混凝土结构设计(自考)书上的课程设计

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1、目录1任务书132构件选型表53工程名称64工程简介65设计资料66结构计算86.1计算简图确定86.1.1柱高及柱全高确定86.1.2初步确定柱截面尺寸96.2荷载计算 106.2.1恒荷载 106.2.2屋面活荷载 116.2.3吊车荷载 116.2.4风荷载 136.3内力计算156.3.1恒荷载作用下 156.3.2屋面活荷载作用下 166.3.3吊车荷载作用下 176.3.4风荷载作用下 196.4最不利内力组合217排架柱及牛腿设计227.1排架柱设计 237.1.1柱截面配筋计算 237.1.2裂缝宽度验算 257.2牛腿设计 277.3柱的吊装验算 288排架柱基础设计30荷载

2、计算30基础底面尺寸确定32确定基础底面高度32基底配筋计算34高等教育考试建筑工程专业混凝土结构设计实践课程设计任务书一、 设计题目：混凝土单层厂房结构设计有一金工车间，不考虑抗震设防，采用装配式混凝土柱的等高排架结构，不设天窗，车间长60m，柱距6m，跨度见下表，吊车为每跨两台中级工作制软钩吊车，其起重量见下表。级别跨数跨度（m）吊车起重量（t）吊车轨顶标高（m）基础底面标高（m）A118157.8-2.000B118157.5-1.800C118157.8-2.200D121208.4-1.800E121208.4-2.000F121208.4-2.000二、设计资料1、防水屋面，屋面恒

3、荷载为1.4KN/m2(水平投影面积)。2、面活荷载为0.70KN/m2，屋面没有积灰荷载。3、雪荷载标准值0.4KN/m2，风荷载标准值0.35KN/m2，屋面坡度角=1121。4、已考虑深度和宽度修正后的地基承载力特征值180KN/m2。5、在柱距6m范围内，基础梁、围护墙、窗、圈梁等传至基础顶面的竖向集中力标准值为300-350KN(吊车轨顶标高，低的取小值，高的取大值)，此竖向集中力与柱外侧边的水平距离为0.12m。6、室内地坪标高为0.000，室外地坪标高为-0.300。7、柱顶至檐口顶的竖向高度h1=2.1m, 檐口至屋脊的竖向高度h2=1.2m。8、混凝土强度等级，排架柱用C30

4、,柱下扩展基础用C20。9、排架柱主筋及柱下扩展基础内钢筋用HRB335级钢筋, 柱箍筋用HPB235级钢筋。10、吊车的有关技术参数可查阅专业标准起重机基本参数和尺寸系列（ZQ1-62ZQ8-62）或直接参照吊车制造厂的产品规格得到。三、设计内容及要求（一）设计计算书1、单层厂房平面、剖面结构布置及主要结构构件选型。2、排架内力分析（计算简图，荷载计算及各种荷载作用下的排架内力分析）。3、排架边柱内力组合。4、排架柱设计（截面设计、配筋构造、吊装验算、牛腿设计）。5、排架柱下扩展基础的设计（基础底面尺寸的确定、基础高度的验算、基础底部配筋计算）。6、课程设计计算书要求：一律用A4打印纸，黑色

5、钢笔水手写。7、课程设计计算书装订顺序：封面、内容摘要、任务书、目录、具体设计计算内容。装订成册。（二）设计施工图 1、单层厂房平面（0.000）、剖面结构布置图，比例1200、1100 2、装配式边柱施工图（摸板图和配筋图），柱比例：150，柱截面比例：120。 3、边柱下扩展基础的平面图与剖面图，比例：120-140。 4、施工图要求用铅笔画，并按要求的比例把各部分匀称地安排在两张二号图纸上，中文字要用仿宋体工整地书写，图右下角部要写施工说明，包括混凝土强度等级、钢筋的级别以及需要说明的其他内容。5、图纸标题栏：天 津 市 高 自 考 课 程 设 计专业课程指导教师410mm姓名工程名称成

