单层厂房课程设计

单层钢筋混凝土柱厂房课程设计目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、设计资料⑵\o"CurrentDocument"二、结构方案选择(2)\o"CurrentDocument"三、结构布置及构件选型(3)\o"CurrentDocument"四、计算单元及计算简图(6)标高(6)初定柱的截面尺寸(6)定位轴线(6)计算单元及计算简图⑹\o"CurrentDocument"五、荷载计算(7)屋盖荷载⑺柱和吊车梁等自重(7)吊车荷载(8)(4)风荷载(9)内力分析(9)内力组合(17)\o"CurrentDocument"六、排架柱截面设计(17)选取控制截面最不利内力(17)A柱配筋计算(18)B柱配筋计算(20)\o"CurrentDocument"七、排架柱的裂缝宽度验算(23)A柱裂缝宽度验算(23)B柱裂缝宽度验算(24)\o"CurrentDocument"八、牛腿设计(24)\o"CurrentDocument"九、排架柱的吊装验算(26)\o"CurrentDocument"十、锥形杯口基础设计(30)荷载计算(31)基础地面尺寸确定(32)地基承载力验算(33)基础受冲切承载力验算(34)基础底板配筋计算(35)\o"CurrentDocument"参考文献(38)一、设计资料1、该车间双跨等高厂房，无天窗，长66m，柱距6m，跨度均为L=18m，无伸缩缝，厂房两端设有山墙。车间剖面如图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台，A5工作级别。吊车起重量100KN,轨顶标高。2、建设地点：某市郊区(基本风压m，基本雪压m，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；粘土，红黄褐色，厚度，容许承载力140kpa；粉质粘土，厚度，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水泥砂浆找平层，预应力混凝土大型屋面板。墙体：240厚清水砖墙，钢门窗，门窗洞口宽4m，女儿墙高度300〜500mm。地面：室内地坪为混凝土地面，室内外高差150mm。6、选用材料：柱混凝土可选C30，纵筋HRB400，箍筋HPB300。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：由屋面板、屋架组成的屋盖结构；由屋架、柱和基础组成的排架结构，为主要承重结构；由屋盖支承、柱间支承组成的支撑结构；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厂房柱网平面布置如图2：图2厂房柱网布置图另外，根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规定，装配式钢筋混凝土排架结构伸缩缝最大间距为100m(室内或土中)或70m(露天)。而本题厂房总长66m，所以无需验算厂房的伸缩缝。主要构件选型：1、屋面恒载：三毡四油防水层上铺小石子m220mm厚1：3水泥砂浆找平层X20=kN/m2100mm厚泡沫混凝土保温层X5=kN/m2一毡二油隔气层kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平层X20=kN/m2合计kN/m2活载：屋面不上人kN/m2雪压kN/m2可变荷载效应控制组合：*=1.2x1.75+1.4x0.50=2.8kN/m2由永久荷载效应控制组合：S2=1.35x1.75+1.4x0.7x0.50=2.85kN/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04G410-1~2中的x一般预应力混凝土屋面板Y-WB-3II1（中间跨），Y-WB-3IIIs（端跨），其允许外加均布荷载基本组合设计值为3.24N/m>2.8玉N/m，满足要求。板自重标准值m2,灌缝重标准值为m2。总重量标准值kN/m2。2、嵌板及檐口板选用标准图集04G410-1中的x一般预应力混凝土屋面板Y-KWB-2II（中间跨），Y-KWB-2Hs（端跨），其允许外加均布荷载基本组合设计值为3.37N/m>2.85kN/m，满足要求。板自重标准值kN/m2,灌缝重标准值为kN/m2。总重量标准值kN/m2。板宽900mm。3、天沟板屋面采用有组织排水，选用标准图集04G410-1~2中的天沟板（TGB58），中间跨：TGB58（无落水洞），TGB58a、TGB58b（有落水洞口），边跨：TGB58sa、TGB58sb。允许外加均布荷载基本组合值[q]=3kN/m>q=kN/m。板自重标准值kN/m。天沟板宽580mm。天沟板外荷载为：屋面做法荷载：m2积水荷载（按210mm高计）：kN/m2活荷载：kN/m2外加均布荷载基本组合值:4、钢筋混凝土屋架及支撑屋架跨度为18m。该厂房不设天窗（类别号为a），檐口形状为两端内天沟（代号为C）。有悬挂吊车时屋面增设支承。荷载计算：TOC\o"1-5"\h\z外加荷载：m2屋面板加灌缝重：+=m2屋面支撑及吊管自重：m2恒载标准值合计：m2活载标准值：m2可变荷载效应控制组合：S1=1.2x3.4+1.4x0.50=4.8kN/m2由永久荷载效应控制组合：S2=1.35x3.4+1.4x0.7x0.50=5.2kN/m25、吊车梁Lk=18-2x0,75=16.5m，采用钢筋混凝土吊车梁。