單層鋼筋混凝土結構廠房抗震設計（27m雙跨）【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設計</b></p><p><b>　　土木工程</b></p><p>　　單層鋼筋混凝土結構廠房抗震設計（27m雙跨）</p><p>　　The seismic design for the single floor industrial building of reinfor

2、ced structure（27m+27m）</p><p>　　單層鋼筋混凝土結構廠房抗震設計（27m雙跨）</p><p>　　摘要：廠房位于寧波市郊區(qū)，是一所生產用的混凝土廠房。建筑面積為3634.5 .廠房采用混凝土排架結構體系，主材采用鋼筋混凝土，屋面板采用預應力混凝土屋面板，柱為混凝土預制住，場內每跨設20/5t起重機一臺，基礎為柱下獨立基礎，基礎標高-0.700m。墻體采用2

3、40清水墻。 建筑等級：耐久等級為Ⅱ級，耐火等級為Ⅱ級，設防烈度為7度。地面粗糙度為B類。地下水位在-4.0m處。</p><p>　　關鍵詞：混凝土排架結構 ;吊車 ;混凝土預制柱 ;柱下獨立基礎</p><p>　　The seismic design for the single floor industrial building of reinforced structure（27

4、m+27m）</p><p>　　Abstract:The industrial building lies in suburb of Ningbo, is a building of Reinforced structure .The total area is3634.5 mm2.</p><p>　　The industrial building adopts concrete be

5、nt construction, primary using the material of reinforced. However, the proof of the building adopts the precast slap. And the column use the precast column . There is one crane in each span. The foundation is a single f

6、oundation under the column, with a elevation level of -0.700 m. The wall is made up of the clay and the width is 240mm </p><p>　　Class of construction: Durable grade Ⅱ，fire protection rating Ⅱ,earthquake int

7、ensity 7 degrees. The ground asperity belongs to B and the underground water level at -4.0m.</p><p>　　Key words：concrete bent construction；crane；precast column；single foundation under the column</p>&

8、lt;p><b>　　目　錄 </b></p><p><b>　　目　錄II</b></p><p><b>　　1 設計資料1</b></p><p>　　1.1 設計資料1</p><p>　　1.2 基本要求1</p><p>　

9、　1.3 地質抗震條件1</p><p>　　2 建筑方案設計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　2.1 廠房平面設計2</p><p>　　2.2 構件選型與布置3</p><p>　　2.2.1 屋面板和嵌板3</p><p>　　2.2.2 天溝板4</p><p>　　2

10、.2.3 屋架，天窗及屋架支撐5</p><p>　　2.2.4 吊車梁6</p><p>　　2.2.5 基礎梁6</p><p>　　2.2.6 柱間支撐7</p><p>　　2.2.7 抗風柱7</p><p>　　2.3 廠房剖面設計7</p><p>　　3 廠房排架柱設

11、計8</p><p>　　3.1 計算簡圖9</p><p>　　3.2 確定柱子各段高度9</p><p>　　3.3 確定柱截面尺寸9</p><p>　　3.4 確定柱截面確定柱截面計算參數(shù)9</p><p>　　3.5 排架結構的基本假定：11</p><p><b&g

12、t;　　4 荷載計算12</b></p><p>　　4.1 恒荷載12</p><p>　　4.1.1 屋蓋自重P112</p><p>　　4.1.2 上柱自重P213</p><p>　　4.1.3 下柱自重P313</p><p>　　4.1.4 吊車梁、軌道、墊層自重P413</

13、p><p>　　4.2 屋面活荷載13</p><p>　　4.3 吊車荷載14</p><p>　　4.3.1 吊車豎向荷載Dmax.k,Dmin,k14</p><p>　　4.3.2 吊車橫向水平荷載Tmax.k15</p><p>　　4.4 風荷載15</p><p>　　4.5

14、墻體自重16</p><p>　　4.6橫向地震力計算17</p><p>　　4.7荷載匯總表18</p><p>　　5 排架結構內力分析20</p><p>　　5.1 荷載作用下的內力分析20</p><p>　　5.1.1 屋面恒載內力計算20</p><p>　　5.1.

15、2 屋面活載內力計算21</p><p>　　5.1.3 吊車豎向荷載作用下的內力分析22</p><p>　　5.1.4 吊車水平荷載作用下的內力分析26</p><p>　　5.1.5 風荷載作用下的內力分析27</p><p>　　5.1.6 橫向地震力作用下的內力計算28</p><p>　　5.2

16、內力匯總表30</p><p><b>　　6 內力組合32</b></p><p>　　6.1 不考慮地震作用32</p><p>　　6.2 考慮地震作用33</p><p>　　7 排架柱截面設計錯誤!未定義書簽。</p><p>　　7.1 排架柱配筋計算36</p>

17、;<p>　　7.1.1 材料36</p><p>　　7.1.2 柱截面計算參數(shù)36</p><p>　　7.1.3 柱截面計算配筋36</p><p>　　7.1.4 配筋36</p><p>　　7.2 排架柱裂縫寬度驗算38</p><p>　　7.3 牛腿設計39</p>

18、<p>　　7.4 柱的吊裝驗算39</p><p>　　7.4.1 內力計算36</p><p><b>　　8 基礎設計41</b></p><p>　　8.1 基礎設計資料41</p><p>　　8.2 基礎底面內力及基礎底面積計算41</p><p>　　8.3

19、基礎其他尺寸確定和基礎高度驗算43</p><p>　　8.4 基礎底面配筋計算44</p><p>　　9 山墻柱設計46</p><p>　　9.1 山墻柱的尺寸確定46</p><p>　　9.2 內力計算46</p><p>　　9.3 截面配筋47</p><p>　　9.

