混凝土课程设计 计算书

1、 混凝土课程设计计算书 南华大学混凝土课程设计 学 院：城市建设学院指导老师：周益强班 级：建工1303班学 号：20134650314姓 名：张茹清目录设计资料3一、结构布置方案以及构件选型51、结构布置52、构件选型6二、计算简图61、确定柱截面尺寸62 、确定定位轴线7三、荷载计算81、永久荷载计算82、屋面可变荷载103、吊车荷载104、风荷载计算11四、内力分析121、柱剪力分配系数122、单阶变截面柱顶剪力系数133、排架内力分析14五、内力组合211、控制截面的选择212、荷载效应组合以及最不利内力的组合21六 、柱截面设计22（1）选取控制截面最不利内力22（2）上柱配筋计算2

2、3（3）下柱的配筋计算24（5）柱的箍筋配置25（6）牛腿的设计26（7）柱的吊装验算262、B柱截面设计29（1）选取控制截面最不利内力29（2）上柱配筋计算30（3）下柱的配筋计算31（4）柱的抗裂缝验算32（5）柱的箍筋配置32（6）牛腿的设计32七、基础设计351、A柱基础设计352、B柱基础设计46八 、抗风柱设计531、荷载计算：542、内力分析543、配筋计算554、柱的吊装验算555、基础设计56单层厂房结构设计设计资料1.工程概况某工厂车间为两跨等高厂房，跨度均为21m，柱距均为6m，车间总长度为72m。每跨设有起重量为15/3t的吊车各1台；吊车的工作级别为A5级。轨顶标高

3、为7.2m，柱顶标高为9.6m。基础顶标高为-1.0m。2.建筑构造屋 盖屋盖钢支撑；预应力混凝土屋面板；20mm厚水泥砂浆找平层；防水卷材100mm厚水泥蛭石保温层；40mm厚细石混凝土找平层；3.自然条件基本风压： 0.40kN/m2基本雪压： 0.35 kN/m2建筑场地： 粘性土地下水位： 低于自然地面3m衡阳市郊： 无抗震设防要求 4.材料混凝土：基础采用C25 柱采用C30钢 筋： 纵向受力钢筋采用HRB335级，HRB400级；箍筋和分布钢筋采用HPB300级。 二：设计要求1. 分析厂房排架内力，设计柱、基础：整理计算书一套。2. 绘制结构施工图四张（架构总说明，结构布置图，一

4、根柱以及预埋件详图，基础详图）三：设计期限：两周四：参考资料1、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）2、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）3、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）4、混凝土结构构造手册5、教材：混凝土结构设计原理 混凝土结构设计6、标准图集屋 架 0G415(一)（三） 柱 CG335(一)(二)(三)屋面板 0G410 柱间支撑 G336吊车梁 0G323 基 础 梁 0G320连系梁 0G320一、结构布置方案以及构件选型1、结构布置根据厂房跨度、柱顶高度、以及吊车重量，本车间采用混凝土排架结构。屋架采用标准图集04G415-1可得屋架的尺寸

5、。结构剖面图如图1-1。为了保证屋盖的整体性以及空间的刚度，屋盖采用无檩体系。厂房的平面布置图如图1-2。2、构件选型由于厂房采用钢筋混凝土排架结构，且该厂房采用卷材防水的做法，故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线型屋架以及预应力混凝土屋面板。普通钢筋混凝土吊车梁制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，故选用普通钢筋混凝土吊车梁。厂房各主要构件选型表见表1-1。主要称重构件选型表 表1-1二、计算简图1、确定柱截面尺寸取室内地面至基础顶面之间的距离为1.5m。则计算简图中柱的总高度H、下柱的高度HL和上柱的高度HU分别为:H=7.0+3.6=10.6mHL=6+1.0=7

6、.0mHU=3.6m根据柱的高度、吊车起重量以及工作级别等条件，查课本混凝土结构设计126页表3-5并参考表3-7确定柱截面尺寸 轴 上柱 bh=400mm400mm 下柱 bfhbhf=400mm800mm100mm150mm 轴 上柱 bh=400mm600mm 下柱 bfhbhf=400mm800mm100mm150mm2 、确定定位轴线横向定位轴线除端柱外，均通过柱截面几何中心。对于起重量为15/3t、工作级别为A5的吊车，查混凝土结构设计附表4可以查的轨道中心至吊车端部的距离为B1=260mm；吊车桥架外边缘至上柱内边缘的净空宽度一般取B280mm。对于中柱，取纵向定位轴线为柱的几何

