单层厂房结构设计计算书

目 录 1 设计资料 .- 1 - 2 柱截面尺寸确定 .- 1 - 2.1 确定柱高度- 1 - 2.2 确定柱截面尺寸- 1 - 2.3 确定柱截面惯性距- 1 - 3 荷载计算 .- 4 - 3.1 恒荷载- 4 - 3.1.1 屋盖恒载 .- 4 - 3.1.2 吊车梁及轨道重力荷载设计值 .- 4 - 3.1.3 柱自重重力荷载设计值 .- 4 - 3.2 屋面活荷载- 5 - 3.3 风荷载- 5 - 3.4 吊车荷载- 7 - 3.4.1 吊车竖向荷载 .- 7 - 3.4.2 吊车横向水平荷载 .- 8 - 4 内力分析 .- 8 - 4.1 恒载作用下排架内力分析- 8 - 4.2 屋面活荷载作用下排架内力分析.- 10 - 4.2.1 A B 跨作用屋面活荷载.- 10 - 4.2.2 B C 跨作用屋面活荷载.- 12 - 4.3 风荷载作用下排架内力分析.- 13 - 4.3.1 左吹风时 - 13 - 4.3.2 右吹风时 - 14 - 4.4 吊车荷载作用下排架内力分析.- 15 - 4.4.1 作用于 A 柱- 15 - max D 4.4.2 作用于 B 柱左- 16 - max D 4.4.3 作用于 B 柱右- 18 - max D 4.4.4 作用于 C 柱.- 19 - max D 4.4.5 作用于 AB 跨柱 - 20 - max T 4.4.6 作用于 BC 跨柱 - 22 - max T 5 内力组合 - 23 - 6 柱截面设计 - 26 - 6.1 上柱配筋计算.- 26 - 6.2 下柱配筋计算.- 27 - 6.3 柱的裂缝宽度验算.- 29 - 6.4 柱箍筋配置.- 30 - 6.5 牛腿设计.- 30 - 6.5.1 牛腿截面高度验算 - 30 - 6.5.2 牛腿配筋计算 - 31 - 6.6 柱的吊装验算.- 31 - 混凝土及砌体结构课程设计 - 1 - 单层厂房结构设计计算书 1.设计资料 本设计方案为左跨吊车 C2，右跨吊车 C1，牛腿顶标高 9.6，跨度 27，柱距mm 6。m 2.柱截面尺寸确定 2.1 确定柱高度 估计基础埋深 2.2，基础高 1.5，室外地坪标高-0.15。mmm A,C 柱顶标高 9.6+0.2+2.099+0.15=12.05m 中柱总高 H =12.05+0.7=12.75m 下柱高 =9.6+0.7=10.3 l Hm 上柱高 =12.75-10.3=2.45 uHm 2.2 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，由混凝土设计规范，6m 柱距单层厂 房矩形、工字形截面柱截面尺寸限值并参考厂房柱截面形式和尺寸参考表确定柱截面尺 寸，见表 1 2.3 确定柱截面惯性距 排架平面内惯性矩 A 柱、C 柱 上柱： 483 3 u mm103.321400400 12 1 12 bh I 下柱： 233 l ) 3 25 2 450 (25150 2 1 4450300 12 1 800400 12 1 I 混凝土及砌体结构课程设计 - 2 - 48mm 10.2143 B 柱 上柱： 483 3 u mm1000.72600400 12 1 12 bh I 下柱： 233 l ) 3 25 2 450 (25150 2 1 4450300 12 1 800400 12 1 I 48mm 10.2143 表 1 柱截面计算参数 计算参数 柱号 截面尺寸/mm 面积 / 2 mm 惯性矩/ 4 mm 自重 /（）m/kN 上柱矩400400 5 10.61 8 1033.210 . 4 A、C 下柱150100800400 5 101.775 8 10 2 . 14344 . 4 上柱矩600400 5 104 . 2 8 1000.720 . 6 B 下柱150100800400 5 10775 . 1 8 10 2 . 14344 . 4 本案仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图 1 所示。 混凝土及砌体结构课程设计 - 3 - C 柱 800 400 400 400 600 800 柱A 1502515025 400 100 柱B 100 400 2515025150 混凝土及砌体结构课程设计 - 4 - 12750 103002450 270002700 图 1 计算单元和计算简图 3.荷载计算 3.1 恒荷载 3.1.1 屋盖恒载 防水层 2 m/kN.40 20mm 厚水泥砂浆找平层 2 m/kN.40 100mm 厚珍珠岩制品保温层 2 m/kN.40 隔气层 2 m/kN.050 30mm 厚细石混凝土面层 2 m/kN.750 预应力大型屋面板 2 m/kN1.4 混凝土及砌体结构课程设计 - 5 - 2 m/kN3.4g 天沟板 kN12.12m6m/kN02 . 