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1、单层工业厂房结构课程设计计算书设计资料1.某金工车间，单跨无天窗厂房，厂房跨度 L=18m柱距为6日车间总长度为150mli中间设一道温度缝，厂房剖面图如图所示：2.车间内设有两台中级工作制吊车，吊车起重量为200/50kN。3.吊车轨顶标高为9.0m。4.建筑地点：齐齐哈尔。5.地基：地基持力层为e及Il均小于0.85的粘性层（弱冻胀土），地基 承载力特征值为fak=180kN/m2。标准冻深为：2.2m。6.材料：混凝土强度等级为 C30,纵向钢筋采用HRB40C&, （360N/mm2） 箍筋采用 HPB335g。 （300N/mm）2 .选用结构形式1 .屋面板采用92G410
2、（一），屋面板自重标准值（包括灌缝在内）为1.4kN/m2。2 .屋架采用G415（一）折线型预应力钢筋混凝土屋架，跨度为18m,端部高度为2.2m,跨中高度为3.3m,自重标准值为60.5kN。3 .吊车梁高度为900m自重30.4kN;轨道与垫层垫板总高度为184mm自重0.8kN/m。（96G425预应力混凝土吊车梁）。3 .柱的各部分尺寸及几何参数上柱bxh=400mrH400mm（g1=4.0kN/m）Ai=bXh=1.6X105m2I1=bh3/12=2.13X109mmCC下柱 bAI呻0 m3f MlUnnL3 =图1厂房计算简图及柱截面尺寸fX hx bx hf=400mrH
3、 800mrm< 100mme 100mm(g2=3.69kN/m)2=100 义 400 义 2+ ( 800-2 X 100)义 100+2 X 25 X 150 =1.475 X 105mm2=5003 X 100/12+2 X (400 乂 1003/12+400 X 100 X 3002)+4 乂 (253 X 150/36+343.75 2X 1/2 X 100X 25) =8.78 X 1010mmn=Ii/I 2=2.13 X 109/(8.78 X 109)=0.248H1=3.6m； H2=3.6+8.6=12.2m。入=H/H2=3.6/12.2=0.295四.荷载
4、计算1.恒荷载(1)屋盖自重SBSW 水层1.220mm厚水泥砂浆找平层1.2100mm厚水泥珍珠岩保温层 1.2隔气层1.220mm厚水泥砂浆找平层1.2大型预应力屋面板(包括灌缝重) 总1g_2X0.1=0.12kN/mX 0.02 X 20=0.48kN/m2一，_ 一一一 . 2X 0.1 X4=0.48kN/mX0.05=0.06kN/m2 _2X 0.02 X 20=0.48kN/m_ 21.2 x 1.4=1.68kN/m一一21=3.3kN/m屋架1.2X60.5=72.6kN则作用屋架一段作用于柱顶的自重为：G=6X9x3.3+0.5X72.6=214.5kN(2)柱自重上柱
5、：G2=1.2X3.6X4.0=17.28kN下柱：G3=1.2X8.6X3.69=38.08kN(3)吊车梁及轨道自重：G=1.2X(30.4+0.8X6)=42.2kN2 .屋面活荷载由荷载规范查得屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,因屋面活荷载大于雪荷载0.4kN(50年一遇),故不考虑雪荷载。Q1=1.4X0.5X6X12=50.4kN3 .风荷载由荷载规范查得齐齐哈尔地区基本风压为0=0.45kN风压高度变化系数(按B类地面粗糙度取)为柱顶：(按隆=11.5m)z=z=1.04檐口处：(按H=13.8m)z=z=1.11屋顶：(按H2=15.4m)z=1.15风荷载标准值：水寸zwz
6、0=1.0X0.8X1.04X0.45=0.37kN/m222k=Bzns2nz0=1.0X0.5X1.04X0.45=0.23kN/m则作用于排架上的风荷载设计值为：3=1.4X0.37X6=3.15kN/mq2=1.4X0.23X6=1.97kN/mFW=Yd(Ns1+Ns2)Nz0h1+(代s3+代s4)11z20卜2】XB=1.4X(0.8+0.5)X1.11X0.45X2.3+(-0.6+0.5)X1.15X0.45X1.6X6=11.85kN(屋面坡度为1/8)风荷载作用下的计算简图如下图：图2风荷载作用下计算简图4 .吊车荷载由附表16-2查得Pk,ma尸180kN;Pk,min
