单层钢筋混凝土柱厂房设计方案

1、单层钢筋混凝土柱厂房课程设计目录一、设计资料 .(2) 二、结构方案选择 二(2) 三、结构布置及构件选型 ：(3) 四、计算单元及计算简图 ：(6)- -(1)标高：.(6) ,(2)初定柱的截面尺寸 ：(6) (3)定位轴线 .：EG)(4)计算单元及计算简图 ：.(6) 五、荷载计算 ：(7) (1)屋盖荷载：(7) (2)柱和吊车梁等自重 二(7) (3) 吊车荷载 ：二(8)一(4)风荷载:：(9) (5)内力分析 ：(9)(6)内力组合 ：(17)六、排架柱截面设计 ：(17) (1)选取控制截面最不利内力：(17)(2) A柱配筋计算 ：(18)(3) B柱配筋计算 ：(20)七

2、、排架柱的裂缝宽度验算 ：(23) (1) A柱裂缝宽度验算 ：(23)(2)B柱裂缝宽度验算 ：(24) 八、牛腿设计 ：；.(24) ,九、排架柱的吊装验算 ：(26) 十、锥形杯口基础设计 ：(30)(1) 荷载计算 ：(31)(2)基础地面尺寸确定：(32)(3) 地基承载力验算 ：(33)(4)基础受冲切承载力验算 ：:：(34)(5)基础底板配筋计算 ：(35)参考文献 ：,.(38) ,、设计资料501、该车间双跨等高厂房，无天窗，长 伸缩缝，厂房两端设有山墙。车间剖面如图66m,柱距6m,跨度均为 L=18m,无1所示：图1车间剖面图1、根据工艺要求车间每跨设有软钩桥式起重机一

3、台，A5工作级别。吊车起重量100KN,轨顶标高8.400m。2、建设地点：某市郊区(基本风压0.45kN/m 2,基本雪压0.50kN/m 2,无抗震设防要求)。4、工程地质及水文地质条件：根据勘察报告，场地地形平整，自地表向下为：杂填土，厚度0.70m ;粘土，红黄褐色，厚度 2.50m,容许承载力140kpa;粉质粘土，厚度2.50m,容许承载力210kPa;卵石层，较厚。未发现不良地质现象。地下水位较低，无腐蚀性。5、建筑构造(1)屋面(不上人)：卷材防水，其作法如下：三毡四油防水层上铺小石子 ，20厚1：3水泥砂浆找平层 ，100厚泡沫混凝土保温层； 一毡二油隔气层 ，20厚1： 3

4、水泥砂浆找平 层，预应力混凝土大型屋面板 。(2)墙体：240厚清水砖墙，钢门窗，门窗洞口宽4 m,女儿墙高度300500mm(3)地面：室内地坪为混凝土地面，室内外高差150mm6、选用材料：柱?！凝土可选 C30,纵筋HRB40Q箍筋HPB30Q柱下独立基础混凝土选C25,纵筋HRB335基础垫层混凝土等级采用 C15二、结构方案选择选用传统钢筋混凝土单厂结构“板一架一柱”体系，由以下四种结构组成：(1)由屋面板、屋架组成的屋盖结构；(2)由屋架、柱和基础组成的排架结构，为主要承重结构；(3)由屋盖支承、柱间支承组成的支撑结构；(4)由纵墙、山墙组成的维护结构；采用单独柱下现浇钢筋混凝土杯

5、口基础，基础梁承托围护墙，山墙为非承重墙，设抗风柱。三、结构布置及构件选型1)厂房柱网平面布置如图2:图2另外，根据混凝土结构设计规范 结构伸缩缝最大间距为算厂房的伸缩缝。2)主要构件选型：1、屋面恒载：三毡四油防水层上铺小石子20mm厚1: 3水泥砂浆找平层100mm厚泡沫混凝土保温层 一毡二油隔气层厂房柱网布置图(GB50010-2010) 9.1 规定，100m(室内或土中)或70m(露天)。而本题厂房总长装配式钢筋混凝土排架66m,所以无需验0.4kN/m 20.02 X 20=0.4 kN/m 20.1 x 5=0.5 kN/m2一 一 一 一，20.05 kN/m220mm厚1:

