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文档简介
目录第1章绪论………………………21.1、设计目的………………………21.2、设计概述………………………2第2章混凝土结构双向板肋梁楼盖设计…………………32.1、设计资料………………………32.2、双向板的计算…………………32.3、支承梁的计算…………………8第3章现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计……183.1、设计资料……………………183.2、踏步板TB1的计算和配筋…………………183.3、楼梯斜梁TL2的计算和配筋………………193.4、平台板TB2的计算和配筋…………………203.5、平台梁TL3的计算和配筋…………………21第4章单层工业厂房设计…………………234.1、设计资料及梁柱截面估算…………………234.2、荷载计算…………………264.3、排架内力分析与计算………294.4、排架内力组合………………424.5、柱截面设计…………………444.6、柱的吊装验算……………514.7、基础设计……………………52结论…………………59致谢…………………60参考文献…………61第1章绪论1.1、设计目的通过此次课程设计,了解工业与民用建筑房屋的设计内容、程序和基本原则,学习设计计算方法和步骤,提高设计计算和制图能力,巩固所学的理论知识和实际知识,并学习运用这些知识结合先行的规范解决工业与民用房屋设计中的实际问题。通过现浇钢筋混凝土肋形楼盖设计要求学生能运用所学知识,按照一般原则进行结构平面布置和基本结构构件的计算,掌握有关构造知识,初步掌握最基本的结构物—梁板结构设计全过程(包括荷载计算,内力计算和分析,荷载和内力组合,配筋设计等)为实际工作打下实践基础。通过单层厂房设计要求学生能运用所学知识,按照一般原则进行结构平面布置和基本结构构件的计算和吊装验算,掌握有关构造知识,初步掌握排架柱和柱下独立基础的结构设计全过程(包括荷载计算,内力计算和分析,内力组合,配筋设计等)为实际工作打下实践基础。1.2、设计概述本设计由三个分设计组成,分别为:现浇钢筋混凝土肋形楼盖设计、现浇钢筋混凝土楼梯设计和单层厂房设计。其中,混凝土结构单向板肋梁楼盖设计是根据所给处的平面示意图及柱网尺寸,进行梁板结构平面布置,计算现浇单、双向板肋形楼盖的板、次梁和主梁并绘制配筋图。现浇钢筋混凝土板式楼梯设计是掌握现浇整体式楼梯的内力和配筋计算,手绘楼梯各部分的配筋图。单层厂房设计是根据所给出的平面和剖面布置示意图及几何参数进行单层工业厂房的结构布置,进行钢筋混凝土排架的荷载计算,对排架柱进行内力计算、内力组合和配筋计算,满足构造要求,进行吊装验算,对柱下独立基础进行全过程设计,绘制结构施工图。第2章混凝土结构双向板肋梁楼盖设计2.1、设计资料本设计为多层工业建筑车库楼盖,采用钢筋混凝土整体式现浇楼盖。2.1.1水泥砂浆面层(厚,重度)钢筋混凝土现浇板(重度)板底混合砂浆抹灰(厚,重度)梁底、侧抹灰(厚,重度)2.1.2标准值恒荷载分项系数1.2,活荷载分项系数1.3(因工业厂房楼面活荷载标准值大于)。2.1.3、材料选用混凝土采用C25()钢筋:梁内受力主筋采用Ⅱ级HRB335(),其他采用Ⅰ级HPB235()。2.1.4、结构平面布置由图1可知,支承梁纵向布置,跨度为,间距为,支承梁横向布置,跨度为,间距为。因为,所以该楼盖属于双向板肋梁楼盖。板按考虑塑性内力重分布方法计算,梁按弹性方法计算。2.2、双向板的计算2.2.1、确定板厚与支承梁截面尺寸板的厚度:取支承梁截面尺寸:故取支承梁的截面尺寸为:图1、结构平面布置2.2.2、荷载计算(1)、恒载标准值:厚水泥砂浆面层:厚钢筋混凝土板:厚板底混合砂浆抹灰:合计:(2)、楼面活荷载:恒荷载设计值:活荷载设计值:合计:2.2.3、按塑性理论计算(1)、弯矩计算(各区格以短跨为,长跨为)①中间区格板A:计算跨度取采用弯起式钢筋,跨中钢筋在距支座/4处弯起一半,故得跨内及支座塑性铰线上的总弯矩为:由于区格板A四周与梁连接,内力折减系数为0.8,由有故得=7.89则②边区格板B:取取由于B区格板为三边连续一边简支板,无边梁,内力不作折减,又由于短边支座弯矩为已知,,则由有故得=13.14则③边区格板C:取