单层工业厂房结构课程设计

1、、设计条件11工程概况某厂装配车间为一双跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为90.48米，柱顶标高为13.5米，轨顶标高为9.8米，厂房设有天窗，采用两台20t和一台30/5t的A4工作制 吊车。屋面防水层采用二毡三油，维护墙采用240mm厚的转砌体，钢门窗，混凝土地面，室内外高差为150m m，建筑剖面图详见图1.1.2结构设计资料自然条件：基本风压值为0.35KN/m2，基本雪压值为0.45KN/m2地质条件：厂区自然地坪以下为 0.8m厚填土，填土一下为3.5m厚中层中密粗砂土（地基承载力特征值为250KN/m2），再下层为粗砂土（地基承载力特征值为350KN/m2），地下水位在地面下

2、2.5米，无腐蚀性。1.3吊车使用情况车间设有两台20t和一台30/5t的A4工作制吊车，轨顶标高为9.8米，吊车的主要参数 如下表：起重吊车宽 度轮距K(m)吊车总重小车重gk( KN)最大轮压最小轮压300/506.154.8365117280651.4厂房标准构件选用情况1.4.1屋面板采用1.5X6m预应力钢筋混凝土屋面板，板自重标准值为1.4kN/m2。1.4.2天沟板天沟板自重标准值为12.1KN/块，积水荷载以0.6KN/m计 天窗架门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的自重荷载标准 值为27.21.4.3屋架采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN/榀。1

3、.4.4屋架支撑屋架支撑的自重标准值为0.05kN/m21.4.5吊车梁吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为1200mm，自重标准值为44.2kN/根。轨道及零件重标准值为1kN/m， 轨道及垫层咼度为200mm。1.4.6基础梁基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm，下底面宽200mm，高度 450.每根重 16.7KM15材料选用混凝土：采用40 钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400,箍筋采用HRB335.1.5.2基础混凝土：采用C40 钢筋：采用HRB335级钢。1.5.3屋面做法20厚1： 3水泥砂浆找平层（重力密度为 20KN/m3）冷底子油两道隔气层0.0

4、5KN/m2100厚泡沫混凝土隔热层（抗压强度 4MPa,重力密度5KN/m3） 15厚1:3水泥砂浆找平层（重力密度20KN/m3）1.6屋面或则在标准值的取值1.7相关建筑材料的基本数据钢筋混凝土容重25kN / m3水泥砂浆容重20kN / m3石灰水泥混合砂浆容重19kN /m3240厚双面粉刷机制砖墙重19kN/m3钢门窗自重0.40kN/m2防水层自重0.35KN/m2找平层自重0.40kN/m2IT©a"s面图图1.1建筑剖、计算简图的确定2.1计算上柱高及柱全高根据任务书的建筑剖面图：算参数 柱号、截面尺寸/ mm面积/ mm惯性矩/ mm4自重/ (kN/

5、m )A, C上柱矩 400 x 5002.0 "0841.7 江105.0下柱1400 "000*100*1501.980 如05256.34 "084.95B上柱矩500汉6003.0 域10590"087.5下柱1500 "200*100*1502.500。05496.51 "086.25梁高=13.5-0.2-1.2=12.1m全柱高日=柱顶标高一基顶标高=13.5- (-0.5) =14.0m顶标高-轨顶 标高+轨道构 造咼度+吊车 梁高=13.5-9.8+1.2+.02=5.1m标高=吊车梁 顶标高-吊车下柱高 Hi=H-

6、Hu=14.0-5.1=8.9m入=H u/H=5.1/14=0.3642.2初步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，可确定柱的截面尺寸，见表2.1表2.1柱截面尺寸及相应的计算参数排架计算单元和计算简图如下图所示。图2.1计算单元和计算简图三、荷载计算3.1片亘载3.1.1屋盖结构自重二毡三油防水层0.35KN/m2100厚泡沫混凝土隔热层0.5KN/m220m厚1: 3水泥砂浆找平层0.4kN / m2冷底子油两道隔气层0.05KN/m2预应力混凝土屋面板(包括灌缝)1.4kN/m215厚1:3水泥砂浆找平层0.3KN/m2屋盖支撑0.05kN /m23.1.2柱自重A

