1、单层工业厂房设计书排架柱及柱下基础设计指导老师：任青姓名：曹刘坤学号：2013/7/22上海理工大学，环境与建筑学院，土木工程系，2010 级短学期混凝土课程设计任务书1单层工业厂房设计书一、设计对象：某工厂混凝土结构车间厂房，跨度等高厂房，跨度为 24m，柱距 6m。设有一台 30/5t 中级工作制吊车，一台 20/5t 中级工作制吊车。轨定标高为+9.00m，柱顶标高+11.1m，上柱高度为 4.2m，下柱高度为 8.5m。基础为单柱杯口基础。结构设计资料。1、自然条件：10m 高度处基本风压为 0.35KN/m2，B 类地面粗糙度，基本雪压为 0.3KN/M2、地址条件：地基标准承载力为
2、 300KN/m，历年最高水位为-2.4m3、地震烈度：该工程位于非地震区。二、建筑资料屋架在上柱顶端的偏心距为 0.05m；屋面：采用卷材保温屋面做法，卷材保温 0.35KN/m2；20mm 水泥砂浆找平层 20*0.02=0.4 KN/m2支撑及连接构件自重 0.05KN/m2；屋面板（大型预应力）为 1.3Kn/m2；每榀钢屋架自重为 109kN；维护墙：采用 240mm 后双面清水墙（R=19KN/m 3） ；吊车梁每根自重 39KN；吊车梁轨道和零件自重 0.8KN/M，吊车跨度 22.5m；灌缝为 0.1KN/m2，天沟板（无积水）为 11KN/块， （有积水）17.4KN/块。门
3、窗：钢门窗按 0.45KN/m2 计算；地面：采用混凝土地面，室内外高差 150mm5、材料排架柱：混凝土 C25；钢筋主筋 HRB335 级，其他钢筋 HRB235基础：混凝土 C15；钢筋 HRB235垫层：混凝土 C7.5，厚度 10048024060660Q=30/5t25 5480135.+9+0.134614.50-0.15单 层 厂 房 立 面 图 150247801504hftbf6240计 算 单 元三、设计内容内容-0.251-0.75.80913.460512.031、荷载计算（1 ）屋盖恒荷载 近似取屋架恒荷载标准值为 1.3KN/m2，由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计
4、值1=(1.4+0.05+0.4+0.35)1.2126+54.51.2+111.2=268.68偏心距 e=500/2-200=50mm(2)屋面活载 荷载规范中规定屋面均布活载为 0.5KN/m2，比屋面雪荷载标准值0.3KN/m2 打，故由屋盖传递给排架柱的集中活荷载设计值为： 6=1.40.5126=50.4（3 ）柱和吊车梁等恒荷载 上柱自重标准值为 25*0.2=5KN/m，故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值 :偏心距 e=(800-500)/2=150mm 下部柱自重为2=1.254.2=25.225*0.1775=4.4375KN/m作用在基础顶恒荷载设计值 F3=1.2
5、*4.4375*8.5=45.26KN，偏心距 e=0轨道连接自重标准值 0.8KN/m，吊车梁自重 39KN/根作用在牛腿顶部恒荷载:F 4=1.2*(39+6*0.8)=52.56KN，偏心距 e=(24-22.5-0.8)/2=350mm(3)吊车荷载 查表可得单位（KN ） Pmax Pmin G2,k G3,k30/5t 290 70 117 30020/5t 215 45 75 200两台吊车，A5 中级工作制，=0.9则 =1.40.9215(0.791+0.058)+290(1+0.2)=668.47KN1=1.40.945(0.791+0.058)+70(1+0.2)=153
6、.97=1.40.945(0.258+0.991)+700.8=141.382=1.40.9215(0.258+0.991)+2900.8=630.68吊车水平横向荷载 TMAX4012548060601198,793,50,2 48012540606079,2352,1Dmax反 力 影 响 线 Dmin反 力 影 响 线G2,k +G3,k)=1/4*0.1*(75+200)=6.875KN1=14(Tk2=1/4（G 2,k +G3,k）=1/4*0.1*（117+300）=10.425KNTmax=1.4*0.9*6.875*(0.791+0.058)+10.425*1.2=23.11
