单层工业厂房设计最终版(3)

对于组合

?ei?e0?ea?253.64?20?273.64mm

，对应上柱柱顶弯矩M?1.0?(?9.49)??9.49KN?m

M??60.94KN?mN?240.26KNN240.26?103M1?9.49??0.105?0.9 ??0.16?0.9；轴压比Afc4002?14.3M260.94l05.2?103M???45?34?121?34?12?0.12?32.56 iM21/12?400?40034002截面需要考虑附加弯矩的影响。

0.5fcA0.5?14.3?4002?c???4.76?1.0,取?c?1.0

N240.26?5.2?103?11?l0???s?1????1.0?1.15 ???c?1???1500ei/h0?h?1500?273.64/360?400?22M??sM2??1.15?60.94??70.08KN?m

考虑附加弯矩时：

70.8?106ei?e0?ea??20?311.68mm

240.26?103'e'?ei?h/2?as?311.68?400/2?40?151.68mm

As'min?(0.55%/2)?A?0.00275?4002?440mm2?316.3mm2

'选配412（As?As?453mm2?440mm2）

2) 下柱（Ⅱ-Ⅱ截面和Ⅲ-Ⅲ截面）

从内力组合表中可知，各组合内力均大于偏压值（N?Nb,Nb?1659。 .26KN）由M和N的相关性可确定

?M??502.82KN?mN?386.84KN为该截面所需配筋最多的内力，即控制内力。

N383.84?10?3x???67.1mm?2as'(?2?40?80mm)

?1fcb1.0?14.3?400取x?80mm

h0?h?as?600?40?560mm

502.82?106e0???1309.97mm?0.3h0(?0.3?560?168mm)

N383.84?103h600??20mm,取ea?20mm 3030Mei?e0?ea?1309.97?20?1329.97mm

对于（h）组内力组合对应下柱Ⅱ-Ⅱ截面弯矩

M?1.0a?1.4[0.7c?0.7?0.9(e?g)?h]??50.13KN?m

350.13M1N383.4?10??0.1?0.9；轴压比??0.04?0.9 M2502.82Afc400?600?14.3（h）组合时A柱无吊车，

l016?103M???92.4?34?121?34?12?0.1?32.8 iM21/12?400?6003400?600截面需要考虑附加弯矩的影响。

?c?0.5fcA0.5?14.3?400?600??4.47?1.0,取?c?1.0 3N383.84?1022?16?103?11?l0???s?1??????c?1???1.0?1.2 1500ei/h0?h?1500?1329.97/560?600??M??sM2?1.2?502.82?354.54KN?m

考虑附加弯矩时：

603.38?106ei?e0?ea??20?1592.4mm

383.84?103'e'?ei?h/2?as?1592.4?600/2?40?1332.4mm

As'min?(0.55%/2)?A?0.00275?400?600?660mm2?2732mm2

'选配822（As?As?3041mm2?2732mm2）

3.牛腿设计

1）牛腿截面尺寸的确定

牛腿截面宽度与柱等宽b=400mm

牛腿截面高度以斜截面的抗裂度为控制条件， h?400?400?800mm h0?800?40?760mm

a?750?600?20?170mm?0.3h0?0.3?760?228mm

又有作用于牛腿顶部的荷载标准组合值：

Fvk?G4k?0.9Dmax?56.2?0.9?354.96?375.66KN

Fhk?0

则按裂缝控制公式进行验算：

???1?0.5??FhkFvk?ftkbh0 0?2.01?400?760???0.65??1?0.5??548.8KN?Fvk(375.66KN)???170375.66???0.5?a0.5?h0760?此牛腿截面尺寸满足要求。

2）牛腿承载力计算及配筋

正截面承载力：

作用于牛腿顶部的荷载基本组合值：

Fv?1.2G4k?1.4Dmax?0.9?1.2?56.2?1.4?354.96?0.9?514.69KN Fh?0

FvaFh514.69?103?228As??1.2??0?504.6mm2

0.85fyh00.85?360?760yf0.45t?0.45?1.43/360?0.018

fyAs,min?0.2%?A?0.002?400?800?640mm2?504.6mm2

按最小配筋率选配416（A?804mm?640mm）

3）牛腿的构造配件

根据构造要求，牛腿全高范围内设置10@100的水平箍筋。因为a/h0?0.3，故不需要配置弯起钢筋。

224.柱子吊装阶段验算 1）荷载：（上柱，牛腿和下柱的自重）。 上柱：0.4×0.4×25=4KN/m

牛腿：[1.0×0.8-0.4×0.4/2]×0.4×25/0.8=9KN/m 下柱：0.4×0.6×25=6KN/m

因其由永久荷载效应控制，考虑荷载分项系数1.35，动力系数1.5，结构重要性0.9。 q1k?4?1.5?0.9?5.4KN/mq2?1.35?q1k?7.29KN/m

q2k?9?1.5?0.9?12.15KN/mq2?1.35?q2k?16.40KN/m q3k?6?1.5?0.9?6KN/mq2?1.35?q3k?10.94KN/m

