钢筋混凝土课程设计

钢筋混凝土课程设计 钢筋混凝土结构-2 题目:钢筋混凝土单层厂房结构设计课程设计 姓 名: 班 级: 学 号:20101 学 部: 土木工程部 河北联合大学轻工学院 2013年 7 月 8 日 钢筋混凝土结构-2课程设计任务书 一、 题目:钢筋混凝土单层厂房结构设计 二、 目的与要求:了解单层厂房结构设计的全过程，培养单层厂房结构设计的工作 能力。要求:(1)、掌握单层厂房结构布置和结构选型的一般原则和方法;(2)、综合运用以往所学的力学及钢筋混凝土结构的知识，掌握排架内力 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法以及构件截面设计方法;(3)、掌握单层厂房结构施工图的表达方法。 三、 设计内容:1、完成计算书一份，内容包括:(1)设计资料;(2)结构布置与 )排架内力分析及柱、基础的配筋计算。2、绘制施工图:(1)柱子 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 图及配 选型;(3 筋图;(2)基础平面布置图及配筋图。 四、 设计资料: 1、 2、 3、 厂房跨度24米，总长5.7米，中间设伸缩缝一道，柱距5.7米。 车间内设有两台软钩20,5kN5A级工作制吊车，轨顶设计标高+9.000米。 建筑场地地质情况:地面下0.8米范围内为杂填土，杂填土下面3.5米内 为均匀粉土，其承载力标准值fk,200kPa,地下水位为地面下4.50米，无 腐蚀性。 4、 5、 6、 基本风压W0=0.4kN/m2; 基本雪压S0=0.3kN/m2。 屋面是不上人的钢筋混凝土屋面，屋面均布可变荷载标准值为0.7/m2。 建议采用材料: (1)、柱:混凝土C30，纵向受力钢筋HRB335级，箍筋I级。 (2)、基础:混凝土C30，II级钢筋。 7、 选用的标准图集: (1)、屋面板:G410(一)标准图集，预应力混凝土大型屋面板，板重标准值(包括灌缝在内)1.4KN/m2。 (2)、天沟板:G410(三)标准图集，JGB77-1天沟板，板重标准值2.02kN,m。 (3)、屋架:G415(三)标准图集中预应力混凝土折线形屋架，屋架自重标准值106kN。 (4)、吊车梁:G323-1~2标准图集DLZ-4，梁高1200毫米，翼缘宽600毫米，腹板宽300毫米，梁自重标准值44.2kN/根，轨道及零件重1kN/米，轨道及垫板高度200毫米。 I III IV 单层厂房课程设计 计算书 V 目 录 1、计算简图的确定 1 (1)计算上柱高及柱全高 1 (2)初步确定柱截面尺寸 1 (3)上、下柱截面惯性与其比值 1 2、荷载计算 3 (1)恒荷 载 3 (a)房屋结构自重 3 (b) 柱自重 4 (c) 吊车梁与轨道自重 4 (2)屋面活荷载 4 (3)吊车荷载 4 (4)风荷载 5 3、 7 (1)恒荷载作用下 7 (a) 在G1作用下 7 (b)在G2的 作用下 8 (c)在G4的作用下 8 (2)屋面活荷载作用下 8 (3)吊车荷载 9 (a)吊车垂直荷载作用下 9 (b)吊车 水平荷载作用下 10 (4)风荷载 11 (a) 风从左向右吹 11 (b)风从 右向左吹 11 4、最不利 12 5、排架柱设计 13 (1)柱截面配筋计算 13 (a)最不利 13 (b) 确定柱在排架方向的初 始偏心距ei、计算厂l0及偏心距增大系数 (C)柱在排架平面 14 (d)柱在排架平面外承载力计算 15 (2)裂缝宽度验算 16 (3)柱牛腿设计 17 (a)牛腿几何尺寸的确定 17 (b)牛腿 配筋 17 (c)牛腿局部挤压验 算 18 VI (4)柱的吊装演算 18 (a)吊装 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 : 18 (b)荷载计 算 18 (c) 18 (d)截面承载力计算 19 (e)裂缝 宽度演算 19 6、基础设计 20 (1)荷载计算 20 (a)由柱传至基顶的荷载 20 (b)由基 础梁传至基顶的荷载 21 (C)作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力设计值分别为 21 (2)确定基底的高度 24 (a) 在个组荷载设计值作用下的地基最大净反力 24 (b) 在第 一组荷载作用下的冲切力 24 (c) 变阶处的抗冲 切力 24 (3)基底配筋计算 25 (a) 沿短边方向的计算 25 (b) 沿长边方向的配筋计算 25 VII 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 1、构建选型 1、钢筋混凝土屋盖 2、预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接 采用标准图G323(二)，中间跨DL-9B，梁高hb 1.2m。轨道连接采用标准图集G325 (二)。 