單層廠房畢業(yè)論文結構設計計算書

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文（設計）</p><p>　　西昌市單層汽車廠房結構設計</p><p>　　學 院： 土木工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 土木工程 </p><p><b>　　摘 要</b></p><

2、p>　　依據(jù)設計任務書要求，本次設西昌市一單層汽車廠房，本設計先對建筑部分做了詳細介紹，再進行結構設計，包括荷載、內(nèi)力計算、內(nèi)力組合、柱子配筋設計、基礎設計、抗震設計等，按順序全面闡述了單層汽車廠房設計全過程。單層汽車廠房結構服務于汽車生產(chǎn)，單層的、工程技術合理的空間結構骨架。該骨架能抵御汽車生產(chǎn)中遇到的各種作用，能滿足工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝、工業(yè)廠房安全耐用及建筑環(huán)境協(xié)調(diào)優(yōu)美等多方面需要。汽車生產(chǎn)過程中需要考慮對重量較重、體積較大的零

3、部件、半成品運輸起吊等問題，這些問題都會影響廠房跨度、柱的型式、墻的設置等；汽車廠房中經(jīng)常有大型設備，它們的設計位置和使用，會影響廠房高度、跨度和基礎埋置深度，還會引起廠房的振動；汽車廠房有采光、通風、保溫等功能需要，它使得廠房屋蓋上往往要架設天窗，屋面要有保溫措施，廠房四周須有足夠采光面積等；汽車生產(chǎn)工藝和技術發(fā)展快、變化大、要求高，它要求廠房能形成大空間，室內(nèi)布置靈活，為廠房擴建留有余地。它為空曠型結構，室內(nèi)一般無隔墻，僅僅是在四周

4、設置柱和墻，柱承受屋蓋荷載、墻面風載、吊車荷載、地震作用。因此，單層汽車廠房當前及今后在我國社會主義經(jīng)濟建設中起到越來越重要的作用。</p><p>　　關鍵詞：荷載計算；排架內(nèi)力計算；排架內(nèi)力組合；柱、基礎配筋計算</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According to design specifi

5、cation requirements, this single-storey auto building located in Xichang city, the design for the construction is introduced in detail, structural design, including loading, calculation of internal force and internal for

6、ce of composite, post design, seismic reinforcement design, Foundation design, elaborated the design of single-storey auto building in order process. Single-storey auto building structure services in automobile productio

7、n, reasonable structure, construc</p><p>　　Keywords: load calculation; the calculation of internal forces bent; bent combination of internal forces and columns</p><p><b>　　目 錄</b>&l

8、t;/p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　1 設計概況1</b></p><p>　　1.1 工程概況1</p><p>　　1.2 主要承重構件選取1</p><p>

9、　　1.3 設計基本資料1</p><p>　　2 計算單元簡圖3</p><p><b>　　3 荷載計算4</b></p><p>　　3.1 恒荷載計算4</p><p>　　3.2 活荷載計算5</p><p>　　4 排架內(nèi)力計算8</p><p>　

10、　4.1 柱剪力分配系數(shù)計算8</p><p>　　4.2 恒荷載作用下排架內(nèi)力計算8</p><p>　　4.3 活荷載作用下排架內(nèi)力計算10</p><p><b>　　5 內(nèi)力組合24</b></p><p>　　6 框架柱截面設計28</p><p>　　6.1 A配筋計算28

11、</p><p>　　6.2 B柱配筋計算32</p><p>　　6.3 C柱配筋計算37</p><p>　　6.4 抗風柱配筋計算42</p><p><b>　　6 基礎設計47</b></p><p>　　6.1 A柱基礎設計47</p><p>　　6

12、.2 B柱基礎設計50</p><p>　　6.3 C柱基礎設計53</p><p>　　6.4 抗風柱基礎設計57</p><p><b>　　結 論61</b></p><p><b>　　參考文獻62</b></p><p><b>　　致 謝

13、63</b></p><p><b>　　1 設計概況</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　廠房為單層鋼筋混凝土框架結構體系，建筑面積約2000~3000m2。廠房建筑平面圖、剖面圖、門窗表參見建筑設計圖紙。跨度在15-30m之間，柱頂標高大于8m，平面尺寸自行設定

14、。建筑設計使用年限50年。</p><p>　　1.2 主要承重構件選取</p><p>　　1.3 設計基本資料</p><p><b>　　（1）工程地質(zhì)條件</b></p><p>　　要求學生自行查閱相關地質(zhì)勘察報告，確定場區(qū)范圍內(nèi)地下水位，地下水對一般建筑材料無侵蝕作用，因此不考慮土的液化。土質(zhì)構成自地表向下依

15、次列出：</p><p>　?、偕蠈犹钔翆樱汉穸燃s為 0.8 m，承載力特征值fak= 80 kPa，天然重度16.0 kN/m3。</p><p>　?、?粉質(zhì)黏 土：厚度約為 2.1 m，承載力特征值fak= 180 kPa，天然重度18.0 kN/m3，e及IL均小于 0.85 。</p><p>　　③ 中沙 土：厚度約為 6.0 m，承載力特征值fak=

16、230 kPa，天然重度 20.0kN/m3。</p><p>　?、?卵石 層：厚度約為 5.2 m，承載力特征值fak= 280 kPa，天然重度 21.0kN/m3。</p><p><b>　?。?）氣象資料</b></p><p>　?、贇鉁兀耗昶骄鶜鉁?20 °C；最高氣溫 42.5 °C，最低氣溫 -2.5

