一第i個(gè)大車輪子的橫向水平制動力；Tmax 吊車梁傳給柱的最大橫向反力的標(biāo)準(zhǔn)值；Vi 影響線數(shù)值。TmaxTiyi 1.4 6.188kN (1 0.808 0.267 0.0

19、75) 18.63kN第五章、內(nèi)力計(jì)算5.1恒荷載作用下排架內(nèi)力分析該廠房為一跨等高排架，可用剪力分配法進(jìn)行內(nèi)力分析。其柱的剪力分配系數(shù)i見表5.1 :表5.1柱剪力分配系數(shù)柱號IuC03/13(1/n1)1/ in 一Il3H /CoEhi1/ iHuHA、B柱n 0.109q 0.228Ab 0.50.336a b 0.224 1010蘭E恒荷載作用下排架的計(jì)算簡圖如圖所示，圖中的重力荷載G及力矩M是根據(jù)下圖確定： G G 307.3kNG3 G5a 46.71kNM1 Gq 307.3kN 0.05m 15.365kN mG1G4A 0)G3aQa307.3kN 20.16kN0.25m

20、 46.71kN 0.3m67.85kN m由圖所示排架為對稱結(jié)構(gòu)且作用對稱荷載，排架結(jié)構(gòu)無側(cè)移，故各柱可按柱頂為不動鉸支座計(jì)算式內(nèi)力。柱頂不動支座反力R可根據(jù)表所列的相應(yīng)公式計(jì)算。對于A柱,n 0.109,12(1 1)n1I 1)n0.336，貝U2.202C31.016RaM2CC3H15.365kN m 2.202 67.85kN m 10168.22kN()12.5mRb8.22kN()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(jié)構(gòu)的彎矩圖5.2和軸力圖分別見圖5.3 。圖5.2荷載作用位置圖圖5.3恒載作用下排架內(nèi)力圖5.2屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析AB跨作用屋面活荷

21、載排架計(jì)算簡圖如圖5.4所示。其中Qi 44.1kN，它在柱頂及變階引起的力矩為：M1A 44.1kN 0.05m2.205kN m ；M2A 44.1kN 0.25m11.025kN m ;對于A柱,M 1AM 2A、RA百C1百C31.3kN()12.5m2.205kN m 2.202 11.025kN m 1.032RB1.3kN()R Ra Rb 0kN將R反向作用于排架柱頂，計(jì)算相應(yīng)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與 AB跨時(shí)的柱頂剪力：Va Ra,Vb Rb彎矩見彎矩圖5.5，剪力圖5.6。圖5.5 AB跨作用屋面活荷載時(shí)的彎矩圖44.圖5.6 AB跨作

22、用屋面活荷載時(shí)的剪力圖5.3風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析(1) 左吹風(fēng)時(shí)計(jì)算簡圖如圖5.7所示。對于A柱，n0.109，0.336，由表得：314(丄1)C11n0.31681'(丄n1)RAq1 HC113.192kN /m12.5m0.31612.61kN()Rbq2HC112.00kN /m12.5m0.3167.9kN()RRARbFwV12.61kN7.9kN13.8kN34.31kN()各柱頂剪力分別為：VARAAR12.61kN 0.5 34.31kN 4.545kN ()VBRbbR7.9kN 0.5 34.31kN 9.255kN ()排架內(nèi)力圖如圖5.8所示圖5.8排架

23、內(nèi)力圖如圖(2) 右吹風(fēng)時(shí)計(jì)算簡圖如圖所示。將圖所示 A柱內(nèi)力圖對換且改變內(nèi)力符號后可得5.4吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析(1)Dmax作用在A柱計(jì)算簡圖如圖5.9所示。圖5.9 Dmax作用在A柱時(shí)排架內(nèi)力圖其中吊車豎向荷載Dmax，Dmin在牛腿頂面處引起的力矩為:M A Dmaxe3555.345 kN 0.3m166.6kN mMb Dmine3 94.815kN 0.3m 28.44kN m對于A、B柱，C31.090,則Ra166恥 m 1.01612.5m13.54kN()RbMbC328.44kN m12.5m1.0162.312kN()R RA RB11.23kN()排架各柱頂

