单层工业厂房课程设计.pdf

1、三峡 大学 土木与建筑 学院 单 层 工 业 厂 房 课 程 设 计 班级： 20111044 姓名： 徐兵 学号： 2011104430 教师： 徐港 时间： 2014 年 12 月 31 日 三峡 大学 土木与建筑 学院 目 录 1 设计条件与资料 1 2 结构构件选型与截面尺寸确定 1 3 荷载计算 . 3 3.1 恒载 3 3.2 屋面活荷载 4 3.3 风荷载 4 3.4 吊车荷载 5 4 排架内力分析 6 4.1 恒载作用下排架内力分 析 7 4.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 . 8 4.3 风荷载作用下排架内力分析 9 4.4 吊车荷载作用下排架内力分析 10 5 内力组合

2、13 6 柱截面设计 14 6.1 选取控制截面 最不利内力 . 14 6.2 上柱配筋计算 . 15 6.3 下柱配筋计算 . 16 6.5 柱箍筋配置 . 17 6.6 牛腿设计 . 17 6.7 柱的吊装验算 . 18 7 基础设计 21 7.1 作用于地基顶面上的荷载计算 21 7.2 基础尺寸及埋置深度 . 22 7.3 基础高度验算 . 23 7.4 基础底板配筋计算 . 25 参考文献 三峡 大学 土木与建筑 学院 第 - 1 -页 共 -27-页 1 设计条件与资料 某 机械厂的 金工车间为单跨 工业 厂房，跨度为 24m，柱距均为 6m，车间总长度 72m。该跨设有 200/

3、50kN吊车 2台，吊车工作等级为 A5级， 厂房室内地坪标高为 0.000，室外地坪标高为 -0.15m，室内地面至基础顶面的距离为 0.5m， 牛腿顶面标高为 8.7m，吊车轨道顶高度为 9.900m，柱顶标高为 12.6m，檐口标高为 14.9m，屋顶标高为 16.4m。柱 间钢窗下窗洞口为 3.6m 4.8m；上窗洞口为 3.6m 1.8m。其窗台标高分别为 1m 和 9.8m。 采用卷材防水屋面， 370mm厚双面清水围护砖墙， 素混凝土地面，厂房建筑剖面如图 1所示。厂房所在地点的基本风压 0.40kN/m2 ，地面粗糙度为 A 类； 基本雪压为 0.40 kN/m2， 修正后的地

4、基承载力特征值为 240kN/m2 。活荷载 和 吊车荷载 组合值系数 7.0c ；风荷载组合值系数取 0.6。 吊车荷载准永久值系数 6.0q ，活荷载和风荷载准永久值系数均为 0q 。要求进行排架结构设计（不考虑抗震设防）。 2 结构构件选型与截面尺寸确定 因该厂房跨度在 15 36m 之间，且柱顶标高大于 8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁 。 厂房各主要构件选型见表 1。 图 1 厂房剖面图三峡 大学 土木与建筑 学院 第 - 2 -页 共 -27-页 表 1 主要承重构件选型表 构件名称

5、 标准图集 选用型号 重力荷载标准值 屋面板 G410（一） 1.5m 6m 预应力混凝土屋面板 YWB-3 1.40kN/m2 (包括灌缝重 ) 屋架 G415（三） 预应力混凝土折线形屋架（跨度 24m） YWJA-24-2C 109 kN/榀 0.05kN/m2 （ 包括屋盖 支撑系统 ） 吊车梁 G425 先张法预应力 钢筋混凝土吊车梁 （吊车工作级别 A5） YXDL6-6 44.2kN/根 轨道 连接 G325 吊车轨道连接详图 DGL-14 0.808kN/根 基础梁 G320 钢筋混凝土基础梁 JL-22 23.4kN/根 由图 1可知柱顶标高为 12.6m，牛腿顶面标高为 8

6、.7m，设室内地面至基础顶面的距离为 0.5m，则计算简图中柱的总高度 H，下柱 lH 和上柱高度 uH 分别为：mmmH 1.135.06.12 mmmH l 2.95.07.8 mmmH u 9.32.191.13 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱截面尺寸，见表 2。 表 2 柱截面尺寸及相应的计算参数 计算参数 柱号 截面尺寸 /mm 面积 /mm2 惯性矩 /mm4 自重 /（ kN/m） A,B 上柱 矩 400 400 1.6 105 21.3 108 4.0 下柱 I 400 900 100 150 1.875 105 195.138 108 4.69 选 取

