单层厂房课程设计方案

.工程概况1.1本工程为建设在线的装配车间，两跨厂房，AB跨跨度18米，BC跨跨度24米，吊车起重量15吨，牛腿顶面标高7.8米。厂房总长120m，中间设一道伸缩缝，柱距6m。厂房标高：室内地面±0.000，室外地面-0.300。1.2吊车其它参数参见“5~50/5t一般用途电动桥式起重机根本参数和尺寸〔ZQ1-62系列〕〞。1.3自然条件：根本风压、根本雪压取值等均根据工程地点查阅相关设计标准确定。地面粗糙度类别为B类；无抗震设防要求。1.4厂房自然地坪下0.6m为回填土，回填土的下层6m为均匀粘土，地基承载力特征值=180kPa，土的天然重度为17.5kN/m3，土质分布均匀。下层为粗砂土，地基承载力特征值=300kPa，地下水位-4.5m。1.5厂房标准构件选用及荷载标准值如下：屋架采用梯形钢屋架，按?建筑结构荷载标准?附录A“常用构件和材料的自重〞，按0.12+0.011L〔含支撑，按屋面水平投影面积计算，单位kN/m2；L为跨度，以m计〕计算屋架自重标准值〔包括支撑〕。屋架侧端高度1.4m，屋架在天窗架侧板处的高度为1.7m。吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁，梁高1200mm，自重标准值46kN/根，轨道及零件自重0.8kN/m，轨道及垫层构造高度200mm。天窗采用矩形纵向天窗，每榀天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为34kN〔包括自重、侧板、窗扇、支撑等的自重〕。天窗侧板高度2.6m，天窗架坡屋顶高度0.3m。天沟板自重标准值为2.02kN/m。1.6围护墙采用240mm厚粉刷墙，自重5.2kN/m2。钢窗：自重0.45kN/m2，窗宽4.0m，窗高4.8m。围护墙直接支撑于根底梁上，根底梁截面为240mm×450mm。根底梁自重2.7kN/m。1.7材料：混凝土强度等级C25~C30；柱的纵向钢筋采用HRB400，根底配筋HRB335。其余钢筋HPB300。1.8屋面卷材防水法及荷载标准值如下：三毡四油防水层上铺小石子：0.4kN/m2；25mm厚水泥砂浆找平层：0.5kN/m2；100mm厚珍珠岩制品保温层：0.4kN/m2；一毡二油隔汽层：0.05kN/m2；25mm厚水泥砂浆找平层：0.5kN/m2；6m预应力大型屋面板：1.4kN/m2。2.编制依据?建筑结构荷载标准?GB50009-2024?建筑地基根底设计标准?GB50007-2024?建筑地基处理技术标准?JGJ79-2024?混凝土结构设计标准?GB50010-20243.计算简图确实定3.1柱由吊车尺寸系列ZQ1-62查得，轨顶至吊车顶高度为2.05m，屋架下弦至吊车顶所需高度220mm，取轨顶至吊车梁顶距离m。牛腿顶标高7.8m,，因此：轨顶标高7.8+1.2+0.2=9.2m柱顶标高9.2+2.05+0.22=11.47m令根底顶面至室外地坪0.6m，那么根底顶面至室内地坪为0.9m，因此：从根底顶面算起的柱高m上部柱高m下部柱高m由于吊车梁mm，所以m根据课件表格选用柱截面形式及尺寸〔为施工方便，上下柱均采用矩形截面〕：边柱〔A/C轴线处〕上柱mm矩形，下柱mm矩形中柱〔B轴线处〕上柱mm矩形，下柱mm矩形3.2定位轴线：由ZQ1-62查得轨道中心线至吊车端部距离mm：吊车桥架至上柱内边缘距离一般取mm：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离为mmmmmm，可做封闭轴线，故取封闭的纵向定位轴线EQ\o\ac(○,A)EQ\o\ac(○,C)都分别与左右外纵墙内皮重合。3.3计算简图如图3.3-1所示。边柱〔A/C〕上柱：mm，mm4下柱：mm，mm4中柱〔B〕上柱：mm，mm4下柱：mm，mm44.排架所受的各项荷载计算4.1永久荷载标准值4.1.1屋盖自重〔1〕梯形钢屋架自重按?建筑结构荷载标准?GB50009-2024附录A常用材料和构件自重计算：AB跨：kN/m2BC跨：kN/m2〔2〕屋面上永久荷载标准值kN/m2天狗版自重标准值：2.02kN/m天窗架每侧传给屋架的竖向荷载标准值：34kN所以由屋盖传给A轴处边柱的集中荷载标准值为：kN由屋盖传给B轴处中柱的集中荷载标准值为：由屋盖传给C轴处边柱的集中荷载标准值为：kN作用于上柱中心线外侧，mmkNmkNmkNm屋盖自重荷载如图4.1.1-1所示4.1.2柱自重〔不计牛腿自重及施工影响〕边柱〔A/C〕：上柱自重kN下柱自重kN中柱〔B〕：上柱自重kN下柱自重kN柱自重荷载标准值如图4.1.2-1所示上柱自重作用于牛腿顶面处上柱形心，下柱自重作用于根底顶面处下柱形心。4.1.3吊车梁、轨道及零件自重由设计条件知吊车梁自重46kN/根，轨道及零件自重0.8kN/m，边柱上荷载：吊车梁kN，轨道及零件kN，kNmkNm中柱上荷载：kN那么吊车梁、轨道及零件自重荷载如图4.1.3-1所示4.2可变荷载标准值4.2.1屋面活荷载由?