选用标准图集G323-1~2,根据吊车起重量k100KN、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=，梁重根；中跨选用DL-7Z，允许内力Mmax=，Va=，Vz=，梁重根。电动单钩桥式吊车数据表吊车起重量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KNmmKNKNKNKNmmmmmmmmmm100121172618651504050226吊车梁截面及尺寸如图2所示: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：板宽<1500-400=1100mm，取600mm，选用DB60-3。对边跨：板宽<750-200=500mm，取400mm，选用DB40-3S。7、吊车轨道联结及车挡轨道连接：最大轮压标准值为Pd『117KN。最大轮压设计值p=ay^mP^=1.05x1.4x1.15x117=197.8KNW330KN。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164mm~184mm；车挡型号CD-2,自重+=，为便于计算取其计算值为，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+1.65-0.45=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），重力荷载标准值根；JL-17（边跨），重力荷载标准值根。；山墙有门，选用JL-4，重力荷载标准值kN/根。四、计算单元及计算简图（1）标高1）轨顶标高2）查DGL-6，轨道顶面至吊车梁顶面的距离％=，故牛腿顶面标高二轨顶标高-h「hb=，牛腿顶面标高取为。3）柱顶标高吊车轨顶至吊车顶部高度为；屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm；屋架下弦至柱顶高度为75mm。柱顶标高=+++=，柱顶标高取为。4）取基础顶面至室内外地坪高差为，则从基础顶面算起的：全柱高H=+=上柱高Hj下柱高Hj=（2）初定柱的截面尺寸当吊车起重量为100KN和轨顶标高为时，则实腹柱截面高度hNH/14=657mm；截面宽度bNkmax{H/14,400}=400mm。对边柱A(C)柱：上柱：矩形截面400mmx400mm，截面积Aj,自重4KN/m,I=。吊车桥架外边缘与上柱内边缘之间的空隙=750-400-230=120mm>80mm，满足要求。下柱：I形截面400mmx900mmx120mmx150mm，Aj，自重皿，Ij。对中柱B柱：上柱：矩形截面400x600,&=，自重6KN/m，七=。吊车桥架外边缘与上柱内边缘之间的空隙=750-300-230=220mm>80mm，满足要求。下柱：I形截面400mmx1100mmx120mmx150mm,入广自重皿，Ij图3柱截面尺寸1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=230mm。B2：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B2N80mm，取B2=80mm。B3：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=710mm<750mm，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。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，故可取一棉横向排架为计算单元，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=，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、荷载计算屋盖荷载取屋盖恒荷载标准值为m2，屋架自重标准值棉，故屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值Gi作用于上部柱中心线外侧e0=50mm。屋面活荷载由《荷载规范》规定，屋面均布活荷载标准值为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作用于上部柱中心线外侧e0=50mm处。柱和吊车梁等自重吊车梁及轨道：边跨：G3=+=中跨：g3=+=边柱A(C)柱：上柱：G4A=G4C==下柱:G5A中柱B柱：上柱：G4B=G4C==下柱:g5B5B各永久荷载作用位置如图5所示：A柱B柱C柱图5各永久荷载作用位置（3）吊车荷载由表一可查得，Pmax,=117KN,Pmink=26KN,G2k=39KN,B=5150mm,K=4050mm。