20、4 基礎計算47</p><p>　　10 縱向地震力驗算48</p><p>　　10.1 縱向基本自震周期計算48</p><p>　　10.2 縱向各種構件的側移剛度48</p><p>　　10.3 各柱列柱頂總側移剛度及調整剛度49</p><p>　　10.4 縱向水平地震作用50</p&

21、gt;<p>　　10.5 柱列支撐驗算51</p><p>　　參考文獻錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　1 設計資料</b></p><p><b>　　設計資料</b></p><p>　　本畢業(yè)設計為某工業(yè)廠房設計，廠房長度為60m， 27m雙跨，柱距為6m，

22、4.5m。柱高12m，兩跨各設1臺工作級別為A5吊車。廠房所在地區(qū)基本風壓為0.4kN/m2 ，基本雪壓0.3kN/m2</p><p><b>　　基本要求</b></p><p>　?、?認真貫徹“適用，安全 ，經(jīng)濟 ，美觀”的設計原則。</p><p>　　⑵ 掌握建筑與結構設計全過程，基本方法和步驟：了解和掌握與設計有關的設計規(guī)范和規(guī)定

23、，并在設計中正確運用它們。</p><p>　?、钦{研收集有關資料：有關專業(yè)規(guī)范、自然條件、地質條件、施工條件、使用要求等原始資料和相關條件</p><p>　　⑷構件選用、建筑施工圖繪制；</p><p>　　根據(jù)建筑施工圖和地質報告進行相關結構內力計算，包括地基基礎設計、柱、吊車梁、屋架，完成結構施工圖</p><p>　　⑸完成計算書和

24、全套設計施工圖。</p><p><b>　　地質抗震條件</b></p><p>　　該地區(qū)工程地質良好，Ш類場地，地基承載力特征值為180kN/m2，常年地下水位為-4.0米以下?？拐鹪O防烈度為7度，要求進行橫向及縱向抗震演算。設計地震動參數(shù)為amax＝0.08，特征周期Tg=0.55s。</p><p><b>　　2 建筑方案

25、設計</b></p><p><b>　　2.1廠房平面設計</b></p><p>　　本廠房為混凝土排架結構，具體排架柱布置見下圖1.1（兩側為山墻）</p><p>　　柱布置圖（圖1.1）</p><p>　　本廠房為27m雙跨單層工業(yè)廠房，柱距為6m，橫向定位軸線用①、②…表示，間距取為6m，縱向定

26、位軸線用?、?、?表示，間距取跨度尺寸，即?~?軸線距離為27m，?~?軸線距離為27m。</p><p>　　為了布置抗風柱，端柱離開（向內）橫向定位軸線600mm，其余排架柱的形心與橫向定位軸線重合。</p><p>　　?~?、?~?跨的吊車起重量為20/5t，?、?、?列柱初步采用非封閉結合，縱向定位軸線與邊柱外緣不重合有一定的距離即聯(lián)系尺寸。</p><p&g

27、t;　　是否采用非封閉結合以及聯(lián)系尺寸取多大，需根據(jù)吊車架外緣與上柱內緣的凈空尺寸B?確定。</p><p>　　B?= λ-(B?+B?)應滿足：</p><p>　　B?≥ 80mm Q≤50t</p><p>　　對于20/5t吊車，B?=2660mm</p><p>　　假設上柱截面高度500mm，則B?=500mm</p&g

28、t;<p>　　對于?、?列柱，B?=750-(260+500)=-10mm<80mm,不滿足要求。由此取聯(lián)系尺寸150mm。即定位軸線與邊柱的外緣150mm.</p><p>　　對于等高排架，中柱上柱截面形心與縱向定位軸線重合，吊車架外緣與上柱內緣凈空尺寸能滿足要求。廠房長度60m，小于100m，可不設伸縮縫。</p><p>　　2.2構件選型與布置</p&

29、gt;<p>　　2.2.1屋面板和嵌板</p><p>　　屋面板的型號根據(jù)外加屋面均布面荷載（不含屋面自重）的設計值，查92G410(一)。當屋架斜長不是屋面板寬1.5m的整數(shù)倍時，需要布置嵌板。嵌板查92G410(二)</p><p><b>　　荷載：</b></p><p>　　兩氈三油防水層

30、 0.35</p><p>　　20mm 厚水泥砂漿找平層 0.40</p><p>　　80mm厚加氣混凝土保溫層 0.48</p><p>　　屋面均布活載（不上人） 0.50</p><p>　　雪載 0.30 <

31、;/p><p><b>　　屋面荷載設計值：</b></p><p>　　屋面均布荷載不與雪荷載同時取用，兩者中較大值與積灰荷載同時取用。</p><p>　　由永久荷載效應控制的組合：</p><p>　　由可變荷載效應控制的組合：</p><p>　　采用預應力混凝土屋面板。根據(jù)允許外加均布荷載設

32、計值2.67，查圖集，中部選用Y-WB-2Ⅱ，端部選用Y-WB-2Ⅱs，其允許外加荷載3.64>2.64KN，板自重1.40，罐縫重0.1，尺寸為</p><p>　　嵌板采用鋼筋混凝土板，查表，中部選用Y-KWB-2Ⅱ。其允許外加荷載3.37 >2.67。板自重1.70。 </p><p><b>　　2.2.2天溝板</b></p>&l

33、t;p>　　當屋面采用有組織派水時，需要布置天溝。對于單跨，既可以采用外天溝，也可以采用內天溝。對于多跨，內側只能采用內天溝。本廠房采用有組織排水廠房四周均有女兒墻，外側采用自由落水，內側采用內天溝。</p><p>　　天溝的型號根據(jù)外加均布線荷載值查92G410(二)。計算天溝的積水荷載時。按天溝的最大深度確定。同一型號的天溝板有三種情況：不開洞、開洞和加端壁。在落水管位置的天溝板需要開洞，分左端開洞和