7、、C柱上柱 G4a=®c=1.2 X 5X 5.仁30.60kN下柱 G5a=G5c=1.2 X 4.95 X 8.9=52.87kN B柱上柱 G4b=1.2 X 7.5*5.1=27.36KN下柱 G5b=1.2 X 6.25 X 8.9=52.87kN3.1.3吊车梁及轨道自重G3=1.2*(45.5+1*6)=61.8KN各项恒荷载作用位置如图3.1所示TH t6 和00GO图3.1荷载作用位置图（单位:kN）3.2屋面活荷载标准值屋面活荷载标准值为0.5KN/m2，雪荷载标准值为0.45KN/m2，后者小于前者，故仅按前 者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为Q1=1.4*

8、0.5*6*24/2=50.40KNQ1的作用位置与G1作用位置相同，如图3.1所示3.3风荷载某地区的基本风压w°=0.35kN/m2，对按柱顶标高13.5m考虑，查规范得"098，对Fw按天窗檐口标高14.8m考虑，查规范得".134。屋顶标高15.80m考虑，查规范得j1.158。天窗标高20.12m考虑，查规范得Jz =1.252。风载体型系数的分布如图下一 -金L；i-,；j)图3.2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3.2）上的风荷载设计值为：3.4吊车荷载根据B与K及支座反力影响线，可求得图3.3吊车荷载作用下支座反力影响线3.4.

9、1吊车竖向荷载由公式求得吊车竖向荷载设计值为：=1.4X 280 X（ 1+0.267+0.8+0.067 =836.5KN3.4.2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为：作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：其作用点到柱顶的距离y=Hu -he =5.1 -1.2 =3.9m, y/ 比=3.9/5.1 =0.765四、内力计算4.1恒载作用下排架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i计算，见表4.1。表4.1柱剪力分配系数柱别A、C柱B柱在G1 乍用下：对A C柱，已知n =0.109=0.295由规范公式:Ci =2

10、11 - 2(1)n_TH1'3(1)n1_ 0.3642(1)0. 1093110. 3643(1)0. 109= 2.321因此，在M1和M2共同作用（即在G1作用下）柱顶不动铰支承的反力V 14 J 4 /+1图4.1恒载作用下排架内力图4.2在屋面活荷载作用下排架内力分析4.2.1AB跨作用屋面活荷载排架计算简图如图2.1 a所示，其中Q=40.32KN,它在柱顶及变阶处引引起的力矩为:对 A 柱，C1 =2.321，C3=0.934对 B 柱，C1=1.721则排架柱顶不动铰支座总反力为：将R反向作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活 荷载

11、作用于AB跨时的柱顶剪力，即图 4.2AB跨作用屋面活荷载时排架内力图4.2.2BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用的荷载相同，故只需将图 4.2中个内力图的位置及方向调 整一下即可，如图4.3所示。4.3BC跨作用屋面活荷载时排架内力图4.3吊车荷载作用下排架内力分析4.3.1Dmax作用在A柱A柱: M max,k = Dmax*e3 - 603.5 0.3 =181.05kN mB柱：Mmin,k 二Dmin,ke3 =179.3 0.75 = 134.48kN mMa181.05KN .m对A柱 C3=1.132 Ra =C312.9m1.132 - -15.89KN

12、对B柱C3 二3 -1.2852 1+扎3(丄1)nRMBC134.45KN.m 1.285 T3.40KN ()H12.9mR 二 Ra Rb 二-15.89 KN 13.40KN 二-2.49KN () j排架各柱顶剪力分别为:Va =Ra - aR - -15.89KN0.286 2.49KN - -1518KN ()VB =RB - bR=13.40KN0.429 2.49KN =1447KN ()Vc = - cR =0.286 2.49KN =-01KN ()排架各柱的弯矩图，轴力图和柱底剪力值如图4.4所示。图4.4 Dmax作用A柱时排架内力图4.3.2 Dmax作用在B柱左柱

13、顶不动铰支座反力Ra， Rb及总反力R分别为:RaMaHC353.78KN .m12.9m1.132()R _MbRb "HC3452.63KN m12.9m1.285 =45P9KN()R =Ra R - -4.72KN 45.09KN =40少KN ()各柱顶剪力分别为:VA =Ra - AR - -4.72 KN -0.286 40.37KN - -16.27KN ()VC 二 - CR 二-0.286 40.37KN 二-11.55KN ()排架各柱的弯矩图，轴力图及柱底剪力值如图4.5所示图4.5 Dmax作用B柱左时排架内力图4.3.3Dmax作用在B柱右根据结构对称性及

