单层厂房设计混凝土结构课程设计任务书

1、混凝土结构课程设计任务书单层厂房设计1设计资料(1 )、平面图和剖面图：某金工车间为两跨等高厂房，跨度均为18m,柱距均为6m,车间总长度为 72m。每跨设有200/50kN吊车各两台，吊车工作级别为A5级，轨顶标高为7.8m，柱顶标高为10.5m。车间平面图和剖面图分别见如下图示。(2 )、建筑构造：屋面：SBS卷材防水保温屋面维护结构：240mm厚双面粉刷围护砖墙门窗：纵墙窗(低窗)，高窗 )基础：室内外高差0.15m,基顶标高 一1.0m，素混凝土地面(3) 、自然条件：建筑地点：衡阳，无抗震设防要求基本风压：0.4kN/ m2地面粗糙度为B类基本雪压：0.35kN/ m2地质条件：修正

2、后的地基 承载力特征值为 100kN/ m 300kN/ m、材料：混凝土：柱混凝土 C25C30,基础C25钢筋：钢筋等级为n级或川级(5 )、组合系数：活荷载组合值系数宜=0.7;风荷载组合值系数取0.6。60006000 x600060006DC<JkBOQC,6000,EQOO,6DOO,5DCD,721100囱回丄丄丄(_LLL丄丄X丄丄1-1卜II工T工工I工工工工工IT卜TkT丁TTTTT工TTTTT厂房平面图2、设计要求：（1）、排架内力，设计柱子及基础，整理并打印计算书一份。（2）、施工图一份（结构设计说明，屋盖柱网及基础布置图，柱及基础等配筋图。）3、设计期限：两周4

3、、参考资料：（1） 、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）（2）、荷载规范（GB50009-2001）（3）、基础设计规范（GB50007-2002）（4）、混凝土结构设计原理（5） 、屋面板（G410）、屋架（G415）、吊车梁（G426）、基础梁（G320）、柱间支撑（G326）等。摘要：单层工业厂房是形式简单的建筑结构物之一。单层工业厂房设计的 主要任务是排架柱和基础设计及配筋计算。首先要充分了解设计任务，并 根据相关资料选择合适的构件和确定柱网、基础的平面布置，然后对构件 进行内力分析、内力组合进而设计截面、选择配筋并写出计算书，最后根 据规范绘制施工图和注写图纸说明。主要计

4、算内容是排架内力的分析计算 与组合。关键词：排架柱基础计算书内容一、结构方案及主要承重构件选型根据厂房跨度，柱顶高度及吊车起吊量大小，本车间采用钢筋混凝土排架结构，结构平面图如图一1IHT-二3工GOODIGOOD斗I臥0GOODCCC：鶴3721co无檩体系，根据厂房具体条件柱间支撑设置如图 所示：2）遍回图二、厂房平面和柱间支撑布置图厂房各主要构件选型见下表构件名称标准图集选用型号重力何载 标准值容许荷载预应力混凝土屋面板G410 （一）1.5*6mYWB-3 n （中间跨）YWB-3 n s端跨）1.5KN/ m2（包含灌缝重）3.65KN/ m预应力混凝土折线型 屋架G415 （一）Y

5、WJ18-2-Aa69KN/ 榀0.05KN/ m（屋盖钢支撑）4.5KN/m预应力卷材防水天沟 板G410 （三）TGB68-11.91KN/ m钢筋混凝土吊车梁04G323（二）DL-9Z （中间跨）DL-9B （边跨）39.5KN/ 根40.8KN/ 根吊车轨道及轨道连接 构件04G325DGL-100.8KN/m钢筋混凝土基础梁04G320JL-1 （5.514.5m 整体）JL-3（5.5 18.0m 有窗）16.1KN/ 根预埋件04G362详见施工图5.24KN/ m柱间支撑05G336详见施工图由图一知柱顶标高 10.5m,牛腿顶面标高 6.6m，室内地面至基础顶面的距离为1.