3、预制钢筋混凝土柱 取轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha 0.2m，故 牛腿顶面标高=轨顶标高hb,ha 9,1.2,0.2 ,7.600m 基础顶面至室外地坪的距离为1.0m，则 基础顶面至室内地坪的高度为1.0+0.15=1.15m，故 从基础顶面算起的柱高H=11.52+1.15=12.67m 上部柱高Hu 11.52,7.6 3.92m 下部柱高Hl 12.67,3.92 8.75m 选择柱截面尺寸: 上部柱采用矩形截面b h 400mm 400mm 下部柱采用I形截面bf h b hf 400mm 900mm 100mm 150mm 4、柱下独立基础 采用锥形杯口基础。 - 1 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 2、计算单元及计算简图 1、定位轴线 B1:轨道中心线至吊车端部的距离B1=260mm; B2吊车桥架至上柱内边缘的距离B2=80mm; B3封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，B3=400mm; B1+B2+B3=260+80+400=740mm<750mm 2、计算单元 取一榀横向排架为计算单元，计算单元宽度为纵向相邻柱间距中心线间的距离，即B=5.7m，如图2 图2 排架计算简图如图3(a)，柱截面如图3(b) - 2 - 图3(a) 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 图 3(b) 3、荷载计算 1屋盖荷载 (1)屋盖恒荷载 (а)房屋结构自重 预应力混凝土大型屋面板 1.2 1.4 1.68kNm2 20mm水泥沙浆找平层 1.2 20 0.02 0.48kNm2 一毡二油隔气层 1.2 0.05 0.06kNm2 100mm水泥珍珠岩制品保温层 1.2 4 0.1 0.48kNm2 1.2 0.35 0.42kNm220mm水泥沙浆找平层 2g 3.12kNm 天沟板 1.2 12 14.4kN 1.2 106 127.2kN屋架自重 天窗架 1.2×40=48kN - 3 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 则作用于横向水平面排架一端柱顶的屋盖结构自重 24127.2G1 3.12 5.7 ,14.4,,48 398.18KN 22 hu400e1 ,150 ,150 50mm 22 作用于上部柱中心线外侧 (2)屋面活荷载 屋面均布活荷载标准值为0.5kN/m2,比屋面雪荷载标准值0.3kN/m2，故按屋面均布荷载计算。于是由屋盖传给排架柱得集中活荷载设计值 作用于上部柱中心线外侧 F6 1.4 0.5 5.7 12 47.88kN/m2e0 50mm 2柱和吊车梁等恒荷载 上部柱自重标准值为4.0kN/m，故作用在牛腿截面处上部柱恒荷载设计值 下部柱自重标准值为4.69kN/m，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值 吊车梁自重标准值为39.5kN/跟，轨道连接自重标准值为0.80kN/m，故作用在牛腿顶截 面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值 - 4 - F2 1.2 3.92 4 18.82kNF3 1.2 8.75 4.69 49.25kNF4 1.2 (3.95,5.7 0.8) 52.87k N/m 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 图4示出了 F,F ,F,F,F12346 的位置。 3吊车荷载 图4 吊车跨度 Lk 24,2 0.75 22.5m LQ=20/5， k 22 . 5 m 时的吊车最大轮压标准值，最小轮压标准值，小车自重标准值，以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值分别为: PkN,PkN,G2，k 75kN,G3，k 200kNmax,k 215min,k 45 并查得吊车宽度B和轮距K: - 5 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 B=5.55m，K=4.40m (1) 吊车竖向荷载设计值 Dmax,Dmin 由图5所示吊车梁支座反力影响线知， Dmax P1,0.798,0.228,0.026) 397.06max yi 0.9 215 (Dmax QDmax,k 1.4 39 7.06 555.88kN DmaxPmin,k45 555.88 116.35kNPmax,k215Dmin 图5 (2) 吊车横向水平荷载设计值Tmax Tk 11 (G2,k,G3,k) 0.1 (75,200) 6.875kN44Tmax DmaxTk6.875 555.88 17.78kNP max,k215 4风荷载 (1)作用在柱顶处的集中风荷载设计值 风荷载的高度变化系数按檐口离室外地坪的高度0.15+11.52+1.2=12.87m来计算。