14、吊车吨位相等的条件，内力计算与Dmax作用于B柱左的情况相同，只需将A，C柱内力对换并改变全部弯矩及剪力符号，如图4.6所示。图4.6max作用B柱右时排架内力图4.3.4 Dmax作用于C柱同理，将作用于A柱情况的A, C柱内力对换，并注意改变符号，可求得各柱的内力，如图 4.7所示。 ”4.7max作用C柱时排架内力图4.3.5Tmax作用在AB跨柱对A柱 n =0.109, = 0.287 a= (3.8-1.2) /3.8=0.632对A柱 C5 =0.629，则对B柱 C5 =0.69，贝U排架柱顶总反力R为：各柱顶剪力为：Tmax作用在AB跨的M图、N图如图4.8所示。4.8Tma

15、X乍用于AB跨时排架内力图4.3.6 Tmax作用在BC跨由于结构对称及吊车吨位相等，故排架内力计算与Tmax作用AB跨情况相同，仅需将A柱与C柱的内力对换，如图4.9所示。图4.9Tmax作用于BC跨时排架内力图4.4风荷载作用下排架内力分析4.4.1左吹风时对 A、C柱 n =0.109, =0.287各柱顶剪力分别为：风从左向右吹风荷载作用下的M、N图如图图4.10左吹风时排架内力图4.4.2右吹风时计算简图如4.11a所示。将图4.10b所示A,C柱内力图对换且改变内力符号后可得，如图4.11b所示。图4.11右吹风时排架内力图五、最不利荷载组合Nmax Nmax及相应的M和N 一项，

16、II -II和III -山截面均按（1血 1畑）求得最不利内力值，而I _l 1.35SGk SqQ求得最不利内力。对柱进行裂缝宽度验算时，内力采用标准值。表5.1 A柱内力设计值汇总表柱号 及正 向内 力何载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载AB跨BC跨Dnax 在A柱Dnax 在 B 柱左Dnax 在 B柱右Dnax在C柱Tmax在 AB 跨Tmax在 BC 跨左风右风序号M15.860.5262.242-57.49-61.643.74-2.66± 9.11± 29.652.99-70.26N331.6840.32000000000M-49.17-12.12

17、.74123.56-7.8243.74-2.66± 9.11± 29.652.99-70.26N391.9250.40603.5179.26000000M25.91-4.89.29-14.13-153.33148.5-9.03± 149.88± 100.49246.45-354.39N443.1350.40603.5179.260000008.270.80.72-15.18-16.2711.55-0.71± 15.47± 7.7944.5740.2注：M单位（kN m） , N单位kN , V单位kN 。表5.2 A柱内力组合表截面+

18、Mmax及相应的N,V-Mmax及相应的N,VNmax及相应的M,VNmin及相应的M,VMk,Nk备注M+0.9+0.9（+）+125.7+0.90.8（ +）+0.9+-117.8+0.9+0.954.04+0.9+0.9（ +片125.2491.33N377.04331.68377.04331.68276.4M+0.9 +0.8（ +）+0.9+145.42+0.9 +0.8（+）+0.9 +-154.8+0.9X62.03+0.90.9（ +）+-138.53N826.44566.35935.07391.92M+0.9 +0.8 x（® + ）+0.9® +474.

19、21+0.9 +0.8（+）+0.9® +-537.1+0.9X13.19+0.9+0.9（ +片457.74N877.65617.56986.28443.13V58.95-53.39-5.3964.7Mk341.81-380.5612.51330.04Nk679.6493.87757.24369.28Vk43.09-36.12-2.8747.2表5.3B柱内力设计值汇总表柱号何载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载|及止 向内 力作用在AB跨作用在BC跨D max 作 用 在A柱Dmax 作 用在B柱左D max 作 用在B柱右D max 作 用在C柱Tmax 作 用在A