6、0m.,则计算简图H=10.5+1.0=11.5mHi=6.6+1.0=7.6mHu=11.5-7.6=3.9m中柱的的总高度 H、下柱高度Hi和上柱高度Hu分别为：根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件， 可由表242并参考表244确定柱截面尺寸见下表:一计算参数 柱号截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重 /（KN/m）A, C上柱矩 400*4001.6*10521.3*1084.0下柱I 400*800*100*1501.775*10 58143.8*104.44B上柱矩 400*6002.4*105872*106.0下柱I 400*800*100*1501.775*10 51

7、43.8*10 84.44本例仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如下图三所示:二、荷载计算i恒载（i）、屋盖恒载0.25KN/ m220KN/ m *0.02m=0.40 KN/ m0.10KN/ m20KN/ m *0.02m=0.40 KN/ m预1.50 KN/ m0.05KN/ mSBS防水卷材20mm厚水泥砂浆找平层2030mm厚挤塑板保温层20mm厚水泥砂浆找平层应力混凝土屋面板屋面板（包含灌缝重） 屋盖钢支撑共计：2.70KN/ m屋架重力荷载为69KN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：Gi=1.2* (2.70 KN/ m *6m*18/2 + 69/2) =

8、216.36 KN、吊车梁及轨道重力何载设计值G3=1.2* (39.5 KN + 0.8 KN/m*6m ) =53.16KN、柱自重重力何载设计值A,C柱：上柱：G4A=G4c=1.2*4KN/m*3.9m=18.72KN下柱:G5A=G5c=1.2*4.44KN/m*7.6m=40.49KNB柱：上柱：G4B=1.2*6KN/m*3.9m=28.08KN下柱:G5B=1.2*4.44KN/m*7.6m=40.49KN各项恒载作用位置如图四所示51站=Am49图四、荷载作用位置图（单位:KN)2. 屋面活荷载屋面活荷载标准值为 0.5KN/怦，雪荷载标准值为0.35KN/怦，后者小于前者，

9、故按屋面活荷载计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：Qi2 *6m*18/2=37.8KNQi的作用位置与 Gi作用位置相同，如图四所示3. 风荷载风荷载标准值按式（）计算，其中w°=0.4KN/m2,位=1.0,血根据厂房各部分标高（图一）及B 类地面粗糙度由附表 5.1确定如下：柱顶（标高10.500m）旧=1.014檐口（标高12.150m）血=1.062屋顶（标高13.445m）皿=1.096风荷载体型系数如下图五（a）所示二(b)图五、风荷载体型系数及排架计算简图Q如图所示，由式()可得作用于排架简图(b) 上迎风面和背风面的风荷载设计值为：q1 = 1.4*W1k*6.0

10、= 1.4 泄四1 他 W0*6.0 = = 2.726 KN/ m q2= 1.4*W2k*6.0 =1.4 位四2他 W0*6.0 = = 1.363KN/ mFw = Y( S1+ 虫2)氏( Ms3+ Ms4)Uzh2 3 W 0B=1.4*(0.8 + + (- 0.6 + =6.59KN4. 吊车荷载由表 可得 200/50KN 吊车的参数为： B = 5.65m , K = 4.40m, g = 75KN , Q = 200KN , Fp,max =195KN , Fp,min = 30KN。根据B及K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值， 如图六所示。(1)吊

11、车竖向荷载参照书上公式()和()可得吊车竖向荷载设计值为：Dmax= YFp,max 纫=1.4*195KN*(1 + 0.792 + 0.267 + 0.058)=577.94KND min= YFp,min 马i=1.4*30KN*(1 + 0.792 + 0.267+ 0.058)=88.91KN图六、吊车荷载作用下支座反力影响线(2)吊车横向水平荷载作用于每一个轮子的吊车横向水平制动力参照式(2.5.6)计算，即T=41 Xa (Q+g)=1/4*0.1*(200KN + 75KN)=6.875KN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值参照式()计算，即Tmax= yT 2yiG及力矩

