单层装配车间双跨等高厂房结构设计计算书最终版

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1、目 录1 单层工业厂房结构设计任务书11.1 设计题目11.2 设计任务11.3 设计内容11.4 设计资料12.单层厂房结构设计42.1 屋面结构42.1.1 屋面结构42.1.2 排架柱及基础材料选用情况52.1.3 梁柱的结构布置72.1.4 基础平面布置92.2 排架结构计算102.2.1 计算简图及柱的计算参数102.2.2 荷载计算102.2.3 内力分析132.2.4 最不利内力组合242.3 排架柱的设计312.3.1 A(C)柱312.3.2 B柱422.4 基础设计442.4.1 A(C)柱442.4.2 B柱493 施工图543.1 结构布置图543.2 柱施工图543.

2、3 基础施工图544 参考文献5549单层工业厂房结构设计1 单层工业厂房结构设计任务书1.1 设计题目装配车间双跨等高厂房.1.2 设计任务1.2.1 单层厂房结构布置.1.2.2 选用标准构件.1.2.3 排架柱及柱下基础设计.1.3 设计内容1.3.1 确定上、下柱的高度及截面尺寸.1.3.2 选用屋面板，天窗架，屋架，基础梁，吊车梁及轨道车接件.1.3.3 计算排架所承受的各项荷载.1.3.4 计算各种荷载作用下排架的内力.1.3.5 柱及牛腿的设计，柱下单独基础设计.1.3.6 绘制施工图结构布置图（屋架，天窗架，屋面板，屋盖支撑布置，吊车梁，柱及柱间支撑，墙体布置）.基础施工图（基

3、础平面图及配筋图）.柱施工图（柱模板图，柱配筋图）.1.4 设计资料1.4.1 某车间该车间为双跨等高有天窗厂房，柱距为6m，车间总长为120m，中间设有一道伸缩缝，厂房跨为（见表1-1），剖面如图1-1所示。表1-1组别跨度（m）轨顶标高（m）吊车起重量（KN）324.09.60150/30 200/501.4.2 吊车每跨设二台中级工作制软钩桥式吊车，吊车起重量及轨顶标高见表1-1.1.4.3 建设地点北部某城市（基本风压为0.30KN/。基本雪压0.25 KN/）.1.4.4 工程地质及水文地质条件该厂址位于渭河二级阶地，地形平坦，厂区地层自上而下为耕土层粘土，中砂，软石，基岩，其中耕土

4、层厚约0.6m，粘土层厚约3.5m，地基承载力标准值=200 KN/，可作持力层，厂区地层地下水位较低，且无腐蚀性.1.4.5 建筑构造屋面卷材防水屋面墙体240mm厚实心黏土砖砌筑地面屋内混凝土地面，室内外高差150mm. (a) 结构平面布置图(b)剖面图图112.单层厂房结构设计2.1 屋面结构2.1.1 屋面结构屋面板采用全国通用工业厂房结构构件标准图集G410（一）1.5m6m，预应力钢筋混凝土大型屋面板，卷材防水。屋面板的选用方法（包括檐口板，嵌板）是：计算该板所受外加荷载的标准值，在图集中查出的允许外加荷载标准值应比它大但又最接近的板代号，其选用结果见表2-1.天沟板采用 G41

5、0（三）1.5m6m预应力钢筋混凝土屋面板（卷材防水天沟板）.具体计算：半跨屋架上弦坡面总长=10.593m.当排放6块屋面板和1块890mm的嵌板时，10.593-0.89-1.49*6=0.763m所以选用一块770mm的天沟板。又屋面排板计算，天沟板的宽度为680mm，该厂房一侧设有6根落水管，天沟板内坡度为5，垫层最薄处为20mm厚，则最厚处为80mm，如图2-1所示，按最厚处的一块天沟板计算其所受的外加荷载标准值，见图2-2.选用方法同屋面板，其选用结果见表2-1，但需要注意天沟板的开洞位置.屋架采用95G415（三）预应力钢筋混凝土折线形屋架（跨度21m），选用时应根据屋面荷载大小

6、，有无天窗及天窗类别，檐口类别等进行选用，其选用见表2-1屋盖支撑可不设屋架上弦横向水平支撑，但须保证屋面板与屋架的连接不少于三个焊接点并沿板缝灌注不低于C15的细石混凝土，否则，应在该厂房的两端第一柱间设置上弦横向水平支撑.屋架下弦的横向及纵向水平支撑均不可设屋架间的垂直支撑与水平系杆，可在该厂房两端的第一柱间的端中及两端设置垂直支撑，并在各跨跨中下弦处设置通长的纵向刚系杆，在各跨两端下弦处设置通长的钢筋混凝土系杆.2.1.2 排架柱及基础材料选用情况柱混凝土：采用C20,=9.6N/,=1.54N/钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋（=300N/，=2105N/），箍筋采用HPB23