7、KN(4)风荷载1）作用在柱顶出的集中风荷载设计值 W这是风荷载的高度变化系数 z 檐口里室外地坪的高度 13.46+0.15=13.61m，查表可得 B 类，离地面高度 10m 处的高度变化系数为 1.00，离地面 15m 处高度处 z=1.14，用线性差值法可求得： z=1.00+(13.61-10)/(15-10)*(1.14-1.00)=1.10由钢屋架图可知，h 1=13.46-12.00=1.46m,h2=14.50-13.46=1.04mWk=(0.8+0.5)h1+(0.5-0.6)h1； zw0B=(1.3*1.46+0.1*1.04)*1.10*0.35*6=4.62KN/
8、M风压设计值 W= QWK=1.4*4.85=6.79KN/M2)沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值 q1q2这是风压高度变化系数 z 按柱顶离室外地坪的高度 12.00+0.15=12.15m 计算 z=1.00+(12.15-10)/(15-10)*(1.14-1.00)=1.06q1= Q S ZW0B=1.4*0.8*1.06*0.35*6=2.49KN/Mq2= Q S ZW0B=1.4*0.5*1.06*0.35*6=1.56KN/m2、内力分析内力分析时所取的荷载都是设计值，所以得到的内力值都是内力的设计值1、屋盖作用下内力分析（1 ）屋盖集中恒荷载 F1 作用下的内力分析柱顶不
9、动支点反力 R=M1C1/H M1=F1e0=268.68*0.05=13.43kNm上柱：I u=400*5003/12=4.17*109mm4 下柱：l l=400*8003/12-2*150*5003/12+4*(150*253/6+150*25/2*233.32)=1.435*1010mm4按 n=Iu/Il=0.291，=H U/H=4.2/（4.2+8.5）=0.33查表得 C1=1.75，根据公式计算 =1.745 相差不大，取 1.751=1.512(11)1+3(11)则 R=C1M1/H=1.75*13.43/12.7=1.85KN（右）（2 ）屋盖集中活荷载 F6 作用下
10、的内力分析M6=F6e0=50.4*0.05=2.52KNm；R=C 1M1/H=50.4*0.05*1.75/12.7=0.43KN（右）42085.KN-.+16.8KN15M图 图 V图5在 F1、F 6 分别作用下的排架柱弯矩图、轴向力图和驻地监理图，分别见下（a）(b)，图中标注出的内力值是指控制截面-、-、- 截面的内类设计值。弯矩以使排架柱外侧受拉的为正，反之为负。 85042M图 N图 V图=.KN3-91043+.72、柱自重、吊车梁及轨道连接等自重作用下的内力分析。M2=F2e-F3e=52.26*0.35-25.2*0.15=14.62kNm下柱顶上的轴力 N=25.2+
11、52.56=77.76kN 作用在基础顶上的轴力 N=77.67+45.26=123.02kN3、吊车荷载作用下的内力分析（1 ） DMAX 作用在 A 柱时，A 柱的内力分析，MMAX=DMAX*e=668.47*0.35=233.96kNm M1=D1*e=153.97*0.35=53.89kNm这里偏心距 e 是指吊车轨道中心线至下部柱截面型心的水平距离。A 柱顶的不动指点反力，查表可得 1.23，按计算 =1.5*(1-0.332)3=1.5 121+3(11)/(1+0.333*(0.29(-1)-1)=1.23A 柱顶不动支点反力 RA=MMAXC3/H=233.96*1.23/1
12、2.7=22.67kN（左）B 柱顶不动支点反力 RB=M1C3/H=53.89*1.23/12.7=-5.22kN（右）A 柱顶水平剪力 VA=RA+(-RA-RB)/2=22.67+（-22.67+5.22）/2=13.95kN （左）B 柱顶水平剪力 VB=RB+(-RA-RB)/2=-13.95（右）4.6kNm76k.0N图 图内力图如图所示（2 ） DMIN 作用在 A 柱时的内力分析Mmin=DMIN*e=141.38*0.35=49.48kNm M2=D2*e=630.68*0.35=220.74kNmA 柱顶的不动交织点反力等于 C3=1.23A 柱顶不动支点反力 RA=Mm