由内插法得 - 6 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 z 1,1.14,1.0 (12.87,10) 1.0815,10 由图1得 h1 h2 1.2mk [(0.8,0.5)h1,(0.5,0.6)h2] zW0B 3.55kN 1.4 3.55 4.97kN [(0.8,0.5) 1.2,0.1 1.2] 1.08 0.4 5.7 Qk (2)沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值吊车竖向荷载设计值q1.q2 风压高度变化系数按柱顶离室外地坪的高度0.15+11.52=11.67m来计算。 z 1,1.14,1.0 (11.67,10) 1.0515,10 q1 Q s zW0B 1.4 0.8 1.05 0.4 5.7 2.68kN/m q1 Q s zW0B 1.4 0.5 1.05 0.4 5.7 1.68kN/m 4、n I u . 109 , H u 0 .309 ，得柱顶弯矩作用下的系数 C 1 . 16 0 R (2) 屋盖集中活荷载作用下的内力 14.92C1 2.16 0.84kNH12.67lM6 F6e0 47.88 0.05 2.39kN m R 在F1、F6作用下的排架柱弯矩图、轴力图和柱底剪力图，分别见图6(a)和(b)图。 - 7 - M647.88 0.05C1 2.16 0.4kN m H12.67 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 图 6(a) 图 6(b) 2柱自重吊车梁及轨道连接等自重作用下的内力分析。 不做排架分析，其对排架柱产生的 弯矩和轴力如图7所示 图7 - 8 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 3吊车荷载作用下的 作用在A柱， 作用在B柱时，A柱的内力分析 DmaxDmin MMmax De 555.88 (0.75,0 . 45 ) 166.76kN mmaxmin De 116.35 (0.75,0.45) 34.91kN mmin 偏心距e指吊车轨道中心线至下部柱截面形心的水平距离。 A柱顶的不动支反力 RA C3 31, 231,0.3092C 1.091122 22 1, ,1 1,0.309 ,1 n0.109 M116.763maxH12.67 M34.91R B C3min 1.09 ,3.15kN H12.67 A柱顶水平剪力V R,1(,R,R) 14.35,1(,14.35,3) 8.68kN AAAB22 B柱顶水平剪力V R1(,R,R) ,3,1(,14.35,3) ,8.68kN BBAB22 内力图如图8 1.09 14.35kN 图8(a) 图 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 D(2) min 作用在A柱，D max 作用在B柱时的D max 作用在A柱时的相同 8.68kN内力值如图8(b)所示。 (3) Tmax作用下的内力分析 Tmax至牛腿顶面的距离为9-7.6=1.4m， Tmax至柱底的距离为9+0.15+1.0=10.15m.。 因A柱与B柱相同受力也相同故柱顶水平位移相同没有柱顶水平剪力，故A柱的内力如 图9所示。 图 9 4风荷载作用下，A柱的内力分析 左风时在q1、q2作用下柱顶不动铰支座反力 1 1 1, 4 ,1 1,0.3094 ,1 3n 3 0.109 0.325C11 8 1 8 1 1, 3 ,1 1,0.3093 ,1 n 0.109 RA q1HC11 2.68 12.67 0.325 ,11.04kN RB q2HC11 1.68 12.67 0.325 ,6.92kN A柱顶水平剪力 11(,RA,RB) ,11.04,(4.97,11.04,6.92) 0.43kN 22 11VB RB,(,RA,RB) ,6.92,(4.97,11.04,6.92) 4.55kN 22VA RA, - 10 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 故左风和右风时，A柱的内力图分别为图10(a)和(b)。 