土木工程论文-单层双跨工业厂房结构设计

1、北京城市学院毕业设计（论文）单层双跨工业厂房结构设计学生姓名：逃 学 号： 班 级：08 土木升专业. 土木工程学部：城市建设学部指导教师：董 2010年5月单层双跨工业厂房结构设计single pair of inter-industrial building design学生：_i1_班级：08 土木升学号:0 学部：城市建设学部专业：土木工程指导教师：董职称：副教授工作单位：湖南先导建筑工程有限公司毕业设计（论文）完成时间：自 2009 年 11 月至 2010 年 5 月【摘要3单层厂房指层数仅为一层的工业厂房，适用于生产工艺流程以水平运输为主， 有大型起重运输设备及较大动荷载的厂房，

2、如机械制造工业、冶金工业和其他工 业等。单层厂房的骨架结构，由支撑各种竖向的与水平的荷载作用的构件所组成。 厂房依靠各种结构构件合理连接为一整体，组成一个完整的结构空间以保证厂房 的坚阆、耐久。我w广泛采用钢筋混凝土排架结构和钢架结构，通常由横向排架、 纵向联系构件、支撑系统构件和围护结构等几部分组成。单层砖柱厂房具有选价低廉、构造简单、施工方便等优点，在中小型工业厂 肩中得到广泛应用，但单层厂房的端墙（山墙）受风面积较大，内部空间要求、厂 房屋顶面积、荷载等均较大，构造复杂，如何进行有效的荷载效应组合、选取最 不利内力组合，作为柱及基础的设计依据，将是本文要重点解决的问题。关键词：内力组合；

3、偏心受压；钢筋；混凝土【abstract】single plant means the layer is only a layer of industrial plant, applied to the production process to the level of transport-based, large material handling equipment and large dynamic load plants, such as machinery manufacturing industry, metallurgical industry and other indust

4、ries . single plant of the skeleton structure, the support of various vertical and horizontal loads consisting of components. plants rely on a variety of structural components as a whole a reasonable connection to form a complete structure of space to ensure the plants strong, durable. chinas extens

5、ive use of reinforced concrete and steel structure, bent structure, usually bent from the horizontal, vertical linkages component，support systems and building envelope components such as a few parts.single brick column with the selected plants are cheap, simple structure, convenient for construction

6、, the shoulder in the small and medium industrial plants has been widely used，but the single plant of the side wall (gable) larger by the wind, internal space requirements, plant roof area，load large and complex structures，how to effectively load effect combination, select the most unfavorable combi

7、nation of internal forces, as the pillar and foundation of the design basis, will be the focus of this paper to solve the problem.keywords： combination of internal forces; concrete; eccentric compression;reinforced目录前言11. 设计条件与资料21.1建筑物基本条件21.2设计资料21.3设计要求32. 确定柱的截面尺寸33. 荷载计算44. 排架的内力分析75. 排架的闪力组合16

8、6. 柱的截面设计167. 柱的吊装验算208. 基础的设计229. 绘制施工图28参考文献3233致谢单层厂房的结构特点大致可分为砌体结构、混凝土结构和钢结构。一般情况 下，无吊车或吊车吨位不超过5t,其跨度在15m以内，柱顶标高在8m以下，无特 殊工艺要求的小型厂房，可采用由砖柱、钢筋混凝土屋架或木屋架或轻钢屋架组 成的砌体结构；当吊车吨位在250t以上或跨度大于36m的大型厂房，或有特殊工 艺要求的厂房（如设有10t以上锻锤的车间以及高温车间的特殊部位等），一般采 用钢屋架、钢筋混凝土柱或荠是全钢结构，其他大部分厂房均可采用混凝土结构。单层厂房结构一般由屋盖结构、排架结构、支撑系统、吊车