17、 °C。</p><p>　　②雨量：年降雨量 1096.6 mm，最大雨量 163 mm/d。</p><p>　　③基本風壓：W0= 0.45 kN/m2，地面粗糙程度為 B 類。</p><p>　?、芑狙海?0.30 kN/m2。</p><p><b>　?。?）抗震設防烈度</b><

18、/p><p>　　抗震設防烈度為 9 度，設計基本地震加速度值為 0.40 g，建筑場地土類別為二類，場地特征周期為 0.35 s，框架抗震等級為 一 級，設計地震分組為第一組。</p><p><b>　　（4）材料</b></p><p>　　梁、板、柱的混凝土均選用C30，梁、柱主筋選用HRB400，箍筋選用HPB300，板受力鋼筋選用HRB

19、335。</p><p><b>　　2 計算單元簡圖</b></p><p>　　本廠房為汽車廠房，工藝無特殊要求，結構布置及荷載分布均勻，選取一榀排架進行計算，計算見圖和計算單元如下圖。</p><p><b>　　一榀框架計算簡圖</b></p><p>　　已知上柱高Hu=12.6-9.8=

20、2.8m，下柱高Hl=9.8+1.5=11.3m，室內(nèi)地面至基礎頂面距離為1.500m。</p><p><b>　　3 荷載計算</b></p><p><b>　　3.1 恒荷載計算</b></p><p>　　（a）屋面結構及自重</p><p>　　40mm厚混凝土找平層

21、 0.04×25=1.0kN/㎡</p><p>　　20mm厚擠塑板 0.1kN/㎡</p><p>　　20mm厚水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4kN/㎡</p&g

22、t;<p>　　20mm厚SBS防水卷材 0.2kN/㎡</p><p>　　20mm厚找平層 0.02×20=0.4kN/㎡</p><p>　　1.5×6m預應力混凝土屋面板

23、 1.5 kN/㎡</p><p>　　屋面恒荷載（以上各項相加） 3.6 kN/㎡</p><p>　　屋架自重：AB跨：YWJ24-2-Aa 106kN/榀</p><p>　　BC跨：YWJ24-

24、2-Aa 106kN/榀</p><p>　　故作用于AB跨兩端柱頂?shù)奈萆w結構自重為：</p><p>　　G1A=G1BA=0.5×106+3.6×6×0.5×24=312.2kN</p><p>　　e1A=150+150-500/2=50mm e1

25、BA=150mm</p><p>　　作用于BC跨兩端柱頂?shù)奈萆w結構自重為：</p><p>　　G1C=G1BC=0.5×106+0.5×6×24×3.6=312.2kN</p><p>　　同理：e1BC=150mm e1C=150+150-500/2=50mm</p><p&g

26、t;　　（b）吊車梁及軌道自重</p><p>　　AB跨： G3AB=46.0+6×0.8=50.8KN</p><p>　　e3A=750+150－1000/2=400mm</p><p>　　e3BA=750mm</p><p>　　BC跨： G3BC=46.0+6×0.8=50.8kN </p&g

27、t;<p>　　e3C=750+150－1000/2=400mm</p><p>　　e3BC=750mm</p><p>　?。–）柱的截面尺寸及其自重</p><p>　　Au=b×h, Iu=；</p><p>　　Al=b×h－(b－bw)(h－2hf)3，Il=</p>

28、<p>　　柱截面尺寸及相應計算參數(shù)</p><p>　　(d)吊車梁及軌道荷載設計值</p><p><b>　　AB跨：KN</b></p><p><b>　　BC跨：</b></p><p>　?。╡）柱自重荷載設計值:</p><p><b>　

29、　上柱</b></p><p><b>　　A、C柱： </b></p><p><b>　　B柱：</b></p><p><b>　　下柱</b></p><p><b>　　A、C柱： </b></p><p>

30、;<b>　　B柱：</b></p><p><b>　　3.2 活荷載計算</b></p><p><b>　　(a)屋面活荷載</b></p><p>　　根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》，屋面均布荷載標準值0.5，雪荷載標準值為0.30，因為后者小于前者，則僅按屋面活荷載計算，作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設計

31、值：</p><p><b>　　，作用位置與相同</b></p><p><b>　　(b)風荷載</b></p><p>　　風荷載標準值根據(jù)，其中據(jù)廠房各部分標高及B類地面粗糙度表確定 (采用內(nèi)插法)：</p><p>　　柱頂：H=12.6m，</p><p>　　檐

32、口：H=14.90m，</p><p>　　屋頂：H=16.20m，</p><p>　　風荷載體型系數(shù)如圖所示</p><p><b>　　風載體型系數(shù)圖</b></p><p>　　風載作用排架計算簡圖</p><p>　　排架迎、背風面風荷載標準值</p><p>　

33、　則作用于排架計算簡圖上的風荷載設計值為</p><p><b>　　(c)吊車荷載</b></p><p><b>　　吊車主要參數(shù)如下:</b></p><p><b>　　AB(BC)跨：</b></p><p>　　30/5t吊車、中級工作制吊車，吊車梁高1200mm，

34、B=6620mm,K=4700mm,G=398.4kN,g=108.77kN, ,</p><p>　　吊車豎向荷載，AB(BC)跨：</p><p>　　吊車兩個支座反力影響線</p><p>　　由于作用在每個輪子上的吊車橫向水平荷載標準值為：</p><p>　　對于30/5t的軟鉤吊車為0.10: </p><p&

35、gt;　　故作用在排架柱上的吊車水平荷載分別為：</p><p><b>　　AB(BC)跨：</b></p><p><b>　　4 排架內(nèi)力計算</b></p><p>　　該廠房為兩跨等高廠房，可以用剪力分配法進行排架內(nèi)力分析</p><p>　　4.1 柱剪力分配系數(shù)計算</p>