由于C区格板为三边连续一边简支板,无边梁,内力不作折减,又由于短边支座弯矩为已知,,则由有故得=13.62则④角区格板D:取由于D区格板为两边连续两边简支板,无边梁,内力不作折减,又由于支座弯矩为已知,,由有故得=19.16则(2)、配筋计算:各区格板跨内及支座弯矩已求得,取截面有效高度,即可近似按计算相应的钢筋截面面积,列于下表1其中:截面M/()选配钢筋实配面积/跨中A区格方向7.8912033012@180628方向7.8911036012@200565B区格方向13.1412055012@200565方向13.5411061712@120942C区格方向13.6212056912@120942方向13.2111060212@180628D区格方向19.1612080012@120942方向19.1611087312@120942支座A-A15.7912065912@2008@250766A-B15.7912065912@2008@250766A-C15.7912065912@2008@250766B-B27.08120113112@20012@2501394B-D27.08120113112@20012@2501394C-D27.24120113812@20012@2501394表1、按塑性理论计算的双向板配筋表2.3、支承梁的计算梁的尺寸取为,由于板为正方形,板上的荷载以三角形的形式向梁传递。按弹性理论计算。板上荷载传递给纵横向梁示意图如下图2:图2、板上荷载传给纵横梁示意图2.3.1、纵向梁计算1、荷载计算(三角形传递)板传来的恒荷载转换成均布荷载粱自重梁粉刷恒荷载板传来的活荷载转换成均布活荷载总计2、计算简图由于梁线刚度较钢筋混凝土柱线刚度大得多,故梁中间支座按铰支座考虑。梁端部搁置在砖墙上,其伸入长度为,柱截面尺寸为计算跨度:中间各跨取边跨所以取计算简图如图3所示(实际荷载)图3计算简图3、弯矩及剪力计算弯矩:剪力:计算见表2~表44、截面配筋计算跨中截面按T型截面计算,其翼缘宽度取下面较小值取判别各跨中T型截类型大于各截面弯矩,属第一类T形截面支座截面按矩形截面计算,支座与跨中截面均按一排钢筋考虑,故均取,纵向梁配筋计算见表5表2、支座、计算位置中间支座984.41511.3B、E支座1001.31537.3项次荷载简图184.839.151.7-0.105-105.1-0.079-77.82167.5____192.8-0.053-81.5-0.040-60.53____133.0____-0.053-81.5-0.040-60.54____________-0.119-182.9-0.022-33.25____________-0.035-53.8-0.111-167.8组合项①+②①+③①+②①+④①+⑤组合值252.3172.1194.4-288.0-245.6表3、纵向梁弯矩计算注:1、弯矩单位为2、跨中弯矩按换算荷载求的支座弯矩后,按实际荷载计算。项次荷载简图151.1-85.371.1-63.067.0286.1-112.3____________3____________________469.5-129.0121.4-73.8____5________78.8-116.3119.8组合项①+②①+④①+②①+⑤①+⑤组合值137.2-214.3193.1-179.3186.8表4、纵向梁剪力计算注:1、剪力单位为kN2、剪力在已求得弯矩基础上按实际荷载求的表5、纵向梁配筋计算截面123BCM/()252.3172.1194.4-288.0-245.60.0230.0160.0180.1820.1560.0230.0160.0180.2030.171/mm2128087298316061350/mm2420420420420420选配钢筋实际配筋面积/mm21363961116217431363(注:算1、2跨时,算支座B时)梁斜截面配筋计算因<4所以有>截面尺寸满足要求。具体配筋见表6:表6、纵向支承梁斜截面配筋表截面137.2-214.3193.1-179.3186.8177.4177.4177.4177.4177.4选用钢筋双肢8双肢8双肢8双肢8双肢8101101101101101按构造配筋489115095001920实际箍筋间距S/2002002002002002.3.2、横向梁计算1、荷载计算(三角形传递)板传来的恒荷载转换成均布荷载粱自重梁粉刷恒荷载板传来的活荷载转换成均布活荷载总计2、计算简图由于梁线刚度较钢筋混凝土柱线刚度大得多,故梁中间支座按铰支座考虑。