7、中心，则取B3=300mm。故B2=e-B1-B3=750-260-300=190mm80mm符合要求对于边柱，取封闭式定位轴线，即纵向定位轴线与纵墙内皮重合，则B3=400mm，故B2=e-B1-B3=750-260-400=90mm80mm符合要求确定计算简图如下由于该厂房结构布置以及荷载分布均匀（除吊车荷载外）。故可取一榀横向的排架作为基本的计算单元。单元的宽度为相邻柱简中心线之间的距离，即B=6.0m，如图2-1所示;计算简图2-2所示。由柱的截面尺寸，可以求得截面几何特性及自重标准值，见表2-1。 柱的截面几何特性以及自重标准值 表2-1三、荷载计算1、永久荷载计算屋架自重标准值：为

8、了简化计算，天沟板以及相同构造的自重，取与一般屋面相同。屋盖钢支撑 0.05KN/m预应力混凝土屋面板(包括自重) 1.5KN/m220mm厚水泥砂浆找平层 0. 40 KN/m2 防水卷材 0. 40 KN/m2100mm厚的水泥蛭石保温层 50.1=0.5KN/m240mm厚细石混凝土找平层 250.04=1.0kN/m2 3.85kN/m2屋架自重重力荷载为69kN/榀（查标准图集可得），则作用于柱顶屋盖结构自重标准值为： G1=3.85610.5+91/2=288.05 kN柱 ： 轴 G2A=G2C=43.6=14.4 kN G3A=G3C=4.447.0=31.08 kN 轴 G2

9、B=63.6=21.6kN G3B=4.446.9=31.08kN 吊车梁以及轨道自重的标准值： G4=35.4+0.86=40.2kN各项永久荷载作用位置如图3-1所示：2、屋面可变荷载由建筑结构荷载规范GB50009-2012查的，屋面活荷载标准值为0.5 kN/m2，屋面雪荷载的标准值为0.35 kN/m2。由于后者小于前者，故仅按屋面活荷载计算。作用于柱顶的屋面活荷载标准值为：Q1=0.56*10.5=31.5kNQ1的作用位置与G1相同。如图3-1所示。3、吊车荷载对于起重量为15/3t的吊车，查课本混凝土结构设计附表4，并将吊车的起重量、最大轮压和最小轮压进行单位换算，可得：Q=2

10、00 kN Pmax=175 kN Pmin=43kN B=5.55m K=4.4m Q1=31.5 kN依据B与K,可得吊车梁支座的影响线中各轮压对点的竖向的坐标值，如图3-2所示。据此可以求得吊车作用于柱上的吊车荷载。 (1)吊车竖向荷载(2)吊车水平荷载作用于每个轮子上的吊车横向水平制动力计算如下同时作用吊车两端每个排架柱上的吊车横向水平荷载标准值计算如下：4、风荷载计算风荷载标准值计算如下，其中衡阳地区基本风压为w0=0.4KN/mm2, z=1.0。按照B类地面粗糙度，依据厂房各部分标高，由课本混凝土结构设计附表3-1查得风压高度变化系数z为： 柱顶（标高10.6m） z=1.015

11、6檐口（标高12.25m）z=1.08屋顶（标高13.7m） z=1.1风荷载体形系数如图3-3所示。由此可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值计算如下：作用于排架上风荷载标准值为：左吹风时：右风时：Fw=6.12kN风荷载作用如图3-4所示：四、内力分析等高排架采用剪力分配法进行排架内力分析，由于该厂房的柱和柱的柱高、柱截面尺寸均相等，故这两柱的有关参数相同。1、柱剪力分配系数柱顶位移系数C0和柱的剪力分配系数i计算结果见表4-1柱剪力分配系数 表4-1 由上表可知A+B+C=1.02、单阶变截面柱顶剪力系数由课本混凝土结构设计141页表3-9中的公式可分别计算不同荷载作用下单阶变截面柱的柱顶