36、<p><b>　　，，，，，</b></p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　4.2 恒荷載作用下排架內(nèi)力計算</p><p>　　根據(jù)實際恒荷載得恒荷載作用下排架計算簡圖如下圖所示。其中：</p><p><b>　　活載計算簡圖</b

37、></p><p>　　A列柱：G1A=G1BA=312.2KN，M1A=G1Ae1=312.2×0.050=15.61KN·m</p><p>　　M2A=(G1A+G4A)EA-G3Ae3=（312.2+26.25）×0.25－50.80×0.40=64.29KN·m</p><p>　　B列柱：由對稱性得

38、：</p><p><b>　　M1B=0</b></p><p><b>　　M2B=0</b></p><p>　　G1B=G1BA+G1BC=312.22=624.4KN</p><p>　　G2B=G3BA+G3BC+G4B=50.80+31.5+50.80=133.1KN</p>

39、;<p>　　C列柱：由對稱性得（公式參照A列柱）：</p><p>　　G1C=G1BC=312.2KN，M1C=15.61 KN·m</p><p>　　M2C=64.29 KN·m</p><p>　　各柱不動鉸支座支承反力分別為：</p><p><b>　　A柱列：</b>&l

40、t;/p><p>　　B柱列：Ｂ柱只存在軸力，</p><p><b>　　C柱列：</b></p><p>　　由于Ｃ柱與Ａ柱對稱，可求得（公式及相關信息參照A柱）：</p><p>　　R1c=2.943 </p><p><b>　　R2c=5.786</b></p&

41、gt;<p><b>　　Rc=2.843</b></p><p>　　排架柱頂不動鉸支座總反力為：</p><p>　　各柱柱頂最后剪力分別為：</p><p>　　彎矩和軸力圖分別為為：</p><p>　　恒載作用下彎矩圖（KN.m）</p><p>　　恒載作用下軸力圖（KN

42、）</p><p>　　4.3 活荷載作用下排架內(nèi)力計算</p><p>　　(a)AB跨屋面活荷載:</p><p>　　排架計算簡圖如圖所示，其中每側柱頂產(chǎn)生的壓應力為：</p><p>　　其中A列柱、B列柱柱頂及變階處引起的彎矩分別為：</p><p>　　M1A=Q1Ae1=36×0.05=1.8K

43、N·m</p><p>　　M2A=Q2Ae2=36×0.2=7.2 KN·m</p><p>　　M1B=Q1Be0=36×0.15=5.4 KN·m</p><p>　　M2B=Q2Be2=0 KN·m</p><p>　　計算簡圖如下圖所示。</p><p&

44、gt;　　AB跨屋面活載作用計算簡圖</p><p><b>　　A柱列：</b></p><p><b>　　B柱列：</b></p><p>　　則排架柱頂不動鉸支座總反力為：</p><p>　　將R反向作用于排架柱頂，可得屋面活荷載作用于AB跨時的柱頂剪力</p><p&

45、gt;　　AB跨作用有屋面活荷載時，排架柱的彎矩圖和軸力圖如下圖所示。</p><p>　　AB跨屋面活載作用彎矩圖</p><p>　　AB跨屋面活載作用軸力圖</p><p>　　（b）BC跨作用屋面活荷載</p><p>　　由屋面活荷載在每側柱頂產(chǎn)生的壓應力為：=36.0KN</p><p>　　其中A列柱、B

46、列柱柱頂及變階處引起的彎矩分別為：</p><p>　　M1C=Q1Ce1=36.0×0.05=1.8KN·m</p><p>　　M2C=Q2Ce2=36.0×0.25=9.0KN·m</p><p>　　M1B=Q1Be0=36.0×0.15=5.4 KN·m</p><p>　

47、　M2B=Q2Be2=0 KN·m</p><p>　　計算簡圖如下圖所示。</p><p>　　BC跨屋面活載作用計算簡圖</p><p>　　B列柱：n=0.517，λ=0.378，C1=2.093</p><p>　　C列柱（由于A柱與C柱對稱，相關公式及數(shù)據(jù)參見A柱，此處省略）： </p&

48、gt;<p>　　n=0.146, λ=0.378, C1=2.093, C3=0.999</p><p><b>　　R1C= = </b></p><p><b>　　R2C= = </b></p><p>　　RC=R1C+R2C=0.81-0.339=0.471</p><p>

49、;　　排架柱柱端不動鉸支座的總反力為：R=RC+RB=1.489</p><p>　　排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><p>　　VA=－ηAR=-0.2751.489=-0.41</p><p>　　VB=RB－ηBR=1.018-0.451.489=0.348</p><p>　　VC=RC－ηCR=0.471-0.2751.48

50、9=0.062</p><p>　　=-0.41+0.348+0.062=0KN</p><p>　　BC跨作用有屋面活荷載時，排架柱的彎矩圖和軸力圖如下圖所示。</p><p>　　BC跨屋面活載作用彎矩圖</p><p>　　BC跨屋面活載作用軸力圖</p><p>　?。╟）吊車豎向荷載作用下的內(nèi)力分析</

51、p><p>　　（考慮廠房空間整體作用）</p><p>　?。?）AB跨Dmax作用于A列柱時</p><p>　　由于吊車豎向荷載Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。</p><p>　　M1=Dmaxe3=548.20.4=219.28KN·m</p><p>　　M2=Dmine3BA=144.

