单层厂房设计作业

单层厂房设计作业

东南大学成人教育学院夜大学

课程设计计算书

题目：混凝土单层工业厂房设计

课程：建筑结构设计

院部：继续教育学院

专业：土木工程

班级：学生姓名：韩兵

学号：5320005114152093

设计期限：2015.10——2015.12

指导教师：谢鲁齐

教研室主任：院长（主任）：

东南大学继续教育学院

2015年12月14日

一、结构方案设计

1、厂房平面设计

柱距为6m,横向定位轴线用①、②?表示，间距取为6m,纵向定位

轴线用？、？、?表示，间距取跨度尺寸,即?~?轴线距离为18m,?~?轴线距

离为24mo

为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线600mm,其余排架

柱的形心与横向定位轴线重合。

?~?跨的吊车起重量等于20t+l6t、？~?跨的吊车起重量等于

20t+16t,?、？列柱初步采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合。

厂房长度66m,小于100m,可不设伸缩缝。

2、构件选型及布置

⑴屋面构件

①屋面板和嵌板

屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面自重）的设计值,

查92G410（一）。当屋架斜长不是屋面板宽1.5m的整数倍时，需要布置嵌

板。嵌板查92G410（二）荷载：

两毡三油防水层1.2x0.35=0.42KN/m2

20mm厚水泥砂浆找平层1.2x0.02x20=0.48KN/m2

屋面均布活载（不上人）1.4x0.5=0.70KN/m2

雪载1.4xl.0x0.5=0.70KN/m2

小计1.60KN/m2

采用预应力混凝土屋面板。根据允许外加均布荷载设计值1.60KN/m2,

查图集，中部选用Y-WB-1II,端部选用Y-WB-1IIS,其允许外加荷载

1.99KN/m2>1.60KN/m2,板自重

1.40KN/m2o

嵌板采用钢筋混凝土板，查表，中部选用KWB-lo端部选用KWB-lSo

其允许外加荷载3.35KN/m2>；l-60KN/m2o板自重1.70KN/m2o

②天沟板

当屋面板采用有组织派水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用

外天沟，也可以采用内天沟。对于多跨，内侧只能采用内天沟。

天沟的型号根据外加均布线荷载值查92G410（二）。计算天沟的积水荷

载时。按天沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、

开洞和加端壁。在落水管位置的天沟板需要开洞，分左端开洞和右端开洞,

分别用“a”、“b”表示，厂房端部有端壁的天沟板用“sa”，“sb”表示。

本例在②、④、⑥、⑧、⑩轴线外设置落水管。

内天沟宽度采用620mm,外天沟的宽度采用770mm。

外天沟荷载：

焦渣硅找坡层1.2x1.5x0.77=1.39KN/m2

两毡三油防水层1.2x0.35x0.77=0.32KN/m2

20mm水泥砂浆找平层1.2x0.02x20x0.77=0.37KN/m2

积水荷载1.4x10x0.13x0.77=1.40KN/m2屋

面均布活载1.4x0.5x0.77=0.54KN/m2

小计3.48KN/m2

查表，一般天沟板选用TGB77-1,开洞天沟板选用TGB77-la或TGB77-lb,

端

部位TGB77-lsa,或TGB77-lsb,允许夕卜力口荷载4.13KN/m>3.48KN/m,

自重2.24KN/m2o

同理，可求得内天沟外加荷载设计值2.81KN/m,查表，一般天沟板选

用TGB662-1,开洞天沟板选用TGB62-la或TGB62-lb,端部为TGB62-lsa