12、反力，计算结果见表4-2。 单阶变截面朱柱顶剪力系数 表4-2简图柱顶反力系数柱和 柱柱 2.037 1.56681.0821.29610.570.6540.329-内力正负号的规定：本例题中，排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定如图4-1所示，后面的各弯矩图和柱底剪力均未表正负号，弯矩图在受拉一侧，柱底剪力按照实际方向标出。3、排架内力分析 永久荷载作用下排架内力分析永久荷载作用下排架的计算简图如图4-2（a）所示，图中重力荷载以及力矩M由图3-1确定。计算结果如4-2图（b）（c）所示 屋面可变荷载作用下排架内力分析AB跨屋面活荷载：排架计算简图如图4-3（a）所示，屋架传至柱顶的集中荷载

13、Q1=31.5kN，它在柱顶以及变阶处引起的力矩分别为依据表4-2的公式计算柱顶反力系数，以及相应的公式求得柱顶不动铰支座反力将R反向作用于排架柱顶，用剪力分配求出相应的柱顶剪力，并且与柱顶不定铰支座反力叠加，得到柱顶剪力如下：排架各柱的弯矩图、轴力图和柱底剪力图4-3（b）（c）所示图4-3BC跨作用屋面活荷载由于结构对称BC跨作用活荷载与AB跨相同，故只需将4-3图中的内力图的位置以及方向调整一下即可，如图4-4所示。 吊车荷载作用下排架内力分析Dmax作用于A柱：计算简图如4-5（a）所示。其中吊车竖向荷载Dmax、Dmin在牛腿顶面处引起的力矩分别为依据表4-2的公式计算柱顶反力系数，

14、以及相应的公式求得柱顶不动铰支座反力将R反向作用于排架柱顶，用剪力分配求出相应的柱顶剪力，并且与柱顶不定铰支座反力叠加，得到柱顶剪力如下排架各柱的弯矩图、轴力图和柱底剪力图4-5（b）（c）所示Dmax作用于B柱左：计算简图如4-6（a）所示。其中吊车竖向荷载Dmax、Dmin在牛腿顶面处引起的力矩分别为依据表4-2的公式计算柱顶反力系数，以及相应的公式求得柱顶不动铰支座反力将R反向作用于排架柱顶，用剪力分配求出相应的柱顶剪力，并且与柱顶不定铰支座反力叠加，得到柱顶剪力如下排架各柱的弯矩图、轴力图和柱底剪力图4-6（b）（c）所示 Dmax作用于B柱右：根据结构对称性以及吊车起重量相同的条件，

15、其内力计算与“Dmax作用于B柱作”的情况相同，只需将A、C柱内力对换并且改变全部的弯矩以及剪力的符号，如图4-7所示：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4-9所示。由厂房剖面图可得，表4-2中的a值为,则柱顶不动铰支座的反力RA、RB分别为：各柱顶的剪力分别为：排架各柱的弯矩图以及柱底剪力图如4-9（b）所示。当Tmax方向相反时，弯矩图和剪力图只改变符号，数值不变。Tmax作用于BC跨柱：由于结构对称以及吊车起重量相等，故排架内力计算与“Tmax作用于AB跨”的情况相同，仅需将A柱与C柱的内力对换，如图4-10所示。当Tmax方向相反时，弯矩图和剪力图

16、只改变符号，数值不变。 风荷载作用下排架内力分析吹左风时：计算简图如图4-11(a)所示。柱顶不动铰支座RA、RC及反力R分别为各柱顶剪力分别为排架内力图如4-11（b）所示吹右风时：计算简图如4-12（a）所示，将图4-11中A、C柱内力对换，并且改变内力符号，如图4-12（b）所示。五、内力组合1、控制截面的选择由于控制截面对于配筋起控制作用，对于上柱由于其底部-截面（牛腿顶面以上）的弯矩和轴力都比其他截面大取-作为上柱控制截面。对于下柱，在吊车荷载作用下，牛腿顶截面的弯矩比最大。在风荷载和吊车水平荷载的作用下，柱底截面的弯矩最大，因此，牛腿顶截面（-截面）和柱底截面（-截面）这两个截面作