20、B跨Tmax 作 用在BC跨左风右风序号M0-7.867.8654.87105.34-105.34-54.87± 19.29± 19.29132.54-132.54N654.2450.450.400000000M0-7.867.86-79.58-347.29347.279.58± 19.29± 19.29132.54-132.54N774.7250.450.4179.26603.5603.5179.260000M0-8.468.4651.83-95.0495.04-51.83449.95-449.95N828.6650.450.4179.26603.56

21、03.5179.2600000-0.0730.07314.4427.72-27.72-14.4434.88-34.88注：M 单位（kN m） , N单位kN , V单位kN。表5.4B柱内力组合表截面+Mmax及相应的N,V-Mmax及相应的N,VNmax及相应的M,VNmin及相应的M,VMk,Nk备注M+0.9+0.9（+）+227.31+0.9+0.9（+）+-227.31 +0.7 +0.9 （+ ）+171.29+0.90.9（+）+210.04N699.6699.6724.8654.24M+0.9+0.9（+）+423.29+0.9 +0.9（+）+-423.29+0.8X（+）

22、0+0.90.9+134.91N1308.921308.921740.32774.72III -III 4M+0.9 +0.8X （ + ）+0.9+667.73+0.9 +0.8（+）+0.9+-667.73+0.8X（+ ）0+0.9（0.9+）554.37N1437.611437.611794.26828.66V36.6-36.6046.09Mk476.95-476.950395.97Nk1125.511125.511380.26690.55Vk26.14-26.14032.92注：M单位(kN m), N单位kN , V单位kN六、柱截面设计6.1A柱的截面设计6.1.1柱在排架平面内

23、的配筋计算表6.1柱在排架平面内的计算参数截 面内力组1-1M125.24377.59360397.5917.64000.961.22N331.683-3M474.21540.32860570.3219.19001.051.12N877.65M537.1869.7860899.719.19001.051.07N617.56注1©二M / N,e二e。点忌=20、h/30的较大者，考虑吊车荷载2.l°=2.0Hu（上柱），lol.OHi,不考虑吊车荷载时，l°=1.5H。M(hN 一一一33365530.5978004000.951 . 8m)14. 65963M一

24、一一216365236178004000.951 . 376. 75417N355 .58M318 .679765706119助8000.901 . 3540364M441 .468765461193008001 .001 . 12027N942 .63'-"盘hO巾212'对于单厂为有侧移结构表6.2柱在排架平面内的配筋计算截 面内力组x偏心 情况计算实配1-1M125.24397.591.22645.158198大偏压1070.1322(1140)N331.683-3M474.21570.321.121048.8139.473大偏1320422N877.657压(

25、1520)MN-537.1617.56899.71.071372.7108473大偏压1597.3522(1900)综上所述：下柱截面选用 5空22 (1900 mm2)6.1.2柱在排架平面外的承载力验算上柱，Nmax=331.68kN考虑吊车荷载时，按规范有由规范知即=0.78下柱Nmax=877.65,当考虑吊车荷载时，按规范有Nu = (fcA 2fyA)=1.0 (14.3 1.875 105 2 300 1900) = 3821.25kN Nmax = 877.65kN 故承载力满足要求。6.1.3裂缝宽度验算上柱 As=1140mm2,下柱 As=1900mm2,Es=2.0 1

26、05 N / mm2 ； 构件 受力特征系数= 2.1 ;混凝土保护层厚度C取25mm验算过程见表6.3。相应于控制上、下柱配筋的最不利内力组合的荷载效应标准组合为：表6.3柱的裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱内力 标准值91.33341.81276.4679.6330.45030.0140.0211.11523.4491300.523292.75704.7191.1105.73“=1.1 豐k0.610.5110.21 £0.3满足要求0.07 £0.3 满足要求6.1.4柱箍筋配置非地震区的单层厂房柱，其箍筋数量一般由构造要求控制.根据构造要求，上、下柱均选用Q820(箍筋

27、6.2B柱截面设计由内力组合表可见，上柱截面有四组内力，取ho = 600 40 = 560mm, 附加弯矩ea=20mm （等于600/300）,四组内力都为大偏心，取偏 心矩较大的的一组.即：M=227.31 kN.mN=699.6kN吊车厂房排架方向上柱的计算长度l0 =2X3.8m=7.6m。eo=M/N=227.31/699.6=325mm,ei=e0+ea=325+20=345mm由lg/h =7600mm/600mm=12.67>5,故应考虑偏心距增大系数0.5 fcA_N20.5 14.3N / mm 400mm 600mm =2.453>1.0 699600N取产