7、5级钢筋.基础混凝土：采用C20,=9.6N/,=1.54N/钢筋：采用HRB335级钢筋（=300N/）表2-1构件名称标准图集选用型号外加荷载允许荷载构建自重屋面板G410(一)1.5m6m预应力混凝土屋面板YWB2（中间跨）YWB2s（端跨）SBSIV改性油毡防水层 0.3520mm水泥砂浆找平层 200.02=0.40100mm水泥蛭石保温层5*0.1=0.50一毡二油防水层0.0520mm水泥砂浆找平层0.40恒载 1.70KN/屋面活载0.7雪载0.25 取最大值0.70KN/ 2.40 KN/2.46KN/板自重1.30KN/灌缝重0.1KN/G410(一)1.5m6m预应力混凝

8、土屋面板（卷材防水嵌板，檐口板）KWB1（中间跨）KWB21s（端跨）同上2.50KN/板自重1.65KN/灌缝重0.1KN/天沟板G410(三)1.5m6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）TGB771（中间跨）TGB681a（中间跨右端有开洞）TGB681b（中间跨左端有开洞）TGB681sa（端跨右端有开洞）TGB681sb（端跨左端有开洞）积水深为230mm（与高肋齐）100.230.46=1.06二毡三油防水层 0.350.9=0.3220mm水泥砂浆找平层200.020.09=0.3680mm水泥蛭石保温层50*0.08*0.5=0.20一毡二油隔气层0.061.18=0.062

9、0mm水泥砂浆找平层200.021.18=0.47 2.47KN/3.05KN/1.91KN/屋架G416(三)预应力钢筋混凝土折线形屋架（跨度21m）YWJA241Aa屋面板以上恒载 1.70 KN/活载 0.70 KN/ 屋架以上荷载 2.40 KN/3.50KN/86 KN/榀支撑重KN/吊车梁G323（二）钢筋混凝土吊车梁（中轻级工作制）DL6A（中间跨）DL6B（边跨）39.5KN/根40.8KN/根2.1.3 梁柱的结构布置 排架柱尺寸的选定计算上柱高及柱全高由工艺要求，轨顶标高为+9.6m,吊车为15/3t,Lk=21-1.5=19.5m,中级工作制，查吊车有关资料，轨顶至吊车顶

10、距H=2.15m.由牛腿顶面标高及模板要求，吊车梁高为1.2m，轨道及垫层构造高度取0.2m，故牛腿顶面标高=轨顶标高-吊车梁高度-轨顶垫高=9.600-1.200-0.200=8.200m(取8.400m)依次，柱顶标高=牛腿顶面高+吊车梁高+轨顶垫高+H+0.220=8.400+1.200+0.200+2.15+0.220=12.17m(取12.300m)综上，则柱顶标高为12.300m，下柱高Hl=8.4+0.5=8.9m全柱高H=柱顶标高-基顶标高=12.3+0.5=12.8m,上柱高Hu=H-Hl=3.9m实际轨顶标高=8.4+1.2+0.2=9.8m与9.6m要求相差在0.2m范围

11、内，满足要求.初步确定柱截面尺寸.根据教材表2.7（6m柱距单层厂房矩形，工字形截面柱截面尺寸限值）.对于下柱截面宽度：b，可取b=400mm.=742mm根据表2.8厂房柱截面形式和尺寸参考（中级工作制）取：边柱A.C轴：上柱：bh=400mm400mm下柱：I形bhbh=400mm900mm100mm150mm中柱B轴：上柱：bh=400mm600mm下柱：I形bhbh=400mm1000mm100mm150mm验算初步确定的截面尺寸，满足要求.牛腿尺寸初选由牛腿几何尺寸的构造规定45,hlh/3,且hl200mm,故取=45，hl=450mm，则A.C轴柱：c=750+b/2+c1-90

12、0=750+150+100-900=100mm；h=500+100=600mm.B轴柱：c=750+b/2+c1-500=750+150+100-500=500mm；h=500+500=1000mm.牛腿尺寸见图2-5柱间支撑可在该厂房中部轴线间设置上柱支撑和下柱支撑.吊车梁、柱及柱间支撑、墙体布置可参考以上选型及布置画出.结构布置图见附图-012.1.4 基础平面布置基础编号首先应区分排架类型，分标准排架、端部排架、伸缩缝处排架等，然后对各类排架的中柱和边柱的基础分别编号，还有抗风柱的基础也须编入.基础梁单层厂房钢筋混凝土基础梁通常采用预制构件，可按图集G320钢筋混凝土基础梁选之，选时应符