17、为下柱的控制截面。同时柱下基础的截面也要考虑（-截面）的内力值。2、荷载效应组合以及最不利内力的组合建筑结构荷载规范规定：荷载基本组合的效应设计值Sd，应该从下列荷载组合值中取用最不利的效应设计值确定：本课程设计中，仅考虑由可变荷载控制的效应设计值，应该按照以下式子计算：最不利组合：在每种荷载的组合中，对于矩形和型截面的柱均应该考虑一下四种组合，即：1 +Mmax以及相应的N、V；2 -Mmax以及相应的N、V;3 Nmax以及相应的M、V;4 Nmin以及相应的M、V; 在本设计中不考虑抗震设防，对于柱截面一般不考虑受剪承载力的计算。故除了下柱底截面-外，不考虑其他截面给出的内力组合的剪力设

18、计值。 对于柱进行裂缝宽度的验算和地基承载力验算时，需分别考虑荷载准永久组合和标准组合的效应设计值。由可变荷载控制的最不利组合如下表5-1所示：六 、柱截面设计1、A柱截面设计：选用材料C30,fc=14.3N/mm2，ftk=2.01N/mm2；钢筋采用HRB400级钢筋，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对于上柱截面的有效高度为h0=400-35=355mm，则大偏心受压和小偏心受压界限破坏时所对应的轴向压力为：当NNb=且弯矩比较大时，为大偏心受压：由表5-1 可得上柱共有4组最不利组合。用ei=0.3h判别，4组内力均为大偏心受压，依照原则“弯矩相差不大

19、时，轴力越小越不利。轴力相差不大时，弯矩越大越不利得原则”确定上柱的最不内力组合为对于下柱截面的有效高度为h0=800-45=755mm，则大偏心受压和小偏心受压接线破坏时所对应的轴向压力为当NNb=且弯矩比较大时，为大偏心受压：由表5-1可得上柱共有8组最不利组合。用ei=0.3h判别，5组为大偏心受压，3组内力均为小偏心受压，且均满足NNb=故小偏心受压均为构造配筋。对于5组大偏心内力组合，依照原则“弯矩相差不大时，轴力越小越不利。轴力相差不大时，弯矩越大越不利得原则”确定上柱的最不内力组合为（2）上柱配筋计算由以上分析结果可得上柱的最不利内力为：由课本混凝土结构设计表3-12查得，厂房上

20、柱的计算高度为：2HU=7.2m 由于h/30=13.33mm，取附加偏心距ea=20mm，则ei=e0+ea=269mm 取x=2as进行计算：选取配筋为4C14 。查课本混凝土结构设计表3-12可得垂直于排架上柱的计算长度l0=1.253.6=4.5mm。由此可得l0/b=4.875/400=11.25，=0.95 （3）下柱的配筋计算 由分析结果，选取最不利内力下柱的计算高度取l0=Hl=7.0m；h0=800-45=755mm截面尺寸;取附加偏心距； 取：选用截面5C12验证垂直于弯矩作用面的受压承载力，由截面的几何特性可得Iy=143.8108mm4；A=1775102mm2；ix=

21、284.64；即l0/ix=0.86900/98.61=55.98，=0.717；（4）柱的抗裂缝验算由混凝土结构设计规范GB50010-2010,7.1.2注3可得：对于e0/h00.55的偏心受压构件可以不验算裂缝宽度。且按荷载准永久组合计算时，该厂房A柱的效应设计值较小，不起控制作用，因而不对其进行裂缝控制验算。（5）柱的箍筋配置对于非地震区的单层厂房柱，其箍筋的数量一般由构造要求控制。根据构造要求，上下柱箍筋均选用A8200。（6）牛腿的设计根据吊车梁支撑位置，截面尺寸以及构造要求，初步拟定牛腿的尺寸，如图5-1。查标准图集（04G323-2钢筋混凝土吊车梁A1-A5），其中吊车梁的宽

22、度为300mm，其中牛腿截面宽度b=350mm，c=200，满足牛腿的构造要求。牛腿的截面高度h=500mm，h1=400mm，h0=455mm。牛腿截面高度的验算作用于牛腿顶面按荷载标准组合的竖向力为：牛腿顶面无水平荷载，即Fhk=0；对于支撑吊车梁的牛腿，裂缝控制系数=0.65；ftk=2.01kN/mm2；a=-100+20=-80Fvk牛腿配筋计算由于a=-100+20=-800；则a的值取0。因而该牛腿可按照构造要求配筋。根据构造要求，AS=minbh=0.002350500=350mm，实际选用4C12（As=452mm2）。水平箍筋选用A8100。（7）柱的吊装验算采用翻身起吊，