梁端部搁置在砖墙上,其伸入长度为,柱截面尺寸为计算跨度:中间各跨取边跨所以取计算简图如图4所示(实际荷载)图4、横向梁计算简图3、弯矩及剪力计算弯矩:剪力:项次荷载简图186.531.2-100.8-100.82170.0-76.3-76.3-76.33-25.4125.7-76.3-76.34125.091.9-179.6-51.75-17.291.9-51.7-179.6最不利荷载组合①+②256.5-45.1-177.1-177.1①+③61.1156.9-177.1-177.1①+④211.5123.1-280.4-152.5①+⑤69.3123.1-152.5-280.4表7、横向梁弯矩计算注:对边跨取,对中间跨取,对支座B、C取项次荷载简图152.1-83.867.6-52.284.4286.9-110.600110.6470.3-127.2118.9-78.68.35-8.3-8.378.6-118.9127.2最不利荷载组合①+②139-194.467.6-52.2195①+④122.4-211186.5-130.892.7①+⑤43.8-92.1146.2-171.1211.6表8、横向梁剪力计算4、截面配筋计算跨中截面按T型截面计算,其翼缘宽度取下面较小值取判别各跨中T型截类型大于各截面弯矩,属第一类T形截面支座截面按矩形截面计算,支座与跨中截面均按一排钢筋考虑,故均取,横向梁配筋计算见表9。表9、横向梁配筋计算截面12BCM/()256.5156.9-280.4-280.40.0240.0140.1780.1780.0240.0140.1970.197/mm2130781715591559/mm2420420420420选配钢筋实际配筋面积/mm21448114018281828(注:算1、2跨时,算支座B、C时)梁斜截面配筋计算:因为所以有>故截面尺寸满足要求。表10、横向支承梁斜截面配筋表截面122.4-194.4186.5-171.1211.6177.4177.4177.4177.4177.4选用钢筋双肢8双肢8双肢8双肢8双肢8101101101101101按构造配筋103719372799516实际箍筋间距S/200200200200200第3章现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计3.1、设计资料本楼梯设计为某多层工业建筑现浇钢筋混凝土楼梯设计。活荷载标准值取为,踏步面层为厚水磨石,重度为,底面为厚混合砂浆,重度为,混凝土采用C25,,,重度为,梁中受力钢筋HRB335,,其余采用HPB235,。平面布置如图5所示。图5、楼梯平面布置图3.2、踏步板TB1的计算和配筋(1)荷载计算踏步尺寸,斜板厚度取,则截面平均高度:恒荷载:踏步板自重:踏步面自重:踏步抹灰:活荷载:总计:(2)内力计算斜梁截面尺寸取则踏步板计算跨度为:踏步板跨中弯矩:(3)截面承载力计算踏步板计算截面尺寸<(=)故踏步板应按构造配筋,采用取踏步内斜板分布钢筋。3.3、楼梯斜梁TL2的计算和配筋(1)荷载计算踏步板传来荷载:斜梁自重:斜梁抹灰:总计:(2)内力计算平台梁截面尺寸取:则斜梁水平方向计算跨度为:斜梁跨中弯矩:支座截面剪力:(3)承载力计算斜梁按T型截面进行配筋计算:取翼缘有效宽度按倒L型截面计算:按梁的跨度考虑:按翼缘的宽度考虑:按翼缘的高度考虑:取首先按第一类T型截面进行试算:结构确定为第一类T型截面,故>(=)故选用2()故可按构造配置箍筋,选用双肢箍mm3.4、平台板TB2计算和配筋平台板两边支承于平台梁上,按单向板计算(1)荷载计算取板厚,取1m单元带计算水泥砂浆面层:钢筋混凝土板:混合砂浆抹灰:活荷载:合计:(2)内力计算计算跨度:跨中弯矩:(3)承载力计算选用3.5、平台梁TL3的计算和配筋初选平台梁截面尺寸为:。(1)荷载计算梁自重:梁上抹灰:平台板传来的恒荷载:由板传活荷载:合计:梯段斜梁传来的集中荷载:(2)内力计算计算跨度:取平台梁按简支梁计算,计算简图如下:图6、平台梁计算简图平台梁跨中截面弯矩及支座截面剪力分别为:(3)承载力计算按倒T形计算,宽度按倒T形截面计算。