单层工业厂房结构方案课程方案

1、单层工业厂房结构设计TOCo1-5hz一、设计条件2二、计算简图的确定4三、荷载计算6四、内力计算9五、最不利荷载组合18六、柱截面设计24七、牛腿设计28八、柱的吊装验算31九、基础设计34、设计条件11工程概况某厂装配车间为一单跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为66米，柱顶标高为12.4米，轨顶标高为10.0米，厂房设有天窗，采用两台520t中级工作制吊车。屋面防水层采用聚氨酯防水胶，维护墙采用240mm厚双面粉刷砖墙，钢门窗，混凝土地面，室内外高差为150mm，建筑剖面图详见图1.1.2结构设计资料自然条件：基本风压值为0.55KN/m2地质条件：天然地面下1.2米处为老土层，修正后

2、的地基承载力为12KN届，地下水位在地面下2.5米。1.3吊车使用情况车间设有两台200/50KN中级工作制吊车，轨顶标高为10.0米，吊车的主要参数如下表：起重Q(KN)吊车宽度B(m)轮距K(m)吊车总重G(KN)小车重gk(KN)最大轮压Pmax(KN)最小轮压Pmin(KN)200/505.604.4022577.220260注：卩皿山=(GQ)/2-Pmax1.4厂房标准构件选用情况屋面板采用1.5X6m预应力钢筋混凝土屋面板，板自重(包括嵌缝在内)标准值为1.4kN/m2。天沟板天沟板自重标准值为17.4KN/ft(包括积水重)。天窗架门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的

3、自重荷载标准值为36KN。屋架采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN/榀。屋架支撑屋架支撑的自重标准值为0.05kN/m2吊车梁吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为1200mm，自重标准值为44.2kN/根。轨道及零件重标准值为1kN/m，轨道及垫层咼度为200mm。连续梁及过梁均为矩形截面，尺寸详见图集。基础梁基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm，下底面宽200mm，高度500mm。1.5材料选用柱混凝土：采用C20C3Q钢筋：采用HRB335级钢。基础混凝土：采用C20;钢筋：采用HRB335级钢。屋面做法大型屋面板上抹20厚1：3水泥砂浆找平层

4、，在找平层上做2.5mm厚聚氨酯防水层。1.6屋面或则在标准值的取值2q=0.4kN/m1.7相关建筑材料的基本数据钢筋混凝土容重325kN/m水泥砂浆容重2(kN/rm石灰水泥混合砂浆容重19kN/rm240厚双面粉刷机制砖墙重5.3N/rm钢门窗自重0.40kN/m2聚氨酯防水层自重20.30kN/m找平层自重0.40kN/m2图1.1建筑剖面图二、计算简图的确定2.1计算上柱高及柱全高根据任务书的建筑剖面图：上柱高Hu=柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高=12.4-10+1.2+0.2=3.8m全柱高日=柱顶标高一基顶标高=12.4-(-0.5)=12.9m下柱高汕=出巴=12.

5、9-3.8=9.1口入=Hu/H=3.8/12.9=0.29522初步确定柱截面尺寸根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表2.10表2.1柱截面尺寸及相应的计算参数、计算参柱号截面尺寸/mm面积/2/mm惯性矩/4/mm自重/(kN/m)A,C上柱矩4004001.6如0521.3S084.0下柱I400汉900X00501.875如05195.38如084.69B上柱矩4006002.4如0572X086.0下柱140000000005051.975。08256.34004.94验算初步确定的截面尺寸对下柱截面宽度Hl9100=400mm=b（可以）2222H91

6、00对于下柱截面高度，有吊车时一1=758mm：h=900mm（可以）121210,无吊车时774mm：h=900mm（可以）2525排架计算单元和计算简图如下图所示。4四oJ?厂寸L900A.Cfe600矽2口G尸气_1丄I1000I图2.1计算单元和计算简图三、荷载计算3.1恒载屋盖结构自重20m厚1:3水泥砂浆找平层0.4N/吊预应力混凝土屋面板（包括灌缝）1.4N/m屋盖支撑20.05kN/m2.5mm厚聚氨酯防水层0.30kN/m22.151.2=2.58kN/m2天沟板1.2X17.4=20.88kN天窗1.2X36=43.2kN屋架自重1.2X106=127.2kNG1=2.58