13、合图集的适用范围，本设计中跨选为JL-3,边跨为JL-18.基础平面布置图可参考以上选型及布置画出.2.2 排架结构计算2.2.1 计算简图及柱的计算参数计算简图见图2-6.柱的计算参数根据柱子的截面尺寸，可列出计算参数如下表2-2.柱号计算参数截面尺寸（mm）面积（mm2）惯性矩（mm4）自重（kN/m）A、C上柱矩形4004001.61052.131094.0下柱I形4009001001501.87510519.5381094.69B上柱矩形4006002.41057.21096.0下柱I形40010001001501.97510525.6341094.94表2-2 柱的计算参数2.2.2

14、 荷载计算永久荷载屋盖自重三毡二油上铺小石子防水层 0.35KN/m220mm水泥砂浆找平层 200.02=0.40KN/m2100mm厚水泥蛭石保温层 5*0.1=0.5KN/m2一毡二油隔气层 0.05KN/m220mm水泥砂浆找平层 200.02=0.40KN/m2S预应力混凝土屋面板 1.40KN/m2屋盖支撑 0.5KN/m2 =3.6KN/m2 则作用于柱顶的屋盖结构自重：G1=kN柱自重A、 C轴上柱：G2A=G2C=gkHu=4.03.9=15.6kN.下柱：G3A=G3C=4.69*8.9=41.74kNB轴上柱：G2B =6.03.9=23.4kN.下柱：G3B= 4.94

15、8.9=43.97kN吊车梁及轨道自重G4=26.6+0.86.0=31.4kN.各项永久荷载及其作用位置见图2-7.屋面活荷载由荷载规范查得屋面活荷载标准值为0.7KN/m2（因屋面活活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载）.Q=0.7624/2=50.4kN活荷载作用位置于屋盖自重作用位置相同，如图2-7括号所示.吊车荷载吊车计算参数见表2-3，并将吊车吨位换算为kN.表2-3跨度（m）起重量Q(kN)跨度Lk(m)最大轮压Pmax(kN)最小轮压Pmin(kN)大车轮距K(m)吊车最大宽度B(m)吊车总重G(kN)小车重g(kN)24150/3022.5185504.45.5532169根据B

16、与K，算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的坐标值如图2-8所示，依据该图求得作用于柱上的吊车竖向荷载.吊车竖向荷载Dmax=Pk,maxyi=0.9185*（1+0.808+0.267+0.075）=357.98kNDmin=Pk,minyi=0.950*（1+0.808+0.267+0.075）=96.75kN吊车横向水平荷载1）当吊车起重量在Q=150500kN时，=0.10则一个大车轮子的吊车横向水平荷载标准值=风荷载由设计资料该地区基本风压为0=0.30KN/m2，按B类地面粗糙度，从荷载规范查得风压高度变化系数为：柱顶标高H=12.3m,查得=1.064，檐口标高=1.00+2.

17、43+1.5+1.8+3.0=14.5m，查得=1.126，屋顶标高=16.20m，.风荷载标准值为：PakN/m2.=0=1.00.41.0640.30=0.128kN/m2.则作用在排架计算简图的风荷载设计值为：kN/mkN/mFw=【（）+()】=5.04kN风荷载作用下的计算简图如图2-9所示.2.2.3 内力分析剪力分配系数的计算A、 C轴柱： n=,则,B轴柱：，则,注：恒荷载作用下内力分析屋盖自重作用将图2-7屋盖自重荷载简化为图2-10（a）.其中G1A=G1C=264.05kN, =528.1kNkNm,kNm由于图2-10（a）所示排架的计算简图为对称结构，在对称荷载作用下

18、排架无侧移，各柱可按上端为不动铰支座计算，故中柱无弯矩.由A、C柱：n=0.109，=0.305，查表或计算得，查表或计算得，则RA=R1+R2=2.463+6.344=8.59KN,kN(),对于B柱，在R与M、M共同作用下，可以作出排架的弯矩图、轴力图及柱底剪力图，如图2-10（b）、（c）所示.柱及吊车梁自重作用由于在安装柱子时尚未吊装屋架，此时柱顶之间无联系，没有形成排架，故不产生柱顶反力，则按悬臂柱分析其内力.计算简图如图2-11（a）所示.A柱：M2A=G2Ae2=15.60.25=3.90kNm,G3A=41.74kN,G4A=45.6kN,M4A=G4Ae=45.6（0.75-