13、inC3/H=49.48*1.23/12.7=4.79kN(（左）B 柱顶不动支点反力 RB=M2C3/H=220.74*1.23/12.7=-21.38kN（右）A 柱顶水平剪力 VA=RA+(-RA-RB)/2=4.79+(-4.79+21.38)/2=13.08kN（左）B 柱顶水平剪力 VB=RB+(-RA-RB)/2=-13.08kN（右）内力图如下图所示（3 ）在 Tmax 作用下的内力分析牛腿顶面标高为 9-1-0.2=7.8m；T max 至牛腿顶面的距离为 1+0.2=1.2m；TMAX 至驻地的距离为 9+0.15+0.7=9.85m因 A 柱与 B 柱相同，受力也相同，故
14、柱顶水平位移相同，没有柱顶水平剪力，故 A 柱的内力如图所示350842-58.917Dmax=6.kN56.786.471395图 N图 V图42085035Dmin=1.8kN14.38kn49.8kNm3597-Nm0NM图 图 V图74.风荷载作用下，A 柱的内力分析左风时，在 q1q2 的作用下的柱顶不动铰支座反力，由附录可查表得 C11=0.348取 C11=0.348 不动铰3=31+4(11)81+3(11)=31+0.334(10.2311)81+0.333(10.2311)=0.3481支座反力：RA=q1HC11=2.49*12.7*0.348=-11.00KN（左） R
15、B=q2HC11=1.56*12.7*0.348=-6.89KN（左）A 柱顶的水平反力为：VA=RA+(W-RA-RB)/2=-11.11+(6.79+11+6.89)/2=1.23KN（右）VB=RB+(W-RA-RB)/2=-6.89+(6.79+11+6.89)/2=5.45KN（右）故左右风是，A 柱的内力图分别如下：12097Tmax=3.kN-.kN2.mM图 V图V图M图1.23KN40850 850420M图 V图5.kNq=2.49kN/m q=1.6kN/m216.43kNm32.85kN 25.6kN-190m风 荷 载 作 用 下 的 A柱 的 内 力 图(a)左 风
16、 时 （ b） 右 风 时5、内力组合表及其说明92、内力组合的说明（1 ）控制截面 1-1 在+M MAX 及相应 N 为目标进行恒荷载+0.9*（任意两种或两种以上活荷载）的内力组合时，由于“有 T 必有 D”，有 Tmax 产生的是正弯矩 27.73kNm，而在 Dmax 或DMN 作用下产生的是负弯矩，如果把他们结合起来得到的是负弯矩，与要得到+M MAX 的目标不符，故不予组合。（2 ）控制截面 1-1 在以 NMAX 及相应的 M 为目标进行恒荷载+0.9*（任意两种或两种以上活荷载）的合力组合时，应在得到 NMAX 的同时，使得 M 尽可能的大，因此采用1+2+0.9*（3+4+
17、6+8 ）（3 ） DMAX、D MIN、T MAX 和风荷载对截面 1-1 都不产生轴向力 N，因此对 1-1 截面进行 NMAX及相应 M 的恒荷载 +任一活荷载的组合时取 1+2+3（4 ）在恒荷载+ 任一种活荷载的内力组合中，通常采用恒荷载+风荷载，但在以 NMAX 为内力组合目标时或在对 2-2 截面一+M MAX 为内力组合目标时，则通常改为用恒荷载+D MAX(5)评判 2-2 截面的内力组合时，对+M MAX=221.26KN 及相应 N=948.063KN，e 0=0.233 大于0.3h0=0.3*0.66=0.168m，估计是大偏压。对 3-3 截面，-M MAX=-44