7、X6X12+20.88+43.2+127.2X0.5=313.44kNe-hU-1540-1550mm柱自重A、C柱上柱G4A=G4C=1.2X4X3.8=18.24kN下柱G5a=G5C=1.2X4.69X9.1=51.21kNe4A二250mmes=0B柱上柱G4b=1.2X6X3.8=27.36kN下柱G5b=1.2X4.94X9.1=53.94kNe5=0e4B=0mm吊车梁及轨道自重G3=1.2X(44.2kN+6mX1kN/m)=60.24kNesA=300mme3B=750mm各项恒荷载作用位置如图3.1所示。n比:-汕90D图3.1荷载作用位置图（单位:kN）3.2屋面活荷载标

8、准值由荷载规范可知，不上人屋面均不活荷载为0.4KN/m2，不大于基本雪压，屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为612=40.32kNQ的作用位置与G作用位置相同，如图3.1所示3.3风荷载某地区的基本风压w=0.55kN/m2，对qq按柱顶标高12.4m考虑，查规范得呎=1.067，对Fw按天窗檐口标高14.3考虑，查规范得=1.12。屋顶标高15.99m考虑，查规范得-1.255。天窗标高19.86m考虑，查规范得Jz=1.247。风载体型系数Js的分布如图下图3.2风荷载体型系数及排架计算简图则作用于排架计算简图(图3.2)上的风荷载设计值为：qik工怙WoB=1.40.81.0670.55

9、6=3.94kN/m()q2k二qJw0B=1.46=1.97kN/m()FwQ(片s+2s)fhz+(鳥尹叫ShP2Wz0P=1.牛(0.8+0.4产的(+1(5-.09.92-+104.43)m2+(0.6+0.5+0.6+0.2)1.249汉0(109.5856K-N5m99pmCm1.=55.97KN3.4吊车荷载表3.1吊车参数根据B与K及支座反力影响线，可求得吊车吨位（t）吊车总重（kN）小车重（kN）吊车宽度B（mm）轮距K（mm）Pmaxk(kN)Pmink(kN)20/522577.25600440020260&DDDHD图3.3吊车荷载作用下支座反力影响线吊车竖向荷载由公式

10、求得吊车竖向荷载设计值为：Dmax,k=QPmax(yiy2y3y4)=1.4X202X(1+0.267+0.8+0.067=603.5KNDmin二字Dmax=篡603.5=179.3KNTOCo1-5hzPmax202e3=750800*2=350mm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为：1T(Qg)0.1(200kN77.2kN)=6.93kN44作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：Tmax二qT、y.=二20.7KN其作用点到柱顶的距离y=Hu-he=3.8-1.2二2.6m,y/Hu二二0.6843.8四、内力计算4.1恒载作用下排架内力分析该厂房为两跨等高

11、排架，可用剪力分配法进行排架内力分析其中柱的剪力分配系数.计算，见表4.1o柱别n=1u/l|K=Hu/HCo=3/1f3(1.n1)6=H3/C0EIl1dn_JiZ16iA、C柱n=0.109,九=0.295丄H3Co=2.48,6=2.0610E=0.286B柱n=0.281,丸=0.295_11H3Co=2.815,6H.38X10-11H=0.428表4.1柱剪力分配系数在G1作用下:Gr=Gt=313.44KNG=G3G4a=78.48KNG3=G5A二53.18KNG4二2Gt=652.32KNG5=G4B2G3=147.84KNG6=G5B=53.94KNM1=G1=313.4

12、40.05=15.672kNmM2=(GtG4A)e4A-G3e3=(313.4418.24)0.25-60.240.3=64.848kNm对A、C柱,已知n=0.109,=0.295由规范公式:31-农-1)n2i3-1)nc31-九2C3：213(丄-1)n21o1-0.2952(1-)3x.109=212223110.2953(1)0.1091-0.2952=-1.132231210.2953(1)0.109因此，在M2共同作用（即在G1作用下）柱顶不动铰支承的反力RaTR29牛C2晋.27kNRC-8.27kN图4.1恒载作用下排架内力图4.2在屋面活荷载作用下排架内力分析M1AHM1

