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1、单层厂房计算书 Lele was written in 2021目录单层厂房结构设计计算书1.设计资料本设计方案为左跨吊车 C2，右跨吊车 C1，牛腿顶标高m，跨度 27m，柱距6m。2.柱截面尺寸确定确定柱高度估计基础埋深m，基础高m，室外地坪标高m。A,C 柱顶标高 +=m中柱总高 H=+=m下柱高Hl=+=m上柱高Hu=m确定柱截面尺寸根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，由混凝土设计规范，6m 柱距单层厂房矩形、工字形截面柱截面尺寸限值并参考厂房柱截面形式和尺寸参考表确定柱截面尺寸，见表 1确定柱截面惯性距排架平面内惯性矩bh314004003 21.33108mm4A 柱、C 柱
2、上柱：Iu1212下柱：Il11145025240080033004503 415025()1212223143.2108mm4bh314006003 72.00108mm4B 柱上柱：Iu1212下柱：Il11145025240080033004503 415025()1212223143.2108mm4表 1 柱截面计算参数计算参数柱号上柱A、C下柱上柱B下柱截面尺寸/mm矩400400400800100150面积/mm21.61051.7751052.4105惯性矩/mm421.33108143.210872.00108143.2108自重/（kN/m）4.04.446.04.44矩40
3、06004008001001501.775105本案仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图 1 所示。10010040040040040015025 2580015060015025 25800150A 柱 C 柱B 柱4002450270027000图 1 计算单元和计算简图3.荷载计算恒荷载3.1.1屋盖恒载防水层0.4kN/m220mm 厚水泥砂浆找平层0.4kN/m2100mm 厚珍珠岩制品保温层0.4kN/m2隔气层0.05kN/m230mm 厚细石混凝土面层0.75kN/m21030012750预应力大型屋面板1.4kN/m2g 3.4kN/m2天沟板2.02kN/m6m 1
4、2.12kN天窗38.30kN/榀屋架自重122kN/榀则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：G1A G1C1.2(3.4627 212.12 38.3 2122 2）441.20kNe1A 50mm,e1B150mm,e1C 50mm3.1.2吊车梁及轨道重力荷载设计值G3A1.2（41.5 0.86）55.56kNG3C1.2（41.5 0.86）55.56kNe3A 350mm,e3B150mm,e3C 350mm3.1.3柱自重重力荷载设计值A 柱、C 柱上柱G4A G4C1.24.02.45 11.76kN下柱G5A G5C1.24.4410.3 54.88kNB 柱上柱G4B1.
5、26.02.45 17.64kN下柱G5B1.24.4410.3 54.88kNe4A e4C 200mm,e4B 0mm各项恒载作用位置如图 2 所示G1 =441.20kNQ1(=79.38kN)50750G=11.76kN4A200G =55.56kN3G1 =441.20kNQ1(=52.92kN)150G1 =441.20kNQ1(=79.38kN)150G=17.64kN4BG =55.56kN3G1 =441.20kNQ1(=79.38kN)50750G =55.56kN3G=11.76kN4C200G =55.56kN3750750G=54.88kN5AG=54.88kN5BG
6、=54.88kN5C800800800ABC图 2 恒荷载作用位置图（单位：kN）屋面活荷载屋面活荷载标准值为0.7kN/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：Q11.40.7627 2 79.38kNQ1的作用位置与G1作用位置相同，如图 2 所示。风荷载风荷载标准值可按式wkzsZw0计算，其中w0 0.50kN/m2，z1.0，Z根据厂房各部分标高及 B 类地面粗糙度由查表确定如下：柱顶（标高m）Z1.000檐口（标高m）Z1.017屋顶（标高m）Z1.045s如图 3a 所示，由式wkzsZw0可得排架迎风面及背风面的风荷载
7、标准值分别为：w1k ZS1Zw01.00.81.0000.4 0.32kN/m2w2k ZS2Zw01.00.41.0000.4 0.16kN/m2=-0.6风 向+0.6-0.7-0.6-0.6-0.5（a）-0.2-0.5-0.4+0.8-0.4当a 4h时，取s 0.2当a 4h时，取s 0.6图 3 风荷载体型系数及排架计算简图则作用于排架计算简图（图 3b）上的风荷载设计值为：q11.40.326.0 2.688kN/mq21.40.166.0 1.344kN/mFw1.4(0.8 0.4)1.0171.7 (0.4 0.2)1.0451.0（0.620.52）1.1372.6（0
8、.7 0.6）1.1480.451.00.46.0 28.01kN吊车荷载已知 200/50kN吊车参数：B 6.39m,K 5.0m,g 69.77kN,Q 200kN,Fp,max 230kN,Fp,min 60kN；160/32kN吊车参数：B 6.39m,K 5.0m,g 63.26kN,Q 160kN,Fp,max 205kN,Fp,min 91kN；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 4 所示。3.4.1吊车竖向荷载A 柱DmaxQPP，maxyi1.4230(10.6740.330.0075)647.70kNDminQPP，minyi1.
