单层工业厂房设计.doc

1、目录一 设计资料 2.二 结构构件选型与结构布置 3一）结构选型 3二）排架柱截面尺寸选择 4三）定位轴线确定 5三 排架计算 6一）计算简图 6二）荷载计算 71. 恒载计算 72. 活载计算 10（1 ）屋面活荷载 10（2 ）吊车荷载 11（3 ）风荷载计算 14（4 ）荷载汇总表 15四 排架内力计算 15五 排架内力组合 15六 柱配筋计算 15A 柱配筋计算 16B 柱配筋计算 17七 牛腿配筋计算 19A 柱牛腿配筋计算 20B 柱牛腿配筋计算 21八 吊装验算 21A 柱吊装验算 21B 柱吊装验算 23九 基础设计 25A 柱基础设计 25B 柱基础设计 31十 屋面支撑图及

2、附表 38十一 参看资料 38一）屋面支撑图 38二）附表 38三）柱配筋图 38单层厂房结构设计任务书设计资料某金工车间为两跨等高厂房， AB跨跨度为 24m，BC跨跨度为 18m，柱距均 为 6m，车间总长度为 120m，中间设置一条温度缝 。AB 跨设有 2 台 30T，工作级 别为 A5级的吊车， BC设有 2台 10T，工作级别为 A5级的吊车，吊车轨顶（标志） 标高均为 10.5m，柱顶标高均为 13.2m。生产中无大量烟火，余热及其它有害气图 21. 屋盖： 二毡三油防水层（加绿豆沙）3.0cm 厚水泥沙浆找平层8.0cm 厚水泥沙浆保温层大型屋面板2. 其他资料：240mm 厚

3、双面清水围护砖墙，钢窗宽度为 3.6m，室内外高差为 150mm， 素混凝土地面；所在地 点基本风压为 0.35KN/m2,地面粗糙 度为 B类；基本雪 压为 0.25KN/m2；修正后的地基承载力特征值为 180KN/m2；活荷载组合值系数为 0.7 ，风荷载组合值系数为 0.6 ；混凝土强度等级柱子用 C35，基础用 C20，钢筋采用 HRB335级。3. 设计要求：（1）标准构件（屋面板，屋架，吊车梁，基础梁等）选型及厂房结构布置；（2）排架内力计算 钢筋混凝土柱和牛腿设计 吊装验算 钢筋混凝土柱下单独 基础设计；（3）结构施工图，内容包括：基础平面图，基础配筋图，柱配筋图。二、结构构件

4、选型与结构布置（一）结构选型因该厂房跨度在 1536m 之间，且柱顶标高大于 8m，故采用钢筋混凝 土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，采用无檩条，选用预应力混凝土折线型屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂 房的各构选型见表 1表 1 主要构件选型结构名称标准图集主要尺寸重力荷载标准值屋面板G4101.5m×6m1.4KN/m屋架G315（一）18m106.0 KN/榀G315（三）24m68.2 KN/榀吊车梁G31818m44.2 KN/榀G32324m45.5 KN/榀轨道连接G2350.8 KN/m基础梁G3200.24m×0.24m16.7K

5、N/根（二）排架柱截面尺寸选择边柱采用上柱 buhu=400m×500m，下柱 blhl =400m×800m；中柱采用上柱 buhu=400m×600m，下柱 bl hl=400m×1000m。 根据厂房建筑统一化基本规则 对桥式吊车有关尺寸的规定， 考虑选定截面高度和吊车梁牛腿尺寸， 边柱与中柱 沿高度和牛腿部位的尺寸，见图三。三）定位轴线确定 横向定位轴线均通过柱子截面几何中心， 在两端与山墙的内皮重合， 纵向定位轴向如下图四： 总向定位轴线的确定AB跨： B1=0.3mk=25.5m中 柱： B3=0.3mB2=0.15m边柱：联系尺寸 B2=0

