單層工業(yè)廠房課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　目錄 </p><p>　　設(shè)計(jì)資料---------------------------------------- 2</p><p>　　結(jié)構(gòu)造型---------------------------------------- 4</p><p>　　排架柱截面尺寸確定-----

2、--------------------------5</p><p>　　確定定位軸線及計(jì)算簡(jiǎn)圖-------------------------- 6</p><p>　　荷載計(jì)算---------------------------------------- 7</p><p>　　排架內(nèi)力計(jì)算---------------------------------

3、--- 10</p><p>　　排架內(nèi)力分析------------------------------------ 13</p><p>　　排架柱設(shè)計(jì)---------------- ----------------------15</p><p>　　基礎(chǔ)設(shè)計(jì)---------------------- ------------------19</p&

4、gt;<p>　　抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)--------------------------------------23</p><p>　　十一、結(jié)構(gòu)施工圖-------------------------------------24</p><p>　　十二、參考文獻(xiàn)---------------------------------------25</p><p&

5、gt;　　十三、致謝--------------------------------------------26</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　1.工程概況：</b></p><p>　　某工廠擬建兩個(gè)焊接車間，根據(jù)工藝布置的要求，車間均為單跨單層廠房，跨度為24m跨設(shè)吊車3

6、0/5t、10t吊車各一臺(tái)， 10t吊車各一臺(tái)，吊車均為中級(jí)工作制，軌頂標(biāo)高不低于10.8m，廠房設(shè)有天窗。</p><p><b>　　圖1</b></p><p><b>　　2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料：</b></p><p><b>　　(1) 自然條件：</b></p><p>

7、;　　基本雪壓 0.5kN/m2</p><p>　　基本風(fēng)壓 0.35kN/m2</p><p>　　地震設(shè)防烈度 該工程位于非地震區(qū)，故不需抗震設(shè)防。</p><p>　　(2) 地質(zhì)條件：場(chǎng)地平坦，地面以下0～1.5m為素填土層，1.5m以下為粉質(zhì)粘土層，該土層fak =230kN/m2，Es=8.9Mpa，場(chǎng)地地下水位較低，可不考慮其對(duì)

8、基礎(chǔ)的影響。</p><p><b>　　3.建筑設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　屋 面：采用卷材防水屋面，不設(shè)保溫層；</p><p>　　維護(hù)墻：采用240厚蒸壓粉煤灰磚墻，外墻面為水刷石，內(nèi)墻面為水泥石灰砂漿抹面；</p><p>　　門 窗：鋼門、鋼窗，尺寸參見立面圖；</p><p

9、>　　地 面：采用150厚C15素混凝土地面，室內(nèi)外高差為300mm。</p><p><b>　　吊車資料 見表1</b></p><p><b>　　圖二</b></p><p><b>　　圖三</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)選型</b

10、></p><p>　　屋面板{04G410（一）}</p><p>　　三氈四油防水層（上鋪小砂） 0.35</p><p>　　20mm水泥砂漿找平層 2 0×0.02=0.40</p><p>　　屋面活荷載 0.50</p><p

11、>　　雪荷載 0.5 </p><p>　　故屋面板選用標(biāo)準(zhǔn)圖集中Y-WB-2Ⅱ(中間跨)及Y-WB-2Ⅱs（端跨）</p><p>　　允許荷載2.5 kN/m2板自重標(biāo)準(zhǔn)值為1.4 kN/m2 ，灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值0.1 。</p><p>　　嵌口板選用KWB-1Ⅱ(中間跨)KWB-1Ⅱs（端跨），允許荷載2.58 kN/m2

12、板自重標(biāo)準(zhǔn)值為1.7kN/m2 ，灌縫重標(biāo)準(zhǔn)值0.1。</p><p>　　天溝板{04G410（二）}</p><p>　　三氈四油防水層（無小石子） 0.15</p><p>　　20mm水泥砂漿找平層 20×0.02=0.40</p><p>　

13、　水泥石灰焦渣砂漿找坡層 0.08×14=1.12</p><p>　　積水深為230mm(與高肋齊) 0.23×10=2.3</p><p>　　屋面活荷載 0.7</p><p>　　∑1.2&#

14、215;0.39×(2.5×0.15+0.40+1.12)+1.4×0.39×(0.5+2.3)=2.42</p><p>　　選用TGB58-1天溝板，允許荷載2.9，板重標(biāo)準(zhǔn)值為2.02kN/m2。 </p><p>　　天窗架{04G316} </p><p>　　選用門型鋼筋混凝土天窗架GJ9-03，自重標(biāo)準(zhǔn)值2

