单层厂房排架结构课程设计

1、单层厂房排架结构设计一、设计资料某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为21m，柱距均为6m，车间总长度66m，每跨设有150/30kn吊车各2台。吊车工作级别为a5级，轨顶标高为7.8m，采用卷材防水屋面，240mm厚双面粉刷围护砖墙，钢窗宽度3.6m，高4.2m，室内外高差为150mm，素混凝土地面。厂房建设剖面如图，厂房所在地衡阳的基本风压为0.4kn/m，地面粗糙度为b类，基本雪压为0.35 kn/m,修正后的地基承载力特征值为300 kn/m,钢筋等级或级,柱、基础采用c25c30混凝土。活荷载组合值系数c=0.7，风荷载组合值系数取0.6，柱顶标高为10.5m，基底标高为-0.5m，高窗

2、为3.61.8m。要求进行排架结构设计。二、结构构件选型及柱截面尺寸确定因该厂房跨度在1536m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板，选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。表1 主要承重构件选型表构件名称标准图集选用型号重力荷载标准值屋面板g410（一）1.5m6m预应力混凝土屋面板ywb-2（中间跨）ywb-2s（端跨）1.4 kn/m（包括灌缝重）天沟板g410（三）1.5m6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）tgb68-11.41 kn/m屋架g415（三）预应力混凝土折线形屋架（跨度21m）ywj21-2

3、aa88.8kn/榀0.05 kn/m（屋盖钢支撑）吊车梁g323（二）钢筋混凝土吊车梁（工作级别为a1a5）dl-9z（中间跨）dl-9b（端跨）39.5 kn/根40.8kn/根轨道连接g323（二）吊车轨道联结详图0.80kn/m基础梁g323（二）钢筋混凝土基础梁jl-316.7kn/根图1 厂房剖面图由图1可知柱顶标高为10.5m，牛腿顶面标高为6.6m，室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则柱的总高度h，下柱高度hl和上柱高度hu分别为：h=10.5+0.5=11.0m hl=6.6+0.5=7.1m hu=11.0-7.1=3.9m根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件可确定柱

4、截面尺寸：表2 柱截面尺寸及相应的计算参考 计算参数柱号 截面尺寸/mm面积/mm惯性矩/mm4自重/（kn/m）a、c上柱矩4004001.610521.31084.0下柱4008001001501.77510514.381094.44b上柱矩4006002.4105721086.0下柱4008001001501.77510514.381094.44图2 计算单元和计算简图三、荷载计算1.恒载（1）屋盖恒载sbs改性沥青 0.3 kn/m20mm厚水泥砂浆找平层 20 kn/m30.02m=0.40 kn/m20mm厚挤塑板 0.1 kn/m30.02m=0.002 kn/m20mm厚水泥砂

5、浆找平层 20 kn/m30.02m=0.40 kn/m预应力混凝土屋面板 1.4kn/m钢屋盖支撑 0.05 kn/m 2.552kn/m屋架重力荷载为88.8kn/榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载标准值为：g1=2.552621/2+88.2/2=205.2kn（2）吊车梁及轨道重力荷载标准值g3=39.5+0.86=44.3kn（3）柱自重重力荷载标准值a、c柱上柱 g4a=g4c=43.9=15.60kn下柱 g5a=g5c=4.447.1=31.52knb柱上柱 g4b=63.9=23.4kn下柱g5b=44.47.1=31.52kn图3 荷载作用位置图（单位：kn）2.屋面活荷载

6、屋面活荷载标准值为0.5kn/m，雪荷载标准值为0.35 kn/m，后者小于前者，故仅按前者计算，作用于柱顶的屋面活荷载标准值为：q1=0.5621/2=31.5 kn ，q1的作用位置与g1相同3.风荷载风荷载的标准值按k=zsz0计算，其中0 =0.4 kn/m，z =1.0，z 根据厂房各部分标高及b类地面粗糙度确定，s 如图4：柱顶（标高10.5m） z =1.014檐口（标高10.5m） z =1.070屋顶（标高10.5m） z =1.106图4 风荷载体型系数及排架计算简图故排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：1k=zs1z0 =1.00.81.0140.4=0.324kn/