6、.25m B1=0.3m3=0.5mBC跨： B1=0.23mLk=16.5m要求B280mm中 柱： B3=0.3mB2=0.15m边柱：联系尺寸 B2=0.25mB1=0.3m3=0.5m三、排架计算（一）计算简图1. 由厂房剖面图及基础标高为 0.15m，有柱全高：H=13.2+0.15=13.35m上柱高：Hl =3.9m下柱高：Hu=13.35-3.9=9.45m计算简图如下：2. 柱的相关参数计算如下：柱别A(u mm2)I u (mm4)Al (mm2)I l (mm4) =Hu/H ln=I u/Il31 c0 EI li H 31ii1ic012111 n柱 A、C20 &#

7、215;4.17 ×1.77514.380.2920.292.82760.00530.252104109×104×1098柱B24 ×7.2 ×22.2514.38 ×0.2920.2512.7960.01060.496104109×104109（二）荷载计算1. 恒载计算 屋盖恒载 F 1p二毡三油防水层（加绿豆沙）30 厚水泥砂浆找平层80 厚水泥砂浆保温层0.35KN/m20KN/m× 0.03=0.6 KN/m20KN/m× 0.08=1.6 KN/m预应力混凝土大型屋面板（包括灌缝）1.4 KN

8、/m总计屋盖钢支撑 0.05 KN/m4KN/m24m屋架108.0KN/ 榀18m屋架68.2KN/ 榀则 ABC三柱所受屋盖恒载为：P1A=1.2×(4×6×12+106/2)=409.2KNP1C=1.2 ×( 4×6×9+68.2/2 )=300.12KNP1B= P1A+P1C = 709.32KN屋盖恒载产生的弯矩计算如下：M1AP1A ?e1A 409.2 0.140.9KN ?m （逆时针）M 1cP1c ?e1c 300 .12 0.130.0KN ?m （顺时针）M1B(P1A' P1c')?e1B

9、 (409.2300.12) 0.15 16.36KN?m(逆时针)M2AP1A ?e2A 409.2 (0.4 0.25) 61.38KN ?m(逆时针)M2CP1C ?e2C300.12 0.1545.02KN ?m (顺时针)M 2BP1B ?e2B0 (2) 柱自重重力荷载 P2、 P3 设计值A、C柱:上柱： P2A P2C 1.2 0.5 0.4 3.9 25 23.4KN1下柱 : P3A P3C 1.2 1.775 10 1 9.45 1.4 0.2 0.65 25 45.97KN B 柱：上柱: P2B 1.2 0.6 0.4 3.9 25 28.08KN下柱 : P3B 1

10、.2 2.225 101 9.45 1.4 0.24 0.55 25 56.69KN 柱自重的弯矩：A 、 C柱： M2A M2CP2A ?e2A 23.4 0.15 3.51KN/ m(A 逆 C 顺 )B 柱： M 3BP2B ?e2B0 (3) 吊车梁及轨道自重P4P4A=1.2 ×( 45.5+0.8 ×6)=60.36KNP 4C=1.2×(44.2+0.8×6)=58.8KNP 4B=1.2×(45.5+44.2+0.8×6×2)=119.16KN梁及轨道自重产生的弯矩M4A=60.36×0.5=30.

11、18KN/m(顺时针)M 4C=58.8 ×0.5=29.4KN/m(逆时针)M 4B=(60.36-58.8) × 0.75=1.17KN/m(逆时针)恒载位置及大小示意图：图 六 恒载位置及大小示意图表 2 排架恒载汇总表柱别荷载作用数值A柱上柱顶G409.2KNM40.9KN/m（逆时针）上柱底G23.4 KN下柱顶G60.36 KNM61.38+3.51-30.18=34.71 KN/m 逆（ 时针 ）下柱底G57.97 KNB柱上柱顶G709.32 KNM16.36 KN/m（逆时针）上柱底G28.08 KN下柱顶G119.16 KNM1.17 KN/m（逆时针）

12、下柱底G77.69 KNC柱上柱顶G300.12 KNM30.0 KN/m（顺指针）上柱底G23.4 KN下柱顶G58.8 KNM44.47+3.51-29.4=18.58 KN/m（顺时针）下柱底G57.97 KN2.活载计算（1）屋面活荷载由 GBJ9-87查得，对不上人屋面的屋面活载为 0.7KN/m（活荷载与雪载（ 0.25KN/m） 不同时考虑，按大值采用） 。考虑活荷载最不利情况，且 C柱配筋与 A柱相同，故按 AB跨或 BC跨单独一跨 受荷及计算。当 AB 跨作用荷载时：M 1A 70.56 0.1 7.06KN ?m 逆时针M 2 A 70.56 0.15 10.58KN ?m

