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1、 钢筋混凝土单层厂房排架结构设计钢筋混凝土单层厂房排架结构设计 说明书说明书由于本学期开设了混凝土结构设计课程，在教学大纲的要求下我们需要开展课程设计工作。进一步加强对本设计是钢筋混凝土结构学课程学习的最后一个实践环节，是对课程作业的综合补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。此次课程设计目的是为了加强我对钢筋混凝土结构设计知识的进一步了解，学习钢筋混凝土结构设计的主要过程,提高钢筋混凝土结构的计算，设计与构造处理，绘制结构施工图的能力。培养正确熟练运用结构设计规、手册、各种标准图集与参考书的能力。通过实际工程训练，初步建立结构设计，施工全面协调统一的思想。我的设计任务是根据已有的资料对
2、某厂房进展排架结构设计。 1 / 47目目 录录1 1 设计任务设计任务.1.11.1 设计题目 21.2 设计容 21.3 设计要求 21.4 设计资料 22 2 结构选型结构选型 2 23 3 荷载计算荷载计算 5 53.1 恒载 53.2 屋面活荷载 63.3 风荷载 63.4 吊车荷载 74 4 排架力分析排架力分析 8 84.1 恒荷载作用下排架力分析 94.2 屋面活荷载作用下排架力分析 114.3 风荷载作用下排架力分析 154.4 吊车荷载作用下排架力分析 165 5 力组合力组合 23236 6 柱截面设计柱截面设计AA 柱柱2 25 56.1 上柱配筋计算 256.2 下柱
3、配筋计算 276.3 柱裂缝宽度验算 296.4 牛腿设计 306.5 牛腿吊装验算 317 7 根底设计根底设计 33337.1 作用于根底顶面上的荷载计算 347.2 根底尺寸与埋置深度 357.3 根底高度验算 367.4 根底底板配筋验算 38致致. .41.41参考文献参考文献. . .42.421 1 设计设计任务任务1.11.1 设计题目设计题目单层工业厂房排架结构设计1.21.2 设计容设计容1、确定剖面尺寸和结构布置，包括支撑、圈梁、连系梁、根底梁等。2、构件选型。3、排架力计算：确定计算简图，荷载计算；各种荷载下的力计算；绘制力图。4、力组合。5、设计某柱与柱下单独根底。6
4、、绘制结构施工图一 A1，容包括： 厂房平面结构布置图：要求从牛腿顶面处剖开。 排架柱的配筋图和模板图。 柱下独立根底的配筋图和模板图。 3 / 47 结构说明。1.31.3 设计要求设计要求1、计算书书写工整，插图应按一定比例绘制，图文并茂，纸规格为 A4；2、图纸应符合房屋建筑制图统一标准GB/T 500012001 和建筑结构制图标准GB/T 501052001 的要求。1.41.4 设计资料设计资料某金工车间为单跨厂房，跨度为 22m，柱距为 9m，车间总长度 81m。每跨设有 300/50KN 吊车 2 台，吊车工作级别为 A6 级，轨顶标高 9.6m。采用 SBS 放水卷材 0.4
5、5KN/,240mm 厚双面清水维护砖墙，钢窗宽度 4.8m，室外高差为 150mm，素混凝土地面，厂房剖面如图 1 所示。厂房所在地点的根本风压为 0.45KN/，地面粗糙度为 B 类；根本雪压为 0.45KN/，修正后的地基承载力特征值为 180KN/。活荷载和吊车荷载组合值系数均取；风荷载组合值系7 . 0c数取 0.6。吊车荷载准永久值系数，活荷载和风荷载准用值系数均为。环境类6 . 0q0q别为一类。要求进展排架结构设计不考虑抗震设防 。1、跨度见表 1.1，柱距为 6m，厂房纵向长度为 66.48m。2、每跨设有二台双钩桥式起重机 ，额定起重量、轨顶标高见表4A1.1。表表 1.1
6、1.1 分组情况表分组情况表3、屋面构造为：防水层六层作法，二毡三油铺绿豆砂找平层20mm 厚水泥砂浆预应力混凝土大型屋面板梁 号跨度m吊车起重量kN轨顶标高mL130300/50L230200/509.6 2 2 结构构件选型与柱截面尺寸确定结构构件选型与柱截面尺寸确定采用 240mm 厚粘土墙双面粉刷 。在牛腿顶面标高处设一道连系梁，支承在边柱外侧的牛腿上，用以承受上部墙重，吊车梁以上设高侧窗，洞口尺寸为 3.62.1m4.8 ，吊车梁以下设低侧窗，洞口尺寸为宽 3.6m，高4.8m，圈梁设在柱顶处。2.12.1 材料材料排架柱：混凝土：C30钢筋：纵向受力钢筋 HRB400 级，箍筋 H
7、PB235 级柱下单独根底：混凝土 C15 或 C20钢筋：HPB235 级相关资料见表 1.2：表表 1.21.2 主要构件选型主要构件选型尺寸吊车工作级别 A4起重量Q/kN跨度Lk/m宽度B/mm轮距K/mm轨顶以上高度H/mm轨道中心至端部距离Bl/mm最大轮压Fp,max/kN最小轮压Fp,min/kN起重机起重量G/kN小车总质量g/kN300/502166505250260030032088515117200/50216400525023002602406541075 5 / 472.22.2 设计剖面尺寸设计剖面尺寸22 结构选型该厂房跨度在 1536 之间，且柱顶标高大于 8
