《钢筋混凝土结构》课程设计单层工业厂房设计计算书

目录

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---------------------------6

五、荷载计算-----------------------------------------7

六、排架内力计算-------------------------------------10

七、排架内力分析-------------------------------------13

八、排架柱设计---------------------------------------15

九、基础设计-----------------------------------------19

十、抗风柱设计--------------------------------------23

十一、结构施工图-------------------------------------24

十二、参考文献---------------------------------------25

十三、致谢--------------------------------------------26

土木工程与力学学院

SchoolofCivilEngineering&Mechanics

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24nl跨设吊车30/53101吊车各一台，10t吊车各一台，吊车均为中级

工作制，轨顶标高不低于10.8m,厂房设有天窗。

1&

图1

2.结构设计资料：

(1)自然条件：

基本雪压0.5kN/m'

基本风压0.35kN/m2

地震设防烈度该工程位于非地震区，故不需抗震设防。

(2)地质条件：场地平坦，地面以下。〜1.5m为素填土层，1.5m以下为粉

质粘土层，该土层如二230kN/m\Es=8.9Mpa,场地地下水位较低，可不考虑其对

基础的影响。

3.建筑设计资料

屋面：采用卷材防水屋面，不设保温层；

维护墙：采用240厚蒸压粉煤灰砖墙，外墙面为水刷石，内墙面为水泥石灰

砂浆抹面；

门窗：钢门、钢窗，尺寸参见立面图；

地面：采用150厚C15素混凝土地面，室内外局差为300nun。

4.吊车资料见表1

图二

二、结构选型

1.屋面板｛04G410（一））

二毡四油防水层（上铺小砂）0.35

20mm水泥砂浆找平层20X0.02=0.40

屋面活荷载0.50

雪荷载0.5

ci=1.35x（0.35+0.4）+1.4x0.5=1.99kN/irr

故屋面板选用标准图集中Y-WB-2II（中间跨）及YTB-2Ils（端跨）

允许荷载2.5kN/m?板自重标准值为1.4kN/m2,灌缝重标准值0.1。

嵌口板选用KWBTH（中间跨）KWB-lHs（端跨），允许荷载2.58kN/耐板

自重标准值为L7kN/n）2,灌缝重标准值0.1。

2.天沟板｛04G410（二）｝

三毡四油防水层（无小石子）0.15

20mm水泥砂浆找平层20X0.02=0.40

水泥石灰焦渣砂浆找坡层0.08X14=1.12

积水深为230nlm（与高肋齐）0.23X10=2.3

_________屋面活荷载0.7

—E1.2X0.39X（2.5X0.15+0.40+1.12）+1.4X0.39X（0.5+2.3）=2.42

选用TGB58T天沟板，允许荷载2.9,板重标准值为2.OZkN/n?。

3.天窗架｛04G316｝

选用门型钢筋混凝土天窗架GJ9-03,自重标准值2X36kN/桶；天窗瑞壁

选用DB9-3,自重标准值为2X36kN/根。

4.屋架｛04G415（三）｝

屋面板以上的恒载标准值0.75

预应力屋面板及灌缝重1.5

屋面支撑及吊管自重______________________QJ5

恒载标准值2.40

屋面活荷载0.50

雪荷载0.50

屋面荷载设计值为：

1.2x2.40+1.4x0.50=3.86kN/m2

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/4So

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44.2kW根。

6.吊车轨道联结（04G325｝

轨道及冬件中为1kN/n?轨道及垫层构造高度为200mmo按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：

P.F1.05X1.4X1.15XPk=1.05X1.4X1.15X290=490.25kN

选用：轨道联结DGLT1,490.25kN<510kN满足要求。

7.基础梁｛04G320｝

墙厚度240mnb砖强度等级2MU10,砂浆强度等级2M5。柱距为6m时窗宽

3600mm,安全等级为二级，重要性系数L0。

（1）,纵墙（柱距为6m）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。

①.竖向尺寸的确定

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安全高

度为lOOmnio

基础顶面标高-0.9m

下柱柱顶标高m,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

则上柱柱顶标高为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=14.7mo

②.截面尺寸的确定

对下柱：〃2色=小”=年17mm

2222

,、H.I0.5/??cru

h>―-=-------=875〃"〃

1212

取b=500m【n,1000mm,则可查表确定上柱截面矩形500mm义500mm,下

柱截面I形500X1000mmX200mmX120mm

计算参数截面尺寸/mm面积mm2惯性矩/mm」

上柱500X5002.5X1055.2X10"