7、1榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图 2所示。三峡 大学 土木与建筑 学院 第 - 3-页 共 -27-页 图 2 计算单元和计算简图 3 荷载计算 3.1 恒载 （ 1） 屋盖恒载 三毡四油防水层，绿豆砂护面 0.40kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 20kN/m3 0.02m=0.40kN/m2 100mm厚 珍珠岩砼 保温层 11kN/m3 0.1m=1.10kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 20kN/m3 0.02m=0.40kN/m2 屋面板 自重 （包括灌缝） 1.40kN/m2 合计 3.70kN/m2 屋架重力荷 载为 109kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载

8、设计值 3 8 5 . 0 8 k N1 0 9 k N / 2 )2 4 m / 26m( 3 . 7 k N / m1.2 21 G （ 2） 吊车梁及轨道重力荷载设计值 5 8 . 8 6 k N6 m )8 0 8 k N / m.0( 4 4 . 2 k N1 . 23 G （ 3） 柱自重重力荷载设计值 上柱 1 8 . 7 2 k N3 . 9 m4 . 0 k N / m1.244 BA GG 下柱 5 1 . 7 8 k N9 . 2 m4 . 6 9 k N / m1 . 255 BA GG 各项恒 载作用位置如图 3所示三峡 大学 土木与建筑 学院 第 - 4 -页 共

9、-27-页 图 3 荷载作用位置图（单位： kN） 3.2 屋面活荷载 屋面活荷载标准值为 0.730kN/m2，雪荷载标准值为 0.4kN/m2，后者小于前者，故仅按前者计算，作用于柱顶的屋面活荷载设计值为： 7 3 . 5 8 4 k N2 4 m / 26m0 . 7 3 0 k N / m1 . 4 21 Q 1Q 的作用位置与 1G 作用位置相同，如图 3所示 。 3.3 风荷载 风荷载标准值按式 0 zszk 计算，其中 20 0.40kN/m ， 0.1z z 根据厂房各部分标高（图 1）及 A类地面粗糙度由混凝土结构设计附表 5.1 确定如下： 柱顶（ 12.60m+0.15m

10、=12.75m） 4570.1z 檐口（ 14.90m+0.15m=15.05m） 5214.1z 屋顶（ 16.40m+0.15m=16.55m） 5634.1z s 如 图 4a 所示，由式 0 zszkw 可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为： 221 0 . 4 6 6 k N / m0 . 4 k N / m1 . 4 5 7 00 . 81 . 0 kw三峡 大学 土木与建筑 学院 第 - 5-页 共 -27-页 222 0 . 2 9 1 k N / m0 . 4 k N / m1 . 4 5 7 00 . 51 . 0 kw 图 4 风荷载体型系数及排架计算简图 作用于排

11、架计算简图 4b上的风荷载设计值为： 3 . 9 1 6 k N / m6 . 0 m0 . 4 6 6 k N / m1 . 4 21 q 2 . 4 4 8 k N / m6 . 0 m0 . 2 9 1 k N / m1 . 4 22 q BhhF 0z2zs4s31zs2s1Qw 1 4 . 5 0 k N6 . 0 m0 . 4 k N / m1.01 . 5 m1 . 5 6 3 40 . 5 )0.6(2 . 3 m1 . 5 2 1 40.50.81.423.4 吊车荷载 由混凝土结构设计表 2.5.1可得 200/50kN 吊车的参数为： kN54,kN5212 0 0 k

12、N ,7 8 k N ,m40.4,m55.5 minp,maxp, FFQgKB 根据 B 及 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 5所示。三峡 大学 土木与建筑 学院 第 - 6-页 共 -27-页 图 5 吊车荷载下支座反力影响线 （ 1） 吊车竖向荷载 由公式 iyFD maxpi,max iyFD minpi,min 可得吊车竖向荷载设计值为： 6 4 7 . 1 5 k N0 . 0 7 5 )0 . 2 6 70 . 8 0 8( 1 . 02 1 5 k N1 . 4m a xp,Qm a x iyFD 4 5 k N.1 3 50 . 0 7 5