7、=1/2(G+g+Q)-Pk,ma)=1/2(228+200)-180=46.5kNB=5600mmK=4400mm则根据支座反力影响线求出作用于柱上的吊车竖向荷载为：Dma=(I)c*yc*Pk,maX*2yi=0.9X1.4乂180X(1+0.267+0.8+0.067)=483.99kNDmin=小c*Yc*Pk,min*2yi=0.9X1.4X46.5X(1+0.267+0.8+0.067)=125.03kN作用于每一轮子上的吊车横向水平刹车力Fh1=Tc*c/4(Q+g)=1.4X0.1/4X(200+77.2)=9.702kN则两台吊车作用于排架柱顶上的吊车横向水平荷载为Fh=(|
8、)c*Fh1*2yi=0.9X9.702X(1+0.267+0.8+0.067)=18.63kN五.内力计算1 .恒荷载(1)屋盖自重作用因为屋盖自重是对称荷载，排架无侧移，故按柱顶为不动较支座计算由厂房计算简图及柱截面尺寸图取用计算截面图图3取用计算截面ei=0.05m,e0=0.15m,G=214.5kN,根据n=0.248,入=0.295查表得G=1.760,G=1.268,则可得R=-Gi/H2(ei*Ci+eo*C3)=-214.5/12.2X(0.05X1.760+0.15Xl.268)=-4.97kN(f)计算时对弯矩和剪力的符号规定为：弯矩图绘在受拉一边；剪力对杆端而言，顺时针
9、方向为正(V),剪力图可绘在杆件的任意一侧，但必须注明正负号，亦即取结构力学的符号。这样，由屋盖自重对柱产生的内力如下图：图4恒荷载内力图MI=-214.5X0.05+4.97X3.6=7.17kN-mMn=-214.5X0.15+4.97X3.6=-14.28kN-mM皿=-214.5X0.15+4.97X12.2=28.46kN-mNi=Nn=M=214.5kN,5=4.97kN(2)柱及吊车梁自重作用由于在安装柱子时尚未吊装屋架，此时柱顶之间无连系，没有形成排架，故不产生柱顶反力；因吊车梁自重作用点距离柱外边缘不少于750mm则内力如下图4所示：M=0,M=M=+42.2X0.50-17
10、.28X0.15=18.51kN-mN=17.28kNNn=17.28+42.2=59.48kNN=59.48+35.50=94.98kN2 .屋面活荷载作用因屋面活荷载与屋盖自重对柱的作用点相同，故可将屋盖自重的内力乘以下列系数，即得屋面活荷载内力分布图如图4所示，其轴向压力及剪力为:Q1/G1=50.4/214.5=0.235Ni=Nn=Nn=50.4kN,Vn=0.235X4.97=1.168kN3 .风荷载作用为计算方便，可将风荷载分解为对称及反对称两组荷载。在对称荷载作用下，排架无侧移，则可按上端为不动较支座进行计算；在反对称荷载作用下，横梁内力等于零，则可按单根悬臂柱进行计算。图5
11、柱作用正风压图二二16 二二:ftff1-2当柱顶作用集中风荷载Fw时，R1Fw111.855.93kN22当墙面作用均布风荷载时，查表得Ci=0.355,则得R3=CiiH21/2(qi-q2)=0.355X12.2X1/2X(3.15-1.97)=2.56kN当正风压力作用在A柱时横梁内反力R:r=ri+R=8.49kN柱内力图如图6所示，其内力为一2M=(Fw-R)x+1/2qixM尸M=(11.85-8.49)X3.6+1/2X3.15X3.62=36.07kN-mM=(11.85-8.49)X12.2+1/2X3.15X12.22=275.42kN-mNii=Nln=Nm=0V=(F
12、w-R)+q1X=(11.85-8.49)+3.15 X 12.2=42.14kN图6 A柱作用正风压图7 A柱作用负风压q'TTTTTTTrTl-tfT TTTTTTSTTrTQ当负风压力作用在A柱时(如图7所示)，其内力为M=-Rx-1/2q2x2M忏M=-8.49X3.61/2X1.97X3.62=-43.33kN-mM=-8.49X12.21/2X1.97X12.22=-250.19kN-mNJi=Nn=Nrn=0V=-R-q2x=-8.49-3.15X12.2=-32.52kN4 .吊车荷载(1)当dax值作用于A柱(如图8-a所示)根据n=0.248,入=0.295查表得G