图 10(b) 图10(a) 5、内力组合表及说明 (1)内力组合计算 (a)恒荷载+0.9(任意两种或两种以上活荷载) 1-1截面 -Mmax及相应N -Mmax=-1.63+0+0.9×(-0.82-34.03-24.89-30.74)=-83.06kNm N=98.5+18.82+0.9×(47.88+0+0+0)=160.41k Nm Nmax及相应M M=-1.63+0+0.9×(-0.82-34.03-24.89-30.74)=83.06Kn N=98.5+18.82+0.9×(47.88+0+0+0)=160.41k N Nmin及相应 M=-1.63+0+0.9×(-34.03-24.89-30.74)=82.32kN N=98.5+18.82+0.9×(0+0+0)=117.32kN 2-2截面 - 11 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 +Mmax及相应N Mmax=-1.63+11.16+0.9×(132.24+24.89+22.28)=+171kNm N=98.5+52.87+0.9×(555.88+0+0)=651.66kN -Mmax及相应N -Mmax=-1.63+11.16+0.9×(-0.82+0.88-24.89-30.74)=-40.48kNm N=98.5+52.87+0.9×(47.88+116.35+0+0)=299.18kN Nmax及相应M M=-1.63+11.16+0.9×(-0.82+132.24+24.89+22.28)=170.26kNm Nmax=98.5+52.87+0.9×(47.88+555.88+0+0)=694.75kN 3-3截面 +Mmax及相应N、V +Mmax=-5.72+11.16+0.9×(2.68+59.79+180.47+220.56)=434.03kNm N=98.5+120.94+0.9×(47.88+555.88+0+0)=762.82kN V=+0.84+0+0.9×(0.4-8.68+17.78+34.39)=40.34kN -Mmax及相应N、V -Mmax=-5.72+11.16+0.9×(-75.07-180.47-192.49)=-386.35kNm N=98.5+120.49+0.9×(116.35+0+0)=324.16kN V=+0.84+0+0.9×(8.68-17.78-25.84)=46.23kN Nmax及相应M、V M=-5.72+11.16+0.9×(2.68+59.79+180.47+220.56)=434.02kNm Nmax=98.5+120.49+0.9×(47.88+555.88+0+0)=762.82kN V=+0.84+0+0.9×(0.4-8.68+17.78+34.39)=40.34kN (b)恒荷载+任一种活荷载 1-1截面 +Mmax及相应N Mmax=-1.63+0+22.88=20.65 kNm N=98.5+18.82+0=117.32 kN Nmax及相应M M=-1.63+0-0.82=-2.45 kNm Nmax=98.5+18.82+47.88=165.2 kN Nmin及相应M M=-1.63+0-30.74=-32.37 kNm N=98.5+18.82+0=117.32 kN 2-2截面 - 12 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 +Mmax及相应N +Mmax=-1.63+11.16+132.24=141.77kNm N=98.5+52.87+555.88=707.25 kN -Mmax及相应N -Mmax=-1.63+11.16-30.74=-21.21 kNm N=98.5+52.87+0=151.37 kN Nmax及相应M M=-1.63+11.16+132.24=141.77kNm Nmax=98.5+52.87+555.88=707.25 kN Nmin 及相应M M=-1.63+11.16+22.28=31.81kNm 3-3截面 +Mmax及相应N、V Mmax=5.72+11.16+220.56=237.44 kNm V=0.84+0+34.39=35.23kN -Mmax及相应N、V -Mmax=5.72+11.16-192.49=-175.61 kNm V=0.84+0+25.84=25kN Nmax及相应M、V M=5.72+11.16+59.79=76.67 kNm V=0.84+0-8.68=7.84kN Nmin及相应M、V M=5.72+11.16+220.56=237.44 kNm V=0.84+0+34.39=35.23 kN Nmin=98.5+52.87+0=151.37 kN N=98.5+120.49+0=219.44kN N=98.5+120.49+0=219.44kN Nmax=98.5+120.49+555.88=775.33kN Nmin=98.5+120.49+0=219.44kN - 13 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 表 1 - 14 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 表2 - 15 - (2) . 25 m . 3 h 0 .86 0 . 258 m 但小于的不多，考虑到P-?二阶效应 0 00 .30 - 16 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 后弯矩会增大，故估计是大偏压，因此取其为最不利内力组合;对3-3截面，Nmin=219.44kN 及相应M=239.69kNm，e=1.107m，偏心距很大，故也取为最不利内力组合。 (6) 控制截面3-3的-Mmax及相应N、V的组合，是为基础设计用的。 (7) 6、排架柱截面设计 采用就地预制柱，混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋为HRB335级钢筋，采用对称 22`,25f 14.3N/mm,f 1.43N/mm,f f 300N/mm,E 2 10配筋。ctyys b 0.518 1、上部柱配筋计算 由内力组合表2知控制截面1-1的内力设计值为 M=77.33kNm,N=122.5kN， (1) 考虑P-?二阶效应 e M/N 77.33/122.5 631mm,ea 20mm0 ei e0,ea 631,20 651mm 32 A bh 400 400 160 10mm 30.5fA0.5 14.3 160 10c 9.33 1cN122.5 103 c 1 l0 2Hu 2 3.92 7.84m l0217.842 s 1,() c 1, () 1.14h0.4 1500 i 360h0 1 (2)截面设计 假设为大偏心受压，则 N122.5 103`x 21.42mm 2as 80mm 1fcb1 14.3 400 取 x 80mm e` e,h,a, 1.14 651,400,40 582.14mmsis 2Ne`122.5 103 582.14As As` 743mm2fy(h0,as)300(360,40)- 17 - 2 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 故截面一侧钢筋截面面积为743mm mm2选用 3 22,As As` 1140 minbh 0.2% 400 400 320mm故一侧钢筋截面面积 同时柱截面总配筋 22 1140 2280mm2 0.6% 400 400 960mm2 (3)垂直于排架方向的截面承载力验算 上柱计算长度 l0 1.25Ha 1.25 3.92 4.9m l04.9 12.21, 0.950.4 b Nu 0.9 (fcA,fy`As`) 0.9 0.95 (14.3 160 103,300 1526) 2425.94kN 122.5kN 2、下部柱配筋计算 按控制截面3-3计算有两组最不利 N=762.82kN (b)M=237.69kNm N=219.44kN (1)按(a)组内力设计 434.03 569mm,ea 30mm762.82 ei e0,ea 569,30 599mm e0 A bh,2(bf,b)hf 100 900,2(400,100)(150,12.5) 1.875 105mm20.5fcA0.5 14.3 1.875 1 05 c 1.76 1.03N762.82 10 c 1.0 s 1, 8.75) 1 1.090.9860(1- 18 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 假设为大偏压，且中和轴在翼缘内 N762.82 103 x cfcb1 14.3 400 133mm 2as` 80mm hf` 162.5mm 说明中和轴在翼缘内 h400,as` 1.09 599,,40 243mm 22 x N, 1fcbf`x(,as)As As` fy(h0,as`)e` sei, 133762.8,1 14.3 400 133 (,40) 1775mm2 300 (860,40) mm选用 2 22,2 25 760,982 1742 按(b)组设计 2 237.69 103 e0 1083mm,ea 30mm219.44 ei 1383mm A bh,2(bf,b)hf 100 900,2(400,100)(150,12.5) 1.875 105mm20.5fcA0.5 14.3 1.875 105 c 6.11 1.03N219.44 10 c 1.0 s 1, 18.75() 1 1.0413830.9860N219.44 103 x 38mm 2as` 80mm cfcb1 14.3 400 所以取x=80mm h400,as` 1.04 1383,,40 1028mm22 Ne`As As` fy(h0,as`) e` sei, 3219.4 1028 10 917mm2 1775mm2 300 (860,40) - 19 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 2 22,2 25 760,982 1742mm所以取 (3)垂直于排架方向的截面承载力验算 2 l0 0.8Hl 0.8 8.75 7m l07 17.5, 0.825bf0.4 Nu 0.9 (fcA,fy`As`) 0.9 0.825 (14.3 1.875 105,300 2 1742) 2767kN 762.82kN 3、排架柱的裂缝宽度验算 (1)上部柱裂缝宽度验算 准永久组合 Mq Si 1Gjk,Sp, qiSQjkj 1 ,1.63,0,( ,27.06kNm0.5300.60.6 (,0.82), 34.03, 24. 