2 天 窗 榀/30.38kN 屋架自重 榀/122kN 则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为： kNG20.4412122238.312.1222764 . 3(1.2G C1A1 ） mm50e,mm015e,mm50e 1C1BA1 3.1.2 吊车梁及轨道重力荷载设计值 kN56.5568 . 0 5 . 411.2G A3 ）（ kN56.5568 . 0 5 . 412 . 1G C3 ）（ mm350e,mm150e,mm350e C3B33A 3.1.3 柱自重重力荷载设计值 A 柱、C 柱 上柱 kN76.1145 . 2 0 . 41.2GG 4C4A 下柱 kN88.54 3 . 1044 . 4 1.2GG 5C5A B 柱 上柱 kN17.6445 . 2 6.01.2G4B 下柱 kN88.5410.344 . 4 1.2G5B mm0e,mm200ee B4C4A4 各项恒载作用位置如图 2 所示 混凝土及砌体结构课程设计 - 6 - CBA 750 50 =441.20kN ( =79.38kN) =55.56kN 800 800 G 3 750 200 =11.76kNG 4A =54.88kNG 5A =55.56kNG 3 =55.56kNG 3 =54.88kNG 5B =54.88kNG 5C 750 G 1 Q1 =17.64kNG 4B 150150 50 =55.56kNG3 =11.76kNG 4C 750 =441.20kN ( =79.38kN) G 1 Q1 =441.20kN ( =79.38kN) G 1 Q1 =441.20kN ( =52.92kN) G 1 Q1 200 800 图 2 恒荷载作用位置图（单位：）kN 3.2 屋面活荷载 屋面活荷载标准值为，雪荷载标准值为，后者小于前者，故仅 2 m/kN7 . 0 2 m/kN4 . 0 按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为： kNQ38.792276.704 . 1 1 的作用位置与作用位置相同，如图 2 所示。 1 Q 1 G 3.3 风荷载 风荷载标准值可按式计算，其中 ，根据 0Zszk ww0 . 1m/kN0.50w z 2 0 ， Z 厂房各部分标高及 B 类地面粗糙度由查表确定如下： 混凝土及砌体结构课程设计 - 7 - 柱顶（标高 12.05） m000 . 1 Z 檐口（标高 13.25） m017 . 1 Z 屋顶（标高 14.75） m045. 1 Z 如图 3a 所示，由式可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别 s 0Zszk ww 为： 2 0Z1SZk1 m/kN32 . 0 4 . 0000 . 1 8 . 00 . 1ww 2 0Z2SZk2 m/kN16 . 0 4 . 0000 . 1 4 . 00 . 1ww -0.4 -0.5 -0.6 +0.6 +0.8 -0.2-0.4 -0.6 -0.5 -0.7 风 向 =-0.6 （a） 当时， 取a4h s 0.2 当时， 取a4h s 0.6 图 3 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 3b）上的风荷载设计值为： m/kN688 . 2 0 . 632 . 0 4 . 1q1 m/kN344. 10 . 616 . 0 4 . 1q2 26 . 00 . 1045 . 1 )2 . 04 . 0(7 . 1017 . 1 )4 . 08 . 0(4 . 1（ w F 0 . 64 . 00 . 145 . 0 148 . 1 6 . 07 . 06 . 2137 . 1 25 . 0）（） kN01.28 混凝土及砌体结构课程设计 - 8 - 3.4 吊车荷载 已知 200/50吊车参数：kN,39 . 6 mB ,0 . 5 mK ,kN77.69g ,kN200Q ；160/32吊车参数：,230 max, kNFpkNFp60 min, kN,39 . 6 mB ,0 . 5 mK ；根据 B 及 K，可算得吊车梁支座反,kN26.63g ,kN160Q ,205 max, kNFpkNFp91 min, 力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值。如图 4 所示。 3.4.1 吊车竖向荷载 A 柱 kNyPD iPQ 70.647)0075 . 0 33 . 0 674 . 0 1 (2304 . 1 maxmax ， kNyPD i 84.16801 . 2 604 . 1 minPQmin ， C 柱 kNyPD iPQ 16.578)0075 . 0 333 . 0 674 . 0 1 (2054 . 