混凝土单层工业厂房课程设计

1、混凝土课程设计建筑工程学设计名称单层工业厂房设计院土木系制专业班级土 131姓 名陈超指导老师日 期于峰2016年6月29日目录1、 设计资料 -.3-2、 梁柱的结构布置 -.3-3、 排架结构计算 -.7-4、 荷载计算 -.7-5、 内力分析 -.12-6、 最不利内力组合 -.29-7、 排架柱的设计 -.35-8、 基础设计 -.45-一、设计资料1 .平面和剖面本车间为两跨等高厂房，车间面积为 3024m2,车间长度72m AB跨有两台30/5tA4级软钩吊车，BC跨有两台10tA5级软钩吊车, 轨顶、柱顶标高和跨度见图。车间平面、剖面如下。2 .建筑构造屋 盖：三毡四油上铺绿豆砂

2、小石子（防水层）25mm 厚水泥砂浆（找平层）100mm 厚水泥蛭石砂浆（保温层）大型预制预应力混凝土屋面板围护结构：240mm 厚普通砖墙门 窗：钢门窗，窗宽4.2m3 .自然条件基本风压：0.35基本雪压：0.204 .材料混凝土：柱采用C25 或 C30。钢筋：HPB300级、HRB335级、HRB400级各种直径的钢筋。5 .部分构件自重构件名称标准图号选用型号允许何载（kN/m 2）自重（kN/m2）备注屋架G415YWJ24 1D3.5每根112.75kN屋架边缘高度1.4米，屋 架垂直高度2.8米屋囿板G410YWB -22.461.4自重包括灌缝吊车梁G323DL9B40.8

3、kN每根吊车梁梁高1.2米连系梁、 基础梁G32016.7kN每根轨道连接G3250.8 kN/m天沟板G410TGB68 13.051.91自重包括灌缝混凝土柱计算确定其他附件不考虑地基承载力特征值（已修正）单层工业厂房设计时，屋架对上部柱的偏心距取为20mm构件使用环境为一类。室外地面标高为-0.450m。一、梁柱的结构布置1）排架柱尺寸的选定由图可知：AB跨轨顶标高+ 11.45m, BC跨轨顶标高11.15m,AB跨屋架顶标高17.95m, BC跨屋架顶标高18.1m柱全高，上柱高度，下柱高度上柱与全柱高的比值边柱A、C:上柱：口下柱：I中柱B:上柱：口下柱：II字形截面其余尺寸如下图

4、所示2）上下柱截面惯性矩及其比值.1）排架平面内边柱上柱：一下柱：一中柱上柱：一下柱：一2）排架平面外边柱上柱：一中柱上柱：下柱：二、排架结构计算1.计算简图 2.柱的计算参数柱的计算参数表柱号计算参数截回尺寸（mm）面积(105mm2)惯性矩(X109mm4)k kN/m )IxIyA、C上柱500 X5002.55.2085.2086.25下柱500X1000 X120X2002.81535.644.2197.04B上柱500 X6003.09.06.257.5下柱500X1200 X120X2003.05557.244.3487.64三、 荷载计算1. 恒载1) 屋盖自重预应力混凝土大型

5、屋面板25mm 水泥砂浆找平层100mm 水泥蛭石砂浆保温层三毡四油上铺绿豆砂小石子防水层小计天沟板屋架自重则作用于柱顶的屋盖结构自重：AB 跨：BC 跨：2) 柱自重A、 C 轴上柱：下柱：B 轴上柱：下柱：3) 吊车梁及轨道自重各项永久荷载及其作用位置见下图2. 屋面活荷载（因屋面活由荷载规范查得屋面活荷载标准值为0.5活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载）。活荷载作用位置于屋盖自重作用位置相同，如上图所示。3. 吊车荷载本车间选用的吊车主要参数如下：AB 跨： 30t/5t 吊车，中级工作制，吊车梁高1.2m。K=4.8mB=6.15mBC跨：10t吊车，中级工作制，吊车梁高 0.9m。K=