13、=1.268。吊车轮压与下柱中心线距离按构造要求取e4=0.35m,则得排架柱上端为不动钱支座时的反力值为：R产-Dmaxe4G/H2=-483.99X0.35X1.268/12.2=-25.15kN(一)R2=-Dmine4G/H2=-125.03X0.35X1.268/12.2=6.50kN(一)故R=R+R=-25.15+6.50=-18.65kN(一)再将R值反向作用于排架柱顶，按剪力分配进行计算。由于结构对称，故各柱剪力分配系数相等，即以a=nb=0.5。(如图8-b所示)各柱的分配剪力为：VA=-VB=aaR=0.5X18.65=9.33kN(f)最后各柱顶总剪力为：VA=VA-R
14、1=9.33-25.15=-15.82kN(一)Vb=VB-R2=9.33+6.50=-15.83kN(f)4fe.73kHr»v-ie.-wskKv =ie-<NJ： =0kN图8吊车竖向荷载作用时柱顶剪力（a）上端为不动较支座时 （b）柱顶作用R时则A柱的内力为：（如图9-a所示）M =-Va- x+dax- e4=-56.95+483.99 X 0.35=185.05kN - mM =-15.82 X 12.2+483.99 X 0.5=48.99kN - mNJ： =0kNNJn =Nh =483.99kNV=V=-15.82kN（一）te*liiHn51Kg J Zr
15、*图9吊车竖向荷载对A柱内力图（a）当Dax作用于A柱时（b）当dn作用于A柱时（2）当Dnin值作用于A柱时（如图9-b所示）M 尸-Va x=-15.82 X 3.6=-56.95kN - mM =-Va- x+Dnin - e4=-56.95+125.03 X 0.35=5.57kN - mML =-15.82 X 12.2+125.03 X 0.35=-130.49kN - mM 尸-Va x=-15.82 X 3.6=-56.95kN m3 色 1日X，ENJn=Nh=125.03kNV=V=-15.82kN（一）当Fh值自左向右作用时（一）由于Fh值同向作用在AB柱上，因此排架的横
16、梁内力为零，则得A柱的内力：（如图10所示）3(b)图10吊车横向水平作用（a）吊车横向水平作用于排架（b）横向水平作用时MI=M=Fx=18.63X1.0=18.63kNM=18.63x（9+0.6）=178.8kN-mNJi=Nln=Nh=0Vh=H=18.63kN（一）（4）当Fh值自右向左作用时（一）其内力值与当Fh值自左向右作用时相同，但方向相反。六.内力组合单跨排架的A柱与B柱承受荷载的情况相同，故仅对A柱在各种荷载作用下的内力进行组合。表1为A柱在各种荷载作用下内力汇总表，表2为A柱承载力极限状态荷载效应的基本组合，表3为A柱正常使用极限状态荷载效应的标准组合及准永久组合。表1为
17、A柱在各种荷载作用下内力汇总表荷载种类恒荷载屋囿活荷载风荷载吊车仅1载左风右风DmaxDjminFh()Fh()荷载编号12345678I-1M7.171.6836.07-43.33-56.95-56.9518.63-18.63N231.7850.4Mk5.981.425.76-30.95-40.68-40.6813.31-13.31Nk193.1536.0n-nM4.23-3.5436.07-43.33185.055.5718.63-18.63N274.950.4483.99125.03Mk3.53-2.5325.76-30.95132.183.9913.31-13.31Nk229.0836
18、.0345.7189.31m-mM46.976.69275.42-250.1948.99-130.49178.85-178.85N273.9850.4483.99125.03V4.971.16842.14-32.52-15.82-15.8218.63-18.63Mk39.144.78194.19-175.9634.99-93.21127.75-127.75Nk228.3236.0345.7189.31Vk4.140.8329.66-23.06-11.3-11.313.31-13.31注：(1)内力的单位是kN-mi轴力的单位是kN,剪力的单位是kN；(2)表中弯矩和剪力符号对杆端以顺时针为正，