52、00.75=108KN·m</p><p>　　其計算簡圖如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用在A柱計算簡圖</p><p>　　各柱不動鉸支座反力分別為:</p><p>　　A列柱：n=0.146，λ=0.378，C3=0.999</p><p><b>　　RA= =</b&g

53、t;</p><p>　　B列柱：n=0.157，λ=0.378, C3=0.996</p><p>　　排架柱柱頂不動鉸支座的總反力為：</p><p>　　R=RA+RB+RC=19.3-9.69+0=9.61KN</p><p>　　排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><p>　　VA=RA－ηAR=19.3

54、-0.2759.61=16.66KN</p><p>　　VB=RB－ηBR=9.69+0.459.61=14.01</p><p>　　VC= Rc－ηCR=0-0.2759.61=-2.65 </p><p><b>　　==0KN</b></p><p>　　當AB跨Dmax作用于A列柱時，排架各柱的彎矩圖和軸力圖

55、如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用下A柱彎矩圖（KN.m）</p><p>　　吊車荷載作用下A柱軸力圖（KN）</p><p>　　（2）AB跨Dmax作用于B列柱左側時</p><p>　　由于吊車豎向荷載和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。</p><p>　　M1=Dmine3=144.00.40

56、=57.60KN·m</p><p>　　M2=Dmaxe3BA=548.20.75=411.2KN·m</p><p>　　其計算簡圖如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用于B柱左側計算簡圖</p><p>　　A列柱：n=0.146，λ=0.378，C3=0.977</p><p>&l

57、t;b>　　RA= = </b></p><p>　　B列柱：n=0.157，λ=0.378, C3=0.996</p><p>　　排架柱柱頂不動鉸支座的總反力為：</p><p>　　R=RA+RB=-5.07+36.90=31.83KN</p><p>　　故排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><

58、;p>　　VA=RA－ηAR=5.07+0.27531.83=13.83KN</p><p>　　VB=RB－ηBR=36.9-0.4531.83=22.58</p><p>　　VC= Rc－ηCR=0-0.27531.83=-8.75</p><p>　　=22.58-13.83-8.75=0KN</p><p>　　當AB跨Dma

59、x作用于B列柱左側時，排架各柱的彎矩圖和軸力圖如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用下B柱彎矩圖（KN.m）</p><p>　　吊車荷載作用下B柱軸力圖（KN）</p><p>　　(3)BC跨Dmax作用于B列柱右側時</p><p>　　由于吊車豎向荷載Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。</p><

60、;p>　　M1=Dmaxe3=548.20.75=411.2KN·m</p><p>　　M2=Dmine3CB=144.00.40=57.60KN·m</p><p>　　其計算簡圖如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用在B柱右側計算簡圖</p><p>　　各柱不動鉸支座反力分別為：</p>

61、<p>　　B列柱：n=0.157，λ=0.378, C3=0.996</p><p>　　C列柱：n=0.146，λ=0.378，C3=0.977</p><p><b>　　RC= = </b></p><p>　　排架柱柱頂不動鉸支座的總反力為：</p><p>　　R= RB+RC=36.9-5.07

62、=31.83KN</p><p>　　排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><p>　　VA=－ηAR=0-0.27531.83=-8.75KN</p><p>　　VB=RB－ηBR=36.9-0.4531.83=22.58</p><p>　　VC=Rc+ηCR=5.07+0.27531.83=13.83</p><

63、p>　　=22.58-13.83-8.75=0KN</p><p>　　當BC跨Dmax作用于B列柱時，排架各柱的彎矩圖和軸力圖如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用下B柱右側內(nèi)力圖</p><p>　　(4)BC跨Dmax作用于C列柱右側時</p><p>　　由于吊車豎向荷載Dmax和Dmin的偏心作用而在柱中引起彎矩。&l

64、t;/p><p>　　M1=Dmine3=144.00.75=108KN·m</p><p>　　M2=Dmaxe3CB=548.20.40=219.28KN·m</p><p>　　其計算簡圖如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用在C柱計算簡圖</p><p>　　各柱不動鉸支座反力分別為：&

65、lt;/p><p>　　B列柱：n=0.157，λ=0.378, C3=0.996</p><p>　　C列柱：n=0.146, λ=0.378, C3=0.977</p><p><b>　　RC= = </b></p><p>　　排架柱柱頂不動鉸支座的總反力為：</p><p>　　R= R

66、B+RC=19.3-9.69=9.61KN</p><p>　　排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><p>　　VA=－ηAR=-0.2759.61=-2.65</p><p>　　VB=RB+ηBR=9.69+0.459.61=14.01</p><p>　　VC= Rc-ηCR=19.3-0.2759.61=16.66KN</p

67、><p>　　=16.66-14.01-2.65=0KN</p><p>　　排架各柱的彎矩圖和軸力圖如下圖所示。</p><p>　　吊車荷載作用在C柱內(nèi)力圖</p><p>　　(d)吊車水平荷載作用內(nèi)力分析</p><p>　　（考慮廠房空間整體）</p><p>　?。?）當AB跨作用有吊車

68、橫向水平荷載Tmax時。</p><p>　　計算簡圖如下圖所示。</p><p>　　AB跨作用有吊車橫向水平荷載計算簡圖</p><p>　　Tmax=19.39KN</p><p>　　各不動鉸支座反力分別為：</p><p>　　A列柱：n=0.146, λ=0.378, C5=0.487</p>

69、<p>　　RA=TmaxC5=19.390.487=9.44</p><p>　　B列柱：n=0.157，λ=0.378，C5=0.494</p><p>　　RB= TmaxC5=19.39×0.494=9.58</p><p>　　排架柱柱頂不動鉸支座的總反力為：R=RA+RB=9.44+9.58=19.02</p><