6、4.4mB=5.55m吊车梁的支座反力影响线如下所示。故作用于排架柱上的吊车竖向荷载分别为：AB跨：BC跨:由于作用在每一个轮子上的吊车横向水平荷载标准值为:对于10t的软钩吊车:对于30/5t的软钩吊车：，O故作用在排架柱上的吊车水平荷载分别为:AB 跨：BC 跨：4. 风荷载该地区基本风压为,风压高度变化系数按B类地面粗糙度取。柱顶至室外地面的高度为14.70m,查得檐口至室外地面的高度为17.35m,查得风荷载标准值为:则作用在排架计算简图的风荷载设计值为:风荷载作用下的计算简图如下图所示四、内力分析1)剪力分配系数W的计算剪力分配系数计算柱列惯性矩()()A、C列上5.210.1460

7、.2762.671.050.28下35.64B列上9.000.1572.700.650.44下57.242)永久荷载1)屋盖自重作用将屋盖自重荷载简化为图6 (a)其中 Gic=331.96kN, GiA=300.64kN,GiB=G1A + G1C=632.60kN。Mia= GiAei=300.64 0.02=6.01 kN rm-M1C=G1ce1=-331.96 区02=-6.64kN mMib=Mia+Mic=6.01-6.64=-0.63 kN m M2A=Gie2=300.64 0.25=75.16 kN rm-M2c=Gie2=331.96 0.25=82.99kN mM2B=

8、M1B=-0.63kN m由A、C柱:n=0.146,入=0.276查表或计算得21.5 1- 2(1-1/n)C1 =3二 I .513(1/n -1)% 对C柱：1Mle- 6. 64-1C = 1.5H215. 2二一0. 655kN（）Ra对A柱：=C1 MA =1.5 6-01 = 0. 593kN( > ) H215.2查表或计算得,C3J5 3 (1 -'2) =1.2341 (1/n -1)R2c 对C柱：Me- 82. 99= C3 匹 = 1.234 = -6. 737kN(，)H215.2R2A = C3 粤=1.234 75 = 6. 102kN( >

9、; )对 A 柱：H215.2贝U Rc=Ric+R2c=-0.655-6.737=-7.392kN(一),Ra=R1a+R2A=0.593+6.102=6.695kN(7B 柱：n=0.157,入=0.276得 C1=2.352,C3=1.089由 M2B = MlB 得：RB=O在R与Mi、M2共同作用下，可以作出排架的弯矩图、轴力图(b)、(c),如下图6所示。图6屋盖自重作用下排架弯矩图、轴力图2)柱及吊车梁自重作用由于在安装柱子时尚未吊装屋架， 此时柱顶之间无联系，没有形成排架，故不产生柱顶反力，则按悬臂柱分析其内力.计算简图如图7(a)所示。A柱:M2A=G2Ae2=31.5<

10、; 0.25=7.875kN m,G3A=92.928kN,G4A=54.72kN ,M4A=G4Ae=54.72< 0.25=13.68kN m。B柱:G2B=37.8kN,G3B=100.848kN , G4B=54.72kN。排架各柱的弯矩图、轴力图如下图 7 (b)、(c)所示S3也g图7柱及吊车梁作用下排架各柱弯矩图、轴力图3)屋面活荷载作用1) AB跨作用有屋面活荷载由屋架传至柱顶的压力为 Q=44.10kN,由它在A、B柱柱顶及变 阶处引起的弯矩分别为：MiA=QABei=44.10 8.02=0.882kN m,M2A=QABe2=44.10 8.25=11.03kN m

11、,Mib=Qab3=44.10 8.15=6.62 kN m；计算不动较支座反力A 柱：由前知C1=1.5， C3=1.234，贝U Ra=Ria+R2A=0.087+0.895=0.982kN(7)B 柱：由前知C1=2.352,则排架柱顶不动铰支座总反力为：R=RA+RB=0.982+1.024=2.006kN(7)将 R 反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力(M= gc=0.28,%=0.44)Va=Ra-m R=0.982-0.28 x 2.006=0.420kN(7)VB=RB-出 R=1.024-0.44 X2.006=0.141kN(7)Vc=Rc-田 R=0-0.28

