机械厂的金工车间结构设计计算书

设计资料1．设计课题某机械厂的金工车间结构设计2．工程概况1、根据工艺设计要求，金工车间为两跨单层工业厂房．跨度（30＋24）m，总长72m，车间建筑面积3888平方米（生产辅助用房，另行设计）．柱距6m，厂房平面与横剖面图分别见任务书中图1与图2。2、厂房每跨各设有两台200／50kN工作级别为A5的吊车．3、建筑地点经地基勘探，持力层为粉质粘土，假设修正以后的地基土承载力特征值=240。4、该地区基本风压=0.4kN/m，A类地面。5、基本雪压=0.4kN/m。6、该地区不属于地震设防区。7、本车间附近，无大量排灰来源．8、查《全国建筑通用建筑标准设计图集—结构构件设计选用手册》得厂房中选用标准构件如下：1）屋面板：三毡四油防水层0.420mm厚水泥砂浆找平层0.4100mm厚珍珠岩砼保温层1.120mm厚水泥砂浆找平层0.4外恒载标准值：2.3雪荷载=0.4活荷载=0.7活荷载标准值取值：0.7屋面板选用：1.5m6m预应力钢筋砼屋面板（卷材防水）G410（一），型号：YWB-3Ⅱ，构件自重（包括灌缝）：1.4。2）屋架：屋面板以上恒载标准值=2.3屋面板自重（包括灌缝）=1.4外恒载标准值：3.7活荷载标准值取值：0.7屋架选用：30米跨预应力钢筋砼折线型屋架G415（一），型号：YWJA—18—2D，自重：168kN/榀；24米跨预应力钢筋砼折线型屋架G415（三），型号：YWJA—24—2C，自重：109kN/榀。注：屋架自重包括屋盖支撑系统自重．3）吊车梁：先张法预应力钢筋砼吊车梁，G425，YXDL6—6，2台200／50kN吊车（A5级）；自重：44.2kN／根，梁高1200mm，=340mm．4）吊车轨道连接：G325，DGL—14，自重：0.808kN／m，高度：170mm．5）钢筋砼基础梁：G320，JL—22，自重：23.4kN／根，梯形截面：上、下底宽分别为400mm与300mm，高为450mm．6）钢筋砼连系梁：G321，LL－7Ⅱ，自重：19.3kN／根，截面：370×490mm．7）钢筋砼圈梁：截面：宽370mm，高180mm。9、吊车的选用见本课程设计任务书。10、有关荷载参数轨道中心到柱定位轴线的距离为750mm，屋架荷载到柱定位轴线的距离为150mm。由建筑结构荷载规范（GB50009—2001）查得：墙重19，窗重0.45，风荷载组合值系数为0.6，其他荷载组合值系数为0.7。11、材料砼：柱C25；基础，C15．钢筋：柱纵向受力筋及牛腿受力筋采用HRB335级钢筋，柱箍筋与基础钢筋采用HPB235级钢筋．12、相关规范1）建筑结构荷载规范（GB50009—2001）2）混凝土结构设计规范（GB50010—2002）3）建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）4）建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）二．计算简图本车间为某机械厂的金工车间，工艺无特殊要求，结构布置均匀，荷载分布均匀，故可从整个厂房中选择有代表性的排架作为计算单元，如图1所示，计算单元宽度为B=6.0m根据建筑剖面及其构造，确定厂房计算简图如图2所示，其中上柱高=3.6m，下柱高=9.5m，柱总高=13.10m。柱截面几何参数见表1。表1柱截面几何参数柱列上柱下柱A4004001.6102.13104008001001501.875101.93410B4006002.4107.21040010001001501.975102.47610C4004001.6102.13104008001001501.875101.93410图1计算单元图2厂房计算简图三．荷载计算恒载屋盖结构自重20mm厚砂浆找平层1.2200.02kPa=0.48kPa100mm厚珍珠岩混凝土隔热层1.2110.1kPa=1.32kPa20mm厚水泥砂浆找平层1.20.0220kPa=0.48kPa三毡四油防水层 1.20.4kPa=0.48kPa1.5m6.0m屋面板1.2（1.3+0.1）kPa=1.68kPa屋面恒载4.44kPa屋架自重YWJA-18-2DAB跨1.2168kN=201.6kN/榀BC跨选用YWJA-24-2CBC跨1.2109kN=130.8kN/榀故作用于AB跨两端柱顶的屋盖结构自重为=（0.5201.6+0.56304.44）kN=500.4kN作用于BC跨两端柱顶的屋盖结构自重为=（0.5130.8+0.56244.44）kN=385.08kN悬墙自重=1.2[19.3+4.21.80.45+(6-4.2)1.80.3719+(3.6-1.8-0.49)60.3719]=120.88kN柱自重边柱A：上柱=0.16m=1.20.163.625kN=17.28kN下柱=0.1875m，=1.20.18759.525kN=53.44kN中柱B：上柱=0.24m，=1.20.243.625kN=25.92kN下柱=0.1975m，=1.20.19759.525kN=56.29kN边柱C：同边柱A一样。