13、 )0 . 2 6 70 . 8 0 8( 1 . 0kN541 . 4m i np,Qm i n iyFD （ 2） 吊车横向水平荷载 作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力按公式 gQT 41 计算 6 . 9 5 k N7 8 k N )( 2 0 0 k N0 . 14141 gQT 作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值 2 0 . 9 2 k N2 . 1 56 . 9 5 k N1.4Qm a x iyTT 4 排架内力分析 该厂房为单跨排架，可用剪力分配法进行排架内力分析，其中柱的剪力分配系数 i 按公式 niii1/1/1 计算，结果见表 3。 三峡 大学 土木与建筑 学院

14、第 - 7 -页 共 -27-页 表 3 柱剪力分配系数 柱别 luIIn /HHu/ )1/1(1/3 30 nC lEICH 03/ iii /1/1 A,B 柱 982.0 109.0nEHCBA310010208.0466.25.0 BA 4.1 恒载作用下排架内力分析 恒载作用下排架的计算简图如图 6a所示。图中的重力荷载 G 及力矩 M是根据图 3确定的，即： kNGG 08.85311 ; 7 7 . 5 8 k N1 8 . 7 2 k N5 8 . 8 6 k N4A32 GGG 51.78kNA53 GG m19.25kN0.05m3 8 5 . 0 8 k N111 eG

15、M mkNeGeGGM A 29.833.068.8525.0)72.1808.853(330412由于图 6a所示排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力 iR 可根据混凝土结构设计表 2.5.2所列的相应公式计算。对于 A,B 柱，910.0n 982.0 ，则 1 2 4.1111123,2 1 8.211111123323321 nCnnC）（1 0 . 2 7 k N1 3 . 1 m 1 . 1 2 4m8 3 . 2 9 k N2 . 1 2 8m1 9 . 2 5 k N3211 CHMCHMR A）（27kN.10 BR 求得 iR 后，可用平衡

16、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 力荷载之和，恒载作用下排架结构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。三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -8-页 共 -27-页 图 6 恒载作用下排架内力图 4.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 A,B跨作用屋面活荷载，排架计算简图如图 7所示。其中 584kN.731 Q ，它在柱顶及变阶处引起的力矩为 m3 . 6 8 k N0 . 0 5 m7 3 . 5 8 4 k NA1 M ，m1 8 . 4 0 k N0 . 2 5 m7 3 . 5 8 4 k NA2 M 对于 A,

17、B柱， 128.21 C , 124.13 C ,则 )(617.21 3 . 1 m 1 . 1 2 4m1 8 . 4 0 k N2 . 1 2 8m3 . 6 8 k N3A211BA kNCHMCHMRR)(-2.176kB NR三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -9-页 共 -27-页 图 7 AB 跨作用屋面活荷载时排架内力图 4.3 风荷载作用下排 架内力分析 （ 1）左风吹时 计算简图如图 8.1 所示。对于 A,B柱， 910.0n ， 982.0 ，由混凝土结构设计表 2.5.2所得： 3 2 8.0111811133411 nnC1 6 . 8 4 k N0 . 3 2

18、81 3 . 1 m3 . 9 2 k N / m111A HCqR （ ） 0 . 5 3 k N10 . 3 2 81 3 . 1 m2 . 4 5 k N / m112B HCqR （ ） 4 1 . 8 7 k N1 5 . 5 0 k N1 0 . 5 3 k N1 6 . 8 4 k NwBA FRRR （ ） 各项顶剪力分别为： 4 . 1 0 k N4 1 . 8 7 k N0 . 51 6 . 8 4 k NAAA RRV ( ) 4 0 k N.014 1 . 8 7 k N0 . 53 k N5.01BBB RRV ( )三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -10 -页 共