13、AHCi.M2A、h312.9二1.26kN421AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如图2.1a所示，其中Q=40.32KN,它在柱顶及变阶处引引起对A柱，C,=2.122，C3=1.132的力矩为：M1A=2.016kNM2A=10.08kN*mM1b=6.045kN对B柱，C1=1.721M6.。451.721“806kNH12.9则排架柱顶不动铰支座总反力为:R=RaRb=1.260.806=2.066kN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，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即VA二RaaR=1.26-0.2862.066=0.669kNVb二Rb

14、-BR=0.806-0.4282.066=-0.078kNVc二-c二-0.590kN图4.2AB跨作用屋面活荷载时排架内力图BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用的荷载相同，故只需将图4.2中个内力图的位置及方向调整一下即可，如图4.3所示。图4.3BC跨作用屋面活荷载时排架内力图4.3吊车荷载作用下排架内力分析max作用在A柱A柱：Mmax,k=Dmax,ke3=603.50.3=181.05kNm对A柱C3=1.132Ra二-叫C3H181.5KN.m12.9mB柱：Mmin,k=Dmin,ke3=179.3X0.75=134.48kNm3-1.285对B柱C3:2311

15、(1)n12.n912.n9134.KN片.2513k4(0*)R=Ra+RB=15.89KN+13.40KN=-2.49KN(j)排架各柱顶剪力分别为：VA二RA-aR=15.89KN一15.18KN()Vb=Rb-bR=14.47KN(一)VC=cR=0.2862.49KN=0.71KN()排架各柱的弯矩图，轴力图和柱底剪力值如图4.4所示。图4.4Dmax作用A柱时排架内力图Dmax作用在B柱左Ma=DminQMa=DminQMb=DmaxQ柱顶不动铰支座反力Ra,Rb及总反力R分别为:厂M人小Ra-C3HRb=些。3H1.132=-4.72KN()12.9m452.63KN.m亦=45

16、.09KN()12.9mR二Ra二40.37KN(一)各柱顶剪力分别为：Va二Ra-aR二二-16.27KN()Vb=Rb-bR=45.09KN-0.42940.37KN=27.77KN()VC=-0.28640.37KN=-11.55KN()排架各柱的弯矩图，轴力图及柱底剪力值如图4.5所示图4.5Dmax作用B柱左时排架内力图max作用在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4.6所示。图4.6Dma作用B柱右时排架内力图Dmax作用于C柱同理，将作用于A柱情况的A,C柱内力对换，并注意改变符

17、号，可求得各柱的内力，如图4.7所示。max作用在AB跨柱对A柱n=0.109坨=0.287a=()/3.8=0.632对A柱C5=0.629，贝URa=TmaxC5二二-13.02kN对B柱C5=0.69，则rb=_TmaxC5=-=-14.3kN排架柱顶总反力R为：R=Ra+Rb=-13.02-14.3=-27.32kN各柱顶剪力为：VA二RA-AR-Vb=Rb-bR=14.3=-2.55kNVC=-CR二二7.79kNTmax作用在AB跨的M图、N图如图4.8所示。图4.8TmaX乍用于AB跨时排架内力图Tmax作用在BC跨由于结构对称及吊车吨位相等，故排架内力计算与Tmax作用AB跨情

18、况相同,仅需将A柱与C柱的内力对换，如图4.9所示。图4.9Tmax作用于BC跨时排架内力图4.4风荷载作用下排架内力分析左吹风时对A、C柱n=0.109,二0.287Cii31I81)10.2874(11).109=0.329810.2873(11)0.109RA-q1HC1-16.72KNRc二-q2HC1二-8.36KNR二RaRbFw=16.72-8.36-55.98一81.06kN各柱顶剪力分别为：VA二Ra-AR二二6.46kNVC=RC-CR=-8.360.28681.06=14.82kNVB-BR一-34.69kN风从左向右吹风荷载作用下的M、N图如图图4.10左吹风时排架内力