23、吊点设在牛腿的下部混凝土达到设计强度之后起吊。查表3-13可得：柱插入杯口的深度为取h1=750mm。则吊装时柱的总长度为：3.9+7.0+0.75=11.35m。计算简图如图5-2荷载计算柱的吊装荷载为柱自重重力荷载，且应该考虑动力系数=1.5内力计算：在上述各种荷载作用下，弯矩作用入下：对B点取矩，可得：由以上可以求得，下柱的最大弯矩：承载力和裂缝宽度的验算已知上柱得配筋为4C14，则下柱的受弯承载里的验算按照下式计算： 裂缝的宽度验算如下：已知下柱得配筋为5C12，则下柱的受弯承载里的验算按照下式计算： 裂缝的宽度验算如下：由以上由以上计算可得A柱的上下柱均满足裂缝宽度的验算。2、B柱截

24、面设计选用材料C30,fc=14.3N/mm2，ftk=2.01N/mm2；钢筋采用HRB400级钢筋，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对于上柱截面的有效高度为h0=600-45=555mm，则大偏心受压和小偏心受压接线破坏时所对应的轴向压力为：当NNb=且弯矩比较大时，为大偏心受压：由表 可得上柱共有4组最不利组合。用ei=0.3h判别，4组内力均为大偏心受压，依照原则“弯矩相差不大时，轴力越小越不利。轴力相差不大时，弯矩越大越不利得原则”确定上柱的最不内力组合为对于下柱截面的有效高度为h0=800-45=755mm，则大偏心受压和小偏心受压接线破坏时所对应

25、的轴向压力为：当NNb=且弯矩比较大时，为大偏心受压：由表5-1可得下柱共有8组最不利组合。用ei=0.3h判别， 5组为大偏心受压，3组内力均为小偏心受压，且均满足NNb=故小偏心受压均为构造配筋。对于5组大偏心内力组合，依照原则“弯矩相差不大时，轴力越小越不利。轴力相差不大时，弯矩越大越不利得原则”确定上柱的最不内力组合为（2）上柱配筋计算由以上分析结果可得上柱的最不利内力为由课本表3-12查得，厂房上柱的计算高度为2HU=7.2m 由于h/30=13.33mm，取附加偏心距ea=20mm，则ei=e0+ea=237.68mm由于，则按照构造配筋选取4C14（=615mm2）。查混凝土结构

26、设计课本表3-12可得垂直于排架上柱的计算长度l0=1.253.6=4.5mm。由此可得l0/b=4.875/400=11.25，=0.96125 （3）下柱的配筋计算 由分析结果，选取最不利内力下柱的计算高度取l0=Hl=7.0m；h0=800-45=755mm截面尺寸;取附加偏心距；且故为小偏心构件，受压区在受压翼缘外考虑下柱的受力较大，故选用截面4C18验证垂直于弯矩作用面的受压承载力，由截面的几何特性可得Iy=17.26108mm4；A=1775102mm2；ix=98.61；即l0/ix=0.86900/98.61=55.98，=0.717；（4）柱的抗裂缝验算查混凝土结构设计规范G

27、B50010-210,第七章 7.1.2注3，对于e0/h00.55的偏心受压构件可以不做抗裂宽度的验算。（5）柱的箍筋配置非地震区的单层厂房柱，其箍筋的数量一般有构造要求控制。根据构造要求，上下柱箍筋均选用A8200。（6）牛腿的设计根据吊车梁支撑位置，截面尺寸以及构造要求，初步拟定牛腿的尺寸。如图5-3。其中牛腿截面宽度b=500mm，牛腿的截面高度h=700mm，h0=600mm。牛腿截面高度的验算作用于牛腿顶面按荷载标准组合的竖向力为：牛腿顶面无水平荷载，即Fhk=0；对于支撑吊车梁的牛腿，裂缝控制系数=0.65；ftk=2.01kN/mm2；a=150+20=170Fvk牛腿配筋计算