8、m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架与预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁与根底梁。厂房的各主要构件选型见表 2.1表表 2.32.3 主要承重构件选型表主要承重构件选型表构件名称标 准 图 集重力荷载标准值屋面板G410一1.5m6m 预应力混凝土屋面板1.40kN/m2包括灌缝重天沟板G410三1.5m6m 预应力混凝土屋面板卷材防水天沟板1.91kN/m2屋 架G415三预应力混凝土折线形屋架跨度 30m139.5 kN/榀0.05 kN/m2屋盖钢支撑 吊车梁G323二钢筋混凝土吊车梁吊车工作级别为 A439.5kN/根轨道连接G325
9、二吊车轨道联结详图0.80kN/m根底梁G320钢筋混凝土根底梁16.7kN/根l和上柱的高度 Hu分别为：H=11.4m+3.0m+0.5m=15.2mHl=10.2m+0.5m=10.7mHu =15.2m-10.7m=4.5m表表 2.42.4 柱截面尺寸与相应的参数柱截面尺寸与相应的参数计算参数柱号截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重/kN/m上柱矩 5005002.510552.081086.25A下柱I 50010001002002.7105348.921086.75上柱矩 5006003105901087.5B下柱I 50012001002002.91055571087.
10、25上柱矩 500400210526.671085C下柱I 50010001002002.7105348.921086.75此题仅取一榀排架进展计算，计算单元和计算简图如图 2 所示。屋架重力荷载为，那么作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：80KN 榀 7 / 47KNKNmmmKNG85.6732/106226/85. 32 . 121）（2吊车梁与轨道重力荷载设计值：KNmmKNG16.53)68 . 05 .39(2 . 13 (3) 柱自重重力荷载设计值：A，B 柱：)(48.1239 .10/44. 92 . 11 .359 . 3/5 . 72 . 15544下柱（上柱）KNmm
11、KNGGKNmmKNGGBABA各项恒载作用位置如图 3 所示：3.3.荷载计算荷载计算3.13.1 屋盖恒载：屋盖恒载：SBS 防水卷材20.45KN m20mm 厚水泥砂浆找平层 32200.020.40KN mmKN m100mm 厚水泥蛭石保温层 3250.10.5KN mmKN m一毡两油隔气层 20.05KN m20mm 厚水泥砂浆找平层 220 0.02=0.40k/ mN预应力混凝土屋面板包括灌缝 2/2mKN 屋盖钢支撑 20.05KN m2/85. 3mKN屋架重力荷载为 139.5kN/榀，那么作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：G1=1.23.15 kN/m26m3
12、0m/2+139.5kN/2=354.66kN(1)吊车梁与轨道重力荷载设计值G3=1.239.5kN+0.8 kN/m6m=53.16kN(2)柱自重重力荷载设计值A 柱上柱 G4A=1.26.25kN/m3.9m=29.25kN下柱 G5A=1.26.75kN/m9.9m=80.19NB 柱上柱 G4B=1.27.5kN/m4.5m=40.5kN下柱 G5B=1.27.25kN/m10.7m=93.09kNC 柱上柱 G4C=1.25kN/m3.9m=35.1kN下柱 G5C=1.26.75kN/m9.9m=92.07kN3.23.2 屋面活荷载屋面活荷载屋面活荷载的标准值是 0.5KN/
13、m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值：Q1=1.40.5 kN/m26m21=44.1kNQ1的作用位置与 G1作用位置一样。3.33.3 风荷载风荷载风荷载标准值按 k=zsz0计算，其中 0=0.4kN/m2, z=1.0，z根据厂房各局部标高与 B 类地面粗糙度由附表 5.1 确定如下：柱顶标高 14.70m z=1.092檐口标高 16.50m z=1.153屋顶标高 18.00m z=1.84 9 / 47 s如图 3.2 所示，由式 k=zsz0可得排架的风荷载的标准值：k1=zs1z0=1.00.81.0920.4=0.393kN/m2k2=zs2z0=1.00.41.0920.4