9、梁、围护结构和 基础等组成。它比较容易组织生产工艺流程和车间内部运输，地而上能够放置较 重的机器设备和产品，所以其在工业建筑设计中得到广泛的应用。近年来，单层厂房的设计越来越重视设备节能，充分利用自然通风,利用自然 采光，发展节能省地型工业厂房；运用生态学中的共生与再生原则，结合自然，保 护环境，防止污染，发展具有良好生态循环系统的现代工业厂房；利用高科技材 料，发展更具灵活性、通用性和多样化的工业厂房。由于水平所限，时间仓促，文中一定存在缺点和不足，甚至错误，恳请老师 批评指正。北京城市学院2010 ffi毕业设汁(论文)1. 设计条件与资料1.1建筑物基本条件某金工车间为两跨等高厂房，跨度

10、均为24m，柱距均为6m,车间总长度66m。 每跨设有20/5t吊车各两台，吊车工作级别为屮制，轨顶标高为9. 6m，基础顶面 标高为-0.8m,厂房无天窗，建筑剖面简阁如阁1所示。图1厂房剖而示意图1.2设计资料(1) 荷载：屋面均布活荷载标准值为0.7kn/m2。(2) 材料： 柱：混凝土 c30;纵筋hrb335级；箍筋采用hpb235级。 基础：混凝土 c30;钢筋hpb235级。 型钢及预埋件铁板用hrb335、hpb235级钢筋。(3) 建筑构造 屋面：卷材防水屋面，其做法如下：两毡三油防水层上铺小石子：0.35 kn/m2。20mm厚水泥砂浆找平层:20x0. 02=0. 4 k

11、n/m2 <>100mm厚水泥珍珠岩制品保温层:5x0. 1=0.5 kn/m2 <>一毡两油隔气层：0.05 kn/m2 o20mm厚水泥砂浆找平层:20x0. 02=0. 4 kn/m2。预应力混凝土大型屋面板(包括灌缝)荷载标准值1. 4kn/m2。 屋盖钢支撑荷载标准值为0. 05 kn/m2,屋架自重标准值106kn/榀，坡 度:1:6。 墙体用240mm厚双面清水维护砖墙;钢窗宽度3. 6m，纵墙上窗洞高2400mmo 地面:室内素混凝土地面,室内外高差150mm。北京城市学院2010 ffi毕业设汁(论文)(4) 吊车：(2 = 20/5t桥式吊车，软钩，

12、屮级工作制。吊车梁:先张法预应力混凝土吊车梁，梁高1.2m,自重44.2kn/个。吊车轨道联结:轨道及连接件自重1 kn/m2。吊车荷载:最大轮压p=215kn。最小轮压p=45kn。k min小车总重g=75kn。大车宽b=5550mm。轮距 k=4400mm。(5) 工程地质及水文条件该场地地面粗糙度为b类，地形平整,无滑坡,无液化土层等不良地质现象。 地层自上而下为填土层：厚度约为0. 5m。砂质粘土：厚度约为2.0m, f =200 kn/m2。卵石：中密，厚度约为57m, f=600 kn/m2。基岩：表层屮度风化。 地下水位在地而7m以下，设计时不考虑地下水的影响，也不考虑抗震设防

13、。(6) 气象资料:基本风压为0.35 kn/m2,基本雪压为0.2 kn/m2。1.3设计要求(1) 确定柱截面尺寸；(2) 荷载计算；(3) 分析排架内力；(4) 柱、牛腿配筋计算；(5) 编制荷载、内力计算说明书；(6) 根据计算结果绘制排架柱结构施工阁；(7) 柱下基础的设计及其配筋；(8) 绘制柱下基础施工图；2. 确定柱的截面尺寸q= (1520) t,中级工作制，=9. 6+0. 8=10. 5m。 上柱：矩形：500mm x 500mm面积：= 2.5 x10s mm2惯性矩：，=x500x5003 =5.2xl09mm4iu 12下柱高：h > 0.95x = x0.9

14、5 - 0.83(azz),取a = 900mm 12 12ho 3宽：/?>x0.95 = x0.95 = 0.44(m)，取/? = 500mm 2020卜柱:工字型500x900x150x150az =150x900 +(175 + 150)x175x4 = 2.487x10s mm北京城市学院2010届毕业设汁(论文)111(5so v1, = x500x90tfx350x5503-2x-x350x25x+=2.48xlo,ozw12122l 23 j柱截面尺寸见图2。排架计算简图见图3。上柱lt图2柱截面尺寸24me4n® ® ©图3排架计算简阁柱