18、4.35KNm，N MIN=518.94KN，e 0=0.856m 偏心距很大，故作为最不利内力组合。3、排架柱截面设计采用就地预制柱，混凝土强队等级为 C25，纵向受力钢筋为 HRB335，采用对称配筋。1、上部柱配筋计算由内力组合表可知，控制截面 1-1 的内力设计值为M=-111.88kNm，N=339.27KN(1)考虑 P-二阶效应e0=M/N=111.88/339.27=330.7mm,ea=20mm ei=e0+ea=330.7+20=351mmA=bh=400*500=2*105mm2 c=0.5fcA/N=0.5*11.9*2*105/(339.27*103)=3.511.0
19、，取 c=1.0查 12-3 表可得 l0=2HU=2*4.2=8.4m=1+ 115000(0)2=1+ 11500 (.40.5)21= 1.24 e i=1.24*351=4350.3h 0， （ 0.3*460=138mm）可先按照大偏压计算e1=e i-h/2+2as=1.20*351-500/2+2*40=265.24mm= (0)=339.27103265.24300(46040)=71428302选用 318，A S=AS1=763mm2,最小配筋率为 0.24%*500*400=480mm2763mm 2;同时柱截面总配筋 2*763=1526mm20.55%*500*400
20、=1100mm 2(3)垂直于排架方向的截面承载力验算查表可得，计算长度 l0=1.25HU=1.25*4.2=5.25ml0/b=5.25/0.4=13.125 查表可得 =0.95+(13.125-12)/(14-12)*(0.92-0.95)=0.93NU=0.9（f cA+fy1AS1）=0.9*0.93*(11.9*500*400+300*1526)=2375.38kNN=339.27KN 满足2.下部柱配筋计算按控制截面 3-3 进行计算。由内力组合表可知（a ） M=497.13KNm N=1038.71KN（b）M=-444.35KNm N=518.94kN(1)按第一种内力组
21、合计算e0=497.13/1038.71=479mm,ea=h/30=800/30=26.7mmei=e0+ea=479+26.7=505.7mmA=bh+2*(bf-b)*hf=100*800+2*(400-100)*(150-12.5)=1.625*105mm2 c=0.5fcA/N=0.5*11.9*1.625*105/(1038.71*103)=0.93=1+ 115000(0)2=1+ 11500505.7760(8.50.8)20.93假设为大偏压，切中和轴在翼缘内：= 1=1038.7103111.9400=218.24218.24 2 s1=2*40=80mm 162.5mm说
22、明没有在翼缘内，属于第二类截面由力的平衡可得： 1()+1=由力矩平衡条件可得： =1()(02)+1(02)解得 x=1050 舍 470，A S=1899mm2采用 1022 ， AS=AS1=1900mm2(2)按另外一组进行计算e0=444.346/518.942=856mm, ea=h/30=26.7mmm ei=856+26.7=882.7mm c=0.5fcA/N=0.5*11.9*1.625*105/(518.94*103)=1.861，取 c=1.0=1+ 115000(0)2=1+ 11500505.7760(8.50.8)21.0=1.11所以=1=518.9410311
23、1.9400=10980 109167.5=11(21)(01) =518.942103882.7111.9400109(1092 40)300(76040)=20852配置 622，2281mm 2（3 ）垂直于排架方向的承载力验算查表可知，有柱间支撑时，垂直排架方向的下柱计算长度为 0.8HL=0.8*8.5=6.8ml0/b=6.8/0.4=17 得 =0.84NU=0.9（f cA+fy1AS1）=0.9*0.84*(11.9*1.625*10 5+300*2*2281)=2496.59kN1038.71kN3、排架柱的裂缝宽度验算11裂缝宽度应按内力的准永久组合值进行验算。内力组合表