14、=0.197kN/m2图 3.2 风荷载体型系数和排架计算简图那么作用于排架计算简图上的风荷载设计值为： q1=1.40.3936=3.30kN/m q2=1.40.1976=1.565kN/m FW=Q(s1+s2)zh1+(s3+s4)zh2 z0B =1.4(0.8+0.4)1.1531.8m+(-0.6+0.5)1.2061.5m1.00.4 kN/m26.0m=11.05KN3.43.4 吊车荷载吊车荷载由表 1.2 可查得 300/50 吊车的参数为：B=6.65m，K=5.25m，g=117kN，Q=300kN，Fp,max=320kN，Fp,min=88kN；200/50 吊车
15、的参数为：B=6.4m，K=5.25m，g=75kN，Q=200kN，Fp,max=240kN，Fp,min=65kN。根据 B与 K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值，如图 3.3 所示。 (1) 吊车的竖向荷载AB 跨Dmax=QFp,maxyi=1.4320kN(0.767+1+0.125)=842.45kNDmin=QFp,minyi=1.488kN1.892=203.35kNBC 跨Dmax=QFp,maxyi=1.4240kN(0.808+1+0.125)=649.49kNDmin=QFp,minyi=1.465kN1.933=175.9kN(2) 吊车的横向荷
16、载AB 跨作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力计算由于软钩吊车起重量在160500kN 时，=0.10：T=1/4Q+g=1/40.1(300kN+117kN)=10.425kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为TmaxQTyi=1.410.425kN1.892=27.61kNBC 跨作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力计算由于软钩吊车起重量在160500kN 时，=0.10：T=1/4Q+g=1/40.1(200kN+75kN)=6.875kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为TmaxQTyi=1.46.875kN1.933=18.61kN4 4 排架力分析排架力分析4.14
17、.1 柱剪力分配系数柱剪力分配系数柱别/ulunIIHH30303/ 11/1/lCnHC EI1/1/iii 11 / 47A 柱0.2820310A2.9860.856 10CHEA0.243B 柱0.1620.296n0310B2.6450.475 10CHEB0.438C 柱0.0760.296n0310C2.2810.654 10CHEC0.319恒载作用下排架的计算简图如图 6a 所示,图中的重力荷载与力矩 M 是根据图 3 确定的，G即121343151121403 3673.44;53.1635.188.26123.48673.440.15101.016.673.4435.10
18、.453.160.3267.47.AAAGGKN GGGKNGGKNMG eKNmKN mMGGeG eKNKNmKNmKN m； 由于图 6a 所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构五侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座反力可根据表 2 所列的相应公式计算，对于 A,B 柱， ，那么：iR0.108,0.264n212233121311132.0521211311.2111211101.0162.052267.47.1.21114.835.8935.89ABnCnCnMMKNKN mRCCHHmKNRKN 求得后，可用平衡条件求出柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力iR荷载之
19、和，恒载作用下排架的弯矩图和轴力图分别见图 6b，c。图 6d 为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定。 b)图图 2 2 计算单元和计算简图计算单元和计算简图4.14.1 恒荷载作用下排架力分析恒荷载作用下排架力分析恒载作用下排架的计算简图如图 4.1 所示，途中的重力荷载与力矩 M 是根据G图 3.1 确定的，即13412AG423.9kN ; GG53.16kN33.75kN86.91kNGG345A1G86.67kN ; 2G2 423.9kN847.8kNGG5B3465BG93.09kN ; 2GG2 53.16kN40.5kN146.82kNGG374CGG53.16kN27kN