或TGB62-lsb,允许外力口荷载3.16KN/m>2.81KN/m2,自重2.06KN/m2。

⑵屋架及支撑

屋架型号根据屋面荷载设计值，天窗类别，悬挂吊车情况及檐口形状

选定。跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查95G314。跨度较大可

采用预应力折线型屋架，查95G414。

本例不设天窗，代号为a,檐口形状为一端外天沟，一端内天沟，代

号为Do

屋面荷载：

屋面板传来的荷载1.60KN/m2

屋面板自重1.2x1.4=1.68KN/m2

灌缝重1.2xO.l=O.12KN/m2

小计3.40KN/m2

18m跨采用预应力混凝土屋架,中间选用YWJ-18-lDa,两端选用

YWJ-18-lDa\允许外力口荷载3.5KN/m2>3.40KN/m2,自重67.6KN。

24m跨采用预应力混凝土屋架，中间选用YWJ-24-lDa,两端选用

YWJ-24-lDa),允许外力口荷载3.5KN/m2>3.40KN/m2,自重104.66KN。

对于非抗震及抗震方针设防烈度为6、7度，屋盖支撑可按附图一布

置。

当厂房单元不大于66m时，在屋架端部的垂直支撑用CC-1表示，屋

架中部的垂直支撑用CC-2表示，当厂房单元大于66m时，在柱间支撑外

的屋架端部加竖向支撑CC-3。屋架中部的水平系杆用GX-2表示。屋架上

弦横向水平支撑用SC表示，当吊车起重量较大，有其他振动设备或水平

荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下弦横向水平支撑。下弦横向水平

支撑用XC表示。当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水平支撑，本例

不需设纵向水平支撑。

（3）吊车梁

吊车梁型号根据吊车的额定起重量，吊车的跨距（Lk=L-2入）以及吊

车的载荷状态选定。其中，钢筋混凝土吊车梁可查95G323,先张法预应力

混凝土吊车梁可查95G425,后张法预应力混凝土吊车梁可查95G426。

对于18m跨，吊车起重重量为20t+16t,重级载荷状态，

Lk=18-2x0.75=16.5m,采用钢筋混凝土吊车梁，查表，中间跨采用DL-11Z,

边跨采用DL-11B,梁高1200mm,自重39.98KN。对于24m跨，吊

车起重重量为20t+16t,重级载荷状态，Lk=24-2x0.75=22.5m,采用钢筋混

凝土吊车梁，查表，中间跨采用DL-11Z,边跨采用DL-11B,梁高1200mm,

自重39.98KN。

（4）基础梁

基础梁型号根据跨度，墙体高度，有无门窗洞等查93G320。

墙厚240mm,突出于柱外。查表，纵墙中间选用儿-3,纵墙边跨选用

儿-15,山墙6|1）=柱距选用JL-14o

（5）柱间支撑

柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑号可查表97G336。首先根据吊

车起重重量，柱顶标高，牛腿顶标高，吊车梁顶标高，上柱高，屋架跨度

等查处排架号，然后根据排架好喝基本风压确定支撑型号。查表，柱间支

撑选用

（6）抗风柱

抗风柱下柱采用工字形截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考

虑基础梁的最大

跨度。18m跨、24m跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为6m。

3、厂房剖面设计

剖面设计的内容是确定厂房的控制标高，包括牛腿顶标高，柱顶标高

和圈梁标高。牛腿顶标高等于轨顶标高减去吊车梁在支撑处的高度

和轨道及垫层的高度，必须满足300mm的倍数。吊车轨道及垫层高度可

以取0.2m。为了使牛腿顶标高满足模数要求，轨顶的实际标高将不同于标

志高度，规范允许轨顶实际标高与标志标高之间有±200mm的差值。柱顶