7、m2k=zs2z0 =1.00.41.0140.4=0.162kn/m则作用于排架计算简图4上的风荷载标准值为：q1=0.3246=1.94kn/mq2=0.1626=0.97kn/mfw=(s1 +s2) z h1+(s3 +s4) z h2 z0 b =(0.8+0.4)1.0702.0+(-0.6+0.5)1.1061.31.00.46 =5.82kn4.吊车荷载查表得150/30kn吊车的参数为：b=5.55m，k=4.40m，g=69kn，q=150kn，fp,max=175kn，fp,min=43kn。根据b及k，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应的竖向坐标值，如图5：图5 吊

8、车荷载作用下支座反力影响线（1）吊车竖向荷载吊车竖向荷载标准值为：dmax= fp,max yi=175（1+0.808+0.267+0.075）=376.25kndmin= fp,min yi =432.15=92.46kn（2）吊车横向水平荷载作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力：t=1/4(q+g)=1/40.1(150+69)=5.475kn作用于排架柱上的吊车横向水平荷载标准值：tmax=tyi =5.4752.15=11.77kn四、排架内力分析该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析，其中柱剪力分配系数，结果见表：表3 柱剪力分配系数柱别n=iu/il=hu/hc0

9、=3/1+3(1/n-1)=h3/c0eili=a、c柱n=0.148=0.355c0=2.386a=c=0.29110-10a=c=0.312b柱n=0.501=0.355c0=2.872b=0.24210-10b=0.3761.恒载作用下排架内力分析恒载作用下排架的计算简图如图，图中的重力荷载及力矩m是根据图3确定的，即：=g1=205.20kn =g3+g4a=44.3+15.6=59.9kn=g5a=31.52kn =2g1=2205.2=410.40kn=g5b=31.52kn =g4b+2g3=23.4+244.3=112.00knm1=e1=205.20.05=10.26knmm

10、2=(+g4a)e0-g3e3 =(205.2+15.6)0.2-44.30.35=28.66knm由于图6 所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力ri可以由相应公式计算。对于a、c柱，n=0.148，=0.355，则：c1=2.058 c3=1.042ra=c1+c3=4.63knrc=-4.63kn rb=0求得ri后，可用平衡条件求出各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图6（b）（c）。图6（d）为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定。图6 恒载作用下排架内力

11、图2.屋面活荷载作用下排架的内力分析（1）ab跨作用屋面活荷载排架计算简图如图7（a）所示，其中q1=31.5kn，它在柱顶及变阶处引起的力矩为m1a=31.50.05=1.58knm，m2a=31.50.2=6.3knm，m1b=31.50.15=4.73knm。对于a柱，c1=2.058，c3=1.042。则：ra=c1+c3=0.89kn()对于b柱，n=0.501，=0.355，则：c1=1.616rb=c1 =0.69kn()则排架柱顶不动铰支座总反力为：r=ra+rb=0.89+0.69=1.58kn()将r反向作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋

12、面活荷载作用于ab跨时的柱顶剪力，即：va=ra-a r=0.89-0.3121.58=0.40kn()vb=rb-b r=0.69-0.3761.58=0.10kn()vc=-c r=-0.3121.58=-0.49kn()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力图如图7：图7 ab跨作用屋面活荷载时排架内力图（2）bc跨作用屋面活荷载由于结构对称，且bc跨与ab跨作用荷载相同，故只需将图7中各内力图的位置及方向调整一下即可，如图8所示：图8 bc跨作用屋面活荷载时排架内力图3.风荷载作用下排架内力分析（1）左风吹时计算简图如图9（a）所示，对于a、c柱，n=0.148，=0.355，则：c1=0