34、右端開洞，分別用“a”、“b”表示，廠房端部有端壁的天溝板用“sa”，“sb”表示。</p><p>　　本廠房在2,5,7,10軸線外設置落水管,內天溝寬度采用620mm。</p><p><b>　　內天溝荷載：</b></p><p>　　三氈四油防水層 0.15KN/m</p><p

35、>　　20mm 水泥砂漿找平層 20 x 0.02= 0.4KN/m</p><p>　　積水荷載 10 x 0.23 = 2.3KN/m</p><p>　　積灰荷載 0.5KN/m</p><p>　　65mm厚焦渣

36、 1.4 x 0.65 = 0.91KN/m</p><p>　　內天溝外加荷載設計值：</p><p>　　由永久荷載效應控制的組合：</p><p>　　由可變荷載效應控制的組合：</p><p>　　查表，一般天溝板選用TGB662-1，開洞天溝板選用TGB62-1a或TGB62-1b，端部為TGB62-1sa或TGB62-1

37、sb，允許外加荷載3.26KN/m>2.66KN/m，自重2.06KN/m。</p><p>　　2.2.3屋架，天窗及屋架支撐</p><p><b>　?。?） 屋架：</b></p><p>　　屋架型號根據(jù)屋面荷載設計值，天窗類別，懸掛吊車情況及檐口形狀選定。跨度較小時可采用鋼筋混凝土折線型屋架，查95G314?？缍容^大可采用預應

38、力折線型屋架，查95G414。</p><p>　　本例設6m鋼天窗，輕質端壁，代號為c，無端壁代號為b。屋架檐口形狀為一端自由落水，一端內天溝，代號為D。抗震設防7度，無懸掛荷載。采用不設天窗。</p><p>　　屋面荷載：三氈四油防水層上鋪小石子 0.35</p><p>　　80mm厚加氣混凝土保溫層 0.45</p

39、><p>　　20mm厚水泥砂漿找平層 0.4</p><p>　　預應力混凝土大型屋面板及罐縫 1.50</p><p>　　屋面支撐及吊管 0.15</p><p>　　永久荷載標準值 2.88</p><p>　　屋面均布活荷載

40、 0.50</p><p>　　積灰荷載 0.50</p><p>　　由永久荷載效應控制的組合：</p><p>　　由可變荷載效應控制的組合：</p><p>　　27m跨采用用預應力折線型屋架屋架，中間選用YWJ27-2Ac兩端選用YWJ27-2Aa，自重127.7KN。&

41、lt;/p><p><b>　　（2） 屋架支撐</b></p><p>　　對于非抗震及抗震方針設防烈度為6、7度，屋架支撐可按附圖一布置。</p><p>　　當廠房單元不大于60m時，在屋架端部的垂直支撐用CC-1表示，屋架中部的垂直支撐用CC-2表示，當廠房單元大于60m時，在柱間支撐外的屋架端部加豎向支撐CC-3。屋架中部的水平系桿用GX

42、-2表示。屋架上弦橫向水平支撐用SC表示，當?shù)踯嚻鹬亓枯^大，有其他振動設備或水平荷載對屋架下弦產生水平力時，需設置下弦橫向水平支撐。下弦橫向水平支撐用XC表示。當廠房設置托架時，還需布置下弦縱向水平支撐，本例不需設縱向水平支撐。</p><p><b>　　2.2.4吊車梁</b></p><p>　　吊車梁型號根據(jù)吊車的額定起重量，吊車的跨距（ =L-2λ）以及吊車

43、的載荷狀態(tài)選定。其中，鋼筋混凝土吊車梁可查95G323，先張法預應力混凝土吊車梁可查95G425，后張法預應力混凝土吊車梁可查95G426。 </p><p>　　吊車主要參數(shù)（表2.1）</p><p>　　按一臺20/5t，A5中級工作制，跨度25.5m，吊車考慮，選用DL-10Z（中間跨），DL-10B(邊跨），吊車梁梁高1200mm，自重45.5kN.</p>

44、<p><b>　　2.2.5基礎梁</b></p><p>　　基礎梁型號根據(jù)跨度，墻體高度，有無門窗洞等查04G320。</p><p>　　墻厚240mm，突出于柱外。查表，縱墻中間選用JL-3，縱墻邊跨選用JL-15，山墻6m柱距選用JL-4。4.5m柱距的采用JL-23.</p><p><b>　　2.2.6柱間

45、支撐</b></p><p>　　下柱間支撐設置在⑥、⑦軸線之間，支撐號可查表97G336。首先根據(jù)吊車起重重量，柱頂標高，牛腿頂標高，吊車梁頂標高，上柱高，屋架跨度等查處排架號，然后根據(jù)排架基本風壓確定支撐型號。查表，上柱柱間支撐設置在1，2 軸線、6,7軸線與10，11軸線之間。</p><p><b>　　2.2.7抗風柱</b></p>

46、<p>　　抗風柱下柱采用矩形截面，上柱采用矩形截面。抗風柱的布置需考慮基礎梁的最大跨度。27m跨的抗風柱沿山墻等距離布置，間距為4.5m，6m，6m，4.5m。 抗風柱的具體設計見后文中抗風柱設計。 </p><p><b>　　選型表（表2.2）</b></p><p><b>　　2.3廠房剖面設計</b></