标高H=吊车轨顶标高HA+吊车轨顶至桥架顶面的高度HB+空隙HC,空隙

HC不应小于220mm,吊车轨顶至桥架顶面的高度可查95G323,柱顶标高

同样满足300mm的倍数。

由于工艺要求，轨顶标高为8.4m。

对于18m跨：

取柱牛腿顶面高度为7.2m,吊车梁高度L2m。吊车轨道及垫层高度

取0.2m,则轨道构造高度，HA=7.2+1.2+0.2=8.6,构造高度-标志高度

=8.6-8.4=0.2m,满足±200mm的差值要求。查表，吊车轨顶至桥架顶面的

高度HB=2.099m,贝UH=HA+HB+HC=8.6+2.097+0.20=10.899m。为满足模数

要求，取H=ll.lm。

对于24m跨：

取柱牛腿顶面高度为7.2m,吊车梁高度L2m。吊车轨道及垫层高度

取0.2m,则轨道构造高度，HA=7.2+1.2+0.2=8.6,构造高度-标志高度

=8.6-8.4=0.2m,满足土200mm的差值要求。查表，吊车轨顶至桥架顶面的

高度HB=2.189m,贝UH=HA+HB+HC=8.6+2.187+0.20=10.989m。为满足模数

要求，取H=ll.lm。

对于有吊车厂房，除在檐口或窗顶设置圈梁外，宜在吊车梁标高处增

设一道，外墙高度大于15m时，还应适当增设。圈梁与柱的连接一般采用

锚拉钢筋2?10或2?12。

现在4.8m、8.4m和10.86m标高处设三道圈梁，分别用QL-1、QL-2、

QL-3表示。其中柱顶圈梁可代替连系梁。圈梁截面采用240mmX240mm,

配筋采用4?12、?6@200o圈梁在过梁处的配筋应另行计算。

二、排架柱设计

1、计算简图

对于没有抽柱的单层厂房，计算单元可以取一个柱距，即6m。排架

跨度取厂房的跨度。上柱高度等于柱顶标高减去牛腿顶标高。下柱高度取

牛腿顶标高减去基础顶面标高，一般低于地面不少于50mm,对于边柱，

由于基础顶面还需放置预制基础梁，所以排架柱基础顶面一般不低于地面

500mm。

为了得到排架柱的截面几何特征，需要假设柱子的截面尺寸。

（1）确定柱子各段高度

基底标高为-2m,初步假定基础高度为1.4m,则柱总高度

H=ll.l-（-2.0）+1.4=11.7m,上柱高度Hu=ll.l-7.2=3.9m下柱高度

HL=11.7-3.9=7.8m0

（2）确定柱截面尺寸

下柱截面高度，根据吊车起重量及基础顶面至吊车梁顶的高度Hk,由

表2-3确定。Q=20t：h^Hk/ll=9000/ll=818mm,取900mm

下柱截面宽度，根据顶面至吊车梁底的高度HL,由表2-3确定。b

^HL/20=7800/20=390mm且大于400mm,取400mm

?列柱下柱截面采用工字形，上柱截面采用正方

b=400mm/h=900mm,

形，?列柱下柱采用工字形截面，上柱

b=h=400mm,b=400mm/h=900mm,

采用矩形截面，b=400mm,h=600mm,?列柱下柱截面采用工字形，

上柱截面采用正方形，计算柱截面几

b=400mm/h=900mm,b=h=400mm.⑶

何特征

各柱截面几何特征

排架计算简图

2）荷载计算

排架的荷载包括恒荷载、屋面活荷载、吊车荷载和风荷载。荷载均计

算其标准值。

（1）恒荷载

恒荷载包括屋盖荷载、上柱自重、下柱自重、吊车梁及轨道自重。

①屋盖自重P1

面荷载：

防水层、找平层等0.35+0.4=0.75KN/m2屋面板

自重1.40KN/m2

屋面板灌缝0.10KN/m2

小计2.25KN/m2

外天沟板线荷载:

找坡等1.16+0.27+0.31=1.74KN/m2

TGB77-1自重2.24KN/m2

小计3.98KN/m2

内天沟板线荷载：

找坡等1.40KN/m2

内天沟板自重2.02KN/m2

小计3.42KN/m2

集中荷载：

18m跨屋架自重67.6KN

24m跨屋架自重104.66KN

屋架作用在柱顶的恒荷载标准值:

A柱：P1A=2.25x6x9+3.98x6+0.5x67.6=179.2KN

B柱：18m跨传来P1B=2.25x6x9+3.42x6+0.5x67.6=175.82KN

24米跨传来P1B'=2.25x6xl2+3.42x6+0.5x104.66=235.09KNC柱：

P1C=2.25x6x12+3.98x6+0.5x104.66=238.2KN

Pl作用点位置与纵向定位轴线的距离150mm。

②上柱自重P2

A柱：P2A=4x3.9=15.6KN

B柱：P2B=6x3.9=23.4KN

C柱：P2C=15.6KN

③下柱自重P3

下柱大部分截面为工字形，但牛腿部位及插入杯口基础的部分是矩形

截面。假定矩形

截面的范围为自牛腿顶面向下1400mm及基础顶面以上1100mm。近

似忽略牛腿的重量。A柱：P3A=3.94x(7.8-1.4-1.1)+0.9x0.4x25x

(1.4+1.1)=43.38KNBft：P3B=43.38KNC柱：P3C=43.38KN

④吊车梁、轨道、垫层自重P4

A柱：P4A=0.8x6+39.98=44.78KNB柱：18m跨传来P4B=44.78KN

24米跨传来P4B'=44.78KNC柱：P4C=44.78KN

P4的作用点离纵向定位轴线的距离为750mm。

(2)屋面活荷载

屋面活荷载取屋面均布活荷载和雪荷载两者的较大值0.5KN/m2A柱:

P5A=0.5x6x9+0.77x6x0.5=29.3KN

B柱：18m跨传来P5B=0.5x6x9+0.62x6x0.5=28.9KN24

米跨传来P5B'=0.5x6xl2+0.62x6x0.5=37.9KNC柱：P5C=0.5x6x12

+0.77x6x0.5=38.3KNP5的作用点同Pl(3)吊车荷载

①吊车竖向荷载Dmax,k>Dmin,k

吊车基本尺寸和轮压

注：最小轮压Pmin=(G+g+Q)/2-Pmax

吊车竖向荷载Dmax,k,Dmin,k根据两台吊车作用的最不利位置用影响

线求出。Dmax,k,Dmin,k计算简图如下。图中两台吊车的最小轮距

x=(Bl-Kl)/2+(B2-K2)/2,对应的轮子位置影响线高度yl,y2,y3,y4可利用几何

关系求得。

18m跨两台吊车不相同，20t和16t,Plmax=183KN,P2max=160KN,

Plmin=38.4KNP2min=34.2KN,x=(6274-4400)/2+(6274-4400)/2=1874mm,

yl=l,y2=(6-4.4)/6=0.267,y3=(6-1.874)/6=0.688,y4=0.063

Dmax/k=Plmax(yl+y2)+P2max(y3+y4)=183(0.267+1)+160(0.063+0.688)

=352.0KNDmin,k=Plmin(yl+y2)+P2min(y3+y4)=38.4(0.267+1)

+34.2(0.063+0.688)=74.3KN24m跨两台吊车不相同，20t和16t,

Plmax=180,KN,P2max=205KN,Plmin=35.2KNP2min=42.0KN,

x=(6274-4400)/2+(7004-5000)/2=1939mm,yl=l7y2=(6-4.4)/6=0.267,

y3=(6-1.939)/6=0.677,y4=0.082

Dmax/k=Plmax(yl+y2)+P2max(y3+y4)=180(0.082+0.677)+205(0.267+1)