12、 2.006=-0.562kN(一)计算简图、排架各柱的弯矩图、轴力图如图8 所示。(0)Cc)图8 AB跨活荷载作用下排架各柱弯矩图、轴力图2) BC跨作用有屋面活荷载由屋架传至柱顶的压力为 Q=50.40kN,同理可得Mic=QBcei=50.40 0.02=-1.01kN m,M2c=QBce2=50.40 0.25=-12.60kN m,Mib=Qbc3=50.40 0.15=-7.56 kN m,计算不动较支座反力A柱：由前知。=1.5, c3=1.234,贝U R=Ric+R2c+RB=00.100+0.895+1.023=2.293kN(则排架柱顶不动较支座总反力为:R=RA+R

13、B=0.982+1.024=2.006kN(7)将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力(M= gc=0.28, b=0.44)Va=-限 R=0.642kN(7)Vb=Rb-电 R=-0.161kN(7)Vc=Rc- R=-0.481kN(一)计算简图、排架各柱的弯矩图、轴力图如下图 9所示（b）图9 BC跨活荷载作用下排架各柱弯矩图、轴力图4）吊车荷载作用（不考虑厂房整体空间工作）1） AB跨Dmax作用于A列柱时由于吊车竖向荷载Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起弯矩。M = Dma月3 = -696. 78 父 0. 25 = -174. 20kN m ,其计算简图如图1

14、0所示。图10 Dmax作用于A列柱的计算简图各柱不动较支座反力分别为：A 列柱：n=0.146,入=0.276 C3= 1.234B 列柱:n=0.157,入=0.276 C3 T. 089 ,排架柱柱顶不动较支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力分别为：当AB跨Dmax作用于A列柱时，排架各柱的弯矩图和轴力图如 图所示。图11 AB跨Dmax作用于A柱时排架柱的弯矩图轴力图2） AB跨Dmax作用于B列柱左侧时由于吊车竖向荷载Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起弯矩。M = Dmine3 = -161. 75 0. 25 = - - 40. 44kN m其计算简图如图12所示。图12

15、Dmax作用于B列柱左侧的计算简图各柱不动较支座反力分别为：A 列柱：n=0.146,入=0.276C3 =1.234B 列柱：n=0.157,入=0.276C3 - 1.089排架柱柱顶不动较支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力分别为：当AB跨Dmax作用于B列柱左侧时，排架各柱的弯矩图和轴力图 如图13所示。图13 Dmax作用于B列柱左侧的内力图3） BC跨Dmax作用于B列柱右侧时由于吊车竖向荷载Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起弯矩。其计算简图如图14所示。图14 Dmax作用于B列柱右侧的计算简图各柱不动较支座反力分别为：B 列柱：n=0.157,入=0.276 C3 =

16、1.089C 列柱:n=0.146,入=0.276 C = 1.234,排架柱柱顶不动较支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力分别为：当BC跨Dmax作用于B列柱右侧时，排架各柱的弯矩图和轴力图 如图15所示。图15 Dmax作用于B列柱右侧的内力图4） BC跨Dmax作用于C列柱时由于吊车竖向荷载Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起弯矩。其计算简图如图16所示。图16 Dmax作用于C列柱的计算简图各柱不动较支座反力分别为：B 列柱：n=0.157,入=0.276 C3 = 1.089C 列柱:n=0.146,入=0.276 C = 1.234,排架柱柱顶不动较支座的总反力为：排架柱柱顶

17、分配后的剪力分别为：当BC跨Dmax作用于C列柱时，排架各柱的弯矩图和轴力图如图 17所示。图17 Dmax作用于C列柱的内力图5）吊车水平荷载作用下的内力分析（不考虑厂房整体空间作用） 1）当AB跨作用有吊车横向水平荷载Tmax时，计算简图如图18所示各柱不动较支座反力分别为:30004200=0. 714xA 列柱：n=0.146,入=0.276 Hu当 y=0.7Hu 时，查表得，C5=0.654当y=0.8Hu 时，查表得，C5=0.611由内插法得，C5=0.64330004200=0. 714xB 列柱：n=0.157,入=0.276 Hu当 y =0.7Hu 时，查表得，C5=0