19、图图4.10左吹风时排架内力图右吹风时计算简图如4.11a所示。将图4.10b所示A,C柱内力图对换且改变内力符号后可得，如图4.11b所示。五、最不利荷载组合内力组合按式（）式（）进行。除Nmax及相应的M和N项外，其他三项均按式（）和式（）求得最不利内力值；对于Nmax及相应的M和N项，II-11和III-III截面均按（1.2SGk1.4务）求得最不利内力值，而I-I截面则是按式（）即（1.35SGkSQk）求得最不利内力。对柱进行裂缝宽度验算时，内力采用标准值。表5.1A柱内力设计值汇总表注：M单位(kNm),N单位kN,V单位kN柱号及正向内力何载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载|吊车水

20、平荷载风荷载AB跨BC跨Dnax在A柱Dnax在B柱左Dnax在B柱右Dnax在C柱Tmax在AB跨Tmax在BC跨左风右风序号tI-1M15.860.5262.242-57.49-61.643.74-2.669.1129.652.99-70.26N331.6840.3200000000011-11M-49.17-12.12.74123.56-7.8243.74-2.669.1129.652.99-70.26N391.9250.40603.5179.26000000III-IIIM25.91-4.89.29-14.13-153.33148.5-9.03149.88100.49246.45-35

21、4.39N443.1350.40603.5179.26000000V8.270.80.72-15.18-16.2711.55-0.7115.477.7944.5740.2表5.2A柱内力组合表注：M单位（kNm）,N单位kN,V单位kN截面+Mmax及相应的N,V-Mmax及相应的N,VNmax及相应的M,VNmin及相应的M,VMk,Nk备注1-1M+0.9+0.9（+）+125.7+0.90.8（+）+0.9+0-117.8+0.9+0.954.04+0.9+0.9（+片125.2491.33N377.04331.68377.04331.68276.411-11M+0.9+0.8（+）+0

22、.9+145.42+0.9+0.8（+）+0.9+-154.8+0.9X62.03+0.90.9（+）+0-138.53N826.44566.35935.07391.92III-IIIM+0.9+0.8x（+）+0.9+474.21+0.9+0.8（+）+0.9+0-537.1+0.9X13.19+0.9+0.9（+片457.74N877.65617.56986.28443.13V58.95-53.39-5.3964.7Mk341.81-380.5612.51330.04Nk679.6493.87757.24369.28Vk43.09-36.12-2.8747.2表5.3B柱内力设计值汇总表柱

23、号及正向内力何载类别恒载屋面活载吊车竖向何载吊车水平何载风荷载作用在AB跨作用在BC跨Dmax作用在A柱Dmax作用B柱Dmax作用在B柱右Dmax作用在c柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号yh1-丨M0-7.867.8654.87105.34-105.34-54.8719.2919.29132.54-132.54N654.2450.450.400000000ii-iiM0-7.867.86-79.58-347.29347.279.5819.2919.29132.54-132.54N774.7250.450.4179.26603.5603.5179.260000HI-HIM

24、0-8.468.4651.83-95.0495.04-51.83土184.46土184.46449.95-449.95N828.6650.450.4179.26603.5603.5179.260000V0-0.0730.07314.4427.72-27.72-14.4418.1518.1534.88-34.88注：M单位（kNm）,N单位kN,V单位kN。表5.4B柱内力组合表注：M单位(kNm),N单位kN,V单位kN截面+Mmax及相应的N,V-Mmax及相应的N,VNmax及相应的M,VNmin及相应的M,VMk,Nk备注1-1M+0.9+0.9（+）+227.31+0.9+0.9（+）

25、+-227.31+0.7+0.9（+）+171.29+0.90.9（+）+210.04N699.6699.6724.8654.2411-11M+0.9+0.9（+）+423.29+0.9+0.9（+）+-423.29+0.8X（+）0+0.90.9+134.91N1308.921308.921740.32774.72III-III4M+0.9+0.8X（+）+0.9+667.73+0.9+0.8（+）+0.9+-667.73+0.8X（+）0+0.9（0.9+）554.37N1437.611437.611794.26828.66V36.6-36.6046.09Mk476.95-476.9503