6、绩准考证号图名日期20mm20mm20mm80mm20mm20mm四、参考资料1.建筑制图统一标准2.88J1-88J10工程做法3.房屋建筑学4.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）5.混凝土结构设计规范（GB50010-2002)6砼结构设计；有关单层厂房结构设计资料。构件选型表2-1构件名称图籍号外形尺寸自重1.5m6m预应力钢筋硁屋面板G410(一)(YWB-2)自重1.4KN/m2灌缝重0.1KN/m2钢筋硁天沟板(内天沟、外天沟)G410(三)(TGB68-1)1.91KN/m224米预应力折线屋架CG416(三)(YWJ-18-1)77KN/榀6米钢筋硁吊车梁G323(二

7、)45.5KN6米钢筋硁基础梁G320(JL-1)16.7KN钢筋硁连系梁TG38(DGL-4)17.5KN情按上课讲的顺序3.工程名称：天津市红桥区厂汽车配件加工车间单层钢筋混凝土厂房结构设计方案4.工程简介：本工程为天津市红桥区内一金工车间,本地此类建筑不考虑抗震设防.此车间为单跨车间,设计采用装配式混凝土柱的等高排架结构.5设计资料(1) 装配车间其跨度为18m,车间总长为60m,柱距采用6m.(如P5图5-1) 对吗？(2)每一跨设计为2台中级工作制软钩吊车,其设计参数见下表5-1:表5-1 电动桥式起重机基本参数5-50/5t一般用途电动桥式起重机基本参数和尺寸系列(ZQ1-62)吊

8、车起重量Q/t跨度Lk/m尺寸吊车工作级别A4-A5本工程轨顶标高取m宽度B/mm轮距K/mm轨顶以上高度H/mm轨道中心端部距离B1/mm最大轮压Pmax/KN最小轮压Pmin/KN大车质量m1/t小车质量m2/t1516.55650440020502301653424.15.5(双闸)7.5混凝土结构设计P309(3)车间所在场地,其地基承载力特征值a=180 KN/.(4)厂房中标准构件选用情况:(参见P4中构件选型表1-1)屋架采用钢结构屋架,屋面坡度角=1122.(5)几个相关高度尺寸,见下表5-2:表5-2室内地坪标高室外地坪标高柱顶至檐口顶竖向高度m檐口顶至屋脊竖向高度m0.00

9、0-0.300h1=2.1mh2=1.2基础底面标高(含垫层200 mm)为-1.800m;(6)荷载取值,如下表5-3:表5-3屋面恒荷载(含防水等)屋面活荷载(不计积灰荷载)雪荷载标准值风荷载标准值基础梁底荷载标准值1.4KN/m20.70KN/m20.4KN/m20.35KN/m2300KNa)基础梁底荷载标准值:是指在柱距6m范围内,基础梁、维护墙、窗、圈梁等传至基础顶面的竖向集中力。此集中力与柱外侧边的水平距离本工程为0.12m;(7)排架柱及基础材料选用情况：混凝土结构设计P291柱混凝土：采用C30，（c=14.3N/；tk=2.01N/）钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋

10、，（y=300N/,Es=2105N/）箍筋采用HPB235级钢筋，（y=210N/）基础混凝土：采用C20，（c=9.6N/；tk=1.54N/）钢筋：采用HRB335级钢筋6结构计算(1)计算简图确定柱高及柱全高确定: 根据P9剖面图6-1得柱顶标高=吊车轨顶标高+轨顶以上高度+小车顶至屋架下弦顶面高度=7.5+2.05+0.5=10.5 (m)上柱高 Hu=柱顶标高-轨顶标高+吊车梁高+轨道高度=10.5-7.5+0.9+0.2=3.65 (m)由于构造要求，基础梁顶一般底于室内地面标高50mm房屋建筑学P406，由本工程所选基础梁高知基顶标高为-0.500,则全柱高 H=柱顶标高-基顶

11、标高=10.5-（0.5）=11 (m)应按任务书所给基础底面标高计算下柱高 Hl=H-Hu=11-3.65=7.35(m)上柱与全柱高的比值 =3.65/11=0.332剖面图6-1初步确定柱截面尺寸混凝土结构设计P66表2-4本工程选用实腹柱.上柱选取矩形截面，bh=400mm400mm，下柱选取矩形截面，bh=400mm800mm.根据刚度要求初步验算，HK=吊车梁高+下柱高=0.9+7.35=8.25 m10 m,则所选截面高度800HK/110.75 (可以).截面宽度400Hl/20=367.5mm (可以)上下柱截面惯性矩及其比值 排架平面内:上柱Iu=4004003/12=2.