图6吊车梁支座反力影响线由于每跨只有一台吊车，则：（4）风荷载基本风压®=0.45kN/m2；p=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uz为：柱顶（标高:uz=檐口（标高：uz=屋顶（标高：uz=风荷载体型系数us及排架计算简图见图4：图7风荷载体型系数及排架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：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：（5）内力分析等高排架可用剪力分配法进行排架内力分析。、柱剪力分配系数柱剪力分配系数表2柱号边柱A、Cn=;入=C0=;6=中柱Bn=;入=C0=;6=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B其中a=4=。、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：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，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。结合表三可得：八M八M八12.6856.31.R=h1C+-^2C=ngx2.216+ngx1.005=7.18kN（—）rc=（—）此时排架各柱内力图见图8：图8恒载作用下排架内力图、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。在柱顶附加不动铰支座：撤销附加的不动铰支座，在排架柱顶施加集中力-(Ra+Rb)，并与柱顶附加不动铰支座时反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的各柱顶剪力，即：此时排架各柱内力图见图9：图9AB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：图10BC跨作用屋面活荷载时排架内力图、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、Dm.n在牛腿顶面出引起的力矩分别为：在柱顶附加不动铰支座：撤销附加的不动铰支座，在排架柱顶施加集中力-(Ra+Rb),并与柱顶附加不动铰支座时反力叠加，可得D作用于A柱时的各柱顶剪力，即：max此时排架各柱内力图见图11：图11Dmax作用于A柱时排架内力图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：在柱顶附加不动铰支座：撤销附加的不动铰支座，在排架柱顶施加集中力-(Ra+Rb),并与柱顶附加不动铰支座时反力叠加，可得D作用于B柱左时的各柱顶剪力，即：max此时排架各柱内力图见图12：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：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柱内力互换，可求得各柱的内力，如图14：图14Dmax作用于C柱时排架内力图

^ax作用在AB跨当Fnax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：此时排架各柱内力图见图15：图15Tmax作用在AB跨时排架内力图「T，一，_，max作用在BC跨图16Tmax作用在BC跨时排架内力图、风荷载作用下排架内力分析⑴左风计算简图如图17所示。结合表2可得：此时排架各柱内力图如图17所示：图17左吹风时排架内力图⑵右风风荷载为右吹风时，排架各柱内力图如图18所示：图18右吹风时排架内力图（6）内力组合A、B柱的内力组合如附表3、表4所示。六、排架柱截面设计采用就地预制柱，混凝土强度等级C30,匕=14.3N/mm2,f=14.3N/mm2，纵向受力钢筋为HRB400级钢筋，fy寸：=360N/mm2，箍筋选用HPB300级钢筋，f=270N/mm2。&/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：N=afbh&=14.3x400x360x0.518x10-3=780.0KN>Nb1c0buN=aN=aB柱：上柱：f(bh0q+(bf-b)hf)=14.3x(120x860x0.518+280x150)x10-3=1365.0KN>N〔N=afbh&=14.3x400x560x0.518x10-3=1659.3KN>N

b1c0bu上柱：下柱：Nb=aj(bh*b+(bf-b)hf)=14.3x(120x1060x0.518+280x150)x10-3=1542.8KN>N〔当N<N，按大偏心受压计算。对大偏心受压对称配筋的柱，根据弯矩相差不多时，轴力越小越不利；轴力相差不多时，弯矩越大越不利”的原则，可确定各柱的最不利内力设计值:IM=61.14kN.m\M=269.56kN.mA柱：1-1|N=272.77kN°"°|N=357.53kNIM=111.63kN.mB柱：I-日IN=569.96kNm-m(a)M=289.96kN.mN=1034.97kNIM=149.15kN.m(b)|N=664.24kN（2）A柱配筋计算1）上柱配筋计算考虑P-A二阶效应:附加偏心距：e=max{h/30,20}=20mm则上e=e0+e=224.1+20=244.1mm查教材表12-3知，I。