13、 逆时针P1B P1A 70.56KNM1B 70.56 0.15 10.58KN ?m 逆时针M 2 B0M1B 52.95 0.15 7.94KN ?m 顺时针M2B 52.92 0.15 7.94KN ?m 顺时针P1B P1C 52.92KNM 1C 52.92 0.1 5.29KN ?m 逆时针M2C 52.92 0.15 7.94 KN ?m 顺时针2)吊车荷载 AB 跨I 作用在排架上的吊车竖向荷载：AB 跨设有 30/5T吊车两台，吊车工作参数如下：最不利荷载示意图，如下图七：额定起 重量 Q跨度 LK轮距 K吊车宽B起重机重 G2K小车中 重 G3K最大轮 压 PMAX,K最

14、小轮 压 PMAX,K300KN25.5m4.8m6.15m420KN118KN290KN70KN图 七 最不利荷载示意图及反力影响线图吊车梁支座处受力：max0.9 1.4 290 (1 0.2 0.775)721 .67 KNDmin0.9 1.4 70 (1 0.20.775) 174 .20 KND max在边柱 A 上P4A D max 721.67KNM 4 A D max (0.3 0.2) 721.67 0.5 360.83KN ? M (顺时针 )P4 A' Dmin 174.20KNM4B Dmin (0.3 0.45) 174.20 0.75 130.65KN ?

15、M(逆时针 )D m ax在中柱 B 上P4 A Dmin 174.20KNM4A Dmin (0.3 0.2) 174.20 0.5 87.10KN ?M(顺时针 )P4 A' Dmax 721.67KNM4B Dmax (0.3 0.45) 721 .67 0.75 541 .25 KN ?M (逆时针 )II 作用在排架上的吊车水平荷载：11Tmax G2 G3yi0.1 0.9 1.4 (300 118 ) 1.975 26 KN44 BC 跨I 作用在排架上的吊车竖向荷载：最不利荷载示意图，如下BC跨设有 10T 吊车两台，吊车工作参数如下：额定起 重量 Q跨度 LK轮距 K

16、吊车宽B起重机重 G2K小车中 重 G3K最大轮 压 PMAX,K最小轮 压 PMAX,K100KN16.5m4.4m5.56m180KN38KN115KN44KN图八最不利荷载示意图及反力影响线吊车梁支座处受力：Dmax 0.9 1.4 115 (10.807 0.267 0.073) 311.1KNDmin 0.9 1.4 44 (1 0.807 0.267 0.0703) 119KNDmax 在边柱 C上P4A Dmax 311.1KNM4A Dmax (0.3 0.2) 311.1 0.5 155.5KN?m(逆时针)P ' Dmin 119KN4C' m inM4B

17、Dmin (0.3 0.45) 119 0.75 89.25KN ?M(顺时针 )M 4B Dmin (0.3 0.45) 174.20 0.75 130.65KN ?M (逆时针 )Dmax 在中柱B上P4ADmin 174 .20KNM 4A Dmin (0.3 0.2) 174.20 0.5 87.10KN ?m(顺时针 )P4A' Dmax 721.67KNM4B Dmax (0.3 0.45) 721 .67 0.75 541 .25 KN ?M (逆时针 )Dmax 在中柱 B上P4C Dmin 119KNM 4C Dmin (0.3 0.2) 119 0.5 59.5KN

18、 ?m(逆时针 )P4C' Dmax 311.1KNM4BDmax (0.3 0.45) 311.1 0.75 233.33KN ?m(顺时针 )TmaxG2 G3yi 1 0.12 0.9 1.4 (100 38) 2.147 11.2KN 4（3）风荷载作用下排架内力分析 设计资料：基本风压标准值 W0=0.35KN/m2，分压高度分数查表得 :离地高度 h（m） 10 15 20 13.35 15.75风压系数 uz1.00 1.14 1.25 1.091 1.57风压体型分数如下图九所示：左吹风：q1Q s z 0B1.40.81.0910.3562.57KN /m( )q2Q