19、0.45）=13.68kNm.B柱：G2B=23.40kN,G3B=43.97kN, G4B=91.2kN,排架各柱的弯矩图、轴力图如图2-11（b）、（c）所示.屋面活荷载作用AB跨作用有屋面活荷载由屋架传至柱顶的压力为Q=44.1kN，由它在A、B柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为：M1A=Q1e=50.40.05=2.52kNm,M2A=Q1e=50.40.25=12.6kNm,=Q1e=50.40.15=7.56kNm,计算简图如图2-12（a）所示.计算不动铰支座反力A柱：由前知C1=2.143，C3=1.104，则RA=R1A+R2A=0.422+1.087=1.51kN()B柱：n=

20、0.281,则排架柱顶不动铰支座总反力为：R=RA+RB=1.32+0.90=2.22kN()将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力（0.285,=0.43）VA=RA- R=1.509-0.2852.53=0.79kN()VB=RB- R=1.02-0.432.53=-0.07kN()VC=RC- R=1.02-0.2852.53=-0.72kN()排架各柱的弯矩图、轴力图如图2-12（b）、（c）所示.BC跨作用有屋面活荷载由于结构对称，故只需将AB跨作用有屋面活荷载情况的A柱与C柱的内力对换并将内力变号即可，其排架各柱内力见图2-13.吊车荷载作用（不考虑厂房整体空间工作）D

21、max作用于A柱由前，Dmax=357.98kN(Dmin=96.75kN),由吊车竖向荷载、在柱中引起的弯矩为：MA= Dmax e=357.980.3=107.39kNm,MB= Dmin e=96.750.75=72.56kNm,计算简图如图2-14（a）所示.计算不动铰支座反力A柱：C3=1.104，B柱：C3=1.268，则不动铰支座总反力为：R=RA+RB=-9.26+7.19=-2.07kN()将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力（=0.285,=0.43）VA=RA- R=-9.26+0.2852.07=-8.67kN()VB=RB- R=7.19+0.432.0

22、7=8.08kN()VC=RC- R=0+0.2852.07=0.59kN()排架各柱的弯矩图、轴力图如图2-14（b）、（c）所示.Dmax作用于B柱左由吊车竖向荷载，Dmax=357.98kN(Dmin=96.75kN),在柱中引起的弯矩为：MA= =96.750.3=29.08kNm,MB= =357.980.75=268.49kNm,计算简图如图2-14（a）所示.计算不动铰支座反力A柱：C3=1.104，B柱：C3=1.268，则不动铰支座总反力为：R=RA+RB=-2.5+26.6=24.1kN()将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力（0.285,=0.43）VA=R

23、A- R=-2.5-0.28524.1=-9.37kN()VB=RB- R=26.6-0.4324.1=16.24kN()VC=RC- R=0-0.28524.1=-6.87kN()排架各柱的弯矩图、轴力图如图2-15（b）、（c）所示.Dmax作用于B柱右根据结构的对称性，其内力计算同“Dmax作用于B柱左”情况，只需将A、C柱内力对换一下，并全部改变弯矩及剪力符号即可，其结果如图2-16所示.Dmax作用于C柱同理，将“Dmax作用于A柱”情况的A、C柱内力对换，并注意改变符号，得出各柱的内力，如图2-17所示.：AB跨的二台吊车刹车计算简图如图2-18（a）所示.A柱：由及n=0.109

24、,=0.305,查表y=0.7Hu得C5=0.579, 查表y=0.6Hu得C5=0.631,内插后得y=0.692,C5=0.583RA=-TmaxC5=-10.60.583=-6.18kN()B柱：由及n=0.281,=0.305,查表y=0.7Hu得C5=0.647, 查表y=0.6Hu得C5=0.693,内插后得y=0.692,RB=-TmaxC5=-10.600.651=-6.90kN()则R=RA+RB=-6.18-6.90=-13.08kN()各柱顶剪力为VA=RA- R=-6.18+0.28513.08=-2.45kN()VB=RB- R=-6.90+0.4313.08=-1.