89)1.4501.41.40.530 47.88) 127.58kN1.450deq(1.9cs,0.08Ng 98.5,18.82,( max cr sqE AsAss942eq te 0.012Ate0.5bh0.5 400 400Mq27.06 103e0 212m mNq127.58l112 3.922 s 1,(0)2 1,() 1.160h0.44000 360h0 1.16 212,160 406mme se0,ys f` 0h02)]h0e3602 [0.87,0.12(1,0)] 360 279mm406 Nq(e,z)127.58 103 (406,279) sq 61.65N/mm2Asz942 279z [0.87,0.12(1, f- 20 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 纵向受拉钢筋外边缘至受拉边的距离为28mm 1.1,0.65ftk te sq 1.1,0.65 2.01 ,负的，取0.2 0.012 61.65 max cr 1.9 0.2 sqEs(1.9cs,0.08deq eq)61.6520(1.9 28,0.08)52 100.012 0.022 0.3mm 满足要求 (2) 下部柱裂缝宽度验算 3-3截面ys - 21 - l08.75 9.72 14, s 1.0h0.9 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 e se0,ys 1 470,410 880mm (400,100) 162.5 0.542bh100 900 h02z [0.87,0.12(1, f)]h0 e 8602 [0.87,0.12(1,0.542)] 860 703mm880 Nq(e,z)467.92 103 (880,703) sq 67.63N/mm2 Asz1742 703 f` (bf`,b)hf` 1.1,0.65 ftk te sq 1.1,0.65 2.01 0.083 2, 0.2 0.019 67.63 max cr 1.9 0.2 sqEs(1.9cs,0.08deq eq)67.6322.5(1.9 28,0.08)52 100.019 0.019 0.3mm 满足要求 (4)箍筋配置 上下柱采用 8 @ 200 牛腿 8@100 5、牛腿设计 牛腿截面宽度与柱宽相等，为400mm 吊车梁轴线到柱外侧距离为750mm，如图11. 图11 - 22 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 (1) 按裂缝控制要求验算牛腿截面高度作用在牛腿顶面的竖向力标准值。 Fvk Dmax1k,F4k 397.06,52.87 441.12kN1.2 牛腿顶面没有水平荷载(Tmax作用在上柱轨顶标高处) 设裂缝控制系数 0.65,ftk 2.01 a ,150,20 ,130 0,a 0 (1,0.5Fnkfbh2.01 400 560)tk0 0.65 Fvk0.5,0.5h0 581.31kN Fv,k 460.33kN满足要求 (2) 牛腿配筋 a=-130mm可以按构造配筋，水平纵向受拉钢筋截面面积 As minbh 0.002 400 600 480mm2 5 14,As 769mm2 其中两根是弯起钢筋。 6、柱的吊装演算 排架柱插入基础杯口内的高度h1=0.9×900=810mm,取h1=850mm，故柱总长为 3.92+8.75+0.85=13.52mm。 采用就地翻身起吊，吊点在牛腿下部，起吊时支点有两个，柱底和牛腿底，上柱和牛腿 图12 - 23 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 (2)荷载计算 吊装时应考虑动力系数 1.5柱自重的重力荷载分项系数取1.35. q1 Gq1k 1.5 1.35 4.0 8.10kN/m q2 Gq2k 1.5 1.35 (0.4 1.0 25) 20.25kN/m q3 Gq3k 1.5 1.35 4.69 9.5kN/m (3)弯矩计算 11q1Hu2 , 8.10 3.922 62.23kNm22 H11M2 q1Hu2 (u,0.6),q2 0.62 222 3.921 ,8.10 3.92 (,0.6), 20.25 0.62 ,81.29kNm22 12M 0,Rl,q3l3,M2 0 BA32 1M2181.29RA q3l3, 9.5 9, 33.72kNm2l329M1 1M3 RAx,q3x2 2 dM3 0,x RA/q3 33.72/9.5 3.55dx 1M3 33.72 3.55, 9.5 3.552 59.84kNm2 (4)截面受弯承载力及裂缝宽度验算 Mu fy`As`(h0,as) 300 763 (360,40) 73.25kNm 0M1 56.01kNm满足 裂缝宽度验算 下柱Mu fy`As`(h0,as) 300 1742 (860,40) 428.53kNm 0M1 73.16kNm 裂缝宽度 验算 Mk 62.35/1.35 46.1kNm Mk46.1 106 193N/mm2 sk0.87h0As0.87 360 763 As763 te 0.0096 0.01取0.01 0.5bh0.5 400 400 - 24 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 1.1,0.65 max cr fth te sk 1.1,0.65 deq)2.01 0.420.01 193 sk Es(1.9cs,0.08 te 1.9 0.42 19318(1.9 28,0.08 ) 0.15 0.3满足52.0 100.01 Mk 81.29/1.35 60.21kNm Mk60.21 106 sk 46.20N/mm2 0.87h0As0.87 860 1742 te 0.01 1.1,0.65 max cr 1.9 0.2 fth te sk 1.1,0.65 deq)2.01 负值，取0.2 0.01 46.20 skEs(1.9cs,0.08 te46.218(1.9 28,0.08 ) 0.017 0.3满足52.0 100.01 6、锥形杯口基础设计 1、作用在基础底面的内力 图13 (1)基础梁和维护墙的重力荷载 每个基础承受的维护墙宽度为计算单元的宽度B=5.7m，墙高 11.52+1.2+1.15+1.15-0.45=13.42m。墙有上下钢框玻璃窗，高1.8m和4.8m，宽3.6m。 - 25 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 自重0.45kN/?。每根基础梁自重标准值为 16.7 kN/m， 16.7kN 维护墙自重 (2 0.36,16 0.24) [5.7 13.42,(1.8,4.8) 3.6] 256.83kN 钢窗自重 0.45 3.6 (1.8,4.8) 10.69kN NWk 284.22 Nk 1.2 284.33 343.46kN Nk、NWk对基础的偏心距ew 120,450 570mm 对基底的偏心弯矩 MWk NWkew 286.22 0.57 163.15kNm MW NWew 343.46 0.57 195.77kNm (2)柱传来的第一组内力 由内力组合表知, M ,386kNm,N 324kN,V ,46kNmax 对基础底面产生的内力设计值为 M 386,46 1.1 437kNm,N 324kN,V 46kNbbb 这组内力的标准值为 110.7 (5.72,11.12), 192.49, (75.07,180.47) 251.23kNm1.21.41.4 11 Nk (98.5,120.94), 116.35 266kN1.21.4 110.7Vk 0.84, 25.84, (8.68,17.78) 32kN1.21.41.4Mk,max 对基础底面产生的内力标准值为 Mbk ,251.23,35.96 1.1 ,291kNm Nbk 266kN Vbk 32kN (3)柱传来的第二组内力 ,Mmax ,434.03kNm,N 762.82kN,V ,40.34kN 对基础底面产生的内力设计值 Mb 434.03,42.93 1.1 478kNm Nb 762.82kN Vb 40.34kN 内力标准值为 - 26 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 110.7 (5.72,11.12), 220.56, (2.86,59.79,180.47) 292kNm1.21.41.4 110.7 Nk (98.5,120.94), 555.88, 47.88 604kN1.21.41.4 110.7Vk 0.84, 34.39, (0.4,8.68,17.78) 21.24kN1.21.41.4Mk,max 2、初步确定基础尺寸 (1)基础高度和杯口尺寸 已知插入杯口深度为850mm，故杯口深度为850+50=900mm。杯口顶部尺寸:宽为 400+2×75=550mm，长为900+2×75=1050mm;杯口底部尺寸:宽为400+2×50=500mm，长为900+2×50=1000mm。 取杯壁厚度t=300mm，杯底厚度a=200mm.据此初步确定基础高度为 850+50+200=1100mm (2)确定基础底面尺寸 3 20kN/mm基础埋深为d=0.15+1.0+1.10=2.25m，取基础底面以上土的平均重度，则 经深度修正后地基承载力特征值 fa fak, d m(d,0.5) 165,1.0 20 (2.25,0.5) 200kN/mm2 。 