15、15;36 kN/榀；天窗端壁選用DB9-3，自重標(biāo)準(zhǔn)值為2×36 kN/榀。 </p><p>　　屋架{04G415（三）}</p><p>　　屋面板以上的恒載標(biāo)準(zhǔn)值 0.75</p><p>　　預(yù)應(yīng)力屋面板及灌縫重 1.5</p><p>　　屋面支撐

16、及吊管自重 0.15</p><p>　　恒載標(biāo)準(zhǔn)值 2.40</p><p>　　屋面活荷載 0.50</p><p>　　雪荷載 0.50

17、</p><p><b>　　屋面荷載設(shè)計(jì)值為：</b></p><p>　　1.2x2.40+1.4x0.50=3.86 kN/m2</p><p>　　選用標(biāo)準(zhǔn)圖集中的預(yù)應(yīng)力混凝土折線屋架YWJ24-4-BC，屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值為106kN/榀。</p><p>　　5. 吊車梁{04G323-（三）}</p>

18、;<p>　　采用標(biāo)準(zhǔn)圖集中的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁YXDL6-YXDL8，吊車梁高1200mm，自重標(biāo)準(zhǔn)值為44.2kN/根。</p><p>　　6. 吊車軌道聯(lián)結(jié){04G325}</p><p>　　軌道及零件中為1 kN/m2軌道及墊層構(gòu)造高度為200mm。按A4級(jí)工作級(jí)別，Q=30T，Lk=22.5m,根據(jù)吊車規(guī)格參數(shù)計(jì)算最大輪壓設(shè)計(jì)值：</p>&

19、lt;p>　　Pd=1.05×1.4×1.15×Pk =1.05×1.4×1.15×290=490.25kN</p><p>　　選用：軌道聯(lián)結(jié)DGL-11，490.25kN <510 kN 滿足要求。</p><p>　　7. 基礎(chǔ)梁{04G320}</p><p>　　墻厚度240mm，磚

20、強(qiáng)度等級(jí)≥MU10，砂漿強(qiáng)度等級(jí)≥M5。柱距為6m時(shí)窗寬3600mm，安全等級(jí)為二級(jí)，重要性系數(shù)1.0。</p><p>　　（1）.縱墻（柱距為6m）選用：JL-3（有窗）；（2）.山墻選用：JL-24（有窗）。</p><p>　　三.排架柱截面尺寸確定</p><p>　　選用上柱為矩形截面，下柱為I字形截面。</p><p>　　軌頂

21、標(biāo)高為10.8，牛腿上擱置等截面吊車梁高1200mm，梁頂至軌頂高200mm。</p><p><b>　　豎向尺寸的確定</b></p><p>　　查得30/5t吊車軌頂以上標(biāo)高為2698mm，設(shè)吊車頂部至屋架下弦的安全高度為100mm。</p><p>　　基礎(chǔ)頂面標(biāo)高-0.9m</p><p>　　下柱柱頂標(biāo)高m

22、，上柱高度1.2+0.1+0.2+2.698=4.198m</p><p>　　取上柱高4.2m，下柱柱頂標(biāo)高為9.6m</p><p>　　則上柱柱頂標(biāo)高為9.6+4.2=13.8m，下柱高度為9.6+0.9=10.5m，柱的計(jì)算高度H=10.5+4.2=14.7m。</p><p><b>　　截面尺寸的確定</b></p>

23、<p><b>　　對(duì)下柱：</b></p><p>　　取b=500mm，h=1000mm，則可查表確定上柱截面矩形500mm×500mm，下柱截面I形500×1000mm×200mm×120mm </p><p>　?、邸⑴Ｍ葞缀纬叽绲某醪酱_定</p><p>　　牛腿截面

24、寬度與柱寬相等為500mm，若取吊車梁外側(cè)到牛腿外邊緣距離為C1=130mm，吊車梁端部寬為340mm，吊車梁軸線到柱外側(cè)的距離為900mm，則牛腿頂面的長(zhǎng)度為900-500+340/2+130=700mm，則相應(yīng)的牛腿水平截面高為700+500=1200mm，牛腿外邊緣高度h1=400,傾角α=45度，牛腿的具體幾何尺寸如下圖所示。</p><p>　　四. 確定定位軸線及計(jì)算簡(jiǎn)圖</p><

25、;p>　　1.橫向定位軸線的確定</p><p>　　端部的橫向定位軸線位于山墻的內(nèi)邊緣，并把端柱的中心線內(nèi)移600mm。</p><p>　　其余的橫向定位軸線均過下柱截面幾何中心線。</p><p>　　2.縱向定位軸線的確定</p><p><b>　　則</b></p><p>　　