19、轴向力以压为正；(3)表中第1项包荷载包括屋盖自重、柱自重、吊车梁及轨道自重；(4)组合时第3项与第4项、第5项与第6项、第7项与第八项二者不能同时组合；(5)有Fh作用时候必须有Dmax或Dmin同时作用。表2为A柱承载力极限状态荷载效应的基本组合组合何载组合内力名称I-1n-nm-mMNMNMNV由口变荷载效应控制的组合(简化规则)gSgk0.9nQi&iKi1Mmax1+0.9(2+3)1+0.9(3+5+7)1+0.9(2+3+5+7)32.62277.14220.00710.49505.93754.9346.48Mmax1+0.9(4+6+8)1+0.9(2+4+6+8)1+
20、0.9(4+6+8)-99.85231.78-49.71432.79-456.61386.51-55.30Nmax1+0.9(2+4+6+8)1+0.9(2+3+5+7)1+0.9(2+3+5+7)-98.34277.14216.82755.85505.93754.9346.48N1ymin1+0.9(4+6+8)1+0.9(4+6+8)1+0.9(4+6+8)-99.85231.78-46.52387.43-456.61386.51-55.30注：由永久荷载效应控制的组合：具组合值不是最不利，计算从略表3A柱正常使用极限状态荷载效应的标准组合组合何载组合内力名称I-1n-nm-mMkNkMk
21、NkMkNkVk由口变荷载效应控制的组合（简化规则）SGKSQ1KnciSQiKcii2值：活：0.7;风：0.6;吊车：0.7Mmax,k1+3+0.7X21+5+0.6X3+0.7X71+3+0.7(2+5+7)32.72218.35160.48574.79350.59495.5235.79Mmax,k1+4+0.7(6+8)1+4+0.7(2+6+8)1+4+0.7(6+8)-76.89193.15-35.72316.80-291.49290.84-36.15Nmax,k1+3+0.7X21+5+0.6X3+0.7(2+7)1+5+0.6X3+0.7(2+7)32.72218.35158
22、.71599.99283.42599.2320.35N,1"min,k1+4+0.7(6+8)1+4+0.7(6+8)1+4+0.7(6+8)-76.89193.15-33.94291.60-291.49290.84-36.15注：对准永久组合计算，其值要小于标准组合时的相应对应计算值，故在表中从略。七.柱子设计1 .上柱配筋计算从表2中选取两组最不利的内力Mi=-99.85kNmN=231.78kN。M2=-98.34kN-m|N=277.14kN。(1)先按M,N计算lo/h=2X3600/400=18>5,故需要考虑纵向弯曲影响，其截面按对称配筋计算，偏心距为：e0=M/
23、Ni=99.85/231.78=0.431mea=h/30=400/30=13.33mm<20mm取20mmei=ec+ea=431+20=451mm(i=0.5fcA/N=0.5X14.3X1.6X105/(231.78乂103)=4.9>1.0取1=1.0又l0/h=18>15,故取(2=1.15-0.01l0/h=1.15-0.01X18=0.974=1+L?(竺)2(112=1+1T5rX182X1.0X0.97=1.1991300x?0?1300X36T4e=1.199x451=532.75mm>0.3h=109.5mm故按大偏心受压计算贝Ue=Tei+h/2
24、-as=532.75+400/2-35=697.75mm(b=0.482NWifcbh。(=N/(Qfcbh)=231.78X103/(1.0X14.3X400X365)=0.111<.tho=0.111x365=40.5mm<2a=70mm不满足取x=2as=70mm贝U(=2a/h0=70/365=0.192As=A=Ne-Qfcbh。2(1-0.5)/fy(h0-as)e=Te+h/2-as=532.75+400/2-35=697.75mmA=231.78X103X697.75-1.0X14.3X400X3652X0.192X(1-0.5_2X0.192)/360X(365-