12、133109 mm4 下柱Il=4008003/12=1.70641010 mm4比值=Iu/Il=0.125排架平面外:比值=Iu/Il=0.5排架计算简图如下图6-2(2)荷载计算恒荷载(a) 屋盖结构自重屋面恒荷载 1.21.4=1.68KN/m2天沟板 1.21.916=13.752 KN 屋架自重 1.277=92.4 KN则作用于横向平面排架一端柱顶的屋盖结构自重G1=1.68186/2+13.752+92.4/2=150.67 KNe1=hu/2-150=50 mm (hu为上柱截面高)hu=？(b) 柱自重 上柱 G2=1.2250.40.43.65=17.52 KNe2=hl

13、/2-hu/2=200 mmhu=？h1=？下柱 G3=1.2250.40.87.35=70.56 KNe3=0 mm(c) 吊车梁及轨道自重G4=1.2(45.5+16)=61.8 KNe4=？G5=？e5=？屋面活荷载由于屋面活荷载0.7KN/m2大于该工程所在地基本雪压0.4KN/m2.故此屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为: Q1=1.40.7(618/2)=52.92 KNe1=hu/2-150=50 mm吊车荷载 由前面表5-1知,Pmax,k=165 KN, Pmin,k=34 KN, B=5650 mm, K=4400 mm, Q2,K=55 KN,根据B与K及反力影响线,可以算

14、出与各轮对应的影响线竖标(如图6-3)由图得:混凝土结构设计P43图2-22l1=1600mm, K=l4=4400 mm,l5=350 mm则y2=l1/l=0.2667,y1=1, y3=0.792 ,y4=0.0583则 yi=y1+y2+y3+y4=2.117查混凝土结构设计P46 表2-1得=0.9至此可得出柱上的吊车荷载: Dmax=rQPmax,kyi=0.91.42.117165=440.12 KNDmin= DmaxPmin,k/Pmax,k=440.1234/165=90.7 KN吊车中心线至纵向定位轴线的距离e,按照工程经验Q50t采用750mm.同情况下满足,吊车端部外

15、边缘至上柱内边缘的安全净空尺寸Cb80mm.房屋建筑学P387则e4=750-hl/2=750-800/2=350mm作用于每一个吊车轮子上的吊车水平制动设计值:混凝土结构设计P45由于是软钩吊车,且Q=15-50t,故取=0.10;小车重力Q2,K=55 KN 表5-1,吊车额定起吊质量重力Q3,K=150 KNTK=/4(rGQ2,K+rQQ3,K)=0.1/4(1.255+1.4150)=6.9 KN那么,在考虑二台吊车的荷载折减系数后,吊车对排架的最大横向水平荷载标准值Tmax,k=Tkyi=0.96.92.117=13.147 KN其作用点到柱顶的垂直距离y=Huhe=3.65-0.

16、9=2.75 m(he为吊车梁高) 则 y/Hu=2.75/3.65=0.7534风荷载 天津本地区基本风压wo=0.35KN/m2.对于天津这样的大城市市郊,风压高度变化系数z按B类地区考虑.a) 对于两侧墙面,q1、q2高度的取值按柱顶离室外天然地坪的高度10.05+0.3=10.35m考虑,查荷载规范得离地10m时,z=1.00离地15m时,z=1.14.由插值法得,离地10.35m时,z=1+(1.14-1.0)/(15-10)(10.35-10) =1.0098由屋面坡度角=112215知,风荷载的计算简图为下图6-4混凝土结构设计P48 中图2-26图6-4风荷载的计算简图则,q1

17、=rQszwoB=1.40.81.00980.356=2.375 KN（单位？）q2=rQszwoB=1.40.51.00980.356=1.4844 KNb) 对于屋盖部分,由于无天窗设置,FW则按照厂房檐口标高=柱顶标高+柱顶至檐口顶部垂直距离-室外地坪标高=10.05+2.1-(-0.3)=12.45 m,由插值法得,此时z=1+(1.14-1.0)/(15-10)(12.45-10) =1.0686混凝土结构设计P49 式2-10那么,FW=W1K+W2K=rQ(s3+s4)h1+(s2-s1)h2zwoB =1.4(0.8+0.5)2.1+()1.21.06860.356 =8.2