25、28kN()VC=RC- R=0.28513.08=3.73kN()排架各柱的内力如图2-18（b）所示.：BC跨的二台吊车刹车根据结构的对称性，内力计算同“AB跨的二台吊车刹车”情况，仅需将A柱和C柱的内力对换.排架各柱的内力如图2-19（b）所示.：AB跨与BC跨各有一台150/30kN吊车同时刹车时，计算简图如图2-20（a）所示.A柱：同前C5=0.583，RA=-TmaxC5=-10.600.583=-6.18kN()B柱：同前C5=0.651，RB=-TmaxC5=-10.600.655=-6.90kN()C柱：同A柱，RC=-6.18kN()则R=RA+RB+RC=-6.182-

26、6.90=-19.26kN()将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力（0.285,=0.43）VA=RA- R=-6.18+0.28519.26=-0.69kN()VB=RB- R=-6.90+0.4319.26=1.38kN()VC=RC- R=-6.18+0.28519.26=-0.69kN()排架各柱的弯矩图、轴力图如图2-20（b）所示.风荷载作用风自左向右吹时，计算简图如图2-21（a）所示.A柱：n=0.109,=0.305,查表得C11=0.305，RA=-q1H2C11=-1.5312.80.326=-6.38kN()C柱：同A柱，C11=0.326，RC=-q2H

27、2C11=-0.7712.80.326=-3.21kN()则R=RA+RC+FW=-6.38-3.21-5.04=-14.59kN()将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力（0.285,=0.43)VA=RA- R=-6.38+0.28514.59=-2.22kN()VB=RB- R=0+0.4314.59=6.27kN()VC=RC- R=-3.21+-0.285(-14.59)=0.95kN()排架各柱的内力如图2-21（b）所示.风自右向左吹时，此种荷载情况的排架内力与“风自左向右吹”的情况相同，仅需将A、C柱的内力对换，并改变其内力的符号即可.排架各柱的内力如图2-22所示

28、.2.2.4 最不利内力组合首先，取控制截面，对单阶柱，上柱为-截面，下柱为-、-截面.考虑各种荷载同时作用时出现最不利内力的可能性，进行荷载组合，在本设计中，取常用的荷载组合有三种，即永久荷载+0.9（可变荷载+风荷载）；永久荷载+其它可变荷载；永久荷载+风荷载.在每种荷载组合中，对柱仍可以产生多种的弯矩M和轴力N的组合.由于M和N的同时存在，很难直接看出哪一种组合为最不利.但对I字形或矩形截面柱，从分析偏心受压计算公式来看，通常M越大相应的N越小，其偏心距e0就越大，可能形成大偏心受压，对受拉钢筋不利；当M和N都大，可能对受压钢筋不利；但若M和N同时增加，而N增加得多些，由于e0值减少，可

29、能反而使钢筋面积减少；有时由于N偏大或混凝土强度等级过低，其配筋量也增加。本设计考虑以下四种内力组合：+Mmax及相应的N、V；-Mmax及相应的N、V；Nmin及相应的M、V；Nmax及相应的M、V.在这四种内力组合中，前三种组合主要是考虑柱可能出现大偏心受压破坏的情况；第四种组合考虑柱可能出现小偏心受压破坏的情况；从而使柱能够避免任何一种形式的破坏.分A（C）柱和B柱，组合其最不利内力，在各种荷载作用下A（C）柱内力设计值及标准值汇总见表2-4及表2-5；B柱内力设计值及标准值汇总见表2-6及表2-7.A（C）柱内力设计值组合表见表2-8，而内力按短期效应组合表见表2-9；B柱内力设计值组

30、合表见表2-10，而内力按短期效应组合表见表2-11.2.3 排架柱的设计2.3.1 A(C)柱实际工程中，偏心受压构件在不同的荷载组合中，在同一截面分别承受正负弯矩；再者也为施工方便，不易发生错误，一般可采用对称配筋，此处即取.混凝土强度等级用C30，；钢筋采用HRB335，箍筋用级钢筋.（1） 选取控制截面最不利内力，对于对称配筋的偏心受压构件，当按照弯矩相差不多时，轴力越小越不利；轴力相差不多时，弯矩越大越不利的原则确定上主最不利内力为M=80.13kN*m，N=335.77KN下柱控制截面的两组最不利内力：第一组M=388.36KN*M,N=870.07KN第二组M=342.67KN*

31、m，N=476.76KN（2）上柱配筋计算自表中取最不利内力.M=81.45kN*m，N=381.36KN由表查得上柱的计算长度.原始偏心距,所以起始偏心距因应考虑偏心距增大系数。又故取，则，故，截面受压区高度为：，说明截面属于大偏心受压.并按x=2计算。选318（）则柱截面全部纵筋的配筋率截面一侧钢筋的配筋率满足要求。按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力，计算长度，则满足弯矩作用平面外的承载力要求下柱配筋计算自表2-8中取二组最不利内力.第一组M1=388.36KN*M,N1=870.07KN第二组M2=341.09KN*m，N2=469.13KN按M1、N1计算由表查得下柱的计