25、35)=247.96mm因A=247.96mr2Kpminbh=0.002X400X400=320m2n取A=320mm配置2120(A=628mm)(2)再按M,凡计算(M=-98.34kNm；N=277.14kN)e0=M/N2=99.34/277.14=0.358mea=h/30=400/30=13.33mm<20mm取20mmei=e0+ea=358+20=378mm(1=0.5fcA/N=0.5X14.3X1.6乂105/(277.14乂103)=4.1>1.0取1=1.0又l0/h=18>15,故取(2=1.15-0.01l0/h=1.15-0.01X18=0.9
26、74=1+(韵汽送2=1+X182X1.0X0.97=1.2331300x_?v?71300x-?0365“ei=1.233X378=466.07mm>0.3h=109.5mm故按大偏心受压计算贝Ue=Tei+h/2-as=466.07+400/2-35=631.07mm(b=0.482N&qfcbh0(=N/(Qfcbh)=277.14X103/(1.0X14.3X400X365)=0.133<.th0=0.133x365=48.5mm<2a=70mm不满足取x=2as=70mm贝Ut=2as/h0=70/365=0.192As=A=Ne-Qfcbh。2(1-0.5
27、()/fy(h0-as)e=Te+h/2-as=466.07+400/2-35=631.07mmA=277.14X103X631.07-1.0X14.3X400X3652X0.192X(1-0.52X0.192)/360X(365-35)=358.82mm因A=358.82mrm>pminbh=0.002X400X400=320m2n一2取A=358.82mm配置2(|)20(A=628mm)综合两组计算结果，最后上柱钢筋截面面积每侧选用(2小20(A=628mm)2 .下柱配筋计算从表2中选取两组最不利的内力M1=-456.61kNm；N=386.51kN。M2=505.93kN-rn
28、N=754.93kN。(1)先按M,N计算10/h=8600/800=10.75>5,故需要考虑纵向弯曲影响，其截面按对称配筋计算，其偏心距为：e0=M/Ni=456.61/386.51=1.181mea=h/30=800/30=26.67mm>20mmei=e0+ea=1181+26.67=1207.67mm(1=0.5fcA/N=0.5X14.3X1.475乂105/(386.51乂103)=2.73>1.0取1=1.0又l°/h=10.75<15,故取(2=1.04=1+/?)2(1(2=1+X10.752X1.0X1.0=1.0591300x?1300
29、x0贝Ue=Tei+h/2-as=1278.92+800/2-35=1643.92mm先按大偏心受压计算相对受压区高度x,并假定中和轴通过翼缘，贝U有，x<hf=112.5mm工b=0.550,x=N/(qfcbf)=386.51X103/(1.0X14.3X400)=67.57mm<bh0=0.55X765=420.75mmx2as70mm;属于大偏心受压情况，则As=A=Ne-afcbfx(h0-0.5x)/fy(h0-as)=386.51x103x1643.92-1.0乂14.3义400X67.57义(765-0.5义67.57)/360义(765-35)=1342mm2&g
30、t;pminA=0.002X1.475X105mm=295mm(2)再按M,N计算(M=505.93kNm；N=754.93kN)e0=M/N2=505.93/754.93=0.670mea=h/30=800/30=26.67mm>20mmei=e0+ea=670+26.67=696.67mm(1=0.5fcA/N=0.5义14.3X1.475义105/(754.93义103)=1.397>1.0取1=1.0(2=1.04=1+7?停)2(12=1+7二696.67X10.752X1.0X1.0=1.1021300X厂?1300x-800-?0则e=Tei+h/2-as=1.102