18、.654当 y=0.8Hu 时，查表得，C5=0.611由内插法得，C5=0.648排架柱柱顶不动较支座的总反力为:排架柱柱顶分配后的剪力分别为：排架各柱的弯矩图和轴力图如图18所示图18 Tmax作用于AB跨的计算简图和内力图2）当BC跨作用有吊车横向水平荷载Tmax时计算简图如/19所示。Tmax = 8.93kN各柱不动较支座反力分别为：B 列柱：n=0.157,入=0.276 H =黑=0. 714当 y=0.7Hu 时,查表得，C5=0.654当y =0.81时,查表得，C5=0.611由内插法得，C5=0.648x 3000C 列柱：n=0.146,入=0.276 丁 =0. 71

19、4Hu 4200当 y=0.7Hu 时，查表得，C5=0.654当 y =0.8Hu 时,查表得，C5=0.611由内插法得，C5=0.643排架柱柱顶不动较支座的总反力为：排架柱柱顶分配后的剪力分别为：排架各柱的弯矩图和轴力图如图19所示。图19 Tmax作用于BC跨的计算简图和内力图吊车横向水平荷载可左右两向作用，则弯矩图反向。6）风荷载作用1）风自左向右吹时，计算简图如下图（a）所示.A柱：n=0.146,入=0.276 查表得 Cn=0.345,RA=-q1 H2 c11=-2.66 15.2 0.345=-13.95kN（一）C 柱：同 A 柱，C11=0.345，Rc=-q2 H2

20、 Cii=-1.33 15.2 0.345=-6.97kN（一）则 R=RA+Rc+Fw=-13.95-6.97-10.74=-31.66kN（一）将 R 反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力：M = gc=0.28,阳=0.44Va=Ra-m R=-13.95+0.28 3K66=-5.09kN（一）Vb=Rb-田 R=0+0.44X31.66=13.93kN（7）Vc=Rc-田 R=-6.97+0.28 x 31.66=1.89kN（7）排架各柱的内力如图（b）所示。2） 风自右向左吹时此种荷载情况的排架内力与风自左向右吹的情况相同，仅需将 A、c 柱的内力对换，并改变其内力的符

21、号即可。排架各柱的内力如下图所示。五、 最不利内力组合首先，取控制截面，对单阶柱，上柱为I -I截面，下柱为n -n、 田-田截面。考虑各种荷载同时作用时出现最不利内力的可能性，进 行荷载组合。在本设计中，取常用的荷载组合有三种，即：永久荷载+0.9（可变荷载+风荷载） ；永久荷载+其它可变荷载；永久荷载+风荷载。在每种荷载组合中，对柱仍可以产生多种的弯矩M 和轴力 N 的组合.由于M 和 N 的同时存在，很难直接看出哪一种组合为最不利。但对 I 字形或矩形截面柱，从分析偏心受压计算公式来看，通常 M 越大相应的N 越小，其偏心距e0 就越大，可能形成大偏心受压，对受拉钢筋不利；当M 和N 都

22、大，可能对受压钢筋不利；但若M 和 N同时增加，而N 增加得多些，由于e0 值减少，可能反而使钢筋面积减少；有时由于N 偏大或混凝土强度等级过低，其配筋量也增加。本设计考虑以下四种内力组合：+ M max及相应的N、V；-Mmax及相应的N、V；Nmin及相应的M、V；Nmax及相应的M、V。在这四种内力组合中，前三种组合主要是考虑柱可能出现大偏心受压破坏的情况；第四种组合考虑柱可能出现小偏心受压破坏的情况；从而使柱能够避免任何一种形式的破坏。分A柱、B柱和C柱,组合其最不利内力，在各种荷载作用下A、B、C柱内力设计值汇总与A、B、C柱内力设计值组合表见下表。A柱在各种荷载作用下内力设计值汇总

23、表荷载类别序号截面内力值I -1n - nm -mM(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)V(kN)屋盖自重1-22.11300.6453.05300.64-20.60300.646.70柱及吊车梁自重2031.5-5.50556.22-5.505179.1450屋面活荷载AB跨3-0.88244.1010.1444.105.5244.100.42BC跨4-2.700-2.700-9.7600.64吊车竖向荷载AB跨A柱552.980-121.22696.7817.93696.78-12.61AB跨B柱左653.93013.49161.75127.75161.7