13、.325ra=-q1hc11=-1.9411.00.325=-6.94kn()rc=-q2hc11=-0.9711.00.325=-3.47kn()r=ra+rc+fw=-6.94-3.47-5.82=-16.23kn()各柱顶剪力分别为：va=ra-a r=-6.94+0.31216.23=-1.88kn()vb= -b r=0.37616.23=6.10kn()vc=rc-c r=-3.47+0.31216.23=1.59kn()排架内力图如图9（b）所示图9 左风吹时排架内力图（2）右风吹时计算简图如图10（a）所示，将图9（b）所示a、c柱内力图对换且改变内力符号后可得，如图10（6）

14、所示：图10 右风吹时排架内力图4.吊车荷载作用下排架内力分析（1）dmax作用于a柱计算简图如图11（a）所示，其中吊车竖向荷载dmax，dmin在牛腿顶面处引起的力矩为：ma=dmaxe3=376.250.35=131.69knmmb=dmine3=92.460.75=69.35knm对于a柱，c3=1.042，则：ra=-c3=-=-12.47kn()对于b柱，n=0.501，=0.355，则：c3=1.255rb=c3 =7.91kn()r=ra+rb=-12.47+7.91=-4.56kn()排架各柱顶剪力分别为：va=ra-a r=-12.47+0.3124.56=-11.05kn

15、()vb=rb-b r=7.91+0.3764.56=9.62kn()vc=-c r=0.3124.56=1.42kn()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图11（b）（c）所示：图11 dmax作用在a柱时排架内力图（2）dmax作用于b柱左：计算简图如图12（a）所示，ma、mb计算如下：ma=dmaxe3=92.460.35=32.36knmmb=dmine3=376.250.75=282.19knm柱顶不动铰支座反力ra，rb及总反力r分别为：ra=-c3=-=-3.07kn()rb=c3=32.20kn()r=ra+rb=-3.07+32.20=29.13kn()排架各柱顶剪力分

16、别为：va=ra-a r=-3.07-0.31229.13=-12.16kn()vb=rb-b r=32.20-0.37629.13=21.25kn()vc=-c r=-0.31229.13=-9.69kn()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图12（b）（c）所示：图12 dmax作用在b柱左时排架内力图（3）dmax作用于b柱右：根据结构对称性及吊车吨位相等的条件，内力计算与“dmax作用于b柱左”的情况相同，只需将a、c柱内力对换并改变全部弯矩及剪力符号，如图13所示：图13 dmax作用在b柱右时排架内力图（4）dmax作用于c柱：同理，将“dmax作用于a柱”的情况的a、c柱内力

17、对换，并注意改变符号，可求得各柱的内力，如图14所示：图14 dmax作用在c柱时排架内力图（5）tmax作用于ab跨柱：当ab跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图15（a）所示。对于a柱，n=0.148，=0.355，查表得：a=(3.9-1.2)/3.9=0.692，则：c5=0.534ra =-tmaxc5=-11.770.534=-6.29kn()同理，对于b柱，n=0.501，=0.355，a=0.692，c5=0.617，则：rb =-tmaxc5=-11.770.617=-7.26kn()排架柱顶总反力r为：r=ra+rb=-6.29-7.26=-13.55kn()各柱顶剪

18、力分别为：va=ra-ar=-6.29+0.3120.813.55=-2.91kn()vb=rb-br=-7.26+0.3760.813.55=-3.18kn()vc=-c r=0.3120.813.55=3.38kn()排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图15（b）所示，当tmax方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。图15 tmax作用于ab跨时排架内力图（6）tmax作用于bc跨柱：根据结构对称性及吊车吨位相等的条件，故排架内力计算与“tmax作用于ab跨柱”的情况相同，只需将a、c柱内力对换，如图16所示：图16 tmax作用于bc跨时排架内力图五、内力组合a、b柱的内力组合。32

19、表4 a柱内力标准值汇总表柱号及正向内力荷载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载作用在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跨左风右风序号-m7.80-0.021.91-43.10-47.4233.45-5.542.7813.187.42-13.58n220.8031.50000000000-m-20.86-6.321.9188.59-15.0633.45-5.542.7813.187.42-13.58n256.1031.500376.2592.46000000-m12.01-3.485.