1 maxmax ， kNyPD i 07.25601 . 2 914 . 1 minPQmin ， 0.0075 maxP A柱 0.333 0.674 1.0 19554000 PmaxmaxPPmax 4000 图 4 吊车荷载作用下支座反力影响线 A 柱与 C 柱的吊车荷载作用下的支座反力影响线图形相同 混凝土及砌体结构课程设计 - 9 - 3.4.2 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 kN744 . 6 )77.69200(1 . 0 4 1 )gQ( 4 1 TA kN582 . 5 )26.63160(1 . 0 4 1 )gQ( 4 1 TB 作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值 kN98.1801 . 2 744 . 6 4 . 1yTT iAQmax kN71.1501 . 2 582 . 5 4 . 1yTT iBQmax 4.内力分析 该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系 数结果如表 2。 i 表 2 柱剪力分配系数 柱别 4 mm H/Hu )1n/1 (1/3C 3 0 i0 3 EIC/H i i i /1 /1 A、C 柱 149 . 0 n 203 . 0 863 . 2 0 C E H 3 10 A 10243 . 0 329. 0 A B 柱 503 . 0 n 192. 0 979 . 2 0 C E H 3 10 1023 . 0 342. 0 B 4.1 恒载作用下排架内力分析 恒载作用下排架的计算简图如图 5a 所示。图中的重力荷载及力矩 M 是根据图 2 确G 定的，即 A 柱、C 柱 ; kNGG20.441 1 1kNGGG AA 32.6776.1156.55 43 2 ; kNGG88.54 A5 3kNAeGM06.2005 . 0 2 . 441 111 mkNeGeGGM AAA 146.7135 . 0 56.552 . 0)76.11 2 . 441()( 334412 混凝土及砌体结构课程设计 - 10 - B 柱 kNGGG128.76255.5617.64 3B4 5 kNGG88.54 B5 6 由于图 5a 所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶 为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力可根据教材表 2.5.2 所列的相应公式计 i R 算。对于 A 柱、C 柱，则203 . 0 ,149. 0 A n A 柱 、C 柱 ，1.768 ) 1 1 (1 ) 1 1 (1 2 3 A 3 A 2 1 n n C 1.373 ) 1 1 (1 1 2 3 A 3 2 3 n C kNC H M C H M RA44.10 75.12 373 . 1 146.71768 . 1 20.06 3 A2 1 A1 )( 本例中。求得后，可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的0RB i R 轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图 5b，c。 图 5d 为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定。 5 - G 6 - G B 4 - G1 - G M1 C G - 3 G - 2 2M 2 - G 3 - G M2 M1 G - 1 A (a) 混凝土及砌体结构课程设计 - 11 - (c) (b) ABC 20.06 5.52 65.63 41.90 1044 20.06 5.52 65.63 41.90 10.44 ABC 441.20 452.96 508.52 563.4 882.4 905.92 1017.04 1126.8563.4 508.52 452.96 441.2 +M +M+V +N +V +N （d） 图 5 恒载作用下排架内力图 4.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 4.2.1 AB 跨作用屋面活荷载 排架计算简图如图 6a 所示。其中，它在柱顶及变阶处引起的力矩为kNQ38.79 1 mkN 3.970.0579.38M A1 mkNM15.882 . 038.79 A2 mkNM91.1115 . 0 38.79 B1 对于 A 柱，则768 . 1 1 C544 . 1 3 C )(N47 . 2 75.12 1.54415.881.7683.97 3 2A 1 A1 kC H M C H M RA 混凝土及砌体结构课程设计 - 12 - 对于 B 柱，则513 . 