=2H=8.0m考虑二阶效应后的弯矩设计值和偏心距为:e=M/N+e0=84570/272.77+20=330mm>0.3h=108mm，按大偏心受压计算。选用3C16(A=603mm2)。,603截面一侧配筋率P==0.377%>p'=0.2%160000min2x603截面总配筋率p=160000=0.754%>pmin=0.55%，对垂直于排架方向的截面承载力验算：满足要求由教材表12-3知，对垂直于排架方向的上柱计算长度‘°=1.25H=5.0ml0/b=5000/400=12.5，查教材表5-1知：9=0.9425=2309.1kN>272.77kN，承载力满足要求。2)下柱配筋计算附加偏心距：e=max{h/30,20}=30mm则：e=e+e=754+30=784mm查教材表12-3知，l0=H=7.8m考虑二阶效应后的弯矩设计值和偏心距为：N由于x——a1fbf14.3x400357530=62.5mm<2a'=80N由于x——a1fbf14.3x400选用4C16(A=804mm2)。截面一侧配筋率P‘=————=0.416%>p'=0.2%193000min满足要求。=0.8H广0.8x7.8=6.24m截面总配筋率P=~满足要求。=0.8H广0.8x7.8=6.24m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/b=6240/400=15.6，查教材表5-1知：中=0.88=2644.3kN>357.53kN，承载力满足要求。（3）B柱配筋计算1）上柱配筋计算附加偏心距：e=max{h/30,20}=20mm则：e=e+e=196+20=216mm查教材表12-3知，"=2H=8.0me=M/N+e0=145900/569.96+20=276mm>0.3h0=168mm，按大偏心受压计算。N569960一._由2a'=80mm<x==一—一=99.6mm<&h=0.518x560=290.1，PfI"x4°°采用对称配筋，则：选用3C18（A=763mm2）。,763截面一侧配筋率P'==0.318%>p'=0.2%240000min2x763截面总配筋率p=240000=0-636%>pmin=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%=1.25H广5.0m10/b=5000/400=12.5，查教材表5-1知：9=0.9425=3377.2kN>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。附加偏心距：e=max{h/30,20}=36.7mma

则：e.e0e28036.7316.7mm查教材表12-3知，1H]7.8nNfb'Nfb'1cf103497014.3400180.9nmhf162.5nm，即中和轴在腹板内。则：则：h'h'162.5nmx224.(mmh2、按(b)组内力进行截面计算。549.mm，即为大偏心受压构件。附加偏心距：emax{h/30,20}36.7mm则：e附加偏心距：emax{h/30,20}36.7mm则：e.e0e22536.7261.7mm查教材表12-3知，1H]7.8n由于xN664240,116.1mmfbf14.34002a'sh'f80mm150mm，则中和轴在翼缘内，为大枷受压构件。。选用4C18(A1018mm2)。0.2%minmin0.550.2%minmin0.55%，满足要求截面一侧配筋率0.47%乙LI—21018截面总配筋率—0.94%乙LI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*0.田]0.87.86.24n1/b6240/40015.6,查教材表5-1知：0.883051.出N664.2太N，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：e当偏心受压构件0.55时，可不作验算裂缝宽度验算。0下部柱控制截面IIITII的准永久组合内力值：当偏心受压构件[<0.55时，可不作验算裂缝宽度验算。h0B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：当偏心受压构件事<0.55时，可不作验算裂缝宽度验算。h0下部柱控制m-m的准永久组合内力值：当偏心受压构件身<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19A柱牛腿尺寸图20B柱牛腿尺寸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h0=560mm。作用于牛腿顶面按荷载标准组合的竖向力为：牛腿顶面没有水平荷载，即Fhk=0(]ax作用在上柱轨顶标高处)。设裂缝控制系数6=0.65,f^=2.01N/mm2,a=—150+20=-130mmv0，取a=0。则：故牛腿截面高度满足要求。由于a=-130mm<0,故牛腿可按构造要求配筋。根据构造要求，A>p.bh=0.002x400x600=480mm2，实际选用5C14(A=769mm2)。其中2C14是弯起钢筋。水平箍筋选用B14@100。