20、80.16kNG ；150015015010022uhemm01h1000150100 15025022eemm；3h100075075025022emm111Me423.9kN 0.1m42.39kN mG24A0313M( G)e G e423.9kN+33.75kN0.25m-53.16kN 0.25m101.12kN mG（；14001501505022uhemm01h100015050 15030022eemm130Me423.9kN 0.05m21.2kN mG 144C033M( G)e G e423.9kN+27kN0.3m53.16kN 0.25m121.98kN mG （该
21、厂房为双跨等高排架，偏心力矩作用下，各柱的弯距和剪力可用剪力分配法计算。对于 A 柱，那么0.1490.296n， 13 / 4722133312131113311.9601.1921122111142.391.960 101.121.19213.40()15.2AnCCnnMMkN mkN mRCCHHm，对于 C 柱，那么0.0760.296n，22133334C131113312.3551.0401122111121.202.355 121.981.04011.63()15.2nCCnnMMkN mkN mRCCHHm ，图 4.1 恒载作用下排架力图 4.24.2 屋面活荷载作用下排架
22、力分析屋面活荷载作用下排架力分析(1)AB 跨作用屋面活荷载排架计算简体如图 4.2 所示。其中 Q1=63kN，那么在柱顶与变阶处引起的力矩为：111630.16.3AMQekNmkN m10630.2515.752AMQekNmkN m112630.159.45BMQekNmkN m对于 A 柱，131.9601.192CC，12136.31.960 15.751.1922.05()15.2AAAMMkN mkN mRCCHHm对于 B 柱，0.1620.296n，21311131.9221211nCn19.451.9221.19()15.21BBMkN mRCHm那么排架柱顶不动铰支座总
23、反力为： 2.051.193.24ABR=RR =kNkN=kN将 R 反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用与 AB 跨时的柱顶剪力，即 17.760.5 ( 38.775)1.62758.880.5 38.77510.5075AAABBBVRRKNKNKNVRRKNKNKN Vc=排架各柱的弯矩图、轴力图与柱底剪力如图 4.2 所示。 15 / 47图 4.2 AB 跨作用屋面活荷载时排架力图(2)BC 跨作用屋面活荷载排架计算简体如图 4.3 所示。其中 Q1=63kN，那么在柱顶与变阶处引起的力矩为：111630.053.2CMQekNmk
24、N m01630.318.92CMQekNmkN m11630.159.45B2MQekNmkN m对于 C 柱， 13=2.3551.040CC ，1C2CC133.22.355 18.91.0401.79()15.2MMkN mkN mRCCHHm对于 B 柱，0.1620.296n， 21311131.9221211nCn19.451.9221.19()15.21BBMkN mRCHm那么排架柱顶不动铰支座总反力为： 1.791.192.98CBR=RR =kNkN=kN将 R 反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用与 AB 跨时的柱顶剪力，
25、即0.243 2.980.72()AAV =RkNkN m 1.190.438 2.980.12()CCCVRRkNkN=-kN m1.790.319 2.980.84()BBBVRRkNkN=kN m排架各柱的弯矩图、轴力图与柱底剪力如图 4.3 所示: 17 / 47图 4.3 BC 跨作用屋面活荷载时排架力图4.34.3 风荷载作用下排架力分析风荷载作用下排架力分析1左吹风时对于 A 柱，得 0.1490.296n，4113131(1)0.341181(1)nCnll+-=+-1113.04/15.20.34115.76()ARq HCkN mmN 对于 C 柱，得0.0760.296n
