單層廠房畢業(yè)論文結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）</p><p>　　西昌市單層汽車廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　學(xué) 院： 土木工程學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 土木工程 </p><p><b>　　摘 要</b></p><

2、p>　　依據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求，本次設(shè)西昌市一單層汽車廠房，本設(shè)計先對建筑部分做了詳細介紹，再進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括荷載、內(nèi)力計算、內(nèi)力組合、柱子配筋設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、抗震設(shè)計等，按順序全面闡述了單層汽車廠房設(shè)計全過程。單層汽車廠房結(jié)構(gòu)服務(wù)于汽車生產(chǎn)，單層的、工程技術(shù)合理的空間結(jié)構(gòu)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(shè)置等；汽車廠房中經(jīng)常有大型設(shè)備，它們的設(shè)計位置和使用，會影響廠房高度、跨度和基礎(chǔ)埋置深度，還會引起廠房的振動；汽車廠房有采光、通風(fēng)、保溫等功能需要，它使得廠房屋蓋上往往要架設(shè)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(shù)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(jié)構(gòu)，室內(nèi)一般無隔墻，僅僅是在四周

4、設(shè)置柱和墻，柱承受屋蓋荷載、墻面風(fēng)載、吊車荷載、地震作用。因此，單層汽車廠房當(dāng)前及今后在我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)中起到越來越重要的作用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：荷載計算；排架內(nèi)力計算；排架內(nèi)力組合；柱、基礎(chǔ)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(shè)計概況1</b></p><p>　　1.1 工程概況1</p><p>　　1.2 主要承重構(gòu)件選取1</p><p>

9、　　1.3 設(shè)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(shè)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(fēng)柱配筋計算42</p><p><b>　　6 基礎(chǔ)設(shè)計47</b></p><p>　　6.1 A柱基礎(chǔ)設(shè)計47</p><p>　　6

12、.2 B柱基礎(chǔ)設(shè)計50</p><p>　　6.3 C柱基礎(chǔ)設(shè)計53</p><p>　　6.4 抗風(fēng)柱基礎(chǔ)設(shè)計57</p><p><b>　　結(jié) 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(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計圖紙。跨度在15-30m之間，柱頂標(biāo)高大于8m，平面尺寸自行設(shè)定

14、。建筑設(shè)計使用年限50年。</p><p>　　1.2 主要承重構(gòu)件選取</p><p>　　1.3 設(shè)計基本資料</p><p><b>　?。?）工程地質(zhì)條件</b></p><p>　　要求學(xué)生自行查閱相關(guān)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(gòu)成自地表向下依

15、次列出：</p><p>　　①上層填土層：厚度約為 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>　　①氣溫：年平均氣溫 20 °C；最高氣溫 42.5 °C，最低氣溫 -2.5

17、 °C。</p><p>　?、谟炅浚耗杲涤炅?1096.6 mm，最大雨量 163 mm/d。</p><p>　?、刍撅L(fēng)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(shè)防烈度</b><

18、/p><p>　　抗震設(shè)防烈度為 9 度，設(shè)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(shè)計地震分組為第一組。</p><p><b>　?。?）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(jié)構(gòu)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(chǔ)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(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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;　?。╞）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(yīng)計算參數(shù)</p><p>　　(d)吊車梁及軌道荷載設(shè)計值</p><p><b>　　AB跨：KN</b></p><p><b>　　BC跨：</b></p><p>　?。╡）柱自重荷載設(shè)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(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，屋面均布荷載標(biāo)準值0.5，雪荷載標(biāo)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(shè)計

31、值：</p><p><b>　　，作用位置與相同</b></p><p><b>　　(b)風(fēng)荷載</b></p><p>　　風(fēng)荷載標(biāo)準值根據(jù)，其中據(jù)廠房各部分標(biāo)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(fēng)荷載體型系數(shù)如圖所示</p><p><b>　　風(fēng)載體型系數(shù)圖</b></p><p>　　風(fēng)載作用排架計算簡圖</p><p>　　排架迎、背風(fēng)面風(fēng)荷載標(biāo)準值</p><p>　

33、　則作用于排架計算簡圖上的風(fēng)荷載設(shè)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(biāo)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(guān)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(cè)柱頂產(chǎn)生的壓應(yīng)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>　?。╞）BC跨作用屋面活荷載</p><p>　　由屋面活荷載在每側(cè)柱頂產(chǎn)生的壓應(yīng)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(guān)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(dāng)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>　?。?）AB跨Dmax作用于B列柱左側(cè)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(cè)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(dāng)AB跨Dma

59、x作用于B列柱左側(cè)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(cè)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(cè)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(dāng)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(cè)內(nèi)力圖</p><p>　　(4)BC跨Dmax作用于C列柱右側(cè)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>　?。紤]廠房空間整體）</p><p>　　（1）當(dāng)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(dāng)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(fēng)荷載作用下的內(nèi)力分析</p><p>　　本次設(shè)計中只考慮左吹風(fēng)</p><p>　　排架各柱在左風(fēng)荷載作用下的計算簡圖如下圖所示。</p>

76、<p>　　左風(fēng)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(fēng)荷載時排架彎矩圖（KN.m）</p><p>　　（h）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(jié)構(gòu)</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(shè)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(gòu)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>　?。?）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>　?。?）柱的裂縫寬度驗算</p><p>　　《規(guī)范》規(guī)定，對的柱應(yīng)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(gòu)造要求控制，據(jù)構(gòu)造要求，上、下柱均選用φ8@200箍筋&l