19、 s z 0B1.40.41.0910.3561.28KN / m( )wQ(s2s1 )h1(s4s3 )h2Z0B图 九 风荷载体型图1.40.8 0.4 2.4 (0.5 0.6) 1.41.157 0.35 6 9.32右吹风： q1，q2 与左吹风时相同，w Q ( s2s1 )h1( s4s3 )h2Z 0B1.40.8 0.4 2.4 (0.5 0.6) 1.41.157 0.35 6 9.32由于左右吹风荷载相同，可任取其一，此处取右吹风与排架内力分析。（ 4）荷载汇总表 见附表一四、排架内力计算见附表二五、排架内力组合见附表三六、配筋计算? 计算 A 柱的配筋1. 选定界面内

20、力（1）- 截面b=400mm,h=500,h0 =465 , b =0.55（HRB335钢筋 ）。N 473.28 1030.1221 fcbh0 <1.b0, 故16该.7截面50为0 大4偏65心受压。 在内力组合表中选取： N=496.1KN,M=-136.34KN·M。（2） - 截面b=400mm,h=1000,h0=965 , b =0.55（HRB335钢筋） 。3N 1110.98 103 0.1381 fcbh0 <1.b0, 故1该6.7截面50为0 大9偏65心受压。 在内力组合表中选取： N=KN,M=363.3K·N M。（3） -

21、 截面b=500mm,h=1000,h0=965 , b =0.55（HRB335钢筋） 。N1 fcbh031164.2 1031.0 16.7 500 9650.144< b , 故该截面为大偏心受压在内力组合表中选取： N=753.8KN,M=512.97KN· M。2. 配筋计算（1）纵向受力钢筋计算表 3 柱配筋计算项目上柱下柱大偏心大偏心内力M（KN.m）-136.34512.97363.3N（KN）496.1753.8605.76M e0 N （mm ）274.88680.5600hea（mm） 20a 302026.726.7ei e0 ea (mm)294.8

22、8707.13630ei /h00.6340.9240.728l0 (mm)780094509450h0(mm)465765765h(mm)500800800l0 /h15.611.8110.50.5fcA1 c 1.01N1.01.01.02 1.15 0.01(l 0 ) 1.0 h0.941.01.0111400(e(l0)2i /h0) h 1 21.2581.111.11e ei h/2 as, (mm)585.9611501108x N /( fcb,f )(mm)7411391, NeAsAs,ssfcb,f x(h0 x/2)y, (h0 a,s)(m2 607m2)1000.

23、23694.9选配钢筋3 16(603)3 16(603)+2 18(1112)（2）配置箍筋沿柱高按构造配筋 8200mm 。（3）构造配筋下柱截面高度 h600mm故, 在截面腰部配置 2 12 的纵向构造钢筋。 另外，在 上下翼缘内部各配置 12 的纵向构造钢筋。计算 B 柱的配筋1. 选定界面内力（1）- 截面b=400mm,h=600,h0 =565 , b =0.55（HRB335钢筋 ）。N 473.28 1030.1221 fcbh0 < 1b.0, 故1该6.7截面50为0大4偏6心5 受压。在内力组合表中选取： N=785.03KN,M=171.1KN· M

24、。（2）截面b=400mm,h=1000,h0=965 , b =0.55(HRB335钢筋) 。N 1110.98 1030.1381 fcbh0 < 1b.0, 故1该6.7截面50为0大9偏65心受压。 在内力组合表中选取： N=1026.32KN,M=-220.82KN·M。 (3) - 截面1164.2 103N1 fcbh00.144b=500mm,h=1000,h0=965 , b =0.55(HRB335钢筋) 。< 1b.0, 故1该6.7截面50为0大9偏65心受压在内力组合表中选取： N=1670.29KN,M=613.77KN·M。2.