32、算长度.,，又故应考虑偏心距增大系数故取，又因故取，则，先按大偏心受压情况计算受压区高度，并假定中和轴通过翼缘内。则，说明中和轴位于腹板内，应重新按下式计算受压区高度x.且x2x35=70mm,说明截面属于大偏心受压.故，按M2、N2=计算同前，.,由于又取.0。又因故取则，先按大偏心受压情况计算受压区高度，并假定中和轴通过翼缘内.则，假设成立，中和轴位于翼缘内 综合以上两种计算结果，根据构件的构造规定，下柱为截面选，则下柱截面全部纵筋的配筋率，截面一侧钢筋的配筋率，满足规定。按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力，下柱的计算长度则满足弯矩作用平面外的承载力要求。柱裂缝宽度验算混凝土

33、结构设计规范建议，对0.55的偏心受压构件，可不验算裂缝宽度.。对上柱和下柱，按荷载效应标准值组合，均取偏心距最大时所对应的不利内力进行裂缝宽度验算。验算过程如下表，其中上柱下柱，构件受力特征系数，混凝土保护层厚度c取35.mm.表2-12 柱的裂缝宽度验算表：柱截面上柱下柱内力标准值M(kNm)60.81247.97N(kN)317.8390.94190.03mm0.55=475.750.01131.0（）1049.3mm0.564668.39mm219.07Mpa0.5720.155mm0.3mm(满足要求)（4） 柱的箍筋配置。非地震区的单层厂房柱，其箍筋数量一般由构造要求控制。根据构造

34、要求，上下柱均采用箍筋。牛腿设计截面尺寸验算牛腿外形尺寸：作用于牛腿顶部的竖向荷载如表2-12所示.则作用于牛腿顶部的竖向荷载设计值；而按荷载短期效应组合的竖向应力值牛腿顶面无水平荷载，即.取a=0，那么故截面尺寸符合要求.正截面承载力计算确定纵筋数量因为，故纵向受拉钢筋按构造配置：，实际选用416 ()，斜截面承载力箍筋和弯起钢筋按构造确定因，故牛腿内可不设弯起钢筋.箍筋选为8120，且应满足牛腿上部范围内箍筋面积不小于纵向受力钢筋面积的一半，即，满足要求.局部承压强度验算取垫板尺寸为400400mm.则，故满足要求.（6） 柱的吊装验算内力计算柱插入杯口深度为则吊装时总长为；各段柱自重线荷

35、载（考虑动力作用的动力系数=1.5）的设计值为：，.该柱采用平吊，计算简图如图2-23所示.图2-23上柱根部与吊点处（牛腿根部）的弯矩设计值分别为：，下段柱最大正弯矩计算如下：，由，得，则.上柱配筋验算在吊装阶段的强度与裂缝宽度验算中，即取上柱318(),故上柱截面的承载力，裂缝宽度验算如下：满足要求.下柱配筋验算以吊点所在截面为验算截面，同上柱，可考虑两翼缘上、下最外边的一排钢筋作为和的计算值，即为418().故下柱截面承载力满足.裂缝宽度验算如下：满足要求.2.3.2 B柱B柱的设计方法与A柱完全相同，具体结构如下：上柱配筋计算自表2-10中取一组最不利内力.M= 120.46kNm，N

36、=661.8kN；由表查得上柱的计算长度.原始偏心距,所以起始偏心距因应考虑偏心距增大系数。又故取，则，截面受压区高度为：说明截面属于大偏心受压情况。柱截面全部纵筋配筋率，所以上柱按构造配筋，。下柱配筋计算自表2-10中取二组最不利内力.M1=371.06，N1=14154.29；M2=360.73,N2=1517.79kN。按M1、N1计算由表查得下柱的计算长度.,，又故应考虑偏心距增大系数故取，又因故取，则，先按大偏心受压情况计算受压区高度，并假定中和轴通过翼缘内。则，说明中和轴位于腹板内.又因说明截面属于小偏心受压.又因为所以只需按构造要求配筋即可。按M2、N2=计算同前，.,由于又又因