按梁的跨度考虑:按翼缘宽度考虑:按翼缘高度考虑:取首先按第一类T形截面进行计算:选用()。按构造配筋,选双肢箍。第4章单层工业厂房设计4.1、设计资料及柱截面估算(1)基本情况××金工车间建筑地点为株洲市郊区,其跨度、总长和柱距如图7示。车间内设有2台200/500kN中级工作制吊车,其柱顶和轨顶标高如图7示。(2)地质条件地坪以下1m为填土,4m以下均为亚粘土,地下水位-5m,无腐蚀。地基承载力设计值f=200(3)雨雪条件基本风压,基本雪压(4)厂房中标准构件选用情况①屋面板采用G410(一)标准图集中的预应力大型混凝土屋面板,自重标准值为1.4kN/m2;屋面板上做二毡三油,标准值为0.35KN/㎡。②天沟板采用G410(二)标准图集中的TGB77-1沟板,自重标准值为2.02kN/m(包括积水重),选用钢筋混凝土端壁DB9-4,自重43.2KN,选用G316中的钢筋筋混凝土侧板CB-1,自重5.94kN.③天窗架采用G316,其传给屋架的自重标准值为26.2kN;④屋盖支撑自重0.06kN/m2;(沿水平方向)⑤吊车梁采用G425标准图集中先张法预应力混凝土吊车梁YXDL6-8,梁高1200mm,翼缘宽500mm,梁腹板宽200mm,自重标准值44.2kN/根,轨道重1kN/m,轨道及垫层构造高度200mm;⑥屋架采用G415标准图集中预应力钢筋混凝土折线型屋架YWJA-24,自重106kN/榀(5)材料柱:采用C30混凝土()。纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋(,),箍筋采用HPB235级钢筋()。基础:采用C20混凝土()。钢筋采用HRB335级钢筋(,)。图7、××金工车间平面布置图图8、××金工车间1-1剖面图由图8可知柱顶标高是12.40米,牛腿的顶面标高是(10-0.2=9.8m)米,室内地面至基础顶面的距离0.7H=12.4+0.75=13.15m=9.8+0.75-1.2=9.35m=13.15-9.35=3.8m(6)柱截面估算根据柱的高度,吊车起重量及工作级别等条件,确定柱截面尺寸,见表.11。表11、柱截面尺寸及相应的参数柱列上柱下柱b×h截面积惯性矩截面积惯性矩A400×400400×800×100×150B400×600400×1000×100×150C400×400400×800×100×150(7)框架计算简图确定本设计取一榀排架进行计算,计算单元如下图9。根据建筑剖面图和构造要求,确定厂房计算简图如下图10示。图9、厂房计算单元图图10、厂房计算简图4.2、荷载计算4.2.1、恒荷载(1)屋盖结构自重厚水泥砂浆找平层:1.2×冷底子油两道隔气层:1.2×=0.06厚水泥蛭石保温层:1.2×厚水泥砂浆找平层:二毡三油防水层:1.2×=0.42预应力混凝土屋面板(包括灌缝):1.2×=1.68屋盖钢支撑:1.2×=0.072合计:屋架重力荷载为,天沟板自重2.02kN/m,则作用于柱顶的屋盖结构重力设计值为:AB跨BC跨天沟板所以作用于AB跨两端柱顶的屋盖结构自重为:作用于BC跨两端柱顶的屋盖结构自重为:(2)吊车梁及轨道重力荷载设计值吊车荷载对下柱产生的偏心为AB跨:BC跨:(3)柱自重屋架重力荷载对上柱产生的偏心边柱A、C:上柱下柱中柱B:上柱下柱各项荷载作用位置入下图11:图11、荷载作用位置4.2.2、活荷载标准值计算(1)屋面活荷载由《荷载规范》可知,对不上人的钢筋混凝土屋面,其均布荷载的标准值(可作的增减),本处取,大于该厂房所在地区的基本雪压,排架计算时仅按前者计算,考虑屋面板上积水荷载,则作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:AB跨:BC跨:屋面活荷载在每侧柱上的作用点位置与屋盖结构自重相同。(2)吊车荷载由《混凝土结构设计》表2.5.1可得吊车的参数为:根据B及K,可算得吊车梁支座反力影响线如图12所示。图12、吊车梁支座反力影响①吊车竖向荷载吊车竖向荷载设计值为(考虑多台车的荷载折减系数):AB跨:BC跨:同AB跨一样,即,。②吊车横向水平荷载AB跨:作用与每一个轮子上的吊车横向水平制动力即作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值即:BC跨:同AB跨一样,即(3)风荷载该地区的基本风压值,对于大城市郊区,风压高度系数按B类地区考虑,对于高度小于的单层厂房,风振系数。