=396.4KN

Dmin,k=Plmin(yl+y2)+P2min(y3+y4)=35.2(0.082+0.677)+

42.0(0.267+l)=79.9KN

②吊车横向水平荷载Tmax,k

18m跨，吊车额定起重量吊车横向水平荷载系数a=0.1,

每个大轮产生的横向水平制动力。

T=a(Q+g)/4=0.1(20+7.18)x9.8/4=6.68KN

T的最不利位置同Pmax,故

Tmax,k=13.1KN

Tmax,k的作用点位置在吊车梁顶面。

(4)风荷载

该地区的基本风压30=0.7KN/m2,地面粗糙度为B类。

①作用在柱上的均布荷载

柱顶标高11.1m,使内外高

差0.35m,则柱顶离室外地面高

度ll」+0.35=11.45m,查表,

风压高度系数Uz=1.04

从表差的风压体型系数us,

标于例图2-1

单层工业厂房客不

考虑风振系数，取?z=l。

ql=USUz?za0B=0.8xl.04xlx0.7x6=3.49KN/m（压力）

q2=UsUz?zco0B=-0.4xl.04xlx0.7x0.6=-1.74KN/m（吸力）②作用在

柱顶的集中风荷载Fw

作用在柱顶的集中风荷载Fw由两部分组成：柱顶至檐口竖直面上的

风荷载Fwl和坡屋面上的风荷载Fw2,其中后者的作用方向垂直于屋面,

因而是倾斜的，需要计算其水平方向的分力（竖直分力在排架分析中一般

不考虑）.

为了简化，确定风压高度系数时，可统一取屋脊高度。

屋脊高度=柱顶高度+屋架轴线高度（屋脊处）+上、下弦杆截面增加

高度+屋面板高度对于18m跨：

H=11.45+（2.65+0.15+0.12）+0.24=14.6mUz=1.135对于24m跨：

H=11.45+（3.10+0.15+0.12）+0.24=15.06mUz=1.145

柱顶至檐口的高度=屋架轴线高度（端头处）+上、下弦截面增加高度

+天沟板高度坡屋面高度=屋脊高度-柱顶高度-柱顶至檐口的高度

Fwl=0.8x1.135x1x0.7x(1.18+0.27+0.4)x6=7.06KN(—)

Fwl'=0.4x1.145xlx0.7x(1.18+0.27+0.4)x6=3.56KN(f)

Fw2=(-0.6+0.5)x1.135x1x0.7x(14.91-11.75-1.85)x6=-0.62KN(一)Fw2'

=(-0.4+0.4)x1.145xlx0.7x(15.66-12.05-1.85)x6=0Fw=Fwl+Fwl,

+Fw2+Fw2'=10.00KN(f)同理可求得右吹向左风(一)

迎风面和背风面的ql、q2大小相等，方向相反。

Fw=0.8x1.145x1x0.7x(1.18+0.27+0.4)x6+0.4x1.135x1x0.7x

(1.18+0.27+0.4)x6+(-0.6+0.5)x1.145x1x0.7x(15.36-ll.75-1.85)x

6+0=9.86(一)3)内力分析

在计算简图中，上柱的计算轴线取为上柱的截面形心线，下柱的计算

轴线取为下柱的截面形心线。下面计算时弯矩和剪力的符号按照下述规

则：弯矩以顺时针方向为正，剪力以使构件产生顺时针方向转动趋势为正；

轴力以压为正。

恒荷载下的计算简图可以分解为两部分：作用在柱截面形心的竖向力

和偏心力矩.

屋盖自重对上柱截面形心产生的偏心力矩为：M1A=-179.2x

(0.20-0.15)=-8.96KN.mM1B=-(175.8-235.O9)x0.15=8.89KN.m

M1C=238.2x(0.2-0.15)=11.91KN.m

屋盖自重、上柱自重、吊车梁及轨道自重对下柱截面形心产生的偏心

力矩M2A=-179.2x0.25-15.6x0.25+44.8x0.3=-35.26KN.m

M2B=0+0+(-44.8+44.8)x0.75=0

M2C=238.2x0.25+15.6x0.25-44.8x0.3=50.01KN.m

偏心力矩作用下，各柱的弯矩和剪力用剪力分配法计算。先在柱顶加

上不动较支座，利用附录求出各柱顶不动较支座的内力；然后将总的支座

反力作用下排架柱顶，根据剪力分配系数分配给各柱；最后求出各柱顶的

剪力，得到每根柱的柱顶剪力后，单根柱利用平衡条件求出各截面的弯矩

及柱底截面剪力。

(1)M及V图(kN•m)⑵N图(kN)