20、3910.14-101.4099.99-15.6265.6837.1896.69-76.18n296.6231.500376.2592.46000000v4.630.400.49-11.05-12.169.09-1.428.863.3819.46-12.26注：m（单位为knm），n（单位为kn），v（单位为kn）。表5 a柱内力组合表截面+mmax及相应n,v-mmax及相应n,vnmax及相应的m,vnmin及相应的m,v-m1.2+1.40.9+0.9(+)+73.991.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+-94.831.35+0.71.4+0.8(+)+0.9+-76.961.2

21、+1.40.90.8(+)+0.9+-76.08n264.96304.65328.95264.96-m1.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+124.691.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+-85.811.2+1.40.986.601.2+1.40.90.9(+) +-63.37n697.38451.01792.20318.12-m1.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+328.521.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+-278.401.2+1.40.927.191.2+1.40.9+0.9(+)+ 298.58n735.20488.83830.02355.94v32.5

22、5-33.12-8.3744.83mk236.37-197.1421.14nk567.52391.54635.25vk23.91-23.00-5.32注：m（单位为knm），n（单位为kn），v（单位为kn）。表6 b柱内力标准值汇总表柱号及正向内力荷载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载作用在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跨左风右风序号-m0-4.344.3437.5282.88-82.88-37.521.721.7223.79-23.79n433.8031.5031.50000

23、00000-m0-4.344.34-31.83-199.32199.3231.831.721.7223.79-23.79n522.2031.5031.5092.46376.25376.2592.460000-m0-3.633.6336.47-48.4448.44-36.4762.7162.7167.10-67.10n553.7231.5031.5092.46376.25376.2592.460000v00.10-0.109.6221.25-21.25-9.628.598.596.10-6.10注：m（单位为knm），n（单位为kn），v（单位为kn）。表7 b柱内力组合表截面+mmax及相应n

24、,v-mmax及相应n,vnmax及相应的m,vnmin及相应的m,v-m1.2+1.40.9+0.9(+)+131.381.2+1.40.9+0.9(+)+-131.381.2+1.40.9+0.9(+)+125.911.2+1.40.90.9(+)+125.91n560.25560.25599.94520.56-m1.2+1.40.9+0.9(+)+263.421.2+1.40.9+0.9(+)+-263.421.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+-31.931.2+1.433.31n1093.001093.001464.54626.64-m1.2+1.40.9+0.8(+)+0.9

25、+245.821.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+-245.821.2+1.40.9+0.8(+)+0.9+-155.661.2+1.493.94n1176.611176.611502.36646.46v26.28-26.28-17.438.54mk175.59-175.59-111.1967.10nk919.54919.541152.22553.72vk18.77-18.77-12.456.10注：m（单位为knm），n（单位为kn），v（单位为kn）。六、柱截面设计（一）a柱：混凝土强度等级为c30，fc=14.3，ftk=2.01，采用hrb400级钢筋，fy=fy=360，b=

26、0.518，上、下柱采用对称配筋。1.上柱的配筋计算由表4可见，上柱截面共有4组内力，取h0=400-40=360mm，经判别其中均为大偏心受压，比较后取得最不利荷载组为：m=94.83knm ，n=304.65kn由附表11.1查得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度l0=23.9=7.8m，附加偏向距e0取20mm（大于400/30mm）。e0=311mmei=e0+ea=311+20=331mm由l0/h=7800/400=19.55，故应该考虑偏心增大系数。1=3.7551.0，取1=1.02=1.15-0.01=1.15-0.01=0.955=1+()212=1+() 21.00.955