0 n 192. 0 544 . 1 ) 1 1 (1 ) 1 1 (1 2 3 3 2 1 n n C )(44 . 1 544 . 1 75.12 91.11 1 1 kNC H M R B B 则排架柱顶不动铰支座总反力为： kNRRR BA 91 . 3 44 . 1 47. 2)( 将反向作用于排架柱顶，用式计算 R )(kN03 . 1 81 . 0 270 . 0 79 . 1 RRV AAA 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 )(184. 191 . 3 329 . 0 47. 2kNRRV AAA )(103 . 0 91 . 3 342 . 0 44. 1RRV BBB )(286 . 1 91 . 3 329 . 0 RV CC 排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力图如图 6b，c 所示。 B - Q C Q - A M1A 1 M2A M1B 1 (a) 图 6 AB 跨作用屋面活荷载时排架内力图 混凝土及砌体结构课程设计 - 13 - 4.2.2 BC 跨作用屋面活荷载 1.184 (c) (b) 79.38 79.38 79.38 ABC CBA 3.97 1.60715.88 0.103 3.68 11.91 12.16 13.22 1.286 3.15 16.18 79.38 由于结构对称 AB、BC 跨相同，将图位置和方向调整一下即可。 M 1B CB 1 - Q 1 - Q 1AM 2AM (a) A 混凝土及砌体结构课程设计 - 14 - C 79.38 (c) 79.38 79.38 CBA 1.07 16.40 3.15 1.286 13.22 12.16 11.91 3.68 1.103 15.88 3.97 AB 1.184 (b) 图 7 BC 跨作用屋面活荷载时排架内力图 4.3 风荷载作用下排架内力分析 4.3.1 左吹风时 计算简图如图 8a 所示。对于 A、C 柱，由表 2.5.2 得:149. 0nA203 . 0 A 柱 361 . 0 )1 1 (1 8 )1 1 (1 3 3 4 11 n n C )(37.12361 . 0 75.1288.62 111 kNHCqRA )(18 . 6 361 . 0 75.12344. 1 112 kNHCqRc )(56.461.02818 . 6 37.12FwkNRRR BA 各柱顶剪力分别为： )(948. 256.46329 . 0 37.12kNRRV AAA 混凝土及砌体结构课程设计 - 15 - )(92.1556.46342 . 0 kNRV BB )(4.19566.4329 . 0 18 . 6 kNRRV CCC 排架内力图如图 8b 所示。 （a） 2400024000 q1q2 Fw ( b ) ABC 15.29 256.07 39.00 202.98 26.43 225.78 37.2215.9226.27 图 8 左吹风时排架内力图 4.3.2 右吹风时 将 A、C 柱内力符号对换，且内力符号改变即可。 排架内力图如图 9b 所示。 混凝土及砌体结构课程设计 - 16 - （a） 2400024000 q1 Fw q2 37.22 ( b ) 15.29 26.2715.92 225.78 26.43 202.98 39.00 256.07 ABC 图 9 右吹风时排架内力图 4.4 吊车荷载作用下排架内力分析 4.4.1 作用于 A 柱 max D 计算简图如图 10a 所示。其中吊车竖向荷载，在牛腿顶面处引起的力矩为： max D min D mkNeDM A 7 . 22635 . 0 7 . 647 3max mkNeDMB63.12675. 084.168 3min 对于 A 柱， ，则373 . 1 3 C )(41.24373 . 1 75.12 7 . 226 3 kNC H M R A A 混凝土及砌体结构课程设计 - 17 - 对于 B 柱，由表 2.5.2 得： 503 . 0 n 192 . 0 647 . 1 ) 1 1 (1 1 2 3 3 2 3 n C )(36.16647 . 1 75.12 63.126 3 kNC H M R B B )(05 . 8 36.1641.24kNRRR BA 排架各柱顶剪力分别为: )(76.2105 . 8 329 . 0 41.24kNRRV AAA )(11.1905 . 8 342 . 0 36.16kNRRV BBB )(65 . 2 05 . 8 329 . 0 kNRV CC 排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 10b、c 所示。 