12、M是根据图四确定的，即:三、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。 柱的分配系数参照书上公式()计算，计算结果见下表。柱别n=I u/li 入=U/H3C0=3/1+ 入(1/n - 1)3S=H /C0EIld=(1/ 3)/( 21 S i)A,C柱n=0.148入=.340C0=2.446矗=0S284*10 - 10H3/Eg=它=0.315B柱n=0.501入=.340C0=2.887-10 3B=0.241*10H /Esb=0.3701.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七所示。图中的重力荷载G1=G1=216.36KN ;G3=G5a

13、=40.49KN ;G6=G5b=40.49KN ;G2=G3+ G4a=53.16KN + 18.72KN=71.88KNG4=2G 1 =2*216.36KN=432.72KNG5=G4b+ 2G3=28.08KN + 2*53.16KN=134.40KNM 1=G 1e1M 2=(G 1 + G4A )eo G3e3=(216.36KN + 18.72KN) *0.2m 由于图七所示排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移，故各柱按柱顶不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座范例Ri可根据教材表2.5.2所列公式计算。对于 A、C 柱，n=0.148 ,31； X2 X(； A)nCi =

14、 x 3 1=2.03721: X x( ； 1)nM1M 2且0.340,则31; X2C3 = 2亠 XW082Ra =x C + x 0(10.82 KN m*2.037+28.41KN -m*1.082)/11.5m=4.59KN13Rc= - 4.59KN h本题中Rb=0。求得Ri后，可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以 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下图。卜Gir 1'H' 2屋面活荷载作用下排架内力分析Q1=50.4KN，它在柱顶及变阶处引起的力矩为：M2a=37.8*0.25=9.45KN-m M1b=37.

15、8*0.15=5.67KN(1) AB跨作用屋面活荷载 排架计算简图如图八所示。其中Mia -m对于 A 柱，C1=2.037, C3=1.082，则M1AM2ARa = 百x C1+ -Hx C(1.89KN - m*2.037+9.KN m*1 .082)/11.5m=1.22KN(对于 B 柱，n=0.501 , /=0.340,则2 11;於 ><(;-)nC1 = x 3 1=1 610121：壬 X(； 1)M1BnRb = HB XC5.67KN m*1 .610/11.5m=0.79KN( f) 则排架柱顶不动铰支座总反力为：1r=Ra+Rb=1 .22KN +0.

16、79KN=2.01 KN( f)将R反向作用于排架顶，由书上公式计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即Va=Ra- £A*R=1.22KN- 0.314*2. 01KN =0.59KN( f)Vb=Rb0.05KN()Vc=-)37.837.837 8-y0yT 37.8B图八、AB跨作用屋面活荷载时排架内力图(3)BC跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用荷载相同， 故只需将图八中内力图的位置及方向调整一下就可，如下图九 所示0.6358?6.250.0505937.8Q37.8；37.837.8图九、BC跨作用屋面活

17、荷载时排架内力图3风荷载作用下排架内力分析(1 )左吹风时计算简图如图十所示。对于A、C柱，n=0.148, /=0.340,由表得:1：汁 x(； 1)nC1 = X 3 1=0 329181：卞 X(； 1)RA=-q1*H*C 11()Rc=-q2*H*C 11)R=Ra+Rb+Fw=-10.31KN-5.16KN-6.59KN=- 22.06KN()各柱顶剪力分别为：Va=Ra3.38KN()Vb=- ®t)Vc=Rc- 3Ct)排架内力如图十所示?75531.901727qiq?27.9794 078.1811049 .吆图十、左吹风时排架内力图4.吊车荷载作用下排架内力分

