华中科技大学单层工业厂房课程设计

1、UHMl口营弓 l_»r JI'tiFiSlTr' CJ 三 1=1匚仁 l=t|-JO TE 匚1彳口口 ow?钢筋混凝土结构?课程设计单层工业厂房设计计算书导师：衰*姓名：班级:土木07学号：U20071日期：2021.09.11土木工程与力学学院School of Civil Engineering & Mechanics钢筋混凝土结构?一一单层厂房课程设计q录一、设计资料2二、结构造型4三、排架柱截面尺寸确定5四、确定定位轴线及计算简图 61013五、荷载计算7六、排架内力计算七、排架内力分析八、排架柱设计 15九、根底设计 19十、抗风柱设计23H一

2、、结构施工图24十二、参考文献 25十三、致谢2615一、设计资料1. 工程概况：某工厂拟建两个焊接车间,根据工艺布置的要求,车间均为单跨单层厂房, 跨度为24m跨设吊车30/5t、10t吊车各一台,10t吊车各一台,吊车均为中级 工作制,轨顶标高不低丁 10.8m,厂房设有天窗.fOQD m fiono eoriD e 啤 m m窝一-昌七源00094© © ® 图1SD01c-国a1 Hs a'§ a'田a'由a1由贸图©图三二、结构选型1.屋面板04G410 一三毡四油防水层上铺小砂0.3520m怵 泥砂浆找平层2

3、 0X 0.02=0.40屋面活荷载0.50kN/m2雪荷载0.5kN/m2q 1.35(0.350.4)1.40.51.99 kN / m故屋面板选用标准图集中 Y-WB-2U 中间跨及Y-WB-2U s 端跨允许荷载2.5 kN/m2板自重标准值为1.4 kN/m2 ,灌缝重标准值0.1 kN/m 2嵌口板选用KWB-们中间跨KWB-仙s 端跨,允许荷载2.58 kN/m 2板自重标准值为1.7kN/m2,灌缝重标准值0.1kN/m 2.2.天沟板04G410 二二毡四油防水层尢小心于0.1520m怵 泥砂浆找平层20X 0.02=0.40水泥右灰焦渣砂浆找坡层0.08X 14=1.12积

4、水深为230mm高肋齐0.23X 10=2.3屋面活荷载0.7E 1.2 X 0.39 X (2.5 X 0.15+0.40+1.12)+1.4 X 0.39 X (0.5+2.3)=2.42 kN/m 选用TGB58-1天沟板,允许荷载2.9 kN/m,板重标准值为2.02kN/m2.3. 天窗架04G316选用门型钢筋混凝土天窗架 GJ9-03,自重标准值2X 36 kN/棉；天窗端壁 选用DB9-3,自重标准值为2X 36 kN/棉.4. 屋架04G415 三屋面板以上的包载标准值0.75预应力屋面板及灌缝重1.5屋面支撑及吊管自重_ _0.15包载标准值2.40屋面活荷载0.50雪荷载

5、0.50屋面荷载设计值为：. 21.2x2.40+1.4x0.50=3.86 kN/m选用标准图集中的预应力混凝土折线屋架YWJ24-4-BC屋架自重标准值为 106kN/棉.5. 吊车梁04G323-三采用标准图集中的先张法预应力混凝土吊车梁YXDL6-YXDL8吊车梁高1200mm自重标准值为44.2kN/根.6. 吊车轨道联结04G325轨道及零件中为1 kN/m2轨道及垫层构造高度为200mm® A4级工作级别,Q=30T Lk=22.5m,根据吊车规格参数计算最大轮压设计值：Pd=1.05 X 1.4 X 1.15 X R =1.05 X 1.4 X 1.15 X 290=

6、490.25kN选用：轨道联结 DGL-11, 490.25kN <510 kN 满足要求.7. 根底梁04G320墙厚度240mm砖强度等级> MU10砂浆强度等级?M5柱距为6m时窗宽 3600mm平安等级为二级,重要性系数 1.0.1.纵墙柱距为6选用：JL-3 有窗；2.山墙选用：JL-24 有窗.三.排架柱截面尺寸确定选用上柱为矩形截面,下柱为I字形截面.轨顶标高为10.8,牛腿上搁置等截面吊车梁高1200mm梁顶至轨顶高200mm .竖向尺寸确实定查得30/5t吊车轨顶以上标高为2698mm设吊车顶部至屋架下弦的平安高度为100mm根底顶面标高-0.9m下柱柱顶标高 &