2）内力：

对C点取矩，8.5-0.4-0.4=7.7m

?3.3?0.8?7.7?RA?7.7??q1?3.3??0.8??q?7.7??0 ??q2?0.8??3222????则RA?33.78KN

R33.78x?A??3.09m

q310.94q3x210.94?3.092MBmax?RAx??33.78?3.09??52.15KN?m

22Mc?7.29?3.3?(0.8?3.3/2)?16.40?0.82/2?64.19KN?m

MD?7.29?3.32/2?39.69KN?m

3）C点截面验算：（?MC?MB）

(1)承载力：设混凝土达到设计强度时起吊，截面为400×600矩形截面，且注意h=400mm,b=600mm。

64.19?106?s?MC/?1fcbh??0.058 21.0?14.3?600?360??1?1?2?s?1?1?2?0.058?0.059

20As??1fcb?h0/fy?1.0?14.3?600?0.059?360/360?506.22mm2

已配有222（As?760mm2），满足要求。 （2）裂缝宽度：（略） 4）D点截面验算：

（1）承载力：h=400mm,b=400mm。

39.69?106?s?MC/?1fcbh??0.054 21.0?14.3?400?360??1?1?2?s?1?1?2?0.054?0.055

20As??1fcb?h0/fy?1.0?14.3?400?0.055?360/360?314.6mm2?509mm2

已配有218（As?509mm），满足要求。

（2）裂缝宽度：（略）

4.基础设计（A轴） 1.设计资料

地下水位标高-3.00m，地基承载力修正后的特征值fa?200kPa。基础梁按标准图集G320选用，其顶面标高为-0.6m，截面如图所示。 材料：混凝土C30，钢筋HRB400级。

22.基础剖面尺寸。 选用阶梯形基础。

下阶取550mm,上阶取500mm 柱插入深度h1?800mm

杯口插入深度800+50=850mm 杯底厚度a1?200mm 垫层厚度100mm

杯口底部长600+50×2=700mm 杯口底部宽400+50×2=500mm 杯口顶部长600+75×2=750mm 杯口顶部宽400+75×2=550mm 基础埋深（0.35+1.05）=1.40m

室内底面至基础底面的高度（0.50+1.05）=1.55m 计算基础上部土重的埋深（1.40+1.55）/2=1.475m 3.基础底面尺寸确定 1）荷载计算

基础除承受由柱3-3截面传来的荷载外，还承受由基础梁直接传来的荷载，其大小如下： Nwk(标准值)?P7?44.9KN

Nw(设计值)?1.2Pk?1.2?44.9?53.88KN Nwk(Nw)对基底面中心线的偏心距：ew?0.42m

Mwk?Nwk?e?44.9?0.42?18.86KN?m Mw?Nw?e?53.88?0.42?22.63KN?m

按前述内力组合对弯矩的符号规定，此弯矩为负值，即Mwk??18.86KN?m，Mw??22.63KN?m。

对基础底面，柱传来的荷载与基础梁传来的荷载效应标准组合值见下表。 基础顶内力表 内力种类 柱传来（Nk） +Mmax及相应N,V -Mmax及相应N,V Nmax及相应N,V Nmax及相应N,V 370.83 364.92 44.9 409.82 -356.87 -2.94 -18.86 -378.67 655.98 44.9 700.88 236.82 30.95 -18.86 248.91 370.83 44.9 428.74 200.32 45.45 -18.86 226.91 轴向力 基础梁传来（N） 44.9 合计Nbk 柱传来（Mk） 柱剪力产生弯矩 （-1.05Vk） 428.74 307.92 42.15 基础梁传来（Mwk） -18.86 合计Mbk 368.93 2）底面尺寸选取

（1）先按Nmax组合考虑，?m?20KN/m

3A?Nbk,max/(fa??md)?700.88/[200?(20?1.75)]?4.11m2

底面积预估为（1.2-14）A=（4.19-4.89）m2，但由于弯矩较大，预估底面积经试算后均不能满足承载力要求，最终确定底面积尺寸取b×l=3.6×3.0=10.82. (2)地基承载力验算：

Gk/lb??m?d?20?1.475?29.50KN/m2,W?1/6?3.62?6.48m3

地基反力计算见下表

地基反力标准值 Nbk/lb Gk/lb ±│Mbk│/W Pk,max/KN·㎡ Pk,min/KN·㎡ +Mmax组合 -Mmax组合 Nmax组合 Nmax组合 39.7 29.5 ±56.93 126.13 12.27 37.95 29.5 ±58.44 125.89 -9.01 67.45 64.9 29.5 ±38.41 132.81 55.99 94.4 39.7 29.5 ±35.02 104.22 34.18 69.2 (Pk,max+Pk,min)/2/KN·㎡ 69.2

由上表可见，基地底面不出现拉应力，且最大压应力

同时有PKN/m2，所以满足要求。 k,max?Pk,min/2均小于fa?1504.基础高度验算，

2由上表可见最大的Ps为?Mmax组合产生 ，其值为Ps,max?84.23KN/m

??94.4KN/m2?1.2fa(?1.2?150?180KN/m2)

柱传来轴力N 基础梁传来轴力Nw 合计N N/lb G 柱传来弯矩M 基础边缘最大地基净反力设计值P +Mmax组合 -Mmax组合 Nmax组合 720.68 383.84 854.85 53.88 53.88 53.88 774.56 437.72 908.73 71.72 40.53 84.14 382.32 382.32 382.32 429.49 58.63 -22.63 465.49 71.83 0.4 143.55 -0.11 -502.82 -3.38 -22.63 -528.83 81.61 0.7 122.14 -41.08 329.94 30.95 -22.63 338.26 52.2 0.3 136.34 31.94 Nmax组合 392.11 53.88 446.99 41.3 382.32 277.23 45.45 -22.93 300.05 46.3 0.4 87.6 -5 柱剪力产生弯矩-1.05V 基础梁产生弯矩Mw 合计M │M│/W Me? N?GPs,max?N/lb?│M│/W Ps,min?N/lb?│M│/W

1）验算柱边冲切

b?3.6m,bt?0.6m,h0?1.05?0.045?1.005m

l?3.0m,at?0.4m,ab?at?2h0?0.4?2?1.005?2.41?l?3.0m

?bb??la?At???t?h0?l???t?h0?

?22??22?2

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