47、p><p>　　剖面設計的內容是確定廠房的控制標高，包括牛腿頂標高，柱頂標高和圈梁標高。牛腿頂標高等于軌頂標高減去吊車梁在支撐處的高度和軌道及墊層的高度，必須滿足300mm的倍數(shù)。為了使牛腿頂標高滿足模數(shù)要求，軌頂?shù)膶嶋H標高將不同于標志高度，規(guī)范允許軌頂實際標高與標志標高之間有±200mm的差值。柱頂標高H=吊車軌頂標高HA+吊車軌頂至橋架頂面的高度HB+空隙HC，空隙HC不應小于220mm，吊車軌頂至橋架

48、頂面的高度可查95G323，柱頂標高同樣滿足300mm的倍數(shù)。</p><p>　　對于27m跨，取柱牛腿頂面高度為8.1m，吊車梁高度1200mm。吊車軌道及墊層高度取0.2m，則軌道構造高度，HA=8.1+1.2+0.2=9.5，構造高度-標志高度=9.5-9.3=0.2m，滿足±200mm的差。 對于有吊車廠房，除在檐口或窗頂設置圈梁外，宜在吊車梁標高處增設一道，外墻高度大于15m時，還應

49、適當增設。圈梁與柱的連接一般采用錨拉鋼筋412，6@200mm。</p><p>　　現(xiàn)在5.700m、9.600m、13.650m標高處設圈梁，分別用QL-1、QL-2、QL-3表示。其中柱頂圈梁可代替連系梁。圈梁截面采用240mmX300mm，配筋采用412，6@200mm。圈梁在過梁處的配筋應另行計算。</p><p>　　廠房剖面圖（圖2.1）</p><p&g

50、t;<b>　　3 廠房排架柱設計</b></p><p><b>　　3.1計算簡圖</b></p><p>　　對于沒有抽柱的單層廠房，計算單元可以取一個柱距，即6m。排架跨度取廠房的跨度。上柱高度等于柱頂標高減去牛腿頂標高。下柱高度取牛腿頂標高減去基礎頂面標高，一般低于地面不少于50mm，對于邊柱，由于基礎頂面還需放置預制基礎梁，所以排架柱

51、基礎頂面一般不低于地面500mm。見圖3.1</p><p>　　為了得到排架柱的截面幾何特征，需要假設柱子的截面尺寸。</p><p>　　3.2確定柱子各段高度</p><p>　　基底標高為-1.90m，定基礎高度為1.2m，基礎頂面-0.700m。計算書已給定柱頂標高+12.00m，跨度27m，吊車20/5t,由此查標準圖集《05G335》得知：上柱高度Hu

52、=3.9m下柱高度HL=12.7-3.9=8.8m，下柱柱頂標高+8.100。</p><p>　　計算簡圖（圖3.1）</p><p>　　3.3確定柱截面尺寸</p><p>　　由上面的柱高度尺寸及吊車噸位，Q=20/5t，得知截面的尺寸如下：</p><p>　　?、?列柱下柱截面采用工字形，,上柱截面采用正方形，b=400mm,h=

53、500mm。</p><p>　　?列柱下柱采用工字形截面，，上柱采用矩形截面，b=400mm,h=600mm。</p><p>　　3.4確定柱截面確定柱截面計算參數(shù)</p><p>　　A B C</p><p>　　柱截面圖（圖3.2）&l

54、t;/p><p>　?。℉=12.7m =3.90m =8.80m ）柱的計算參數(shù)表（表3.1）</p><p>　　3.5排架結構的基本假定：</p><p>　?。?）屋架與柱頂為鉸接，只能傳遞豎向軸力和水平剪力，不能傳遞彎矩。</p><p>　　（2）柱底嵌固于基礎，固定端位于基礎頂面，不考慮各種荷載引起的基礎角變形。</p>

55、;<p>　　（3）屋架的軸向剛度很大，排架受力后橫梁的軸向變形忽略不計，橫梁兩側柱頂水平位移相等。</p><p>　?。?）柱軸線為柱的幾何中心線，當柱為變截面時，柱軸線為一折線。</p><p><b>　　4 荷載計算</b></p><p>　　排架的荷載包括恒荷載、屋面活荷載、吊車荷載和風荷載。荷載均計算其標準值<

56、;/p><p><b>　　4.1恒荷載</b></p><p>　　恒荷載包括屋蓋荷載、上柱自重、下柱自重、吊車梁及軌道自重。</p><p>　　4.1.1屋蓋自重P1</p><p><b>　　屋面荷載：</b></p><p>　　6層油氈

57、 0.35</p><p>　　20厚水泥砂漿找平 0.40</p><p>　　80厚加氣混凝土保溫層 0.48</p><p>　　屋面板自重及灌縫 1.50</p><p

58、>　　屋蓋支撐及屋面吊管 0.15</p><p>　　合 計 2.80</p><p><b>　　集中荷載：</b></p><p>　　27m跨屋架自重 127.7KN</p>

59、<p>　　屋架作用在柱頂?shù)暮愫奢d標準值：作用位置見（圖4.1）</p><p><b>　　A柱：</b></p><p>　　P1作用點位置與縱向定位軸線的距離150mm。</p><p>　　=0.05m =0.15m</p><p>　　= = =290.65×0.05=14.53K

60、N.m(順時針） </p><p>　　M2A= M2C = =-290.65×0.15=-43.60（逆時鐘）</p><p>　　B柱： = ×2= 581.3KN</p><p>　　荷載在柱上的作用位置（圖4.1）</p><p>　　4.1.2上柱自重P2</p><p>　　A柱：= 2

61、C= =19.5KN </p><p>　　M2A= =19.50.15=-2.91KN.m(逆時針)B柱： 同理得=23.4 KN</p><p>　　4.1.3下柱自重P3</p><p>　　A柱： = =45.15KNB柱： =54.79KN</p><p>　　4.1.4吊車梁、軌道、墊層自重P4</p><

62、;p>　　P4的作用點離縱向定位軸線的距離為750mm</p><p>　　A柱： = =45.50KN+0.81×6 = 50.36KN =750+150-800/2=500mm</p><p>　　B柱： =50.36×2=100.72KN </p><p><b>　?。槙r針）</b></p&g

63、t;<p><b>　　4.2屋面活荷載</b></p><p>　　屋面活荷載取屋面均布活荷載和雪荷載兩者的較大值0.5KN/m²，活荷載的作用點距離同恒載。</p><p>　　A柱： =（0.5+0.5）×6 ×13.5 =81KN </p><p>　　= = =81×0.05=4.