24、中给出的是内力的设计值，因此要将其改为内力的准永久组合值，及把内力设计值乘以准永久组合值系数 q，在初一活荷载分项系数 1.4。风荷载的 q=0.故不考虑风荷载，不上人的屋面的屋面活荷载，其 q=0 故把他改为雪荷载，及乘以系数 3/5。（1 ） 上部柱裂缝宽度验算按式的荷载准永久组合，可的控制截面 1-1 的准永久组合内力值：M=-13.43+0+(0.5/1.4*30/50*(-0.566)-0.6*58.59/1.4-0.6*27.73/1.4)=-50.54kNmNg=268.68+25.2+(0.5*50.4/1.4*30/50)=304.68kN最大裂缝宽度可由公式求得： te=A
25、S/ATE=941/(0.5*500*400)=0.00940.01, te=0.01e0=50.54*106/(304.68*103)=166mm ys=h/2-a=250-40=210mm=1+ 1400000(0)2=1+(24.20.5)2=1.032e= 瑟 e0+ys=1.032*166+210=381.31mm f=0deq/ te=18/0.0094=1914.89mmz=0.87-0.12*(460/381.31)2*460=320mm sk=Nk(e-z)/(ASz)=304.68*103*(381.31-320)/(1526*320)=38.25N/mm2=1.1-0.6
26、5f tk/ te sk=1.1-0.65*1.78/(0.01*38.25)=-1.9 取值为 0.2 =(1.9+0.08)=1.90.238.251.928+0.081914.892105 =0.1650.3满 足（2 ）下部柱裂缝宽度验算对 3-3 截面内力组合+M MAX 及相应的 N 进行裂缝宽度验算M=10.06+14.62+0.5*30/50/1.4*2.941+0.6/1.4*(56.78+228.79+216.43)=240.45KNmN=268.68+14.62+(0.5*30/1.4/50*50.4+0.6*668.47/1.4)=580.58KN te=AS/(0.5
27、bh+(bf-b)hf=2085/(0.5*100*800+(400-100)*162.5)=0.0234e0=240.45*103/(580.58*103)=414.15mm h0=800-40=760mml0/h=8.5/0.8=10.62514, 瑟 =1e=1*414.15+800/2-40=774.15mm=(bf-b)h f/(bh)=(400-100)*162.5/(100*800)=0.609z=0.87-0.12*(760/774.15)2*760=573.3mm sk=Nk(e-z0)/(ASh 0)=580.58*103*（774.15-573.3）/(2085*573.
28、3)=97.55N/mm 2=1.1-0.65f tk/ te sk=1.1-0.65*1.78/(0.0234*97.55)=0.59Deq/ te=22/0.0234=940.17 =(1.9+0.08)=1.90.5997.551.928+0.08940.172105 =0.070.3满 足4、箍筋配置非地震地区的单层厂房排架柱箍筋一般按构造要求设置。采用 8200，在牛腿处加密为8100。5.牛腿设计根据吊车梁支撑位置，吊车梁尺寸及构造要求，确定牛腿尺寸如图所示。牛腿截面宽b=400mm，截面高度 h=600mm，截面有效高度 h0565mm(1)按裂缝控制要求验算牛腿截面高度作用在牛
29、腿顶面的竖向荷载标准值 FVK=DMAX+F4=477.48+53.16/1.2=521.78KN牛腿顶面没有水平荷载，设裂缝控制系数为 =0.65，f tk=1.78N/mm2,a=-50+20=-300 a=0由下面的公式可得0.65*1.78*400*565/0.5=522.9k(10.5)/(0.5+)=N521.78kN 满足（2 ）牛腿配筋由于 a=-10mm，故可按构造要求配筋，水平纵向受拉钢筋截面面积AS minbh=0.002*400*600=480mm2，采用 514.A=769mm 2，其中 214 是弯起钢筋。如前所述，牛腿处的箍筋为 81006.排架柱的吊装验算（1