建筑结构荷载标准?GB50009-2024第5.3.1条可知，不上人屋面活载为0.5kN/m2边柱A：kN，kNm边柱C：kN，kNm中柱B：kN，kNm屋面可变荷载如图4.2.1-1所示4.2.2吊车荷载AB跨吊车1：跨度mBC跨吊车2：跨度m查ZQ1-62系列得吊车跨度〔m〕最大宽度B〔mm〕轮距〔mm〕〔kN〕〔kN〕小车自重标准值〔kN〕与额定起重量对应的重力标准值〔kN〕吊车116.5565044001653453150吊车222.5555044001855853150吊车竖向荷载标准值吊车1：按影响线方法确定荷载如图4.2.2-1所示由?建筑结构荷载标准?GB50009-2024第5.3.1条可知两台吊车kNkN吊车2：按影响线方法确定荷载如图4.2.2-2所示kNkN吊车横向水平荷载标准值〔该力作用点距牛腿顶面为m〕每台吊车每个轮最大水平荷载标准值：kN两台吊车最大横向水平荷载标准值：吊车1：kN吊车2：kNB.一台吊车最大横向水平荷载标准值：按影响线方法确定如图4.2.2-3所示吊车1：kNkN吊车2：kNkN4.2.3风荷载标准值柱顶以上屋盖所受风力〔左风〕屋盖各受风区域如图4.2.3-1所示。表4.2.3-1屋盖各受风面积的数值编号迎风面积高度1.40.32.6受风面积8.41.815.6表4.2.3-2各的顶部高度〔按?荷载标准?GB50009-2024第8.2.1条〕编号离室外地面高度13.1713.4716.3716.071.081.091.161.15由于厂房高度小于30米，所以风振系数。由?荷载标准?GB50009-2024附录E查得根本风压kN/m2。表4.2.3-2各的水平风力〔kN〕编号风荷载体型系数方向0.8-0.20.6-0.7-0.7-0.6-0.5-0.50.6-0.6-0.6-0.5-0.4-0.4作用在柱顶处的屋盖收到的集中风力kN〔〕。〔2〕柱顶一下排架柱上的风力〔左风〕m，查?荷载标准?GB50009-2024得：kN/m〔压力〕kN/m〔吸力〕左风情况下受力图如图4.2.3-2所示，同理可得右风情况下受力如图4.2.3-3所示。4.2.4雪荷载标准值查?荷载标准?GB50009-2024得kN/m2，小于屋面均不活荷载，因此雪荷载不计入荷载组合。4.2.5积灰荷载查?荷载标准?GB50009-2024第5.4.1条知本工程不必计入积灰荷载。5.内力分析〔标准值对应的效应〕5.1屋盖荷载作用下的内力分析5.1.1屋盖自重荷载作用下的内力分析屋盖自重荷载如图5.1.1-1所示。〔1〕作用下①kNm〔逆时针〕，查附录9得：那么kNkNkNm〔顺时针〕，查附录9得：那么kNkNkNm那么kNkN②因此剪力分配系数为：所以kN③各柱剪力：kNkN〔2〕作用下由于上下柱存在偏心，相当于对下柱有弯矩，如图5.1.1-2所示。kNm，kNm①左柱：右柱：kNkNkNkN②kNkN③各柱剪力：kNkNkN因此在屋盖自重荷载作用下内力图如图5.1.1-3所示。5.1.2屋盖活载作用下的内力分析屋盖活载如图5.1.2-1所示。作用下kNm，kNm①kNkNkNkNkNkN②kNkN③各柱剪力：kNkN〔2〕作用下由于上下柱存在偏心，相当于对下柱有弯矩，如图5.1.2-2所示。kNm，kNm①kNkNkNkN②kNkN③各柱剪力：kNkNkN所以在屋盖活载作用下的内力图如图5.1.2-3所示。5.2柱自重、吊车梁等自重作用下的内力分析柱自重、吊车梁等自重荷载如图5.2-1所示。由于该荷载形成于排架结构形成之前，所以不必考虑柱间的剪力分配，内力图如图5.2-2所示。5.3吊车荷载作用下的内力分析5.3.1竖向荷载竖向荷载作用点距离边柱下柱中线的偏心距为0.3米，距离中柱下柱中心线偏心距为0.75米，所以会相应产生弯矩。计算时将竖向力转化为对下柱的轴力和弯矩，弯矩大小即为竖向力乘以相应偏心距。〔参照吊车竖向荷载作用位置示意图〕AB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左大右小该种状态下荷载如图5.3.1-1所示。中柱：kNkNkNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左大右小荷载下内力如图5.3.1-2所示。AB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左大右小该种状态下荷载如图5.3.1-3所示。kNkNkNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左大右小荷载下内力如图5.3.1-4所示。AB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左小右大该种状态下荷载如下列图。kNkNkNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左小右大荷载下内力如图5.3.1-5所示。AB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左小右大。该种状态下荷载如图5.3.1-6所示。kNkNkNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左小右大荷载下内力如图5.3.1-7所示。AB跨吊车1竖向荷载左大右小此时荷载如图5.3.1-8所示。kNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨吊车1竖向荷载左大右小下内力如图5.3.1-9所示。