26、故采用非封閉式定位軸線，取</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p><b>　　3.計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定</b></p><p>　　上柱高度H1=4.2m，下柱高度H3=10.5m；全柱高度H2=14.7m。</p><p>　　，0.52/3.58=0.1453，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下

27、：</p><p><b>　　五.荷載計(jì)算</b></p><p><b>　　1.屋蓋恒荷載</b></p><p>　　預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板：1.2×1.4=1.68 （kN/m2）；20mm厚水泥砂漿找平層：1.2×20×0.02=0.48（kN/m2）；一氈二油隔氣層：1.2

28、15;0.05=0.06（kN/m2）；100mm厚水泥珍珠巖制品保護(hù)層：1.2×4×0.1=0.48（kN/m2）；20mm厚水泥砂漿找平層：1.2×20×0.02=0.48（kN/m2）；三氈四油防水層1.2×0.35=0.42（kN/m2），</p><p>　　所以屋面恒荷載 kN/m2屋架自重：1.2×106=127.2 （kN）；天溝板自重：

29、1.2×2.02=2.424（kN）；天窗端壁：1.2×57=68.4（kN）；作用橫向平面排架一端柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)自重設(shè)計(jì)值為：G1=0.5×(跨度×柱距)×(屋面荷載+支撐荷載)+0.5×屋架重+柱距×天溝自重+天窗自重= 0.5×(24×6)×(3.6+0.05)+0.5×127.2+6×2.424+68.4=40

30、9.3（kN）</p><p>　　偏心距：e1=500/2-190=60（mm）。</p><p><b>　　2.柱自重</b></p><p>　　上柱自重設(shè)計(jì)值：G2=1.2×2.5×10-1×4.2×25=31.5（kN），</p><p>　　偏心距：e2= （h-hu

31、）/2=（1000-500）/2=250（mm）；</p><p>　　下柱自重設(shè)計(jì)值：G5=1.2×10.5×25×（0.2×0.5×2+0.55×0.12+2×0.025×（0.12+0.5）/2=88.7（kN），偏心距：e5=0</p><p>　　3.吊車梁及軌道等自重設(shè)計(jì)值</p>&

32、lt;p>　　G4=1.2×（44.2+1×6）=60.24（kN）</p><p>　　偏心距：e4= (L- Lk)/2-h/2=（24000-22500）/2-1000/2=250（mm）</p><p><b>　　4.屋面活荷載</b></p><p>　　屋面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值是0.5KN/m2，作用于柱頂?shù)奈?/p>

33、面活荷載設(shè)計(jì)值：</p><p>　　Q1=1.4×0.5×6×24/2=50.4 KN</p><p><b>　　5.吊車豎向荷</b></p><p>　　采用兩臺(tái)中級(jí)工作制吊車，起重量分別為Q=30/5t，10t。吊車具體參數(shù)見下表：</p><p>　　如圖所示：

34、 </p><p><b>　　查表可得β=0.9</b></p><p>　　情況a：Dmax=0.9×[290×（0.2+1）+123×（0.74+0.063）]=402.1kN；</p><p>　

35、　Dmin=0.9×[70×（0.2+1）+22×（0.74+0.063）]=101.7kN；</p><p>　　情況b：Dmax=0.9×[123×（1+0.325）+290×（0.74+0）]=339.8kN；</p><p>　　Dmin=0.9×[22×（1+0.325）+70×（0.74+

36、0）]=72.9kN；</p><p>　　經(jīng)比較，設(shè)計(jì)時(shí)采用情況a中的荷載。</p><p><b>　　6.吊車水平荷</b></p><p>　　每個(gè)輪子水平剎車力：30/5T吊車：T1=1/4α（Q+g）=1/40.1（300+118）=10.45kN，10T吊車：T2=1/4α（Q+g）=1/40.12（100+34.61）=4.04

37、kN；</p><p>　　產(chǎn)生Tmax時(shí)吊車的作用位置與豎向荷計(jì)算中情況a相同，則有Tmax=0.9×[10.45×（0.2+1）+4.04×（0.74+0.063）]=14.21kN。</p><p><b>　　7.風(fēng)荷載</b></p><p>　　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按ωk=βzμsμzω0計(jì)算其中ω0=0.35

38、KN/m2, βz=1.0, μz根據(jù)廠房各部分及B類地面粗糙度表確定。</p><p>　　單層廠房的風(fēng)荷載體型系數(shù)如下圖所示，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》可得風(fēng)壓高度變化系數(shù)如下表所示，框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：</p><p>　　風(fēng)壓高度變化系數(shù)μs （B類粗糙度） </p><p>　　柱頂：離室外地