25、配筋计算（1）纵向受力钢筋计算表 4 柱配筋计算项目上柱下柱大偏心大偏心内力M(KN.m)171.1613.77220.82N（KN）785.031670.291026.32M e 0(mm )N218367.5215hea(mm) 2030203333ei e0 ea (mm)238400.5248ei /h00.4210.4150.257l0(mm)780094509450h0(mm)565965965h(mm)60010001000l0 /h139.459.451 0.5fc A 1.01N1.01.01.02 1.15 0.01(l 0 ) 1.0 h1.01.01.0111400(e

26、(l0)2i /h0) h 1 21.2871.1541.11e ei h/2 as, (mm)570927.2740x N /( fcb,f )(mm)117.5221154, Ne 1 fcb,f x(h0 x/2)2 321m2)1187522ss,y, (h0 a,s)选配钢筋3 16(603)3 16(603)+2 20(1231)（2）配置箍筋同 A 柱。（3）构造配筋下柱截面高度 h600mm故, 在截面腰部配置 2 12 的纵向构造钢筋。 另外，在 上下翼缘内部各配置 12 的纵向构造钢筋。配筋见配筋总图。七、牛腿配筋计算牛腿详图如下：A柱根据吊车梁支撑位置、截面尺寸及构造要求

27、，牛腿尺寸如上图：其中，牛腿截面宽度 b=400mm，牛腿截面高度 h=500mm,ho=465m。m1. 牛腿截面高度验算0.65 ， ftk22.2N /mm2，a=-200mm<0取, a=0。设 =45 度，牛腿外边缘高度 h1h/3 且 h1 200mm，牛腿高度 h=300+600=900m，m 有效高度取 900-35=865mm。竖向荷载水平荷载设计值（ KN）60.36+721.67=782.0326标准值（ KN）60.36/1.2+721.67/1.4=5657826/1.4=18.57表 5 作用在 A 柱牛腿上的荷载0.5 Fhk ) ftkbh0Fvk 0.5

28、 a h0(1所以，=0.65 ×( 1-0.5 ×18.57/565.78 )× (2.2×500×565/0.5)=794.7KN565.7KN即高度符合抗裂度要求2. 配筋计算箍筋选用：8100。共6根，Asv 6 50.24 2 602.9mm2。3 Asv=401.92>0.5As2min bh 0.002 500 600 600mm2配置： 4 14(As2616mm 2 )，水平0 0.3因为 a=-200mm，0 因此按构造配筋。由最小配筋率得：a0, 故不需配置弯起钢筋。×616=308mm2 。箍筋满足要求。

29、因为 h0 565 配筋详见配筋总图。B柱根据吊车梁支撑位置、截面尺寸及构造要求，牛腿尺寸如上图：其中，牛腿 截面宽度 b=400mm，牛腿截面高度 h=1000mm,ho=965m。m1. 牛腿截面高度验算20.65， ftk 2.2N /mm ， a=450-300mm=150mm。0设 =45度，牛腿外边缘高度 h1h/3且h1200mm，牛腿高度 h=500+500=1000m，m 有效高度取 1000-35=965mm。表 6 作用在 B 柱牛腿上的荷载竖向荷载水平荷载设计值（ KN）119.16+721.67=840.8326标准值（ KN）119.16/1.2+721.67/1.

30、4=614.7826/1.4=18.57(1 0.5 Fhk ) ftkbh0aFvk 0.5 a所以，h0 =0.65 ×(1-0.5 ×18.57/614.78 )×(2.2 ×400× 965/(0.5+270/965)=697.164KN . Fvk 565.7KN 。即高度符合抗裂度要求。2. 配筋计算因为 a=270mm，0 因此按计算配筋。又因为 a 0.3h0 289.5mm ，所以 a取290，由 As的计算公式得 ：Fv aAs0.85 fy h031.2FH 782.3 103 f y =01.08257m3m200329

31、0 26 103 21.2 1025.6mm2965 300Asv求。八、所以配置： 4 18(As21017mm2)水平箍筋选用：10120 。共 8 根，8 78.5因为 h022 1256mm23 Asv2=837mm >0.5 × 1017=508.5 mm150150 0.155 0.3965 , 故不需配置弯起钢筋。吊装验算22 。箍筋满足要A柱吊装验算1. 内力计算 采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。吊点 设在 B、 C处，如下图所示。考虑动力系数， n=1.5 。计算各段荷载如下：g3 n GG3K =1.5 ×1.2 