AB跨吊车1竖向荷载左小右大此时荷载如图5.3.1-10所示。kNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨吊车1竖向荷载左小右大下内力如图5.3.1-11所示。BC跨吊车2竖向荷载左大右小此时荷载如图5.3.1-12所示。kNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNBC跨吊车2竖向荷载左大右小荷载下内力如图5.3.1-13所示。BC跨吊车2竖向荷载左小右大此时荷载如图5.3.1-14所示。kNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNBC跨吊车2竖向荷载左小右大荷载下内力如图5.3.1-15所示。5.3.2水平荷载吊车横向水平荷载作用于轨道顶面，因此，按查书上附录表即可。AB跨两台吊车，水平荷载向左，kN此时荷载如图5.3.2-1所示。左柱：中柱：右柱：kNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨两台吊车，水平荷载向左下内力如图5.3.2-2所示。AB跨两台吊车，水平荷载向右,kN此时荷载如图5.3.2-3所示。kNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNAB跨两台吊车，水平荷载向右内力如图5.3.2-4所示。BC跨两台吊车，水平荷载向左，kN此时荷载如图5.3.2-5所示。kNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kNBC跨两台吊车，水平荷载向左内力如图5.3.2-6所示。BC跨两台吊车，水平荷载向右，kN此时荷载如图5.3.2-7所示。各柱剪力：kN，kN，kNBC跨两台吊车，水平荷载向右内力如图5.3.2-8所示。AB跨一台吊车水平向左，BC跨一台吊车水平向左，kN此时荷载如图5.3.2-9所示。kNkNkNkNkNkNkNkN各柱剪力：kN，kN，kN考虑两台吊车的组合，取，将内力图中各数值均乘以0.9即可。AB跨一台吊车水平向左，BC跨一台吊车水平向左作用下内力如图5.3.2-10所示。AB跨一台吊车水平向右，BC跨一台吊车水平向右，kN此时荷载如图5.3.2-11所示。各柱剪力：kN，kN，kNAB跨一台吊车水平向右，BC跨一台吊车水平向右作用下内力如图5.3.2-12所示。5.4风荷载作用下的内力分析5.4.1左风荷载，如图4.2.3-2所示。边柱，查附录表得kNkNkNkNkN左风荷载下内力如图5.4.1-1所示。5.4.2右风荷载右风荷载下内力如图5.4.2-1所示。6.A轴线处边柱内力组合及设计6.1A轴线处边柱内力组合由于采用的是钢屋架。故不考虑永久荷载效应控制的组合，仅考虑可变荷载效应控制的组合：，，风荷载，其他荷载类型：永久荷载：EQ\o\ac(○,1)屋面恒荷载，EQ\o\ac(○,2)柱、吊车梁自重可变荷载：EQ\o\ac(○,3)屋面均布活荷载EQ\o\ac(○,4)AB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,5)AB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,6)AB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,7)AB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,8)AB跨吊车1竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,9)AB跨吊车1竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,10)BC跨吊车2竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,11)BC跨吊车2竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,12)AB跨两台吊车，水平荷载向左EQ\o\ac(○,13)AB跨两台吊车，水平荷载向右EQ\o\ac(○,14)BC跨两台吊车，水平荷载向左EQ\o\ac(○,15)BC跨两台吊车，水平荷载向右EQ\o\ac(○,16)AB跨一台吊车水平向左，BC跨一台吊车水平向左EQ\o\ac(○,17)AB跨一台吊车水平向右，BC跨一台吊车水平向右EQ\o\ac(○,18)左风荷载EQ\o\ac(○,19)右风荷载6.1.1控制截面及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)17.90024.8513.2113.50238.7914.68000、1.21.21.41.4×0.71.4×0.6kNmkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,14)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,14)EQ\o\ac(○,19)17.900－23.55－29.87－