64、05KN.m </p><p>　　===81×0.15=12.15</p><p>　　B柱： =1.0×6×13.5 = 81KN =0.15m</p><p>　　= =81×0.15=12.15KN.m</p><p><b>　　4.3吊車荷載</b></p&

65、gt;<p>　　4.3.1吊車豎向荷載Dmax.k,Dmin,k</p><p>　　吊車基本尺寸和輪壓(表4.1)</p><p>　　1、吊車豎向荷載標準值：</p><p>　　吊車豎向荷載根據(jù)吊車作用的最不利位置用影響線求出。</p><p>　　計算簡圖如下圖4.2。 y1=1，y2=(6-4.4)/6=0

66、.267</p><p>　　= (y1+y2) =230(1+0.267)＝291.41KN</p><p>　　= (y1+y2) =53(1+0.267)＝67.15KN</p><p><b>　　2、豎向荷載</b></p><p>　　在A柱 ==291.41kN</p><p>

67、;　　施與A柱的==291.410.5=145.71kNm </p><p>　　施與B柱的==67.150.75=61.52kNm</p><p>　　在A柱 ==67.15kN</p><p>　　施與A柱的 ==67.150.5=33.58kNm</p><p>　　施與B柱的==291.410.75=218.56kNm</p&

68、gt;<p>　　吊車豎向荷載計算簡圖（圖4.2）</p><p>　　4.3.2吊車橫向水平荷載Tmax.k</p><p>　　吊車額定起重量16t<Q<50t，吊車橫向水平荷載系數(shù)a=0.1，每個大輪產生的橫向水平制動力。</p><p>　　T的最不利位置同，故</p><p>　　=6.95(1+0.267

69、)=8.8KN</p><p>　　的作用點位置在吊車梁頂面</p><p><b>　　4.4風荷載</b></p><p>　　該地區(qū)的基本風壓，地面粗糙度為B類。</p><p>　　柱頂： H = 12.0m， =1.06</p><p>　　檐口：

70、 H = 14.5m， =1.12</p><p>　　屋頂： H = 15.9 m， =1.16</p><p>　　該地區(qū)的基本風壓，地面粗糙度為B類。</p><p><b>　　故風荷載標準值為 </b></p><p>　　=0.81.060.4kPa=0.339kP

71、a</p><p>　　=0.41.060.4kPa=0.170kPa</p><p>　　作用于排架上的風荷載的設計值為</p><p>　　=1.40.3396kN/m=2.848 kN/m</p><p>　　=1.40.1706 kN/m=1.428 kN/m： </p><p>　　=1.4 [（0.8+0

72、.4）1.122.3+ （-0.6-0.5）1.16 1.4 ] 0.46kN</p><p><b>　　=4.38kN</b></p><p>　　風荷載作用圖（圖4.3）</p><p><b>　　4.5墻體自重</b></p><p>　　磚砌體單位重19，鋼筋混凝土25，20厚水泥砂漿粉

73、刷墻，0.36KN/</p><p>　　故在6m柱距橫向排架計算單元之內，各部分墻重為</p><p><b>　　窗上墻：</b></p><p><b>　　窗間墻：</b></p><p><b>　　窗下墻： </b></p><p>　　鋼窗

74、重：3.6×3.6×0.45＝5.83kN</p><p>　　3.0×1.8×0.45＝2.92kN</p><p>　　墻體自重:＝130.32+102.71+64.80+5.83+2.92＝306.58kN</p><p>　　山墻自重(兩側都布置山墻)：P5A山=4500.01kN</p><p&g

75、t;　　4.6橫向地震力計算</p><p>　　作用在廠房的各種荷載(表4.3)</p><p>　　注：中柱每個重78.19KN，邊柱每個重60.75KN。 </p><p>　?。?）橫向基本自震周期計算</p><p><b>　　=</b></p><p>　?。?）橫向地震作用計

76、算（）</p><p>　　集中于柱頂標高處的重力荷載代表值（=12.70m）</p><p>　　集中于吊車梁頂標高處的重力荷載代表值（=10.0m）</p><p>　　查《抗震設計規(guī)范》，按兩端山墻、屋蓋長60m考慮。</p><p>　　,相應作用點位置示于圖</p><p>　　橫向地震力相應作用點位置（圖4

77、.4）</p><p><b>　　4.7荷載匯總表</b></p><p>　　在計算簡圖中，上柱的計算軸線取為上柱的截面形心線，下柱的計算軸線取為下柱的</p><p>　　截面形心線。下面計算時彎矩和剪力的符號按照下述規(guī)則：彎矩以順時針方向為正，剪力以使構件產生順時針方向轉動趨勢為正；軸力以壓為正。見表4.4</p><

78、;p>　　荷載總表（表4.4）</p><p>　　5 排架結構內力分析</p><p>　　5.1荷載作用下的內力分析</p><p>　　5.1.1屋面恒載內力計算</p><p>　　恒荷載下的計算簡圖可以分解為兩部分：作用在柱截面形心的豎向力和偏心力矩.偏心力矩作用下，各柱的彎矩和剪力用剪力分配法計算。先在柱頂加上不動鉸支座，利