吊车梁及轨道自重AB跨：=1.2（44.2+60.808）kN=58.86kNBC跨：=1.2（44.2+60.808）kN=58.86kN各恒载作用位置如图3所示。图3荷载作用位置2．屋面活荷载由《荷载规范》查得，屋面活荷载的标准值为0.5kPa（可作0.2kPa的增减），本课程设计中取活荷载的标准值0.7kPa，雪荷载的标准值为0.4kPa，故仅按屋面活荷载计算。AB跨：=（1.40.76300.5）kN=88.2kNBC跨：=（1.40.76240.5）kN=70.56kN屋面活荷载在每侧柱上的作用点的位置与屋盖结构自重相同。3.吊车荷载本车间选用的吊车主要参数如下：AB跨和BC跨均采用先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，型号为YXDL6-6,2台200/50kN吊车，工作级别为A5级，吊车梁高1.2m，B=5.16m，K=4.1m，AB跨：=202kN，=72.05kN，G=278kN，g=70.1kN；BC跨：=183kN，=64.55kN，G=225kN，g=70.1kN；吊车梁的支座反力影响线如图4所示。图4吊车梁支座反力影响线AB跨：==1.4202（1+0.823+0.317+0.14）kN=644.78kN1.472.05（1+0.823+0.317+0.14）kN=229.98kNBC跨：==1.4183（1+0.823+0.317+0.14）kN=584.14kN1.464.55（1+0.823+0.317+0.14）kN=206.04kN作用在每一个轮上的吊车横向水平荷载标准值为AB跨：对于20/5t的软钩吊车=0.10，1/40.1（200+70.1）kN=6.75kN于是作用在排架柱上的吊车水平荷载分别为AB跨：=1.46.75（1+0.823+0.317+0.14）kN=21.55kNBC跨：=1.46.75（1+0.823+0.317+0.14）kN=21.55kN4．风荷载由有课程设计任务书得，该地区基本风压=0.4kPa，又由于厂房高度小于30m,故风震系数=1.0，风压高度系数按A类地面取值：柱顶：H=12.6m，=1.45檐口：H=14.9m，=1.52屋顶：H=16.4m，=1.55风荷载体型系数及风荷载作用示意图如图5所示。图5风荷载体型系数及风荷载作用示意图故风荷载标准值为=0.81.450.4kPa=0.464kPa=0.41.450.4kPa=0.232kPa作用于排架上的风荷载的设计值为=1.40.4646kN/m=3.90kN/m=1.40.2326kN/m=1.95kN/m左吹风时：=1.4[（0.8+0.4）1.522.3+（-0.6+0.5）1.551.5]1.00.46kN=13.31kN右来风时与此情况类似。所以风荷载作用如图5所示。四．排架内力分析本厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行内力分析。剪力分配系数的计算A列柱柱顶位移的计算上柱：=2.1310mm，=1.93410mm/=（2.1310）/（1.93410）=0.110/=3.6/13.1=0.275=3/[1+0.275(1/0.110-1)]=2.57=1.0/(1.934102.57)()=2.01210()(2)B列柱柱顶位移的计算上柱：=7.210mm，=2.47610mm/=（7.210）/（2.47610）=0.291/=3.6/13.1=0.275=3/[1+0.275(1/0.291-1)]=2.86=1.0/(2.476102.86)()=1.41210()（3）C列柱柱顶位移同A列柱（4）各柱剪力分配系数===20.292+0.416=1.0恒载作用下的内力分析A柱列：=500.4kN=1.2[19.3+4.21.80.45+(6-4.2)1.80.3719+(3.6-1.8-0.49)60.3719]=120.88kN=500.40.05kN.m=25.02kN.m=（58.86+17.28）kN=76.14kN=[（500.4+17.28）0.20-58.860.35]kN.m=82.94kN.m=53.44kNB柱列：=（500.4+385.08）kN=885.48kN=（500.40.15-385.080.15）kN.m=17.30kN.m=（58.862+25.92）kN=143.64kN=0=56.29kNC柱列:=385.08kN=1.2[19.3+4.21.80.45+(6-4.2)1.80.3719+(3.6-1.8-0.49)60.3719]=120.88kN=385.080.05kN.m=19.25kN.m=（58.86+17.28）kN=76.14kN=[（385.08+17.280.2-58.860.35）kN.m=59.87kN.m=53.44kN各柱列所受弯矩示意图如图6所示.