19、 -27-页 图 8.1 左吹风时排架内力图 （ 2）右风吹时 由于单跨，与左风吹情况相同，内力反向，计算简图和内力图如图 8.2 图 8.2 右吹风时排架内力图 4.4 吊车荷 载作用下排架内力分析 （ 1） maxD 作用于 A柱三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -11 -页 共 -27-页 计算简图如图 9a所示，其中吊车竖向荷载 maxD ， minD 在牛腿顶面处引起的力 矩为 m1 9 4 . 1 5 k N0 . 3 m6 4 7 . 1 5 k N3m a xA eDMm4 0 . 6 4 k N0 . 3 m1 3 5 . 4 5 k N3m i nB eDM 对于 A柱，

20、124.13 C ，则 1 6 . 6 6 k N1 . 1 2 41 3 . 1 m m1 9 4 . 1 5 k N3AA CHMR （ ） 对于 B柱 4 9 k N.31 . 1 2 41 3 . 1 m m4 0 . 6 4 k N3BB CHMR ( ) 1 3 . 1 7 k N4 9 k N.31 6 . 6 6 k NBA RRR （ ） 排架各柱剪力分别为 1 0 . 0 8 k N1 3 . 1 70.51 6 . 6 6 k NAAA RRV （ ） 1 0 . 0 8 k N1 3 . 1 70 . 53 . 4 9 k NBBB RRV ( ) 排架各柱的弯矩图、轴

21、力图及柱底剪力值如图 9所示。 图 9 Dmax作用在 A 柱时排架内力图 （ 2） maxD 作用在 B柱 计算简图如图 10a 所示，将“ maxD 作用在 A柱”的情况的 A,B柱内力对换，并注意改三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -12 -页 共 -27-页 变符号，渴求的 maxD 作用于 B柱时各柱的内力。排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 10b,c所示。 图 10 Dmax作用在 B 柱时排架内力图 （ 3） maxT 作用于 AB跨柱 当 AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图 11a所示。对于 A柱，910.0n ， 982.0 ，由 混凝土结构设计表 2.5

22、.3得692.09.3/)2.19.3( ，则 5 9 4.011123212323235 nnC1 2 . 4 3 k N0 . 5 9 42 0 . 9 2 k N5m a xBA CTRR （ ） 排架柱顶总反力 R为： kNkNkNRRR 86.2443.1243.12BA 考虑厂房整体空间作用 ： 85.0 1 . 8 6 k N2 4 . 8 6 k N0 . 8 50 . 51 2 . 4 3 k NABA RRVV （ ） 排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图 11b所示。当 maxT 方向相反时弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -13-页 共 -

23、27-页 图 11 Tmax作用在 AB 柱时排架内力图 5 内力组合 由于排架单元为对称结构，可仅考虑 A柱截面，表 4为各种荷载作用下 A柱内力设计值汇总表，表 5为 A柱内力组合表。 表 4 A 柱内力设计值汇总表 柱号及正向内力 荷载类别 恒载 屋面活载 吊车竖向荷载 吊车水平荷载 风荷载 maxD作用在 A柱 maxD作用在 B柱 左风 右风 序号 M 20.82 4.81 -39.31 -39.31 17.85 45.80 -59.19 N 403.80 73.58 0 0 0 0 0 M -62.48 -13.59 154.84 1.33 17.85 45.80 -59.19 N

24、 462.66 73.58 647.15 135.45 0 0 0 M 32.04 6.43 62.10 -91.41 193.20 390.07 -346.46 N 514.44 73.58 647.15 135.45 0 0 0 V 10.27 2.18 -10.08 -10.08 19.06 55.45 -42.50 注： M（单位为 mkN ）， N（单位为 kN）， V（单位为 kN三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -14-页 共 -27-页 表 5 A 柱内力组合表 截面 +Mmax及相应的 N,V -Mmax及相应的 N,V Nmax及相应的 M,V Nmin及相应的 M,V 备

25、注 - M + +0.7* 69.98 1.2+0.7*0.9* ( + ) -77.85 1.35/1.2+0.7* 26.81 /1.2+ 63.15 qM17.35kN m qN = 336.5kN N 455.31 336.50 505.78 336.50 - M 1.2+0.9*+0.7*0.9* +0.6* 126.01 +0.7*+0.7*0.9* ( + ) -141.59 +0.9*+0.7*+0.7*0.9* +0.6* 106.09 /1.2+ -111.26 N 967.99 599.50 1096.60 385.55 - M +0.7* +0.7* 0.9* ( +