37、故取则，先按大偏心受压情况计算受压区高度，并假定中和轴通过翼缘内.则，假设不成立，中和轴位于腹板内，应重新按下式计算受压区高度x：说明截面属于小偏压情况。又因为所以只需按构造配筋即可 综合以上两种计算结果，下柱构造配筋。每侧选用按轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力满足要求。柱裂缝宽度验算上柱自表2-11中取一组按短期效应组合的最不利内力值，M=85.97kNm，N=627.8kN，下柱自表2-11中取一组按短期效应组合的最不利内力值，M=265.05kNm，N=1143.71kN，因上、下柱的，故可不验算裂缝宽度.运输、吊装阶段验算验算结果，采用平吊，吊点位置与A柱相同，此时上柱及

38、下柱吊装时构件的承载力和裂缝宽度均符合要求.牛腿设计截面尺寸验算牛腿外形尺寸：取，作用于牛腿顶部的竖向荷载如表2-12所示.则作用于牛腿顶部的竖向荷载设计值；而按荷载短期效应组合的竖向应力值；作用于牛腿顶部按荷载短期效应组合计算的水平拉力值.那么故截面尺寸符合要求.正截面承载力计算确定纵筋数量所以纵向受力钢筋按构造配置，斜截面承载力箍筋和弯起钢筋按构造确定因，故牛腿内可不设弯起钢筋,水平箍筋选用，且应满足牛腿上部范围内箍筋面积不小于纵向受力钢筋面积的一半，即，满足要求.局部承压强度验算取垫板尺寸为400400mm.则，故满足要求.全柱的模板及配筋图见附图-03.运输、吊装阶段验算内力计算柱插入

39、杯口深度为则吊装时总长为；各段柱自重线荷载（考虑动力作用的动力系数=1.5）的设计值为：，.该柱采用平吊，计算简图如图2-23所示.图2-23上柱根部与吊点处（牛腿根部）的弯矩设计值分别为：，下段柱最大正弯矩计算如下：，由，得，则.上柱配筋验算在吊装阶段的强度与裂缝宽度验算中，即取上柱318(),故上柱截面的承载力，裂缝宽度验算如下：满足要求.下柱配筋验算以吊点所在截面为验算截面，同上柱，可考虑两翼缘上、下最外边的一排钢筋作为和的计算值，即为418().故下柱截面承载力满足.裂缝宽度验算如下：满足要求.2.4 基础设计按建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）规定，对地基承载力标准值在，单层排架

40、结构，6m柱距的多跨厂房，跨度，吊车额定起重量不超过30t的二级建筑物，设计时可不作地基变形计算，当按地基承载确定基础底面积、埋深以及设计基础时，应按荷载设计值进行计算.2.4.1 A(C)柱荷载自表2-8中取得柱基础顶面最不利的四组荷载设计值如下：M1=288.09kNm(逆时针)，N1=653.53kN，V1=31.49kN（）；M2=203.87kNm(顺时针)，N2=484.24kN，V2=-18.10kN（）；M3=34.06kNm(顺时针)，N3=725.13kN，V3=-0.77kN（）；围护墙自重计算。每个基础承受的围护墙总宽度为6.0m，总高度为14.55吗，基础顶面标高-0

41、.500m,基础梁标高-0.500m，墙体用240mm厚实心黏土砖砌筑，容重19kN/，墙上设置刚框玻璃窗，按0.45kN/计算，每根基础梁的重为16.7kn，则每个基础承受的由墙体传来的重力荷载标准值为：基础梁自重 16.7kN墙体自重： 钢窗自重 kN 围护墙对基础产生的偏心距为确定基础尺寸基础高度取柱插入深度为850mm，则.由表的杯底厚度,杯口底垫层为50mm，则基础高度为，基础顶面到0.00为500mm，这样，基础埋深为1150+500-150=1500mm。基础底面尺寸地基承载力设计值按下式计算：并由表查得，取土的平均自重，则得.由Nmax的一组荷载，按轴压基础初估计其底面尺寸：，

42、因该基础为偏心受压，故取,底面选为矩形：，则基础底面的；.基础及其上填土重.地基承载力验算作用于基础底面的力矩及轴力设计值第一组荷载：.第二组荷载：.第三组荷载：.验算基底应力计算公式：；且满足；.由前，按上式计算公式的计算结构列于表2-15中.表2-15荷载组别第一组180.981120.10150.54第二组220.9740.44130.71第三组167.70153.01160.36故所设计的基础底面尺寸合适.基础受冲切承载力验算按第一组荷载验算（因该组荷载产生的基础底边土净反力为最大），此时，；则基础底边土壤净反力为：.第二组，第三组柱边处冲切面承载力验算：基础的杯壁厚度，取t=325m