18、KN排架受荷载总图如下图6-5(3)内力计算恒荷载作用下根据恒荷载的对称性,以及施工中的实际受力情况,可将图6-5中的恒荷载G1、G2、G4简化为图6-6中的计算简图.图6-6 G1、G2、G4作用下的计算简图a) 在G1的作用下 M11=G1e1=150.6720.05=7.5366 KNm M12=G1e2=150.6720.2=30.13 KNm混凝土结构设计P51 知n=Iu/Il=0.125,=Hu/H=0.315(见前面第9页);由混凝土结构设计P301表4-2,表4-3 可得 C1=3/21-2(1-1/n)/1+3(1/n-1)=2.1 C3=3/2(1-2)/1+3(1/n-

19、1)=1.1077则,支座反力 R1=M11C1/H=7.53662.1/11=1.4388 KN R2=M12C3/H=30.131.1077/11=3.0341 KN不动铰支座柱顶反力R=R1+R2=1.4388+3.0341=4.4729 KN其相应弯矩图为图6-6中a;b) 在G2的作用下上柱对下柱的偏心弯矩 M22=-G2e2=-17.520.2=-3.504 KNm其相应弯矩图为图6-6中b.c) 在G4的作用下吊车竖向荷载对下柱的偏心弯矩M44=G4e4=61.80.35=21.63 KNm其相应弯矩图为图6-6中c.将图6-6中a、b、c弯矩图叠加,得到在G1、G2、G4共同作

20、用下的恒荷载弯矩图,既图6-6中的d；轴力图N为图6-6中的e.屋面活荷载作用下单跨排架,Q1与G1一样为对称荷载,且作用位置相同,所以由G1的内力图按照比例可求得Q1的内力图.此时不动铰支座柱顶反力为RQ1=Q1R1/G1=-52.924.4729/150.672=-1.571 KN() MQ11=Q1e1=1.5710.05=0.0786 KNm MQ12=Q1e2=1.5710.2= 0.3142 KNm相应的M图,N图,如图6-7吊车荷载(考虑厂房整体空间作用)查得单跨厂房整体空间作用分配系数=0.9.a) 吊车垂直荷载作用下 Dmax作用在A柱的情况此时吊车垂直荷载作用下的内力,可以

21、按照图6-8中的简图a计算. 图6-8 吊车垂直荷载作用下的内力计算简图因此A、B柱顶剪力可按照所示简图推导的下列公式计算:(采用弯矩作用在上柱底面时的系数C3,弯矩分配后,按照其公式计算)Vmax=-0.5(2-)MDmax+MDminC3/H=-0.5(2-0.9)440.240.35+0.990.70.351.1077/11=-9.972 KNVmin=0.5(2-)MDmin+MDmaxC3/H=0.5(2-0.9)90.70.35+0.9440.240.351.1077/11= 8.7405 KN(绕杆端顺时针转为正)其相应弯矩图为图6-8中的图b. Dmin作用在A柱的情况由于结构

22、对称,只须将A、B柱的内力对换,内力正负变号.b) 吊车水平荷载作用下 Tmax从左向右作用在A、B柱上的情况的内力,可按照图6-9的计算简图计算.此时,A、B柱顶剪力可按照所示简图推导的下列公式计算:VTA=VTB=-(1-)C5Tmax由混凝土结构设计P302-P303表4-4至表4-7可得C5的值;当y=0.7Hu时,C5=0.5753;当y=0.8Hu时,C5=0.527;因为此时吊车梁顶至柱顶垂直距离=上柱高-吊车梁高=3.65-0.9=2.75 m,y=2.75/3.650.7534.由插值法得此时C5=0.5495VTA=VTB=-(1-)C5Tmax=-(1-0.9)0.549

23、513.147 =-0.7224 KN其相应弯矩图为图6-9. Tmax从右向左作用在A、B柱上的情况的内力,与Tmax从左向右作用的弯矩图相反.其相应弯矩图为图6-10.风荷载 风荷载从左向右作用在A、B柱上的情况的内力,可按照图6-11计算简图计算.由混凝土结构设计P304表4-8可得柱顶反力系数C11的值;对于单跨排架,A、B柱顶剪力VA=0.5FW-C11H(q1-q2)=0.58.2-0.3311(2.375-1.4844) =2.4836 KNVB=0.5FW+C11H(q1-q2)=0.58.2+0.3311(2.375-1.4844) =5.7164 KN 风荷载从右向左作用在