27、=1.282=0.1480.2%，满足要求。2.下柱的配筋计算取h0=800-40=760mm，在表5八组内力中，选取下列两组最不利内力：m=328.52knm m=298.58knmn=735.20kn n=355.94kn(1)按m=328.52knm，n=735.20kn计算：下柱计算长度l0=1.0hl=7.1m，附加偏心距ea=800/30=26.7m20mm，b=100mm,bf=400mm，hf=150mme0=446.8mmei=e0+ea=446.8+26.7=473.5mm由l0/h=7100/800=8.8755，故应该考虑偏心增大系数，且取2=1.01=1.651.0，

28、取1=1.0=1+()212=1+() 21.01.0=1.090ei =1.090473.5=516.1mm0.3h0=0.3760=228mm故为大偏心受压，假定中和轴位于翼缘内，则：x=128.5mm0.3h0=0.3760=228mmx=62.2mmhf=150mme=ei+h/2-as=907.9+800/2-40=1267.9mmas=as=741mm2选用318（as=763mm2），按此配筋，经验算柱弯矩作用平面外的承载力满足要求。3.柱箍筋配置非地震区的单层厂房柱，其箍筋数量一般由构造要求控制，根据构造要求，上、下柱均选用8200箍筋。4.牛腿设计根据吊车梁支承位置，截面尺寸

29、及构造要求，初步拟定牛腿尺寸，如图17，其中牛腿截面宽度b=400mm，牛腿截面高度h=700mm，h0=665mm。图17 a柱牛腿尺寸简图（1）牛腿截面高度验算=0.65，ftk=2.01，fhk=0（牛腿顶面无水平荷载），a=-50+20=-30fvk故牛腿截面高度满足要求。（2）牛腿配筋计算fv=44.301.2+376.251.4=579.91kn由于a=-50+20=-30mm0.3h0，取a=0.3h0=0.3665=199.5mm则 as+1.2=568.5mm2 minbh=0.002400700=560mm2选用414（as=616mm2），水平箍筋选用8100.5.柱的吊

30、装验算采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计值强度后起吊，查表得柱插入杯口深度为h1=0.9800=720mm,取h1=800mm，则柱吊装总长度为3.9+7.1+0.8=11.80m，计算简图如图18所示：图18 a柱吊装计算简图柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即：q1=0gq1k=0.91.51.24=6.48kn/mq2=0gq2k=0.91.51.2（0.41.125）=17.82kn/mq3=0gq3k=0.91.51.24.44=7.19kn/mm1=q1hu2 =6.483.92 =49.28knmm1=q1 (hu+h)2+(q2-q1)h2=6.4

31、8(3.9+0.7)2 +(17.82-6.48)0.72=71.34knm由mb=ral3-q3l32+m2=0，得：ra=q3l3-=7.197.2-=15.98knm3=rax-q3x2令= ra - q3x=0，得x= ra /q3=15.98/7.19=2.22m 则下柱最大弯矩m3为：m3=15.982.22-7.192.222=17.76knm 表8 柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱（二）b柱截面设计1.上柱的配筋计算由表6可见，上柱截面共有4组内力，取h0=600-40=560mm，经判别其中均为大偏心受压，比较后取得最不利荷载组为：m=125.91knm ，n=

32、520.56kn由附表11.1查得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度l0=23.9=7.8m，附加偏向距e0取20mm（大于400/30mm）。e0=242mmei=e0+ea=242+20=262mm由l0/h=7800/600=131.0，取1=1.0=1+()212=1+() 21.01.0=1.258=0.162=0.143取x=h0=0.162760=91mm计算：e=ei+h/2-as=1.258262+600/2-40=589.5mmas=as=208.7mm220mm，b=100mm,bf=400mm，hf=150mme0=241mmei=e0+ea=241+26.7=267.7