根据厂房各部分标高及厂房所在地,风压高度变化系数按B类地面求得:柱顶:(标高)檐口:(标高)屋顶:AB跨:(标高)BC跨:(标高)风荷载体型系数如图13示。图13、风荷载体型系数故风荷载标准值为:作用于排架计算简图(图14所示)风荷载计算设计值为右来风时:图14、风荷载作用示意图4.3、排架内力分析与计算该厂房为单跨等高排架,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如表12所示。表12、柱剪力分配系数柱别A柱B柱C柱4.3.1、恒载作用下排架内力分析A柱列:B柱列:C柱列:各柱列所受弯矩如图15所示:图15、柱列所受弯矩示意图各柱不动铰支座反力分别为:A柱列:,则B柱列:,则C柱列:,则故假设在排架柱顶不动铰支座的总反力为:各柱柱顶最后剪力分别为:故荷载作用下排架柱的弯矩图和轴力图如图16所示:(a)弯矩图(单位:)(b)轴力图(单位:)图16、弯矩图和轴力图4.3.2、屋面活荷载作用下排架内力分析(1)AB跨作用有活荷载时对于单跨排架,与一样为对称荷载,且作用位置相同,仅数值大小不一,活荷载设计值为,其中A、B列柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为:各柱不动铰支座反力分别为:A柱列:,,B柱列,,假想排架柱顶下不动铰支座的总反力为:各柱柱顶最后剪力分别为:AB跨作用有活荷载时排架柱的弯矩和轴力图如图17所示:(2)BC跨作用有活荷载时BC跨作用有活荷载时排架柱的弯矩和轴力图如图18所示:(a)弯矩图(单位:)(b)轴力图(单位:)图17、AB跨作用有活荷载时排架柱的弯矩图和轴力图(a)弯矩图(单位:)(b)轴力图(单位:)图18、BC跨作用有活荷载时排架柱的弯矩图和轴力图4.3.3、右吹风时,计算见图如图19所示:图19、右来风时排架柱计算简图各柱不动铰支座反力分别为:A柱列:,C柱列:,假想排架柱顶下不动铰支座的总反力为:各柱柱顶最后剪力分别为:右来风时排架柱的弯矩图如图20所示,左来风时排架柱的内力近似按右来风时的反对称荷载取值。图20、右来风时排架柱弯矩图4.3.4、吊车竖向荷载作用下排架内力分析(考虑厂房的空间工作,取)(1)AB跨作用A列柱时由AB跨和的偏心作用而在值中引起的弯矩为:作用在AB跨的计算简图如图21所示图21、作用A列柱时的计算简图各柱不动铰支座反力分别为:A柱列:,,B柱列:,,假想排架柱顶下不动铰支座的总反力为:各柱柱顶最后剪力分别为:AB跨作用在A柱时排架柱的弯矩图和轴力图如图22所示:(a)弯矩图(单位:)(b)轴力图(单位:)图22、AB跨作用在A柱时排架柱的弯矩图和轴力图(2)AB跨作用B柱左侧时由AB跨和的偏心作用而在值中引起的弯矩为:其计算简图如图23所示图23、作用B柱左侧时的计算简图各柱不动铰支座反力分别为:A柱列:,B柱列:,假想排架柱顶下不动铰支座的总反力为:各柱柱顶最后剪力分别为:AB跨作用在B柱时排架柱的弯矩图和轴力图如图24所示:(a)弯矩图(单位:)(b)轴力图(单位:)图24、AB跨作用在B柱时排架柱的弯矩图和轴力图(3)BC跨作用B列柱右侧时由于排架结构和吊车荷载均匀对称于第(2)种情况,所以计算结果为对称,故BC跨作用B列柱右侧时,排架柱的弯矩图和轴力图如图25所示:(a)弯矩图(单位:)(b)轴力图(单位:)图25、BC跨作用在B柱右侧时排架柱的弯矩图和轴力图(4)BC跨作用C列柱时由于排架结构和吊车荷载均匀对称于第(1)种情况,所以计算结果为对称,故BC跨作用C列柱时,排架柱的弯矩图和剪力图如图26所示:(a)弯矩图(单位:)(b)轴力图(单位:)图26、BC跨作用在C柱时排架柱的弯矩图和轴力图4.3.5、吊车水平荷载作用下排架内力分析(考虑厂房的空间工作,取)(1)当AB跨作用有吊车荷载横向水平荷载时计算简图如图27所示,图27、AB跨有吊车水平荷载的计算简图各柱不动铰支座反力分别为:A柱列:,B柱列:,假想排架柱顶下不动铰支座的总反力为:各柱柱顶最后剪力分别为:排架柱的弯矩图如图28所示:图28、AB跨作用有吊车水平荷载的弯矩图(2)当BC跨作用有吊车荷载横向水平荷载时,由于排架结构对称,荷载反对称,所以计算简图和弯矩图分别如图29和30所示:图29、BC跨有吊车水平荷载的计算简图图30、BC跨有吊车水平荷载的弯矩图4.4、排架内力组合考虑厂房整体空间工作,对A柱进行最不利内力组合,组合结果如表13~14所示,B柱和C柱的内力组合及截面设计,可按同理进行。