7、gt; 1080.2-0.2=9.4 门上柱高度 >1.2+0.1+0.2+2.698=4.198m取上柱高4.2m,下柱柱顶标高为9.6m那么上柱柱顶标高为9.6+4.2=13.8m,下柱高度为9.6+0.9=10.5m ,柱的计算 高度 H=10.5+4.2=14.7m. .截面尺寸确实定Hl 10.5m e 对下枉：b477mm2222H1210.5m12875mm取b=500mm h=1000mm那么可查表确定上柱截面矩形 500mm< 500mm下四.确定定位轴线及计算简图下柱高度H3=10.5m；全柱高度H2=14.7m.h_h214.7柱截面 I 形 500x 100

8、0m林 200m心 120mm计算参数截面尺寸/mm2面积mm惯性矩/mn4上柱500 X 50052.5 X 10_95.2 X 10下柱I 形 500 X 1000 X 200 X 1202.815 X 1053.58 X 1010 、牛腿几何尺寸的初步确定牛腿截面宽度与柱宽相等为500mm假设取吊车 梁外侧到牛腿外边缘距离为 C1=130mm？车梁端部 宽为340mm吊车梁轴线到柱外侧的距离为900mm 那么牛腿顶面的长度为 900-500+340/2+130=700mm 那么相应的牛腿水平截面高为700+500=1200mm腿 外边缘高度h1=400,倾角a =45度,牛腿的具体几 何

9、尺寸如以下图所示.1. 横向定位轴线确实定端部的横向定位轴线位丁山墙的内边缘,并把 端柱的中央线内移600mm其余的横向定位轴线均过下柱截面几何中央 线.2. 纵向定位轴线确实定B + B2 = 900 - 500 = 400mm > B1 + B2LB3 = 500mm 那么 B1 + B2 + B3 = 900mm > 750？故采用非封闭式定位轴线,取 B31 = B32 = 250mm,B1 + B2 + B3 = 750mm ,满足要求.3. 计算简图确实定上柱高度Hi=4.2m,0.286 , n ； 0.52/3.58=0.1453,计算简图如下:IE. 2X Iff

10、4-<-O.23S% FR 5 2？ (fI： 3. 5SX IO-排魂L算简图5工五. 荷载计算1. 屋盖包荷载预应力混凝土大型屋面板：1.2 X 1.4=1.68 (kN/mi); 20m册水泥砂浆找平 层:1.2 X 20X 0.02=0.48 (kN/nf); 一毡二油隔气层:1.2 X 0.05=0.06 ( kN/m2); 100m册水泥珍珠岩制品保护层：1.2 x 4X 0.1=0.48 (kN/m2； 20mnS水泥砂浆 找平层:1.2 X 20 X 0.02=0.48 (kN/mf);三毡四油防水层 1.2 X 0.35=0.42 (kN/m2), 所以屋面包荷载g 3

11、.6 kN/m2屋架自重：1.2 X 106=127.2 (k ;天沟板自重：1.2 X 2.02=2.424 (kN);天窗端壁:1.2 X 57=68.4 (kN);作用横向平面排 架一端柱顶的屋盖结构自重设计值为：G=0.5 X (跨度X柱距)X (屋面荷载+支撑 荷载)+0.5 X屋架重+柱距X天沟自重+天窗自重=0.5 X (24 X 6) X (3.6+0.05)+0.5 X 127.2+6 X 2.424+68.4=409.3 ( kNJ)偏心距：e1=500/2-190=60 (mm.2. 柱自重上柱自重设计值：G=1.2 X2.5 X 10-1 X4.2 X25=31.5 (

12、kN),偏心距：e2= (h-hu) /2= (1000-500) /2=250 (mm；下柱自重设计值：G=1.2 X 10.5 X 25X (0.2 X 0.5 X 2+0.55 X 0.12+2 X 0.025 X (0.12+0.5 ) /2=88.7 (kN),偏心距：e5=03. 吊车梁及轨道等自重设计值G=1.2 X (44.2+1 X 6) =60.24 ( kNJ)偏心距：e4= (L- L k)/2-h/2=(24000-22500) /2-1000/2=250 (mrjn4. 屋面活荷载屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2,作用丁柱顶的屋面活荷载设计值：Q1=1.4X 0