24、剪力分別為：Va Ra a R13.54kN0.5 11.23kN7.93kN()VBRBBR 2.312kN0.5 11.23kN7.93kN ()排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力值如圖5.10和5.11所示"2 3 CV® m *j一、S -33.306 L-.111 1 . * '' ' 1I1Q s t Ji1A. A. i 7 D. / /J/ /WZ>7 V/AU圖 5.10>（、 ）_ n a r1 ） j0-禮27 0匚圖5.11 Dmax作用在A柱時(shí)的排架內(nèi)力圖(2) Dmax作用在B柱計(jì)算簡圖如圖5.12所示。其中吊

25、車豎向荷載Dmax ,Dmin在牛腿頂面處引起的力矩為：M A Dmine3 94.815kN 0.3m 28.44kN mM BDmaxe3 555.345kN 0.3m 166.6kN m對于A、B柱，C31.090,則RaMa28.44kN mC31.0162.312kN()H12.5mM0166.6kNmRb-C31.01613.54kN()H12.5mRRaRb11.228 kN ()排架各柱頂剪力分別為：VaRaAR 7.952kN()VbRbBR 7.952kN()排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力值如圖5.13所示。b所示。對于 A、圖 5.14B 柱，n 0.109 ，0.3

26、36由表得圖5.13 Dmax作用在B柱時(shí)的排架內(nèi)力圖(3) Tmax作用于AB跨柱當(dāng)AB跨作用于吊車橫向水平荷載時(shí)，排架計(jì)算簡圖如圖5.14a (4.2m 1.2m)/4.2m0.789，則3a 3(2 a)d a)(23a)483|21 3(-n1)RaTmaxC518.63kN0.48RbTmaxC518.63kN0.482n8.94kN(8.94kN(C52排架柱頂總反力R為:R Ra Rb8.94kN 8.94kN17.88kN各柱頂剪力為:VB RB BR 8.94kN0.5 17.88kN OkN ()VA與Vb的方向相反。排架各柱的彎矩圖柱底剪力值如圖5.15所示。當(dāng)Tmax方

27、向相反時(shí)，彎矩圖厶0/,7777Z777777777和剪力只改變符號，方向不變。LLJ圖5.15 Tmax作用于AB跨時(shí)排架內(nèi)力圖第六章、內(nèi)力組合6.1最不利荷載組合以A柱為例。表6.1A柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表屋面荷吊車豎向荷載風(fēng)何載柱號及正向內(nèi)力荷載類別恒載載Dmax作用在A柱Dmax作用在B柱吊車水平荷 載左風(fēng)右風(fēng)序號I M16.922.826-33.306-33.4± 22.25647.24-56.511IIN327.4644.1:00 十00 :0nn M-50.93-8.199133.3-4.96± 22.25647.24-56.511nN388.6644.1636.

28、705176.175000川一M26.043.927 :71.44-66.984 ”± 167.67248.913 :-255.06七弓N435.3744.1636.705176.175000knV8.221.3-7.93-7.93± 18.6342.849-33.255注：M （單位為kN m）, N （單位為kN ）, V （單位為kN ）表6.2A柱內(nèi)力組合表截面M max及相應(yīng)的N,VM max及相應(yīng)的N, VMmax及相應(yīng)的N, VNmax及相應(yīng)M NNmin及相應(yīng)M NI IM +0.9 + +49.765 + 0.9（+）-63.915+19.746 +0.9

29、（+）39.406N327.46327.46371.56327.46n nM +0.9 + +131.568 +0.9 + +-109.169+0.9（+）61.661 +0.9（+）-75.424N961.965428.351001.385547.218m M +0.9 + +465.261 +0.9+-263.8+0.9（+）93.87 +0.9（+）-185.149N1008.405593.9281048.095593.928V56.414-288.8472.253-15.684注：M （單位為kN m）, N （單位為kN ）, V （單位為kN ）第七章、柱的設(shè)計(jì)7.1設(shè)計(jì)資料截面尺