18、析(2 )右吹风时计算简图如图十一所示。将图十所示A，C柱内力图对换且改变内力符号后可得，如图十一所示。(1 ) Dmax作用于A柱计算简图如图十二所示。其中吊车竖向荷载Dmax, Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为:MA=Dmax*e3MB=Dmin*e3对于A柱，C3=1.082，则Ra=- MaX 0-202.28 KN m*1.082/11.5m=- 19.03KN ()对于 B 柱，n=0.501 , A=0.340,由表 得:31 ; X2C3 = 2 X r=1.27721： XX( ； i)MB、Rb = X C366.68KN m*1.277/11.5m=7.40KN(宀)HR

19、=Ra+Rb=-19.03KN+7.40KN=- 11.63KN()排架各柱顶剪力分别为：Va=Ra15.38KN()Vb=Rb-&Vc=-act12排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图十二所示O59 9845.6720 9115.3811713.6536.91577.9图十二、Dmax作用在A柱时排架内力图(2)Dmax作用在B柱左计算简图如图十三所示。Ma、Mb计算如下:M a=D min*e3Mb=D max*e3- m柱顶不动铰支座反力Ra , Rb及总反力R分别为：Ra=- MaH4 C=-31.12 KN m*1.082/11.5m=-2.93KN()RB = X C=

20、433.46KN- m*1.277/11.5m=48.KNI(HR=Ra+Rb=-2.93KN +48.13KN=45.20KN( t)各柱顶剪力分别为:Va=Ra17.12KN()Vb=Rb- ®t )Vc= - )ooU.19A)BCOMe55別17121(9165 76©©CfQB66.77 12230r-19Mr善8 91T 5W图十三、Dmax作用在B柱左时排架内力图(3 ) D max 作用在B柱右图十四、Dmax作用在B柱右时排架内力图排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图十三所示。根据结构对称性及吊车吨位相等的条件，内力计算与-Dmax作用在B柱

21、左I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图，如图十四所示。55.3488.91577 9厶31J672.82577 9i68 91577 941H216576 3136一s72.8231116引16122.30 66.7735 65(4) D max 作用在C柱同理，将 max作用在c柱 的情况的a , c柱内力对换，并注意改变符号，可求得各柱内力，如下图十 五所示。C14 2420,9113.6511711.9859 98U23015 33S0900088 91勺1 弘图十五、Dmax作用在C柱时排架内力图（5）Tmax作用于AB跨柱当AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架

22、计算简图如图十六所示。对于 A 柱，n=0.148, /=0.340,由表 得 a=(3.9m-1.2m)/3.9m=0.692，则C5 =n=0357?、3(2 + a)(1-a)221:启点；1)(2; 3a)Ra=-Tmax*C5)同理，对于 B 柱，n=0.501 ,入 =0.340, a=0.692, C5=0.634，则Rb=-T max*C 5)排架柱顶总反力 R为:R=Ra+Rb=-11.35KN-12.93KN=- 24.28KN()各柱顶剪力为:Va=Ra3.73KN()Vb=Rb- ab3.92KN ()Vc= - a*R= 0.314*24. 28KN=7.62KN (

23、排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图十六所示。当Tmax方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。TurnTmax图十六、Tmax作用在AB跨时排架内力图（6）Tmax作用在BC跨柱由于结构对称及吊车吨位相等，故排架内力计算与 柱与C柱的内力对换，如图十七所示。讦max作用在BC跨柱 的情况相同，仅需将 ATmax'3Tmax9J7.10589,9严16.65图十七、Tmax作用在BC跨时排架内力图四、内力组合下表给出各柱的内力组合。其中表1.1为A柱内力设计值汇总表， 表2.1为B柱内力设计值汇总表，表合按公式（） （ ）计算。表 1.2为为A柱内力组合值表。2.2为B柱内力组合值表

24、。内力组表1.1 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作用在AB跨作用在BC跨D max作用在A柱Dmax作用 在B柱左Dmax作用 在B柱右Dmax作用在C柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号11I -1M7.080.412.46-59.98-66.7755.34-1424± 9.91± 29.727.55-17.27N235.0837.8000000000Dn - nM-21.33-9.042.46142.30-35.6555.34-14.24± 9.91± 29.727.55-1