max D BM Dmax CBA MA (a) 27.03 (c) (b) 33.79 6.49 21.76 50.74 53.31173.39 CBA 46.82 169.80 19.112.65 CBA 647.70 168.84 混凝土及砌体结构课程设计 - 18 - 图 10 作用在 A 柱时排架内力图 max D 4.4.2 作用于 B 柱左 max D 计算简图如图 11a 所示， 计算如下： BA MM ， mkNeDM A 09.5935 . 0 84.168 3min mkNeDMB78.48575 . 0 7 . 647 3max 柱顶不动铰支座反力，及总反力 R 分别为： A R B R kNC H M R A A 36 . 6 373 . 1 75.12 09.59 3 () )(75.62647 . 1 75.12 78.485 3 kNC H M R B B )(39.5675.6236. 6kNRRR BA 各柱顶剪力分别为： )(91.2439.56329 . 0 36 . 6 kNRRV AAA )(46.4339.56342 . 0 75.62kNRRV BBB )(55.1839.56329 . 0 kNRV CC 排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 11b、c 所示。 maxD BM Dmin CBA MA (a) 混凝土及砌体结构课程设计 - 19 - (c) (b) 24.91 258.51 61.03 1.94 BA 106.48 379.30 43.46 647.70168.84 18.55 C ACB 236.51 45.48 图 11 作用在 B 柱左时排架内力图 max D 4.4.3 作用于 B 柱右 max D 计算简图如图 12a 所示， 计算如下： CB MM ， mkNeDM62.43375 . 0 16.578 3maxB mkNeDMC62.8935 . 0 07.256 3min 柱顶不动铰支座反力及总反力 R 分别为： CB R,R kNC H M R56.01647 . 1 75.12 433.62 - 3 B B () )(9.65373 . 1 75.12 89.62 3 C C kNC H M R )(-46.369.6556.01 CB kNRRR 各柱顶剪力分别为： )(15.2546.36329 . 0 kNRV AA )(-40.1546.36342 . 0 -56.01kNRRV BBB )(25.5146.36342 . 0 9.66RCkNRV CC 混凝土及砌体结构课程设计 - 20 - 排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 12a、b、c 所示。 (c) (b) (a) 15.25 194.45 37.36 25.51 289.87 62.50 27.12 ABC 98.37 335.25 ABC 578.16 256.07 cM CBA minD MB Dmax 图 12 作用在 B 柱右时排架内力图 max D 4.4.4 作用于 C 柱 max D 计算简图如图 13a 所示， 计算如下： CB MM ， mkNeDM05.19275 . 0 07.256 3minB mkNeDMC35.20235 . 0 16.578 3max 柱顶不动铰支座反力及总反力 R 分别为： CB R,R kNC H M R81.24647 . 1 75.12 192.05 - 3 B B () )(79.21373. 1 75.12 202.35 3 C C kNC H M R )(02 . 3 79.2181.24 CB kNRRR 各柱顶剪力分别为： )(99 . 0 -02 . 3 329 . 0 kNRV AA 混凝土及砌体结构课程设计 - 21 - )(77.23-02 . 3 342 . 0 81.24-kNRRV BBB )(78.2202 . 3 329. 079.21RCkNRV CC 排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 13b、c 所示。 (c) (b) (a) cM CBA maxD M B Dmin 22.78 88.09 55.81 146.54 ABC 58.24 133.81 111.02 23.77 ABC 578.16 256.07 图 13 作用在 C 柱时排架内力图 max D 混凝土及砌体结构课程设计 - 22 - 4.4.5 作用于 AB 跨柱 max T 当 AB 跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图 14a 所示。对于 A 柱， ；对于 B 柱，510 . 0 45 . 2 )2 . 145. 2(3 . 5 . 2,203 . 0 ,149 . 0 an得由表 ，则192 . 0 ,503 . 