30、寸：上柱400 400mm正方形截面下柱I字形截面b=100mm,h=900mmb'f bf 400mm;h'f hf 150mm材料等級：混凝土： C30, fc 14.3N/mm2鋼筋：縱向受力鋼筋為HRB335級鋼筋fy f；300N/mm2箍筋預(yù)埋件和吊鉤為HPB23級鋼筋fy 210N/mm2最不利內(nèi)力組的選用：由于截面 33的彎矩和軸向力設(shè)計(jì)值均比截面 22 的大，故下柱配筋由截面 33的最不利內(nèi)力組確定，而上柱配筋由截面 1 1 的最不利內(nèi)力組確定。7.1.1 II截面配筋:1. |Mmax組合（與Nmin組合相同）M=63.915kN m N=327.56 kN

31、 ho=h- as =400-40=360mmL=2H=2X 4200=8400mm2A=400 400=160000mm縱向受力鋼筋采用HRB335級（fy 300N /mm2,E b 0.55,Es 2 105N/mm2）ea=max（h/30,20）=20 mmM/N=195.1 mme = e 0+ e a =215.1 mmZ 1=0.5f cA/N=0.5 X 14.3 X 160000/327560=3.492>1 取 z 1=1.0Z 2=1.15-0.01 X Lc/h= 1.15-0.01 84000.94400140g（¥）211400 195.1（840

32、0）21 0.941.546h。360e=n ei+h/2- as =1.546 X 195.1+400/2-40=461.62 mm3275600.159 <E b（大偏心受壓）a.fcbh。1.0 14.3 400 360X= h° E =360X 0.159=57 mmh0 E b=360X 0.55=198 mm2as=80mm經(jīng)比較：Xv h°E b且Xv 2as,則說明受壓筋不能達(dá)到屈服強(qiáng)度，此時(shí)應(yīng) 按以下公式計(jì)算。es = n ei-h/2+ a s =1.546 X 195.1-400/2+40=141.62 mmA=Ne/f y(h-2a s)=32

33、7560X 141.62/300 X( 400-80) = 483.22 mm2Amin=0.2%X 160000=320mm22. N max組合M=19.746kN m N=371.56 kN ho=h-as=400-40=360mm L0=2H=2X 4200=8400mm2A=400 400=160000mm縱向受力鋼筋采用HRB335級（fy 300N /mm2,E b 0.55, Es 2 105 N / mm2)ea=max(h/30,20)=20 mmM/N=53.1 mme= eo+ ea =73.1 mmZ 1=0.5f c A /N =0.5 X 14.3 X 16000

34、0/371560=3.08>1 取 Z 1=1Z 2= =1.15-0.01 X Lo/h= 1.15-0.01 84000.941408(¥)2h。1(84001400 73.1( 400 )3601 0.942.46400e=n ei+h/2- as =2.46 X 73.1+400/2-40=339.8 mmNa1 fcbho3715601.0 14.3 400 3600.180 <E b（大偏心受壓）X= ho E =360X 0.180=65 mm ho E b=360X 0.55=198 mm 2as=80mm經(jīng)比較XV ho E b且XV 2as,則說明受壓

35、筋不能達(dá)到屈服強(qiáng)度，此時(shí)應(yīng)按 以下公式計(jì)算。es'= n e-h/2+ a s =2.46 x 73.1-400/2+40=19.8 mmA=Ne'/f y(h-2a s)=371560 x 19.8/300 x( 400-80) =76.6 mm2Amin=0.2%x 160000=320mm2川截面配筋: 1.|Mmax 組合M=465.261kN m N=1008.405 kN h0=h-as=900-40=860 mmL0=1.0H°=8300mmA=400X 900-2 x (550+900) /2 x 150 = 187500 mrn 縱向受力鋼筋采用HR

36、B335級(fy 300N/mm2,E b 0.55, Es 2 105 N / mm2)ea=max(h/30,20)=30 mme0= M/N=461.38mme= e0+ ea =491.38 mmZ 1=0.5f c A /N =0.5 X 14.3 X 187500/1008405=1.329>1 取Z 1=18300Z 2= =1.15-0.01 X LoX 1000/h=1.15-0.01 83001.058>1 取900Z 2=11408(L0)2(h)1h。18300 2( )2 1 11400 491.38 i 900)8601.106e=n ei+h/2- a

37、s =1.106 X 491.38+900/2-40=953.47 mmNa1 fcbh°10084051.0 14.3 400 8600.205 <E b（大偏心受壓）X= ho E =860X 0.205=176.3 mm ho E b=860X 0.55=473 mm2as=80mmhf =150mm經(jīng)比較,hf X h0 E b ,應(yīng)重新計(jì)算 XNa/c(bfb)hfa/cb255.18mmhfxNe a1 fc bf b hf h0bx h022fy帕aS1008405 953.47 1.0 14.3400 100 150860 150100 255.18 86023