B柱牛腿设计牛腿截面宽度为b=400mm，截面高度h=800mm，截面有效高度为，，………3…h0=h1-a+c.tana=500-40+300x5=640mm。作用于牛腿顶面按荷载标准组合的竖向力为:故牛腿截面高度满足要求。由于0va=180mm<0.3h0=192mm,故牛腿按计算配筋。取a=192mm。A=404.8mm2vp.bh=0.002x400x800=640mm2，实际选用5C16(A=1005mm2)。其中2C16是弯起钢筋。水平箍筋选用B8@100。牛腿箍筋配置水平箍筋选用B8@100。在牛腿上部2/3气范围内箍筋的总截面面积为A5x4x50.3=1006mm2>—=502.5mm2。故箍筋的设置满足要求。2（4）牛腿顶面局部受压验算取吊车梁的垫板为400mmx250mm，则故牛腿顶面的局部受压满足要求。九、柱的吊装验算采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。排架柱插入基础杯口内的高度h1=0.8x1200=960mm，取h1=1.0mm。故柱的总长为4.0+7.8+1.0=12.8m。起吊时的支点有两个：柱底和牛腿底，上柱和牛腿是悬臂的，计算简图如图所示。图21A柱吊装计算简图图22B柱吊装计算简图♦A柱（1）荷载计算柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载，且应考虑动力系数P=1.5，柱自重的重力荷载分项系数取，则：（2）弯矩计算在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：由ZM=Rl-M-ql2/2=0得：BA3233°dM_~dx3-Ra-LX-0，得x=R/q=29.36/9.77=3.01m（3）截面受弯承载力及裂缝宽度验算上柱配筋为3C16（A,二603mm2），施工阶段构件的结构重要性系数取y0=1.0，其受弯承载力为：>yM=1.0x64.8=64.8kN・m，满足要求。裂缝宽度验算：由于只考虑柱自重恒荷载，则其准永久值Mq=M=48kN•m603A…p=—,—==0.0075<0.01朋nni603但0.5bh0.5x400x400，取p=0.01te满足要求。下柱配筋为4C16（A=804mm2），y0=1.0，其受弯承载力为:>y0M2=1.0x87.74=87.74kN•m，满足要求。裂缝宽度验算：取w=0.2满足要求。♦B柱（1）荷载计算柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载，且应考虑动力系数P=1.5，柱自重的重力荷载分项系数取，

则:则:（2）弯矩计算在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：由ZM=Rl-M-ql2/2=0得：BA3233°dM_~dx-Ra-q3X0-0，得x=R/q=61.40/10.99=5.59m（3）承载力及裂缝宽度验算上柱配筋为3C18（A=763mm2），y0=1.0，其受弯承载力为:>y0M]=1.0x64.8=97.2kN・m，满足要求。裂缝宽度验算：由于只考虑柱自重恒荷载，则其准永久值Mq=Mk=12kN-m763A…p=—s—==0.0064<0.01朋nni杷0.5bh0.5x400x600，取pte=0.01763故满足要求。下柱配筋为4”时=1018mm2），y0=L。，其受弯承载力为:>y0M3=1.0X171.52=171.52kN-m，满足要求。裂缝宽度验算：满足要求。七、锥形杯口基础设计《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/mm2<f<200N/mm2，厂房跨度l<30m，吊车额定起重量不超过30t，以及设计等级为丙级时，设计时可不做地基变形验算。此次设计符合上述条件，故不需进行地基变形验算。下面以A柱为例进行柱的基础设计。基础材料：混凝土强度等级取C25，f=11.9N/mm2,f广1.27N/mm2；纵筋选用HRB335；基础垫层混凝土等级采用C15。（1）荷载计算1）作用于基础顶面上的荷载包括柱底（3-3）传给基础的M.N、V以及围护墙自重重力荷载两部分。按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的规定，基础的地基承载力验算取用标准组合的效应设计值。由于围护墙自重重力荷载的大小方向和作用位置均不变，故基础的最不利内力主要取决于柱底（3-3截面）的不利内力，应取轴力最大的不利内力组合以及正负弯矩为最大的不利组合。经对表4中的柱底截面不利内力进行分析可知，基础设计时的不利内力如表6和表7所示。3-3截面的不利内力设计值表6组别MN(kN)V(kN)第1组