6、3水泥砂浆找平层0.02 X 20=0.4 kN/m合计1.75 kN/m 2活载：2屋面不上人0.5 kN/m雪压0.5 kN/m 2可变荷载效应控制组合：S1 1.2 1.75 1.4 0.502.8 kN / m2由永久荷载效应控制组合：S2 1.35 1.75 1.4 0.7 0.502.85 kN/m2选用由永久荷载效应控制组合值作为选用依据值。选用标准图集04G410-12中的1.5m 6.0m 一般预应力混凝土屋面板Y-WB-3 m （中间跨），Y-WB-3ms （端K夸），其允许外加均布荷载基本组合设计值为 3.24cN/m2 2.8WN/m2，满足要求。板自重标准值1.4kN

7、/m2,灌缝重标准值为 0.10kN/m2。总重量标准值 1.50 kN/m2。2、嵌板及檐口板选用标准图集 04G410-1中的1.5mX6.0m 一般预应力混凝土屋面板Y-KWB-2 n （中间跨），Y-KWB-2 n s（端跨），其允许外加均布荷载基本组合设计值为3.37kN/m2 2.85kN/m2，满足要求。板自重标准值1.70 kN/m2,灌缝重标准值为 0.10 kN/m2。总重量标准值1.80 kN/m2。板 宽 900mm。3、天沟板屋面采用有组织排水， 选用标准图集04G410-12中的天沟板（TGB58）,中间跨：TGB58 （无落水洞），TGB58a TGB58b （有

8、落水洞口），边跨：TGB58s& TGB58sh允许外加均布 荷载基本组合值q=3 kN/mq=2.85 kN/m 。板自重标准值 2.01 kN/m。天沟板宽580mm。天沟板外荷载为：1.85kN/m22.1 kN/m20.5 kN/m2屋面做法荷载：积水荷载（按210mm高计）：活荷载：外加均布荷载基本组合值：q=1.4x（1.85+2.1）x（580-190）+1.3x0.7x0.5x（580-190）=2.33kN/m5.2kN/m2 ,满足要求;自重标准值 65.5kN/根，端部高度为1650mm中央高度为 2650mm屋面梁选用标准图集G353-46 中：SL12-2C,屋面梁自

9、重 51.33.4kN/ 根。5、吊车梁4 18 2 0.75 16.5m,采用钢筋混凝土吊车梁。选用标准图集G323-12,根据吊车起重量100KN、大连重工起重集团有限公司DQQD型、中级工作制 A5、车间每跨设有软钩桥式起重机一台，查 A4、A5 （中级工作制吊车梁选用表），边跨选用编号 DL-7B,允许内力Mmax=301.1KN.m,梁重 28.2KN/根；中跨选用 DL-7Z,允许内力 Mmax=421.6KN.m, Va=285.2KN,Vz=142.8KN,梁重 27.5KN/根。电动单钩桥式吊车数据表表1吊车起重量Q跨度LK起升高度中级工作制A5吊车总重PmaxPmin小车重

10、g吊车总重吊车最大宽度B打车轮距K大车底面至 轨道顶面的距离FB1轨道顶面至吊车顶面的距离轨道中心至吊车外缘的距离KNmmKNKNKNKNmmmmmmmmmm10016.5121172639.0186515040502261677.0230.3吊车梁截面及尺寸如图 2所示:500at图2吊车梁截面及尺寸6、吊车梁走道板选用标准图集04G337,取边跨上柱截面： 400x400;中间跨上柱截面：矩形 400x600。对中跨：板长400 4006000-25 2-5550mm22板宽 1500-400=1100mm ,取 600mm,选用 DB60-3。对边跨：板长=6000 600 400 40