33、mm由l0/h=7100/800=8.8755，故应该考虑偏心增大系数，且取2=1.01=1.111.0，取1=1.0=1+()212=1+() 21.01.0=1.160ei =1.160267.7=310.5mm0.3h0=0.3760=228mm故为大偏心受压，假定中和轴位于翼缘内，则：x=191.1mmhf=150mm说明中和轴位于腹板内，应重新计算受压区高度x：x=314.3mme=ei+h/2-as=310.5+800/2-40=670.5mmas=as= =81.4mm2fvk故牛腿截面高度满足要求。（2）牛腿配筋计算fv=44.301.2+376.251.4=579.91kn由

34、于a=-50+20=-30mm0.3h0，取a=0.3h0=0.3665=199.5mm则 as+1.2=726.6mm2 minbh=0.0024001000=800mm2选用416（as=804mm2）计算箍筋：配8100，在2h0/3=643.3mm高度范围内，有asv=250.37=702.1mm2，满足要求。弯起钢筋的配置：应满足asvas/2=804/2=402mm2，配216即可。5.柱的吊装验算采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计值强度后起吊，查表得柱插入杯口深度为h1=0.9800=720mm,且h1800mm，取h1=800mm，则柱吊装总长度为3.9+7.1+0

35、.8=11.80m，计算简图如图20所示：图20 b柱吊装计算简图柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即：q1=0gq1k=0.91.51.26=9.72kn/mq2=0gq2k=0.91.51.2（0.4225）=32.40kn/mq3=0gq3k=0.91.51.24.44=7.19kn/mm1=q1hu2 =9.723.92 =73.92knmm1=q1 (hu+h)2+(q2-q1)h2=9.72(3.9+1.0)2 +(32.40-9.72)1.02=128.03knm由mb=ral3-q3l32+m2=0，得：ra=q3l3-=7.196.90-=6.25knm3=

36、rax-q3x2令= ra - q3x=0，得x= ra /q3=6.75/7.19=0.87m 则下柱最大弯矩m3为：m3=6.250.87-7.190.872=2.31knm 表9 柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱73.92(61.6)128.03(106.69)127.8473.92176.08128.03155.87199.380.00670.01取0.010.00950.01取0.010.2660.4480.1070.2（满足要求）0.1370.2（满足要求）七、基础设计gb5007-2002建筑地基基础设计规范规定，对于6m柱距的单层多跨厂房，其地基承载力特征值160

37、kn/m2fk200kn/m2。吊车起重量200300kn，厂房跨度l30m，设计等级为丙级时，可以不做地基变形验算。本设计不需做地基变形验算。基础混凝土强度等级采用c25，下设100mm厚c10的素混凝土垫层。（一） a柱基础1.作用于基础顶面上的荷载包括柱底（-截面）传给基础的m，n，v以及外墙自重重力荷载，由表 中的-截面选取。其中内力标准值用于地基承载力验算，基本组合值用于冲切承载力验算和底板配筋计算，内力正号规定见图。表10 基础设计的不利内力组别荷载效应基本组合荷载效应标准组合mnvmknkvk1328.52735.2032.55236.37567.5223.912-278.404

38、88.83-33.12-197.14391.54-23.00327.19830.02-8.3721.14635.25-5.32图21 a柱基础荷载示意图由图21可见，每个基础承受的外墙总宽为6.0m，总高度为12.55m，墙体为240mm实心砖墙。钢框玻璃墙，基础梁重量为16.7kn/根，每个基础承受的由墙体传来的重力荷载为：外墙：612.55-4.23.6-3.61.85.24+(4.23.6+3.61.8)0.4=290.03kn基础梁： 16.70kn nwk=306.73knnwk距基础形心的偏心距ew为：ew=(240+800)/2=520mmnw=1.2nwk=1.2306.73=