79、用附錄求出各柱頂不動鉸支座的內力；然后將總的支座反力作用下排架柱頂，根據(jù)剪力分配系數(shù)分配給各柱；最后求出各柱頂?shù)募袅Γ玫矫扛闹敿袅?，單根柱利用平衡條件求出各截面的彎矩及柱底截面剪力。柱底剪力向左為正。</p><p>　　屋面恒載作用下的內力計算（表5.1）</p><p>　　注：A柱C柱對稱，故只需計算A，B柱內力，C柱內力與A柱內力相同。</p><p&

80、gt;　?。▓D5.1）恒載內力圖</p><p>　　5.1.2屋面活載內力計算</p><p>　　屋面活荷載作用下的內力分析（表5.2）</p><p>　　（圖5.21）活載在AB跨時內力圖</p><p>　?。▓D5.22）活載在BC跨時內力圖</p><p>　　5.1.3吊車豎向荷載作用下的內力分析<

81、/p><p>　　吊車豎向荷載四種基本情況：(a) 作用于A柱；(b)作用于A柱處；(c) 作用于C柱；(d) 作用于C柱。吊車豎向荷載的計算簡圖可分解成兩部分：作用在下柱截面形心的豎向力和作用在牛腿頂面的偏心力矩。</p><p>　　吊車豎向荷載作用下的內力計算（表5.3）</p><p>　　（圖5.31）Dmax作用于A柱時的內力圖</p><

82、;p>　?。▓D5.32）Dmin作用于A柱時的內力圖</p><p>　?。▓D5.33）Dmax作用于C柱時的內力圖</p><p>　?。▓D5.34）Dmin作用于C柱時的內力圖</p><p>　　5.1.4吊車水平荷載作用下的內力分析</p><p>　　吊車水平荷載作用下有兩種情況：(a)AB跨作用Dmax；(b)BC跨作用Dm

83、ax，每種 </p><p>　　情況下的荷載可以反向</p><p>　　吊車水平荷載內力分析表（表5.4）</p><p>　?。▓D5.41）AB跨作用Tmax的排架內力</p><p>　?。▓D5.42）BC跨作用Tmax的排架內力</p><p>　　5.1.5風荷載作用下的內力分析</p>

84、<p>　　風荷載作用下有兩種情況：右吹左風時的荷載值與左吹右風</p><p>　　風荷載作用下內力分析（表5.5）</p><p>　　（圖5.51）風荷載（左吹向右）下排架內力</p><p>　?。▓D5.52）風荷載（右吹向左）下排架內力</p><p>　　5.1.6橫向地震力作用下的內力計算</p>&l

85、t;p>　　橫向地震力作用下內力計算（表5.6）</p><p>　?。▓D5.61）Fc1作用下的內力</p><p>　?。▓D5.62）F1作用下的內力</p><p><b>　　5.2內力匯總表</b></p><p>　　A（C）柱內力匯總（表5.7）</p><p>　　B柱內力匯

86、總(表5.8）</p><p><b>　　6 內力組合</b></p><p>　　基本荷載組合考慮兩類情況：由活荷載控制的組合和由恒荷載控制的組合。</p><p>　　6.1不考慮地震作用</p><p>　　當單層工業(yè)廠房不考慮地震有五種基本組合，本次只考慮以下兩種即</p><p>　　

87、1.2×恒載+1.4×0.9（活載+吊車荷載+風載）</p><p>　　1.2×恒載+1.4×0.9（吊車荷載+風荷載）</p><p><b>　　現(xiàn)在進行內力組合：</b></p><p>　　A柱內力組合（表6.1）</p><p>　　B柱內力組合（表6.2）</p

88、><p><b>　　6.2考慮地震作用</b></p><p>　　考慮地震荷載作用的組合時，一些內力需要做一些調整。組合時不組合風載,內力值采用調整后的內力值，調整值見表6.3。</p><p>　　考慮地震作用時的內力調整（表6.3）</p><p>　　當考慮地震作用時，組合時不組合風載</p><

89、;p>　　S=1.2()+1.3現(xiàn)在進行內力組合</p><p><b>　　現(xiàn)在進行內力組合</b></p><p>　　考慮地震作用時A柱內力組合（表6.4）</p><p>　　考慮地震作用B柱內力組合（表6.5）</p><p><b>　　7 排架柱截面設計</b></p>

90、;<p>　　7.1排架柱配筋計算</p><p><b>　　7.1.1材料</b></p><p>　　混凝土：C30混凝土， </p><p>　　縱筋：二級鋼（HRB335） 箍筋（HPB235）</p><p><b>　　=2.0×</b></p>

91、<p>　　7.1.2柱截面參數(shù)</p><p>　　邊柱（A,C柱）：上柱，I-I截面 b×h=400mm×500mm A=2.0×</p><p>　　==40 </p><p>　　下柱， II-II III-III截面 b×h=100mm×800mm×4

92、00mm×162.5mm</p><p>　　A=1.775× ==40 </p><p>　　中柱： 上柱I-I截面 b×h=400mm×600mm A=2.4×</p><p>　　下柱截面尺寸同A,C柱</p><p>　　7.1.3計算配筋參數(shù)<

93、/p><p>　　截面界限受壓高度：=</p><p>　　邊柱I-I截面Ⅰ-Ⅰ截面： </p><p>　　Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ截面： += </p><p>　　由內力組合結構得知，無論是否考慮抗震設防，各組軸力均小于，故各控制截面都為大偏心受壓情況，均可按軸力小，彎矩大的內立組作為截面配筋計算的依據(jù)。</p