11、0 25 2 4750mm2板宽 750 200=500mm ,取 400mm ,选用 DB40-3S7、吊车轨道联结及车挡Fdk=117KNo轨道连接：最大轮压标准值为最大轮压设计值PdQmPdk1.05 1.4 1.15 117 197.8 KN W 330KN。则选用标准图集04G325中，吊车梁上螺栓孔距为 200mm,轨道联结型号 DGL-6,轨道 面至梁顶面距离 164mm184mm ;车挡型号 CD-2,自重89.08+1.95=910.3N ,为便于计算取 其计算值为0.9KN,且吊车梁端应根据 CD-2安装要求预留螺栓。8、基础梁墙高约 11.80 0.80 1.65 0.4

12、5 13.80m。基础梁承托围护墙，突出于柱外的墙厚240mm墙有窗洞。选用标准图集04G320中，JL-3（中跨），重力荷载标准值16.1kN/根；JL-17 （边跨），重力荷载标准值 13.1kN/根。；山 墙有门，选用JL-4 ,重力荷载标准值16.7 kN/根。四、计算单元及计算简图（1）标高1）轨顶标高8.400m2）查DGL-6,轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha=0.19 ,故牛腿顶面标高二轨顶标高-ha-h b=8.4-0.19-1.2=7.01m,牛腿顶面标高取为7.0m。3）柱顶标高吊车轨顶至吊车顶部高度为2.475m;屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm屋架下弦至柱顶高

13、度为 75mm柱顶标高=8.4+2.475+0.22+0.075=11.02m ,柱顶标高取为 11.0m。4）取基础顶面至室内外地坪高差为0.8m,则从基础顶面算起的：全柱高 H=11.0+0.8=11.8m上柱高 HU=11.0-7.0=4.0m下柱高 H=11.8-4=7.8m（2）初定柱的截面尺寸当吊车起重量为 100KN和轨顶标高为8.400m时，则实腹柱截面高度h H/14=657mm；截面宽度 b maxH/14 , 400=400mm）对边柱 A（C）柱：上柱：矩形截面 400mmx400mm截面积 A=0.16m2,自重 4KN/m, I u=2.13x10 -3m4。吊车桥

14、架外边缘与上柱内边缘之间的空隙二750-400-230=120mm80mm满足要求。下柱：I 形截面 400mmx900mmx120mmx150mA=0.193m2,自重 4.825KN/m, 11 =19.95x10 -3n4o对中柱B柱：上柱：矩形截面 400x600, A l=0.24m2,自重 6KN/m, I u=7.2x10-3 04。吊车桥架外边缘与上柱内边缘之间的空隙二750-300-230=220mm80mm满足要求。j 口口 l下柱：I 形截面 400mmx1100mmx120mmx150mAi= 0.217m2,自重 5.425KN/m, 11 =32.6x10 -3m4

15、上柱：|下柱：斤 建*对j 口口口 JIA图3柱截面尺寸(3)定位轴线B1:由厂房设计任务书上所给附表查得，轨道中心线至吊车端部的距离B1=230mmB2:吊车桥架至上柱内边缘的距离，当吊车起重量不大于500KN时，一般 B2 80mm取 B2=80mmB3:边柱的上柱截面高度或中柱边缘至其纵向定位轴线的距离，取 B3=400mm。e= B1+ B2+ B3=710mm750mm,满足要求。计算中取 e=750mm。故取封闭的定位轴线 A、B都分别与左右外纵墙内皮重合。(4)计算单元及排架的计算简图由于该车间没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵向的分布是均匀的，故可取一根横向排架

16、为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=6.0m,如图2(a)所示。排架的计算简图如图2(b)所示。图 4(a)图 4(b)五、荷载计算(1)屋盖荷载1)取屋盖恒荷载标准值为3.4KN/m2,屋架自重标准值 65.5kN/根，故屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值Gi=1.2x3.4x6x9+66.5/2=253.57KN作用于上部柱中心线外侧 eo=50mm。2)屋面活荷载由荷载规范规定，屋面均布活荷载标准值为0.5KN/m2 ,与雪荷载相等，故仅取其一项计算。则由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值为：Qi=1.4x0.5x6x9=37.8KN作用于上部柱中心线外侧eo=