表13、A柱内力汇总表截面荷载内力恒载屋面活载吊车在AB跨吊车在BC跨风载AB跨BC跨在A柱在A柱向左或向右在B柱在B柱向左或向右左来风右来风12345678910111-118.061.053.76-50.00-37.470.5128.61-7.5220.4119.41-26.57384.0475.6000000000Mk15.050752.69-35.71-26.760.3620.44-5.3714.5813.86-18.98Nk320.03540000000002-2-59.88-17.853.76123.36-10.80.5128.61-7.5220.4119.41-26.57444.2875.60577.966.680000003-329.56-5.9813.020.31-101.31130.0297.33-26.0370.62222.09-188.47496.8775.60577.966.680000009.571.270.99-13.16-9.8613.96-5.53-1.985.3733.46-24.6624.63-4.279.30.22-72.3692.8769.52-18.5950.44158.64-134.62414.06540412.7947.630000007.910.910.71-9.4-7.049.97-3.95-1.413.8423.9-17.61表14、A柱内力组合表截面荷载内力相应的相应的相应的组合项目组合值组合项目组合值组合项目组合值1-187.2222.8778.62452.08459.64384.0458.9918.4958.31368.63374.03320.032-2-129.9945.42-106.42560.33980.42444.283-3473.98341.34377.2912.961033.01496.8742.742.2940.37342.07247.34272.94711.27797.02414.0631.6331.3429.97注:以上两表M(单位为,逆时针为正,顺时针为负),N(单位为,受压为正,受拉为负),V(单位为,向左为正向右为负)4.5、柱截面设计本设计以A柱为例,采用混凝土强度等级C30,,钢筋强度等级为II级,上下柱均采用对称配筋。4.5.1、上柱配筋计算由于截面Ⅲ-Ⅲ的弯距和轴力设计值比截面Ⅱ-Ⅱ的大,故下柱配筋由截面Ⅲ-Ⅲ的最不内力组合确定,而上柱配筋由截面Ⅰ-Ⅰ的最不利内力组合确定。(1)上柱配筋计算上柱截面共有4组内力,取。最不利内力为:①②③上柱的计算长度为:附加偏心矩:取按第一组内力计算:,应考虑偏心距增大系数>1.0,取1.0属于大偏心受压配筋率,满足要求②按第二组内力计算:,应考虑偏心距增大系数,取1.0属于大偏心受压取③按第三组内力计算:,应考虑偏心距增大系数>1.0,取1.0取,属于大偏心受压配筋率,满足要求按计算和构造要求,上柱纵向钢筋(2)垂直于弯矩作用平面承载力计算上柱计算长度(垂直于排架方向):则查得:满足弯矩作用平面处的承载力验算.4.5.2、下柱配筋计算由A柱内力组合表可得,最不利组合为:①②③按第一组内力计算:下柱截面积为:下柱的计算长度为:,应考虑偏心距增大系数取取中和轴在腹板内,应重新计算受压高度为:②按第二组内力计算:取取中和轴在翼缘内,属于大偏心受压。③按第一组内力计算:下柱截面积为:下柱的计算长度为:,应考虑偏心距增大系数取取中和轴在腹板内,应重新计算受压高度为:④垂直于弯矩作用平面承载力验算由满足验算要求。4.5.3、A柱纵向钢筋的配置由前计算结果:上柱上柱综合考虑配筋:上柱上柱4.5.4、非地震区的单层厂房柱,其箍筋数量一般按构造控制,所以上下柱均按构造选用4.5.5、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,其中牛腿截面宽度,牛腿截面高度,,如图31所示。