94、><p>　　邊柱：I-I截面 以M=-81.81 KN.m N=372.18 KN</p><p>　?、?Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ截面 M=498.36 KN.m N=836.22KN V=36.32</p><p>　　中柱：I-I截面 以M=168.36 KN.m N=712.51 KN</p><p>　?、?Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ截面

95、 M=347.29KN.m N=1198.26KN V=45.17</p><p><b>　　7.1.4配筋</b></p><p>　　柱配筋表（表7.1）</p><p>　　箍筋按構造確定。箍筋間距不應大于400mm及截面的短邊尺寸，且不大于15d；箍筋直徑應不大于d/4，且不應小于6mm。具體箍筋配筋見附錄中柱配筋圖。<

96、/p><p>　　地震作用下截面配筋：</p><p>　　根據(jù)內力組合結果看，地震各組軸力小于Nb值，故都為大偏心受壓情況，均可以軸力小、彎矩大的內力組進行配筋計算。</p><p>　　Ⅰ-Ⅰ截面：M=-148.76kN?m N=397.02kN </p><p><b>　　軸壓比=</b></p>

97、<p>　?、?Ⅲ截面：M=-404.72kN?m N=861.31kN</p><p><b>　　軸壓比=</b></p><p>　?。╝）Ⅰ-Ⅰ截面配筋（bh=400mm×500mm,h0=460mm,a=a＇=40mm）</p><p>　　有表7.1得，1，0.99</p><p>

98、;<b>　　mm2</b></p><p>　　求得的配筋面積與表7.1實際截面配筋相比625.42 mm2<1313 mm2，故可不必因抗震設防需要增設截面配筋。</p><p>　　其他截面計算結果也可不增設截面鋼筋。</p><p>　　7.2排架柱裂縫寬度驗算</p><p>　　按《混凝土結構設計規(guī)范（

99、GB50010-2002）》，對的偏心受壓構件，可不驗算裂縫寬度。結合一般的工程實踐經(jīng)驗，排架柱的截面尺寸按照一定的規(guī)范的選用，且縱向受力筋選用3根或3根以上的，為簡化計，可不必進行裂縫寬度驗算。不過這結論尚待工程實踐進一步驗證。</p><p><b>　　7.3牛腿設計</b></p><p>　　牛腿寬度取于排架柱同寬，即400mm；牛腿長度應滿足吊車梁的擱置要

100、求</p><p>　　邊柱：本廠房邊柱的牛腿滿足了吊車梁的擱置要求后，吊車梁截面的軸心位置仍在下柱截面平面內。故不需驗算邊柱牛腿。配筋按選用的預制排架柱的牛腿構造配筋。</p><p><b>　　中柱需驗算。</b></p><p>　　Fvk=50.36+291.41=341.77KN</p><p>　　Fv=1

101、.2×50.36+1.4×291.41＝468.41KN</p><p>　　Fhk＝=8.8KN Fh＝1.4×8.8＝12.32KN</p><p>　　h=850mm h1=500>h/3 </p><p>　　mm a=100+20=120mm </p><p>　　β（1-0.

102、5Fhk/Fvk）ftkbho/(0.5+a/ho)=649.80> Fvk。=120＜0.3=0.3805=241.5mm，取=241.5mm。截面尺寸滿足要求。</p><p><b>　　配筋及構造</b></p><p>　　縱向鋼筋As=Fva/(0.85fyho)+1.2Fh/fy=499.20mm²</p><p&g

103、t;　　選用416(As=804mm²)。箍筋選用Φ8@100，滿足構造要求。另選212作為錨筋焊在牛腿頂面與吊車梁連接的鋼板下。</p><p>　　驗算縱筋配筋率==0.24%＞，滿足要求。</p><p>　　驗算牛腿頂面局部承壓，近似取=400420=168000mm2，</p><p>　　0.75=0.7514.3168000=1801.80

104、kN>=382.43 kN，滿足要求。</p><p>　　按構造要求布置水平箍筋，取8@100，上部(=805=536.67mm)范圍內水平箍筋總面積為 250.3=539.89mm2＞=804/2=402mm2，可以。</p><p>　　因為=0.27＜0.3，故可不設彎筋。</p><p><b>　　7.4柱的吊裝驗算</b>&

105、lt;/p><p><b>　　7.4.1內力計算</b></p><p>　　柱吊裝計算圖（圖7.1）</p><p>　　動力系數(shù)1.5，取施工階段驗算安全度等級降低系數(shù)為0.9，吊裝時混凝土強度未達設計值，按照設計強度的70%考慮。吊裝柱計算長度為基礎插入距離到柱頂?shù)臉烁吖灿?2+1.40=13.40m。</p><p&g

106、t;　　q1=1.5x1.775x10.5x105x25=6.66KN/m</p><p>　　q2=1.5x1.6x10.5x105x25=6.0KN/m</p><p>　　q3=1.5x(0.85x1.2-0.5x0.4x0.35)x0.4x25/0.85=17.01KN/m</p><p>　　M1=6.66x/2=45.63KN.m,M2=71.66KN.