13、.5 X 6 X 24/2=50.4 KN5. 吊车竖向荷采用两台中级工作制吊车,起重量分别为Q=30/5t, 10t.吊车具体参数见下表：额定起 重量Q(t)吊车宽 度B (nj)轮距K (nj)吊车总 重G (kN)小车Ug (kN)最大轮 压Pmax(kN)最小轮压Pmin(kN)吊车跨 度Lk (nj)30/5r 6.154.804201182907022.5105.844.0518034.611232216.5如以下图:a)b求B-耐的吊车布置图查表可得6 =0.9情况 a： Dnax=0.9 X 290 X (0.2+1 ) +123X ( 0.74+0.063 ) =402.1k

14、N ;Dmn=0.9 X 70 X (0.2+1 ) +22X (0.74+0.063 ) =101.7kN;情况 b: Dnax=0.9 X 123 X ( 1+0.325) +290X ( 0.74+0) =339.8kN ;Dmn=0.9 X 22 X ( 1+0.325) +70X (0.74+0) =72.9kN ;经比较,设计时采用情况a中的荷载.6. 吊车水平荷每个轮子水平刹车力：30/5T 吊车：T1=1/4 a g (Q+.=1/4 g0.1 g( 300+118) =10.45kN, 10T吊车：T2=1/4 a g (Q+.=1/4g0.12g (100+34.61) =

15、4.04kN; 产生Tmax时吊车的作用位置与竖向荷计算中情况a相同,那么有TmaX=0.9 X 10.45X (0.2+1 ) +4.04 X (0.74+0.063 ) =14.21kN.7. 风荷载风荷载标准值按3 k=6 z号号3 0计算其中3 0=0.35KN/m2, 6 z=1.0, 号根据 厂房各局部及B类地面粗糙度表确定.单层厂房的风荷载体型系数如以下图所示,根据?建筑结构荷载标准?可得风 压高度变化系数如下表所示,框架计算简图如以下图所示：L向L111-T',.一-X'一r裾生乩而茕it算简困风压高度变化系数H s B类粗糙度标局m10152030ll s1.

16、001.141.251.42柱顶：离室外地坪局度为：(4.2+9.6 ) +0.3=13.8m,上表插入法得：s=1.1064檐口：离室外地坪高度为：6.013+ (4.2+9.6 ) +0.3=19.813m,有上表插入 法得：1 s=1.245886,那么风荷载设计值为：Fw = 丫 c( s+号2)X h+(号3+号4)X h2+( 口 S5+ H S6)X h3 H z 6 z 3 0B=1.4 X (0.8+0.5) X 1.9+(0.6-0.2) X 1.3+(0.6+0.6) X 2.813 X 1.246 X 1 X 0.35 X 6=23.32kN.排架风荷载标准值：23 k

17、1= 6 z H s1 P z 3 0=1.0 X 0.8 X 1.1064 X 0.5=0.44256 KN/m23 k2= 6 z 11 s211 z 3 0=1.0 X 0.4 X 1.1064 X 0.5=0.22128 KN/mq1=1.4 x 0.44256 X 6=3.72 KN/m2q 2=1.4 X 0.22128 X 6=1.86 KN/m2排架承受荷载总图为：F-=23. 32kNi=409.VHkJA 1ill. klM日4二.25m也bIkN Gi=31.5kN G60 24kNTuu井14. ZJ. kN作用于排架上的荷载Dmn-lOl. 7kN六. 排架内力计算1

18、.在G作用下的内力计算荷载对称,由丁结构对称,故结构可取半边计算,上端为不动皎支座.h14.2h214.70.286L1 0.52/3.58=0.145331Mk作用时,C1212(1 1) n3(- 1)n3 1 0.2862 (1312 1 0.2863 (0.1453-1.953 1)Mk作用时C22)3 1213( 1)n3(13 (1 0.2862)1.211312 1 0.2863 (1)0.1453MK=-Ge1=-409.3 x 0.06=-24.56kN.m ; MK=-Ge2=-409.3 x 0.2=-81.86kN.m ;R=MkG+ MkG)/H=(-24.56 X