26、) 587.45 /1.2+ +0.7*0.9* ( + ) -499.06 +0.9*+0.7*+0.7*0.9* +0.6* 448.19 /1.2+ 416.77 qM26.70kN m qN = 428.7kN N 973.65 514.03 1148.38 428.70 V 72.90 -52.30 48.00 64.01 kM423.42 -348.85 323.95 305.32 kN756.71 489.65 881.52 428.70 kV 53.30 -34.91 35.51 48.17 注： M（单位为 mkN ）， N（单位为 kN）， V（单位为 kN） 6 柱截面设

27、计 以 A柱为例，混凝土强度等级为 52C ， 2c 11.9N/mmf ， 2tk 1.78N/mmf ， 纵向钢筋 采用 HRB335级钢筋， 2yy 300N/mm ff ， 505.0b ，上下柱均采用对称配筋。 （ 1）选取控制截面最不利内力 对上柱，截面有效高度取 mmmmmmh 360040040 ,则大偏心和小偏心受压界限破坏时对应的轴向压力为 kNbhfN bcb 48.9 4 2505.03 6 00049.110.101 由表 5可见，上柱 -截面共有 4组不利组合， 4组内力均满足 bNN =942.48kN，故均为大偏心受压。对这 4 组内力，按照“弯矩相差不多时，轴

28、力越小越不利；轴力相差不多时，弯矩越大越不利”的原则，可确定上柱的最不利内力为 mkNM 85.-77 kNN 6.5033 对下柱，截面的有效高度取 mmmmmmh 860040090 ,则大偏心和小偏心受压三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -15-页 共 -27-页 界限破坏时对应的轴向压力为 kNhbbbhfN ffbcb 37.1 0 9 8015)001004(505.08 6 00019.110.1 )( 01 由表 5可见，下柱 -和 -有 8组不利内力，均满足 bNN =1098.37kN。对这 8组内力采用与上柱 -截面相同的分析方法，可得下柱的最不利内力为 mkNM 77.

29、416 kNN 70.428 （ 2）上柱配筋计算 上柱的最不利内力为 mkNM 85.-77 kNN 6.5033 查由附表 11.1，可得有吊车厂房排架方向柱的计算长度为 mmHl u 8.79.30.20.20 0.18 2 9.2106 . 5 033 004004/9.115.05.032 N mmmmmmNN Af cc （取 0.1c ） mmh 133000430 033000930 aemmmmh mmmmN mmNeNMeee aai 1 0 0 2031070.428 1077.416 3600 1 . 0 6 01.09 0 0 m m9 2 0 0 m m8 6 0

30、m m1 0 0 2 m m1 5 0 0111 5 0 011 2200 cis hlhe mkNmkNMM s 78.44177.416060.10 mmN mmNeNMeee aai 1 0 6 1031070.4 2 8 1078.4 4 1 360 mmmmmmmmahee si 47110420091 0 6 12 先假设中和轴 在受压翼缘内 )1 5 0(904 0 0/9.110.1 1070.4 2 8 2 31mmhhmmmmmmN NbfNx fffc 27 6 3 m m3 0 0 N / m m4 0 0 m m4 0 0 m m1 1 . 9 N / m m0.95

31、0.9)(9.0 222 sycu AfAfN 7 8 k N ).5 0 5N（N2 0 1 9 . 3 4 k N m a xm a x 三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -17-页 共 -27-页 且 mmmmax s 804022 ，为大偏心受压构件，受压区在受压翼缘内，则 )()2(001syfcss ahfxhxbfNeAA 224m i n22233 6 010180 0 2.01 1 4 4)408 6 0(/3 0 0)2908 6 0(1 9 04 0 0/9.110.11 4 7 11070.4 2 8mmmmAmmmmmmmmNmmmmmmmmmmNmmN选用 185

32、( 21272mmsA )。 验算垂直于弯矩作用平面内的受压承载力， 则 33 1212)2(121 fffx bhbhhI 3333 0040151212001)0152009(121 mmmmmmmmmm 481050.16 mm mmmm mmAIi xx 7.951018 1050.16 24 48 9.677.95 00928.08.00 mm mmi Hil x lx 067.0 )(9.0 sycu AfAfN ）2127 2/3001018/11. 9（0.7 070.9 32342 mmmmNmmmmNkNNkN 60.1 0 9 696.1 8 4 5 m a x （ 4）