107、m,M3=36.18KN.m</p><p><b>　　承載力驗算：</b></p><p>　　當不翻身起吊時，Ｃ截面：==1.545.63106/(0.87455911)=189.80 N/mm2</p><p>　　===911/(0.5400500)=0.00911</p><p>　　以=0.00911及=1

108、8mm 查表19-7得 =190 N/mm2＞，滿足要求。</p><p>　　截面：==1.571.68106/(0.877551313)=124.67 N/mm2</p><p>　　===1313/(0.5100800+300162.5)=0.0148</p><p>　　以=0.0110及=25mm 查表19-7得 =180N/mm2＞，滿足要求，A截面

109、不起控制作用。同理知中柱的吊裝也滿足承載力的要求。</p><p><b>　　8 基礎設計</b></p><p><b>　　8.1基礎設計資料</b></p><p>　　本設計給定修正后的地基承載力特征值，地下水位標高為-4.000m,基礎梁按照GB04320選用，頂面標高為-0.700m?；A埋深度處標高設為-1

110、.900</p><p>　　基礎用C20混凝土，，鋼筋用，，鋼筋的保護層厚度為40 mm?；鶎硬捎肅10 混凝土，厚 100 mm</p><p>　　8.2基礎底面內力及基礎底面積計算</p><p>　　按內力組合表取柱底Ⅲ-Ⅲ截面兩組相應的荷載效應基本組合時的內力設計值-Mmax 相應N、V與Nmax 相應的-Mmax、V進行基礎設計，見下述的甲、乙兩

111、組的內力值。但因基礎底面積計算按的要求進行，故上述兩組內力設計值均應改作相應的荷載效應標準組合時的內力值。見下述甲、乙兩組括弧內的內力值。</p><p>　　甲組：N=919.29kN(766.08kN) 乙組：N=486.78kN(405.65kN)</p><p>　　M=-339.63KN.m(-283.03KN.m) M=-319.59KN.m(-266

112、.33KN.m)</p><p>　　V=-50.32KN(-41.93KN) V=-38.10KN(-31.75KN)</p><p>　　墻體荷載標準值:KN </p><p>　　相應的設計值為 ，</p><p><b>　　偏心距為 </b></p><p&

113、gt;　　假設基礎高度H=1.20m，基礎底面尺寸()按以下步驟估計：</p><p>　　基礎負荷圖（圖8.1）</p><p>　?。?）基礎頂面軸向力最大標準值N+ =766.08+306.58=1072.66KN；基礎底面至地面高度為1.90m，則基礎底面以上的總軸力標準值為1072.66+1.90×20.0× ；（這里20.0為基礎自重及其上土自重的平均

114、重力密度， 為基礎底面積）</p><p>　　(2)按軸心受壓狀態(tài)估計 </p><p>　　1072.66+1.9×20.0× ≤f </p><p>　　=1072.66/(-1.9×20.0)＝1072.66／(180-38)=7.55m2 </p><p>　?。?）按（1.1~1.4） 估計偏心受壓基

115、礎底面積A，并求出基底截面抵抗拒W及基底以上基礎及土自重標準值 </p><p>　?。?.1~1.4）×7.55＝8.31~10.58m2 取=4.0×2.20=8.80m2</p><p>　　W=5.87=24×1.2×4×2.2+17×4×2.2×(1.9-1.2)=358.16kN</p

116、><p>　?。?）按以上甲、乙兩組分別作用了基底面的相應的荷載效應標準組合的內力之為:</p><p>　　甲組：766.08+306.58+358.16=1430.82kN </p><p>　　=283.03+41.93×1.2+306.58×0.52＝492.77KN.m </p>

117、;<p>　　乙組：405.65+306.58+358.16=1070.39kN</p><p>　　=266.33+31.75×1.2+306.58×0.52＝463.85KN</p><p>　?。?）基礎底面壓力驗算</p><p><b>　　甲組：</b></p><p>&l

118、t;b>　　乙組：</b></p><p><b>　　42.62</b></p><p>　　因1.2=1.2×180=216> >0 (+ )/2<</p><p>　　均滿足條件，故上述假設基礎底面尺寸合理</p><p>　　8.3基礎其他尺寸確定和基礎高度驗算&l

119、t;/p><p>　　(1)先按構造要求假定基礎尺寸：H＝1200 mm，分三個階梯，每階高度400 mm，</p><p>　　mm，，柱插入深度900mm，杯底厚250mm，</p><p>　　杯壁最小厚度t=400-25=375mm，</p><p>　　H2=400mm，，故杯壁可以不配筋，柱截面尺寸為400×800 <

120、/p><p>　　以上述甲、乙兩組相應的荷載效應基本組合求得底面基底凈反力驗算基礎高度</p><p>　　甲組：919.29+367.90=1287.19kN </p><p>　　=339.63+50.32×1.2+367.90×0.52＝591.22KN.m </p><p><b>　　=0.

121、50m</b></p><p>　　基礎布置圖（圖8.2）</p><p>　　基礎底面合力作用點至基礎底面組大壓力邊緣的距離a=4.0/2-0.50=1.50m</p><p><b>　　又因為=，所以</b></p><p><b>　　按比例求得</b></p>&

122、lt;p><b>　　= 113.26</b></p><p><b>　　=44.20</b></p><p>　　乙組： 486.78+367.9=854.68kN，=-319.59-31.75×1.2-367.9×0.52＝456.50KN</p><p>　　=854.68/8.8

123、7;456.50/5.87=89.92±77.77</p><p><b>　　12.15</b></p><p><b>　　(</b></p><p>　　顯然用甲組基底凈反力驗算。</p><p>　　(2）受沖切承載力計算</p><p>　　，b=400m

124、m，h=800mm</p><p><b>　　，</b></p><p>　　短邊寬度（b+2）≥≥(b+)，上階底落在沖切破壞錐內，故僅需對臺階以下進行沖切驗算。剪力按=[]基礎的受沖切承載力應滿足：≤0.7βhft(b+)</p><p>　　VL=265.2[(4.0/2-0.80/2-1.260)2.2]=198.37kN<0.

125、7×0.97×1.1×(400+1260)</p><p>　　×1260=1562.22kN，滿足要求。Βh為基礎高度影響系數(shù)，按線性內插法可求得為0.97。</p><p>　　同理其他臺階也滿足要求</p><p>　　8.4基礎底面配筋計算</p><p>　　底板配筋計算表（表8.1）<