0 n A 柱 758 . 0 ) 1 1 (12 )32( )1)(2( 32 3 2 3 5 n a n aa a C )(39.14758 . 0 98.18 5max kNCTRA B 柱 783 . 0 ) 1 1 (12 )32( )1)(2( 32 3 2 3 5 n a n aa a C )(86.14783 . 0 98.18 5max kNCTRB 排架柱顶总反力 R 为： )(25.2986.1439.14kNRRR BA 各柱顶剪力为： )(77 . 4 25.29329 . 0 39.14kNRRV AAA )(87 . 4 25.29342 . 0 86.14kNRRV BBB )(62 . 9 25.29329 . 0 kNRV CC 排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图 14b 所示。 ABC max TTmax (a) 混凝土及砌体结构课程设计 - 23 - (b) ABC 14.21 4.87 9.62 5.96 11.09 157.45 6.09 10.84 156.17 23.57 122.66 图 14 作用于 AB 跨时排架内力图 max T 4.4.6 作用于 BC 跨柱 max T 当 BC 跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图 15a 所示。对于 B 柱， ；对于 C 柱， 510 . 0 45 . 2 )2 . 145. 2(3 . 5 . 2,192 . 0 ,503 . 0 an得由表 ，则203 . 0 ,149 . 0 n B 柱 783 . 0 ) 1 1 (12 )32( )1)(2( 32 3 2 3 5 n a n aa a C )(30.12783. 071.15 5max kNCTRB C 柱 758 . 0 ) 1 1 (12 )32( )1)(2( 32 3 2 3 5 n a n aa a C )(91.11758. 071.15 5max kNCTRC 排架柱顶总反力 R 为： )(21.2491.1130.12kNRRR CB 各柱顶剪力为： )(97. 721.24329 . 0 kNRV AA )(02 . 4 21.24342. 030.12kNRRV BBB 混凝土及砌体结构课程设计 - 24 - )(94 . 3 21.24329 . 0 91.11kNRRV CCC 排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图 15b 所示。 (b) (a) 98.68 18.96 129.41 9.00 5.03 130.42 9.19 4.93 7.7411.6911.77 ABC ABC Tmax maxT 图 15 作用于 BC 跨时排架内力图 max T 5.内力组合 控制截面分别取上柱底部截面 I-I，牛腿顶截面 II-II 和下柱底截面 III-III，按公 式求得最不利的内力值，见表 3，4。在每种荷载效应组合中，对矩形和工字型截面柱均 应考虑以下四种不利内力组合： （1）+及相应的 N，V； max M （2）-及相应的 N，V； max M （3）及相应的 M，V； max N （4）及相应的 M，V； min N 混凝土及砌体结构课程设计 - 25 - 对柱进行裂缝宽度验算时，内力采用标准值，同时只需对的柱进行验算。55 . 0 h/e 00 混凝土及砌体结构课程设计 - 26 - 表 3 A 柱内力设计值汇总表 ()kN/V,kN/N,mkN/M 屋面活荷载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载 荷载类别恒载 作用在 AB 跨 作用在 BC 跨 max D 作用在 A 柱 max D 作用在 B 柱左 max D 作用在 B 柱右 max D 作用在 C 柱 max T 作用在 AB 跨 max T 作用在 BC 跨 左风右风 柱号及 正向内力 序号 k M 5.52-1.072.37-53.31-61.0337.36-2.4311.0918.9615.29-26.42 - k N 452.9679.380.00 0.000.000.000.000.000.000.000.00 k M -65.03-15.882.37173.39-1.9437.36-2.4311.0918.9615.29-26.42 - k N 508.5279.38 0.00 647.70168.84 0.000.000.000.000.000.00 k M 41.90-3.6816.4050.74-258.51194.45-12.62157.4598.69256.07-225.78 k N 563.479.38 0.00 647.70168.84 0.000.000.000.000.000.00 +V +N +M - k V 10.441.1841.286-21.76-24.9115.25-0.9914.217.7437.22-26.27 混凝土及砌体结构课程设计 - 27 - 表 4 A 柱内力组合表 内力组合 截面 +及相应的, max MN V-及相应的, max MN V 及相应的, max NMV及相应的, min NMV M66.07-79.3136.9536.32 - N +0.9+0.9 (+)+ 524.40 +0.90.8(+ )+0.9+ 452.96 +0.9+0.9 524.40 +0.9+0.9 (+)+ 452.96 M117.36-122.2090.42-106.73 - N +0.9+0.8 (+)+0.9+ 974.86 +0.9+0.8 (+)+0.9+ 701.53 +0.9 1091.45 +0.90.9(+) +508.52 M591.19-517.3387.5790.90 N 1029.74766.811146.33563.4 V +0.9+0.8 (+)+0.9+ 51.92 +0.9+0.8 (+)+0.9+ -41.23 +0.9 -9.14 +0.9 +0.9+ 0.9+ 6.58 k M 75.75 k N 469.5 - k V 混凝土及砌体结构课程设计 - 28 - 混凝土及砌体结构课程设计 - 29 - 6.柱截面设计 混凝土等级强度为 C30， ；采用 HRB400 级钢筋， 2 c mm/N 3 . 14f 2 tk mm/N01 . 2 f 。上下柱均采用对称配筋。518 . 0 ,mm/N360ff b 2 yy 6.1 上柱配筋计算 由表 7 可见，上柱截面共有 4 组内力。取。轴力较小的一组，mm36040400h0 即 kNNmNM96.45232.36， 由规范查得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度。附加偏心距ml9 . 445 . 2 2 0 取 20（大于 400/30） 。 a emmmm ，mm N M e80 452960 1032.36 6 0 ，mmeee ai 1002080 0 由故应考虑偏心距增大系数。，525.124004900 0 hl 53 . 2 452960 400 3 . 145 . 05 . 0 2 N Afc 91 . 1 53 . 2 ) 400 4900 ( 360 100 1500 1 1)( 1500 1 1 220 0 h l h ei mkNMM 66 0 1037.691032.3691 . 1 ，mm N M e153 452960 1037.69 6 0 ，mmeee ai 17320153 0 由故应考虑偏心距增大系数，525.124004900 0 hl 53 . 2 452960 400 3 . 145 . 05 . 0 2 N Afc 53 . 1 53 . 2 ) 400 4900 ( 360 173 1500 1 1)( 1500 1 1 220 0 h l h ei 混凝土及砌体结构课程设计 - 30 - 22 . 0 360 802 219 . 0 360400 3 . 140 . 1 452960 001 h a bhf N s c 取进行计算。2 s ax mmahee si 13402/4001732 2 0 51 )40360(360 13452960 ) ( mm ahf N AA sy e ss 按构造配筋，选 316（） ，则， 2 s mm603A %2 . 0%37 . 0 )400400/(603)bh/(As 满足要求。 由规范得垂直于排架方向柱的计算长度 则 ,063 . 3 45 . 2 25 . 1 0 mlbl / 0 。0 . 1,66 . 7 400/3063 maxsycu NkN10.33522603360400400 3 . 140 . 19 . 0) AfAf (9 . 0N）（ 满足弯矩作用平面外的承载力要求。 6.2 下柱配筋计算 取。与上柱分析方法类似，在表 7 的 8 组内力中，选取下列两mm76040800h0 组不利内力： kNNmkNM74.102919.591， kNNmkNM40.56390.90， （1）按计算kNNmkNM74.102919.591， 下柱计算长度取。附加偏心距（大于 20） 。mHl l 3 . 100 . 1 0 mm2730/800eamm 。mm150h,mm400b,mm100b ff ，mm N M e574 1029740 1019.591 6 0 ，mmeee ai 60127574 0 由，故应考虑偏心距增大系数。 5 150 88.1280010300 hl 0 . 118 . 1 1029740 1502100400800100 3 . 145 . 05 . 0 ）（ N Afc 16 . 1 18 . 