9、4602.01168.84kNC 柱DmaxQPP，maxyi1.4205(10.6740.3330.0075)578.16kNDminQPP，minyi1.4912.01 256.07kN4000Pmax1955PmaxPmax4000Pmax0.00750.6741.00.333A柱图 4 吊车荷载作用下支座反力影响线A 柱与 C 柱的吊车荷载作用下的支座反力影响线图形相同3.4.2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TATB11(Qg)0.1(20069.77)6.744kN4411(Qg)0.1(16063.26)5.582kN44作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计
10、值TmaxQTAyi1.4 6.744 2.0118.98kNTmaxQTByi1.4 5.582 2.0115.71kN4.内力分析该厂房为两跨等高排架，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结果如表 2。表 2 柱剪力分配系数柱别mmHu/H4C03/13(1/n1)H3/C0EIii1/i1/iA、C 柱n0.1490.203n0.5030.192C02.863A0.243 1010H3EA0.329C02.979B 柱0.23 1010H3EB0.342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 5a 所示。图中的重力荷载G及力矩 M 是根据图 2 确定的，即A
11、 柱、C 柱G1G1441.20kN;G2G3AG4A55.5611.7667.32kNG3G5A54.88kN;M1G1e1A441.20.0520.06kNM2(G1G4A)e4AG3e3A(441.211.76)0.255.560.3571.146kNmB 柱G5 G4BG317.6455.562 128.76kNG6 G5B 54.88kN由于图 5a 所示排架为对称结构且作用对称荷载，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Ri可根据教材表 2.5.2 所列的相应公式计算。对于 A 柱、C 柱，nA 0.149,0.203则3A 柱、C 柱C1212(1
12、3121.768，C31.37311213(1)13(1)nAnA1)nARAM1AM20.061.768 71.1461.373C12AC310.44kN()HH12.75本例中RB 0。求得Ri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 5b，c。图 5d 为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定。(a)M1M2-G2-G1-G4-G5-G1M1-M2G2-G3AB-G6C-G3(b)5.5220.0620.0665.6365.635.52104441.9010.44A441.20B882.4905.92101
13、7.04C41.90441.2452.96508.52(c)452.96508.52A（d）563.4B1126.8C563.4+N+M+V+M+V+N图 5 恒载作用下排架内力图屋面活荷载作用下排架内力分析4.2.1 AB 跨作用屋面活荷载排架计算简图如图 6a 所示。其中Q1 79.38kN，它在柱顶及变阶处引起的力矩为M1A 79.380.05 3.97kN mM2A 79.380.2 15.88kN mM1B 79.380.15 11.91kN m对于 A 柱，C11.768，C31.544，则RAM1AM3.971.76815.881.544C12AC3 2.47kN()HH12.7
14、5对于 B 柱，n 0.513，0.192，则112(1)3n1.544C11213(1)nRBM1B11.91C11.544 1.44kN()H12.75则排架柱顶不动铰支座总反力为：R RA RB 2.47 1.44 3.91kN()将R反向作用于排架柱顶，用式VA RAAR 1.790.2700.811.03kN()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于 AB 跨时的柱顶剪力，即VA RAAR 2.47 0.3293.911.184kN()VB RBBR 1.440.3423.91 0.103()VC CR 0.3293.91 1.286()排架各柱的弯矩图
15、、轴力图及柱底剪力图如图 6b，c 所示。(a)M1AM2A-Q1M1B-Q1ABC图 6 AB 跨作用屋面活荷载时排架内力图4.2.2BC跨作用屋面活荷载(b)1.6073.9711.9115.8812.163.151.184A3.68B0.10313.221.286C16.1879.3879.38(c)A79.38B79.38C由于结构对称 AB、BC 跨相同，将图位置和方向调整一下即可。(a)-Q11BM-Q11A2AMMABC(b)3.1511.913.9712.1615.881.071.28616.40A1.10313.221.184B79.383.68C79.38(c)AB79.3