39、368.08kn2.基础尺寸及埋置深度（1）按构造要求拟定高度hh=h1+a1+50查表得插入深度h1=0.9hc=0.9800=720mm800mm，取h1=800mm，杯底厚度应大于200mm，取a1=250mm，则h=800+250+50=1100mm。基础顶面标高为-0.500m，故基础埋置深度d为：d=h+0.5=1.1+0.5=1.60m由表10得，杯壁厚度t300mm，取325mm，基础边缘高度a2取300mm，台阶高度取400mm，见图21。（2）拟定基础底面尺寸a =6.36m2适当放大，取a=bl=3.62.2=7.92m2（3）计算基底压力及验算地基承载力gk=mda=2

40、01.67.92=253.44kn=lb2=2.23.62=4.752m3e，1.2fa=1.2180=216kn/m2。验算结果见表，基础底面尺寸满足要求。表11 基础底面压力计算及地基承载力验算表类别第一组第二组第三组mk/(knm)236.37-197.1421.14nk/kn567.52391.54635.25vk/kn23.91-23.00-5.32nbk(=nk+gk+nwk)/kn1127.69951.711195.42mbk(=mk+vkh-nwkew)/(knm)103.17-381.94-144.21(=)/(kn/m2)164.10200.54181.28120.6739

41、.79120.59p=(pk,max+pk,min)/2/knfa/kn142.39180120.17180150.94180pk,max/kn1.2fa/kn164.10216200.54216181.28l=2200mm，所以有：al=(-h0)l=(3.6/2-1.6/2-0.655)2.2=0.759则：fl=pjal=214.730.759=162.98knat=1.2m，因at+2h0=2.51l=2.2m 故取ab=l=2.2mam=(at+ab)/2=(1.2+2.2)/2=1.7mh=700mmfl=162.98kn故基础高度满足要求。图22 a柱变阶处的冲切破坏截面4.基础

42、底板配筋计算（1）柱边及变阶处基底反力计算基础底板配筋计算时长边和短边方向的计算截面如图 ，三组不利内力设计值在柱边及变阶处的基底净反力见表 ，其中第一、三组内力产生的基底反力示意图见 ，第二组内力产生的基底反力示意图见图23 。图23 a柱基础底板配筋计算截面表13 柱边及变阶处基底净反力计算公式第一组第二组第三组pj=pj,min+(pj,max-pj,min)/(kn/mm2)147.39131.87159.39pj=pj,min+(pj,max-pj,min)/(kn/mm2)155.47155.55167.50/(kn/m2)161.54173.30173.58/(kn/m2)165

43、.58185.10177.64/(kn/m2)139.30108.20151.28（2）柱边及变阶处弯矩计算m=(b-bc)2(2l+lc) =173.58(3.6-0.8)2(22.2+0.4)=272.17knmm=(b-bc)2(2l+lc) =185.10(3.6-1.6)2(22.2+1.2)=172.76knmm=(l-lc)2(2b+bc) =151.28(2.2-0.4) 2(23.6+0.8)=163.38knmm=(l-lc)2(2b+bc) =151.28(2.2-1.2)2(23.6+1.6)=55.47knm（3）配筋计算基础底板受力钢筋采用hrb400级（fy=36

44、0n/mm2），长边方向钢筋面积为：as= =796mm2as= =814mm2选用14180（as=855mm2）基础底板短边方向钢筋面积为：as= =483mm2as= =265mm2选用12220（as=514mm2）基础底板配筋图见图24，由于t/h0=325/400=0.810.75，所以杯壁不配筋。图24 a柱基础底板配筋图（二）b柱基础由b -截面的基础组合值计算，选择出二组最不利内力对基础进行组合设计。表14 基础设计的不利内力组别荷载效应基本组合荷载效应标准组合mnvmknkvk1245.821176.6126.28175.59919.5418.772-155.661502.36-17.43-111.191152.22-12.452.基础尺寸及埋置深度（1）按构造要求拟定高度hh=h1+a1+50查表得插入深度h1=0.9hc=0.9800