17、50mm处。(2)柱和吊车梁等自重吊车梁及轨道：边跨：G3=1.2x(28.2+6x0.8)=39.6KN中跨：G3=1.2x(27.5+6x0.8)=38.76KN边柱A(C)柱：上柱：G4a= G4c=1.2x4x4=19.2KN下柱：G5A=1.2x4.825x7.8=45.16KN中柱B柱：上柱：G4b= G4c=1.2x4x6=28.8KN下柱：Qb=1.2x5.425x7.8=50.78KN各永久荷载作用位置如图5所示：Gl=253. 57EH 1=37 EKH)G1-253.5T(QI =31汹1 E)01=253.5 (EM KK)51=253 5OT(Q1=3T.0EB)50

18、7;mklQ, 210fL I2515 G3X9 6KH G3B=3S. 7611-n：8.j G3B=30 780G3C=39 6KH250G5E-50, TSKB-16Kff9001100图5各永久荷载作用位置(3)吊车荷载由表一可查得,Pmax,k =117KN, Pmin,k=26KN, G2k=39KN, B=5150mm, K=4050mm。40504050图6吊车梁支座反力影响线 由于每跨只有一台吊车，则：Dmax,kPmax,k*1.0 117374.12kN(1.0 0.817 0.142 0,325) 267.23kNDmaxQDmaxk1.4 267.23maxq max

19、,kDminDmaxPmn 374.12 至 83.14kNmin max Pmax,k1171 _1Tk- (G2k Q) - 0.1 (39 100) 3.475kN4 4Tmax Tk-Dma 3.475 374.12 11.11kN Pmax,k117(4)风荷载基本风压o 0.45kN/m2； z 1.0；按B类地面粗糙度，根据各部分标高，可由教材表10-4查得风压高度变化系数Wz为:柱顶(标高 11.1m): (iz=1.033檐口(标高 12.75m):科 z=1.077屋顶(标高 13.75m):z=1.105风荷载体型系数科s及排架计算简图见图 4:B图7风荷载体型系数及排架

20、计算简图则作用于排架上的迎风面和背风面的风荷载设计值分别为:1:IT 二二* eq1Q z z s 0B 1.4 1.0 1.033 0.8 0.45 63.12kNmq2Q z z s 0B 1.4 1.0 1.033 0.4 0.45 61.56kNm屋盖受到的风荷载对排架的作用，考虑成集中荷载作用在柱端，其设计值为:F wQ B Z 0 s1s2zhl( s3 s4)zh21.4 6 1.0 0.450.8 0.4 1.077 1.65 0.5 0.6 1.0 1.45柱号n Iu/IiHu/H_3,C0 3/ 1(1/n 1)H3/EcI|C0_1/_ii1/ i边柱A、Cn=0.10

21、7;入=0.338C0=2.269; 6 =1.225x10-30.256中柱Bn=0.221;入=0.338C0=2.641; 6 =0.644x10-30.488柱剪力分配系数表27.51kN(5)内力分析等高排架可用剪力分配法进行排架内力分析。5.1、柱剪力分配系数2.单阶变截面柱柱顶反力系数单阶变截面柱柱顶反力系数表3简图柱顶反力系数边柱A、C中柱B11尸、一R312(11/n)C13213(1/n1)2.2161.8521T R1C331322 13(1/ n 1)1.0051.1701 2 3a3(2a)(1 a2) /n (2 3a)213(1/ n 1)0.6770.9571

22、q三1 T111314(1/n1)C11_3813(1/n1)0.333其中 a=(4-1.2)/4=0.7。5.2、永久荷载作用下排架内力分析内力正负号规定：排架柱的弯矩图画在受拉侧，剪力以顺时针方向为正，轴力以受压为正。结合图3可得如下:M1 253.57 0,05 12.68kN.mM2 (253.57 19.2) 0,25 39.6 0,3 56.31kNm弯矩方向见图5。由于排架为正对称结构并作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可Mln %C1H H按柱顶为不动钱支座计算内力。结合表三可得:1268 2.216 5631 1.005 7.18kN()11.811.8R=-7.18KN