70、;p>　　排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><p>　　VA=RA-ηAR=9.44-0.275×19.02=4.21</p><p>　　VB=RB-ηBR=9.58-0.45×19.02=1.02</p><p>　　VB=-ηcR =-0.275×19.02=-5.23</p><p>　　∑V

71、i=4.21+1.02-5.23=0</p><p>　　排架各柱的彎矩圖如下圖所示。</p><p>　　吊車橫向水平荷載作用于AB跨時內(nèi)力圖</p><p>　?。?）當BC跨作用有吊車橫向水平荷載Tmax時</p><p>　　計算簡圖如下圖所示。</p><p>　　BC跨作用有吊車橫向水平荷載計算簡圖<

72、/p><p>　　Tmax=19.39KN</p><p>　　各柱不動鉸支座反力分別為：</p><p>　　B列柱：n=0.157，λ=0.378，C5=0.494</p><p>　　RB=TmaxC5=19.39×0.494=9.58KN（←）</p><p>　　C列柱：n=0.146，λ=0.378，

73、C5=0.487</p><p>　　RC= TmaxC5=19.39×0.0.487=9.44KN（←）</p><p>　　排架柱柱頂不動鉸支座的總反力為：R=RC+RB=9.44+9.58=19.02KN（←）</p><p>　　排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><p>　　VA= -ηAR=-0.275×1

74、9.02=-5.23 KN（→）</p><p>　　VB=RB-ηBR=9.58-0.45×19.02=1.02KN（←）</p><p>　　VC= RC-ηcR =9.44-0.275×19.02=4.21 KN（←）</p><p>　　∑Vi=5.23+1.02+4.21=0</p><p>　　各排架柱的彎矩圖

75、如下圖所示。</p><p>　　吊車橫向水平荷載作用于BC跨時內(nèi)力圖</p><p>　　吊車橫向水平荷載可左右兩向作用，則彎矩圖反向。</p><p>　?。╡）風荷載作用下的內(nèi)力分析</p><p>　　本次設計中只考慮左吹風</p><p>　　排架各柱在左風荷載作用下的計算簡圖如下圖所示。</p>

76、<p>　　左風荷載作用下排架計算簡圖</p><p>　　各柱不動鉸支座反力分別為：</p><p>　　A列柱：n=0.146，λ=0.378 , </p><p>　　RA=q1HC11=0.319×1.92×11.1=6.8KN（←）</p><p>　　C列柱:n=0.146，λ=0.378，<

77、;/p><p>　　RC=q2HC11=0.319×0.96×11.1=3.4 KN（←）</p><p>　　排架柱柱頂不動鉸支座的總反力為：</p><p>　　R=+RA+RC=7.54+6.8+3.4=17.74 KN（←）</p><p>　　排架柱柱頂分配后的剪力分別為：</p><p>　

78、　VA=RA－ηAR=6.8-0.275×17.74=1.922KN（←）</p><p>　　VB=-ηBR=0-0.45×17.74=-7.983KN（→）</p><p>　　VC= Rc-ηCR=3.4-0.275×17.74=-1.479KN（→）</p><p>　　∑Vi=RA+RB+RC=1.922-7.983-1.47

79、9=-7.54=Fw</p><p>　　排架各柱的彎矩圖如下圖所示。</p><p>　　左風荷載時排架彎矩圖（KN.m）</p><p>　?。╤）橫向水平地震：</p><p><b>　?。?）橫向基本周期</b></p><p>　　（+）+0.5+0.25（+）</p>

80、<p>　　=1.0x（38.31x2+0.5x32.40x2）+0.5x45.5+0.25x(561.68x2+21+43.82)=428.61KN</p><p>　　H3/(3)= 12.13/(6*1.84* 107*12.49* 10-3)=1.3*10-3</p><p>　　=2*1.0=1.49S</p><p>　　(2)橫向水平地震：&

81、lt;/p><p><b>　　，，</b></p><p>　?。?）+0.75+0.5（+）=1.0*（38.31x2+0.5x32.40x2）+0.75x45.5+0.5x(561.68x2+21+43.82)=737.24 KN</p><p><b>　　/）0.9</b></p><p>　

82、　0.31x0.32x737.24x1.0=73.13KN</p><p>　?。?）橫向水平地震荷載作用下內(nèi)力計算</p><p>　　因為Fw＝73.13KN</p><p>　　對于單層對稱排架結構</p><p>　　Vi=Fw，Vb=Va=Fw=0.5×73.13=36.57KN</p><p>　

83、　從而求得A柱內(nèi)力為：,，</p><p><b>　　5 內(nèi)力組合</b></p><p><b>　　6 框架柱截面設計</b></p><p><b>　　6.1 A配筋計算</b></p><p><b>　?。?）上柱配筋計算</b></p

84、><p>　　上柱截面共四組內(nèi)力， ，經(jīng)判斷，其三組內(nèi)力是大偏心受壓，只有一組是小偏心受壓，并，因此此組內(nèi)力計算時為構造配筋，對三組大偏心受壓內(nèi)力，在M值較大并軸力接近的兩組內(nèi)力中取軸力較小一組，那就是：</p><p>　　上柱計算長度，附加偏心距</p><p>　　由，因此考慮偏心距增大系數(shù)</p><p><b>　　，則<

85、;/b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　采用3Φ18()，因此，符合要求</p><p>　　垂直排架方向，柱計算長度</p><p>　　符合彎矩作用平面外承載力要求</p><p><b>　　（2）下柱配筋計算</b></p&g