43、m，所以基础顶面款为t+75=400mm,杯壁高度=450mm，对变阶处进行受冲切承载力验算，冲切破坏锥面取保护层厚度为35mm，则基础变阶处截面的有效高度为所以所以受冲切承载力满足要求。（5） 基础底板配筋计算柱边及变阶处基地静反力计算如下表表216荷载组别第一组200.39102.79164.90176.73第二组244.003.65115.27184.85第三组260.7669.95212.13214.50柱边及变阶处弯矩计算。柱边出截面弯矩的计算，先按第二组内力计算长边方向短边方向再按第三组内力计算。长边方向短边方向变阶处截面的弯矩计算，先按第二组内力计算按第三组内力计算：3配筋计算。

44、基础底板受力钢筋采用HRB335，=300N/，则基础底板沿长边方向的受力钢筋截面面积为则钢筋选为1310200，.基础短边方向配筋则钢筋选为178200，.基础配筋图见附图-04.2.4.2 B柱B柱的设计方法与A柱完全相同（计算过程从略），具体结果如下：荷载柱基础顶面最不利的三组荷载设计值如下：M1=265.05kNm(逆时针)，N1=1143.71kN，V1=9.96kN；M2=-265.05kNm(逆时针)，N2=1143.71kN，V2=9.96kN；M3=257.67kNm(逆时针)，N3=1189.07kN，V3=9.90kN.由基础梁传至基础顶面的外墙及钢窗自重的设计值为（24

45、0mm厚墙容重取为）确定基础尺寸基础高度取柱插入深度为=900mm，杯底厚度,，基础高度h=1200mm，基础埋深d=1550mm，由杯壁厚度t=325mm.基础底面尺寸地基承载力设计值按下式计算：并由表查得，取土的平均自重，则得.由Nmax的一组荷载，按轴压基础初估计其底面尺寸：，因该基础为偏心受压，故取,底面选为矩形：，则基础底面的；基础及其上填土重.地基承载力验算作用于基础底面的力矩及轴力设计值第一组荷载：.第二组荷载：第三组荷载：.（3） 基础受冲切承载力验算柱基础顶面最不利的三组荷载设计值如下：M1=371.06kNm(逆时针)，N1=1454.29kN，V1=13.94kN；M2=

46、-371.06kNm(逆时针)，N2=1454.29kN，V2=13.94kN；M3=360.73kNm(逆时针)，N3=1517.77kN，V3=13.86kN.先按第一组不利内力计算地基土净反力，第二组第三组基础的杯壁厚度t=325mm，基础顶面官渡t+75=400mm，杯壁高度对变阶处进行冲切承载力验算，取保护层厚度35mm，则基础变阶处截面的有效高度为（4） 基础底板配筋计算1柱边及变阶处极低净反力计算如下表表2120荷载组别第一组232.8486.78180.67197.37 413.51430.21319.62第二组232.8486.78180.67197.37 413.51430

47、.21319.62第三组237.8695.72187.10203.34 424.96441.2333.58 2柱边及变阶处弯矩计算。柱边出截面弯矩的计算，先按第一组内力计算长边方向短边方向再按第三组内力计算。长边方向短边方向变阶处截面的弯矩计算，先按第一组内力计算按第三组内力计算：3配筋计算。基础底板受力钢筋采用HRB335，=300N/，则基础底板沿长边方向的受力钢筋截面面积为则钢筋选为1310200，.基础短边方向配筋则钢筋选为1810200，.3 施工图3.1 结构布置图见附图013.2 柱施工图A（C）柱见附图02，B柱见附图03.3.3 基础施工图A（C）柱见附图04，B柱见附图05

48、.4 参考文献1.中华人民共和国国家标准.建筑结构设计统一标准（GBJ68-84）.北京：中国建筑工业出版社，19842.中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GBJ9-87）.北京：中国建筑工业出版社3.中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010）4.中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2001),北京：中国建筑工业出版社，20015.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50000）6.中华人民共和国行业标准.五粘结预应力混凝土结构技术规程.北京：中国计划出版社，19937.中华人民共和国行业标准.钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程8. 彭少民.混凝土结构（第二版）.武汉理工大学出版社，20049. 周俐俐，陈小川.土木工程专业 钢筋混凝土及砌体结构课程设计指南.中国水利水电出版社，200610.徐占发.土建专业实训指导与示例.中国建材工业出版社，2006.11.王祖华，张雁.混凝土与砌体结构（第二版）.华南理工大学出版社，200712.胡俊.混凝土工程常用数据速查手册.机械工业出版社，2007