38、00 860 40=768.6 mm2Anin=0.2%x A=0.2%x 187500=375mm22. N max組合M=93.87kN m N=1048.095 kNho=h-as=900-40=860 mmL0=1.0Ho=8300mmA=400X 900-2 x (550+900 /2 x 150 = 187500 mrn 縱向受力鋼筋采用HRB335級(fy 300N /mm2,E b 0.55, Es 2 105 N / mm2)ea=max(h/30,20)=30 mmec= M/N=89.6mme= eo+ ea =119.6 mmZ 1=0.5f c A /N =0.5 X

39、 14.3 X 187500/1048095=1.28>1 取Z 1=18300Z 2=1.15-0.01 X LoX/h= 1.15-0.01 1.058>1 取 Z 2=19001408 鬥h。18300 2( )2 1 11400 119.6 i 900)8601.437e=n ei+h/2-a s=1.437 X 119.6+900/2-40=581.9 mmNa1 fcbh°10480951.0 14.3 400 8600.213<E b（大偏心受壓）10084051.0 14.3 (400 100)150X= h°E =860X 0.213=1

40、83.2 mm h0 E b=860X 0.55=473 mm1.0 14.3 1002as=80mmhf =150mm282.921408(¥)* 2 * * 5h。183000 2( )2 1 11400 341.7 i 900)8601.153經(jīng)比較,hf Xho E b ,應(yīng)重新計(jì)算XXNa1 fc(bfb)hf10480951.0 14.3 (400 100)150a/cb1.014.3100282.9mmhfxNe a1 fc bfb hf h°bxh°22AsAsfy ho as1501048095 581.9 1.0 14.3400 100 150

41、860100 282.98602e=n ei+h/2-a s=1.153 X 341.7+900/2-40=804 mmNa1 fcbh°5939281.0 14.3 400 8600.121 <E b（大偏心受壓）X= hoE =860X 0.121=104.1 mm ho E b=860X 0.55=473 mm2as=80mmhf =150mm經(jīng)比較X< h°E b且X> 2as且2asx hf ,則:AsAsxNe bfX h02 1fc593928 804 150 104.1 (860104.1、2 )1 14.3300 (860 40)2188

42、8.8 mm比較以上計(jì)算結(jié)果，排架柱配筋為：（單側(cè)）上柱：2 18（509mm2）配筋率:0.32%下柱：4 18 2 20 2 12（ 2034 mm2） 配筋率:1.084%7.2柱在排架平面外承載力驗(yàn)算取I I、川一一川截面中的 Nmax進(jìn)行驗(yàn)算查表（有柱間支撐，垂直房屋排架柱，有吊車房屋柱）得計(jì)算高度：上柱：L 0=1.25Hu=1.25 X 4200=5250mm下柱：L 0=0.8Hl=0.8 X 8300=6640mm1. I1 截面：N max =371.56 kNL°/b=6640/400=16.6查表得 © =0.85N 0.9 © fcA 2

43、fyAs =0.9 X 0.85 X（ 14.3 X 160000+2X 300X 509）1984 kN >Nmax滿足要求2.川川截面N max =1048.095 kNL)/b=6640/400=16.6查表得© =0.85N 0.9 © fcA 2fyAs =0.9 X 0.85 X (14.3 X 187500+2X 300X 2356)=3132.6 kN >N max滿足要求7. 3斜截面抗剪和裂縫寬度驗(yàn)算斜截面抗剪驗(yàn)算按Nmin Vmax組合計(jì)算V=1.2X +0.9 X 1.4 X( +)=1.2 X 8.22+0.9 X 1.4 X( -7.