25、7.27N288.2437.80577.9488.91000000川-川M13.55-4.567.2525.41-165.76163.19-41.98± 136.45± 87.63141.39-110.48N328.7337.80577.9488.91000000HV4.590.590.63-15.38-17.1214.19-3.65± 16.65± 7.6227.97-17.44表1.2 A柱内力组合表截面+ Mmax及相应N , V-M max及相应N , VNmax及相应M, VNmin及相应M, VI -1MN +0.9* G + +0.9*(

26、C6+CG )+G85.36C +0.9*0.8*( C+C )0.9* C +C-90.86C +0.9* C+C+0.9* C 54.49C +0.9* C + 0.9*( C+C )+ C84.99269.10235.08269.10235.08n -nMNG +0.9* C +0.8*( C4+CC )0.9* C + C154.05C +0.9* C +0.8*( C+C )0.9* C +C-105.00C +0.9* C106.74C +0.9*0.9*( C+C ) +C-72.48704.36386.28808.39288.24川-川MNVC +0.9* C +0.8*( C

27、4+C )0.9* C + C393.64C +0.9* C +0.8*( C+C )0.9* C +C-350.08C +0.9* C36.42C +0.9* C + 0.9*( C+ C )+ C350.49744.85426.77848.88328.7342.96-39.02-9.2548.00MkNkVkC /1.2+0.9* C +0.8*( C+C )0.9* C + C/1.4282.79C /1.2+0.9* C +0.8*( C+C )0.9* C + C/1.4-248.45C /1.2+0.9* C /1.427.63C /1.2+0.9* C +0.9*( C+ C )

28、+ C/1.4251.96571.17343.97645.47273.9431.23-27.32-6.0634.83表2.1 B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作用在AB跨作用在BC跨D max作 用 在A柱D max作用 在B柱左D max作用 在B柱右D max作用 在C柱T max作用 在AB跨T max作用 在BC跨左风右风序号I -1M0-5.875.8745.67122.30-122.30-45.67± 9.17± 9.1731.90-31.90IIN460.8037.837.800000000n - nM0

29、-5.875.87-20.91-311.16311.1620.91± 9.17± 9.1731.90-31.90N567.1237.837.888.91577.94577.9488.910000川-川M0-6.256.2568.09-72.8272.82-68.09± 134.27± 134.2794.07-94.07N607.6137.837.888.91577.94577.9488.910000V0-0.050.0511.7131.36-31.36-11.71± 16.46± 16.468.18-8.18表22 B柱内力组合表截面

30、+ Mmax及相应N , V-M max及相应N , VNmax及相应M, VNmin及相应M , VI -1MNCD +o.9* +0.9*( D+D )+137.61D +0.9* D +0.9*( C5> D )+D-140.48D +0.9* D +D0.9*( D+ D )+D135.20D +0.9*0.9*( D +D )+D135.20494.82494.82528.84460.80n - nMND +0.9* CD +0.9*( D+D )+D293.46D +0.9* D +0.9*( C5> D )+D-293.46D +0.9* D+D0.8*( D+D )

31、+0.9* D +D-36.14D+D31.901069.271069.271467.39567.12川-川MNVCD +0.9* D +0.8*( C4+CD )0.9* D +D300.50D +0.9* D+0.8*( D+ D )0.9* D+D-300.50D +0.9* D+D0.8*( D+D )+0.9* D +D-193.42D+D94.071121.761121.761507.88607.616.59-6.59-20.69-8.18MkNkVk /1.2+0.9* D +0.8*( C4+CD )0.9* D + D/1.4214.64D /1.2+0.9* D +0.8*

32、( D+D )0.9* D + D/1.4-214.64D /1.2+0.9* D+D +0.8*( D +D )+ 0.9* D +D/1.4-138.16G/1.2+D/1.467.19873.59873.591149.39506.344.71-4.71-14.78-5.84注:M (单位为 KN m), N (单位为 KN ), V (单位为 KN )五、柱截面设计材料：混凝土强度等级为C30, fc=14.3N/mm2, ftk=2.01N/mm2；米用 HRB400 级钢筋,fy=f y=360N/mm , 5=0.518。上下 柱均采用对称配筋。1、配筋计算A柱配筋计算(1) 、上