26、95.97Nk1125.511125.511380.26690.55Vk26.14-26.14032.92六、柱截面设计6.1A柱的截面设计柱在排架平面内的配筋计算表6.1柱在排架平面内的计算参数截面内力组eheJl0hJn1-1M125.24377.59360397.5917.64000.961.22N331.683-3M474.21540.32860570.3219.19001.051.12N877.65M-537.1869.7860899.719.19001.051.07N617.56注1.eo=M/N,e=e+ea,ea=20、h/30的较大者，考虑吊车荷载2.I。=2.0Hu(上柱)

27、，10=1.0已，不考虑吊车荷载时，l0=1.5H。3.二1-()22，对于单厂为有侧移结构1400e/h0h表6.2柱在排架平面内的配筋计算综上所述：下柱截面选用5Q22(1900mm2)截面内力组einex_bh0偏心情况2As=As(mm)计算实配1-1M125.24397.591.22645.158198大偏压1070.1322(1140)N331.683-3M474.21570.321.121048.8139.7473大偏压132022(1520)N877.65M-537.1899.71.071372.7108473大偏压1597.3522(1900)N617.56柱在排架平面外的承

28、载力验算上柱x虑吊车荷载时，按规范有7600b400由规范知即=0.78Nu=(fcAc2fyAs)=0.78(14.340040023001140)=2318.16kNNmax=331.68kN下柱Nmax=877.65,当考虑吊车荷载时，按规范有I=1|=19.53810mm52A=1.87510mmii19.538101.87510二322.804mml。_9100i一322.804l。_9100i一322.804=28,贝y=1.0Nu二(fcA2fy523001900)=3821.25kNNmax=877.65kN故承载力满足要求。裂缝宽度验算上柱As=1140mm2,下柱As=19

29、00mm2,Es=2.0105N/mm2;构件受力特征系数口“二2.1；混凝土保护层厚度c取25mm验算过程见表6.3。相应于控制上、下柱配筋的最不利内力组合的荷载效应标准组合为：表6.3柱的裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱内力标准值Mk(kNm)91.33341.81Nk(kN)276.4679.6e。=MjNk(mm)330.4503p-A5te0.5bh+(bfbhf0.0140.021ns=1+1卩0i4000qhAh丿1.11e=se0+h/2a(mm)523.44913f=hf(b；-bybh00.523z=.87-0.12(1-fh(mm)le丿/292.75704.7Nk(ez)2

30、、5,故应考虑偏心距增大系数0.5fc/mm2400mm600mm产=2.4531.0N699600N取产1.0.5=1.15-0.01=1.15-0.01”7600mmhI600mm丿=110232=1.0，取=1亠1400?hhe=1亠1400?Nmax=724.8kN满足弯矩作用平面外的承载力要求。622下柱的配筋计算取ho=1000-40=960mm，与上柱分析方法类似，选择下列两组不利内力：fM=667.73kN*mM=554.37kN*m亠N=1437.61kNN=828.66kN(1)按M=667.73kN*mN=1437.6kN计算下柱计算长度Io=1.0Hc=9.1m,附加偏

31、心距ea=1000/30=33mm(20mm)B=100mm,b=400mm,h=150mm70Eo=M/N=一二9.15故应考虑偏心距增大系数，取E2=1.01437.6尸=0.5fcA_0.5汉14.3汉1001000+2汉(400100)汉150_09451一卫19100212=1()=1.1081400便(1000)N1.4376001400色ho960nei=288mm故为大偏心受压Nx=Nx=bf二555.3mm1437600-1.014.3(400-100)1501.0 x14.3=400X1050=840mm按840mm2配筋，选用418(As=1017mm2)，水平箍筋选用8