28、1.0.7600mm2 = 1.15-0.01 上=1.15-0.01： i =110232=1.0hJ 600mm 丿取=1 11400亘<h丿h°2上2=117600 2()2 1.0 1.03456001400600560=1.186N:1fcbh0二 6996001.0 14.3 400 560=0.218ne =1.41 疋354.7mm = 500.13mm a0.3h0 = 168mm , Nb > N = 627.89KN 取x=2as'进行计算选 320As=942mm2则宀盒二400 600“390。°200，满足要求垂直于排架方向柱

29、的计算长度l0=1.25X3.8m=4.75m,则 l0 /b =4750/600 =7.916 <8=1.00=3500.8kN > N max = 724.8kN满足弯矩作用平面外的承载力要求。6.2.2下柱的配筋计算取h0 =1000 -40 =960mm ,与上柱分析方法类似，选择下列两组不利内力:M=667.73kN*mM=554.37kN*mN=1437.61kNN=828.66kN(1) 按 M=667.73kN*m N=1437.6kN计算下柱计算长度 I °=1.0Hc=9.1m,附加偏心距 ea=1000/30=33mm(>20mm) B=100

30、mm,b=400mm,h=150mm巳=抽爪=故应考虑偏心距增大系数，取 E 2=1.01e1400 ho=114971400 -960(100)2 1.0 0.945=1.1081000故为大偏心受压(bx=14376001.0汉 14.3汇(400 100)域 1505553mm555.3mimi 1.0 14.3 100h1000e= eas =550.710 =1010.7mm2 2''1'x,NeEfjbf -b)hf(ho-hfW?1fcbx(ho-) As =2-fy( ho -乂)150555 31437600 1010.7 -1.0 14.3 (400

31、 -100) 150 (960)-1.0 14.3 1000 555.3 (960)2 2300x(96040)21238mm(2)按 M=554.37kN*m,N=828.66kN计算方法与上述相同，计算过程从路，As=As'=930mm2综合上述计算结果，下柱截面选用 420(A$=1256mm2)623柱裂缝宽度验算方法同A柱，经验算表明裂缝宽度合格。6.2.4柱箍筋配置非地震区的单层厂房柱，其箍筋数量一般由构造要求控制。根据构造要 求，上下柱均选用8 200箍筋。七、牛腿设计7.1A柱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7.1所示 其中牛腿截面

32、宽度b =400mm牛腿截面高度h =600mmh。=565mm图7.1牛腿尺寸简图7.1.1牛腿截面高度验算2：=0.65, ftk =201N/mm , Fhk =0(牛腿顶面无水平荷载)， a = -150mm 20mm = -130mm： 0，取 a = 0 , Fvk 按下式确定： 则：故牛腿截面高度满足要求。 7.1.2牛腿配筋计算由于a二150mm - 20mm - -130mm ： 0,因而该牛腿可按构造要求配筋。根2据构造要求，Asminbh巾002 400mm 600mm= 480mm，实际纵向钢筋取24虫6 (As = 804mm )由于a/h0 “ 0.3 ,则可以不设

33、置弯起钢筋，箍筋按构造配置，牛腿上部2h0/3 范围内水平箍筋的总截面面积不应小于承受 Fv的受拉纵筋总面积的1/2。箍筋为 :8100。7.1.3牛腿局部承压验算 设垫板尺寸为400X 400mm,局部压力标准值：故局部压应力二6537004.09N / mm2 ： 0.75 仁=10.73N/mm2A 400 x 400满足要求。7.2B柱牛腿设计对于B柱牛腿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7.2所示。其中牛腿截面宽度 b=400mm,牛腿截面高 度 h=1050mm， h° = 1015mm图7.2牛腿尺寸简图7.2.1牛腿截面高度验算其中：=0

34、.65, ftk = 2.01N / mm2, Fhk = 0,a=250mm+20mm=270, Ftk 按下式确定：故牛腿截面高度满足要求7.2.2牛腿配筋计算2As=p minbh=0.002 X400X 1050=840mm按840mm 2配筋，选用418 (lAs=1017mm 2)，水平箍筋选用8100.八、柱的吊装验算&1A柱的吊装验算& 1.1柱的吊装参数采用翻身起吊。吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。柱插入,则柱吊装时总长度杯口深度为 h1 =0.9 900mm =810nm为5.1+8.9+0.85=14.85% 计算简图如图8.1所示f l 3=