(1)牛腿截面高度验算,,(牛腿顶面无水平荷载),取裂缝控制条件确定牛腿截面高度的计算公式:式中—分别为作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力和水平拉力值;图31—裂缝控制系数,对支承吊车梁的牛腿。取,其他牛腿,;—竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离,此时应考虑安装偏差,当考虑安装偏差后的竖向力作用线仍位于下柱截面以内是,取;—牛腿与下柱交接处的竖向截面有效高度,取,时,取。按下式确定:故牛腿截面高度满足要求。(2)牛腿配筋计算由于,因而该牛腿可按构造要求配筋。根据构造要求,。由于所以不必设置 弯起钢筋,丛钢筋不应少于4根直径不应小于12mm所以选用()。水平箍筋选用。(3)局部受压验算局部受压面积:满足要求4.5.6规范规定,对的柱应进行裂缝宽度验算。由于A柱下柱出现内力,故应进行裂缝宽验算。验算过程见表15,其中上柱,下柱,;构件受力特征系数;混凝土保护层厚度c取25mm。4.6、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。设柱插入杯口深度为取,则柱吊装时总长度为,计算简图如图32所示。表15、柱的裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱内力标准值58.31272.94320.03411.72可以不做验算0.01131.01069.20.525716.4200.30.4220.18mm<0.3mm(满足要求)(1)荷载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(2)内力计算柱各控制截面的弯距为:由得令当时,图32、柱的吊装验算简图(3)截面承载力与裂缝验算柱截面受弯距承载力及裂缝宽度验算过程见表16。4.7、基础设计《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为、吊车起重、厂房跨度、设计等级为丙级时,可不做地基变形验算故该厂房不需做地基变形验算。基础混凝土强度等级采用,下设厚的素混凝土垫层。4.7.1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。前者由Ⅲ-Ⅲ截面选取,其中表17的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板底配筋计算。内力的正负号规定见图33表16、柱的吊装承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱58.5(43.3)80.8(59.9)77.8>0.9×58.5=52.65256.5>0.9×80.8=72.7178.778.20.5650.019<0.2取0.20.19<0.2(满足要求)0.03<0.2(满足要求)表17、基础设计的不利组合组别荷载效应基本组合荷载效应标准组合第1组473.98912.9642.7342.07711.2731.63第2组-381.59612.92-34.58-269.04496.95-23.15第3组341.341033.0142.29247.34797.0231.34表中第二组按表14组合:①+0.9[②+0.8(⑤+⑥+⑧+⑨)+eq\o\ac(○,11)]可见,每个基础承受的外墙总宽度为6.0。总高度为14.7,墙体为240实心墙(),钢框玻璃窗(),基础梁重量为根。计算范围如图33每个基础承受的由墙体传来的重力荷载为:厚砖墙钢框玻璃窗基础梁合计:距基础形心的偏心距为:图33、基础荷载示意图4.7.2、(1)按构造要求拟定高度柱的插入深度,取。杯底厚度应大于,取,则基础顶面标高为,故基础埋置深度为:表18、基础杯底厚度和杯壁厚度柱截面高度杯底厚度杯壁厚度由表得杯壁厚度,取;基础边缘高度取,台阶高度取,见图33。(2)拟定基础底面尺寸—修正后的地基承载力特征值为200;—基础与其上填土的平均重度,可取;适当放大,取。(3)计算基底压力及验算地基承载力表19、基础底面压力计算地基承载力验算表类别第1组第2组第3组342.07711.2731.63-269.04496.85
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