24、A、B柱上的情况的内力,与上一种作用的弯矩图相反.两者弯矩图见图6-11.最不利内力组合本结构对称,故只须对柱A进行最不利内力组合,其步骤如下:主要原则在混凝土结构设计P58-P60. 由于小车无论向左、向右运行中刹车，A、B柱内力大小相等，而符号相反，在组合时可考虑合并为一项. 根据最不利又最有可能的原则,确定每一项内力组合.排架的内力组合如下表6-1请见EXCEL文件:内力组合表.xls以及CAD文件:表6-1-B_t3.dwg无法打开*7排架柱及牛腿设计(1)排架柱设计柱截面配筋计算(a)最不利内力选择由于截面-的弯矩与轴向力均比截面-的大,故下柱截面配筋由截面-的最不利内力确定.上柱截

25、面配筋由截面I-I的最不利内力确定.经比较,将此两部分最不利内力列于下表6-2中:(b)同时将柱在排架方向的初始偏心距ei、计算长度l0、偏心距增大系数求出列于表7-1中.表7-1截面内力组e0(mm)h0(mm)ei(mm)1l0(mm)h(mm)2I-IM(KNm)-67.1400365420173004000.96751.2N (KN)168.2M-64.3297365317173004000.96751.265N215.8-MN3183807654071735080011.1133N836M-2568777659041735080011.051N292注:e0=M/N;ei=e0+eS

26、;(eS取20mm与h/30中较大的值);1=0.2+2.7ei/h0,11.0时,1取1.0;2=l0/h ,l0/h15时,2取1.0;考虑吊车荷载时,l0=2Hu(上柱),l0=1Hu(下柱);不考虑吊车荷载时,l0=1.5H;=Cm1+K/(1400ei/h0)(l0/h)212;Cm=0.7+0.3M2/M1;(c)柱在排架平面内的配筋计算(见下表7-2)表7-2截面内力组ei(mm)e(mm)x(mm)bh0偏心情况计算值实际配值I-IM(KNm)-67.14201.267029201大偏心576N (KN)168.2M-64.33171.26546638201大偏心591763

27、318N215.8-MN3184071.113361856421大偏心470N836M-2569041.051111551421大偏心8271256 420N292注:e=ei+h/2-s;在此x按照x=N/5720计算,因为Nbfhf1c;b取0.550;由于,x2s,故上、下柱选用公式AS=Ne/300*(h0-35);(d)柱在平面外承载力计算上柱Nmax=215.8 KN ,按照无柱间支撑考虑.混凝土结构设计P66下表2-5.取l0为1.5Hu=5.475 m=5475 mm,则l0/b=13.69查混凝土规范得l0/b=12时,= 0.95;l0/b=14时,= 0.92.由插值法得

28、此时=0.9245 .那么 Nu=(cAc+2yAs)=0.9245(14.3400400+2300763) =2539 KNNmax=215.8 KN(可以)下柱Nmax=836 KN取l0为1.0Hl=7350 mm 则l0/b=18.375 查混凝土规范得l0/b=18时,= 0.81;l0/b=20时,= 0.75.由插值法得此时=0.8,则Nu=(cAc+2yAs)=0.8(14.3400800+23001256)=263.68KNNmax=215.8 KN(可以)裂缝宽度验算因为截面-以及截面I-I中都存在e0/h00.55,故对其进行验算.(a) 对截面-选用M=-256 KNm

29、;N=292 KN,此时e0/h0=1.1464验算裂缝宽度的荷载标准组合值 MK=29.7/1.2+()/1.4=-201.8KNmNK=292/1.2=243.3 KN则e0=MK/NK=0.839 m 配筋率 te=AS/Aet=1256/(0.5400800) =0.007850.01,te取0.01s=1+1/(4000e0/h0)(l0/h)=1.001e=se0+h/2-s=1.001877+800/2-35=1243 mm则纵向受拉钢筋AS合力点到受压区合力点间的距离:z=(1-f)(h0/e)2h0=1-800/765(765/1243)2765=667.14 mm纵向受力钢