30、）计算简图由 12-4 可知，h=800 插入基础深度应为 0.9*800=720mm，取 800mm,故柱总长度为4.2+8.5+0.8=13.5m50186 42 313采用就地翻身起吊，吊点设在牛腿下部处，因此起吊是的支点有两个：柱底和牛腿底，上柱和牛腿是悬臂的，计算简图如下。（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为 1.35.q1= gq1k=1.5*1.35*5=10.125kN/mq2= gq2k=1.5*1.35*0.4*0.9*25=18.225kN/mq3= gq3k=1.5*1.35*4.4375=8.99kN/m（3 ）弯矩计算M1=q
31、1HU2/2=10.125*4.22/2=89.30KNmM2=-q1HU2*(HU/2+0.6)-q20.62/2=(-10.125*4.2*2.7-18.225*0.36)/2=-60.689KN由 MB=0 可得 RAL3-q3l32/2-M2=0RA=8.99*8.7/2-60.689/8.7=32.13KN x=32.13/8.99=3.57M3=RAX-1/2*q3x3=32.13*3.57-1/2*8.99*3.22=68.67kNm(4)截面受弯承载力及裂缝宽度验算上柱：M U=fyAS(h0-as)=300*763*(460-40)=96.14kNm 0M1=0.9*89.3
32、0=80.37kNm 满足裂缝宽度验算：MK=89.30/1.35=66.15KNm sk=Mk/0.87h0As=66.15*106/(0.87*460*763)=216.63N/mm2 te=AS/0.5bh=763/(0.5*400*500)=0.00763, te=0.01=1.1-0.65*1.78/(0.01*216.63)=0.566 =(1.9+0.08)=2.10.566216.63(2105)(1.928+0.08180.01)=0.295 0.3满 足要求下柱：M U= MU=fyAS(h0-as)=300*2085*(760-40)=450.36kNmM=0.9*60.
33、689=54.62kNm裂缝宽度验算：MK=60.689/1.35=44.95KNm sk=Mk/0.87h0As=44.95*106/(0.87*760*2085)=32.6/mm2 te=0.0234=1.1-0.65*1.78/(0.0234*32.6)=-0.416 =0.28706042M3M1aq32qBRA =(1.9+0.08)=2.10.2 32.6(2105)(1.928+0.08 220.234)=0.041 0.3满 足要求7.绘制排架柱的施工图见下图4、锥形杯口基础设计1 作用在基础底面的内力（1 ）基础梁和维护墙的重力荷载每个基础承受的围护墙的宽度为计算单元的宽度
34、6m,墙高 13.46+0.7-0.45=13.71m，墙上有上下钢框玻璃窗，窗宽 3.6m，上下窗高分别为 1.35m 和 4.8M，钢窗自重 0.45KN/m2，每根基础梁自重标准值为 12.2Kn/根，内外 20mm 厚水泥石灰砂浆粉刷 2*0.36kN/m2，墙的重度19kN/m3 故由墙体和基础梁传来的重力荷载标准值 Nwk 和设计值 NW基础梁 12.2KN/根围护墙自重 (2*0.36+19*0.24)*6*13.71-(1.35+4.8)*0.36=317.4kN钢窗自重 0.45*3.6*（4.8+1.35）=9.963kNNWK=12.2+317.4+9.963=339.6
35、KN/m2NW=339.6*1.2=407.5KN如图所示，NW 对基础的偏心距 e=0.12+0.4=0.52kN对基础底面的偏心弯矩MWK=NWK*ew=339.6*0.52=176.6kNmMW=neww=407.5*0.52=211.9kNm（2 ） 柱传来的第一组内力MMAX=-444.346KNm N=518.942KN V=11.857KN 左对基础底面产生的内力设计值为Mb=-444.346-11.857*1.1=-457.39kNm15076045012508 43MM5M134321124 82 82 8 8 3 2 4 200 0915NB=518.942KN 下 V=1