16、8C图 7 BC 跨作用屋面活荷载时排架内力图风荷载作用下排架内力分析4.3.1左吹风时计算简图如图 8a 所示。对于 A、C 柱，nA 0.149，0.203，由表 2.5.2 得:1314(1)n 0.361A 柱C111813(1)nRA q1HC11 2.68812.750.361 12.37kN()Rc q2HC11 1.34412.750.361 6.18kN()R RA RB Fw 12.37 6.18 28.01 46.56kN()各柱顶剪力分别为：VA RAAR 12.37 0.32946.56 2.948kN()VB BR 0.34246.56 15.92kN()VC RC
17、CR 6.18 0.32946.56 9.14kN()排架内力图如图 8b 所示。（a）Fq1wq24000240002(b)15.2939.0026.4337.22256.0715.92202.9826.27225.78ABC图 8 左吹风时排架内力图4.3.2右吹风时将 A、C 柱内力符号对换，且内力符号改变即可。排架内力图如图 9b 所示。（a）Fq2wq24000240001(b)26.4339.0015.2926.2715.9237.22A225.78B202.98C256.07图 9 右吹风时排架内力图吊车荷载作用下排架内力分析4.4.1Dmax作用于 A 柱计算简图如图 10a
18、所示。其中吊车竖向荷载Dmax，Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为：MA Dmaxe3 647.70.35 226.7kN mMB Dmine3168.840.75 126.63kN m对于 A 柱，C31.373，则RA MA226.7C3 1.373 24.41kN()H12.75对于 B 柱，n 0.503，0.192，由表 2.5.2 得：3C32121.647311(1)nRBMB126.63C31.647 16.36kN()H12.75R RA RB 24.4116.36 8.05kN()排架各柱顶剪力分别为:VA RAAR 24.41 0.3298.05 21.76kN()VB R
19、BBR 16.36 0.3428.05 19.11kN()VC CR 0.3298.05 2.65kN()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 10b、c 所示。Dmax(a)MAMBDmaxABC(b)173.3953.3146.8227.036.49A21.7650.7419.11169.802.6533.79BC(c)647.70168.84ABC图 10Dmax作用在 A 柱时排架内力图4.4.2Dmax作用于 B 柱左计算简图如图 11a 所示，MA，MB计算如下：MA Dmine3168.840.35 59.09kN mMB Dmaxe3 647.70.75 485.78kN
20、m柱顶不动铰支座反力RA，RB及总反力 R 分别为：RA RBMA59.09C31.373 6.36kN()H12.75MB485.78C31.647 62.75kN()H12.75R RA RB 6.36 62.75 56.39kN()各柱顶剪力分别为：VA RAAR 6.360.32956.39 24.91kN()VB RBBR 62.750.34256.39 43.46kN()VC CR 0.32956.39 18.55kN()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 11b、c 所示。Dmin(a)MAMBDmaxABC(b)61.031.94106.48379.3045.4824.9
21、143.4618.55A258.51BC236.51(c)168.84647.70ABC图 11Dmax作用在 B 柱左时排架内力图4.4.3Dmax作用于 B 柱右计算简图如图 12a 所示，MB，MC计算如下：MB Dmaxe3 578.160.75 433.62kN mMC Dmine3 256.070.35 89.62kN m柱顶不动铰支座反力RB,RC及总反力 R 分别为：RB MB433.62C3-1.647 56.01kN()H12.75RCMC89.62C31.373 9.65kN()H12.75R RB RC 56.019.65 -46.36kN()各柱顶剪力分别为：VA A
22、R 0.32946.36 15.25kN()VB RBBR -56.01 0.34246.36 -40.15kN()VC RCCR 9.66 0.34246.36 25.51kN()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 12a、b、c 所示。(a)DmaxMBMcDminABC(b)37.36335.2598.3762.5027.1215.25194.4525.51AB289.87C(c)578.16256.07ABC图 12Dmax作用在 B 柱右时排架内力图4.4.4Dmax作用于 C 柱计算简图如图 13a 所示，MB，MC计算如下：MB Dmine3 256.070.75 192.