44、93+16.34 ) =33.58N=1.2X +0.9 X 1.4 X( +)=1.2 X 304.14+0.9 X 1.4 X( 50.40+0) =428.47由于風(fēng)荷載(均布荷載)在水平力中的比例為39.47/ (39.47+9.21+1.54 ) =78.59%因此可以簡化認(rèn)為該柱承受均布荷載，則根據(jù)取入=a/h0 ；當(dāng)入1.5時(shí)，取入=1.5 為了防止箍筋充分發(fā)揮作用之前產(chǎn)生由混凝土的斜向壓碎引起的斜壓型剪 切破壞，框架柱截面還必須滿足下列條件：當(dāng)滿足條件時(shí)，框架柱就可不進(jìn)行斜截面抗剪強(qiáng)度計(jì)算，按構(gòu)造要求配置箍筋。滿足要求.可以按構(gòu)造配箍筋。裂縫寬度計(jì)算(1) 1 1 截面：e0

45、M 61.53154mm,1540.370.55，故可以不驗(yàn)算裂縫寬度N 399.2h0415(2) 下柱33截面M 491.33kN m,N 957.8kN491.33957.8513mm,ho5138150.629 0.55，故應(yīng)驗(yàn)算裂縫裂縫寬度驗(yàn)算裂縫寬度的荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值，按 GB50002001荷載規(guī)范有M kM GkM Q1knCi SQki 1=3.38+260.96+(3.91 X 0.7+29.5 X 0.7+97.12 X 0.7)=288.46 kN mNk437.27(40.50.7339.8 0.7)703.46kN,eoMk288.46teskNkAsAte703.4

46、6410mm15200.5 100850as1.048h0 20.87 0.12(-°)2 eNk(e h。)h° As0.0148300 2001,93002()1.0481400 竺 850815513 425 35 928mm0.87 0.12 (空)20.777928703.46(928 0.78 815)0.78 815 1520215.4N / mm2裂縫間縱向鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)crskEs(1.9c 0.08deqte0.270mm 0.3mm(滿足要求)7.4柱牛腿設(shè)計(jì)牛腿幾何尺寸的確定:牛腿截面尺寸與柱寬相等，為400 mm ,牛腿頂面的長度為800 mm

47、，相應(yīng)牛 腿水平截面長度為1200mm。取牛腿外邊緣高度為h1 = 300mm,傾角aT5° , 于是牛腿的幾何尺寸如圖7-1所示。®G-1牛腿幾何尺寸及配筋團(tuán)亠742牛腿幾何尺寸的驗(yàn)算:由于吊車垂直荷載作用下柱截面內(nèi)，a= 750-900+20= -130 mm<0,即取a=0,則Fvk = Dmax + G3k = 555.345 + 61.2 = 616.545 kNFhk = Tmax = 18.63/1.4 = 13.31 kN1 0.5皿ftk bh0= 0.8 X (1 0.5 X 13.31) XFvk 05 旦616.545h。2.01 400 86

48、0 = 1118.4 kN > Fvk = 616.545 kN 0.5所以截面尺寸滿足要求。牛腿配筋：由于吊車垂直荷載作用下柱截面內(nèi)，故該牛腿可按構(gòu)造要求配筋: 作用在牛腿上的荷載有Dmax、G、TmaxFvk = Dmax + G3 = 555.345 + 61.2 = 616.545F h = Tmax = 18.63kNFhk 二 Tmax 二 18.63/1.4 二 13.31 kN ho=3OO+3OO-4O=56Omm豎向力作用點(diǎn)位于下柱截面以內(nèi)(15Omm )a=-150mm<0.3h=0.3 x 86O=258mm取 a=258mmA Fva1.2*616545

49、2581 2 1863° 8OO mmO.85fyh。fyO.85 3OO 86O3OOp =As/bh o=8OO/ (4OO 86O) =O.234% ; O.234%<O.6%選 4 16/ 8O4mrr)因?yàn)閍=-15Omm<O.3h=O.3 x 86O=256mm可不設(shè)彎起鋼筋箍筋要求：在上部2h°/3范圍內(nèi)的水平箍筋總截面面積不應(yīng)少于承受豎向力 的受拉鋼筋截面面積的1/2。取巾10100有2 2-x h0 x As x 2/100 = 586.1mm2 >As/2 = 804/2= 4023mm (符合要求)局部承壓強(qiáng)度驗(yàn)算：0.75f cA= 0.75 x 14.3 x 400x 400= 1716 kN > Fvk =616.545 kN ; 所以滿足要求。第八章、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)8.1荷載計(jì)算：(1)由柱傳至基頂?shù)暮奢d由內(nèi)力組