图6柱列所受弯矩剪力示意图（单位kN.m,kN）各柱不动铰支承反力分别为：A柱列：，，则=2.070=1.187=2.07025.02/13.1kN=3.954kN（）=1.18782.94/13.1kN=7.575kN（）==（3.954+7.575）kN=11.529kN（）B柱列：，，则=1.676=1.320=1.67617.30/13.1=2.213kN（）=1.3200/13.1=0==(2.213+0)kN=2.213kN（）C柱列：，，则=2.070=1.187=2.07019.25/13.1kN=3.042kN（）=1.18759.87/13.1kN=5.425kN（）==（3.042+5.425）kN=8.467kN（）故假设在排架柱顶不动铰支座的总反力为=（11.469+2.213-8.467）kN=5.215kN各柱柱顶最后剪力分别为=9.95kN（）=0.044kN（）=-9.990kN（）=9.95+0.044-9.990=0故恒载作用下排架柱的弯矩图和轴力图如图7所示。（a）弯矩图（单位kN.m）（b）轴力图（单位kN）图7弯矩图和轴力图屋面和荷载作用下的内力分析AB跨作用有屋面活荷载时（图8）图8活荷载计算简图由屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为=88.2kN，其中在A列柱、B列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为=88.20.05kN.m=4.41kN.m=88.20.20kN.m=17.64kN.m=88.20.15kN.m=13.23kN.m=0各柱不动铰支座反力分别为A柱列：，，2.070，1.187=2.0704.41/13.1kN=0.670kN（）=1.18717.64/13.1kN=1.598KN（）=（0.670+1.598）kN=2.268kN（）B柱列：，，1.676==1.67613.23/13.10kN=1.693kN（）假想排架柱顶下动铰支座的总反力为=（2.268+1.693）kN=3.961kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（2.268-0.2923.961）kN=1.111kN（）=（1.693-0.4163.961）kN=0.045kN（）=（0-0.2923.961）kN=-1.157kN（）=1.111+0.045-1.157=0AB跨作用有屋面活荷载时排架柱的弯矩图和轴力图如图9所示。（a）弯矩图（单位kN.m）（b）轴力图（单位kN）图9AB跨作用有屋面活荷载时排架柱的弯矩图和轴力图BC跨作用有屋面活荷载时与AB跨类似由屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为=70.56kN，其中在A列柱、B列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为=70.560.05kN.m=3.53kN.m=70.560.20kN.m=14.11kN.m=70.560.15kN.m=10.58kN.m=0各柱不动铰支座反力分别为C柱列：，，7.070，1.187=2.0704.41/13.1kN=0.54kN（）=1.18717.64/13.1kN=1.28KN（）=（0.670+1.598）kN=1.81kN（）B柱列：，，1.676==1.67613.23/13.10kN=1.35kN（）假想排架柱顶下动铰支座的总反力为=（1.81+1.35）kN=3.16kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（1.81-0.2923.16）kN=0.887kN（）=（1.35-0.4163.16）kN=0.035kN（）=（0-0.2923.16）kN=-0.923kN（）=0.887+0.035-0.923=0BC跨作用有屋面活荷载时排架柱的弯矩图和轴力图如图10所示。