33、柱配筋计算由表1.2可见，上柱截面有四组内力。 取ho=4OOmm-4Omm=36Omm。经判别，四组内力均为大偏心受压。 本设计采用绝对对称，考虑由弯矩的正负号而取其绝对值。经分析比较，在弯矩较大且比较接近的两组 内力中，取轴力较小的一组，即M=-90.86 KN -mN=235.08KN由附表11.1查得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度b=2*3.9m=7.8m。附加偏心距 ea取20mm(大于400mm/30)。6 e0=M/N=90.86*10 N -mm/235080=386.5mm , ei=e0+ea=386.5mm+20mm=406.5mm£。由10/h=7800mm

34、/400mm=19.5>5，故应考虑偏心距增大系数取 8)=1.0。(lo/h)3=0.5*f c*A/N=0.5*14.3 N/mm *400 mm /235080N=4.866>1.0沪1.15-0.01*1 °/h=1.15-0.01* (7800mm/400mm ) =0.955 £ =*2* §2/(1400*ei/ h0)2=1+ (7800mm/400mm ) *1.0*0.955/(1400* 406.5mm/ 360mm2)=1.2292 2 2£=/ a*fc*b*h 02*400mm*360mm)=0.114 <2

35、a/sh=80mm/360mm=0.222取x=2 a/s进行计算。e/= &*-h/2+ a/=s/ / / 2 2As=A =N* e /f*( h-a 月=235080N*339.6mm/360 N/mm*(360mm-40mm)=693mm选(As=763 mm )，贝U p=s/(b*h)=763mm /(400mm*400mm)=0.48%>0.02%，满足要求。由附表11.1，得垂直于排架方向柱的计算长度l°，贝V10/b=4875mm/400mm=12.19 , ® =0.95。/ / 2 2 2NU=0.9* 忙(fc*A+f y*A s)

36、max=269.10KN满足弯矩作用平面外的承载力要求。(2) 、下柱配筋计算取h°=800mm-40mm=760mm，与上柱分析方法类似，由表1.2A柱内力设计值汇总表中选取下列两组最不利内力：M=393.64KN -m, N=744.85KN : M=-105.00KN -m, N=386.28KNI、按 M=393.64KN -m, N=744.85KN 计算：下柱计算长度l°=1.0 Hl=7.6m，附加偏心距 ea=800mm/30=26.7mm(大于20mm) b=100mm , b/f=400mm , hf=150mm6e0=M/N=393.64*10 N m

37、m/744850N=528.5m ,e=e0+ea=528.5mm+26.7mm=555.2mm由5< lo/h=76OOmm/8OOmm=9.5<15，故应考虑偏心距增大系数£,且取 &=1.0。2Si =0.5*f c取 S=1.02£ =+ (l0/h) * S* S/(1400*ei/h0)=1+ (7600mm/800mm ) 2) =1.088£0i0=228mm，为大偏心受压先假定中和轴在翼缘内，则/ 2x= N/( a1*f c*b f说明中和轴在翼缘内，且 x= 130.2mm , e= £*i+ h/2- as=6

38、04.1mm+800mm/2-40mm=964.1mm As=A/s=N*e- a1*fc*( b/f -b)*h /f*(h 0-h/ /2)- f a*f 1 c *b*x*(h-x/2)/f*( hy a 0) s22 2N/mm *100mm*130.2mm*(760mm-130.2mm/2)/360 N/mm *(760mm-40mm) =571mm2n、按 M=-105.00KN -m, N=386.28KN 计算计算方法与上述相同，计算过程略，计算结果为As=A /s=917mm2，选(As=1017mm 2)按此配筋，验算柱弯矩作用平面的承载力亦满足要求。(3) 、柱箍筋配置非