28、，取4C16，AS=804mm2水平箍筋选用A8100。（7）柱的吊装验算采用翻身起吊，吊点设在牛腿的下部混凝土达到设计强度之后起吊。查表3-13可得：柱插入杯口的深度为取h1=750mm。则吊装时柱的总长度为：3.6+7.0+0.75=11.35m。计算简图如5-4:荷载计算柱的吊装荷载为柱自重重力荷载，且应该考虑动力系数=1.5内力计算：在上述各种荷载作用下，弯矩作用如下：对B点取矩，可得：由以上可以求得，下柱的最大弯矩：承载力和裂缝宽度的验算已知上柱得配筋为4C14，则下柱的受弯承载里的验算按照下式计算裂缝的宽度验算如下：已知下柱得配筋为4C18，则下柱的受弯承载里的验算按照下式计算 裂

29、缝的宽度验算如下：由以上由以上计算可得B柱的上下柱均满足裂缝宽度的验算。柱的施工图如图5-6、5-7所示。七、基础设计1、A柱基础设计基础设计依据建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）规定，对6m柱距单层排架结构多跨厂房，当地基承载力特征值为160N/mm2Fak210N/mm2、厂房的跨度小于30m、吊车的额定起重量不超过30t，以及设计等级为丙级时，设计时可不做地基变形验算。（1）材料：混凝土C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27 N/mm2： 钢 筋 HRB335，fy=300 N/mm2；基础垫层采用C10混凝土。（2）最不利内力的选取 依据建筑地基基础设计规范（G

30、B50007-2011）的规定，基础的地基承载能力的验算取用荷载标准组合的效应设计值，基础的受冲切承载力的验算和地板配筋的计算采用荷载校用的基本组合的效应设计值。由于维护墙自重重力荷载的大小、方向的作用位置均不变，故基础最不利内力主要取决于柱底（-截面的最不利内力），应该选取轴力为最大的最不利内力组合以及正负弯矩为最大的最不利内力组合。结合表5-1可得柱底截面的最不利内力组合如表7-1：（3）维护墙自重重力荷载计算如图7-1所示，每个基础承受的维护墙的总宽度为6m，总高度为10.8m，墙体为240mm厚烧结普通黏土砖砌筑，自重为5.24kN/mm2。查建筑结构荷载规范（GB50009-2012

31、）附录A可得钢窗自重为0.45kN/mm2，每根基础梁自重为16.7kN，则每个基础承受的由基础传来的重力荷载标准值为基础梁自重 16.70 kN墙 体 自重 190.2414.656-（4.8+1.8）3.6=292.48 kN钢 窗 自重 0.453.6（4.8+1.8）=10.69 kNNWK=319.87 kN围墙对基础产生的偏心距为 ew=120+400=520mm（4）基础底面尺寸以及地基承载力验算基础高度和埋置深度的确定由构造要求可知，基础高度为h=h1+a1+50mm，其中h1为柱插入杯口的深度，由课本表格3-13可得，取h1=800mm；由表3-14可得，杯底的厚度取250m

32、m；故基础的高度为h=800+250+50=1100mm又因为基础顶面标高为-1.0m，室内外高差为150mm，可得基础的埋置深度为：d=1100+1000-150=1950mm基础底面尺寸的确定基础底面面积按地基承载力验算确定，并取用荷载标准组合的效应设计值， 由建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）可得d=1.0，b=0（粘性土），取基础底面以上土及基础平均重度m=20kN/mm3，则修正后地基承载力特征值fa按下式计算由按照轴心受压估算基础底面尺寸，取由此可得考虑偏心的影响将面积增加30%，取A=lb=2.43.6=9.0m2基础底面的弹性抵抗弯矩为地基承载力的验算基础自重和

33、土重为（基础以及其上的土重为z=20kN/mm3）由以上分析，选取三组最不利内力进行底面积的计算 Mk=189.55kN Mk=-139.67kN Mk=105.39kNNk= 559.04kN Nk= 416kN Nk= 696.26kNVk=31.87 kN Vk=-13.07 kN Vk=17.22 kN先按照第一组不利内力计算，基础底面相应于荷载标准组合的竖向压力值和力矩值分别为： 由式子可得：由pkfa ; pk.max1.2fa可得：满足要求。取第二组不利内力计算，计算过程如上。计算结果如下；满足要求取第三组不利内力计算，计算过程如上。计算结果如下；满足要求（5）基础受冲切承载力的