32、100.八、柱的吊装验算8.1A柱的吊装验算&1.1柱的吊装参数采用翻身起吊。吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。柱插入杯口深度为杯口深度为=0.9x900mm=810mm取h|=850mm则柱吊装时总长度l3=9750*!6003800f:3_222q2q3q1-3610MM1为3.8+9.1+0.85=13.75%计算简图如图8.1所示25_2211图&1柱吊装计算简图内力计算柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即q1Gq1k=1.51.354.0kN/m=8.1kN/mq-Gq2k3)=20.25kN/mq3=Gq3k=9.50kN/m在上述荷载作用下，柱各控制截

33、面的弯矩为：12122M1q1Hl；8.1kN/m3.8M3=RAx-q3xm2=52.49kNm221丄2,122M28.1kN/m(3.8m0.6m)?(20.25kN/m-8.1kN/m)0.6m=73.63kNm1由.一Mb-RaI31q3l3M-0得：2M2173.63kNmRa=q3l3-9.50kN/329.75m令一3二Ra一q3X=0得x=RA/q3=38.76kN/9.5kN/m=4.08m则下柱dx,段最大弯矩M3为：122M3/m3.06m=79.09kNm2柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表8.1表&1柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱M(Mk)/(K

34、N.m)52.49(39.25)73.63(54.54)Mu=fyAs(h-as)/(KN.m)90.430.9X52.49=5560.9X73.63=47.2466.27%k=Mk/(0.87hAs)/(N/mm2)133.0448.89屮11065ftk0.26-0.480.2,取I.lU.65Resk0.2OdeqWnaac-S_(1.C+0.0T)/mmEste0.160.20.03./2m2x33?8B2iTkN8.08KN.m22121M212.2KN/m(3.8m1.05m)?(42.53KN/m-12.2KN/m)1.0522(30.4KN/m12.2KN/m)1.052m2=

35、153.5kNm21由”JMB=RaI3q33M2=0得：2Ra=打3一吐二6曲肿显7.卿N1KN.m=64.21KNTOCo1-5hz2l32M3二RaXq3X2令些=RA_q3x=0,得x二RaG二6272紬217轴邸则下柱段最大弯dx10矩M3为：M3=-1102.7331.13kNm2柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表8.2表8.2柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱M(Mk)/(KN.m)88.1(65.26)153.5(113.7)Mu=fyA(h-as)/(KN.m)1470.9X88.1=79.29346.70.9X153.5=138.2k=Mk/(0.87h0A

36、s)/(N/mm2)142.3108.4屮吓Sk-0.0480.2,取0.20.1730.2取0.2Wmax%屮Sk(1.9c+0.08；q)/mEs1tem0.070.2（满足要求）0.0370.2（满足要求）九、基础设计GB500072002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100kN/m2乞fak：130kN/m2，吊车起重量150200KN，厂房跨度丨乞24m，设计等级为丙级时，可不做地基变形验算。本设计满则上述要求，故不需做地基变形计算。基础混凝土强度等级采用C20,下设100mm厚C10的素混凝土垫层。9.1A柱基础设计作用与基础顶面上的荷载计

37、算作用于基础顶面上的荷载包括柱底（III-III截面）传给基础的M,N，V，以及外墙自重重力荷载。前者可由表5.2中的III-III截面选取，见表9.1，其中内力标准组合值用于地基承载力验算，基本组合值用于受冲切承载力验算和底板配筋计算，内力的正号规定见图9.1。表9.1基础设计的不利内力组别荷载效应基本组合何载效应标准组合M/(KN.m)N/KNV/KNM/(Khh)Nk/KNVk/KN第一组474.21877.6558.95314.81679.643.09第二组-537.1617.56-53.39-380.36493.87-36.12第三组13.19986.28-5.3912.51757.