39、坪高度為：（4.2+9.6）+0.3=13.8m，上表插入法得：μs=1.1064</p><p>　　檐口：離室外地坪高度為：6.013+（4.2+9.6）+0.3=19.813m，有上表插入法得：μs=1.245886，則風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：Fw =γQ[(μs1+μs2)×h1+(μs3+μs4)×h2+(μs5+μs6)×h3]μzβzω0B=1.4×[(0.8+0.5

40、)×1.9+(0.6-0.2)×1.3+(0.6+0.6)×2.813] ×1.246×1×0.35×6=23.32kN。</p><p><b>　　排架風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</b></p><p>　　ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.1064×0.5=0.

41、44256 KN/m2</p><p>　　ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.1064×0.5=0.22128 KN/m2</p><p>　　q1=1.4×0.44256×6=3.72 KN/m2 q2=1.4×0.22128×6=1.86 KN/m2</p><p>　　

42、排架承受荷載總圖為： </p><p><b>　　六.排架內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　1.在G1作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱，荷載對(duì)稱，故結(jié)構(gòu)可取半邊計(jì)算，上端為不動(dòng)鉸支座。</p><p>　　0.52

43、/3.58=0.1453</p><p><b>　　M1K作用時(shí)，</b></p><p><b>　　M2K作用時(shí)</b></p><p>　　M1K=-G1e1=-409.3×0.06=-24.56kN.m ；M2K=-G1e2=-409.3×0.2=-81.86kN.m；</p>

44、<p>　　R=（M1kC1+ M2kC2）/H=(-24.56×1.953+-81.86×1.211)/14.7=-10.01 kN（←）</p><p>　　則V1k=-R=10.01kN (→)</p><p>　　求出未知反力R后，求解靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力：</p><p>　　由圖一∑M=0得：M=14.7V1k- M1K - M

45、2K =14.7×10.01-24.56-81.86=40.73kN.m</p><p>　　由圖二∑M=0得：M=4.2V1k- M1K =4.2×10.01-24.56=17.48 kN.m</p><p>　　由圖三∑M=0得：M=4.2V1k- M1K - M2K =4.2×10.01-24.56-81.86=-64.38 kN.m</p>

46、<p>　　內(nèi)力圖如下右圖所示： </p><p>　　2.由柱自重和吊車梁自重產(chǎn)生的彎矩和軸力</p><p>　　M4K = G4Ke4 - G2Ke2 =60.24×0.25-31.5×0.25=7.2 kN.m</p><p>　　NK=G2+G3+G4=31.5+88.7+60.24=180.44 kN（內(nèi)力圖見下

47、圖） </p><p>　　3.活載Q1作用下的內(nèi)力計(jì)算</p><p>　　Q1內(nèi)力圖與G1內(nèi)力圖成比例，比例系數(shù)k=Q1/G1=50.4/409.3=0.12314，下圖為活載Q1作 用下的內(nèi)力圖，軸力N=50.4kN，剪力V=1.233kN。 </p><p>　　4.吊車豎向荷作用下的排架內(nèi)力</p><p>　　①最大

48、輪壓作用于A柱：</p><p>　　A柱：MA= Dmax e4=402.1kN×0.25m=100.5 kN.m（→彎）</p><p>　　B柱：MB= Dmin e4=101.7kN×0.25m=25.4 kN.m（←彎），計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示：</p><p>　　A柱：（←） </p><

49、;p><b>　　B柱：（→）</b></p><p>　　A柱與B柱相同，剪力分配系數(shù)= =0.5，則A柱與B柱柱頂剪力為：</p><p><b>　　A柱：</b></p><p><b>　　B柱：</b></p><p><b>　　內(nèi)力圖如下:<

50、;/b></p><p>　?、谧畲筝唹鹤饔糜贐柱：由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，A柱同①中B柱的情況，B柱同①中A柱的情況。M，N圖可參照下圖： </p><p>　　吊車水平荷作用下的排架內(nèi)力 </p><p>　　Tmax從左向右作用于A,B柱的內(nèi)力，可按左圖（a）

51、所示的簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算，A,B的柱頂剪力為VA=VA=0，則相應(yīng)的彎矩圖如下圖（a）所示。Tmax從右向左作用于A,B柱的內(nèi)力，與上述情況僅荷載相反，故彎矩仍可利用上述計(jì)算結(jié)果，但彎矩圖與之相反（見上圖(b)）</p><p>　　6.風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力</p><p><b>　?、亠L(fēng)從左向右吹</b></p><p>　　首先求柱頂反力系數(shù)C1