30、筋AS的应力sk=NK(e-z)/(ASz)=243300(1243-667)/(1256667) =167.3 N/2裂缝纵向受拉钢筋应变不均匀系数=1.1-0.65tk/(tesk)=2.01/(0.01167.3)=0.319由混凝土结构设计规范的知:受拉区纵向钢筋的等效直径deq=nidi2/nividi=20 mm (vi按照混凝土结构设计规范表8.1.2-2取1.0)所以,最大裂缝开展宽度为max=crsk/Es(1.9C+0.08deq/te)=2.10.319167.3/(2105)(1.925+0.0820/0.01)=0.11628mm0.3 mm (满足要求)(b) 对截

31、面I-I选用M=-67.1 KNm ; N=168 KN,此时e0/h0=1.1617验算裂缝宽度的荷载标准组合值 MK=8.83/1.2+0.9(-36.4-11.23-36.7)/1.4=52.877KNm NK=168.2/1.2=140.2 KN则e0=MK/NK=0.377 m 配筋率 te=AS/Aet=763/0.5400400=0.00950.01,te取0.01;s=1+1/(4000e0/h0)(l0/h)=1.0806e=se0+h/2-s=1.081377+400/2-35=572.54 mm则纵向受拉钢筋AS合力点到受压区合力点间的距离:z(1-f)(h0/e)2h0

32、=(1-400/365)(365/573)2365=319.25 mm纵向受力钢筋AS的应力sk=NK(e-z)/(ASz)=140200(573-319)/(763319) =146.3 N/2裂缝纵向受拉钢筋应变不均匀系数tk/(tesk)2.01/(0.01146.3) =0.207由混凝土结构设计规范的知:受拉区纵向钢筋的等效直径deq=nidi2/nividi=18 mm (vi按照混凝土结构设计规范表8.1.2-2取1.0)所以,最大裂缝开展宽度为max=crsk/Es(1.9C+0.08deq/te)=2.10.207146.3/(2105)(1.925+0.0818/0.01)

33、=0.0609 mm0.3 mm (满足要求)(2)牛腿设计(a)牛腿几何尺寸确定 牛腿截面宽度与柱等宽,为400mm;若取吊车梁外侧到牛腿外边缘的距离c1=80 mm,吊车梁端部宽为500mm,而吊车梁轴线至柱外侧的距离为750mm,则牛腿顶面的长度为750-400+500/2+80=680 mm.相应牛腿水平截面高为680+400=1080 mm.牛腿外边缘高h1=500 mm,倾角=45,于是牛腿的几何尺寸如下图(b)牛腿配筋由于吊车垂直荷载作用于下柱截面内,即a=750-800=-50 mm0,该牛腿可按照构造要求配筋,纵向钢筋取416,箍筋取8110mm,弯起钢筋取217,如图7-1

34、.混凝土结构设计P73(c)牛腿局部挤压验算设垫板长、宽为400400mm,局部压力标准组合值FVK=Dmax,k+G4,k=440.12/1.4+61.8/1.2=365.87 KN局部挤压应力为sk=FVK/A=365870/(400400)=2.287 N/20.75c=10.73 N/2(满足要求)(3)柱的吊装验算吊装方案:一点翻身起吊,吊点设在牛腿与下柱交接处(如下图7-2中a)荷载计算上柱自重 g1=1.21.5250.40.4=7.2 KN/m牛腿自重g2=1.21.5250.4(1.080.280.28)/0.7=20.654 KN/m下柱自重 g3=1.21.5250.80

35、.4=14.4 KN/m其计算简图如下图7-2中b.此图配筋有问题 内力计算M1=0.57.23.652=48 KNmM2=0.57.2(3.65+0.78)2+0.5(20.654-7.2)0.782 =76 KNm M3=0.514.47.352-76/2=15 KNm弯矩图见图7-2中c.截面承载力计算截面I-I:bh=400400,h0=365 mm,AS=AS=763 mm2,y=300 N/mm2.承载力为 Mu=ASy(h0-s)=763300(365-35)/106=75.54 KNmM1=48 KNm(可以满足)截面-:bh=400800,h0=765 mm,AS=AS=12