36、1.857KN 左按式 10-33 这组内力的标准值为MK,MAX=1/1.2*(10.06+14.62)-1/1.4*(195.02)-0.7/1.4*(97.33+228.79)=-281.79KNmNK=1/1.2*(268.68+123.02)+1/1.4*141.38=427.40KNVK=1/1.2*1.85-1/1.4*25.26-0.7/1.4*(13.08+23.11)=34.59KN 左对基础底面产生的内力标准值为：MBK1=-281.79-34.59*1.1=319.839kNmNk1=427.40kNVbk1=34.59kN(3)柱传来的第 2 组内力+Mmax=479
37、.13kNm Nb=1038.71kN V=40.046kN 右柱对基础底面产生的内力设计值+Mb=479.13+40.046*1.1=523.18kNmNb=1038.71kNVb=40.046kN第 2 组内力的标准值Mk,max=1/1.2*(10.06+14.62)+1/1.4*(228.79)+0.7/1.4*(2.941+56.78+216.43)=322.06kNmNk,=1/1.2*(268.68+123.02)+1/1.4*668.47+0.7/1.4*50.43=829.11kNVk=1/1.2*1.85+1/1.4*32.85+0.7/1.4*(0.43-13.95+23
38、.11)=29.8kN 右柱对基础底面产生的内力标准值Mbk2=322.06+29.8*1.1=354.84kNmNbk2=829.11kNVbk2=29.8kN(4)柱传来的第 3 组内力M3=81.46kNm Nmax=1060.17kN V=12.1kN柱对基础的内力设计值Mb=81.46-12.1*1.1=68.15kNNb=1060.17kN V=12.1kN 左第 3 组的内力标准值MBK=1*1.2*(10.06+14.62)+1/1.4*56.78=70.17kNmNbkmax=1/1.2*(268.68+123.02)+1/1.4*668.47=803.89kNVbk=1.2
39、*(1.85+0)-1/1.4*13.95=7.74kN 左柱对基础底面的内力标准值Mbk3=70.17-7.74*1.1=61.56kNmNbk3=803.89kNVbk3=7.74kN2.初步确定基础底面尺寸（1 ）基础高度和杯口尺寸已知柱插入杯口的深度为 800mm，故杯口的深度为 800+50=850mm，杯口顶部尺寸：宽为400+2*75=550mm，长为 800+2*75=950mm；杯口底部尺寸：宽为 400+2*50=500mm，长为800+2*50=900mm按表取杯壁厚度 t=300mm，杯底厚度 a1=250mm据此，初步确定基础高度为 850+250=1100mm(2)
40、确定基础底面尺寸基础埋深为 d=0.7+1.1=1.8m，取基础底面以上的平均重度为 =20kN/m 3,则深度修正后的地基承载力特征值 fk 为 fa=fak+ m(d-0.5)=300+1.0*20*(1.8-0.5)=326kN/m2由内力组合表可知，按公式可求得控制截面 3-3 的最大轴向力标准值NK,MAX=1/1.2*(268.68+123.02)+1/1.4*668.47+0.7/1.4*(50.43)=829.11kN按轴心受压估计基础底面尺寸=+,max =339.6+829.11326201.8=4.032考虑偏心等影响，将基础再放大 30.%左右，取 l=2m,b=3m基
41、础面积 A=l*b=2*3=6m2基础底面弹性抵抗矩 W=1/6*lb2=2*32/2=9m23.地基承载力验算基础及基础上方土的重力标准值GK=2*3*0.7*20=84kN(1)按第 1 组内力标注值的 验算轴向力 NWK+NBK1+GK=339.6+427.4+84=851KN弯矩 Mwk+Mbk1=176.7+319.839=496.539kNm偏心距 e=496.539/851=0.58b/5=3/6=0.5 ，基础底面有一部分出现拉应力a=b/2-e=1.5-0.58=0.92pkmax=2(Nwk+Nbk1GK)/3al=2*851/(3*0.92*2)=308.33kN/m2