52、1、當(dāng)風(fēng)荷載沿柱高均勻分布時(shí)由公式可求得：</p><p>　　對(duì)于單跨排架，A,B柱柱頂剪力可按下式計(jì)算：</p><p>　　A,B相應(yīng)的彎矩如下圖左圖所示： </p><p><b>　?、陲L(fēng)從右向左吹</b></p><p>　　在這種情況

53、下，荷載方向相反，則彎矩圖也與風(fēng)從左向右吹的相反，見上圖右圖所示。</p><p><b>　　七.排架內(nèi)力分析</b></p><p>　　考慮的是以下四種的內(nèi)力組合：</p><p>　　(1)+Mmax及相應(yīng)的N，V；</p><p>　　(2)-Mmax及相應(yīng)的N，V；</p><p>　

54、　(3)Nmax及相應(yīng)的M，V；</p><p>　　(4)Nmin及相應(yīng)的M，V；</p><p>　　由于本廠房結(jié)構(gòu)對(duì)稱，故只需對(duì)A柱或者B柱其中之一進(jìn)行最不利內(nèi)力組合即可。因?yàn)椴捎玫氖卿摻罨炷廖菁?，自重較大，除考可變荷載效應(yīng)控制的組合外，還應(yīng)考慮由永久效應(yīng)控制的組合。</p><p><b>　　基本步驟如下： </b></p&g

55、t;<p>　?。?）、確定需要單獨(dú)考慮的荷載項(xiàng)目。共有八種需要單獨(dú)考慮的荷載項(xiàng)目；由于小車無論向右或向左運(yùn)行剎車時(shí)，A,B柱在Tmax作用下，其內(nèi)力的大小相等二符號(hào)相反，在組織時(shí)可列為一項(xiàng)。因此單獨(dú)考慮的荷載項(xiàng)目共7項(xiàng)。</p><p>　　（2）、將各種荷載作用下設(shè)計(jì)控制截面（1-1、2-2、3-3）的內(nèi)力M、N（3-3截面還有剪力V）填入組合表，見下表。填表時(shí)要注意有關(guān)內(nèi)力符號(hào)的規(guī)定。<

56、/p><p>　?。?）、根據(jù)最不利又最可能的原則，確定每一內(nèi)力組的組合項(xiàng)目，并算出相應(yīng)的組合值。計(jì)算中，當(dāng)風(fēng)荷載與活荷載（包括吊車荷載）同時(shí)考慮時(shí)，除恒荷載外，其余荷載作用下的內(nèi)力均應(yīng)乘0.9的組合系數(shù)。</p><p>　　排架柱內(nèi)力表： </p><p><b>　　排架

57、柱內(nèi)力組合表：</b></p><p>　　八.排架柱設(shè)計(jì)（材料：C30混凝土、HRB335鋼筋）</p><p>　　(一).柱截面配筋計(jì)算</p><p>　　1.最不利內(nèi)力組合的選用</p><p>　　根據(jù)內(nèi)力組合表可知，截面3-3的彎矩和軸力的設(shè)計(jì)值比截面2-2的大，故下柱的配筋由截面3-3的最不利組合控制，而上柱的配筋

58、由截面1-1的最不利組合控制。經(jīng)比較，用于上下柱截面配筋計(jì)算的最不利組合列入下表： </p><p><b>　　注：1.較大者。</b></p><p><b>　　2. </b></p><p>　　3. ，考慮吊車荷載（上柱），（下柱），不考慮吊車荷載時(shí)

59、取</p><p><b>　　4. </b></p><p><b>　　2.初始偏心距</b></p><p>　　確定柱排架方向的初始偏心距e1、計(jì)算長(zhǎng)度l0及偏心距增大系數(shù)η，其計(jì)算公式參見書本。計(jì)算結(jié)果見下表。</p><p>　　3.柱在排架平面內(nèi)的截面配筋計(jì)算</p>&

60、lt;p>　　柱在排架平面內(nèi)的截面配筋計(jì)算結(jié)果見下表： </p><p>　　注：表中公式應(yīng)用：，，=0.55，，，，，</p><p>　　,按構(gòu)造要求上下柱箍筋均選用Φ8@200</p><p>　　4.柱在排架平面外承載力驗(yàn)算</p><p>　　上柱：Nmax=491.2kN，&l

61、t;/p><p>　　當(dāng)不考慮吊車荷載時(shí)，l0=1.2H=1.2×14700=17640mm，l0/b=17640/500=35.28</p><p>　　，查上冊(cè)書表6-1，得φ=0.4144，=339.3（mm×mm）</p><p>　　下柱：Nu=997kN，</p><p>　　當(dāng)考慮吊車荷載時(shí)，查《規(guī)范》相關(guān)表，l