23、()此时排架各柱内力图见图 8:G u，GdA I* 亚工友但；EiTAGS5受力图5U7.1423.57272.771 312. 3753后的_| 6L3. 46664.2140. 27-A7.19kU1272 771 312.37一! 557. 5312.63JV(kX.图8恒载作用下排架内力图5.3、 屋面可变荷载作用下排架内力分析当AB跨作用屋面活荷载时的内力图与BC跨作用屋面活荷载的内力图呈镜像对称，所以只需讨论AB跨作用屋面活荷载时的内力图即可。Q1 37.8kNM1A 37.8 0.05 1.89kN.mM 2A 37.8 0.25 9.45kN.mM1B 37.8 0.15 5

24、.67kN在柱顶附加不动较支座c M1A cRaBQHM2AHC31.899.452.216 -11.811.81.005 1.16kN()RbM1BHC15.6711.81.852=0.89kN(撤销附加的不动钱支座，在排架柱顶施加集中力-(Ra+Rb),并与柱顶附加不动钱支座时反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的各柱顶剪力，即:Va Raa(Ra Rb) 1.16 0.256 2.05 0.64kN()0.11kN()VB Rbb(Ra Rb) 0.89 0.488 2.05VC Rcc(Ra Rb) 0 0.256 2.050.52kN()此时排架各柱内力图见图9:V(kN)N(kN

25、)图9 AB跨作用屋面活荷载时排架内力图根据镜像对称规律可得当 BC跨作用屋面活荷载的排架各柱内力图，如图10:67受力图M (kN. TT1)37.637.3B：V（kN）N(kN)图10 BC跨作用屋面活荷载时排架内力图5.4、 吊车荷载用用下排架内力分析（不考虑厂房整体空间作用）Dmax作用于A柱计算简图见图8。则吊车竖向荷载 Dmax、Dmin在牛腿顶面出引起的力矩分别为:MA DmaXe3 374.12 (0.75 0,45) 112.2ANmMbDmin e3 83.14 0.75 62.36kN m在柱顶附加不动较支座RaRbMah-MbHC3C3112.2411.862.361

26、1.81.0059.56kN(1.170=6.18kN()撤销附加的不动钱支座，在排架柱顶施加集中力-(Ra+Rb),并与柱顶附加不动钱支座时反力叠加,可得Dmax作用于A柱时的各柱顶剪力，即:VaRaa( RaRb)9.56 0,256 3.388.69kN ()VbRbb( RaRb)6.18 0,488 3.387.83kN()VcRcc(RaRb)0 0.256 3.38 0.87kN()此时排架各柱内力图见图11 ：T7.4831.323L. 043.4610. 23374. 12受力图I (kN. id)83.8.690L87C)巩kN)M(kN)图11 Dmax作用于A柱时排架内

27、力图为Dmax作用在b柱左 计算简图见图12。则吊车竖向荷载Dmax、Dmin在牛腿顶面出引起的力矩分别为:M a Dmine3 83.14 0.3 24.94kN m m HimMB Dma息 374,12 0.75 280.5RN m在柱顶附加不动较支座RaMaHC324.9411.81.0052.12kN(RbMbC3280.5911.81.170=27.82kN(撤销附加的不动钱支座，在排架柱顶施加集中力)-(ra+Rb),并与柱顶附加不动钱支座时反力叠加，可得Dmax作用于B柱左时的各柱顶剪力，即:VaRaa(RaRb)2.12 0.256 25.78.70kN ()VbRbb(Ra

28、 Rb) 27.82 0.488 25.7 15.28kN()VcRcc(Ra Rb) 0 0.256 25.76.58kN()此时排架各柱内力图见图12:DninS3. 14(A)61. 12219.47iA2.72受力图374. 12a7e-1U. 2C二B)图12Dmax作用于B柱左时排架内力图Dmax作用在b柱右根据镜像对称规律可得当Dmax作用在B柱右时排架内力图，见图 13:受力图374.12M(kN. m)83. 1415.208. 711eCV(kN)用kN)图13Dmax作用于B柱右时排架内力图Dmax作用在C柱同理，根据镜像对称规律，将“Dmax作用于A柱”情况的A C柱内