86、t;<p>　　采用，同上柱分析方法相似，下柱內(nèi)力選取最不利內(nèi)力：</p><p>　　下柱計算長度，附加偏心距</p><p>　　因為，因此考慮偏心距增大系數(shù)</p><p><b>　　，則</b></p><p>　　是大偏心受壓，先假定中和軸在翼緣內(nèi)，因此</p><p>

87、　　，證明中和軸在翼緣內(nèi)</p><p>　　采用4Φ18()，因此，符合要求</p><p>　　垂直排架方向，柱計算長度</p><p>　　滿足彎矩作用平面外的承載力要求</p><p>　　（3）柱的裂縫寬度驗算</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定，對的柱應進行裂縫寬度驗算</p><p>

88、;　　上柱：，可不進行裂縫寬度驗算</p><p>　　下柱：，需要進行裂縫寬度驗算</p><p><b>　　柱的裂縫寬度驗算</b></p><p><b>　?。?）柱箍筋配置</b></p><p>　　單層廠房柱箍筋數(shù)量一般根據(jù)構造要求控制，據(jù)構造要求，上、下柱均選用φ8@200箍筋&l

89、t;/p><p><b>　?。?）牛腿設計</b></p><p>　　據(jù)吊車梁支承位置、截面尺寸、構造要求，初步擬定牛腿尺寸，如下圖。其牛腿截面寬度,牛腿截面高度,</p><p><b>　　牛腿截面高度驗算</b></p><p><b>　　取</b></p>

90、<p>　　因此牛腿截面高度符合</p><p><b>　　牛腿配筋計算</b></p><p>　　，因此牛腿根據(jù)構造配筋</p><p>　　選用4Φ14（），水平箍筋選用φ8@100</p><p><b>　?。?）柱吊裝驗算</b></p><p>

91、　　采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，砼只有達到設計強度才能起吊，柱插入杯口深度，采用1000mm，因此柱吊裝時總長度2.8+9.8+1=13.6m。</p><p>　　柱吊裝階段荷載：柱重，考慮動力系數(shù)，因此</p><p>　　由前述荷載作用，柱各控制截面的彎矩為</p><p><b>　　由得</b></p><p&

92、gt;<b>　　令得，則</b></p><p>　　柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗算</p><p>　　實際配筋3Φ14+2Φ18，</p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　6.2 B柱配筋計算</p><p><b>　?。?）上柱配

93、筋計算</b></p><p>　　上柱截面共四組內(nèi)力，采用進行最不利內(nèi)力計算</p><p>　　上柱計算長度，附加偏心距</p><p>　　因為，因此考慮偏心距增大系數(shù)</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　取計算</b>&l

94、t;/p><p>　　采用3B18()，因此，符合要求</p><p>　　垂直排架方向柱計算長度</p><p>　　符合彎矩作用平面外的承載力要求。</p><p><b>　?。?）下柱配筋計算</b></p><p>　　采用，同上柱分析方法相似，在下柱八組內(nèi)力中選取最不利內(nèi)力</p&g

95、t;<p>　　下柱計算長度，附加偏心距</p><p>　　根據(jù)，因此考慮偏心距增大系數(shù)</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　是大偏心受壓，先假定中和軸在翼緣內(nèi)，因此</p><p>　　，證明中和軸在翼緣內(nèi)</p><p><b>　　根據(jù)最小

96、配筋率：</b></p><p>　　采用4Φ16()，因此，符合要求</p><p>　　垂直排架方向柱計算長度</p><p>　　符合彎矩作用平面外的承載力要求。</p><p>　?。?）柱的裂縫寬度驗算</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定，對的柱應進行裂縫寬度驗算</p><p&

97、gt;　　上柱：，可不進行裂縫寬度驗算</p><p>　　下柱：，可不進行裂縫寬度驗算</p><p><b>　?。?）柱箍筋配置</b></p><p>　　單層廠房柱箍筋數(shù)量一般根據(jù)構造要求控制，據(jù)構造要求，上、下柱均選用φ8@200箍筋。</p><p><b>　　（5）牛腿設計</b>

98、</p><p>　　據(jù)吊車梁支承位置、截面尺寸、構造要求，初步擬定牛腿尺寸，如下圖。其牛腿截面寬度,牛腿截面高度,</p><p><b>　　牛腿截面高度驗算</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　左牛腿</b></p>

99、<p><b>　　右牛腿</b></p><p>　　因此牛腿截面高度滿足要求。</p><p><b>　　牛腿配筋計算</b></p><p>　　，所以牛腿按計算配筋</p><p><b>　　左牛腿</b></p><p><

100、b>　　右牛腿</b></p><p>　　選用4Φ16（），水平箍筋選用φ8@100</p><p><b>　?。?）柱吊裝驗算</b></p><p>　　采用翻身起吊，吊點設牛腿下部，砼只有達到設計強度才能起吊，柱插入杯口深度，采用，因此柱吊裝時總長度2.8+9.8+1=13.6m,計算簡圖：</p>&

101、lt;p><b>　　B柱吊裝計算簡圖</b></p><p>　　柱吊裝階段荷載為柱重，考慮動力系數(shù)，因此</p><p>　　由前述荷載作用，柱各控制截面彎矩為</p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　令得，則</b></p>

102、<p>　　柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗算</p><p>　　經(jīng)初步驗算，實際配筋：</p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　6.3 C柱配筋計算</p><p><b>　　（1）上柱配筋計算</b></p><p>　　上柱截面共