19、1.953+-81.86 X 1.211)/14.7=-10.01kN(.)那么 V1k=-R=10.01kN ( t)求出未知反力R后,求解静定结构的内力：由图一工 M=0寻：M=14.7Vk- Mik - M 2k =14.7 X 10.01-24.56-81.86=40.73kN.m由图二£ M=0寻：M=4.2Vk- Mik =4.2 X 10.01-24.56=17.48 kN.m由图三£ M=0寻：M=4.2Vk- Mik - M 2k =4.2 X 10.01-24.56-81.86=-64.38 kN.m内力图如下右图所示：2.由柱自重和吊车梁自重产生的弯矩

20、和轴力Mk = G4Ke4 - G 2Ke2 =60.24 x 0.25-31.5 x 0.25=7.2 kN.mN=G+G+G=31.5+88.7+60.24=180.44 kN(内力图见以下图)MIH 邮3. 活载Q作用下的内力计算Q内力图与G内力图成比例,比例系数 k=Q/Gi=50.4/409.3=0.12314 ,以下图 为活载Q1作用下的内力图,轴力N=50.4kN,剪力V=1.233kN.3. 024活截Q1作用下内力图4. 吊车竖向荷作用下的排架内力 最大轮压作用丁 A柱：A柱：M= Dmax e4=402.1kNX 0.25m=100.5 kN.m 弯B柱：MB= Dmin

21、e4=101.7kNX0.25m=25.4 kN.m 弯,计算简图如以下图所 示：?钢筋混凝土结构?一一单层厂房课程设计A 柱：raB 柱：RbDmaxe4100.5, 、C21.211 8.28kN ()H14.7C2 Dmine41.211 254 2.09kN (t)H14.7A柱与B柱相同,剪力分配系数A= b=0.5,那么A柱与B柱柱顶剪力为:A 柱：VA Raa(Ra Rb)8.28 0.5( 8.28 2.09)5.185kN()B柱：VBRbb(Ra Rb) 2.09 0.5( 8.28 2.09) 5.185kN()内力图如下： 最大轮压作用丁 B柱：由丁结构的对称性,A柱同

22、中B柱的情况,B 柱同中A柱的情况.M N图可参照以下图：吊车样网有帝？作汨下口5在a柱,m.niL X-OkN L x=OkN21kN ,14.21 kN106港瀛徊n驾彻就-lW55kN in12"知车水平崔州l用下的肉力5. 吊车水平荷作用下的排架内力 Tmax从左向右作用丁 A,B柱的 内力,可按左图a所示的简 图进行计算,A,B的柱顶剪力为 V=VA=0,那么相应的弯矩图如下 图a所示.Tmax从右向左作 用丁 A,B柱的内力,与上述情 况仅荷载相反,故弯矩仍可利钢筋混凝土结构?一一单层厂房课程设计用上述计算结果,但弯矩图与之相反(见上图 (b)6. 风荷载作用下的内力 风

23、从左向右吹首先求柱顶反力系数Gi、当风荷载沿柱高均匀分布时由公式可求得:341(1/n 1)11831(1/n 1)314.0.286 (1/0.14531)810.2863(1/0.14531)0.34对丁单跨排架,A,B柱柱顶剪力可按下式计算：VA0.5FwC11H(q1q2)0.5 23.32 0.34 14.7 (3.72 1.86) 7.012kN()VB0.5FwC11H(q1q2)0.5 23.32 0.34 14.7 (3.72 1.86) 16.31kN()A,B相应的弯矩如以下图左图所示：VL012MM三空L言瓦荷我作月下的内力计尊简图 风从右向左吹在这种情况下,荷载方向相

24、反,那么弯矩图也与风从左向右吹的相反, 见上图 右图所示.七. 排架内力分析考虑的是以下四种的内力组合：(1) + Mmax及相应的N, V；-Mmax及相应的N, V；(3) Nma汲相应的M V；(4) Nmin及相应的M V；由丁本厂房结构对称,故只需对A柱或者B柱其中之一进行最不利内力组合 即可.由于采用的是钢筋混凝土屋架,自重较大,除考可变荷载效应限制的组合 外,还应考虑由永久效应限制的组合.根本步骤如下：(1) 、确定需要单独考虑的荷载工程.共有八种需要单独考虑的荷载工程； 由丁小车无论向右或向左运行刹车时,A,B柱在Tmax作用下,其内力的大小相等二符号相反,在组织时可列为一项.