15、：下柱的商度取牛腿顶至基础顶而处8.4ru0.9r ：9.3n>3. 荷载计算(1)恒载 屋盖自重：0.35(kn/m2 )20x0. 02=0. 4(kn/m2 )5x0. 1=0.5(kn/m2)两毡三油防水层上铺小石子： 20厚水泥砂浆找平层：100mm淳水泥珍珠岩制品保温层:北京城市学院2010届毕业设计（论文）一毡两汕隔气层：0.05(kn/m2 )20mm厚水泥砂浆找平层：20x0. 02=0.4(kn/m2 )预应力大型屋面板1.4(kn/m2 )合计3. 1(kn/m2 )屋架自重：106（kn/榀）则作用于屋顶的屋盖结构自重为331.44(勝)ga=gbl=gcl=l2

16、x 3.1x-x24x6+106柱自重：上柱：ga2 =g/n =gc2 =1.2x25x3.9x0.25 = 29.25(a：yv) kft： ga,=gb,=gc, = 1.2x25x9.3x0.24 = 67(a：7v)上式屮的系数1. 05为考虑柱牛腿处及柱根部矩形部分的重量。 吊车梁、轨道及轨道联结件自重：g44 =gb4 =gc4=1.2x（44.2 + lx6） = 60.24（勝）各柱恒载的作用位置见图4。屋面活荷载屋面均布活荷载标准值为0. 7kn/m2。雪荷载 5r = /zz.5o = 1.4x0.2 = 0.2skn/m2 < 0.5kn/m2 崖面均布活荷载与雪

17、荷载不同时考虑.故崖面荷载为=2 =2（; =1.4x0.7xx24x6 = 70.56其作用位罝与屋盖自重的位罝同。（3）吊车荷载每跨设20t的吊车各2台，中级工作制，吊车的主要参数如下: 轮距:k=4. 44m;大车宽:b=5. 55m；小车重:g二75kn;最大轮压：p =215kn；最小轮压：p =45knk maxk min图5是在2台10t吊车作用不，吊车梁的支座反力影响线。150>ttgbigbigb4gbegb4|ga4fgai750eoo 300ga3750750g<k图4柱恒载的作用位置北京城市学院2010 ffi毕业设汁(论文)阁5吊车梁的支座反力影响线吊车的

18、竖向荷载maxd =/max k yi=0.9 x 1.4 x 215 x (0.267 + 1 + 0.808 + 0.075) = 582.4勝=0.9 x 1.4 x 45 x (0.267 + 1 + 0.808 + 0.075) = 121.9勝dnrm , dmin的作用位s同吊车梁哲lits轨联结#自s的作用点。 吊车的横向水平荷载由于额定起重量在16"50t之间，取6z=10%,则tk = - 6z(e + g) = - x 0.1 x (200 + 75) = 6.88a：7v7；nax= 0.9 x 14x6.88x(1+ 0.267+ 0.808+ 0.075)

19、 = 18.6aw其作用位置在吊车梁的顶面处。风荷载基本风压：叫=0.35kn/m2,市郊地面粗糙度按b类考虑，查得风压高度变化 系数：柱顶标高12.3m处：/7 = 1.06 檐口标高 15.2m处：/<=1.14查得风荷载体型系数/<，如图6所示,则作用于排架上的风荷载设计值为：北京城市学院2010届毕业设计(论文)q = y()p/s/jz(o(b = 1.4xl.0x0.8xl .06x0.35x6 = 3.23a7v / m(->) q2 = yq/3z/jspza)()b = i.4xl.0x0.4xl .06x0.35x6 = 1.25kn /m(->)其

20、中b为排架的计算宽度.风荷载作用的示意图及排架计算简图见图7(a)、作用在柱顶处的风荷载集屮力：= ycz/z690j5/y,/2/= 1.4xl.0xl.l4x0.35x6x(0.8 + 0.4)x2.9 + (-0.6 + 0.5-0.4+0.4)x2.2 = 10.9awfw 二 10.9kn注顶标bj12.3we/seoj.7 be/n>ls=c?(a >(to)图7 (a)风载作用下的示意图；(b)风载作用下的计算简图4. 排架的内力分析剪力分配系数的确定 因边柱和中柱的截面相同，则/" = 5.2x109 77 _ 2.48x10'°= 0.