第2组第3组+基础底面设计时不利内力表7组别荷载基本组合的效应设计值荷载标准组合的效应设计值MN(kN)V(kN)Nk(kN)Vk(kN)第1组第2组第3组第1组荷载:设计值:M=197.60+35.42x1.2=240.10kN.mbl10.7标准值:N1=ax357.53+14x(37.8+374.12)=503.90kNM=—x9.07+—x150.78+07x(—3.79+9.70+组别荷载基本组合的效应设计值荷载标准组合的效应设计值MN(kN)V(kN)Nk(kN)Vk(kN)第1组第2组第3组第1组荷载:设计值:标准值:组荷载:设计值:M22=269.56+43.66x1.2=321.95kN.m标准值：第3组荷载:N2=£x357.53+0=297.94设计值:标准值：第3组荷载:设计值：M=—210.4—24.51x1.2=—239.81kN.mb3TOC\o"1-5"\h\z10.7N=x357.53+一x(37.8+83.14)=358.41kN标准值：k31.21.4M=—x9.07——x114.51+07x(—3.79—72.72—52.79)—15.67x1.2=—157.69kN.mk31.21.41.42)基础梁和围护墙的自重重力荷载计算每个基础承受的围墙宽度为计算单元的宽度B=，墙高=柱顶标高+柱顶至檐口高度+基础顶面至室内地坪的高度基础梁高=。240厚清水砖墙上有上下钢门窗，窗宽，上下窗高分别为和，钢窗自重m2,每根基础梁自重标准值，砖墙自重标准值19kN/m2。故由墙体和基础梁传来的重力荷载标准值为基础梁自重围护墙自重钢窗自重18XX18XX[6X-+X]=xx+=N^对基础的偏心距e=120+450=570mm。对基础底面的偏心弯矩M=—272.13x0.570=—155.11kN-m，wkM=—326.56x0.57=—186.14kN-m。(2)基础底面尺寸确定1)基础高度和埋置深度确定

由构造要求知，基础高度为h=h1+a1+50mm,其中h1为柱插入杯口深度，又h1=0.9h=0.9x900=810>800mm，取h1=850mm；a1为杯底厚度，由于需满足a1>200mm，取ai=300mm；故基础高度为：因基础顶面标高为，室内外高差为150mm，则基础埋置深度为2)基础地面尺寸拟定基础地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)可查得叩=1.0,n=0(黏性土)，取基础底面以上的土及基础的平均重度db为Y广20kN/m3,则深度修正后的地基承载力特征值匕为：先按轴心受压估算基础底面尺寸，取：考虑到偏心等影响，将基础底面估算尺寸扩大30%左右，取A=lxb=2.7x3.6=9.72m2。则基础底面弹性抵抗矩W=lb2/6=2.7x3.62/6=5.83m3。地基承载力验算基础自重和土重为(基础及其上填土的平均自重取ym=20kN/m3)：如表6所示，按以上三组不利内力进行基础底面积计算。第1组：偏心距e=23.53/1135.67=0.021m<b/6=0.6m，则基础底面全截面受压，则:PkmaxIPkmaxI=1135.67+23.53=1120.87kN/m2P「9.72一5.83—[112.80kN/m2k,minV1.2fa=200.4kN/m2，满足(p.+Pkn)/2=(120.87+112.80)/2=116.84kN/m2vf=161kN/m2，满足第2组：偏心距e=32.8/929.74=0.035mVb/6=0.6m，则基础底面全截面受压，则:=200.4kN/m2，满足PkmaxI=929.74+32.8=l101.28kN/=200.4kN/m2，满足PkminJ9.72一5.83一〔90.03kN/m2<'a(Pk+Pk_)/2=(101.28+90.03)/2=95.66kN/m2vf=167kN/m2，满足第3组：990.18312.8|115.52kN/m2+=<V1.2f=200.4kN990.18312.8|115.52kN/m2+=<V1.2f=200.4kN/m29.725.83l48.22kN/m2。，满足。Pk,maxPk,min(Pk+Pkn)/2=(115.52+48.22)/2=81.87kN/m2vf=167kN/m2，满足。基础受冲切承载力验算基础受冲切承载力验算采用荷载基本组合的效应设计值，并采用基底净反力，即只考虑杯口顶面

由排架柱传到基础顶面的内力设计值。当偏心荷载作用只在矩形基础长边方向产生偏心且偏心距e<b/6时，基底净反力最大和最小设计值按如下计算:则各种基底净反力最大设计值为:Pj,max1*+世0T16.11WPj,max1*+世0T16.11W/m2，9.725.83Pj,min1728.26+9.72240.105.83=33.74kN/m2由于e02=321.95/357.53=0.9m〉b/6=0.6m即基础底面在第2组不利内力作用下有一部分出现拉应力。则：pj,min2466.38239.38=9.89kN/m29.725.83p=2Npj,min2466.38239.38=9.89kN/m29.725.83j,max23kL3X0.9X2.7466.38239.38p=+=89.04kN/m2，pj,mln3j，max39.72j,mln3受冲切承载力验算取p,=p,=116.11kN/m2。取杯壁厚度t=325mm，则基础顶面突出宽度为t=325+75=400mm。杯壁高度取为。根据所确定的尺寸可知，变阶处的冲切破坏锥面比较危险，故只需对变阶处进行冲切承载力验算。基础各细部尺寸及冲切破坏锥面如图所示：图23基础受冲切承载力验算a=b+800=1200mm，h°=650-40=610mm由于变阶处截面高度h=650mm<800mm，Php=1.0，则冲切力：抗冲切力：受冲切承载力满足要求。基础底板配筋计算1)柱边及变阶处基底净反力计算基底净反力如表8所示。其中Pj[为基础柱边或变阶处的基底净反力。基底净反力及弯