（a）弯矩图（单位kN.m）（b）轴力图（单位kN）图10BC跨作用有屋面活荷载时排架柱的弯矩图和轴力图吊车竖向荷载作用下的内力分析（不考虑厂房整体空间工作）AB跨作用于A列柱，由AB跨和的偏心作用而在柱中引起的弯矩为=644.780.35kN.m=225.67kN.m=229.980.75kN.m=172.49kN.m其计算简图如图11所示。图11AB跨作用于A列柱计算简图各柱不动铰支座反力分别为：A柱列：，，2.070，1.187==1.187225.67/13.1kN=-20.45kN（）B柱列：，，1.676==1.676172.49/13.1kN=22.07kN（）假想排架柱顶下动铰支座的总反力为+=（-20.45+22.07+0）kN=1.62kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（20.45-0.2921.62）kN=19.98kN（）=（22.07-0.4161.62）kN=21.40kN（）=（0-0.2921.62）kN=-0.47kN（）=（19.98-21.40+0.47）kN=-0.95kNAB跨作用在A柱时排架柱的弯矩图和轴力图如图12所示。（a）弯矩图（单位kN.m）（b）轴力图（单位kN）图12AB跨作用在A柱时排架柱的弯矩图和轴力图AB跨作用在B列柱左侧由AB跨和的偏心作用而在柱中引起的弯矩为=206.040.35kN.m=72.11kN.m=584.140.75kN.m=438.11kN.m其计算简图如图13所示。图13AB跨作用在B列柱左侧计算简图各柱不动铰支座反力分别为：A柱列：，，1.187==1.18772.11/13.1kN=6.53kN（）B柱列：，，1.320==1.320138.11/13.1kN=44.15kN（）假想排架柱顶下动铰支座的总反力为+=（-6.53+44.15+0）kN=37.62kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（-6.53-0.29237.62）kN=-17.52kN（）=（44.15-0.41637.62）kN=28.50kN（）=（0-0.29237.62）kN=-10.99kN（）AB跨作用在B柱时排架柱的弯矩图和轴力图如图14所示。（a）弯矩图（单位kN.m）（b）轴力图（单位kN）图14AB跨作用在B柱时排架柱的弯矩图和轴力图（3）BC跨作用于B列柱右侧，由BC跨和的偏心作用而在柱中引起的弯矩为=584.140.75kN.m=438.11kN.m=206.040.35kN.m=72.11kN.m其计算简图如图15所示。图15BC跨作用于B列柱右侧计算简图各柱不动铰支座反力分别为：C柱列：，，1.187==1.18772.11/13.1kN=6.53kN（）B柱列：0.291，0.275，1.320==1.320438.11/13.1kN=-44.15kN（）假想排架柱顶下动铰支座的总反力为+=（0+6.53-44.15）kN=-37.62kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（6.53+0.29237.62）kN=17.52kN（）=（-44.15+0.41637.62）kN=-28.50kN（）=（0+0.29237.62）kN=10.99kN（）BC跨作用在B柱右侧时排架柱的弯矩图和轴力图如图16所示。（a）弯矩图（单位kN.m）（b）轴力图（单位kN）图16BC跨作用在B柱右侧时排架柱的弯矩图和轴力图BC跨作用于C列柱，由BC跨和的偏心作用而在柱中引起的弯矩为=206.040.75kN.m=154.53kN.m=584.140.35kN.m=204.45kN.m其计算简图如图17所示。图17BC跨作用于C列柱计算简图各柱不动铰支座反力分别为：C柱列：，，1.187==1.187204.45/13.1kN=18.53kN（）B柱列：0.291，0.275，1.320==1.320154.53/13.1kN=-15.57kN（）假想排架柱顶下动铰支座的总反力为+=（18.53-15.57+0）kN=2.96kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（0-0.2922.96）kN=-0.86kN（）=（-15.57-0.4162.96）kN=-16.80kN（）=（18.53-0.2922.96）kN=17.67kN（）=（17.67-0.86-16.80）kN=0kNBC跨作用有在C柱时排架柱的弯矩图和轴力图如图18所示。