33、柱的裂缝宽度验算 规范规定，对 55.0/ 00 he 的柱应进行裂缝宽度验算。由表 5可知，按荷载准永久组合计算时 ，上柱及下柱的偏心距分别为 mm98155.0mm251050.336 101 7 . 3 5 0360 hN mmNNMe qqmm73455.0mm261070.428 102 6 . 7 0 0360 hN mmNNMeqq 故不需要进行裂缝宽度验算。 （ 5）柱箍筋配置 非抗震地区的单层厂房柱，其箍筋数量一般由构造要求控制。根据构造要求，上下柱均选用 2008 箍筋，加密区为 1008 。 （ 6）牛腿设计 根据吊车梁支撑位置，截面尺寸及构造要求，初步拟定牛腿尺寸，如图

34、 12所示。其中牛腿截面宽度 b=400mm，牛腿截面高度 h=600mm,h0=560mm三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -18-页 共 -27-页 牛腿截面高度验算 按式00tkvkhkvk /5.05.01 habhfFFF 验算，其中65.0 , 2tk 1.78N/mmf , 0hk F (牛腿顶面无水平荷载 )，01 3 0 m m2 0 m m1 5 0 m m a ，取 a ；按下式确定： 5 1 1 . 3 0 k N1 . 25 8 . 8 6 k N1 . 46 4 7 . 1 5 k NG3Qm a xvk GDFvk200tkvkhk 5 1 8 . 3 4 k N

35、0 . 5 5 6 0 m m4 0 0 m m1 . 7 8 N / m m0 . 6 5/5.05.01 FhabhfFF 故牛腿截面高度满足要求。 图 12 牛腿尺寸简图 牛腿配筋计算 由于 01 3 0 m m2 0 m m1 5 0 m m a ,因此该牛腿可按构造要求配筋，根据构造要求， 2mins 80mm46 0 0 m m4 0 0 m m0 . 0 0 2 bhA 。实际选用 144（ sA 2616mm ）。水平箍筋选用 1008 。 （ 7）柱的吊装验算 内力计算 采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。由混凝土结构设三峡 大学 土木与建筑 学院 第

36、-19 页 共 -27-页 计表 2.4.6可得柱插入杯口深度为 810mm900mm9.01 h ，取 850mm1 h ，则吊装时总长度为 13.95m0.85m9.2m3.9m ，计算简图如图 13所示。 图 13 柱吊装计算简图 柱吊装阶段的荷载为柱自重荷载（应考虑动力系数），即 7 . 2 0 k N / m4 . 0 k N / m1 . 21 . 5 21kG1 qq 1 8 k N / m)2 5 k N / m0.14.0(1 . 21 . 5 32kG2 qq 4 4 k N / m.84 . 6 9 k N / m1.21.5 23kG3 qq 在上述荷载作用下，柱各控制

37、截面的弯矩为： m5 4 . 7 6 k Nm3.97 . 2 0 k N / m2121 222u11 HqM 2222 m0.67 . 2 0 k N / m1 8 . 0 0 k N / m210 . 6 m )( 3 . 9 m7 . 2 0 k N / m21 M由 02122333AB MlqlRM得： 3 1 . 9 6 k N9 . 4 5 m m7 4 . 8 4 k N9 . 4 5 m8 . 4 4 k N / m2121 3233A lMlqR 23A3 21 xqxRM 令 03A3 xqRdxdM3 . 7 9 m4 4 k N / m3 1 . 9 6 k N /

38、 8 ./ 3A qRx ，m74.84kN 三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -19 页 共 -27-页 则下柱段最大弯矩 3M 为： m6 0 . 5 1 k Nm3.798 . 4 4 k N / m213 . 7 9 m3 1 . 9 6 k N 223 M承载力和裂缝宽度验算 上柱配筋为 ss AA 763mm 2 （ 3 18），其受弯承载力按下式进行验算： mmNmmmmmmmmNahAM ssy 6220u 1025.73)40360(763/300)(f=73.25kN m 10M =0.9 54.76 kN m=49.28 kN m 上柱裂缝宽度验算如下： m4 5 . 6