62、0=1.0 h1=10500mm，I=I2=4.56 ，A=500×1000-2×（550+600）×190/2=281500（mm×mm）</p><p>　　，查表6-1得：φ=0.6536，</p><p>　　=1388（mm×mm），故</p><p><b>　　故承載力滿足要求。</b&

63、gt;</p><p>　　(二).裂縫寬度驗(yàn)算</p><p>　　對(duì)截面3-3，其內(nèi)力組合值M=552.9kN.m，N=589.7，e0=938mm，e0/h0=938/960=0.977＞0.55，</p><p>　　故應(yīng)作裂縫寬度驗(yàn)算。對(duì)于截面1-1，e0/h0＜0.55，可不作此項(xiàng)驗(yàn)算。</p><p>　　由內(nèi)力組合可知，驗(yàn)算裂

64、縫寬度需按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值、軸力值：</p><p><b>　　，, </b></p><p>　　則縱向受拉鋼筋A(yù)s的應(yīng)力合力至受壓區(qū)合力作用點(diǎn)間的距離為： </p><p>　　815.4（mm），則縱向受拉鋼筋A(yù)s應(yīng)力為：</p><p>　　，裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)為：，故裂縫最大開展寬度為

65、：</p><p>　　故裂縫驗(yàn)算符合要求。</p><p><b>　　(三).柱牛腿設(shè)計(jì)</b></p><p>　　牛腿的具體幾何尺寸如下圖所示。</p><p>　　由于吊車垂直荷載作用于下柱截面內(nèi)，及a=900-1000=-100mm＜0，故該牛腿可按構(gòu)造要求配筋；縱向筋取為4Φ16，箍筋取為Φ8@100，詳見

66、下圖所示。</p><p>　　(四).柱的吊裝驗(yàn)算（柱插入基礎(chǔ)深為800mm）</p><p><b>　　1.吊裝方案確定</b></p><p>　　采用一點(diǎn)翻身起吊，吊點(diǎn)設(shè)在牛腿于下柱交接處（見下圖圖（a）所示）。</p><p>　　2.荷載計(jì)算（動(dòng)力系數(shù)為：1.5）</p><p>　

67、　上柱自重：g1=1.2×1.5×25×0.5×0.5=11.25（kN/m）</p><p>　　牛腿自重：g2=1.2×1.5×25×【0.5×1.2-（0.2/0.6）×0.5×0.2/2】=26.25（kN/m）</p><p>　　下柱自重：g3=1.2×1.5×

68、;25×0.2815=12.67（kN/m） 計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖（b）：</p><p><b>　　3.內(nèi)力計(jì)算</b></p><p>　　M1=（1/2）×11.25×4.2×4.2=99.225（kN.m），</p><p>　　M2=（1/2）×11.25×4.8×4.

69、8+（1/2）×（26.25-11.25）×0.6×0.6=141.75（kN.m），</p><p>　　M1=（1/8）×12.67×10.7×10.7-141.75/2=110.45（kN.m）；</p><p>　　彎矩圖如下圖（c）所示：</p><p><b>　　4.截面承載力驗(yàn)算&

70、lt;/b></p><p>　　對(duì)于截面1-1 b×h=500mm×500mm，h0=460mm，=942.6，fy=300N/，則截面承載力為：</p><p>　　對(duì)于截面2-2 b×h=500mm×1000mm，h0=960mm，=1388，fy=300N/，則截面承載力為：</p><p>　　故兩個(gè)截面均滿足

71、要求。</p><p><b>　　5.裂縫寬度驗(yàn)算</b></p><p>　　由承載力計(jì)算可知，裂縫寬度驗(yàn)算截面1-1即可。鋼筋應(yīng)力則為：</p><p>　　，按有效受拉混凝土面積計(jì)算的縱向鋼筋配筋率為：，取=0.01，則有</p><p><b>　　，則：</b></p>&

72、lt;p>　　則裂縫寬度驗(yàn)算合格，柱若采用平臥起吊，承載力和裂縫寬度將均不滿足要求。</p><p>　　九.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（采用C25混凝土）</p><p><b>　　1.荷載計(jì)算</b></p><p>　　（1）由柱傳至基礎(chǔ)頂面的荷載(內(nèi)力)值</p><p>　　共有三組內(nèi)力值（第二、三組需作相應(yīng)計(jì)算）<

73、;/p><p>　　第一組Mmax=684.3kN.m，N=997kN，V=75.3kN；第二組Mmin=-514.2kN.m，N=681.3kN，V=-44.8kN；</p><p>　　第三組N=1042.2kN，M=250kN.m，V=20.8kN。其中第三組不起控制作用</p><p>　?。?）由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的荷載值</p><p&g

74、t;　　墻重（含雙面粉刷） {（14.3+0.5）×6-（5.1+1.8）×4}×5.24=320.69kN</p><p>　　窗重（鋼框玻璃窗） （5.1+1.8）×4×0.45）=12.42kN</p><p>　　基礎(chǔ)梁自重 0.