24、5-12.84BC跨B柱右7-25.580-25.580-92.5703.83BC跨C柱80.0300.0300.120-0.008吊车横向荷载AB跨二台吊车90.7300.730205.9007.31BC跨二台吊车1013.56013.56049.0803.23两跨各一台吊车1117.99017.990227.95019.09风荷载自左向右吹12-2.050-2.050-229.92035.34自右向左吹1319.57019.570152.370-22.11B柱在各种荷载作用下内力设计值汇总表荷载类别序号截面内力值I -1口 - 口m -mM(kN m).N(kN)M(kN m)N(kN)M

25、(kN m)N(kN)V(kN)屋盖自重10.63632.600.63632.600.63632.600柱及吊车梁自重2037.80147.240248.090屋面活荷载AB跨36.0340.106.0340.104.4840.100.14BC跨4-6.8850.40-6.8850.40-5.1150.40-0.16吊车竖向荷载AB跨A柱5-46.57074.74161.75-47.23161.7511.09AB跨B柱左6-94.120428.47696.78181.96696.7822.41BC跨B柱右741.660-18.08296.57-71.65296.57-9.92BC跨C柱825.

26、220-58.41111.517.63111.51-6.00吊车横向荷载AB跨二台吊车922.43022.430285.1602.08BC跨二台吊车107.7007.70098.0500.72两跨各一台吊车1138.69038.690302.91024.02风荷载自左向右吹12-58.510-58.510-211.74013.93自右向左吹1358.51058.510211.740-13.93C柱在各种荷载作用下内力设计值汇总表荷载类别序号截面内力值I -1n - nm -mM(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)M(kN m)N(kN)V(kN)屋盖自重124.41331.96-58

27、.58331.9622.73331.96-7.39柱及吊车梁自重2031.55.80586.225.805179.1480AB跨屋面活荷载32.3602.3608.540-0.56BC跨41.0150.4-11.5950.4-6.3050.4-0.48吊车竖向荷载AB跨A柱5-6.410-6.410-23.2001.53AB跨B柱左640.15040.150145.310-9.56BC跨B柱右7-25.5802.30-64.6906.09BC跨C柱8-25.25048.89296.5717.23296.576.01吊车横向荷载AB跨二台吊车939.41039.410142.6409.38BC跨

28、二台吊车100.1700.17070.7602.51两跨各一台吊车1117.99017.990227.98019.09风荷载自左向右吹12-19.570-19.570-182.3705.586自右向左吹132.0802.080229.920-21.912A柱内力设计值组合表荷载组合类别内力组合名称I-III-IIIII-IIIM(kN -m)N(kN)M(kN -m)N(kN)M(kN -m)N(kN)V(kN)永久荷 载+0.9（可 变荷载+风荷 载）1+2+0.90.8(6+8)+0.9 10+131+2+0.90.9(8+10)+131+2+0.93+0.8(6+8)+0.9 11+13

29、45.388332.14085.292396.550392.702635.935-6.6091+2+0.93+4+0.9(7+10)+121+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 10+121+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 11+12-36.915371.830123.114858.542-110.918981.46748.2331+2+0.94+0.9(7+10)+121+2+0.90.9(8+10)+131+2+0.94+0.9(7+10)+12-36.121332.14076.166356.860-277.040479.78544.8011+2+0.93+4+0.9(7+10

30、)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+12-36.915371.830151.176960.942-55.5471083.86735.167永久荷 载+其 他可变 荷载1+2+0.8(6+8)+0.9 101+2+3+0.9(8+10)1+2+3+0.8(6+8)+0.9 1133.262332.14069.916400.960286.866653.28514.0231+2+3+4+0.9(7+10)1+2+4+0.8(5+7)+0.9 101+2+4+0.8(5+7)+0.9 11-36.510376.240-2.890332.14010

31、9.5781037.20917.4971+2+4+0.9(7+10)1+2+0.9(7+10)1+2+4+0.9(7+10)-35.628332.14036.727356.860-75.006479.78513.6941+2+3+4+0.9(7+10)1+2+3+4+0.9(5+9)1+2+3+4+0.9(5+9)-36.510376.240164.7401028.062171.1021150.9872.990永久荷载+风荷载1+2+131+2+131+2+13-2.540332.14067.115356.860126.265479.785-15.4101+2+121+2+121+2+12-2