23、05kN mMC Dmaxe3 578.160.35 202.35kN m柱顶不动铰支座反力RB,RC及总反力 R 分别为：RB RCMB192.05C3-1.647 24.81kN()H12.75MC202.35C31.373 21.79kN()H12.75R RB RC 24.81 21.79 3.02kN()各柱顶剪力分别为：VA AR 0.3293.02 -0.99kN()VB RBBR -24.810.3423.02 -23.77kN()VC RCCR 21.79 0.3293.02 22.78kN()排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图 13b、c 所示。(a)DminMBMc
24、DmaxABC(b)133.8158.2455.81146.5423.77AB111.0288.0922.78C(c)256.07578.16ABC图 13Dmax作用在 C 柱时排架内力图4.4.5Tmax作用于 AB 跨柱当 AB 跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图 14a 所示。对于 A 柱，n 0.149,0.203,由表2.5.3得a (2.451.2)2.45 0.510；对于 B 柱，n 0.503,0.192，则(2 a)(1 a2)23a(23a)n 0.758A 柱C51213(1)n3RA TmaxC5 18.980.758 14.39kN()(2 a)(1 a2
25、)23a(23a)n 0.783B 柱C51213(1)n3RB TmaxC5 18.980.783 14.86kN()排架柱顶总反力 R 为：R RA RB 14.3914.86 29.25kN()各柱顶剪力为：VA RAAR 14.39 0.32929.25 4.77kN()VB RBBR 14.86 0.34229.25 4.87kN()VC CR 0.32929.25 9.62kN()排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图 14b 所示。(a)TmaxTmaxABC(b)11.095.9610.846.0923.5714.21157.454.87156.179.62122.66ABC图 14
26、Tmax作用于 AB 跨时排架内力图4.4.6Tmax作用于 BC 跨柱当 BC 跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图 15a 所示。对于 B 柱，n 0.503,0.192,由表2.5.3得a (2.451.2)2.45 0.510；对于 C 柱，n 0.149,0.203，则(2 a)(1 a2)23a(23a)n 0.783B 柱C51213(1)n3RB TmaxC5 15.710.783 12.30kN()(2 a)(1 a2)23a(23a)n 0.758C 柱C51213(1)n3RC TmaxC5 15.710.758 11.91kN()排架柱顶总反力 R 为：R RB
27、RC 12.30 11.91 24.21kN()各柱顶剪力为：VA AR 0.32924.21 7.97kN()VB RBBR 12.30 0.34224.21 4.02kN()VC RCCR 11.91 0.32924.21 3.94kN()排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图 15b 所示。(a)TmaxTmaxABC(b)5.0318.969.009.194.937.7498.6811.69129.4111.77130.42ABC图 15Tmax作用于 BC 跨时排架内力图5.内力组合控制截面分别取上柱底部截面 I-I，牛腿顶截面 II-II 和下柱底截面 III-III，按公式求得最不利的
28、内力值，见表 3，4。在每种荷载效应组合中，对矩形和工字型截面柱均应考虑以下四种不利内力组合：（1）+Mmax及相应的 N，V；（2）-Mmax及相应的 N，V；（3）Nmax及相应的 M，V；（4）Nmin及相应的 M，V；对柱进行裂缝宽度验算时，内力采用标准值，同时只需对e0/h00.55的柱进行验算。表 3 A 柱内力设计值汇总表 (M/kN m,N/kN,V/kN)屋面活荷载柱号及正向内力荷载类别恒载作用在 AB跨吊车竖向荷载DmaxDmaxDmaxDmax吊车水平荷载TmaxTmax风荷载作用在 BC跨0.00作用在作用在A 柱B 柱左0.00作用在作用在作用在作用在B 柱右C 柱A
29、B 跨BC 跨0.00左风0.00右风0.00序号-0.000.000.000.00MkNkMkNk-0.000.000.000.000.000.00+V+N+MMk0.000.000.000.000.000.000.00-NkVk表 4 A 柱内力组合表内力组合截面-MN+Mmax及相应的N,V+(+)+(+)+(+)+-Mmax及相应的N,V+(+)+(+)+(+)+Nmax及相应的M,VNmin及相应的M,V+(+)+(+)+MNMN+-VMkNkVk6.柱截面设计混凝土等级强度为 C30，fc14.3N/mm2，ftk 2.01N/mm2；采用 HRB400 级钢筋，fy fy360N