26、，4113131(1)0.325181(1)nCnll+-=+-取上柱柱底控制截面与下柱柱底截面为弯矩控制截面，有排架力图如图 4.4 所示。0.243 2.980.72()AAV =RkNkN m 图 4.4 左吹风时排架力图 2右吹风时对于 A 柱， max3min31631.490.3489.447.326.2980.397.89.ABMDeKNmKN mMDeKNmKN m各柱顶剪力分别为：0.243 2.980.72()AAV =RkNkN m 1.190.438 2.980.12()CCCVRRkNkN=-kN m1.790.319 2.980.84()BBBVRRkNkN=kN
27、m取上柱柱底控制截面与下柱柱底截面为弯矩控制截面，有排架力图如图 4.5 所示。图 4.5 右吹风时排架力图4.44.4 吊车荷载作用下排架力分析吊车荷载作用下排架力分析1Dmax作用于 A 柱计算简图如图 4.6 所示。其中吊车竖向荷载 Dmax，Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为：max3847.620.25211.9AMDekNmkN m= 19 / 47min233.10.75174.83BMDekNmkN m=对于 A 柱，那么31.192C =3211.91.19216.62()15.2mAAMkN mRCkNH= -= -= -对于 B 柱，0.1620.296n，233311.2
28、071211Cn3174.831.20713.88()15.2BBMkN mRCkNHm=16.6213.882.74()ABRRRkN=+= -+= -排架各柱顶剪力分别为：0.243 2.980.72()AAV =RkNkN m 1.190.438 2.980.12()CCCVRRkNkN=-kN m1.790.319 2.980.84()BBBVRRkNkN=kN m排架各柱的弯矩图、轴力图与底面剪力图如图 4.6 所示。 图 4.6 Dmax作用在 A 柱时排架力图2Dmax作用于 B 柱左计算简图如图 4.7 所示。MA，MB计算如下：Amin 3233.10.2558.28MDek
29、NmkN m=Bmax847.620.75635.72MDekNmkN m=柱顶不动铰支座反力 RA、RB与总反力 R 分别为358.281.1924.57()15.2mAAMkN mRCkNH= -= -= -3635.721.20750.48()15.2BBMkN mRCkNHm=4.5750.4845.91()ABRRRkN=+= -+=排架各柱顶剪力分别为：0.243 2.980.72()AAV =RkNkN m 21 / 471.190.438 2.980.12()CCCVRRkNkN=-kN m1.790.319 2.980.84()BBBVRRkNkN=kN m排架各柱的弯矩图、
30、轴力图与底面剪力图如图 4.7图 4.7 Dmax作用在 B 柱左时排架力图3Dmax作用于 B 柱右计算简图如图 4.8 所示。MB，MC计算如下：Bmax649.490.75487.12MDekNmkN m=Cmin 3175.90.2543.98MDekNmkN m=柱顶不动铰支座反力 RB、RC与总反力 R 分别为BB3487.121.20738.68()15.2mMkN mRCkNH= -= -= -CC343.981.043.01()15.2MkN mRCkNHm=BC38.683.0135.67()RRRkN=+= -+= - 排架各柱顶剪力分别为：0.243 2.980.72(
31、)AAV =RkNkN m 1.190.438 2.980.12()CCCVRRkNkN=-kN m1.790.319 2.980.84()BBBVRRkNkN=kN m排架各柱的弯矩图、轴力图与底面剪力图如图 4.8 所示。图 4.8Dmax作用在 B 柱右时排架的力4Dmax作用于 C 柱计算简图如图 4.9 所示。MB，MC计算如下：Bmin175.90.75131.93MDekNmkN m=Cmax 3649.490.25162.37MDekNmkN m=柱顶不动铰支座反力 RB、RC与总反力 R 分别为 23 / 47BB3131.931.20710.48()15.2mMkN mRC
32、kNH= -= -= -CC3162.371.0411.11()15.2MkN mRCkNHm=BC10.4811.110.63()RRRkN=+= -+=排架各柱顶剪力分别为：0.243 2.980.72()AAV =RkNkN m 1.190.438 2.980.12()CCCVRRkNkN=-kN m1.790.319 2.980.84()BBBVRRkNkN=kN m排架各柱的弯矩图、轴力图与底面剪力图如图 4.9 所示。图 4.9 Dmax作用在 C 柱时排架的力5Tmax作用于 AB 跨柱当 AB 跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图 4.10 所示。对于 A 柱，得 a=(4.