（a）弯矩图（单位kN.m）（b）轴力图（单位kN）图18BC跨作用有在C柱时排架柱的弯矩图和轴力图5.吊车水平荷载作用下的内力分析（不考虑厂房整体空间工作）（1）当AB跨作用有吊车横向水平荷载时计算简图如图19所示，=21.55kN图19AB跨作用有吊车横向水平荷载计算简图各柱不动铰支座反力分别为：A柱列：0.110，0.275，a==2.4/3.6=0.67=0.6870.68721.55kN=14.80kN（）B柱列：0.291，0.275，a==2.4/3.6=0.67=0.7480.74821.55kN=16.12kN（）假想排架柱顶不动铰支座的总反力为=（14.80+16.12+0）kN=30.92kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（14.80-0.29230.92）kN=5.77kN（）=（16.12-0.41630.92）kN=3.26kN（）=（0-0.29230.92）kN=-9.03kN（）排架柱的弯矩图如图20所示。（单位kN.m）图20AB跨作用有吊车横向水平荷载的弯矩图（2）当BC跨作用有吊车横向水平荷载时，计算简图如图21所示，=21.55kN图21BC跨作用有吊车横向水平荷载的计算简图各柱不动铰支座反力分别为：C柱列：0.110，0.275，a==2.4/3.6=0.67=0.6870.68721.55kN=14.80kN（）B柱列：0.291，0.275，a==2.4/3.6=0.67=0.7480.74821.55kN=16.12kN（）假想排架柱顶不动铰支座的总反力为=（14.80+16.12+0）kN=30.92kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（0-0.29230.92）kN=-9.03kN（）=（16.12-0.41630.92）kN=3.26kN（）=（14.80-0.29230.92）kN=5.77kN（）排架柱的弯矩图如图22所示。图22BC跨作用有吊车横向水平荷载的弯矩图6．风荷载作用下的内力分析左来风时，计算简图如图23所示。图23右来风时排架柱计算简图各柱不动铰支座反力分别为：A柱列：0.110，0.275，=0.375=0.3753.9013.1kN=19.16kN（）C柱列：0.110，0.275，=0.375=0.3751.9513.1kN=9.58kN（）假想排架柱顶不动铰支座的总反力为=（13.31+19.16+0+9.58）kN=42.05kN（）各柱柱顶最后剪力分别为=（19.16-0.29242.05）kN=6.88kN（）=（0-0.41642.05）kN=-17.49kN（）=（9.58-0.29242.05）kN=-2.70kN（）左来风时排架柱的弯矩图如图24（a）所示，右来风时排架柱的弯矩图如图24（b）所示（a）左来风（b）右来风图24左来风时排架柱的弯矩图五、内力组合不考虑厂房整体空间工作，对B柱进行最不利内力组合，组合结果如表2所示，A柱和C柱内力组合及截面设计，可按同理进行。表２两跨排架柱的内力组合表柱号截面荷载内力恒载屋面活载吊车在AB跨吊车在BC跨风载AB跨BC跨Dmax在A柱Dmin在A柱Tmax向左或向右Dmax在B柱Dmin在B柱Tmax向左或向右左来风右来风1234567891011B柱1_1M4.092.23-1.78-71.52-119.0-45.80119.0773.3145.91-49.7549.96N885.4888.2070.560.000.000.000.000.000.000.000.00MK3.411.59-1.27-51.0985-32.7185.0552.3632.79-35.5435.69NK737.96350.40.000.000.000.000.000.000.000.002_2M4.092.23-1.78100.97319.11-45.80-319.041.2045.91-49.7549.96N1029.1288.2070.56229.98584.140.00584.14206.040.000.000.00MK3.411.59-1.2772.12227.94-32.71227.890.8632.79-35.5435.69NK857.66350.40164.27417.240.00417.24147.170.000.000.003_3M10.928.03-6.47-87.765.0838.08-4.83194.65-37.65-181.05181.81N1029.1288.2070.56229.98584.140.00584.14206.040.000.000.