29、力互换，可求得各柱的内力，如图14:30, OS受力图M (kN.哈S3. 14374.12G.37二r.83N(kN)图14V ：kN;Dmax作用于C柱时排架内力图34. 76DTmax作用在AB跨Tmax方向相反时，弯矩和剪力只改变符号，数值不变。结合表2可得:RaC5Tmax 0.677 11.11 7.52kN()RbC5Tmax 0.957 11.11 10.63kN()VaRaA( RARb)7.52 0.256 18.15 2.87kN()VbRbB( RARb)10.63 0.488 18.15 1.77kN()VcRcc(RaRb)0 0.256 18.154.65kN()

30、此时排架各柱内力图见图15:Tmax作用在AB跨时排架内力图图15BC跨时排架内力图图16 Tmax作用在5.5、风荷载作用下排架内力分析(1)左风计算简图如图17所示。Z合表2可得:RaC”0.333 3.12 11.812.26kN()RcJq2 H0.333 1.56 11.86.13kN()VaRaa(FwRaRc)12.260.256 (7.51 18.39)5.63kN()VbRbb(FwRaRc)0 0.488 (7.51 18.39) 12.64kN()VcRcc ( FwRaRc)6.13 0.256 (7.51 18.39) 0.50kN()ql此时排架各柱内力图如图 17

31、所示:(2)右风右吹风时排架内力图图18(6)内力组合A、B柱的内力组合如附表3、4所示。六、排架柱截面设计22米用就地顶制枉，混僦土强度等级 C30, fc=14.3N/mm , ft=14.3N/mm ,纵向受力钢筋为 HRB400级钢筋，fy=fy =360N/mm2 ,箍筋选用 HPB300级钢筋，fyv=270N/mm2。b 0.518。上下柱均采用对称配筋。(1)选取控制截面最不利内力大偏心受压和小偏心受压界限破坏时对应的轴力为：A柱：上柱：Nb1fcbho b 14.3 400 360 0.518 10 3 780.0KN Nu下柱：Nb 1fc(bh0 b (bf b)hf)

32、14.3 (120 860 0.518 280 150) 103 1365.0KN NlB 柱： 3 上柱：Nb1fcbh0 b 14.3 400 560 0.518 101659.3KN Nu下柱：Nb 1fc(bh0 b (bf b)hf) 14.3 (120 1060 0.518 280 150) 10 3 1542.8KN Nl弯矩相差不多时,当N Nb,按大偏心受压计算。对大偏心受压对称配筋的柱，根据”的原则，可确定各柱的最不利内力设轴力越小越不利；轴力相差不多时，弯矩越大越不利 计值：A柱:61.14kN.m269.56kN.m272.77kN357.53kNM 111.63kN.

33、mB 柱：I - IM 149.15kN.mN 664.24kNN 569.96kNM 289.96kN.m m - m (a)N 1034.97kN(2) A柱配筋计算1)上柱配筋计算考虑P二阶效应:M0 61.14kN.m,N272.77kN,e0M0/N 61140/272.77 224.1mm附加偏心距：ea maxh/30,20 20 mm则：e eoea 224.1 20 244.1mm0.5fcA c= N0.5 14.3 160000“4.1942727701.0，取 c=1.0查教材表12-3 知,Io 2Hu8.0mns 11500e /h0S)2 c1 15008.00.

34、2441/ 0.36(0.42)2 1.0 1.397考虑二阶效应后的弯矩设计值和偏心距为:M= nsM1.397 60.54 84.57 kNe0 84570/272.77 20330mm 0.3h0 108mm，按大偏心受压计2727701 fcbh。14.3 400 3600.132 b 0.5182 as 2 40h0 3600.222,近似取 x 2as80mm计算e=ei h/2 as 330 400/2 40 170mma 八 Ne272770 1702A A 403mm2fy(h0 as)360 (360 40)2选用 3C16( As 603mm)o603截面一侧配筋率 0.