32、4.160332.14045.495356.860-256.025479.78542.0401+2+121+2+131+2+12-24.160332.14067.115356.860-256.025479.78542.0401+2+121+2+131+2+12-24.160332.140-2.540332.140-256.025479.78542.040表6-5 B柱内力设计值组合表表6-6 C柱内力设计值组合表六、排架柱的设计荷载组合类 别内力组合名称I -1n- nm- mM(kN. m)N(kN)M(kN. m)N(kN)M(kN. m)N(kN)V(kN)永久荷载十 0.9 （可变 荷

33、载+风荷载）+Mmax1+2+0.90.810+(6+8)+0.9 X卜131+2+0.9+0.9(8+10)+13 *1*+2 +0.93+0.8(6+8)+0.9 X 11+1*39.918670.40017.641906.253577.0901498.74918.860-Mmax1+2+0.93+4+0.9(7+10)+121*+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 X10+'2 1+2+0.94+0.8(5+7)+0.9 X11+12-12.812751.850-11.1891155.190-34.7721256.04032.692%n* *1 +2+0.94+0.9(7+1

34、0)+121*+2+0.90.9(8+10)+131*+2+0.94+0.9(7+10)+12-18.239715.76012.214870.163-173.1511166.2724.941Nmax1+2+0.93+4+0.9(7+10)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+121+2+0.93+4+0.9(5+9)+12-12.812751.85025.914992.3082.2201093.15823.187永久荷金 其他可变荷 载+Mnax1*+2+0.8(6+8)+0.9 X101+2+3+0.9 (8+10) *1 +2 +3+0.8 (6+8) +0.9X11-47.560

35、670.400-38.979920.299429.4011567.42234.886-Mmax*1+2+3+4+0.9 (7+10)1*+2+4+0.8 (5+7) +0.9X101+2+4+0.8 (5+7) +0.9X1144.204760.900#VALUE!720.800173.0351297.74622.394Nmin1*+2 +4+0.9 (7+10)1*+2+0.9 (7+10)1+2+4+0.9 (7+10)38.174720.800-8.7121046.75319.2801198.003-8.440Nmax1+2+3+4+0.9 (7+10)1+2+3+4+0.9 (5+9)

36、1+2+3+4+0.9 (5+9)44.204760.90087.2331015.915214.1371116.76511.833永久荷载十 风荷载+Mnax1*+2*+13*1+2+131*+2+1359.140670.40059.140779.840212.370880.690-13.930Mmax*1+2+121*+2+121+2+12-57.880670.400-57.880779.840-211.110880.69013.930NUn1*+2*+121*+2*+131*+2+12-57.880670.40059.140779.840-211.110880.69013.930Nmax1

37、+2+121+2+131+2+12-57.880670.40059.140670.400-211.110880.69013.9301.A、C列柱的设计柱混凝土： C25;基础混凝土： C25;主筋采用HRB335。都采用对称配筋柱的纵向钢筋计算上柱由内力组合表6-1可见，上柱I -I截面共有12组内力组合。经 过分析比较，其可能的最不利内力组合：I ： M = 12. 81kN m N = 715.85kNH : M = 59. 14kN mr N = 670. 40kN由课本表12-4查得有吊车厂房上柱排架方向的计算高度为：l 0 = 2. 0Hu = 2 4200 = 8400mma）按第

38、I组内力组合计算 ，附加偏心距,则。,-IX o,取，则 ，接近,按大偏心受压计算。,满足要求。按第II组内力组合计算- , 附力口偏心距,则 ，取,取则,按大偏心受压计算,且，满足要求。下柱下柱的控制截面为n -n、m-m,由内力分析比较，可能的最不利内力组合为:由课本表12-4查得有吊车厂房上柱排架方向的计算高度为。截面面积。a）按第I组内力组合计算 ，附加偏心距，取 ，则,-IX o,取O,则,按小偏心受压计算b）按第II组内力组合计算 ,附加偏心距，取，贝U则,按大偏心受压计算,且，满足要求。A、C柱纵向钢筋的配置综合考虑，实际配置的柱内纵向钢筋为:上柱：2B18,下柱：4B18,在柱