30、/mm2,b 0.518。上下柱均采用对称配筋。上柱配筋计算由表 7 可见，上柱截面共有 4 组内力。取h0 400 40 360mm。轴力较小的一组，即M 36.32N m，N 452.96kN由规范查得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度l0 22.45 4.9m。附加偏心距ea取 20mm（大于 400/30mm）。M36.32106ei e0 ea 80 20 100mm，e0 80mm，N452960由l0h 4900 400 12.255，故应考虑偏心距增大系数。0.5fcA0.514.34002 2.53N4529601l149002(0)21()2.53 1.91eih100400
31、15001500360h01M M01.9136.32106 69.37106kN m69.37106ei e0 ea153 20 173mm，e0153mm，N452960M由l0h 4900 400 12.255，故应考虑偏心距增大系数0.5fcA0.514.34002 2.53N4529601l149002(0)21()2.53 1.53eih17340015001500360h012a 80N452960 0.219s 0.221fcbh01.014.3400360h0360取x 2as进行计算。e ei h 2 as 173 400/2 40 13mmAs AsNe452960 13
32、 51mm2fy(h0 as)360(360 40)按构造配筋，选 316（As 603mm2），则 As/(bh)603/(400400)0.37%0.2%，满足要求。由规范得垂直于排架方向柱的计算长度l01.252.45 3.063m,则l0/b 3063/400 7.66,1.0。Nu 0.9(fcA fyAs)0.91.0（14.3400400 3606032）3352.10kNNmax满足弯矩作用平面外的承载力要求。下柱配筋计算取h0 800 40 760mm。与上柱分析方法类似，在表 7 的 8 组内力中，选取下列两组不利内力：M 591.19kN m，N 1029.74kNM 9
33、0.90kN m，N 563.40kN（1）按M 591.19kN m，N 1029.74kN计算下柱计算长度取l01.0Hl10.3m。附加偏心距ea 800/30 27mm（大于20mm）。b 100mm,bf 400mm,hf150mm。M591.19106ei e0 ea 574 27 601mm，e0 574mm，N10297405由l0h 10300 800 12.8815，故应考虑偏心距增大系数。0.5fcA0.514.3100800（400100）21501.181.0N10297401l1103002(0)21()1.18 1.16eih60180015001500760h0
34、1M M01.16591.19106 685.78106kN mM0685.78106ei e0 ea 665 40 705mm，e0 665.97mm，N10297405由l0h 10300 800 12.8815，故应考虑偏心距增大系数0.5fcA0.514.340021.111.0N10297401l1103002(0)21()1.111.13eih70580015001500760h01ei1.13705 798.2mm0.3h0 0.3760 228mm故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘内，则x N1029740143.00mmhf150mm1fcbf1.014.3400e ei
35、h/2 as 705 800/2 40 1065mmAs AsNe 1fc(bfb)hf(h01xhf)1fcbx(h0)22fy(h0 as)11431029740 1065 1.014.3(400 100)150(760 150)1.014.3100143(760)22360（760 40）1426mm2（2）按M 90.90kN m，N 563.4kN计算下柱计算长度取l01.0Hl10.3m。附加偏心距ea 800/30 27mm（大于20mm）。b 100mm,bf 400mm,hf150mm。M90.90106ei e0 ea161 27 188mm，e0161mm，N563400
36、5由l0h 10300 800 12.8815，故应考虑偏心距增大系数。0.5fcA0.514.3100800（400100）2150 2.11.0N5634001l1103002(0)21()2.11.94eih18880015001500760h01M M01.9490.90106176.35106kN mM0176.35106ei e0 ea 313 20 333mm，e0 313mm，N5634005由l0h 10300 800 12.8815，故应考虑偏心距增大系数0.5fcA 2.11.0N1l1103002(0)21()2.11.53eih33380015001500760h01
37、ei1.53333 509.49mm0.3h0 0.3760 228mm故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘内，则x N563400 98.50mmhf150mm1fcbf1.014.3400e ei h/2 as 333800/2 40 713mmAs AsNe 1fc(bfb)hf(h01xhf)1fcbx(h0)22fy(h0as)198.505634007131.014.3(400 100)150(760 150)1.014.310098.50(760)22360（760 40）537mm2综合上述计算结果，下柱截面选用 618（As1527mm2）。按此配筋，经验算柱弯矩作用平面外的