21、213.91?20.3因各柱的抗侧移刚度相冋，则各柱的剪力分配系数相冋1aw. 1 = j1 b = rlc = jz丄恒载作用下排架的内力恒载作用下排架的计算简图见图8。mai = mc = gai x0.1 = 331.44x0.1 = 33.14(aw m)2= mc2 = (g41 + ga2 ) x 0.2 - ga4 x 0.3 = (331.44 + 29.25) x 0.2 - 60.24x0.3 = 54kn. mn=0.21, a=0. 3查单阶柱柱顶反力系数表得,各柱不动铰支承的支反力为 a列柱：r'=cia= 1.83x33.1413.2= 4.6/c7v()北

22、京城市学院2010届毕业设计(论文)m54/?=q = 1.25x= 5.lknd - h13.2ra = /?, + 7?2 = 4.6 + 5.1 = 9.1 knmal=22.46mci=22,46 ，一uma2=31.93mca=31.93® ©阁8恒载作用下排架的计算简阁c列柱:柱顶不动较支反力同a柱，方向相反 柊二 9.7(e)b列柱：kb =°则排架柱柱顶不动铰支座的总反力为r = rarbrc最终分配到各柱柱顶的剪力分别为：v"=0va=ra+0 = 9.1kn()vc=rc+q = 9.1kn)图9恒载作用下排架内力图北京城市学院201

23、0 ffi毕业设汁（论文）恒载作用下排架弯矩图、轴力图，如图9所示。 屋面活荷载作用下排架的内力屋而活荷载作用于ab跨时的计算简图（作用于bc跨时与其对称），见图10。 max =2ax0.1 = 70.56 x0.1 = 7.06aw m m a2 = qaxo.2 = 10.56x0.2 = 4akn-m=2x0.1 = 70.56 x 0.15 = 10.6 認 m图10屋面活载作用于ab跨排架的计算简图n=0. 21, x =0. 3查单阶柱柱顶反力系数表得,各柱不动铰支承的支反力为 a列柱：rx=c, = 1.83x = 0.98aw（4）11 h13.2m14 1r，=c'

24、= 1.25x=1.34 kn (4)- h13.2ra =r+r2= 2.32kn()1 m z：= 1.83x = 1.47/cn()a = cm"b柱列:h13.2rb = r=a1kn-）排架柱顶不动铰支座总反力为r = ra + rb= 2.32 + 1.47 = 3.79aw（卜）（反方向作用于柱顶）最终分配到各柱柱顶剪力分别为h = 2.32丄 x3.79 = 1.067（4）vh= .47 丄 x3.79 = 0.2kn（-）vr=o-臺 x3.79 = -1.26aw k. =0屋面活荷载作用于ab跨时排架的弯矩、轴力图见阁11。其他荷载作用下排架的内力同理可得其他

25、荷载作用下排架的内力,计算结果列于表1。北京城市学院2010 ffi毕业设汁（论文）图11屋面活载作用于ab跨排架的内力图其余荷载作用下的计算简图及排架的弯矩、轴力图见图1221。表1荷载作用下排架的内力分析结果荷载柱上力矩/（kn*m）各柱柱顶不动铰支承力反 力/kn总反力/kn分配到各柱顶敁后剪力 /knrbrcrv,v,吊车竖向荷载作用于ab 瞧作，肝埔土 （bc跨与其对称）ma2=174.7() m b2 =91.4(z)16.5(*-)8.7(-)05.614.6h12.7(-*)1.9(-*)吊车竖向荷载作用于abmin側丁.繡主 （bc跨与其对称）m42=36.6()=436.8