39、侧面设置2B10纵向构造钢筋，翼缘2B12。柱的水平分布钢筋严格地说，为了确定柱内的箍筋，应对上、下柱的控制截面最不 利进行组合，然后对上、下柱分别选择剪力绝对值最大的一组对斜截 面的承载力进行计算，但对非地震区的单层厂房柱，如无特殊要求， 一般柱内箍筋均由构造要求确定，选择 A6200;柱顶500mm范围 内和柱底1800mm范围内箍筋选用A6100;牛腿范围内箍筋配置应 按牛腿构造要求配置。牛腿设计截面尺寸验算牛腿外形尺寸：， ，取， ， 。按荷载短期效应组合的竖向应力值，作用于牛腿顶部按荷载短期效应组合计算的水平拉力值，则所以截面尺寸符合要求。正截面承载力计算确定纵筋数量,则纵向受拉钢筋

40、按构造配置：, 且不小于,则取钢筋4B14 ()。由于，则可不设弯起钢筋，箍筋按构造配置，牛腿上部范围内水平箍筋的总截面面积不应小于承受Fv的受拉纵筋总面积的1/2,箍筋选用A8100。此时，-,满足要求。1. B列柱的设计柱混凝土： C25;基础混凝土： C25;主筋采用HRB335。都采用 对称配筋。1)柱的纵向钢筋计算上柱由内力组合6-3可见，上柱I -I截面共有12组内力组合。经过 分析比较，其可能的最不利内力组合：由课本表12-4查得有吊车厂房上柱排架方向的计算高度为。截面面积。a）按第I组内力组合计算 ，附加偏心距,则。,-IX o,取O,则,按小偏心受压计算。b）按第II组内力组

41、合计算,则 ,取,取O则,按小偏心受压计算下柱下柱的控制截面为n -n、m-m,由内力分析比较，可能的最不利内力组合为:由课本表12-4查得有吊车厂房上柱排架方向的计算高度为。截面面积。a）按第I组内力组合计算 ,附加偏心距，取 ，则,-IX o,取O, 则,按小偏心受压计算b) B.按第II组内力组合计算 ，附加偏心距，取 ，则 ，取,取,则,按大偏心受压计算。,且，满足要求。B柱纵向钢筋As(As')的配置综合考虑，实际配置的柱内纵向钢筋为：上柱：3B18,侧面设2B10纵向构造钢筋。下柱：4B18,，侧面设2B10纵向构造钢筋,翼缘2B102）柱的水平分布钢筋严格地说，为了确定柱

42、内的箍筋，应对上、下柱的控制截面最不 利进行组合，然后对上、下柱分别选择剪力绝对值最大的一组对斜截 面的承载力进行计算，但对非地震区的单层厂房柱，如无特殊要求， 一般柱内箍筋均由构造要求确定，选择 A8200;柱顶500mm和柱 底2050mm范围内箍筋选用A8100;牛腿及牛腿下300mm范围内 箍筋配置应按牛腿构造要求配置。3）牛腿设计截面尺寸验算牛腿外形尺寸：， ，取， ， 。按荷载短期效应组合的竖向应力值，作用于牛腿顶部按荷 载短期效应组合计算的水平拉力值，则所以截面尺寸符合要求正截面承载力计算确定纵筋数量,则纵向受拉钢筋按构造配置：, 且不小于,则取钢筋4B14 ()。由于，则可不设

43、弯起钢筋，箍筋按构造配置，牛腿上部范围内水平箍筋的总截面面积不应小于承受Fv的受拉纵筋总面积的1/2,箍筋选用A8100o此时，-,满足要求。七、基础设计1. A、C柱基础设计基础混凝土采用C25,钢筋采用HPB300荷载由田-田截面的基本组合值计算，根据 A柱内力组合表中，选择 两组最不利内力对基础进行设计：I :Mk= 110. 92kNm,Nk= 981.48kN, Vk= 48.22kNH ：Mk=171.10kNmNk= 1150.99kN, 7k2 2. 99kN基础承受的由墙体传来的重力荷载：240mm 厚石专墙(含粉刷)18X0.246 回.5-(2.4+5.4) 4.25=2