75、25×0.35×6×25=13.13kN</p><p>　　由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的荷載設(shè)計(jì)值為： G5k=346.24×1.2=415.5kN</p><p>　　距基底中心線距離：e5=0.24/2+1.0/2=0.74m</p><p>　　2.基礎(chǔ)底面尺寸的確定</p><p>　　

76、（1）作用于基礎(chǔ)底面的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值</p><p>　　查表先假定處基礎(chǔ)高度為h=800+50+250=1100mm，基礎(chǔ)底部標(biāo)高取為-2.0m，作用于基礎(chǔ)底部的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值有：（參見右圖） </p><p>　　基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂面的荷載設(shè)計(jì)值相應(yīng)的偏心距為</p><p>　　G5ke5=-415.5×0.74=-307.47kN.m</p

77、><p>　　第一組：Mbot1=684.3+1.1×75.3-307.4</p><p>　　7=459.7kN.mNbot1=997+346.24=1343.24 kN；第二組：Mbot2=-514.2-1.1×44.8-307.</p><p>　　47=-871.0kN.m，Nbot2=681.3+346.24=1027.5 kN；</

78、p><p>　?。?）選擇第二組內(nèi)力確定l和b</p><p>　　=（5.77～7.34）m×m，取l/b=1.5，由l/b=1.5和A=lb=7m×m，</p><p>　　解得：b=2.16，取b=2.3m，l=1.5×2.3=3.5，取l=3.8</p><p>　　驗(yàn)算e0小于等于1/6的條件：</p

79、><p><b>　?。╩）</b></p><p>　　驗(yàn)算第一組荷載設(shè)計(jì)值作用下的基底應(yīng)力為：</p><p><b>　　可以；,故滿足條件</b></p><p>　　因?yàn)樵撥囬g屬于可不作地基變形計(jì)算的二級(jí)建筑物，所以最后確定其基底尺寸為2300mm×3800mm，見下圖。</p

80、><p><b>　?。?）確定基底高度</b></p><p>　　已初步假定基礎(chǔ)高度為1.1mm，如采用錐形杯口基礎(chǔ)，根據(jù)構(gòu)造要求，初步確定的基礎(chǔ)剖面尺寸如圖21所示，由于上階底面落在柱邊破壞錐面之內(nèi)，故該基礎(chǔ)只需進(jìn)行變階處的抗沖切力驗(yàn)算。</p><p>　　在各組荷載設(shè)計(jì)值作用下的地基最大凈反力</p><p>&l

81、t;b>　　計(jì)算如下所示</b></p><p><b>　　第一組：</b></p><p><b>　　第二組：</b></p><p>　　抗沖切計(jì)算按第二組荷載設(shè)計(jì)值作用下的地基凈反力進(jìn)行計(jì)算。 </p><p>　　在第二組荷載作用下的沖切力<

82、/p><p>　　沖切力近似按最大地基凈反力計(jì)算，則取</p><p>　　基礎(chǔ)寬度為b=2.3m，小于沖切錐體底邊寬，則：</p><p><b>　　變階處的抗沖切力 </b></p><p>　　由于基礎(chǔ)寬度小于沖切錐體底邊寬，則</p><p>　　，滿足要求，故基礎(chǔ)高度及分階可按圖21所示尺

83、寸采用。</p><p><b>　　（4）基底配筋計(jì)算</b></p><p>　　沿長(zhǎng)邊方向的配筋計(jì)算，由前述2組荷載設(shè)計(jì)值作用下最大地基凈反力的分析可知，應(yīng)按第二組荷載設(shè)計(jì)值作用下的地基凈反力進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　沿長(zhǎng)邊方向的配筋計(jì)算</p><p>　　在第二組荷載設(shè)計(jì)值作用下，已算得，相應(yīng)與柱邊及變階

84、處的地基土凈反力： </p><p><b>　　，則：</b></p><p><b>　　柱邊：</b></p><p><b>　　在變階處：</b></p><p>　　選用13Φ12@800, 可以。</p><p>　　沿短邊方向配筋的計(jì)算&