26、(/)3.5h41.4(-)037.9(-*)16. 1h28.7(-*)12.6h吊车水平荷rmax作用于ab跨向右（向左时与其 对称）7；ax=18.湖（吊 车梁取1. 2m）11.9h11.9(h023.8h4h4h8(-*)风荷载作用下左来风（右 來风时与其对称）fn> = 10. 9kn6/, =2. 3kn/m <72=1.25kn/m1505.831.74.410.6(-)4.5(-*)注：r =+ rc在各种荷载作用之下，a柱和b柱的内力图及控制截面内力汇总于表2和表3。117.856.932.7.6（单位：kn in） （bc跨与其对称）49.537. 512.7

27、80.67.425. 1121.91.(b) n 图(kn)(a) m图(kn，mx 柱底v(kn)ma2 =36.6图13 m车竖向荷载作用于ab跨，lx作用于a列柱排架内力图mr2 =436. 8图14吊车竖向荷载作用于ab跨，droin作川于a列柱排架的计算简图（单位：kn m） （bc跨与其对称）北京城市学院2010届毕业设计（论文）（a） m图m），柱底v（kn）順（kn）图15吊车竖向荷载作用于ab跨，dnin作用于a列柱排架的内力图 （单位：kn m） （bc跨与其对称）吊车黎顶面2.7nt' j tx=18?6kn10 5n图16吊车水平荷载tmax作用于ab 跨向右时

28、柱排架的计算简图（句左时与其对称）is17吊车水平荷载作用于ab跨向右时柱排架的m图 （向左时与其对称）（单位：kn.m）柱底v （kn）北京城市学院2010届毕业设计（论文）31.21fffi105.68.0*6.7142. 510.810.8图19吊车水平荷载作用于bc跨向右时柱排架的m图柱底v （kn）fw=10. 9kne/讀oqt'lcr777"777-£/議csl.ihcmb图20左来风时排架的计算简图（右来风时与其对称）图21左来风时排架的m图（kn m）柱底v （kn）（右来风时与其对称）表2 a柱的内力屋面活载ab跨吊车荷载（2台20/51）bc跨

29、吊车荷载（2台20/51）风荷载恒载作用于ab跨作用于 bc跨作用 于a柱tiriax-作用于b柱乍b"1于柱z)用tinaxwwwsaz*左来风右莱风.©n-nttt-ttt 轴力487.9m 4.7360.7-49.3420.940.9487.9).55502.411.94.9-56.9-62.8±6.749.170.560-174.9117.8±26.26.749.1-7.470. 56582.4121.9-7.116.6-2.7-175.9±142.5166.3-25.170. 56582.4121.9±31.27.4-14.

30、4±31.2±105.67.4223.3-14.4-168.3v 9.71.061.26-14.6-16.1平 416.1-14.6±3-4.4-4.5中示意的方向.注:1)m(kn m);n(kn);v(kn). 2)m、n、v 的正号为15表3 b柱的内力荷载种类恒载屋面活载作用于ab跨ab跨吊车荷载(2台20/51)bc跨吊车荷载(2台20/51)风荷载作用于bc跨dmax 作用于a柱dmin 作用于a柱1ti轴力70.3&70.5121.95s2. 4troax*dinax 作用于b柱i-i-9.829.8249.5111.9dmin作用于b柱tm

31、ax->左来风右莱风121. 9±6.75s2. 4-111.9-49.5±6.741.3-41.3控制-4-1、住|，|p=/4面662. 8870. 5670. 56ii-n-9.829. 82-80.6-258. 2±6.7258.2-80.6±6.741.3-41.3752. 3470. 5670. 56121.9582.4582.4121.9837.5-8.7142.58.7-37.5142.5139.9-139.9in-ni819.370. 5670. 56121.9582.4582.4121.90.2-0.212.728.7-28.7