13.21－22.81238.7914.6827000、1.01.01.4×0.71.41.4×0.71.4×0.6kNmkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,6)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,6)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)17.900－23.55－27.67－11.50－22.81238.7914.6827000、1.21.21.41.4×0.71.4×0.71.4×0.6kNmkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)17.90024.8513.2113.50238.7914.68000、1.21.21.41.4×0.71.4×0.6kNmkN6.1.2控制截面Ⅱ-Ⅱ及相应的荷载组合EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)－41.8011.5798.5813.2113.50238.7965.48314.3300、1.01.01.41.4×0.71.4×0.6kNmkN〔2〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,14)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,14)EQ\o\ac(○,19)－41.8011.57－30.30－10.44－13.21－22.81238.7965.482764.7700、1.21.21.41.4×0.71.4×0.71.4×0.6kNmkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,15)EQ\o\ac(○,18)－41.8011.57－30.3098.5813.2113.50238.7965.4827314.3300、1.21.21.4×0.71.41.4×0.71.4×0.6kNmkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,11)EQ\o\ac(○,14)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,11)EQ\o\ac(○,14)EQ\o\ac(○,19)－41.8011.57－0.88－13.21－22.81238.7965.48000、1.21.21.4×0.71.4×0.71.4kNmkN6.1.3控制截面Ⅲ-Ⅲ及相应的荷载组合EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,13)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,13)EQ\o\ac(○,18)28.9311.5789.5367.36139.97238.79143.78314.33008.130－1.047.2222.20、1.21.21.4×0.71.4×0.71.4kNmkNkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,12)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,12)EQ\o\ac(○,19)28.9311.57－22.12－81.26－67.36－124.23238.79143.782764.77008.1300.94－8.14－7.22－7.83、1.01.01.4×0.71.4×0.71.4×0.71.4kNmkNkN〔3〕及相应的荷载组合EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,13)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,13)EQ\o\ac(○,18)28.9311.57－22.1289.5367.36139.97238.79143.7827314.33008.1300.94－1.047.2222.20、1.21.21.4×0.71.41.4×0.71.4×0.6kNmkNkN及相应的荷载组合EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,13)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,13)EQ\o\ac(○,18)28.9311.5783.7467.36139.97238.79143.780008.1306.777.2222.20、1.21.21.4×0.71.4×0.71.4kNmkNkN6.2A轴线处边柱截面设计采用就地预制柱，混凝土强度等级为C30，N/mm2，纵向受力钢筋采用HRB400，MPa，对称配筋。