25、因此单独考虑的荷载工程共7项.2、将各种荷载作用下设计限制截面1-1、2-2、3-3的内力M N 3-3 截面还有剪力V填入组合表,见下表.填表时要注意有关内力符号的规定.3、根据最不利乂最可能的原那么,确定每一内力组的组合工程,并算出相 应的组合值.计算中,当风荷载与活荷载包括吊车荷载同时考虑时,除包 荷载外,其余荷载作用下的内力均应乘 0.9的组合系数.排架柱内力表:屋面恒荷载 活载吊车荷载风荷载1-12-23-3内力组G1,G2G3,G4M/kN.m 17.48N/kN 440.8M/kN.m-51N/kN529.5M/kN.m 47.93N/kN589.74V/kN 10.01Q1 D

26、maxDmin Tmax左风右风| 2.15| 50.4| -7.93-21.80.078.7250.4402.15.0224.2850.4402.11.233-5.185在A柱-21.8+17.720.00.03.62+17.72101.7 |0.062.26-73.570.00.062.26-73.570.00.0-50.82+172.76505.0-401.03101.70.00.00.0-5.185+14.7761.7-40.95排架柱内力组合表:截 面内 力1由可变荷载效应限制的组合恒载+任一活载组合 项M max及相应的N,V组合 项Mmax 及相应 的N,V组合 项N max及相

27、应的M,V组合 项Nmin及相应的M,VI-IMN+79.74440.8+-56.09440.8+19.63491.2+79.74440.8n-nMN+21.54931.6+-124.57529.5+21.54931.6+-124.57529.5m-mMN|v+552.93589.7471.71+-353.1589.74-30.94+72.21991.84-4.825+552.93589.7471.71截面内 力由可变荷载效应限制的组合恒载+0.9 X任意两种或两种以上的活荷载组合 项M max及相应的N,V组合项Mmax 及相应 的N,V组合项N max及相应的M,V组合项Nmin及相应的M

28、,VlMl+0.9 x(+)75.449 +0.9(+)-84.301+0.9(+)-82.366+0.9(+)-84.301N486.16440.8486.16440.8n-nM +0.9(+ + )91.83 +0.9(+)-140.298 +0.9(+)84.693 +0.9(+)-133.16N891.39479.85936.75529.5m-mM +0.9(+)684.284 +0.9(+)-514.219 +0.9(+)684.284 +0.9(+)-468.48卜J996.99681.27996.99589.74V75.276-44.80575.276-40.138八.排架柱设计

29、材料：C30混凝土、HRB335I冈筋一.柱截面配筋计算1. 最不利内力组合的选用根据内力组合表可知,截面 3-3的弯矩和轴力的设计值比截面 2-2的大, 故下柱的配筋由截面3-3的最不利组合限制,而上柱的配筋由截面1-1的最不利 组合限制.经比较,用丁上下柱截面配筋计算的最不利组合列入下表： 1 0.5fcA/N, 1 1 时,取 1 1.0普内力组合mm.,1 h°/mmei/mm,j10/m mhV 2q1-M/kN.m-84.3191460211L1d840 05000.9821.43N/kN440.8 J33M/kN.m552.99389609711.0105 001000

30、1.01.0 8N/kN589.7M/kN.m684.368696071911T105 0010001.°1.11N/kN997注：1. eo M/N,e eo ea,ea (20mm,h/30)较大者.3.2 1.15 0.01lo/h,lo/h 15时,取 2 1.0,考虑吊车荷载 1.2.0Hu (上柱),10 1.0H1 (下柱),不考虑吊车荷载时取10 1.5H4.1400心申22. 初始偏心距确定柱排架方向的初始偏心距 e、计算长度10及偏心距增大系数可,其计 算公式参见书本.计算结果见下表.3. 柱在排架平面内的截面配筋计算柱在排架平面内的截面配筋计算结果见下表：截面内