44、08.40kN钢窗0.45 #.4+5.4) 42=14.74kN基础梁16.7kN总计：Nwk = 238. 78kNNwk 距基础形心距：ew = (240 + 1000) / 2 = 620mm基础尺寸及埋置深度按构造要求拟定高度h = h1十a1十50柱的插入深度 hi = 0. 9hc = 0.9 1000 = 900ms 取 hi = 900mm杯底厚度 a1应大于 200mm,取a =250mm,贝Uh = 900 + 250 + 50 = 1200mm基础顶面标高为-0.950m ,故基础埋置深度 d uh 0. 95 V 1.20. 95 u 2.15m :二 3m杯壁厚度t

45、之300mm,取300mm,则基础顶面突出柱边宽度b =t 75 =300 75 = 375mm基础边缘高度a2取300mm,杯壁高度h?= 450mm。拟定基础地面尺寸，m =20kN/m3计算基底压力及地基承载力验算基础压力计算，结果如下，其中1.2fa =1.2父240 = 288kN/ m2。基础底面压力计算及地基承载力验算表类别第I组第n组110.92171.10981.481150.9948.222.991517.811761.2720.7426.64185.93208.99177.91198.71181.92<240203.85<240185.95<288208

46、.99<288上述表格都满足验算，故拟定的基础底面尺寸满足要求A柱的基础计算简图如图20所示。图20 A柱基础计算简图基础高度验算地基净反力设计值计算表类别第I组第n组-11.95-25.171033.831473.34121.97175.39117.35165.67=165.67 kPa综上可知，取第II组来研究，Pn,max = 175.39 kPa, Pn,基础底面设置C10混凝土垫层，取as = 45mm ,基础总有效高度为：ho = h - as = 1200 - 45 = 1155mmb = 2.4 m < bc + 2h0 = 0. 5 + 2 m 1.155 = 2

47、.81m。取 ab = b = 2.4 m, at = bc = 0. 5m,0.7 - nftamho - 0. 7 0.967 1.271950 1155 1927.79Fi故满足柱边抗冲切。变阶处截面有效高度h01 = 750 一 45 = 705mmab = 1250 + 2 父 705 = 2660mma b = 2400mm 故取 ab = b = 2400mmA =(l / 2 ac / 2 -h0)b- (b/2 - bc h。)2一2 ,=3600 / 2 -(1000 2 375) / 2 - 705 2400 : 0. 528m2Ph =0.967, Fl = pn,ma

48、xA = 175.39 M 0.528 = 1106.06kN故满足台阶处抗冲切要求。基础底板配筋计算(按第H组最不利组合进行计算)基础长边方向配筋柱边净反力为：1a,、一一3.61.0一 一 一 一, 2Pn,二 Pn,min( Pn,max - Pn, min)= 165 67(175 39 - 165. 67) = 171.88kN / m2l3.6 2台阶边缘处净反力为:基础短边方向配筋按轴心受力计算，平均净反力：柱边缘处：台阶截面处：基础底板钢筋配置长边方向：A = 924mm,选用 12A10200A = 1256mn2。短边方向：A = 749mnm ,考虑构造配筋，选用16A1

49、0200 2A = 1256mm。由于基础边长大于2.5m,可将两方向缩短10%后交错放置。杯壁高度450mm . t / 0. 75 = 400mm,杯壁每边配2A10。2. B柱基础设计1）荷载由田-田截面的基本组合值计算，根据 B柱内力组合表中，选择 两组最不利内力对基础进行设计：I :Mk= 577. 09kNmNk= 1498. 75kN,Vk= 18.86kNH :Mk= 429. 40kNmNk= 1567.42kN,Vk- 34.89kN2）基础尺寸及埋置深度按构造要求拟定高度h = % a50柱的插入深度 hi = 0. 8hc = 0. 8 x 1200 = 960mme 1000mm。取 hl = 1000mm o 杯底厚度ai应大于250mm , 取a = 300mm , 则 h-1000 300 50 -1350mm基础顶面标高为-0.950m ,故基础埋置深度 d = h 0.