42、1.2fa=1.2*300=360kN/m2pk=(pkmax+pkmin)/2=(308.33+0)/2=154.165kN/m2fa=300kN/m 2，满足（2 ）按第 2 组内力计算标准值的验算轴向力 NWK+NBK1+GK=339.6+829.11+84=1252.71kN弯矩 Mwk+Mbk2=354.84-176.7=178.14kNmpkmax=1252.71/6+178.14/4.03=208.785-44.2=164.585kN/m2pmin=208.785+44.2-=252.985kN/m2 满足1.2fa=360kN/m 2pk=(pkmax+pkmin)/2=208
43、.785kN/m2300kN/m 24.基础受冲切承载力验算只考虑杯口顶面有排架柱传递到基础底面的内力设计值，显然这时第 2 组的内力是最不利的。Mbk2=354.84kNm Nbk2=829.11Kn故 psmax=NB/A+MB/W=829.11/6+354.84/4.03=226.23kN/m2因为由柱边做出的 45 斜线与杯壁相交，这说明不可能从柱边发生冲切破坏，故仅需对台阶一下进行受冲切承载力验算。这时冲切椎体的有效高度 h0=750-40=710mm，冲切破坏椎体最不利一侧上边 at 和下边长 ab 分别为：at=400+fd=400+2*275=950mmab=2*(200+27
44、5)+2*710=2370mmam=(at+ab)/2=(950+2370)/2=1660mm考虑到冲切荷载时选用的基础底面多边形面积，图中打虚线的部位。17Al=(b/2-ht/2-h0)l-(l/2-bt/2-h0)2=(3000/2-750-710)*2000-(1000-(200+275)/2-710)2=7.74*104mFl=psmaxAL=226.23*0.0774=14.66kN=1-(1100-800)/ 2000*0.1=0.9850.7*f tamh0=0.7*0.985*1.1*1660*710=893.91kN14.66kN故此基础高度满足受冲切承载力的要求。5.基础
45、底板配筋计算按地基净反力设计值设计值进行配筋计算（1 ）按排架方向，即沿基础长边 b 方向的底板配筋计算由前面计算可知，第 1 组的内力最不利，再考虑由基础梁和围护墙传来的内力设计值，故作用在基础底面的弯矩设计值和轴向里设计值：MB=MW+MB1=211.9+319.829=531.729KNmNb=Nw+Nb1=407.5+427.4=834.9kN偏心距 e=Mb/Nb=531.729/834.9=0.637mb/6=3/6=0.5m 基底出现一部分拉应力a=b/2-e=1.5-0.637=0.863mps.max=2Nb/3al=2*834.9/(3*0.863*2)=322.48kN/
46、m2设应力为零的截面至 psmax 的距离为 xX=2Nb/(pl)=2*834.9/(322.48*2)=2.59m此截面在柱中心线右侧 2.59-1.5=1.09m 处。柱边截面离柱中心线左侧为 0.40m，变截面离柱中心线为 0.675，故柱边截面处的地基净反力为 pa1=(0.4+1.09)*322.48/2.59=185.59kN/m2变阶截面处的地基反力 pb1=(0.675+1.09)*322.48/2.59=219.75kN/m2地基净反力设计值的图形如下：沿基础长边方向，对柱边截面 1-1 处的弯矩按下式计算：M1=1/12*a12(2l+a)(psmax+ps1)+(psm
47、ax-ps1)l=1/12*1.12*(2*2+0.4)*(322.48+185.59)+(322.48-185.59)*2)=253.02kNm变阶处截面 2-2 弯矩M2=1/12*0.8252*(2*2+0.95)*(322.48+219.75)+(322.48-219.75)*2)=163.89kNmM 1 按 M1 配筋，采用 HRB235，f y=210N/mm2，保护层厚度取 40mm，故 h01=1060mm，故31140675213010258250418 14 68 57hb/AS=M1/(0.9*fyh01)=253.02*106/(0.9*210*1060)=1262mm2采用 1616 ， AS=3216mm2(2)垂直排架方向，及沿基础短边 L