31、力组ei /m m7x/mmbh0/mme/mm偏心情况AsAs计算实配11M/kN.m-84.32111.4361.7253511.73大偏心287 .7942.6(3J_20)N/kN440.83-3M/kN.m552.99711.0882.55281508.68大偏心1259.91388(2A20+£22)N/kN589.7M/kN.m684.37191.11139.45281258.09大偏心1329.5N/kN997注：表中公式应用：Nbf500mm , b =0.55 , ee h/2 as , sx ,fcbfas40mm ,fc.-2-14.3N / mm , fy2

32、300N/mm,N1.01 fcbh°,1As AsNe fcbx(h° °.5x),按构造要求上下柱箍筋均选用fy(h° as) 82004. 柱在排架平面外承载力验算上柱:NU=491.2kN,当不考虑吊车荷载时,l 0=1.2H=1.2 X 14700=17640mml 0/b=17640/500=35.28,查上册书表 6-1,得 4 =0.4144 , As As =339.3 (mr mmNu(fcA 2fyAs ) 0.4144 (14.3 250000 2 300 339.3)=1566kN>Nmax下柱：NL=997kN,当考虑吊

33、车荷载时,查?标准?相关表,l 0=1.0 hi=10500mm I=I 2=4.56 1094mm , A=500X 1000-2 X (550+600) X 190/2=281500 (mim< mmi4.56 109 281500127.3(mm) , 4I10500127.382.5,查表 6-1 得：4=0.6536,30A 代=1388 (mm< mm,故NufcA 2fyAs 0.6536 14.3 281500 2 300 1388=3078.2kN>Nmax故承载力满足要求.二.裂缝宽度验算对截面 3-3 ,其内力 组合值 M=552.9kN.m, N=58

34、9.7 , &=938mm e/h 0=938/960=0.977 > 0.55 , 故应作裂缝宽度验算.对丁截面 1-1 , e°/h00.55,可不作此项验算.由内力组合可知,验算裂缝宽度需按荷载的标准组合计算的弯矩值、轴力值:Mk47.931.25051.4400.7kN m , Nk k589.74 491.5kN , £0.815m 815mm1.2虬11176402()24000 竺 10009601.092e s0 h/2 a. 1.09281510002 40 135mmte400(A hb13880 01020.5 120 1000 (500

35、 120) 200 0.0102那么纵向受拉钢筋As的应力合力至受压区合力作用点间的距离为:z 0.87 0.12(1f )(h0/e)2h0 815.4 (mm,那么纵向受拉钢筋 As应力为:sk业 491500 (135.815.4) 232.3N/mm2,裂缝间纵向受拉钢筋应变Asz1388 815.4不均匀系数为:1.10.65ftktesk1.10.65 2.010.5486 ,故裂缝最大开展0.0102 232.3宽度为:deq0.08 Tte232.3 0.5486 2.0max cr 工1.90Es故裂缝验算符合要求.三.柱牛腿设计牛腿的具体几何尺寸如以下图所示.由丁吊车垂直荷

36、载作用丁下柱截面内,2.1217 (1.9 25 0.08) 0.284mm 0.3mm100.0102及 a=900-1000=-100m 0,故该牛腿可按构造要求配筋；纵向筋取为 4鱼16,箍筋取为8100详见以下图所示.四.柱的吊装验算柱插入根底深为 800mmb):(kN.m),X 11.25 X 4.2 X 4.2=99.225X 11.25 X 4.8 X 4.8+ (1/2 ) X (26.25-11.25 ) X 0.6 X 0.6=141.75X 12.67 X 10.7 X 10.7-141.75/2=110.45(kN.m);弯矩图如以下图(c)所示：8i220+2412

37、2i-T(b)计算简El(c)弯矩图柱吕装阶段的险尊2-21. 吊装方案确定采用一点翻身起吊,吊点设在牛腿丁下 柱交接处(见以下图图(a)所示).2. 荷载计算(动力系数为：1.5)上柱自重：gi=1.2 X 1.5 X 25X 0.5 X 0.5=11.25 (kN/m)牛腿自重：g2=1.2 X 1.5 x25X【0.5 X1.2- (0.2/0.6 ) X 0.5 X 0.2/2 】=26.25 (kN/m)下柱自重：g3=1.2 X 1.5 X 25 X 0.2815=12.67 (kN/m) 计算简图如以下图(3. 内力计算M= (1/2)M= (1/2 )(kN.m),M= (1/