32、5;0.2 ×25=9KN/mg2 n GG2K=1.5×1.2×(1.2 ×0.8-0.5 ×0.4 ×0.4) ×0.4 × 25/0.9 =17.6KN/mg1n GG1K =1.5 × 1.2 ×0.1775=7.99KN/mMC12g3L323.922=1/2 ×9× 3.92 =68.45KN·MMBg3L3(L212 g2L222 =8.1 × 3.9 × (0.9+3.9/2)+1/2 × 17.6 ×20.9

33、 2=107.11 KN ·M计算支座反力 : RA =21.63KN, RB=97.63KN。计算下柱最大弯矩位置 x=2700mm，则最大弯矩为：M max RAx 内力计算g1x2Mmax A 2 1 =29.28 KN·M M B 。内力图如下：图 A 柱吊装验算内力图2. 强度验算表 7 A 柱截面受弯承载力验算如下表： 1柱截面上柱 C截面下柱 B 截面M(KN·M)68.45107.11N(KN)35.150.95b(mm)400400h0 (mm)465865As (mm2)6031112Mu fyAs(h0 a's)(KN M )77.7

34、9434.010M 0.9M (KN M )61.79 M u96.94 M uMK M 1.2 (N 2 s 0.87h0As 0.87h0Asmm2234.5168.05250250V 0.7 ftbh0(KN )204.4 V1380.25 V1V1 0.9V31.5945.9结论满足要求满足要求B柱吊装验算采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。吊点 设在 B、 C处，如下图所示。考虑动力系数， n=1.5 。计算各段荷载如下：g3 n GG3K =1.5 ×1.2 ×6.0=10.8KN/mg2 n GG2K =1.5 ×1.2 

35、15;1.75 ×0.4 × 25/0.9=35 KN/m g1 n GG1K =1.5×1.2×22.25×25/1000=10.0 KN/m12M Cg3L322=1/2 ×10.8 × 3.92=82.13KN·mMB g3L3(L2 L3 2) 1 g2L22B 3 3 2 2 2 2 2=134.24 KN·M计算支座反力 : RA =27.05KN, RB =132.07KN。 计算下柱最大弯矩位置： x=2700mm，则最大弯矩为：maxRAx12g1x2=29.27 KN ·M

36、M B内力图如下：2. 强度验算 B柱截面受弯承载力验算如下表：表 8 B 柱截面受弯承载力验算如下表：柱截面上柱 C截面下柱 B 截面M(KN·M)82.13134.24N(KN)42.1273.62b(mm)400400h0 (mm)565965As (mm2)6031231Mu fyAs(h0 a's )( KN M )95.88343.450M 0.9M (KN M )73.92 M u120.82 M us MK M1.2 (N mm2 s 0.87h0As 0.87h0As mm2234.90108.24250250V 0.7 ftbh0(KN )248.37 V

37、1552.14 V1V1 0.9V37.9166.26结论满足要求满足要求九、基础设计基础为独立基础。 A 柱基础设计如下：1. 设计资料地基承载特征值 f a=180KN/m2，基础混凝土使用 C20，钢筋为 II 级， fy=300KN/mm2。柱插入基础截面尺寸为 400mm×800mm，基础的顶面标高为 -0.15m。2. 由 A 柱侧墙通过基础梁传来的纵墙重： 钢窗： 3.6 × (1.8+4.8) ×0.5=11.88KN 基础梁，连系梁： 16.7+6.0 ×0.24×0.24×25=25.34 KN 砖墙：【6

38、5;(15.6 ×0.15-0.24 ×2)-3.6 ×(1.8+4.8) 】×0.24 ×19=309.44KN 纵墙重的标准值 346.66KN3基础顶面处柱传来的力：表 9 A 柱基础顶面力Mmax及相应 N、 V- Mmax及相应 N、 VNmax及相应 M、 VN（KN）550.93753.81133.8M（KN.m）512.97-388.6-280.32V（KN）70.25-39.9-67.554杯口尺寸及基础底面标高的确定杯口尺寸：根据柱截面高度 h=800mm，由规范相关规定查得：柱插入深度 H1=900m，m 杯口深度为 90