下柱1^500X1000X200X1202.815X1033.58X1O10

③、牛腿几何尺寸的初步确定

牛腿截面宽度与柱宽相等为500mm,若取吊车

梁外侧到牛腿外边缘距离为Cl=130mm,吊车梁端部

宽为340nlm，吊车梁轴线到柱外侧的距离为900mn,

则牛腿顶面的长度为900-500+340/2+130=700m叫

则相应的牛腿水平截而高为7004-500=1200mm,牛腿

外边缘高度hlFOO,倾角a=45度，牛腿的具体几何

尺寸如下图所示。

四.确定定位轴线及计算简图

1.横向定位轴线的确定

端部的横向定位轴线位于山墙的内边缘，并把

端柱的中心线内移600mm。

其余的横向定位轴线均过下柱截面几何中心

线。

2.纵向定位轴线的确定

则

故采用非封闭式定位轴线，取

,满足要求。

3.计算简图的确定

上柱高度H产4.2口,下柱高度H：E0.5m；全柱高度『=14.7m°

2=-^=—=0.286,n=-^=0.52/3.58=0.1453,计算简图如下:

为14.712

柱截面尺寸

L5.2X109

A-0.1453

J,

Iz-3.58X101°

排架计算简图

五.荷载计算

1.屋盖恒荷载

预应力混凝土大型屋面板：1.2X1.4=1.68(kN/m2)；20mni厚水泥砂浆找平

1.2X20X0.02=0.48(kN/m2)；一毡二油隔气层：1.2X0.05=0.06(kN/m2)；

100mm厚水泥珍珠岩制品保护层：1.2X4X0.1=0.48(kN/m2)；201nm厚水泥砂浆

找平层：1.2X20X0.02=0.48(kN/m2)；三毡四油防水层1.2X0.35=0.42(kN/m2),

所以屋面恒荷载E>=3.6kN/m,屋架自重：1.2X106=127.2(kN)；天沟板自

重：1.2X2.02=2.424(kN)；天窗端壁:1.2X57=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,=0.5X(跨度X柱距)X(屋面荷载+支撑

荷载)+0.5X屋架重+柱距X天沟自重+天窗自重=0.5X(24X6)X

⑶6+0.05)+0.5X127.2+6X2.424+68.4=409.3(kN)

偏心距：0=500/2-190=60(mm)。

2.柱自重

上柱自重设计值：G2=l.2X2.5X10'X4.2X25=31.5(kN),

偏心距：e2=(h-hu)/2=(1000-500)/2=250(mm)；

下柱自重设计值：G5=1.2X10.5X25X(0.2X0.5X2+0.55X0.12+2X0.025

X(0.12+0.5)/2=88.7(kN),偏心距：e5=0

3.吊车梁及轨道等自重设计值

GE.2X(44.2+1X6)=60.24(kN)

偏心距:e4=(L-Lk)/2-h/2=(24000-22500)/2-1000/2=250(mm)

4.屋面活荷载

屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2,作用于柱顶的屋面活荷载设计值：

Ql=l.4X0.5X6X24/2=50.4KN

5.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,10to吊车具体参数见

下表：

额定起吊车宽轮距吊车总小车重最大轮最小轮吊车跨

重量度K(m)重g(kN)压压度

Q(t)B(m)G(kN)PmaxPminLk(m)

(kN)(kN)

30/56.154.804201182907022.5

105.844.0518034.611232216.5

如图所示:

查表可得P=0.9

情况a：DM0.9X[290X(0.2+1)+123X(0.74+0.063)]=402.lkN；

D„,in=0.9X[70X(0.2+1)+22X(0.74+0.063)]=101.7kN；

情况b：0^=0.9X[123X(1+0.325)+290X(0.74+0)]=339.8kN；

Dmin=0.9X[22X(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：TE/4a•(Q+g)=1/4.0.1.(300+118)

=10.45kN,10T吊车:T2=l/4a・(Q+g)=1/4.0.12.(100+34.61)=4.04kN；

产生J,时吊车的作用位置与竖向荷计算中情况a相同,则有TMO.9X[10.45

X(0.2+1)+4.04X(0.74+0.063)>14.21kN0

7.风荷载

风荷载标准值按5=Bz口3口z30计算其中30=0.35KN/nr,P,=1.0,L根据

厂房各部分及B类地面粗糙度表确定。

单层厂房的风荷载体型系数如下图所示，根据《建筑结构荷载规范》可得风

压高度变化系数如下表所示，框架计算简图如下图所示：

框颗荷载计算筒图

■0.3室外地坪标；5

▽______________________________________________________

/7^7m7

风压高度变化系数小(B类粗糙度)

标局(m)10152030

Us1.001.141.251.42

柱顶：离室外地坪高度为:(4.2+9.6)+0.3=13.8m,上表插入法得：u8=1.1064

檐口：离室外地坪高度为：6.013十(4.2十9.6)+0.3-19.813m,有，表插入

法得：us=1.245886,则风荷载设计值为：Fw二八[(U3i+Us2)Xhi+(Us3+Hu)X

h2+(U若+ux6)xh3]uzBz3(IB=1.4X[(0.8+0.5)X1.9+(0.6-0.2)X

1.3+(0.6+0.6)X2.813]X1.246X1X0.35X6=23.32kN。

排架风荷载标准值：

2

(okl=p,UslHZGJO=1.0X0.8X1.1064X0.5=0.44256KN/m

3k2=Bz口，2口z3o=l.0X0.4X1.1064X0.5=0.22128KN/m2

22

q1=1.4X0.44256X6=3.72KN/mq2=1.4X0.22128X6=1.86KN/m

排架承受荷载总图为：

六.排架内力计算

1.在a作用下的内力广算

由于结构对称，荷载对称，故结构可取半边计算，上端为不动较支座。

=0.286〃=」=0.52/3.58=0.1453

A

3[1-22(1--)]3x[I—0.2862x(l--J-)]

略作用时,C,=.......—^―=----------------:+3=1953

3

2[1+2(1-1)]2x[l+0.286'x(―1—-1)]

n0.1453

取作用时-3。1)=—3x(1-0.286-)=1211

2口+万(小)]2XH0.286、(诲』

MIK=-G】e尸-409.3X0.06=-24.56kN.m；M2K=-Ge=-409.3X0.2二-81.86kN.m；

R=(MlkC,+M2kC2)/H=(-24.56X1.953+-81.86X1.211)/14.7=-10.01kN'：*-)

贝I」V】k=-R=10.OlkN(->)

求出未知反力R后，求解静定结构的内力：

由图一EM=0得：M=14.7Vlk-MIK-此K=14.7X10.01-24.56-81.86=40.73kN.m

由图二ZM=0得:M=4.2%1r由=4.2X10.01-24.56=17.48kN.m

由图三EM=0得:M=4.2Vlk-由-M2K=4.2X10.01-24.56-81.86=-64.38kN.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和轴力

MIK=G.,Ke4-G2Ke2=60.24X0.25-31.5X0.25=7.2kN.m

NK=G2+G3+G4=31.5+88.7+60.24=180.44kN(内力图见下图)

Fml77777mn

M国N图

3.活载a作用下的内力计算

Q1内力图与G内力图成比例，比例系数k二Q/GL50.4/409.3二0.12314,下图

为活载Q1作用下的内力图，轴力N=50.4kN,剪力V=L233kN0

4.吊车竖向荷作用下的排架内力

①最大轮压作用于A柱：

A柱：MA=。皿e4=402.IkNXO.25m=100.5kN.m■弯）

B柱：MB=Dnine4=101.7kNX0.25m=25.4kN.m（一弯），计算简图如下图所

示:

A柱：R-r.-^^-=1.211xI^=-8.28W(一)

A2H14.7

。o254

B柱：R=G.3_L=L2UX=一二2.09kN(-*)

B2H14.7

A柱与B柱相同，剪力分配系数小二外二。・5，则A柱与B柱柱顶剪力为:

A柱：匕=心f(&+&)=-8.28-0.5(-8.28+2.09)=-5.l85kN«~)

B柱：VR=RB-%(RA+R")=2.09-0.5(-8.28+2.09)=5.185函(一＞)

内力图如下：

②最大轮压作用于B柱：由于结构的对称性，A柱同①中B柱的情况，B

柱同①中A柱的情况。M,N图可参照下图：

5.吊车水平荷作用下的排架内力

Tmax从左向右作用于A,B柱的

x=OkNx=0kN—=

内力，可按左图(a)所示的简

T2=14.21kN•-*T„-=14.21kN—

图进行计算，A,B的柱顶剪力为

17.0517.05-17.05-17.05

VA=VA=O,则相应的弯矩图如下图kN.mkN.mkN.mkN.m

(a)所示。Tmax从右向左作用

§

于A,B柱的内力，与上述情况仅2

荷载相反，故弯矩仍可利用上述

/AB；JAl\

166.26^m166.26khZm/杂6.26kN.m-f66.?26kN.m

(a)(b)

用车水平荷载作用下的内力

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

①风从左向右吹

首先求柱顶反力系数3、当风荷载沿柱高均匀分布时由公式可求得：

「3i+r(i//?-i)

118i+r(i/；?-1)

31+0.2864⑴0.1453-1)

=­x---------------------

81+0.2863(1/0.1453-1)

=0.34

对于单跨排架，A,B柱柱顶剪力可按下式计算：

匕=0.5x[%一％一/)]=0.5x[23.32-0.34x14.7x(3.72-1.86)]=7.012kN[f

匕=0.5x[%)]=0.5x[23.32+0.34x14.7x(3.72-1.86)]=16.33(f)

A,B相应的弯矩如下图左图所示：

N

及N

马H

风荷载作用下的内力计算简图

②风从右向左吹

在这种情况下，荷载方向相反，则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)+M*及相应的N,V；

(2)-M端及相应的N,V；

(3)N皿及相应的M,V；

⑷义伍及相应的M,V；

由于本厂房结构走称，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。因为采用的是钢筋混凝土屋架，自重较大，除考可变荷载效应控制的组合

外，还应考虑由永久效应控制的组合。

基本步骤如下：

(1)、确定需要单独考虑的荷载项目。共有八种需要单独考虑的荷载项目；

由于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。因此单独考虑的荷载项目共7项。

（2）、将各种荷载作用下设计控制截面（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）、根据最不利又最可能的原则，确定每一内力组的组合项目，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，除恒

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

柱截内力组

号面G1,G2QIDmaxDminTmax

G3,G4在A柱在A柱左风右风

①②③④⑤⑥@

M/kN.m17.482.15-21.8-21.8+17.7262.26-73.57

1-1N/kN440.850.40.00.00.00.00.0

M/kN.m-51-7.9378.723.62+17.7262.26-73.57

2-2N/kN529.550.4101.70.00.00.0

A402.1

柱M/kN.m47.935.0224.28-50.82+172.76505.0-401.03

3-3N/kN589.7450.4402.1101.70.00.00.0

V/kN10.011.233-5.185-5.185+14.7761.7-40.95

排架柱内力组合表:

截内由可变荷载效应控制的组合

面力

恒载+任一活载

-Mrnax组合组合N*

Mmax%

组合组合及相应项项及相应

项及相应项的N,V及相应的M,V

的N,V的M,V

IM79.74-56.0919.6379.74

①+@①+①+①+

IN440.8⑦440.8②491.2⑥440.8

IIM21.54-124.5721.54-124.57

①+③①+①+①+

IIN931.6⑦529.5③931.6⑦529.5

IIIM552.93-353.172.21552.93

①+⑥①+①+①+

N589.74589.74991.84589.74

inV71.71|⑦-30.94③-4.825⑦71.71

截内由可变荷载效应控制的组合

恒载+0.9任意两种或两种以上的活荷载|

面力

组合组合项一必⑪组合项组合项乂小

Ml.%

项及相应及相应

及相应的N,V及相应的M,V

的N,V的M,V

iM①75.449①+0.9-84.301①-82.366①-84.301

+0.9x(③++0.9+0.9(@

iN(②+⑤+⑦)(②++⑤+

©)486.16440.8③+⑤+486.16©)440.8

⑦)

nM①+0.991.83-140.298①+0.984.693-133.1

(③+①+0.9(②+①+0.96

nN⑤+(②+③-⑤+(⑤+

@)891.39⑤+⑦)479.85@)936.75⑦)5295

HIM①+0.9684.284①+0.9-514.219①+0.9684.284①+0.9-468.48

(②+(④+(②+(⑤+

N996.99681.27996.99589.74

in③+⑤⑤+⑦)③+⑤+⑦)

V+⑥)75.276-44.805⑥)75.276-40.138

八,排架柱设计(材料：C30混凝土、HRB335钢筋)

().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的弯矩和羯力的设计值比截面2-2的大，

故下柱的配筋由截面3-3的最不利组合控制，而上柱的配筋由截面1-1的最不利

组合控制。经比较，用于上下柱截面配筋计算的最不利组合列入下表：

截

内力组合Go/ho/mei/mlo/mh仁

面n

mmmmm

1-M/kN.m-84.3191460211i.T8405000.981.4

1N/kN440.8023

-

M/kN.m552.9938960971i.T1051000i.oi.T

3-N/kN589.7008

3

M/kN.m684.3686960719i.T10510001.01.1

N/kN997001

注：1.e0=M/N,ei=e0+e(l,e(l=(20mmJi/30)较大者。

2.4=O"A/M*>1时，取-=1.0

3.<2=1.15-O.O1/O//Z,/O/Z?<15W,取Q=1.0,考虑吊车荷载/。=2.0”“(上

柱），=（下柱），不考虑吊车荷载时取/（）=1.5〃

]

4.7=1+

14006/%

2.初始偏心距

确定柱排架方向的初始偏心距，、计算长度1。及偏心距增大系数n,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e./mnx/mmChe/mm偏心A=A：

面内力组m/mm情况

计实配

算

M/kN.-84.3大偏287942.6

1-in2111.4361.7253511.7心.713业

1N/kN440.8320)

M/kN.552.9大偏125

m9711.0882.55281508.心9.91388

3-N/kN589.768(2*_

3M/kN.684.3大偏13220+型

m7191.11139.5281258.心9.522)

N/kN997409

注：表中公式应用：x=',=500〃"〃，[=0.55,©=〃6+〃/2-%，

4二40〃〃〃，了.=14.3N/〃2〃/,4.=300N/

^=——0=1.0

A=A'=0.5制，按构造要求上下柱箍筋均选用

4.(%-&)

08@200

4.柱在排架平面外承载力验算

上柱：N皿=49L2kN,

当不考虑吊车荷载时，lo=L2H=1.2X14700=17640nmbl°/b=17640/500=35.28

,查上册书表6-1,得6=0.4144,X.=4/=339.3(mmXmni)

N”-0(/A十2fyA')-0.4144x(14.3x250000+2x300x339.3)=1566kN>Nnm

下柱：Nu=997kN,

当考虑吊车荷载时,查《规范》相关表,lo=l.Ohp10500mm,I=I2=4.56

xlO9W,A=500XI000-2X(550+600)X190/2=281500(mmXmm)

嗡需“7.3(〃力"鬻35,查表6T得:，=0.6536,

Ax=A'=1388(mmXmir.),故

N“=+A：)=0.6536x(14.3x281500+2x300x1388)=3O78.2kN>Nmx

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=589.7,e广938rr.m,

eo/ho=938/96O=O.977>0.55,

故应作裂缝宽度验算。对于截面IT,eo/hoV0.55,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:

M卜=4'93+^2^.=400.7kN-tn»N.=§89.74=%15kN,4==0.815m-815mm

1.21.4*1.2°M

nTi।।1(176402To9?e=伏=1.092x815+1000/2-40=1350川川

4000员h4000x—1000

%960

&=»13%.5x120x1000+(500-120)x2()0]=00102

则纵向受拉钢筋鼠的应力合力至受压区合力作用点间的距离为：

z=[0.87-0.12(l-%.)(%/4]%=815.4(mm),则纵向受拉钢筋鼠应力为：

M(e-z)=491500x(1350-815.4)

=232.3N/〃而2裂缝间纵向受拉钢筋应变

Asz1388x815.4

不均匀系数为：〃=1.1一竺"1.1-0&x2.01=05486,故裂缝最大开展

P40.0102x232.3

宽度为：

&a=«W—（1.9c+0.08%）=2.1x0.5486232,3.x（1.9x25+0.0821）=0.284/ZWJ<0.3〃〃〃

nux

"及p,e2.0x10,0.0102

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下图所示。

由于吊车垂直荷载作用于下柱截面内，及a=900-1000=-100nun<0,故该牛

腿可按构造要求配筋；纵向筋取为4916,箍筋取为中8@100,详见下图所示。

（四）.柱的吊装验算（柱插入基础深为800mm）

1.吊装方案确定

采用一点翻身起吊，吊点设在牛腿于下

柱交接处（见下图图（a）所示）。

2.荷载计算（动力系数为：1.5）

上柱自重：gi=1.2X1.5X25X0.5X

0.5=11.25（kN/m）

牛腿自重：g2=1.2X1.5X25X[0.5X

1.2-(0.2/0.6)X0.5X0.2/2]=26.25

(kN/m)

下柱自重：g3=l.2X1.5X25X

0.2815=12.67(kN/m)计算简图如下图(b)：

3.内力计算

ML(1/2)XII.25X4.2X4.2=99.225(kN.m),

M2=(1/2)Xll.25X4.8X4.8+(1/2)X(26.25-11.25)X0.6X0.6=141.75

(kN.m),

M,=(1/8)X12.67X10.7X10.7-141.75/2=110.45(kN.m)；

对于截面1-1hXh=500mmX500mm.ho=460mm,As=4：=942.6mnr,

fy=300N/〃〃〃。则截面承载力为：

二A/(4一q)=942.6x300x(460-40)=118.8>^=99.225AMm

对于截面2-2bXh=500mmX1000mm,h行960mm,=A's=1388innr,

2

fy=300N/7wn,则截面承载力为:

M“=A/(%-4)=1388x300x(960-40)=383.1>M,=141.75W-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，裂缝宽度验算截面1-1即可。钢筋应力则为:

M99225000/1.2

k=219.2(N/〃加)，按有效受拉混凝土面积计算

0.87A,为-0.87x942.6x460

A9426

的纵向钢筋配筋率为：凡,=一^=——=0.00754<0.01,取4二0.01,

0.5/?/?0.5x500x500

则有

0.65/,0.65x2.01_.....

1/=1.1------=1.1-----------=0.4i0n4,则：

4%0.01x219.2

口2=aw区(1.9c+0.08%)=2.1x0.404x2192.x(1.9x25+0.08—)=0.178〃〃〃<

E$pte2.0x100.01

则裂缝宽度验算合格，柱若采用平卧起吊，承载力和裂缝宽度将均不满足要求。

九.基础设计（采用C25混凝土）

1.荷载计算

（1）由柱传至基础顶面的荷载（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。其中第三组不起控制作用

（2）由基础梁传至基础顶面的荷载值

墙重(含双面粉刷){(14.3+0.5)X6-(5.1+1.8)X4}X5.24=320.69kN

窗重(钢框玻璃窗)(5.1+1.8)X4X0,45)=12.42kN

基础梁自重0.25X0.35X6X25=13.：3kN

由基础梁传至基础顶面的荷载设计值为：G5k=346.24X1.2=415.5kN

距基底中心线距离:e5=0.24/2+1.0/2=0.74m

2.基础底面尺寸的确定

（1）作用于基础底面的荷载效应标

准组合值

查表先假定处基础高度为

h=800+50+250=1100mm,基础底部标

高取为-2.0m,作用于基础底部的内

力标准值有：（参见右图）

基础梁传至基础顶面的荷载设计值

相应的偏心距为

G5ke5=-415.5X0.74=-307.47kN.m

第一组：卜心尸684.3+1.1Xnnnrrnj.