32、-12.710.6-10.6注:l)m(kn，m);n(kn);v(kn). 2)11、n、v的正号为图中示意的方向北京城市学院2010届毕业设计（论文）5. 排架的内力组合在各种荷载作用下，对边柱和中柱进行最不利内力组合.其中未考虑厂房的整 空间的作用.a柱加b柱的内力组合结果见表4和表5。表4 a柱的内力组合截面力+ a/niax及札1应的n、v-a/max及相应的n、vn醒及相应的1、v斤:及相应的m、v组合项数值组合项数值组合项数值组合项数值i -1m+0.9®+ + 88+0.9 +0.8 （+ ）+ -28.5+0.9 +0.8 （+）+4-28.5+0.9 + 88n3

33、06.7424.2424.2306.7ii-iim+0. 9 +0.8 （+ ）+ 110+0.9 +0.8 （+）+-35.9+0.9 +0.8 （+ ）+ 90.3+0.9 +29.6n840. 2572.2903.7420.9iii-iiim+0.9 ®+501.5+0. 9 +-147+0. 9 +8.86+0.9 +®+®+ 501. 5n487.9661. 11076487.9v28.6-11. 5-10. 128.6表5 b柱的内力组合麵力的应相v 及、 axn inv、n的应相及axm1v>m的应相及axm-n的应相v及，、nmlyv项合组雖

34、项合组雖项合组觀项合组他数m n+9®j +0.®+ +82.5+82.511r93.4a93-446.2746.2779092.661m n+9®j +0.©+ +44-82+h484.-2r65.27®+3114o43t1o43t104432.57il1tl1m n v0.8)+ ©+o.694.29©(©+© 0.8)+，卟+o.+694.-2+ + u®- rl /| +9 8+o+o+ ffi+®+®)478 2o14o93t1o93t13 5439.11885.1

35、85-65.16o11注：1）组合;vmax及;vmin中，士m的绝对值相等.因柱为对称配筋，所以表中的只取了正值.2）表中0. 8为参与组合的吊车竖向荷载为4台吋的荷载折减系数。根据荷载规范，荷载效应的基本组合有两种.一种由可变荷载效应控制的 组合;一种由永久荷载效应控制的组合.单层厂房屮排架的内力通常由第一种组合 控制。6. 柱的截面设计选取控制截面的最不利内力北京城市学院2010 ffi毕业设汁（论文）人偏心受压和小偏心受压界限破坏时的轴压nb力为.a、b 柱:上柱:nh = a, fcbhh = 1 x 14.3x500 x0.55 x460 = 1809 /cn飞柱 nb=a丄b么九

36、、+-b）hf =1.0 x 14.3 x 150 x 0.55 x 860 + （500 -150）= 1765.3勝（取 a=40mm）经比较，a、b柱的所有/va,所以a、b柱组合后的内力值均为大偏心受压.对大偏心受压，对称配筋的柱，在“ i m |相差不多吋,n越小越不利;n相差不大吋 i m i越大越不利”.由此可确定各柱的最不利内力为：a柱：r _ r . jmj a/=501.5/cmm7 =3o6.7a7v111 _ 7/7 : n=487.9awb柱：r _ r f =143.9 履illrn m =294.6 awm7 _7 1 n=662.9kn111 111 : | n

37、=39qkn »纵向受力钢筋的计算（表6）箍筋的配置 因柱底的剪力很小vmax=28. 6kn （八柱）若取剪跨比/i =31 751 75二 ftbh（、=2x1.43x150x860 = 80.7 aw a+i3+1则远远大于柱底的剪力值（还未考虑轴向压力对斜截面受剪的有利影响），所 以排架柱的箍筋按构造配置为<no2oo,柱箍筋加密区取为0ioioo,加密区范围 （此处按抗震要求配罝），柱配筋施工图见图28和图29。排架柱平面外轴心受压承载力验算取配筋中的较小值验算。ab柱:/() _1.25/w _ 1.25x3.9 _nc0.5,查表得二0.983nu =0.9(xa

38、 + /tx)= 0.9x0.983x(14.3x500x500 + 300x2x1520) = 3969.69 (kn) > /v(所有的轴力)下柱:i = u2.48x1010= 315.8,*（）0.8h(0.8x9.2xl0323.3，查表得炉2.487 xlo5i i315.8nit =0.9(xa + x4)= 0.9xlx(14.3x2.487xl05 4-300x2x1520)=4021.6（kn） > /v（所有的轴力）所以a、b柱平面外受压承载力满足要求。a、b柱截面配筋图，见图29和图30。牛腿的设计a柱:根据牛腿的构造要求,初步确定牛腿的尺寸,如图22所示。