6.2.1上部柱配筋计算由内力分析6.1知，控制截面Ⅰ-Ⅰ的不利内力设计值有两组：kNm，kNkNm，kN按〔a〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.5条，取20mm和偏心方向截面尺寸的中的较大值，所以mmmmmm2，mm，mm，取由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.20条表6.2.20-1得，柱的计算长度m先假设为大偏心受压，那么受压区高度mm<mm，因此取受压区高度mm计算mm由于柱采用对称配筋，所以受拉受压钢筋面积相同：mm2选用3C18,单侧钢筋配筋率，双侧钢筋配筋率，满足构造要求。〔2〕按〔b〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，mmmmmm2，mm，mm，取柱的计算长度m先假设为大偏心受压，那么受压区高度mm<mm，因此取受压区高度mm计算mm由于柱采用对称配筋，所以受拉受压钢筋面积相同：mm2<3C18因此按〔a〕组内力进行配筋。垂直于排架方向的截面承载力验算由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.20条表6.2.20-1得，有支撑的柱沿垂直于排架方向的计算长度m，由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.15条，，查表5.2.15得kN>〔b〕组内力轴力kN由上可知，垂直于排架方向柱子承载力满足要求。6.2.2下部柱配筋计算下部柱应该按照控制截面Ⅲ-Ⅲ进行设计，有两组不利内力kNm，kNkNm，kN按〔a〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.5条，取20mm和偏心方向截面尺寸的中的较大值，所以mmmmmm2，mm，mm，取由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.20条表6.2.20-1得，下柱的计算长度m先假设为大偏心受压，那么受压区高度mm>mm，且<mm，令，可得：mm2mm2选用3C18,〔2〕按〔b〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，mmmmmm2，mm，mm，取下柱的计算长度m先假设为大偏心受压，那么受压区高度mm>mm，且<mm，令，可得：mm2>3C18因此应该按照〔b〕组内力，选用4C18,mm2单侧钢筋配筋率，双侧钢筋配筋率，满足构造要求。〔3〕垂直于排架方向承载力验算由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.20条表6.2.20-1得，有支撑的柱沿垂直于排架方向的计算长度m，由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.15条，，查表5.2.15得kN>〔a〕组内力轴力kN由上可知，垂直于排架方向柱子承载力满足要求。6.2.3A轴线排架柱的裂缝宽度验算裂缝宽度应按内力的准永久组合值计算，查?建筑结构荷载标准?GB50009-2024得各种荷载的准永久组合系数如表6.2.3-1所示。表6.2.3-1荷载的准永久组合系数工程永久荷载不上人屋面活载雪荷载风荷载吊车竖向荷载吊车水平荷载1.000.200.60.6不上人屋面活荷载，故改用雪荷载，仍用序号EQ\o\ac(○,3)表示；风荷载不参与准永久组合。上部柱裂缝宽度计算按1-1截面计算。1-1截面的准永久组合内力值：〔a〕组合工程：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,15)〔产生〕kNmkN〔b〕组合工程EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,14)〔产生〕kNmkN所以〔a〕组内力更不利，应该按照〔a〕组内力验算最大裂缝宽度。由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条：mm，不必验算裂缝宽度。下部柱裂缝宽度验算按3-3截面计算。3-3截面的准永久组合内力值：组合工程：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,13)kNmkNmm，不必验算裂缝宽度。6.2.4A轴线排架柱箍筋由于本工程位于非地震区，所以排架柱的箍筋按照构造要求配置即可。上、下柱均为A8@200，牛腿处加密并将钢筋牌号提高一级，采用B8@100。6.2.5A轴线处边柱牛腿设计先假定牛腿截面宽度mm，高度mm，有效高度mm，牛腿尺寸如图6.2.5-1所示。按裂缝宽度要求验算牛腿高度作用在牛腿处的竖向力标准值kN，N/mm2由于水平力作用在轨道处，所以牛腿顶面没有水平荷载。设裂缝控制系数，以保证使用阶段不出现裂缝。mm由书12-18得：kNkN所以牛腿高度满足要求。牛腿配筋因为，所以按构造要求配筋。水平纵向受拉钢筋mm2采用5C14，mm2，其中2C14是弯起钢筋，箍筋采用B8@100。