00V0.044-0.045-1.3521.4028.503.26-28.50-16.803.2617.49-17.49MK9.15.74-4.6262.693.6327.2-3.45139.04-26.89-129.32129.86NK857.66350.40164.27417.240.00417.24147.170.000.000.00VK0.037-0.032-1.0715.2920.362.33-20.36-122.3312.49-12.49内力组合Mmax及相应N,V_Mmax及相应N,VNmax相应的MmaxNmin及相应Mmax组合项目组合值组合项目组合值组合项目组合值组合项目组合值1+0.9*(3+5+6+10*0.6)-172.6971+0.9*(2+0.9*7-0.9*9+11*0.6)92.3351+0.9*(2+3+0.9*(7-9)+11*0.6)92.4071+0.9*(0.9*(7-9)+11*0.6)90.328948.984964.861745.916885.4830.136466.444266.939265.0132783.26794.61447.37737.91+0.9*(3+0.9*7+0.9*9+10*0.6)-196.44891+0.9*(2+5-6+11*0.6)361.49441+0.9*(2+3+0.80*(7+5)+0.9*9+10*0.6)14.86751+0.9*10*0.6-22.7751460.63221634.2262013.16561029.12147.3038258.6986339.2639-15.78161165.82121289.8161560.4856857.61+0.9*(3+0.80*(4+7)+0.9*9+10*0.6)-189.83131+0.9*(2+0.80*(5+8)-0.9*9+11*0.6)290.62651+0.9*(2+3+0.80*(5+7)+0.9*9+10*0.6)-115.75951+0.9*10*0.6-86.8471678.79041677.42962013.16561029.125.8022-3.657710.87379.4886-44.0189208.8937-81.3761-60.73281321.64721320.67521560.4856857.64.0555-2.60457.67716.7816六、柱截面设计以B柱为代表进行柱截面设计，混凝土为，纵向受力钢筋为HRB335级。1．柱的纵向钢筋计算（1）上柱。由上表计算可见，上柱截面共有6组内力。取h=600-35=565mm,.本设计采用对称配筋，可不考虑弯矩正负号而取绝对值最大的一组，根据弯矩、轴力与配筋的关系图，经分析比较后确定最不利内力为：①(=90.33kN.m,N=885.48kN)②(M=172.70kN.mN=948.98kN.)由于在有吊车厂房的排架方向，其计算长度为：=2=23600mm=7200mm①按第一组内力计算=90.33/885.48mm=102mm=（102+20）mm=122mm=7200/600=12>5，应考虑偏心增大系数=0.540060011.9/（885.48）=1.62>1.0，取=1.0=1.15-0.017200/600=1.03>1.0，=1.48=（885.48）/（1.011.9400）mm=186mm<=0.55565mm=311mm>2=70mm，即，属于大偏心受压，=（1.48181+600/2-35）mm=532.9mm=340mm②按第二组内力计算=172.7/948.98mm=182mm=（182+20）mm=202mm=7200/600=12>5，应考虑偏心增大系数=0.540060011.9/（948.98）=1.51>1.0，取=1.0=1.15-0.017200/600=1.03>1.0，=1.29=（948.98）/（1.011.9400）mm=199mm<=0.55565mm=311mm>2=70mm，即，=（1.29202+600/2-35）mm=525.6mm=364mm0.002400600mm=480mm按计算和构造要求，上柱纵向钢筋480mm③垂直于弯矩作用下平面承载力计算由于在垂直排架方向设有柱间支撑设时，其计算长度为=1.253600mm=4500mm=4500/400=11.25，轴心受压稳定系数=0.961，则=0.90.961（11.9400600+300480）kN=2594.7kN>=1745.92kN因此验算满足要求。（2）下柱下柱的计算方法同上柱，但应注意下柱截面为工字形截面。当事先假定中和轴位于翼缘内计算所得的受压区高度大于翼缘高度时，应从新计算受压区高度x，其它计算过程类似于上柱。