(2)屋面活荷载作用下的内力分析

屋面活荷载作用下的内力分析方法同屋盖自重作用下的内力分析。

屋面活荷载对上柱截面形心产生的偏心力矩：MlA=-29.3x

(0.20-0.15)=-1.47KN.mMlB=-(28.9-37.9)x0.15=1.35KN.m

M1C=38.3x(0.2-0.15)=1.92KN.m

屋面活荷载对下柱截面形心产生的偏心力矩：M2A=-29.3x

0.25=-7.33KN.mM2B=0

M2C=38.3x0.25=9.58KN.m

(1)M及V图(kN・m)(2)N图(kN)⑶吊

车竖向荷载作用下的内力分析

吊车竖向荷载四种基本情况：(a)Dmax作用于A柱；(b)Dmin作用于A

柱处；(c)Dmax作用于C柱；(d)Dmin作用于C柱。吊车竖向荷载的计算简

图可分解成两部分：作用在下柱截面形心的竖向力和作用在牛腿顶面的偏

心力矩。

(1)M及V图(kN•m)⑵N图(kN)

(a)Dmax作用于A柱时的内力图

1)M及V图(kN・m)(2)N图(kN)

(b)Dmin作用于A柱时的内力图

(1)M及V图(kN•m)(2)N图(kN)

(c)Dmax作用于C柱时的内力图

(1)M及V图(kN•m)(2)N图(kN)

(d)Dmin作用于C柱时的内力图

(4)吊车水平荷载作用下的内力分析

吊车水平荷载作用下有两种情况：(a)AB跨作用Dmax；(b)BC跨作用

Dmax,每种情况下的荷载可以反向。

(1)V图(kN•m)(2)M图(kN)

(a)AB跨作用Tmax的排架内力

(1)V图(kN•m)(2)M图(kN)

(b)BC跨作用Tmax的排架内力

(5)风荷载作用下的内力分析

风荷载作用下有两种情况：因本例右吹左风时的荷载值与左吹右风时

的荷载值很接近

ql=3.49q2=1.7

6

⑴受力图及V图(kN•m)(2)M图(kN)

风荷载(左吹向右)下排架内力

三、内力组合

1)荷载组合

基本荷载组合考虑两类情况：由活荷载控制的组合和由恒荷载控制的

组合。

(1)1.2X恒荷载标准值产生的效应值+1.4X任一项可变荷载标准值产

生的效应值；

(2)1.2X恒荷载标准值产生的效应值+1.4X0.9X(两项或两项以上可变

荷载标准值产生的效应值)

(3)1.35X恒荷载标准值产生的效应值+所有可变荷载组合值产生的效

应。

(3)内力组合详见附表

四、排架中柱截面设计

1)计算长度及材料强度

考虑吊车荷载时

上柱:lu=2.0Hu=2.0x3.9=7.8m;下柱:ll=1.0HI=1.0x7.8=7.8m

不考虑吊车荷载时

上柱:lu=1.25Hu=1.25x3.9=4.875m;下柱:ll=1.25Hl=1.25x7.8=9.750m

C30混凝土,fc=14.3N/mm2,al=1.0.HRB400纵向钢

筋,fy二fy'=300N/mm2;HPB300箍筋、构造筋，fy=270N/mm2.

2)上柱截面配筋设计

①M=176.32KN.m,N=326.91KN；②M=172.63KN.m,N=713.53KN；(3)

M=275.42KN.m,

N=893.11KN

alfc*b*Cb*ho=1777.5KN,上述三组内力下的受压区高度系数C<

gb,均属于大偏心受压。在大偏心受压构件中，|M|相近，N越小越不利；

N相近，|M|越大越不利，因此可用第一组内力计算配筋。

eo=M/N=0.288m；ea=0.02m；ei=eo+ea=0.308m；Il=0.5fcA/N；I

2=1.15-0.01l0/h=1.02,取l.Oo

r)=1.20;e=h/2+r|ei-as=600/2+1.20x308-35=634.6mm

x=N/alfcb=1035310/(lxl4.3x400)=180.99mm<^b*ho=0.55x565=311mm

As=As/=[N*e-alfcbx(ho-x/2)]/fy,(ho-as,)=691mm2选用3018(As=As'

=763mm2>Pminbh=480mm2)