1 ) 800 10300 ( 760 601 1500 1 1)( 1500 1 1 220 0 h l h ei mkNMM 66 0 1078.6851019.59116 . 1 混凝土及砌体结构课程设计 - 31 - ，mm N M e97.665 1029740 1078.685 6 0 0 ，mmeee ai 70540665 0 由，故应考虑偏心距增大系数 5 150 88.1280010300 hl 0 . 111 . 1 1029740 400 3 . 145 . 05 . 0 2 N Afc 13 . 1 11 . 1 ) 800 10300 ( 760 705 1500 1 1)( 1500 1 1 220 0 h l h ei mmhmmei2287603 . 03 . 0 2 . 79870513 . 1 0 故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘内，则 mmhmm bf N x f fc 15000.143 400 3 . 140 . 1 1029740 1 mmahee si 1065402/8007052/ ) ah(f ) 2 x h(bxf) h 2 1 h( h)bb(fNe AA s0y 0c1f0ffc1 ss 2 1426 40760360 ) 2 143 760(143100 3 . 140 . 1)150 2 1 760(150)100400( 3 . 140 . 110651029740 mm ）（ （2）按计算kNNmkNM 4 . 56390.90， 下柱计算长度取。附加偏心距（大于 20） 。mHl l 3 . 100 . 1 0 mm2730/800eamm 。mm150h,mm400b,mm100b ff ，mm N M e161 563400 1090.90 6 0 ，mmeee ai 18827161 0 由，故应考虑偏心距增大系数。 5 150 88.1280010300 hl 0 . 11 . 2 563400 1502100400800100 3 . 145 . 05 . 0 ）（ N Afc 94 . 1 1 . 2) 800 10300 ( 760 188 1500 1 1)( 1500 1 1 220 0 h l h ei mkNMM 66 0 1035.1761090.9094 . 1 混凝土及砌体结构课程设计 - 32 - ，mm N M e313 563400 1035.176 6 0 0 ，mmeee ai 33320313 0 由，故应考虑偏心距增大系数 5 150 88.1280010300 hl 0 . 11 . 2 5 . 0 N Afc 53 . 1 1 . 2) 800 10300 ( 760 333 1500 1 1)( 1500 1 1 220 0 h l h ei mmhmmei2287603 . 03 . 049.50933353 . 1 0 故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘内，则 mmhmm bf N x f fc 15050.98 400 3 . 140 . 1 563400 1 mmahee si 713402/8003332/ ) ah(f ) 2 x h(bxf) h 2 1 h( h)bb(fNe AA s0y 0c1f0ffc1 ss 2 537 40760360 ) 2 50.98 760(50.98100 3 . 140 . 1)150 2 1 760(150)100400( 3 . 140 . 1713563400 mm ）（ 综合上述计算结果，下柱截面选用 618（） 。按此配筋，经验算柱弯 2 1527mmAs 矩作用平面外的承载力亦满足要求。 6.3 柱的裂缝宽度验算 规范规定，对的柱进行裂缝宽度验算，本设计中下柱未出现 00 e /h0.55 的内力，故不需进行裂缝宽度验算。 00 e /h0.55 6.4 柱箍筋配置 箍筋数量由构造要求控制。根据构造要求，上、下柱均选用箍筋。8200 混凝土及砌体结构课程设计 - 33 - 6.5 牛腿设计 根据吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要求，初步拟定牛腿尺寸，如图 16 所示。其 中牛腿截面宽度，牛腿截面高度。mm500b mm565h,mm600h 0 6.5.1 牛腿截面高度验算 （牛腿顶面无水平荷载） 0F,mm/N01 . 2 f65 . 0 hk 2 tk ，2050a ，取 a=0，按下式确定：0mm30 vk F kN GD f GQ vk 94.508 2 . 1 56.55 4 . 1 70.647 3max vk 0 0tk vk hk FkN17.738 5 . 0 56550001 . 2 65 . 0 h/a5 . 0 bhf ) F F 5 . 01 ( 故牛腿截面高度满足要求。