35、9750j6003800f3610 |MMM图8.1柱吊装计算简图Iq3(¥q,Jr '3 225 22& 1.2内力计算柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：1 2 1 2 2M 28.1kN/m （3.8m 0.6m）2 3 （20.25kN /m -8.1kN/m） 0.62m2 = 73.63kN m1由' MB = RAl 3q3lf M 2 = 0 得：r 1M 2173.63kN mRa二q3l329.50kN/m 9.75m38.76kN2l329.75mM3=Rax- q3x22令= r

36、a q3x = 0 得 x = Ra / q3 = 38.76kN / 9.5kN / m = 4.08m 贝U 下柱dx,段最大弯矩M3为：柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表8.1表8.1柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱52.49 (39.25)73.63 (54.54)133.0448.890.26-0.48<0.2，取0.20.16<0.2（满 足 要 求）0.03<0.2 （满足要 求）&2B柱的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，可得装时总长度为5.1+8.9+0.95=14.95m计算简图如图8.2所示。图8

37、.2柱吊装计算简图柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即 在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：1由' Mb =RaI3qd； M2 =0 得：2令 dM=Rq30，得 x = Ra / s -eSN么1mKN贝则下柱段42大弯 dx10矩M3为：柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表8.2表8.2柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱88.1 (65.26)153.5 (113.7)147>0.9X 88.1=79.29346.7>0.9X153.5=138.2142.3108.4-0.048<0.2,取 0.20.173<0.2取

38、0.20.07<0.2满足要求）0.037<0.2 （满足要求）九、基础设计GB500072002建筑地基基础设计规范规定，对于6m柱距的单层多跨厂房,其地基承载力特征值100kN / m2 _ fak : 130kN / m2，吊车起重量150 200KN ,厂房跨度I乞24m，设计等级为丙级时，可不做地基变形验算。本设计满则上述 要求，故不需做地基变形计算。基础混凝土强度等级采用C40。9.1A柱基础设计9.1.1作用与基础顶面上的荷载计算作用于基础顶面上的荷载包括柱底（III -III截面）传给基础的M，N， V，以及外墙自重重力荷载。前者可由表 5.2中的III -III截

39、面选取，见 表9.1，其中内力标准组合值用于地基承载力验算，基本组合值用于受冲 切承载力验算和底板配筋计算，内力的正号规定见图9.1。表9.1基础设计的不利内力组别荷载效应基本组合何载效应标准组合第一组474.21877.6558.95314.81679.643.09第二组-537.1617.56-53.39-380.36 1493.87：-36.12第三组13.19986.28-5.3912.51757.24-2.87-6000 图9.1基础荷载示意图由图9.1可见，每个基础承受的外墙总宽度为 6.0m，总高度为15.00m,墙体为 240mm 实心砖墙(5. 3<N /卅)，钢门窗(

40、0. 4KN /点)，基础梁重量为(300mm+200mm) X500mm/2=18.75KN/根。每个基础承受的由墙体传来的重力荷载为：240mm厚砖墙钢门窗 0.4KN/m(5.1m 1.8m) 3.8m=9.94KN基础梁18.75KNNwk距基础形心的偏心距ew为：按构造要求拟定高度h柱的插入深度 g = 0.9hc =0.9 900mm = 810mm800mm，取g = 850mm，由杯底厚度a1应大于200mm，取250mm，贝Uh=850mm+250mm+50mm=1150mm。基础顶面标高为-0.500m,故基础埋置深度d为：d=h+0.5m=1.15m+0.7m=1.850

41、m杯壁厚度t -300mm，取325mm，基础边缘高度a2取350mm，台阶高度取400mm。拟定基础底面尺寸取 A = bl = 4m 3.6m =14.4m2计算基底压力及验算地基承载力承载力，其中1.2fa=1.2X 180kN/mi=216kN/mi,验算结果见表9.2。可见,基础底面 尺寸满足要求。表9.2基础底面压力计算及地基承载力验算表类别第一组第二组第三组341.81-380.5612.51679.6493.87757.2443.09-36.12-2.891538.221352.491615.86 丁205.64-607.80-176.53128.24157.23130.608