33、5-1.2)/4.5=0.733，那么0.1490.296n， C5=0.570)11(1 2)32()1)(2(32323nanaaaRA=TmaxC5=27.61kN0.57=15.74kN()同理，对于 B 柱，a=0.733，C5=0.611，那么0.1620.296n，RB=TmaxC5=27.61kN0.611=16.87kN()排架柱顶总反力 R 为：R= RA+ RB= 15.74kN16.87kN32.61kN各柱顶剪力为：VA= RAAR=15.74kN0.24332.61kN=7.82kN()VB= RBBR=16.87kN0.43832.61kN =2.59kN()VC
34、=C R =0.31932.61=10.40kN() 排架各柱的弯矩图与柱底剪力图如图 4.10 所示。当 Tmax方向相反时，弯矩图和剪力图只改变符号，方向不变。图 4.10 Tmax作用在 AB 跨时排架力图6Tmax作用于 BC 跨柱当 BC 跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图 4.11 所示。对于 B 柱，a=0.733，C5=0.611，那么0.1620.296n，RB=TmaxC5=18.61kN0.611=11.37kN() 25 / 47同理，对于 C 柱，a=0.733，C5=0.540，那么0.0760.296n，RC=TmaxC5=18.61kN0.54=10.05k
35、N()排架柱顶总反力 R 为：R= RB+ RC= 11.37kN10.05kN21.42kN()各柱顶剪力为：VA= AR=0.24321.42kN=5.20kN ()VB= RBBR=11.37kN0.43821.42kN =1.99kN()VC= RCCR =10.05kN0.31921.42kN=3.22kN()排架各柱的弯矩图与柱底剪力图如图 4.11 所示。图 4.11 Tmax作用 BC 跨时排架力图5 5 力组合力组合以 A 柱力组合为例，力组合按计算。除与相应11111.21.20.91.35GKQQ KnGKQiQiKinGKQiciQiKiSSSSSSSSS maxN的
36、M 和 N 一项外，其他三项均按式计算求得最不利力值；1111.21.20.9GKQQ KnGKQiQiKiSSSSSS 对于与相应的 M 和 N 一项外，-和-截面均按求得maxN1.21.4GKQKSS最不利力值，二 I-I 截面按求得最不利力。1.35GKQKSS对柱进展裂缝验算时，力采用保准值，且只对的柱进展验算，结00/0.55eh 果如表 5.1、表 5.2 所示。 27 / 47表表 5.15.1 A A 柱力设计值汇总表柱力设计值汇总表屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载荷载类别恒载作用在AB 跨作用在BC 跨Dmax作用在 A 柱Dmax作用在 B 柱左Dmax作用在 B
37、柱右Dmax作用在 C 柱Tmax作用在 AB 跨Tmax作用在 BC 跨左风右风序号M12.130.521.2971.7877.0939.020.682.6623.46.03-13.64N383.3144.1000000000M-67.85-10.291.29140.1212.5137.180.682.6623.46.03-13.64N437.6444.10842.45203.350000000M8.09-1.6430.5530.55188.82118.92.782.28206.6975.8221.84-172.61N517.6644.10842.45203.350000000 V7.691
38、.840.3316.216.117.580.11318.815.1138.03-22.71注：M单位为 kNm ，N单位为 kN ，V单位为 kN表表 5.25.2 A A 柱力组合表柱力组合表截面Mmax与相应 N，VMmax与相应 N，VNmax与相应 M，VNmin与相应 M，VMK，NK备注M69.67-65.4846.5276.1458.22N0.9+0.9514.350.90.80.9432.110.9+0.9 558.960.9+0.9()467.21381.42Nmax一项，取1.35SGK0.71.4SQKM72.40-138.4840.97-116.9N0.90.8()0.