7.B轴线处中柱内力组合及设计7.1B轴线处中柱内力组合荷载类型：永久荷载：EQ\o\ac(○,1)屋面恒荷载，EQ\o\ac(○,2)柱、吊车梁自重可变荷载：EQ\o\ac(○,3)屋面均布活荷载EQ\o\ac(○,4)AB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,5)AB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,6)AB跨吊车1竖向荷载左大右小，BC跨吊车2竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,7)AB跨吊车1竖向荷载左小右大，BC跨吊车2竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,8)AB跨吊车1竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,9)AB跨吊车1竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,10)BC跨吊车2竖向荷载左大右小EQ\o\ac(○,11)BC跨吊车2竖向荷载左小右大EQ\o\ac(○,12)AB跨两台吊车，水平荷载向左EQ\o\ac(○,13)AB跨两台吊车，水平荷载向右EQ\o\ac(○,14)BC跨两台吊车，水平荷载向左EQ\o\ac(○,15)BC跨两台吊车，水平荷载向右EQ\o\ac(○,16)AB跨一台吊车水平向左，BC跨一台吊车水平向左EQ\o\ac(○,17)AB跨一台吊车水平向右，BC跨一台吊车水平向右EQ\o\ac(○,18)左风荷载EQ\o\ac(○,19)右风荷载7.1.1控制截面及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)5.8700.7851.7112.9646.57546.5622.0263000、1.21.21.4×0.71.41.4×0.71.4×0.6kNmkN〔2〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)5.870－60.52－12.96－46.57546.5622.02000、1.01.21.41.4×0.71.4×0.6kNmkN〔3〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)5.8700.7851.7112.9646.57546.5622.0263000、1.21.21.41.4×0.71.4×0.71.4×0.6kNmkN〔4〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)5.87051.7112.9646.57546.5622.02000、1.21.21.41.4×0.71.4×0.6kNmkN7.1.2控制截面Ⅱ-Ⅱ及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)5.8700.78207.9712.9646.57546.56123.6263357.9800、1.21.21.4×0.71.41.4×0.71.4×0.6kNmkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)5.870－184.04－12.96－46.57546.56123.62314.3300、1.01.21.41.4×0.71.4×0.6kNmkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,5)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,5)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)5.8700.7823.9312.9646.57546.56123.6263672.3100、1.21.21.4×0.71.41.4×0.71.4×0.6kNmkN〔4〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,8)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,8)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)5.870－25.20－12.96－46.57546.56123.6264.7700、1.21.21.4×0.71.4×0.71.4kNmkN7.1.3控制截面Ⅲ-Ⅲ〔1〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)11.6101.5698.68100.62156.73546.56210.6263422.75000.6600.09－9.810.2612.69、1.21.21.4×0.71.4×0.71.4×0.71.4kNmkNkN〔2〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,16)EQ\o\ac(○,19)11.610－87.26－100.62－156.73546.56210.63426.56000.6605.20－10.26－12.69、1.01.21.4×0.71.4×