39、地震区的单层厂房柱，根据构造要求，上下柱均选用0 8200的箍筋。B柱配筋计算(1)、上柱配筋计算由表2.2可见，上柱截面有四组内力。 取h°=600mm-40mm=560mm。经判别，四组内力均为大偏心受压。 本设计采用绝对对称，考虑由弯矩的正负号而取其绝对值。经分析比较，在弯矩较大且比较接近的两组 内力中，取轴力较小的一组，即M=135.20 KN -mN=460.80KN由附表11.1查得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度l°=2*3.9m=7.8m。附加偏心距 ea取20mm(等于600mm/30)。6e0=M/N=153.48*10 N - mm/460800=29

40、3mm , ei=e0+ea=293mm+20mm=313mm S=1.15-0.01*l 0/h=1.15-0.01* (7800mm/600mm ) =1.02>1.0，取 S=1.0。2 2S=0.5*f c取 S=1.0。2S=1+ (l0/h)*S* S/(1400*e i/ h°)2=1+ (7600mm/600mm ) ) =1.216 eei=1.216*313mm=380.6mm>0.3*h 0=168mm，为大偏心受压取x=2 a/s进行计算。e= £*-h/2+ a/=s1.216*313mm-600mm/2+40mm=120.6mm/ /

41、 / 2 2As=A =sN* e /f*( h-a 片=460800N*120.6mm/360 N/mm *(560mm-40mm)=291mm2<0.2%*b*h=480mm(A s=509 mm 2)o取As=A/=480mm2，故按构造配筋，选由附表11.1，得垂直于排架方向柱的计算长度l0，贝V10/b=4875mm/400mm=12.19 , ® =0.95。/ 2 2 2Nu=0.9* 忙a1*fc*b*h+ fy*(As+As) =3247KN>N max=460.8KN满足弯矩作用平面外的承载力要求。(2 )、下柱配筋计算取h°=800mm-4

42、0mm=760mm，与上柱分析方法类似，由表2.2B柱内力设计值汇总表中选取下列最不利内力：M=293.46KN -m，N=1069.27KN下柱计算长度 lo=1.0 Hi=7.6m , A=1.775*10 mm，附加偏心距 ea=800mm/30=26.7mm(大于 20mm) b=100mm , b/f=400mm , hf=150mm6eo=M/N=293.46*10 N -mm/1069.27N=274.4m ,e=eo+ea=274.4mm+26.7mm=3O1.1mm=0.5*f c2*1.775*10 5mm2/1069270N=1.187>1.0，取 8=1.0。由5

43、< l°/h=7600mm/800mm=9.5<15，故应考虑偏心距增大系数£,且取 8=1.0。2s=1+ (l°/h) * 8* 8/(1400*ei/ h0)2=1+ (7600mm/800mm ) ) =1.163 aei0=228mm，为大偏心受压e= s*e+h/2- a/s由 x=N- a*f c*( b /f -b)* h f/( a*f c*b)2 2则 As=A/ 亏N* e- a*f*( b / -)* h/ f *(h-h' /2)- af 1 c *b*x*(h-x/2)/f*( hy a 0) s22 2N/mm *

44、100mm*297.7mm*(760mm-297.7mm/2)/360 N/mm*(760mm-40mm)2 2=225mm <0.2%*b*h=0.002*400*800=640 mm故选配钢筋(As=763mm2)。按此配筋，验算柱弯矩作用平面的承载力亦满足要求。(3)、柱箍筋配置非地震区的单层厂房柱，根据构造要求，上下柱均选用0 8200的箍筋。2、柱牛腿设计A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 十八所示。其中牛腿截面宽度 b=400m m,牛腿截面高度h=600mm , h°=600mm-40mm=560mm。(1) 、牛腿截面高度