39、91121.100.90.8()0.9658.310.91273.670.90.9510.81M0.9556.190.9-0.981.140.9442.95 29 / 47450.54N1207.77822.011360.34587.77V58.63-33.80-1.1950.01MK403.66-315.4364.34311.57NK933.82658.28987.80482.66VK0.8()0.943.42+0.80.9-22.600.550.941.68注：M单位为 kNm ，N单位为 kN ，V单位为 kN 6 6 柱截面设计柱截面设计AA 柱柱混凝土强度等级为 C30，fc=14.
40、3N/mm2，ftk=2.01N/mm2。采用 HRB400 级钢筋，fy= fy=360 N/mm2，b=0.518。上、下柱均采用对称配筋。6.16.1 上柱配筋计算上柱配筋计算查表 5.2 可见，上截面柱共有 4 组力。取=500mm-40mm=460mm。经判别 30h组大偏心受压，只有一组为小偏心受压，48.98,558.98MkN m NkN 且，故按此组2100.518 1 14.3/5004601703.7bcNa f hN mmmmmmkN 力计算时为构造配筋。对三组大偏心受压力，选取弯矩较大且轴力较小一组，即取76.14,457.65MkN m NkN 查表得有吊车厂房排架
41、方向上柱的计算长度=24.5m=9.0m。附加偏心距取0lae20mm。 。600376.14 10167,16720187457.65 10iaMN mmemm eeemmmmmmNN由，故应考虑偏心距增大系数，0/9000/500185lhmmmm210.50.5 14.3/5005003.191.0457650cf AN mmmmmmNN取。11.00290001.150.011.150.010.970500lh2201201190001()1()1.0 0.970187500140014004601.552ilmmemmhmmmmh 31 / 4721004576500.1391.0
42、14.3/5004602800.174460csNNf bhN mmmmmmammhmm取进展计算。,2sxa/ 21.552 187500/ 24080.2iseehammmmmm22045765080.2242.75()360/(46040)ssysNeNmmAAmmfhaN mmmmmm选 420 ，2615sAmm那么=615/500mm500mm=0.250.2%，满足要求。/()SAbh2mm查表得垂直于排架方向柱的计算长度=1.254.5m=5.625m,0l那么=5625mm/500mm=11.25,=0.98。0/lbmax0.9 ()0.9 0.9814.3 500 500
43、360 615 23348.42ucysNf Af AkNN满足弯矩作用平面外的承载力要求。6.26.2 下柱配筋计算下柱配筋计算取 h0=1000-40=960mm，与上柱分析方法相似，在表 5.2 的 8 组力中选择两组最不利力：556.191207.77MkN mNkN442.95597.48MkN mNkN1按计算556.19,1207.77MkN m NkN下柱计算长度去=1.0=1.010.7=10.7m,0llH附加偏心距=1000mm/30=33.3mm(大于 20mm)。b=100mm, ae=400mm,=150mm。fbfh 6003556.19 10460.5,460.