35、377%0.2%160000min2 603截面总配筋率 0.754% min 0.55%,满足要求160000对垂直于排架方向的截面承载力验算：由教材表12-3知，对垂直于排架方向的上柱计算长度l0 1.25Hu 5.0ml0/b 5000 / 400 12.5,查教材表 5-1 知： 0.9425Nu 0.9 (fcA fyAs) 0.9 0.9425 (14.3 160000 360 1206) 10 32309.1kN 272.77kN ,承载力满足要求。2)下柱配筋计算M0 269.56kN.m,N 357.53kN,e0 M0/N 269560/357.53 754 mm附加偏心距

36、：ea maxh/30,20 30mm则：e e0 ea 754 30 784mm3.86 1.0，取 c = 1.00.5fcA 0.5 14.3 0.193 106 cc- N357530查教材表12-3知，l0Hl 7.8m.1. 10.2.1. 7.8.2ns1(一)c1()1.0 1.0571500e /h0 h1500 754 / 860 0.9考虑二阶效应后的弯矩设计值和偏心距为：M = nsM0 1.057 269.56 284.92kN m ei M / N e0 284920/357.53 30 827mm由于 x N-r-35753062.5mm 2as 80mm ,近似

37、取 x 2as 80mm。1fcbf14.3 400e=ei h/2 as 827 900/2 40 417mm八 八, Ne 357530 4172As A 505mmfy(h0 as)360 (860 40)选用 4c16(As2804mm)。截面一侧配筋率截面总配筋率804 0.416%1930002 8040.832%193000min0.2%min 0.55% ,满足要求。对垂直于排架方向的截面承载力验算:由教材表12-3知，对垂直于排架方向的上柱计算长度10 0.8Hl 0.8 7.8 6.24m0.8810/b 6240 / 400 15.6,查教材表 5-1 知:Nu 0.9

38、(fcA fyAs) 0.9 0.88 (14.3 193000 360 1608) 10 32644.3kN 357.53kN ,承载力满足要求。(3) B柱配筋计算1)上柱配筋计算111630/569.96 196mmM0 111.63kN.m, N 569.96kN,e0 M0/N附加偏心距:ea maxh/30,20 20 mm则：e eea 196 20 216mm0.5fcA c= N0.5 14.3 240000 小3.015699601.0,取c=1.0 c查教材表12-3 知,I0 2Hl8.0mns 11500e /h0S)2 c1 15008.0216/560(0.62)

39、2 1.0 1.307M= nsM01.307 111.63145.9kNe。145900/569.96 20276mm 0.3h0 168mm，按大偏心受压计eeih/2as276 30040 536mm由2as80mm x5699601 fcbf14.3 40099.6mmbh0 0.518 560 290.1xh06 0.1779采用对称配筋，则:,Neifcbho2 (1 0.5 )As Asfy(ho as)569960 536 14.3 400 5602 0.1779 (1 0.0889)360 (560 40)278.8mm2选用 3c18( As 763mm)。、763截面一侧

40、配筋率 0.318%0.2%240000min2 763截面总配筋率 0.636% min 0.55%,满足要求240000对垂直于排架方向的截面承载力验算：由教材表12-3知，对垂直于排架方向的上柱计算长度l0 1.25Hu 5.0ml0/b 5000 / 400 12.5,查教材表 5-1 知： 0.9425 _ 3Nu 0.9 (fcA fyAs) 0.9 0.9425 (14.3 240000 360 1526) 103377.2kN 569.96kN ,承载力满足要求。2)下柱配筋计算1、按(a)组内力进行截面计算。M0 289.96kN.m, N 1034.97kN,e0M0/N

41、289960 /1034.97 280mm附加偏心距：ea maxh/30,20 36.7mm贝U： e e0 ea 280 36.7 316.7mm0.5fcAcN_605 14.3 0.217 1010349701.501.0，取 c = 1.0查教材表12-3知，l0 Hl 7.8mns11500e /h0c17.8 o1()2 1.0 1.1121500 316.7/1060 1.1M = nsM0 1.112 289.96 322.44kN mei M / N e0 322440/1034.97 36.7 348.2mme s h/2 as 348.2 550 40 858.2mmx

42、 N1034970180.9mm hf 162.5mm ,即中和轴在腹板内。1fcbf 14.3 400则： N 二 b)hf 1034970 14.3 (400 120) 162.5 x 224.0mm1fJb14.3 120c, hf 162.5mm x 224.0mmbh0 549.1mm,即为大偏心受压构件。_ _ _ _ _ _ . . . . . _ 一 一Ne1fcbx(h0 0.5x)1fc(bf b)hf(h0 0.5hf)As As fy(h0 as)1034970 858.2 14.3 120 224 (1060 112) 14.3 280 162.5 (1060 81.