箍筋按构造确定。箍筋间距不应大于400mm及截面的短边尺寸，且

不大于15d；箍筋直径应不大于d/4,且不应小于8mm。现配置小8@200。

2)下柱截面配筋设计

下柱截面按工字形截面，采用对称配筋，沿柱全长各截面配筋相同。

对于柱,

B,Cb*ho=0.55x865=475.8,N/alfcb=N/5720,[N-alfc(bf

-b)hf，]/alfcb=N/1430-337.5

min于小偏心受压，尚需验算垂直弯矩作用方向的承载力。垂直弯矩

作用方向按轴力受压计算。该工字形截面最小回转半径

ry=(ly/A)l/2=89.3mm,长细比l0/ry=0.8x8100/89.3=72.56,查得稳定性系数

3=0.72

0.9i|j(fcA+fy,As')=0.9x0.72x(14.3xl57500+2xll65x300)

=1835.62KN>1644.94KN,满足要求中柱下柱的箍筋采用6

8@200。五、基础设计1)基础设计资料

基础采用C20混凝土，抗拉强度ft=l.lN/mm2；HPB235钢筋抗拉强度

fy=210N/mm2o基础顶面(即排架柱的Ill-Ill截面)内力组合于下表：

基础采用平板式锥形杯口基础。柱子插入基础杯口深度hl应满足三

个条件：吊装时的稳定性，大于5%的柱长；大雨纵向钢筋的锚固长度。

本例取hl=850mm。杯口顶部尺寸

宽=400+2x75=550mm长=900+2x75=1050mm杯口底部尺寸

宽=400+2x50=500mm长=900+2x50=1000mm杯壁尺寸

厚度t=300mm高h2Wt/0.75=400mm,取400mm杯底厚度

al=250mm

基础总高度

hhl+al+50=850+250+50=1150mm,取1150mm基础埋深

d=2.0-0.35=1.65m

3)地基计算

先按轴心受压基础估算基础地面尺寸。

A^Nmax,k/(fak-rsd)=1198.93/(180-20xl.65)=11.26mm2

初步选定lxb=3mx4m,底板面积A=12mm2,W=3x4x4/6=8mm2

Gk=rsAd=20xl2xl.65=396KN

fa=180+0.5xl8x(4-3)+2xl7x(1.65-0.5)=228.1KN/m2地基承载力的标

准组合，验算过程如下：

4)基础的承载力计算

基础的承载力计算包括受冲切承载力计算和底板受弯承载力计算。基

础承载力计算时采用荷载的基本组合。对于两种基本组合，地基净反力分

别为:

Pn,max=N/A+(M+Vh)/W=1673.14/12+(476.31+10.45x1.15)/8=198.84KN/m2

Pn,max=1875.10/12+(376.43+31.83x1.15)/8=203.13KN/m2

(1)受冲切承载力计算

近似取Ps=203KN/m2。由于杯壁厚度t=300mm,杯壁高度400mm,

上阶底落在冲切破坏锥内，故仅需对台阶以下进行冲切验算。台阶处的宽

度550+2x300=1150mm,长度1150+2x300=1650mm。

基础的受冲切承载力应满足：Ft〈0.7Bhftbmh。

现Ft=203xl.l6=233.2KN<0.7x0.97xl.lxl825x710=968KN,满足要求。

(2)基础底板受弯承载力计算

柱边截面处(1-1)的地基净反力Pn,l=140+(203-140)x450/2000=154KN/m2

沿基础长边方向的弯矩

MI=l/24(b-hc)2(2l+bc)(Pn/max+Pn,1)/2=(4-0.9)2(2x3+0.4)(180+149)/48=405.1

6KN.m

需要的配筋

AsJ=MI/(0.9fyho)=405.16xl000000/[0.9x210x(1150-40)]=2086mm2台阶处(I'

-I')的地基净反力Pn,l=140+(172-140)x825/2000=156.5KN/m2沿基础长边

方向的弯矩=(4-1.65)2x(2x3+1.15)x(172+156.5)/48