38、8)4. 截面承载力验算对丁截面 1-1 bx h=500mm； 500mm h(=460mm As As=942.6 mm2 , fy=300N/ mm2 ,那么截面承载力为:Mu Afy仇 as) 942.6300 (460 40) 118.8 Mi 99.225N m对丁截面 2-2 bx h=500mrH 1000mm h°=960mm A As=1388mm2, fy=300N/mm2,那么截面承载力为:Mu Asfy(h0 as) 1388 300 (960 40) 383.1 M2 141.75kN m故两个截面均满足要求.5. 裂缝宽度验算由承载力计算可知,裂缝宽度验

39、算截面 1-1即可.钢筋应力那么为:219.2 N /mm2,按有效受拉混凝土面积计算M k 99225000/1.2sk0.87Ash°0.87 942.6 460的纵向钢筋配筋率为:那么有teAs942.60.5bh 0.5 500 5000.00754 0.01,取 te=0.01,1.10.65 ftkte sk1.1瞒5 2.10.01 219.20.404,那么:max cr(1.9Cdeq0.08) 2.1 0.404te219七 (1.9 25 0.08熊)0.178mm 0.3mm2.0 1050.01那么裂缝宽度验算合格,柱假设采用平卧起吊,承载力和裂缝宽度将均不

40、满足要求.九.根底设计采用C25混凝土1. 荷载计算1由柱传至根底顶面的荷载内力值共有三组内力值第二、三组需作相应计算第一组 Mmax=684.3kN.m N=997kN V=75.3kN;第二组 Mmin=-514.2kN.m, N=681.3kN, V=-44.8kN;第三组N=1042.2kN, M=250kN.m V=20.8kN.其中第三组不起限制作用2由根底梁传至根底顶面的荷载值墙重含双面粉刷14.3+0.5 X 6-5.1+1.8 X 4 X 5.24=320.69kN窗重钢框玻璃窗5.1+1.8 X4X 0.45 =12.42kN根底梁自重0.25X 0.35 X 6X 25=

41、13.13kN由根底梁传至根底顶面的荷载设计值为：G5k=346.24 X 1.2=415.5kN距基底中央线距离：e5=0.24/2+1.0/2=0.74m2. 根底底面尺寸确实定1作用丁根底底面的荷载效应标准组合值查表先假定处根底高度为1h=800+50+250=1100m m 根底底部标高取为-2.0m,作用丁根底底部的内力标准值有：参见右图根底梁传至根底顶面的荷载设计值相应的偏心距为Gke5=-415.5 x 0.74=-307.47kN.m第一组：Mot1=684.3+1.1 X75.3-307.47=459.7kN.mN°ti=997+346.24=1343.24 kN;

42、第二组：M°t2=-514.2-1.1 X 44.8-307.47=-871.0kN.m , Noot2=681.3+346.24=1027.5 kN ;(2)选择第二组内力确定l和b=(5.77 7.34 ) m< m 取 l/b=1.5,由 l/b=1.5(1.1: 1.4)1027.5240 22 2.0和 A=lb=7mX m解得：b=2.16,取 b=2.3m, l=1.5 X 2.3=3.5,取 l=3.8验算e.小丁等丁 1/6的条件：871.0Mbot871.0l©0 0.617( m)Nbot1027.5+22 2.3 3.8 2.06竺 0.633

43、6(而验算第一组荷载设计值作用下的基底应力为:PmaxNbotM botNAWaH Mbot Gd1343.242.3 3.822 2.0459.72.3 3.82 /6280.74 1.2 f 1.2 240 288可以；pm十器-展寄E64 0,故满足条件由于该车间届丁可不作地基变形计算的二级建筑物,所以最后确定其基底尺寸为2300mM 3800mm见以下图.(3) 确定基底高度已初步假定根底高度为1.1mm 如采用锥形杯口根底,根据构 造要求,初步确定的根底剖面 尺寸如图21所示,由丁上阶 底面落在柱边破坏锥面之内, 故该根底只需进行变阶处的 抗冲切力验算.在各组荷载设计值作用下 的地基