39、0+50mm=950m。m底板厚度 a1>=200mm，取 250mm，杯壁高度 h1<=t/0.65=461.5mm ，取 450mm。 底板边缘高度 a2=250mm。根据室内外地坪标高：知基础底面标高为 - （0.15+0.95+0.25 ）=-13.5m，基础总高度 h=1350-150=1200mm。基础剖面图如下图：基础底面尺寸的确定5.1）内力组合 ，见下表表 10 A 柱基础内力组合内力-Mmax 及相应 N VMmax 及相应 N VN（KN）柱传753.81133.8梁传416416总计1169.81549.8M（KN/m）柱传-388.6-280.32梁传-2

40、16.32-216.32总计-604.92-496.64V（KN）-39.9-67.55图 Mmax相应 N V 较小，故不作为参考对象。（2） 确定底板尺寸 按轴心受压确定 A122ANmax（/ fa- mH）=1549.8/ （180-20×1.35）=10.13m2A1=10.13m A2=1.21.4A1 ，故取，A2=1.3×10.61=13.17m2，令 a=5m,b=2.8m,则 A=14，计算项目-Mmax及相应 N， VNmax及相应 M， VM（KN.m）604.92（ 逆）512.97（ 逆 ）N（KN）1169.81549.8w=2.8×

41、 5× 5× 1/6=11.67 mG=rmAH=2×0 14× 1.35=378KN，验算结果见下表：表 11 A 柱基础压力验算表3V（KN）39.9（ 左 ）67.55（ 左 ）G（KN）378378（N+G）（ KN）1547.81927.8（M+Vh）（KN.m）652.8577.72（M+Vh/w）（KN/m=27.62KN/m2 2因此， 1.2 fa=216KN/m > Pkmax=160.2KN/m , Pkmin > 0,（ P kmax+Pkmin ）/2 > fa. 满足条件，故上基础假设的底面尺寸合理。 由于杯

42、壁厚度 t=300mm，杯壁高度 450mm，上阶底落在冲切破坏锥杯内，故仅需对台阶以下进行冲切验算：）55.9449.502（N+G）/A （KN/m2）110.56137.7Tfmax/min116.88 < 1.2 fa187.2 < 1.2fa54.25 < fa88.2 < fa0.5（T fmax+Tmin）110.56 < fa137.7 < fa结论满足要求满足要求（3） 基础高度验算 ： Nmax 对应地基净反力： Psmax=N/A+（ M+Vh）/w =1549.8/14+577.7/11.67=160.2KN/mPsmax=N/A-（

43、M+Vh）/w=1549.8/14-577.7/11.67=61.2KN/m -Mmax 对应地基净反力： Psmax=N/A+（ M+Vh） /w=150.90KN/mPsmax=N/A-M+Vh）/wa=5000mm b=2800mmac =2×( 375+400)=1550mm h0=750-40=710mm bt=1150mm bc=400mm bb=bt +2h0=1150+2× 710=2570mm < b=2800mmA1=0.5b( a- a c -2h 0) -0.25 (b-bt -2h0)=0.5 ×2.8 ×(5-1.55-

44、2 ×0.71)-0.25 ×(2.8-1.15-2 ×0.71) =2.83m2Bm=(bb+bt )/2=0.5 ×(1150+2570)=1860mm2近似取 Ps=Psmax=160.2KN/m，Fl =Ps×A1=160.2×2.83=453.37KN < 0.7ftb mh02=0.7×1.57×1860×710=1179.89 KN/m ,满足要求。同理可验证另一方向也同时满足冲切要求。4）基础底板配筋验算：PsI =128.62KN/m2Ps II =136.80KN/m2基础底板配

45、筋计算时的长边与短边方向的计算截面如下图所示， 两组不利 荷载设计值在柱边及变阶处的基底净反力计算见表。表 12 A 柱柱边及变阶处的基底净反力计算公式第一组第二组3.0 2P P (P P ) ，(KN/ m2 ) j j min 5.0 j max j min94.4115.14P P 3.425 (P P ) ，( KN/ m2 ) j j min 5.0 j max j min105.5117.5Pj max Pj2，( KN/ m ) 2120.4120.72PPPjmax Pj ，(KN/ m2)2125.95121.9Pj max Pj min2，(KN/ m )281.5511