85、lt;/p><p>　　考慮柱邊截面和變階處截面</p><p><b>　　柱邊：</b></p><p><b>　　在變階處：</b></p><p>　　選用20Φ10@200，滿足要求。</p><p>　　基礎(chǔ)底面配筋沿兩個(gè)方向布置，如下圖所示，由于邊長(zhǎng)大于3m，其鋼

86、筋長(zhǎng)度可減少10%，交錯(cuò)布置。 </p><p><b>　　十.抗風(fēng)柱設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1.設(shè)計(jì)資料</b></p><p>　　截面尺寸：上柱450×450正

87、方形截面；下柱450×600矩形截面。</p><p>　　材料等級(jí)：混凝土C30，fc=14.3 N/mm×mm；鋼筋,受力筋為HRB335 fy=300 N/mm×mm；箍筋和吊鉤為HPB235鋼筋，fy=210 N/mm×mm。</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)說明</b></p><p>　　

88、抗風(fēng)柱主要承受山墻風(fēng)荷載，豎向荷只有柱自重，可近似按受彎構(gòu)件計(jì)算?？癸L(fēng)柱頂應(yīng)低于屋架上弦中心線50mm，抗風(fēng)柱上下柱交界處應(yīng)低于邊柱柱頂100mm或屋架下弦底200mm，所以由剖面圖可得抗風(fēng)柱的上柱Hu=2.81m，下柱Hl=14.6m，總高H=17.41m。抗風(fēng)柱頂和屋架上弦連接，連接一般采用豎向可以移動(dòng)、水平向又有較大剛度的彈簧板連接，可以用圖23所示結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。山墻重量由基礎(chǔ)梁傳遞到基礎(chǔ)。截面寬度450mm大于H/40=435.

89、3mm，下柱截面高度600mm大于Hl/25=584mm。</p><p><b>　　3.荷載計(jì)算</b></p><p><b>　?、亠L(fēng)荷載</b></p><p>　　用線性插值法可求得柱高17.41m處的μz=1.19302，體型系數(shù)0.8，基本風(fēng)壓ω0=0.35KN/m2,每柱的受風(fēng)寬度為6m。</p&g

90、t;<p><b>　　，</b></p><p><b>　　自重</b></p><p><b>　　上柱：下柱：</b></p><p><b>　　4.內(nèi)力分析</b></p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如右圖所示。上柱截面</p&g

91、t;<p><b>　　下柱截面</b></p><p><b>　　，內(nèi)力圖見上右圖。</b></p><p>　　5.配筋計(jì)算（對(duì)稱配筋）</p><p>　　①上柱截面（按近似受彎計(jì)算）</p><p>　　M=40.22kN.m，N=10.37kN，</p>&l

92、t;p>　　選用2Φ16（As=402），選用箍筋Φ6@200</p><p>　?、谙轮孛妫ò从?jì)算受彎計(jì)算）</p><p>　　采用對(duì)稱的通長(zhǎng)配筋，則只需驗(yàn)算彎矩絕對(duì)值最大的截面。M=107.96kN.m</p><p>　　，考慮到軸力的存在，及以后吊裝的需要，選用3Φ22（As=1140），選用箍筋Φ6@200，另配2Φ12鋼筋作為腰筋。</p

93、><p><b>　　十一.結(jié)構(gòu)施工圖</b></p><p>　　單層廠房排架結(jié)構(gòu)施工圖主要有：</p><p>　　1.基礎(chǔ)布置平面圖（角柱、中間柱、抗風(fēng)柱）；</p><p>　　2.基礎(chǔ)配筋圖；（排架柱配筋圖+抗風(fēng)柱組成一張） ；</p><p>　　3.吊車梁柱支承平面布置圖；</p&

94、gt;<p>　　4.屋面結(jié)構(gòu)布置圖（屋架、屋面板、天窗架、屋架支撐、天窗架支撐）；</p><p>　　5.柱配筋圖（柱模板圖[預(yù)埋件]、柱配筋圖）。結(jié)構(gòu)說明可分散在有關(guān)圖紙內(nèi)，詳情見施工圖。</p><p><b>　　十二.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　東南大學(xué)，天津大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)合編，清華大學(xué)主審. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)

95、計(jì)原理. 第三版，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 2005</p><p>　　東南大學(xué)，天津大學(xué)，同濟(jì)大學(xué)合編，清華大學(xué)主審. 混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). 第三版，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 2005</p><p>　　華南理工大學(xué)，浙江大學(xué)，湖南大學(xué)編. 基礎(chǔ)工程. 第一版，北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 2003</p><p>　　東南大學(xué)，浙江大學(xué)，湖