89、t;/p><p><b>　?。?）牛腿設(shè)計</b></p><p>　　據(jù)吊車梁支承位置、截面尺寸、構(gòu)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(gòu)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(shè)在牛腿下部，砼只有達到設(shè)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(yīng)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>　　（4）柱箍筋配置</b></p><p>　　單層廠房柱箍筋數(shù)量一般根據(jù)構(gòu)造要求控制，據(jù)構(gòu)造要求，上、下柱均選用φ8@200箍筋。</p><p><b>　?。?）牛腿設(shè)計</b>

98、</p><p>　　據(jù)吊車梁支承位置、截面尺寸、構(gòu)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(shè)牛腿下部，砼只有達到設(shè)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(yīng)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>　?。?）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(gòu)造要求控制，由于構(gòu)造要求，上、下柱均采用φ8@200箍筋</p><p><b>　?。?）牛腿設(shè)計</b></p><p>　　由于吊車梁支承位置、

108、截面尺寸、構(gòu)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(gòu)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>　　采用翻身起吊，吊點設(shè)在牛腿下部，砼只有達到設(shè)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(fēng)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>　?。?）荷載計算</b></p><p>　　1）柱自重、截面參數(shù)</p><p><b>　　2）風(fēng)荷載</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　

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

114、　　由于構(gòu)件軸力較小，則純彎構(gòu)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(gòu)件軸力較小，則純彎構(gòu)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(gòu)件</b><

116、/p><p><b>　　根據(jù)構(gòu)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(gòu)件</b><

117、;/p><p><b>　　根據(jù)構(gòu)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(fēng)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(fēng)柱吊裝驗算</p><p>　　采用翻身起吊，吊點設(shè)在下柱，距下柱上邊緣2.5m，砼只有達到設(shè)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(chǔ)設(shè)計</b></p><p>　　6.1 A柱基礎(chǔ)設(shè)計</p><p>　　（1）基礎(chǔ)頂面上的荷載計算</p><p>　　作用于基礎(chǔ)頂面上荷載：柱底傳給基礎(chǔ)的M、N、V及外墻重</p><p>　　基礎(chǔ)設(shè)計的不利內(nèi)力（荷載效應(yīng)）</p><p>　　每個基

121、礎(chǔ)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(chǔ)梁重16.7根，每個基礎(chǔ)承受由墻體傳來荷載</p><p>　　240mm磚墻 </p><p>　　鋼窗 </p><p>　

122、　基礎(chǔ)梁 </p><p>　　距基礎(chǔ)形心偏心距： 120+400=520mm, </p><p>　?。?）基礎(chǔ)尺寸、埋深</p><p>　　1）根據(jù)構(gòu)造擬定高度h</p><p><b>　　基礎(chǔ)埋置深度</

123、b></p><p>　　杯壁厚，選，基礎(chǔ)邊緣高，臺階高度375mm</p><p>　　2）基礎(chǔ)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(chǔ)高度驗算</b></p><p>　　基礎(chǔ)底面凈反力設(shè)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(chǔ)高度符合規(guī)范及條件</p><p>　?。?）基礎(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)設(shè)計</p><p>　?。?）基礎(chǔ)頂面上的荷載計算</p><p>　　作用于基礎(chǔ)頂面上的荷載：柱底傳給基礎(chǔ)M、N、V</p><p>　　基礎(chǔ)設(shè)計不利內(nèi)力（荷載效應(yīng)）</p>

127、<p>　?。?）基礎(chǔ)尺寸、埋深</p><p>　　1）根據(jù)構(gòu)造擬定高度h</p><p><b>　　基礎(chǔ)埋置深度</b></p><p>　　杯壁厚，用，基礎(chǔ)邊緣高，臺階高度475mm</p><p>　　2）基礎(chǔ)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>　　（3）基礎(chǔ)高度驗算</b></p><p>　　基礎(chǔ)底面凈反力設(shè)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(chǔ)高度符合規(guī)范</p><p><b>　　（4）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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)設(shè)計</p><p&g

131、t;　?。?）基礎(chǔ)頂面上荷載計算</p><p>　　作用于基礎(chǔ)頂面上荷載：柱底傳給基礎(chǔ)M、N、V及外墻重</p><p>　　基礎(chǔ)設(shè)計不利內(nèi)力（荷載效應(yīng)）</p><p>　　每個基礎(chǔ)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(chǔ)梁重16.7根，每個基礎(chǔ)承受墻體傳來荷載：</p>

132、;<p>　　240mm磚墻 </p><p>　　鋼窗 </p><p>　　基礎(chǔ)梁 </p><p>　　距

133、基礎(chǔ)形心偏心距：120+450=570mm, </p><p>　?。?）基礎(chǔ)尺寸、埋深</p><p>　　1）根據(jù)構(gòu)造擬定高度h</p><p><b>　　基礎(chǔ)埋置深度</b></p><p>　　杯壁厚，采用，基礎(chǔ)邊緣高，臺階高取400mm</p><p>　　2）基礎(chǔ)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(chǔ)高度驗算</b></p><p><b>　　基底凈反力設(shè)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(chǔ)高符合規(guī)范及條件</p><p>　　（4）基礎(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)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(fēng)柱基礎(chǔ)設(shè)計</p><p>　　（1）基礎(chǔ)頂面上荷載計算</p><p>　　作用在基礎(chǔ)頂面上的荷載：柱底傳給基礎(chǔ)M、N、V及外墻重</p><p>　　基礎(chǔ)設(shè)計不利內(nèi)力（荷載效應(yīng)）</p><p>　　每個基礎(chǔ)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（