39、北京城市学院2010届毕业设计（论文）表6 a、b柱纵向受力钢筋的计算表-ss 柱截面项目、a柱b柱i - ilii-iili-iiihiim/ (kn m)88501.5143.9294.6n/kn306.7487.9662.913906>() = /(mm、° n2871028217212h匕（取一及20巾较大值）（醐）3020302030ef - e() + ea (min)3071058237242l0= 2.0hlt (上柱)/0 =1 .oh,(下柱)9.2£h15. 6>5>1510.2>5<1515. 6>

40、;5>1510. 2>515'n5. 83>1.0 取1.03. 64>1.0 取1.02. 7>1.0 取1.01.28>1.0 取1.0=1.15-o.oa<1.oh0. 991.050. 991.057=1+ j1400aoa仏1.35he = ；7<?. has (mm)977. 51711.3850736.7n (、x-t (jnm)汉 i fcbfz42.82“、.取80z68. 2< la、>z<hf 取 8092.7z194. 42>z>hfas - as ("而

41、2)1357 3)1768 3)2262 3)0 2)实配钢筋/ (mm x mm)4<l)22(1520)5(1>22(1900)4(1)28(2463)4 4>22 (1520)配筋率/? /%p胍0.20.610.760. 990.61z7全部o.1.221.531.971.22注：1）=190.9(7?7m)，则 z =n - a'f 人bf - b、h f=286 a(mm).h n n(nes +12 2fcbfy(0 - as )3) a = a,fy() - as)北京城市学院2010届毕业设计（论文）aa + a4) 矩形截面：bnbhza4.45)

42、 i 形截面：/?侧=77%,广全部=sr7%bh + 2(/?; - b)hfbh + 2(bf -b)hf22 a柱牛腿的配筋图牛腿截面尺寸的验算fv = ga4 4- d,nux = 60.24 + 582.4 = 642.64aw1-0.5fhk zjm fvk0.5 +fvk=lj-j- =max4-1 = 466.2fh下1 q广fhk =! = - = 13.3a7v= tmax=8.6kn0.65 xfvk978.78 am a=0)牛腿的截面尺寸满足要求。 牛腿顶面局部受压验算取吊车梁的热板尺寸为500mmx250mm,则二 3.73n/m

43、m2 < 0.75/. = 0.75x 14.3 二 0.1(n/mm2)fvk =466.2x103 7_ 500x250牛腿顶面的局压满足要求。北京城市学院2010 ffi毕业设汁(论文) 牛腿纵向受拉钢筋的计算因为“ < o.3/zo，取 “ =o.3ao =0. 3 x 760二228mmx fv.a ,642.64x228xlo3 , 18.6xlo3"2、a, = + 1.2- =+ 1.2x= 1 qloa(mm-)s 0.85/、./?。 fy 0.85x300x760300选取 4020( as = 1256mm2)p = 0.45 上=0.2% <

44、;p = =1256= 0.314% < 0.6%f、，bh 500x800 牛腿的箍筋牛腿的水平箍筋选用(h0100,牛腿1么的范围有，箍筋的总截而而积为5x4x78.5 二 1570mm2 >- = 628(mm2)故箍筋的设置满足构造要求。牛腿的3,可不设弯起钢筋.牛腿的配筋如图23所示。 zz0同理,可设计出b柱牛腿的尺寸及配筋如图23所示。图 23 a、(b) b柱牛腿的配筋图b柱牛腿的配筋图使用阶段柱的裂缝宽度的验算由混凝土规范知，排架柱的裂缝控制等级为三级，按荷载效应的标准组合 并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度vvmax s0.3z/m。只有a柱的i-i, ni-