34、验算基础受冲切承载力验算时采用荷载基本组合的效应设计值，并且采用基地净反力。由表5-2可得，选取以下三组的最不利内力： Mk=261.32kN Mk=-180.94kN Mk=143.52kNNk=708.78kN Nk=465.52kN Nk= 900.84kNVk=42.06 kN Vk=-22.05 kN Vk=22.25 kN在按照第一组不利内力组合时，永久荷载分项系数G取1.2，不考虑基础自重及其上土重厚后，相应于荷载基本组合的地基净反力计算如下：按照第二组最不利内力计算时，由于此时荷载对承载力有利，故取永久荷载的分项系数G=1.0。不考虑基础自重以及其上土的自重后，相应于荷载基本组

35、合的基地净反力计算过程如上，计算结果如下：第三组最不利内力的计算同第一组，取永久荷载的分项系数G=1.2，不考虑基础自重以及其上的土重后相应于荷载基本组合的地基净反力的计算结果如下：基础的各细部尺寸如图7-2所示，其中基础顶面凸出柱边的宽度主要取决于杯壁的厚度t，由于柱子的截面高度为800mm，查课本表3-14可得t300mm，取t=325mm，则基础顶面凸出柱边的宽度为400mm。杯壁的高度取400mm，根据所确定的尺寸可知，变阶处的冲切破坏比较危险，故只需对变阶处进行受冲切验算，冲切破坏锥面如图7-2阴影部分所示。取at=bc+800mm=400+800=1200mm；取保护层的厚度为45

36、mm，则基础变阶处截面的高度为：h0=650-45=605mm；ab=b=2410mm；则可得am=（at+ab）/2=1800mm；Al=0.985mm2 故由以上验算可得受冲切承载力满足要求。（6）基础底板的配筋计算柱边以及变阶处基地净反力的计算由最不利内力组合表5-1中的内力设计值所产生的基底净反力的计算见表7-2。其中pJ. 为基础柱边或变阶处所对应的基底净反力，经分析在三组里选第二组和第三组，进行基础底板的配筋计算。 柱边以及变阶处弯矩计算基础的宽高比为1.542.5，由建筑地基基础设计规范规定，对于基于矩形基础，当基础的宽高比小于或者等于2.5时，底板的配筋可以按照以下式子计算配筋

37、。轴心荷载作用下：由于长边反向的钢筋一般位于短边方向钢筋的下方，假定b为长边方向，则沿长边方向的受力钢筋的截面面积可近似的按照以下式子计算：偏心荷载作用下：计算过程如下柱边截面的弯矩（第二组）变阶处截面的弯矩（第二组）变阶处截面的弯矩及柱边截面的弯矩计算过程如上计算结果如下； 配筋计算基础底板的受力钢筋采用HRB335（fy=300kN/mm2）则基础底板沿长边方向的受力钢筋的面积采用 计算将计算的钢筋面积换算为单位宽度的钢筋的面积，选用B10200。基础底面沿短边方向l的受力钢筋的截面面积按照式子 计算：将计算的钢筋面积换算为单位宽度的钢筋的面积，选用B10200。配筋图如图7-32、B柱基

38、础设计B柱基础设计要求同A柱。材料选用：混凝土C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27 N/mm2：钢 筋 HRB335，fy=300 N/mm2；基础垫层采用C10混凝土。（1） 最不利内力的选取如表7-3所示：（2）基础底面尺寸以及地基承载力的验算 基础高度和埋置深度的确定由构造要求可知，基础高度为h=h1+a1+50mm，其中h1为柱插入杯口的深度，由课本表格3-13可得，取h1=800mm；由表3-14可得，杯底的厚度取250mm；故基础的高度为h=800+250+50=1100mm又因为基础顶面标高为-1.0m，室内外高差为150mm，可得基础的埋置深度为d=1100+150