38、24-2.872409004006000图9.1基础荷载示意图由图9.1可见，每个基础承受的外墙总宽度为6.0m,总高度为15.00m,墙体为240mm实心砖墙(5.3KN/m3)，钢门窗(0.4KN/m2)，基础梁重量为(300mm+200mm)X500mm/2=18.75KN/根。每个基础承受的由墙体传来的重力荷载为：240mm厚砖墙219KN/m0.24m6m15.00m-(5.1m1.8m)3.8m=297.13KN钢门窗0.KN/rm(5.m1m8)m3.8K9N94基础梁18.7K5JNWk二325.82KNNwk距基础形心的偏心距ew为:ew=(240mm900mm)/2=570

39、mmNw=1.2Nwk=1.2325.82KN=390.98KN基础尺寸及埋置深度按构造要求拟定高度hh=0印50mm柱的插入深度0=0.9入=0.9900mm=810mm800mm，取g=850mm，由杯底厚度a1应大于200mm，取a=250mm，贝Uh=850mm+250mm+50mm=1150mm。基础顶面标高为-0.500m,故基础埋置深度d为：d=h+0.5m=1.15m+0.7m=1.850m杯壁厚度t_300mm，取325mm，基础边缘高度a2取350mm，台阶高度取400mm。拟定基础底面尺寸2取A=bl=4m3.6m=14.4m计算基底压力及验算地基承载力Gk二mdA=32

40、kN/m1.85m俺伽8kKNW=lb2=1汰6n6m42mm169r6m36基底压力按式()计算，结果见表9.2;按式()验算地基承载力，其中1.2fa=12X180kN/mi=216kN/mi,验算结果见表9.2。可见,基础底面尺寸满足要求。表9.2基础底面压力计算及地基承载力验算表基础高度验算类别第一组第二组第三组Mk/(kN.m)341.81-380.5612.51Nk/kN679.6493.87757.24Vk/kN43.09-36.12-2.89Nbk(=Nk+GQ/kN1538.221352.491615.86Mbk(=Mk+V)/(kN.m)205.64-607.80-176.

41、53P”WkMbkm2)Pk,minAW128.2485.39157.2330.61130.6093.82p1(Pkmax+Pkmin)1f/kN106.893.7180112.218012Pk,max/kN1.2Ta/kN180128.2216157.2216130.6216这时应采用基底净反力设计值Pj,Pj,max和Pj,min可按式（）计算，结果见表9.3。对于第二组内力，按式（）计算时，Pj,min0，故对该组内力应按式（）计算基底净反力，即:表9.3基础底面净反力设计值计算表类别第一组第二组第三组474.21-537.113.19M/(KN.m)N/KN877.65617.5698

42、6.28V/KN58.95-53.39-5.391268.631008.541377.26Nb=N/kNMb=M+VhykN.m319.14-821.36-215.87121.34157.48118.13PmaxzNbMb、2(士)/(kN/m)54.86073.15PminAW821.36e=0.814m1008.54b4a=e0.814=1.186m22由式（）得：2Nb2x1008.54“一c,K1z2Pjmax-157.48kN/m3la3汉3.6汉1.186因台阶高度与台阶宽度相等（均为400mm）,所以只需验算变阶处的受冲切承载力。变阶处受冲切承载力计算简图如图9.2所示，变阶处截

43、面有效高度h0=750mm-（40mm5mm）=705mm。因为at2h0=1200mm2705mm=2610mm：I=3600mm，故A按下式计算，即:.bbt,A=-h22由式（）0宀=2得：4.01-2F|=pA=155.6.352=210.37kN-1.2m，因为a1-2%=2610mm：I=3600mm，故取ab=1=2.61m，由式）得:amh=750mm800mm,取：bp=1.0；f=1.1N/mm2，则由式（）得:0.7hpftamh。=0.71.01.11900705=1031.415103N=1031.415kN-F210.37kN故基础高度满足要求。基础底板配筋计算柱边

44、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9.2所示。三组不利内力设计值在柱边及变阶处的地基净反力计算见表其中第1,3组内力产生的基底反力示意图见图9.2,第2组内力产生的基底反力示意图见图；用表列公式计算第2组内力产生的Pj,I和Pj,nI时，相应的2.45/4和2.85/4分别用2.202/3.752和2.602/3.752代替，且Pj,max=01v1:二代1NvNrimIVKT、/z口Qfd.i-IIdL可一1L三XDOcu1IVIIhJC|L：5D1|IIIIR,minRi.Pji图9.2变阶处的冲切破坏截面及基础底板配筋计算截面柱边及变阶处弯矩计算1Pj,m