并计算各种内力组合下的配筋，经多次验算可得计算所得的配筋比按采用上柱的计算方法的配筋大，为便于施工，从偏于安全方面考虑，实际配筋取按下柱计算所得的配筋，计算结果如表3所示。表3柱截面设计序号①②③B柱上柱M/kN.m90.33M/kN.m172.70N/kN885.48N/kN948.98/mm340.00/mm364.00下柱M/kN.m290.63M/kN.m115.76M/kN.m86.45N/kN1677.43N/kN2013.17N/kN1029.12/mm422.44/mm506.92/mm-169.65（3）B柱纵向钢筋的配置综合考虑后配筋：上柱=603mm，316下柱=603mm，3162.柱内箍筋设计经验表明，在非震区的单层工业厂房柱，其柱内箍筋数量一般由构造要求控制，所以上柱和下柱箍筋均采用6@200。3．柱的裂缝宽度验算《规范》规定，对>0.55的柱进行裂缝宽度验算。本设计柱列B的上柱及下柱均未出现>0.55的内力，故对于B柱不需进行裂缝宽度验算。5.牛腿设计设牛腿面高度为700mm，=（644.78/1.4+(58.86+0)/1.2）kN=529.61kN，=（700-35）mm=665mm裂缝控制系数，作用点位于下柱截面内，=250mm，则=0.651.78400665/(0.5+250/665)kN=351.33kN<=529.61kN牛腿高度不满足要求。另取牛腿面高度为1000mm，按以上步骤进行验算可知，当牛腿面高度为1000mm时，6．牛腿配筋计算牛腿高度满足要求，故按构造配筋；其纵向配筋为412，箍筋8@100。7．B柱施工图B柱模板配筋图见附图。七、基础设计仍以B柱基础为代表，A柱和C柱计算方法同B柱，采用混凝土C150，HPB235级钢筋。1．荷载计算（1）选择三组最不利内力进行基础设计①[=290.63kN.m=1677.43kN=-3.66kN（）=208.85kN.m=1320.68kN=-2.61kN（）]②[=-115.76kN.m=2013.17kN=10.87kN（）=-81.38kN.m=1560.49kN=7.68kN（）]③[=-86.85kN.m=1029.12kN=9.49kN（）=-60.73kN.m=857.60kN=6.78kN（）]（2）因B柱处于厂房的内部，故除柱上部传来的荷载外，没有由基础梁传至基础顶面的围护结构重量（3）作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力拟定基础高度：+50mm柱插入深度：取1000mm，则=0.91000mm=900mm>800mm。取=杯底厚度：>250mm，取=300mm所以=（900+300+50）mm=1250mm基础顶面标高为-0.50mmm=1250mm+500mm=作用下基底的弯矩和相应基底的轴向力的设计值分别为：第一组：=（290.63-3.661.25）kN.m=286.06kN.m=（1677.43+0）kN=1677.43kN第二组：=（-115.76+10.871.25）kN.m=-102.17kN.m=（2013.17+0）kN=2013.17kN第三组：=（-86.85+9.491.25）kN.m=-74.99kN.m=（1029.12+0）kN=1029.12kN作用于基底的弯矩和相应的轴向力的标准值分别为：第一组：=（208.89-2.611.25）kN.m=205.63kN.m=（1320.68+0）kN=1320.68kN第二组：=（-81.38+7.681.25）kN.m=-71.78kN.m=（1560.49+0）kN=1560.49kN第三组：=（-60.13+6.781.25）kN.m=-51.66kN.m=（857.60+0）kN=857.60kN2．确定基底尺寸忽略基础宽度和深度修正对地基承载力特征值的影响，计算中取=240kN/mm（1）初定基底尺寸按轴心受压对应的轴向力标准值估算基础底面尺寸A，则m=7.61m考虑弯矩作用，按以上值适当扩大，取A=ab=3.22.5m=8.00相应地3.22.5m=4.27m故基础自重和基础上的土重标准值为=203.22.51.75kN=280.00kN（２）验算的条件=205.63/(1320.68+280.00)m=0.13m<=3.2m/6=满足要求。（３）验算其他两组荷载标准值作用下的基底应力第一组：==(1560.49/8.0+201.7571.78/4.27)kPa=（230.0616.81）kPa246.87kPa<1.2=1.2240kPa=288kPa=213.25kPa>0==230.06kPa<=240kPa第三组：