103、四組內(nèi)力，</p><p>　　上柱計算長度，附加偏心距</p><p>　　因為，則考慮偏心距增大系數(shù)</p><p><b>　　，采用</b></p><p><b>　　采用</b></p><p>　　采用3Φ16()，因此，符合要求。</p><

104、;p>　　垂直排架方向柱計算長度</p><p>　　符合彎矩作用平面外承載力要求。</p><p><b>　　（2）下柱配筋計算</b></p><p>　　采用，同上柱分析方法相似，在下柱內(nèi)力中選取最不利內(nèi)力：</p><p>　　下柱計算長度，附加偏心距</p><p>　　因為，則

105、考慮偏心距增大系數(shù)</p><p><b>　　，取</b></p><p>　　是大偏心受壓，先假定中和軸在翼緣內(nèi)，因此</p><p><b>　　，則中和軸在翼緣內(nèi)</b></p><p>　　采用4Φ14()，則，符合要求</p><p>　　垂直于排架方向柱計算長度

106、</p><p>　　符合彎矩作用平面外的承載力要求</p><p>　?。?）柱的裂縫寬度驗算</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定，對的柱應進行裂縫寬度驗算</p><p>　　上柱：，可不進行裂縫寬度驗算</p><p>　　下柱：，需要進行裂縫寬度驗算</p><p><b>　　

107、柱的裂縫寬度驗算表</b></p><p><b>　　（4）柱箍筋配置</b></p><p>　　由于單層廠房柱，其箍筋數(shù)量一般根據(jù)構造要求控制，由于構造要求，上、下柱均采用φ8@200箍筋</p><p><b>　　（5）牛腿設計</b></p><p>　　由于吊車梁支承位置、

108、截面尺寸、構造要求，初步擬定牛腿尺寸，如下圖。其牛腿截面寬度,牛腿截面高度,</p><p><b>　　牛腿截面高度驗算</b></p><p><b>　　取</b></p><p>　　因此牛腿截面高度符合要求。</p><p><b>　　牛腿配筋：</b></p

109、><p>　　，因此牛腿根據(jù)構造配筋</p><p>　　選用4Φ14（），水平箍筋選用φ8@100</p><p><b>　　（6）柱吊裝驗算</b></p><p>　　采用翻身起吊，吊點設在牛腿下部，砼只有達到設計強度才能起吊，柱插入杯口深度，采用1000mm，因此柱吊裝總長度：2.8+9.8+1=13.6m。<

110、;/p><p>　　柱吊裝階段荷載：柱自重，考慮動力系數(shù)，則</p><p>　　由前述荷載作用，柱各控制截面彎矩</p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　令得，則</b></p><p>　　柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗算</p>&

111、lt;p>　　實際配筋3Φ14+2Φ18，</p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　6.4 抗風柱配筋計算</p><p><b>　?。?）尺寸確定</b></p><p><b>　　截面尺寸</b></p><p>

112、<b>　　上柱，下柱</b></p><p><b>　　（2）荷載計算</b></p><p>　　1）柱自重、截面參數(shù)</p><p><b>　　2）風荷載</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　

113、　迎、背風面風荷載標準值：</p><p>　　因此作用在抗風柱計算簡圖上風荷載設計值:</p><p>　　風荷載作用下彎矩圖：</p><p>　　（3）抗風柱截面設計</p><p>　　1）正截面承載力計算</p><p><b>　　上柱</b></p><p>

114、　　由于構件軸力較小，則純彎構件雙筋矩形截面計算</p><p><b>　　根據(jù)最小配筋率配筋</b></p><p><b>　　，取3B12，</b></p><p><b>　　下柱</b></p><p>　　由于構件軸力較小，則純彎構件雙筋矩形截面計算</p&

115、gt;<p><b>　　根據(jù)最小配筋率:</b></p><p><b>　　，取4B14，</b></p><p>　　2）斜截面承載力計算</p><p><b>　　上柱</b></p><p><b>　　屬厚腹構件</b><

116、/p><p><b>　　根據(jù)構造配置箍筋</b></p><p>　　，選用箍筋：φ8@150</p><p><b>　　，符合</b></p><p><b>　　下柱</b></p><p><b>　　屬厚腹構件</b><

117、;/p><p><b>　　根據(jù)構造配置箍筋</b></p><p>　　，選用箍筋：φ10@250</p><p><b>　　，符合</b></p><p>　　3）抗風柱裂縫寬度驗算</p><p><b>　　上柱</b></p>&l

118、t;p><b>　　下柱</b></p><p>　?。?）抗風柱吊裝驗算</p><p>　　采用翻身起吊，吊點設在下柱，距下柱上邊緣2.5m，砼只有達到設計強度才能吊用</p><p>　　柱插入杯口深，因此柱吊裝總長度：15.413m</p><p>　　柱吊裝階段荷載：柱自重，考慮動力系數(shù)，因此</p

119、><p>　　由于前述荷載作用，柱各控制截面彎矩為</p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　令得，則</b></p><p>　　柱截面受彎承載力及裂縫寬度驗算</p><p><b>　　滿足要求</b></p>

120、<p><b>　　6 基礎設計</b></p><p>　　6.1 A柱基礎設計</p><p>　?。?）基礎頂面上的荷載計算</p><p>　　作用于基礎頂面上荷載：柱底傳給基礎的M、N、V及外墻重</p><p>　　基礎設計的不利內(nèi)力（荷載效應）</p><p>　　每個基