39、0-150=1950mm基础底面尺寸的确定由A柱的计算可知，修正后的地基承载力特征值为185kN/mm2，先按轴心受压估算基础底面尺寸：由此可得考虑偏心的影响将面积增加30%，取A=lb=3.04.1=12.3m2基础底面的弹性抵抗弯矩为地基承载力的验算基础自重和土重为（基础以及其上回填土的自重取m=20kN/mm3）由以上分析，选取二组最不利内力进行底面积的计算 Mk=109.45kN Mk=173.94kN Nk= 1366.74kN Nk= 1108.52kN Vk=19.04 kN Vk=29.61kN先按照第一组不利内力计算，基础底面相应于荷载标准组合的竖向压力值和力矩值分别为 由式

40、子可得由pkfa ; pk.max1.2fa可得：满足要求取第二组不利内力计算，计算过程如上；计算结果得； 由式子可得由pkfa ; pk.max1.2fa可得：满足要求（3）基础受冲切承载的验算基础受冲切承载力计算时采用荷载基本组合的效应设计值，并采用基地净反力，按表 中选取的两组不利内力计算： Mk=153.23kN Mk=243.52kN Nk= 1773.34kN Nk=1411.82kN Vk=26.65 kN Vk=41.45 kN 基底净反力的计算（第一组）基地净反力的计算（第二组）基础的细部尺寸如图7-4所示其中基础顶面凸出柱边的宽度主要取决于杯壁的厚度t，由于柱子的截面高度为

41、800mm，查课本表3-14可得t300mm，取t=325mm，则基础顶面凸出柱边的宽度为400mm。杯壁的高度取450mm，根据所确定的尺寸可知，变阶处的冲切破坏比较危险，故只需对变阶处进行受冲切验算，冲切破坏锥面如图7-4阴影部分所示。取at=bc+800mm=400+800=1200mm；取保护层的厚度为45mm，则基础变阶处截面的高度为：h0=650-45=605mm；ab=b=2410mm；则可得am=（at+ab）/2=1805mm；Al=1.85mm2故由以上验算可得受冲切承载力满足要求。（4）基础底板的配筋基础柱边以及变阶处基底净反力的计算，如表7-4所示柱边以及变阶处弯矩计算

42、基础的宽高比为1.54M2=82.89kN.m故承载力的验算满足要求。5、基础设计（1）荷载计算： 墙 体 自重 4.5613.66-（4.8+1.8）3.6=263.75kN钢 窗 自重 0.453.6（4.8+1.8）=10.690 kN Gwk= 274.44 kNGw=1.2Gwk=1.2274.44=329.33 kNNk=274.44+120.48/1.2=334.68 kN；MK= Gwke+=274.440.52+69.32/1.4=192.22kN.mM= Gwke+M吸=329.330.52+69.32=240.57 kN.m（2）基础尺寸以及埋深基础高度以及埋置深度的确定

43、基础的细部尺寸如图8-3所示其中基础顶面凸出柱边的宽度主要取决于杯壁的厚度t，由于柱子的截面高度为800mm，查课本表3-14可得t300mm，取t=325mm，则基础顶面凸出柱边的宽度为400mm。杯壁的高度取500mm。基础底面尺寸由B柱的计算可知，修正后的地基承载力特征值为185kN/mm2，先按轴心受压估算基础底面尺寸：由此可得考虑偏心的影响将面积增加A=lb=1.82.6=4.68m2基础底面的弹性抵抗弯矩为（3）基底压力以及地基承载力的验算 由基础的底面尺寸分析可知，柱边以及变阶处均无须进行抗冲切验算。（4）配筋计算由以上A柱基础以及B柱基础的分析可知，计算配筋时采用荷载基本组合的

44、效应设计值。基地净反力的计算如下：N=120.48+329.33=449.81kNM=240.57+23.4361.1-329.330.52=95.098kN.m柱边净反力：110.53kN/mm2变阶处净反力：124.94 kN/mm2柱边处内力计算 配筋计算长边：短边：（5）基础底板的配筋计算长边方向与短边方向均按照构造要求配置选用B10200。由于长边方向为2.6m大于2.5，依据建筑地基基础规范。沿长边方向的钢筋取0.9b。并且交错布置。基础配筋图如8-4。78 附表5-1 A柱荷载组合的效应设计值截面内力组合基本组合：标准组合：+Mmax及相应N，V-Mmax及相应N，VNmax及相应M，VNmin及相应M，V- M1.2+1.40.