0.71.4kNmkNkN〔3〕及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,5)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,5)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)11.6101.563.05100.62156.73546.56210.6263672.31000.6600.09－2.4010.2612.69、1.21.21.4×0.71.41.4×0.71.4×0.6kNmkNkN及相应的荷载组合：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,8)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,8)EQ\o\ac(○,17)EQ\o\ac(○,18)11.61030.22100.62156.73546.56210.6264.77000.6606.3710.2612.69、1.21.21.4×0.71.4×0.71.4kNmkNkN7.2B轴线处中柱截面设计采用就地预制柱，混凝土强度等级为C30，N/mm2，纵向受力钢筋采用HRB400，MPa，对称配筋。7.2.1上部柱配筋计算按控制截面内力进行计算，有两组不利内力设计值kNm，kNkNm，kN〔1〕按〔a〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.5条，取20mm和偏心方向截面尺寸的中的较大值，所以mmmmmm2，mm，mm，取由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.20条表6.2.20-1得，柱的计算长度m先假设为大偏心受压，那么受压区高度mm，mm，令，可得：mm2mm2选用3C12,〔2〕按〔b〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，mmmmmm2，mm，mm，取柱的计算长度m先假设为大偏心受压，那么受压区高度mm，mm，由上册书P253知：mmmm，且，可判断为大偏心受压。mmmm2所以按〔a〕组内力配筋，选用3C12,〔3〕垂直于排架方向的截面承载力验算由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.20条表6.2.20-1得，有支撑的柱沿垂直于排架方向的计算长度m，由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.15条，，查表5.2.15得kN>〔b〕组内力轴力kN由上可知，垂直于排架方向柱子承载力满足要求。7.2.2下部柱配筋计算下部柱应该按照控制截面Ⅲ-Ⅲ进行设计，有两组不利内力kNm，kNkNm，kN〔1〕按〔a〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，mmmmmm2，mm，mm，取柱的计算长度m由上册书P254知：mmmm，且，可判断为小偏心受压。mmmm2选用4C18,mm2按〔b〕组内力进行截面设计由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第B.0.4条，考虑二阶效应。mm，mmmmmm2，mm，mm，取柱的计算长度m由上册书P253知：mmmm，且，可判断为大偏心受压。mm=104小于4C18，所以按〔a〕组内力配筋，选用4C18,垂直于排架方向的截面承载力由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.20条表6.2.20-1得，有支撑的柱沿垂直于排架方向的计算长度m，由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第6.2.15条，，查表5.2.15得kN>〔a〕组内力轴力kN由上可知，垂直于排架方向柱子承载力满足要求。7.2.3B轴线排架柱的裂缝宽度验算裂缝宽度应按内力的准永久组合值计算，查?建筑结构荷载标准?GB50009-2024得各种荷载的准永久组合系数如表6.2.3-1所示。表6.2.3-1荷载的准永久组合系数工程永久荷载不上人屋面活载雪荷载风荷载吊车竖向荷载吊车水平荷载1.000.200.60.6不上人屋面活荷载，故改用雪荷载，仍用序号EQ\o\ac(○,3)表示；风荷载不参与准永久组合。〔1〕上部柱裂缝宽度计算按1-1截面计算。1-1截面的准永久组合内力值：〔a〕组合工程：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,9)EQ\o\ac(○,17)kNmkN由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条：mm，不必验算裂缝宽度。〔b〕组合工程EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,10)EQ\o\ac(○,16)kNmkN由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条：mm，不必验算裂缝宽度。