36、56 mm2,y=300 N/mm2.承载力为 Mu=ASy(h0-s)=1256300(765-35)/106=275.1 KNmM2=76 KNm(可以满足)裂缝宽度验算由截面承载力验算知,裂缝宽度验算截面I-I即可.钢筋应力如下:sk=MK/(0.87ASh0)=48000000/1.2/(0.87763365)=165.1 N/2有效受拉纵向钢筋配筋率 te=AS/Aet=763/0.5400400=0.00950.01,te取0.01tk/(tesk)2.01/(0.01165.1) =0.308max=crsk/Es(1.9C+0.08deq/te)=2.10.308165.1/(

37、2105)(1.925+0.0818/0.01)=0.1022 mm0.3 mm (满足要求)8排架柱基础设计由混凝土结构设计P82中表2-6知,柱的插入深度h1=0.9h=720 mm,故取800mm0.05ld=685 mm(ld为吊装时柱长).则杯口深度为800+50=850 mm;采用单杯口形式.杯口顶部尺寸:宽为400+275=550 mm,长为800+275=950 mm;杯口底部尺寸:宽为400+250=500 mm,长为800+250=900 mm;根据混凝土结构设计P82中表2-7取杯壁厚度t=300 mm,杯底厚度1=250 mm,杯壁高度h2=300 mm,2=200 m

38、m.详见下图8-1.基础高度这些尺寸符合1.8米吗？荷载计算 (a)由柱传至基顶的荷载由PXX的表6-1可得截面-荷载设计值如下:第一组 Mmax=318KNm,N=836 KN,V=114 KN第二组Mmin=-256 KNm,N=292 KN,V=123 KN(b)由基础梁传至基顶的荷载由前P7的表5-3知,G5=300 KN.基础的受力情况如下图8-1.其中G5对基础底面中心的偏心距离es=0.3/2+0.8/2=0.52 m 相应的弯心偏矩设计值为G5es=3000.52=156 KNm(c)作用于基底的弯矩与相应基顶的轴向力设计值:由上知基础高度为800+50+250=1100 mm

39、,那么,第一组 Mbot=318+1.1114-156=287.4KNm,N=836+300=1136 KN第二组 Mbot=-256-1.1123-156=-547.3 KNm,N=292+300=592 KN此图尺寸与本设计不符基础底面尺寸确定先按照轴心受压构件估算,设基础埋d=1.5 m,且根据前P7地基承载力特征值a=180 KN/,近似取m=20 KN/m3.混凝土结构设计P75由第一组荷载可得A=NK/(a-md)=1136/(180-201.6)=7.6757 m2将其增大10%-40%,取A(1.1-1.4)=() m2取l/b=1.5,lb=9.7 m2,那么算得l3.815

40、 m,b2.543 m;初步取l=4 m,b=2.6 m.验算e0l/6的条件:e0=Mbot/N=287.4/(1136+2042.61.6)=0.1957 ml/6=0.67m(满足) 验算另一组荷载:第二组 Pmax=Nbot/A+Mbot/W=N/A+Gd+Mbot/W=592/(42.6)+201.6+547.3/(1/642.62)=210.4KNm21.2a=1.2180=216 KNm2(满足) Pmin=Nbot/A-Mbot/W=N/A+Gd-Mbot/W=592/(42.6)+201.6-547.3/(1/642.62)=-32.52 KNm20 P=Nbot/A=592

41、/(42.6)+201.6 =88.923 KNm2a=180 KNm2(满足)最后确定基础底面尺寸为4m2.6m.(上图8-1)确定基础底面高度前面按照构造初步确定基础高为1100m,采用锥形杯口基础,根据构造要求初步确定基础的剖面尺寸如上图8-1所示.由于上阶底面落在柱边破坏锥面之内,故该基础只做变阶处的抗冲切验算.见下图8-2.(a)在各组荷载设计值作用下的地基最大净反力第一组 Ps,max=N/A+Mbot/W=1136/(42.6)+287.4/(1/642.62)=173KNm2,第二组 Ps,max=N/A+Mbot/W=592/(42.6)+547.3/(1/642.62)=178.37 KNm2抗冲切验算按第二组荷载的设计值作用下的地基最大净反力计算(b)第二组荷载作用下的冲切力冲切力近似按照地基最大净反力Ps,max计算Ps1Ps,max=178.37 KNm2基础宽度b=2.6 m,小于冲切锥面底边宽度.则基底面受冲切面以外的基底面积(参见图8-2中阴影部分)A1=(l/2-l1/2-h01)b=(4/2-1.55/2-0.8)2.6=1.105 m