44、最大净反力计算如下所示iooa狮.第一组：Ps,maxNbotMbotAW第二组：Ps,maxNbotMbotAW1343.242.3 3.81027.52.3 3.8459.72.3 3.82/6236.74(kN / mm2)871.02.3 3.82/6274.92(kN / mm2)抗冲切计算按第二组荷载设计值作用下的地基净反力进行计算 在第二组荷载作用下的冲切力冲切力近似按最大地基净反力Ps,max计算,2、PsiPs,max 274.92(kN / mm )根底宽度为b=2.3m,小丁冲切锥体底边宽b 2h01 1.15 2 0.655 2.46m,那么：A (l /2 l1/2

45、h01)b (3.8/2 1.6/2 0.655) 2.3 1.0235(m2)F1ps,maxA 274.92 1.0235 281.4kN 变阶处的抗冲切力由丁根底宽度小丁冲切锥体底边宽,那么bm (bt bb)/2 (1.15 2.3)/2 1.725mF 0.7 hftbmh01 0.7 1.0 1.27 1725 655 1004.42kN F1 281.4kN 236.74(kN /mm2),满足要求,故根底高度及分阶可按图21所示尺寸采用.(4) 基底配筋计算沿长边方向的配筋计算,由前述2组荷载设计值作用下最大地基净反力的分 析可知,应按第二组荷载设计值作用下的地基净反力进行计算

46、. 沿长边方向的配筋计算在第二组荷载设计值作用下,已算得Ps,max 274.92kN/mm2,相应与柱边及变阶处的地基土净反力:NbotA堕APs, IMbot 0.51027.5WMbotW1.9 2.3 3.80.81027.5871.02.3 3.82/6871.0一一一一一一一一一2 一 一1.92.33.82.33.8 /61.9坚 158.98(kN/mm2)1.90.82183.82(kN/mm ),那么:柱边：M|2 -_Ps,i)(l hc) (2b bc) G5ke1/48 (236.74 158.98)(3.8 1.0)2(2 2.3 0.5) 415.5 0.24 2

47、29.9(kN m)1/48(Ps,maxAs,i在变阶处：Mi0.9fyh°229.90.9 300 10552、807.2( mm ),22Mi 1/48 (ps,max Ps,m)(l 1l) (2b bl) 1/48 (236.74 183.82)(3.8 1.6) (2 2.3 1.15) 243.9(kN m)AsmM 鱼 243.9 1379 2(mm2)选用 13虫 12800, A 1470nn2 1379.2nn20.9fyh00.9 300 655可以. 沿短边方向配筋的计算NbotMbot 1343.24459.7Ps,minA W 2.3 3.8 2.3 3

48、.82/6ps,maxps,min2、ps,c 153.7(kN / mm )考虑柱边截面和变阶处截面270.64(kN/mmz)柱边：Mc1/24 ps,c(b2-bc) (2a hc) 1/24 153.7 (2.3 0.5) (2 3.81) 178.5(kN m)McAsc一0.9fy(hb 10)178.50.9 300 (1055 10)632.6(mm2)在变阶处:Mc1/24 ps,c(b b)2(2a a1) 1/24 153.7(2.3 1.15)2(2 3.8 1.6)77.92(kN m)As,cMc0.9fy(h° 10)77.920.9 300 (1055

49、 10)276.2(mm2)选用2010200,2 -A 1570mm?两足要求.根底底面配筋沿两个方向布置,如以下图所示,由丁边长大丁3m其钢筋长度可减少10%交错布置.In liIm Iizaoo'b)十.抗风柱设计1. 设计资料截面尺寸：上柱450 X 450正方形截面；下柱450 X 600矩形截面.材料等级：混凝土 C30,fc=14.3 N/m片mm钢筋,受力筋为HRB33S y=300 N/mm Xmm箍筋和吊钩为 HPB23珀冈筋,fy=210 N/mr mm2. 设计说明抗风柱主要承受山墙风荷载,竖向荷只有柱自重,可近似按受弯构件计算. 抗风柱顶应低丁屋架上弦中央线50mm抗风柱上下柱交界处应低丁边柱柱顶100mm屋架下弦底200mm所以由剖面图可得抗风柱的上柱H=2.81m,下柱H=14.6m,总高H=17.41m抗风柱顶和屋架上弦连接,连接一般采用竖向可以移 动、水平向乂有较大刚度的弹簧板连接,可以用图23所示结构计算简图.山墙重量由根底梁传递到根底.截面宽度 450m戒丁 H/40=435.3mm下柱截面高