46、2.35A 基础底板配筋计算截面柱边及变阶处的弯矩计算：1 Pj max242 Pj (a ac)2(2b bc)2242120.72KN /m2(5.0m1.0m)2(22.8m 0.5m) =490.9kN· m124Pj max Pj jmax2 j (aac)2(2b1 125.9KN /m2241 PjmaxPj minjmax 2 jmin (b24242112.35KN /m2(5.0m2bc)2(2a(2.8m21.85m)2ac)0.5m)2(2(22.8m 1.35m) =361.8 kN·m5m 1.0m) =272.4 kN· m124Pj

47、max Pj minjmax2 jmin (b2bc)2(2aac)2112.35KN /m2 242(2.8m 1.35m)2(25m 1.85m) =116.6 kN· m配筋计算：基础底板受力钢筋采用 HPR235 级， f y =300N/ mm2 。长边方向钢筋面积为：AsM0.9h0 fy490.9 106 N mm20.9 (1200 40)mm 300N / mm221567mm2AsM0.9h0 f y361.8 106N mm20.9 (1200 40 250)mm 300N /mm21472mm2选用 12150(2035mm2) 。AsM0.9h0 fy272

48、.4 106 N mm20.9 1160mm 300N /mm22869.7mmAs VMV0.9h0 f y116.6 106 N mm20.9 (1160 250)mm 300N/ mm22474.6mm2选用 8 200(1256mm2 ) 。配筋详见配筋总图 B 柱基础设计如下：1. 设计资料地基承载特征值 f a=180KN/m2，基础混凝土使用 C20，钢筋为 II 级， fy=300KN/mm2。柱插入基础截面尺寸为 400mm×1000mm，基础的顶面标高为 -0.15m。2基础顶面处柱传来的力：表 13 B 柱基础顶面力Mmax及相应 N、 V- Mmax及相应 N

49、、 VNmax及相应 M、 VN（KN）606.21-413.7-330.3M(KN.m)1334.81589.41784.2V（KN）-21.17-18.9-14.23杯口尺寸及基础底面标高的确定杯口尺寸：根据柱截面高度 h=1000mm，由规范相关规定查得：柱插入深度 H1=900mm，杯口深度为 900+50mm=950m。m底板厚度 a1>=200mm，取 250mm，杯壁高度 h1<=t/0.65=461.5mm ，取 450mm。 底板边缘高度 a2=250mm。根据室内外地坪标高：知基础底面标高为 - (0.15+0.95+0.25 )=-13.5m，基 础总高度 h

50、=1350-150=1200mm。基础剖面图如下图：4. 基础底面尺寸的确定 确定底板尺寸步骤如下： 按轴心受压确定 A1A1maxfa m H1784.2180 20 1.4511.8m2所以 A1 =11.8 m2 。A2 =1.21.4 A1 ，故取：A2 =1.3 A1=1.3×11.8=15.36m2 ，令 a=5.2m，b=3m,则 A=15.6 m2 ，w=3× 5.2×5.2×1/6=13.52 m3 。G= mAH =20×15.6×1.45=452.4KN。验算结果见下表。表 14 B 基础地基承载力验算计算项目M

51、 max ， N，V-M max ，N，VNmax ，M ，VM(KN ·m)606.21-413.7-330.3N(KN)1334.81589.41784.2V(KN)-21.17-18.9-14.2G(KN)452.4452.4452.4N+G(KN)1787.22041.82236.6M+Vh(KN · m)578.7-438.27-348.76(M+Vh)/w(KN ·m2 )42.832.425.8(N+G)/A(KN · m2)114.56130.88143.37157.36 1.2f a163.28 1.2f a169.17 1.2f af max / f min71.76 f a98.48 f a117.6 f a12( f max f min )114.56130.88 f a143.4 f a结论满足要求满足要求满足要求5. 基础高度验算： 地基净反力： 第一组Pj maxNM Vh1334.842.82128.4KN /m2AW15.6PjminNM Vh1334.842.8242.8KN /m2AW15.6第二组Pj maxNM Vh1589.432.4134.3KN /m2AW15.6Pj minNM Vh1589.432.4269.5KN /m2AW15.6第三