121、礎承受的外墻總寬度為6m，總高度按13.95m取，墻體為240mm磚墻（5.24），鋼框玻璃窗（0.45），基礎梁重16.7根，每個基礎承受由墻體傳來荷載</p><p>　　240mm磚墻 </p><p>　　鋼窗 </p><p>　

122、　基礎梁 </p><p>　　距基礎形心偏心距： 120+400=520mm, </p><p>　　（2）基礎尺寸、埋深</p><p>　　1）根據(jù)構造擬定高度h</p><p><b>　　基礎埋置深度</

123、b></p><p>　　杯壁厚，選，基礎邊緣高，臺階高度375mm</p><p>　　2）基礎底面尺寸的擬定</p><p><b>　　，考慮偏心影響，則</b></p><p>　　3）計算基底壓力、驗算地基承載力</p><p>　　基底壓力計算、地基承載力驗算</p>

124、<p><b>　?。?）基礎高度驗算</b></p><p>　　基礎底面凈反力設計值計算</p><p>　　因臺階高度與臺階寬度相等，不需驗算變階處的受沖切承載力，基礎高度符合規(guī)范及條件</p><p>　?。?）基礎底板配筋計算</p><p>　　1）柱邊、變階處基底反力計算</p>

125、<p>　　2）柱邊、變階處彎矩計算</p><p><b>　　3）配筋計算</b></p><p>　　基礎底板受力鋼筋采用HPB335級，，長邊方向鋼筋面積</p><p><b>　　取φ10@130，</b></p><p>　　基礎底板短邊方向鋼筋面積為</p>

126、<p>　　選用φ10@200，</p><p>　　由于，所以杯壁不需要配筋</p><p>　　6.2 B柱基礎設計</p><p>　　（1）基礎頂面上的荷載計算</p><p>　　作用于基礎頂面上的荷載：柱底傳給基礎M、N、V</p><p>　　基礎設計不利內(nèi)力（荷載效應）</p>

127、<p>　　（2）基礎尺寸、埋深</p><p>　　1）根據(jù)構造擬定高度h</p><p><b>　　基礎埋置深度</b></p><p>　　杯壁厚，用，基礎邊緣高，臺階高度475mm</p><p>　　2）基礎底面尺寸的擬定</p><p><b>　　，考慮偏心影

128、響，則</b></p><p>　　3）計算基底壓力、驗算地基承載力</p><p>　　基底壓力計算、地基承載力驗算</p><p><b>　?。?）基礎高度驗算</b></p><p>　　基礎底面凈反力設計值計算</p><p>　　因臺階高度小于臺階寬度，不需驗算變階處的受沖

129、切承載力，基礎高度符合規(guī)范</p><p><b>　?。?）基底配筋計算</b></p><p>　　1）柱邊、變階處基底反力計算</p><p>　　2）柱邊、變階處彎矩計算</p><p><b>　　3）配筋計算</b></p><p>　　基礎底板受力鋼筋取HPB3

130、35級，，長邊方向鋼筋面積</p><p>　　選用φ10@100，</p><p>　　基礎底板短邊方向鋼筋面積為</p><p><b>　　取φ10@150，</b></p><p>　　由于，所以杯壁不需要配筋</p><p>　　6.3 C柱基礎設計</p><p&g

131、t;　?。?）基礎頂面上荷載計算</p><p>　　作用于基礎頂面上荷載：柱底傳給基礎M、N、V及外墻重</p><p>　　基礎設計不利內(nèi)力（荷載效應）</p><p>　　每個基礎承受外墻總寬度為6m，總高度1.65+12.3=13.95m，墻體240mm磚墻（5.24），鋼框玻璃窗（0.45），基礎梁重16.7根，每個基礎承受墻體傳來荷載：</p>

132、;<p>　　240mm磚墻 </p><p>　　鋼窗 </p><p>　　基礎梁 </p><p>　　距

133、基礎形心偏心距：120+450=570mm, </p><p>　　（2）基礎尺寸、埋深</p><p>　　1）根據(jù)構造擬定高度h</p><p><b>　　基礎埋置深度</b></p><p>　　杯壁厚，采用，基礎邊緣高，臺階高取400mm</p><p>　　2）基礎底面尺寸的擬定<

134、;/p><p>　　，考慮偏心影響，采用</p><p>　　3）計算基底壓力、驗算地基承載力</p><p>　　基底壓力計算、地基承載力驗算</p><p><b>　?。?）基礎高度驗算</b></p><p><b>　　基底凈反力設計值：</b></p>

135、<p>　　因臺階高相比臺階寬一樣尺寸，變階處高寬比大于1,則不用驗算變階處的沖切承載力，基礎高符合規(guī)范及條件</p><p>　?。?）基礎底板配筋計算</p><p>　　1）柱邊、變階處基底反力計算</p><p>　　2）柱邊、變階處彎矩計算</p><p><b>　　3）配筋計算</b></p

136、><p>　　基礎底板受力鋼筋采用HPB335級（二級鋼），，長邊方向鋼筋面積</p><p><b>　　取φ10@80，</b></p><p>　　基礎底板短邊方向鋼筋面積為</p><p>　　選用φ10@130，</p><p>　　由于，所以杯壁不需要配筋</p><p

137、>　　6.4 抗風柱基礎設計</p><p>　?。?）基礎頂面上荷載計算</p><p>　　作用在基礎頂面上的荷載：柱底傳給基礎M、N、V及外墻重</p><p>　　基礎設計不利內(nèi)力（荷載效應）</p><p>　　每個基礎承受的外墻總寬度6m，總高度1.65+12.3=13.95m，墻體為240mm磚墻（5.24），鋼框玻璃窗（