45、验算按式()验算，其中 3=0.65, ftk=2.01N/mm2, Fhk=0(牛腿顶面无水平荷载)，a=-50mm+20mm=-30mm<0，取 a=0, Fvk 按下式确定：Fvk=D max/ Q+G3/ g=577.94KN/1.4+53.16KN/1.2=457.11KN由式()得：3* (1-0.5*F hk/Fvk) * (ftk*b* h 0) /(0.5*a/h°)2*400mm*560mm/0.5=585.31KN>F vk故牛腿截面高度满足要求。(2) 、牛腿配筋计算由于a=-50mm+20mm=-30mm<0，所以该牛腿可按构造配筋。根据构

46、造要求，As> pmin*b*h=0.002*400mm*600mm=480mm。实际选用(As=616 mm2)。水平箍筋选用 0 8100。图十八、A柱牛腿截面B柱牛腿设计设牛腿高度为h=1000mm , b=400mm。根据吊车梁支撑位置，截面尺寸及构造要求如图十九所示。 牛腿高度验算：作用于牛腿顶部荷载标准值组合竖向力值为：Fvk =D max/ Q+G 3/ G=577.94KN/1.4+53.16KN/1.2=457.11KN 牛腿 顶部水平荷载标准值即Fhk=0牛腿的有效高度ho=h-as=1OOOmm-4Omm=96Omm裂缝控制系数 3=0.65，竖向力Fvk作用点位于

47、下柱截面 以内 a=350mm+20mm=370mm.3* (1-0.5*F hk/Fvk) * (ftk*b*h 0)/(0.5*a/ h。)2vk=457.11KN故牛腿截面高度符合要求。取吊车梁垫板尺寸为 500mm*400mm3Fvk/A=457.11*10 3N/(500mm*400mm)2 2 2牛腿配筋计算作用于牛腿顶部的竖向力设计值和水平力设计值分另 为：Fv=577.94KN+53.16KN=631.1KNFh=0因为a=37Omm>O.3ho=288mm，故需配弯起钢筋32AsFv*a/(0.85*f y*h o)=631.1*1O N*370mm/(0.85*360

48、 N/mm *960mm)=795mm 选(As=923 mm2)。计算箍筋：水平箍筋选用 0 8100，在 2*h o/3=643.3mm 高度范围内有 Asv=2*50.3mm 2*7=702.1mm 由于702.1mm2>923mm2/2,故满足要求。弯起钢筋的配置：应满足：Asv 冰s/2=923mm2/2=461.5mm2,故配置 可。3、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，由表可得柱插入杯口深度hi=0.9*800mm=720mm 且 hi 800mm,取 hi=800mm，则柱吊装时总长度为：3.9m+7.6m+0.8m=12.3m。A柱吊装

49、验算A柱吊装计算简图如图二十所示:啊冲?型r柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载(应考虑动力系数)，即:n r r (qi= UGqikq2= UGq2k3)=18.23KN/mqi= UGq3k在上述荷载作用下，柱的控制截面的弯矩为：2 2 2Mi=1/2* q i*Hu =1/2*8.1KN/m*3.9 m =61.60KN . m2 2 2 2M2=1/2*8.1KN/m*(3.9+0.6) m +1/2*(18.23-8.1)KN/m*0.6m =83.84KN . m由 SMb=0=Ra*1 3-1/2*q 3*l 3+M 2得RA=1/2*q 3*l 3-M2/ l3=1/2*8.99

50、KN/m*7.8m-83.84KN. m/7.8m=24.31 KN2M3=RA*x-1/2*q 3*x令 dM3/d x=Ra- q3*x=0，得 x= RA/q3=24.31 KN/8.99 KN/m=2.7m则下柱最大弯矩 M3为：2 2M3=24.31 KN*2.7m-1/2*8.99KN/m*2.7m =32.87KN . m柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见下表柱截面上柱下柱M ( Mk) /( KN . m)61.60 (45.63)83.84 (62.10)Mu=fy*A* s(h0- a/s)/( KN . m)117.16>0.9*61.60=55.44263.61>0.9*83.