43、25)360 (1060 40)02、按(b)组内力进行截面计算。M0 149.15kN.m, N 664.24kN,e0 M0/N 149150/664.24 225mm附加偏心距：ea maxh/30,20 36.7mm贝U： e e0 ea 225 36.7 261.7mm -60.5fcA 0.5 14.3 0.217 10c= 1.50 1.0，取 c = 1.0N1034970查教材表12-3知，l0Hl 7.8mns 1 1)2 c 1 1(强)2 1.0 1.1361500e/h0 h1500 261.7/1060 1.1M = nsM0 1.136 149.15 169.43

44、kN mei M / N e0 169430/664.24 26.7 282mm 0.3h0 168mme 0 h / 2 as 282 300 40 542mm N 6642402as 80mm , 一， 一由于x 二一116.1mm, s，则中和轴在翼缘内，为大1fcbf 14.3 400hf 150mm偏心受压构件。Ne1fcbfx(h0 0.5x)As As fy(h as)664240 542 14.3 400 116.1 (1060 58)360 (1060 40)0选用 4C18( As 1018mm2)。 1018截面一侧配筋率 0.47%0.2%217000min 21018

45、截面总配筋率 0.94% min 0.55%,满足要求217000对垂直于排架方向的截面承载力验算：由教材表12-3知，对垂直于排架方向的上柱计算长度l0 0.8Hl 0.8 7.8 6.24m10 3l0/b 6240 / 400 15.6,查教材表 5-1 知： 0.88Nu 0.9 (fcA fyA) 0.9 0.88 (14.3 193000 360 3036)3051.5kN 664.24kN ,承载力满足要求。七、排架柱的裂缝宽度验算(1) A柱裂缝宽度验算 上部柱控制截面I-I的准永久组合内力值:Mq16.04 0Nq272.77 00.5 1.40.53050300.62.08

46、(26.32 18.6) 35.74kN1.41.450” 0 272.77kN 1.4e0MqN735740272.77131.0mme。hO131.00.363600.55当偏心受压构件曳 h00.55时，可不作验算裂缝宽度验算。MqNq卜部柱控制截面m-m的准永久组合内力值:9.07 0 ” 30 6.14 06 (77.64 54.87) 67.18kN m 1.4 501.40.5 300.6357.53 0 -0 0 357.53kNe0MqNq67180357.53187.9mm1.4 501.4e0187.9h08600.218 0.55当偏心受压构件包0.55时，可不作验算裂

47、缝宽度验算。 ho(2) B柱裂缝宽度验算上部柱控制截面I - I的准永久组合内力值:MqNq0.5 30 0.60 0 6.11 1.4 501.4(61.12 6.24) 30.18kN m0.5 30535.94 0 (一 一 37.81.4 500.6 0) 544.04kN1.4Mq 30180 _ q q55.5mmNq 544.04e055.5he5600.1540.55当偏心受压构件曳 h。0.55时，可不作验算裂缝宽度验算。卜部柱控制出-出的准永久组合内力值:0.5 30Mq 0 0 6.97q1.4 500.61.4(100.29 30.03) 31.61kN m0.5 30Na 664.24 0 37.8q1.4 500.61.4(374.12 0) 832.71kNe)Mq 31610 38.0mmNq832.71q曳h038.010600.036 0.55当偏心受压构件曳0.55时，可不作验算裂缝宽度验算。 h0八、牛腿设计根据吊车梁支承位置，吊车梁尺寸及构造要求，确定牛腿尺寸如图所示。图19 A柱牛腿尺寸(1) A柱牛腿设计牛腿截面宽度为b=400mm ,截面高度 h=600mm ,截面有效高度为ho=560mm。作用于牛腿顶面按荷载标准组合的竖向力为:Fvk Dmax，kG3，k