45、axPj,l2Mi(b讥)(2lI24212-沐A375.71kN/m24MmFPj,maxj(b_bj223.61.2=443.17kN/m24(2llc)242表9.4柱边及变阶处基底净反力计算公式第一组第二组第三组245PjI=Pj,min+(Pj,max-Pj,min)(KN/m4!)95.5891.32100.702.85Pjlllpj,min+(pj,maxpj,min)/(KN/4102.23107.91105.20昕宀/m2)2108.46123.46109.42Pj,maPjIn(kn/m2)2111.79131.76111.67Pj,max*Pjmin/I/2、(KN/m)

46、288.177.895.64TOCo1-5hz1Pj,maxPj,min2Mii(I-lc)(2bbj2421295.643.6-0.424.00.9=363.18kN/m1Pj,max+pj,min2MIV(l-lc)(2bbc)24212：=222.65kN/m24配筋计算基础底面受力钢筋采用HPB235级(fy=210N/mm2)。长边方向钢筋面积为:Asi=M/0.9h0fy=381.80X106/0.9X(1150-45)X210=1828mmAsm=M/0.9hofy=443.17X106/0.9X(750-45)X210=3326mm选用2090(A=3770mm基础底板短边方向

47、钢筋面积为：Asn=Ml/0.9(ho-d)fy=363.18X106/0.9X(1150-45-10)X210=1755mmAs=Mv/0.9(h0-d)fy=222.65X106/0.9X(750-45-10)X210=1695mm选用1490(A=1847mm基础底板配筋图见图9.3,由于t/g=325mm/400mm=0.810.75,所以杯壁不需要配筋。2H1A图9.3基础底板配筋图9.2B柱基础设计作用与基础顶面上的荷载计算作用于基础顶面上的荷载为柱底（IIIIII截面）传给基础的M，N，V,可由表5.4中的III-III截面选取，见表9.5。其中内力标准组合值用于地基承载力验算，

48、基本组合值用于受冲切承载力验算和底板配筋计算，表9.5基础设计的不利内力组别荷载效应基本组合何载效应标准组合M/(KN.m)N/KNV/KNM/(KNh)Nk/KNVk/KN第一组667.731437.6136.6476.951125.5126.14第二组-667.731437.61-36.6-476.951125.5-26.14第三组01794.26001380.2601000400hh06000T10015-1.650eIiV+0.0001d004004图9.4基础荷载示意图基础尺寸及埋置深度9.221按构造要求拟定高度hh=mai50mm柱的插入深度g=0.9九=0.91000mm=90

49、0mm800mm，取g=950mm，由杯底厚度a1应大于250mm，取a=300mm，则h=950mm+300mm+50mm=1300mm。基础顶面标高为-0.500m,故基础埋置深度d为：d=h+0.5m=1.30m+0.5m=1.80m杯壁厚度t_350mm，取400mm,基础边缘高度a2取450mm，台阶高度取450mm。拟定基础底面尺寸k,maxk,maxfa-md1380.26kN120kN/m2-20kN/m31.8m=16.4m2考虑偏心受压，将基础的面积适当放大，取A=bl=5口江6m=24m29.223计算基底压力及验算地基承载力kN/m3.7血迄152贰6806N.4KNW

50、=丄怡2=1164m4fW2=116m7m366基底压力按式（）计算，结果见表9.6;按式（）验算地基承载力，其中1.2fa=1.2X120kN/mf=144kN/m,验算结果见表9.6。可见基础底面尺寸满足要求。表9.6基础底面压力计算及地基承载力验算表基础高度验算类别第一组第二组第三组Mk/(KN.m)476.95-476.950Nk/KN1125.511125.511380.26Vk/KN26.14-26.140Nbk(=Nk+q)/KN1805.51805.52060.3Mbk(=Mk+Vkh)/(KN.m)508.3-508.30Pk,maxNbkMbk2(=bkbk)/(KN/m2)pk,minAW120.7120.7103.059.959.9103.0(Pk,max*pk,min)p_290.312090.3120103.0120Pk,max兰1.2fa120.7144120.7144103.0144表9.7基础底面净反力设计值计