42、5.3930.6193.82106.8<18093.7<180112.2<180 1128.2<216157.2<216130.6<2169.1.3基础高度验算这时应采用基底净反力设计值Pj, “max和Pj,min可按式（2.7.3）计算，结果见表9.3。对于第二组内力，按式（2.7.3）计算时，Pj,min co,故对该组内力应按式（2.7.7）计算基底净反力，即:表9.3基础底面净反力设计值计算表类别第一组第二组第三组474.21-537.113.19877.65617.56986.2858.95-53.39-5.391268.631008.54137

43、7.26319.14-821.36-215.87121.3454.8157.48118.136073.15821.36 e= 1008.54=0.814mb4a= e 0.814 = 1.186m22由式（2.7.7）得：因台阶高度与台阶宽度相等（均为 400mm），所以只需验算变阶处的受冲切承 载力。变阶处受冲切承载力计算简图如图9.2所示，变阶处截面有效高度h0 二 750mm - (40 mm 5mm)二 705mm。因为 at 2h° =1200mm 2 705mm =2610mm ：丨=3600mm，故 A 按下式计算，即:由式（）得：a1.2m，因为 a2h。=2610m

44、m ：丨=3600mm，故取 ab 二丨=2.61m，由式（）得:h=750mm<800mm,取'bp =1.0; ft =1.1N/mm2，贝U由式（2.7.9）得：0.7Bhpftamh° =0.7汉1.0汉1.1汉1900域 705 = 1031.415>d03N =1031.415kN a F =210.37kN故基础高度满足要求。9.1.4基础底板配筋计算基础底板配筋计算时长边和短边方向的计算截面如图9.2所示。三组不利内力设计值在柱边及变阶处的地基净反力计算见表其中第1，3组内力产生的基底反力示意图见图9.2，第2组内力产生的基底反力示意图见图；用表列

45、公式计算第2组内力产生的 Pj和Pj,川时，相应的 2.45/4和2.85/4分别用 2.202/3.752和I -小咱州LIE： JpocnI -IV1TR,minPj, I":.Pi图9.2变阶处的冲切破坏截面及基础底板配筋计算截面 柱边及变阶处弯矩计算表9.4柱边及变阶处基底净反力计算公式第一组第二组第三组95.5891.32P 100.70102.23107.91105.20108.46123.46109.42111.79131.76111.6788.177.895.64配筋计算基础底面受力钢筋采用HPB235级(fy =210N/mm2)。长边方向钢筋面积为:Asi = M

46、/0.9h ofy=381.8O X 106/0.9 X (1150-45) X 210=1828mmAsm =Mt/0.9h °fy=443.17 X 106/0.9 X (750-45) X 210=3326mm选用 2090( A=3770mm基础底板短边方向钢筋面积为：An =M/0.9(h 0-d)f y=363.18 X 106/0.9 X (1150-45-10) X 210=1755mm2=M/0.9(h 0-d)f y=222.65 X 106/0.9 X (750-45-10) X 210=1695mm选用1490( A=1847mm基础底板配筋图见图 9.3，由

47、于t/h2 =325mm/400mm=0.81 0.75，所以杯壁不需要配筋。寸，14902sj n *2(1 IA.口 Q图9.3基础底板配筋图92B柱基础设计9.2.1作用与基础顶面上的荷载计算作用于基础顶面上的荷载为柱底（III -III截面）传给基础的M , N,V,可由表5.4中的III - III截面选取，见表9.5。其中内力标准组合值用 于地基承载力验算，基本组合值用于受冲切承载力验算和底板配筋计算， 表9.5基础设计的不利内力组别荷载效应基本组合何载效应标准组合第一组667.731437.6136.6476.951125.5126.14第二组-667.731437.61-36.6-476.951125.5-26.14第三组01794.26001380.260+0.000d004004 o§0T1008100151000 ,400图9.4基础荷载示意图 9.2.2基础尺寸及埋置深度 按构造要求拟定高度h柱的插入深度 g =0.9入=0.9 1000mm = 900mm 800mm，取 hi = 950mm，由杯底厚度a1应大于250mm，取ai = 300mm，则h=950mm+300mm+50mm=13