〔2〕下部柱裂缝宽度验算〔a〕组合工程：EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,3)EQ\o\ac(○,4)EQ\o\ac(○,17)kNmkN由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条：mm，不必验算裂缝宽度。〔b〕组合工程EQ\o\ac(○,1)EQ\o\ac(○,2)EQ\o\ac(○,7)EQ\o\ac(○,16)kNmkN由?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条：mm，不必验算裂缝宽度。7.2.4B轴线排架柱箍筋由于本工程位于非地震区，所以排架柱的箍筋按照构造要求配置即可。上、下柱均为A8@200，牛腿处加密并将钢筋牌号提高一级，采用B8@100。7.2.5牛腿设计先假定牛腿截面宽度mm，高度mm，有效高度mm，牛腿尺寸如图7.2.5-1所示。〔1〕按裂缝宽度要求验算牛腿高度作用在牛腿处的竖向力标准值kN，N/mm2由于水平力作用在轨道处，所以牛腿顶面没有水平荷载。设裂缝控制系数，以保证使用阶段不出现裂缝。mm由书12-18得：kNkN所以牛腿高度满足要求。〔2〕牛腿配筋根据书上公式〔12-22〕mm2采用5C14，mm2，其中2C14是弯起钢筋，箍筋采用B8@100。8.排架柱的吊装验算8.1A轴线处边柱计算简图根据书P166表12-4知，柱插入根底杯口高度mm，取mm，那么柱总长度为12.37+0.85=13.22m。如图8.1-1所示。采用就地翻身起吊，吊点设在牛腿下部，所以柱以牛腿底和柱底为支撑点。荷载计算考虑动力系数，柱自重分项系数1.35kN/m〔上柱〕kN/m〔牛腿〕kN/m〔下柱〕如图8.1-2所示弯矩计算kNm〔牛腿顶面，上侧受拉〕kNm〔牛腿下部，上侧受拉〕kNm〔下柱中部，下侧受拉〕验算截面受弯承载力及裂缝宽度上柱kNm所以上柱受弯承载力满足要求。根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.4条，裂缝宽度验算如下：kNmN/mm2根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条，根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第3.4.5条，mm所以上柱裂缝宽度满足条件。下柱：kNm所以下柱受弯承载力满足要求。根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.4条，裂缝宽度验算如下：kNmN/mm2根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条，根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第3.4.5条，mm所以下柱裂缝宽度满足条件。8.2B轴线处边柱〔1〕计算简图根据书P166表12-4知，柱插入根底杯口高度mm，取mm，那么柱总长度为12.37+0.9=13.27m。采用就地翻身起吊，吊点设在牛腿下部，所以柱以牛腿底和柱底为支撑点。〔2〕荷载计算考虑动力系数，柱自重分项系数1.35kN/m〔上柱〕kN/m〔牛腿〕kN/m〔下柱〕〔3〕弯矩计算kNm〔牛腿顶面，上侧受拉〕kNm〔牛腿下部，上侧受拉〕kNm〔下柱中部，下侧受拉〕〔4〕验算截面受弯承载力及裂缝宽度上柱kNm所以上柱受弯承载力满足要求。根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.4条，裂缝宽度验算如下：kNmN/mm2根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条，根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第3.4.5条，mm所以上柱裂缝宽度满足条件。下柱：kNm所以下柱受弯承载力满足要求。根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.4条，裂缝宽度验算如下：kNmN/mm2根据第7.1.2条根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第7.1.2条，根据?混凝土结构设计标准?GB50010-2024第3.4.5条，mm所以下柱裂缝宽度满足条件。9.柱下独立根底设计9.1A轴线处边柱柱下根底，如图9.1-1所示9.1.1基底内力根底梁和围护墙的重力荷载B=6m，墙高：11.47+1.4+0.9-0.45=13.32m墙上有钢窗，宽4.0m，高4.8m，自重0.45kN/m2根底梁自重2.7kN/m，240mm厚粉刷墙自重5.2kN/m2墙体和根底梁传来的重力荷载标准值和设计值分别为根底梁自重kN围护墙自重kN钢窗自重kNkN，kN，偏心mm对基底的偏心力矩：kNm〔逆时针〕kNm〔逆时针〕柱子传来的内力是和两组最不利，先假定根底高度为1.1米计算。柱传来的第EQ\o\ac(○,1)组内力：及相应的kNm〔逆时针〕