39、 3 k Nm / 1 . 25 4 . 7 6 k NK M 226s0ksk 1 9 0 . 9 4 N / m m7 6 3 m m3 6 0 m m0 . 8 7 104 5 . 6 387.0 mmNAhM 0.010 . 0 0 9 5 4400mm400mm0.5 763mm 2te （取 01.0te ） 0 . 4 9. 9 4 N / m m9010 . 0 1 1 . 7 8 N / m m0 . 6 51.165.01.1 22skte tk f Sc =25mm+8mm=33mm )08.09.1(teeqsskcrm a x dcEw S 0 . 2 m m )(

40、0 . 0 8 m m0 . 0 11 8 m m0 . 0 8mm331 . 9N / m m102 0 01 9 0 . 9 4 N / m m0 . 4 91 . 9 m a xm a x23 2 WW满足要求。 下柱配筋为 ss AA 1272mm 2 （ 5 18），其受弯承载力按下式进行验算： mmNmmmmmmmmNahAM ssy 6220u 1091.312)40608(1 2 7 2/300)(f=312.91kN m 20M =0.9 74.84 kN m=67.36 kN m 下柱裂缝宽度验算如下： m6 2 . 3 7 k Nm / 1 . 27 4 . 8 4 k

41、NK M 226s0ksk 6 5 . 5 3 N / m m1 2 7 2 m m8 6 0 m m0 . 8 7 106 2 . 3 787.0 mmNAhM 0 . 0 1 4 110180.5 1 2 7 2 m m 242te mm 0 . 2- 0 . 1 5 06 5 . 5 3 N / m m0 . 0 1 4 11 . 7 8 N / m m0 . 6 51 . 165.01.1 22skte tk f（取 2.0 ） 三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -21-页 共 -27-页 )08.09.1(teeqsskcrm a x dcEw 0 . 2 m m )( 0 . 0

42、2 m m 0 . 0 11 8 m m0 . 0 83 3 m m1 . 9N / m m102 0 06 5 . 5 3 N / m m0 . 21 . 9maxmax232 WW 满足要求。 7 基础设计 GB50007-2002建筑地基基础设计规范规定，对于 6m 柱距的单层多跨厂房，地基承载力特征值 200 2k2 kN/m003kN/m f ，吊车起重量 500 1000kN ,厂房跨度m30l ,设计等级为 丙 级时，可不做地基变形验算。本例满足上述要求，故不做地基变形验算。 基础 混凝土强度等级采用 C15，下设 100mm厚 C10的素混凝土垫层。 7.1 作用于地基顶面上的

43、荷载计算 作用于基础顶面上的荷载包括柱底（ -截面）传给基础的 M ,N ,V 及外墙自重重力荷载，前者可有表 5中的 -截面选取，见表 7，其中内力标准组合值用于地基承载力验算，基本组合值用于受冲切承载力验算和底板配筋计算，内力的正负号规定见图 14b所示。 表 6 基础设计的不利组合 组别 荷载效应基本组合 荷载效应标准组合 m)/(kNM kN/N kN/V m)/(kNKM kN/KN kN/KV 第 1 组 587.45 973.65 72.90 423.42 756.71 53.30 第 2 组 -499.06 514.03 -52.30 -348.85 489.65 -34.91

44、 第 3 组 448.19 1148.38 48.00 323.95 881.52 35.51 三峡 大学 土木与建筑 学院 第 -22-页 共 -27-页 图 14 基础荷载示意图 由 图 14a 可见，每个基础承受的外墙总宽度为 6.0m，总高度为 14.95m，墙体为 370mm实心砖墙（ 319kN/m ），钢框玻璃窗（ 30.45kN/m ），基础梁重 量为 23.4kN/根。每个基础承受的由墙体传来的荷载为： 370mm 厚砖墙 4 6 3 . 5 6 k N3 . 6 m1 . 8 m4 . 8 m1 4 . 9 5 m6m0 . 3 7 m1 9 k N / m 3 钢框玻璃窗 1 0 . 6 9 k N3.6m1.8m4.8m0 . 4 5 k N / m 2 基础梁 kN04.23 合计