45、m截面处0.55 ,需进行裂缝宽度的验算,见表7。ao7. 柱的吊装验算a、b柱的截面尺寸相同，b柱的荷载在牛腿处稍大些，因此只需对b柱进行吊 装时的验算。(1)柱吊装时的承载力验算 混凝土达到设计强度的100%时方可吊装。北京城市学院2010 ffi毕业设汁（论文）表7 a柱裂缝宽度的验算项目截面i-i （上柱）tii-iti (下柱)mk l(kn m)67. 7385.8nki kn235.9375. 3e(、=/(mm)nk2871028£h15. 6>1410. 2<14"'一1+e (h)4000- n1. 11.0e = 7se() + y

46、s(mm)5351438/ _b>hf7f 000.41z= 0.87-0.12(1-/)360726(tsk njzn i mm2)75.5194_aspte q.56bh + (bf-b、hf0.010. 148 = 1.1 0.65ptesk-0. 630. 2 取 0. 20. 64醒i.9c + 0.08 (麵)es ia j0. 036mm<0. 3mm0. 23mm0. 3mm注：1）内力的标准值近似值取设汁值除1. 3的系数。2）己知，fjk = 2.01w/mm2,= 2.0x 105/v/mm2,c = 30mm,acr = 2.k根据构造要求，取柱入基础的深度

47、a, = 0.9/t = 0.9x900 = 800/72/77,所以柱吊装验算时的计算简图如图24所示。q' =1.5xl.2x0.5x0.5x25 = 11.25aw/m(1.9x0.8-0.3x0.5)x0.5x25.q, = = 2.4kn/m- 0.8q, =1.5x 1.2x0.2487 x25x 1.1 = 12.3a7v/m考虑到牛腿根部及柱底部为矩形截而，下柱自重乘1.1的系数,1.5为动力系 数。=-qll,2 =-xll.25x3.92 =85.6( kn)2 2北京城市学院2010届毕业设计（论文）1 ( 1a|zqqm2=-q2l2-+q,l i + /2 =

48、-x21.4x0.82+11.25x3.9x + 0.8 =127.5(kn-m)2 v 2y2v 2)q2q3m ql131211m3图24柱吊装时的计算简图及巧矩图m3不是跨屮巧轵，是最大正弯知：1 9-q3l -m2=42.7(kn)-xl2.3x9.22-127.5 29.242.7iz33.47(/72)1919al3 =u y2 = 42.7 x 3.47 - i x 12.3 x 3.472 = 74.1 (kn)上柱：as = as = 2463mm2(4028)ml= fyas(-as') = 300x2463x (460-40)=310.3(kn-m)> y0

49、m, = 0.9x85.6= 77(kn. m) 式中：结构重要性系数，取为0.9 下柱：4, = 1520mm2(422)mu = fyas(hq-as ) = 300x 1520 x(860 -40) = 374(x7v m)> 7oa/2 =0.9x127.5 = 1 14.8(kn m)> = 0.9x74.1 = 66.7(aw m)所以柱吊装的承载力满足要求。8. 基础的设计混凝土采用c30; fc=l4.3n/mm f（ = 143；7/，丽2，垫层采用cio素混凝土,厚100. a柱基础的标高见图25。a柱：北京城市学院2010 ffi毕业设汁（论文）由基础梁传至基

50、础顶面的荷载计算：基础梁bxh=250mmx 500mm，围护墙为240mm厚淸水砖墙墙上开有上下两层钢窗，上窗:宽x高为3. 6mx2. 4m;下窗：宽x高为3.6mx4. 8m；钢窗重取为0. 45/cyv/m2 ;清水砖墙为18x0. 24=4. 32 kn/m2 墙重：(15.2+0. 15)x6- (4. 8+2.4) x 3. 6 x4. 32=285. 9kn 钢窗重:(4. 8+2.4) x4. 2x0. 45=13. 6kn基础梁自重:0. 25 x 0. 5 x 6 x 25=18. 8kn 合计nwk =36aknm =5qi.52knmm =-41kn-mn = 487.9勝<n = 66iakn<v = 2s.56knv = -ll.5kn=1.2x316.4 = 379.7 aw a柱基础顶面最不利内力（设计值）:m =s.s6knm n = 1j