44、533.3493.81207.77 10iaMN mmemm eeemmmmmmNN由，故应考虑偏心距增大系数。且取1505/10700/100010.7lhmmmm。21.02510.50.5 14.3/2.7 101.5981.01207770cf AN mmNN取。11.022012011107001()1()1.0 1.01.159493.8100014001400960ilmmemmhmmmmh 01.159 493.8572.30.30.3 960288iemmmmhmmmm故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘，那么211207.77168.92001.0 14.3/500fcfN
45、kNxmmhmmf bN mmmm，且00.158 960497.3bxhmm22 4080sxamm中和轴位于翼缘。/ 2572.31000/ 2401032.3iseehammmmmm100222()2()168.912077701023.31.0 14.3/500168.9(960)2360/(96040)539.1cssysxNef bx hAAfhaNmmN mmmmmmmmN mmmmmmmm2按计算442.95,597.48MkN m NkN6003442.95 10741.4,741.433.3774.7.3597.48 10iaMN memm eeemmmmmmNN 33 /
46、 47由，故应考虑偏心距增大系数。且取1505/10700/100010.7lhmmmm。21.02510.50.5 14.3/2.7 102.011.0597480cf AN mmNN取。11.022012011107001()1()1.0 1.01.101774.7100014001400960ilmmemmhmmmmh 01.101 774.7853.20.30.3 960288iemmmmhmmmm故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘，那么2159748083.62001.0 14.3/500fcfNkNxmmhmmf bN mmmm，且00.158 960497.3bxhmm22 4
47、080sxamm中和轴位于翼缘。/ 2853.21000/ 2401234.7iseehammmmmm100222()2()83.65974801234.71.0 14.3/50083.6(960)2360/(96040)570.24cssysxNef bx hAAfhaNmmN mmmmmmmmN mmmmmmmm综合上述计算结果，下柱选用 420,21256sAmm那么=1256/500mm1000mm=0.250.2%，满足要求。/()SAbh2mm查表得垂直于排架方向柱的计算长度=0.810.7m=8.56m,0l那么=8560/500mm=17,=0.84。0/lb 25222max
48、0.9 ()0.9 0.84 (14.3/2.7 10360/12562)2458.75ucysNf Af AN mmmmN mmmmKNN满足弯矩作用平面外的承载力要求。6.3 柱裂缝宽度验算规规定，对 e0/h00.55 的柱应进展裂缝宽度验算。在 A 柱只有下柱出现e0/h00.55 的力，故应进展裂缝宽度验算。验算过程见表 6.1，其中上柱As615mm2，下柱 As1256mm2；Es2.0105kN/mm2；构件受力特征系数cr2.1；混凝土保护层厚度 c 取 25mm。表表 6.16.1 柱的裂缝宽度验算表柱的裂缝宽度验算表柱截面下柱/kkN mM322.78力标准值/kkNN4
49、97.9/mm0/kkNMe6480.55ho0.5()steffAbhbbh0.0096 Fvk2.01 500 5650.50所以所选的尺寸满足要求。(3)牛腿配筋计算纵向受拉钢筋总截面面积 As：由于 a =0；因而该牛腿可按构造要求配筋，根据构造要求，Asminbh=0.002500mm600mm=600 mm2; 根据规定，纵向受拉钢筋 As的最小配筋率为 0.002bh；实际选用414As=616mm2水平箍筋选用 100 的双肢筋。根据构造要求，牛腿水平箍筋 100：2h0 /3=2565/3=377mm2h0 围有 4 根箍筋，其水平截面面积为1 根 钢筋的计算截面面积 50.
50、3 mm24250.3=402.4 mm2 As/2=616/2=308mm2 ，满足构造要求。6.5 牛腿吊装验算采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土到达设计强度后起吊。规可知当 hc(柱截面场边尺寸，800mm2hc1000 mm2)插入杯口深度为 h1=0.9hc且800mm,h1=0.91000mm=900mm,取 h1 =900mm那么柱吊装时的总长度为 4.5+10.7+0.9=16.1m.。柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载应考虑动力系数即柱吊装阶段的荷载为柱的自重重力荷载考虑动力系数 ，即 q1Gq1k1.51.356.25kN/m12.67kN/mq2Gq2k1.51.35(