38、承载力亦满足要求。柱的裂缝宽度验算规范规定，对e0/h0 0.55的柱进行裂缝宽度验算，本设计中下柱未出现e0/h0 0.55的内力，故不需进行裂缝宽度验算。柱箍筋配置箍筋数量由构造要求控制。根据构造要求，上、下柱均选用8 200箍筋。牛腿设计根据吊车梁支承位置、截面尺寸及构造要求，初步拟定牛腿尺寸，如图 16 所示。其中牛腿截面宽度b 500mm，牛腿截面高度h 600mm,h0 565mm。6.5.1牛腿截面高度验算 0.65，ftk 2.01N/mm2,Fhk 0（牛腿顶面无水平荷载）a 50 20 30mm0，取 a=0，Fvk按下式确定：fvkDmaxQG3G647.7055.56
39、508.94kN1.41.2(10.5ftkbh0Fhk2.01500565)0.65 738.17kNFvkFvk0.5a/h00.5故牛腿截面高度满足要求。100800100500图 16 牛腿尺寸简图6.5.2牛腿配筋计算由于a 30mm0，因而该牛腿按构造要求配筋，根据构造要求，As minbh 0.002500600 600mm2。实际选用414(As 616mm2)。水平箍筋选用8100。柱的吊装验算采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊，柱插入杯口深度为h1 0.9800 720mm,取h1 750mm,则柱的吊装时总长度为2.4510.30.72 13.47m
40、。计算简图如图 17 所示。99006002450M2M1M3图 17 柱吊装计算简图柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即q1 Gq1k1.51.354.0 8.1kN/mq2 Gq2k1.51.35(0.50.825)22.78kN/mq3 Gq3k1.51.354.44 8.99kN/m在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：M1M2112q1Hu8.12.452 24.31kN m22118.1(2.45 0.6)2（22.788.1）0.62 40.32kN m2212由MB RAl3q3l32M2 0得；RAM1140.322q3l328.998.02 31.02k
41、N2l328.021M3 RAx q3x22令dM3 RAq3x 0，得x RA/q3 31.02/8.99 3.45m,则下柱最大弯矩M3为：dx1M3 31.023.458.993.452 53.52kN m2柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表 9。表 9 柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱M(Mk)/(kN m)Mu fyAs(h0as)/(kNm)下柱=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，其地基承载力特征值160kN/m2 fk200kN/m2、吊车起重量 160200kN、厂房跨度l 30m、设计等级为丙级时，可不做
42、地基变形验算。本案满足上述要求，故可不做地基变形验算。基础混凝土强度等级采用 C30，下设 100mm厚 C10 的混凝土垫层。作用于基础顶面上的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 以及外墙自重重力荷载，前者可由表 8 中的-截面选取，见表 10，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，内力的正负号见图 18b。表 10 基础设计的不利内力组别第一组第二组第三组荷载效应基本组合M/(kN/m)荷载效应标准组合Mk/(kN/m)Nk/kNVk/kNN/kNV/kN24080040018004200146500Nw0.
43、00ewNM75325V100400500500215048006000(a)14004200(b)图 18 基础荷载示意图由图 18a 可见，每个基础承受的外墙总宽度为6.0m，总高度为14.65m，墙体为240mm双面粉刷墙（5.24kN/m2）塑钢窗（0.45kN/m2），基础梁截面为250mm600mm(4.2kN/m)，每个基础承受的自由墙体传来的重力荷载为：（4.81.8）4.2 315.34kN240mm厚双面粉刷墙5.24614.65塑钢窗0.45（4.81.8）4.2 12.47kN基础梁64.2 25.2kNNwk 353.01kNNwk距基础形心的偏心距ew为：ew(24
44、0 800)/2 520mmNwk1.2Nwk1.2353.01 423.61kN7.2基底尺寸及埋置深度7.2.1按构造要求拟定高度h h1a150mm柱的插入深度h1 0.9hc 0.9800mm 720mm 800mm，取h1 800mm。杯底厚度a1应大于 200mm，取a1 250mm，则h 850 25050 1100mm。基础顶面标高为m，故基础埋置深度d为：d h 1.1m 1.11.1 2.2m杯壁厚度t 300mm,取325mm；基础边缘高度a2取400mm，台阶高度取500mm，见图 18b。7.2.2拟定基础底面尺寸A Nk,max Nwkfa md675.41353.