控制截面3-3最大轴向力标准值为 110.7Nmax (98.5,120.94), 555.88, 47.88 604kN 1.21.41.4 按轴心受压估算基础地面尺寸A NWk,Nk,max fa, md 286.22,604 5.7m2 200,20 2.25 考虑到偏心影响将其放大30%左右，l 2.6m,b 3.4m,A l b 2.6 3.4 8.84m2 11基础底面弹性地抗拒 l b2 2.6 3.42 5.01m3 66 3、地基承载力验算 基础及基础上方的重力标准值Gk 2.6 3.4 1.15 20 203.32kN (1)按第一组内力标准值的 验算 轴向力NWk,Nbk,Gk 286.22,266,203.32 756kN 弯矩NWkew,Mbk 163.15,291 454kNm 偏心距e 454/756 0.6 b/6 0.567，基础底面有一部分出现拉应力。 - 27 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 a b3.4,e ,0.6 1.0922 2(Nwk,NbkGk)2 755.34pmax 177.69kN/m2 1.2fa 240kN/m2 3al3 1.09 2.6 pk,max,pk.min 2 177.69,0 88.84kN/m2 fa 200kN/m2满足。 2满足要求。pk (2)按第二组内力标准值验算 kN 轴向力NWk,Nbk,Gk 286.22,604,203.32 1094 弯矩Mbk,NWbew 305.64,165.19 142.49kNm pp.max pk,min1094142.49, 154.93kN/m28.045.02均小于fa 200kN/m2 1094142.49 , 98.05kN/m2 8.845.02 pk,max,pk,min154.93,98.05 22 126.49kN/m2 fa 200kN/m2 4、基础受冲切承载力验算 只考虑杯口顶面有排架柱传到基础底面的设计值，第二组内力最不利。 NM762.82434.03Mb ,434.03kNm,Nb 762.82kN,ps,max b,b , 189.43kN/m2 A8.845.01 由柱边做出的45?斜线与杯壁相交，这说明不可能从柱边发生冲切破坏，对台阶以下进行受冲切承载力验算。冲切锥体的有效高度h0 750,40 710mm，冲切锥体最不利一侧上边长 和下边长分别为 at 400,2 275 950mm,ab 2 (200,275),2 710 2370mm,am 1(at,ab) 1660mm2 考虑冲切时的基础底面多边形面积 bhlbA [(,t,h0)l,(,t,h0)2]2222 3400200,275 [(,750,710) 2600,(1300,,710)2] 0.522 Fl ps,maxAl 189.43 0.5 94.72kN 1100,800 0.1 0.9852000 0.7 hpftamh0 0.7 0.985 1.1 1660 710 893.91kN Fl 94.72kN hp 1, 基础高度满足受冲切承载力的要求。 - 28 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 5、基础底板配筋计算 按地基静反力设计值进行配筋计算 (1) 沿排架方向，即沿基础长边b方向的底板配筋计算 由前面的计算知，第一组内力最不利，再考虑由基础梁和维护墙传来的内力设计值， 作用在基础底面的弯矩设计值和轴力设计值为: Mb MW,Mb1 195.77,437.2 630kNm Nb NW,Nb1 343.46,324.16 670kN 偏心距e Mbb 630/670 0.96m 3.4/6 0.567,基础底面有一部分出现拉应力 Nb6 a b3.4,e ,0.96 0.73522 2Nb2 670ps,max 235kN/m2 3al3 0.735 2.6 设应力为零的截面至ps,max截面的距离为x，x 此截面在柱中心线右侧2.2,2Nb2 670 2.2m ps,maxl235 2.6l 2.2,1.7 0.5处。柱边截面离柱中心线右侧0.45m，变2 阶截面离柱中心线为0.725m，故 0.45,0.5 235 101kN/m2 柱边截面处的地基净反力ps, 2.2 0.725,0.5 235 120kN/m2 变阶截面处的净反力ps, 2.2 图14 图14 - 29 - 钢筋混凝土结构-2课程设计——单层厂房设计 沿基础长边方向，对柱边截面1-1处的弯矩计算 M1 12a1[(2l,a`)(ps,max,ps ),(ps,max,ps )l]121 1.252 [(2 2.6,0.4)(235,101)],(235,101) 2.6]1 2 200kNm 变阶截面1`-1`处的弯矩 1 0.9752 [(2 2.6,0.95)(235,131)],(235,131) 2.6] 12 179.55kNm M1M1` 按M1配筋 采用HRB335级钢筋，保护层厚度取40mm， M 201 106 As 705mm2 0.9fyh0 0.9 300 1060 采用16 12,As 1808mm2 - 30 -