75.3-307.4

7=459.7kN.$=997+346.24=1343.24kN；第二组：Me-514.2-1.1X44.8-307.

47=-871.OkN.m,^<2=681.3+346.24=1027.5kN；

(2)选择第二组内力确定1和b

10775

4=(U1.4)—匕七一二(5.77〜7.34)mXm,取1/b=1.5,由1/b=1.5

240-22x2.0

和A=lb=7mXm,

解得:b=2.16,取b=2.3m,1=1.5X2.3=3.5,取1=3.8

验算e。小于等于1/6的条件：

X71.0__________/3x

=0.617(nz)<-=—=0.633(m)

1027.5+22x2.3x3.8x2.066

验算第一组荷载设计值作用下的基底应力为:

…上字=2小字=黑+22、2.。+辞乱=28。.74<1.2/“2><24。=288

可以；/%11=4-"皿=~+及/—丝皿=114.64>0，故满足条件

A\VAW

因为该车间属于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2300mmX3800mm,见下图。

(3)确定基底高度

己初步假定基础高度为

1.1mm,如采用锥形杯口基础，

根据构造要求，初步确定的基

础剖面尺寸如图21所示，由于

上阶底面落在柱边破坏锥面之

内，故该基础只需进行变阶处

的抗冲切力验算。

①在各组荷载设计值作用下

的地基最大净反力

计算如下所示

〃加)

第一组:/5.I1U1X=236.74(AN/

AW23x3.82.3x3.82/6

第一如N[mt工Mg1027.5871.0

第一组：亿+—"=-------+-------；—=274.92(ZN/mm)

Ls.maxA卬2.3x3.82.3x3.82/6

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。

②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P',心计算，则取

化产Pwnax=274.923/加眉

基础宽度为b=2.3m,小于冲切锥体底边宽4+=1.15+2X0.655=2.466,

则：

A=(〃2T/2-砥)6=(3.8/2-1.6/2-0.655)x2.3=1.0235(苏)

£=Ps.maxA=274.92X1.0235=28\AkN

③变阶处的抗冲切力

由于基础宽度小于冲切锥体底边宽，则

/=(2+d)/2k(1.15+2.3)/2=1.725〃？

［耳=0.7仇外“％=0.7x1,0x1.27x1725x655=1004.42^/>耳=281.4&N=236.74(ZN/ram2)

,满足要求，故基础高度及分阶可按图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。

①沿长边方向的配筋计算

在第二组荷载设计值作用下，己算得小皿、=274.92^/67,相应与柱边

及变阶处的地基土净反力:

=&+竺皿义竺=1027.5871.00.5=158.98(kN/，加)

Ps./"-+-W^XL9-2.3x3.8+'2.3x3.8276x—1.9

1027.5871.00.8

A.in-------1-------；—x—=183.82(AN/〃"/),则:

AW1.92.3x3.82.3X3.82/61.9

柱边：％=l/48・(Pw+p,j)(/f.)2(2"4)-G"%

=l/48x(236.74+158.98)(3.8-1.0)2(2x2.3+0.5)-415.5x0.24=229.9(AN•m)

M,_229.9

A=807.2(〃加)

0.9fA-0.9x300x1055

在变阶处:

M/=1/48•(亿z+〃,刈)(/一/尸(沙+。)=1/48x(236.74+183.82)(3.8—1.6)2(2x2.3+1.15)=243.9(RN〃?)

=」^=243.9=]3792(〃〃心选用13912@800,2