45、01 7.04m2190202.2适当放大，取A bl 4.22.5 10.50m2。7.2.3计算基底压力及验算地基承载力Gk mdA 202.210.50 462.00kN11W lb22.54.22 7.350m366p基地压力按式pk.maxk.minNAbkp pMbk计算，结果见表 11；按p k,maxk,min fa且2Wpk,max1.2fa验算地基承载力，其中1.2fa1.2190 228kN/m2，验算结果见表 11。可见，基础底面尺寸满足要求。表 11 基础底面压力计算及地基承载力验算类别第一组第二组第三组Mk/(kN m)Nk/kNVk/kNNbk Nk Gk Nwk
46、(kN)Mbk(MkVkhNwkew)/(kNm)pk.maxpk.minNAbkMbkkN/m2Wp pk,max pk,min f（akpa）2pk,max1.2fa(kpa)190228190228190228基础高度验算这时应采用基地净反力设计值pj，pj,max和pj,min，结果见表 12。表 12 基础底面净反力设计值计算表类别第一组第二组Mk/(kNm)Nk/kNVk/kN第三组Nb N Nw(kN)Mb(M Vh Nwew)(kN m)pmaxpminNMkN/mAWbb2e Mb639.56 0.673mNb950.14a b4.2e 0.673 1.427m222Nb29
47、50.14177.55kN/m23la32.51.427Pj,max因台阶高度大于台阶宽度，则基础底面落在从柱边向外扩散45线以内，因此只需验算变阶处的受冲切承载力。变阶处受冲切承载力计算截面如图 19 所示。变阶处截面有效高度h0 900 40 10/2 855mm。因为at 2h01200 2855 2910mml 2500mm，所以：bb4.21.60.855)2.5 1.113m2Al(t h0)l (2222Fl PjAl177.551.113 197.61kNat1.2m；因为at 2h0 2.91ml 2.5m，故取ab l 2.5m，则：am(1.22.5)/2 1.85mh
48、800mm,则hp1.0；ft1.43N/mm2，有：0.7hpftamh0 0.71.01.4318508551583.332103N1583.332kNFl197.61kN故基础高度满足要求。NwMVN400500500pjmin4845MN45pjmax13004002452200200400400130040040040040013004200AL65065025001400图 19 变阶处的冲切破坏界面基础底板配筋计算7.4.1柱边及变阶处基底反力计算基础底板配筋计算时长边和短边方向的计算截面如图 20 所示。各组不利内力设计值在柱边及变阶处的基底净反力计算见表 13。其中第 1,3
49、 组内力长生的基底反力示意图见图 20，第 2 组内力产生的基底反力示意图见图 19。20020065040040065021004004001300pj.minp25002900ppj.max2500图 20 基础底板配筋计算截面表 13 柱边及变阶处基地净反力计算公式pj pj.minpj第一组第二组第三组2.25pj.max pj.minkN/m23.72.65 pj.minpj.max pj.minkN/m23.7pj.max pj2pj.max pjkN/m2kN/m22pj.max pj.minkN/m227.4.2柱边及变阶处弯矩计算1Pj,max Pj12(b bc)2(2l
50、lc)141.45（4.20.8）（22.5 0.4）381.54kNm24224M1Pj,max Pj12(b bc)2(2l lc)150.26（4.21.6）（22.51.2）270.87kNm242241Pj,max Pj，1min2M(llc)2(2b bc)123.92（2.50.4）（24.2 0.8）229.91kNm242241Pj,max Pj，1min2MIV(l lc)2(2b bc)123.92（2.51.2）（24.2 1.6）101.20kNm24224M7.4.3配筋计算基础底板受力钢筋采用 HPB235 级（fy 210N/mm2）。长边方向钢筋面积为：M38