31、x696.67+800/2-35=1133mm先按大偏心受压计算相对受压区高度x,并假定中和轴通过翼缘，贝U有，x<hf=112.5mm工b=0.550,x=N/(ofb)=754.93X103/(1.0乂14.3X400)=131.98mm>h=112.5mmx>2as=70mm按中和轴在腹板内的大偏心受压对称配筋计算。x=N-afc(bf-b)hf/(afcb)=754.93乂103-1.0X14.3X(400-100)X100/(1.0X14.3X100)=227.92mmA=A=Ne-afcbfx(h0-0.5x)-Qfc(bf-b)hf(h0-hf)/fy(h0-a
32、s)=754.93义103X1133-1.0X14.3X400X67.57X(765-0.5X67.57)-14.3X_2(400-100)X100X(765-100)/360X(765-35)=1093mm>pminA=0.002X1.475X105mm=295mim综合两组计算结果，最后上柱钢筋截面面积每侧选用(4小22(A=1520mm)3 .柱裂缝宽度验算(1)上柱从表-3中取一组正常使用极限状态荷载效应的组合值进行裂缝宽度验算：Mk=76.89kN-m,Nk=193.15kNeo=M/Nk=0.398mpte=AAte=A/(0.5bh)=628/(0.5X400X400)=0
33、.00785<0.01,取0.01因为l0/h=18>14;11=1.0;(2=0.974 s=1+_LooX182X1.0X0.97=1.1574000X雨贝Ue=Tseo+h/2-as=1.157x398+400/2-35=625mm丫f=0,z=0.87-0.12(1-丫f)(ho/e)2ho=0.87-0.12(1-0)X(365/625)j乂365=303mm按荷载标准组合计算的纵向受拉钢筋应力bsk=N(e-z)/(zAs)=193.15X103(625-303)/(303X628)=326.8N/mnf裂缝间钢筋应变不均匀系数为：巾=1.1-0.65ftk/(pte(
34、Tsk)=1.1-0.65X2.01/(0.01X326.8)=0.7ma=2.1巾(Tsk/Es)X(1.9C+0.08deq/pte)=2.1X0.7X(326.8/200000)X(1.9乂25+0.08乂20/0.001)=0.498mm>0.3mm不满足要求，故重新配置钢筋：4(|)20(A=1256mm)则pte=0.0157;bsk=163.42N/mmi巾=1.1-0.65ftk/(pte(Tsk)=1.1-0.65X2.01/(0.01X163.42)=0.591故ma=2.1巾(Tsk/Es)X(1.9c+0.08deq/pte)=2.1X0.591X(163.8/2
35、00000)X(1.9X25+0.08X20/0.001)=0.21mm<0.3mm满足要求。(2)下柱从表-3中取一组正常使用极限状态荷载效应的组合值进行裂缝宽度验算：Mk=350.59kNm,Nk=495.52kNeo=M/Nk=0.708mpte=A/Ate=A/(0.5bh)=628/(0.5乂400X400)=0.0238因为lo/h=10.75<14;(1=1.0;ts=1.0贝Ue="seo+h/2-as=1.0x708+400/2-35=1073mm丫f=(bf-b)hf/(bho)=(400-100)X112.5/(100X765)=0.441z=0.8
36、7-0.12(1-Tf)(ho/e)2ho=0.87-0.12(1-0.441)X(765/1073)2X765=639.5mm按荷载标准组合计算的纵向受拉钢筋应力ersk=N(e-z)/(zAs)=495520X(1073-639.5)/(639.5乂1520)2=354.78N/mm裂缝间钢筋应变不均匀系数为:巾=1.1-0.65ftk/(pte(Tsk)=1.1-0.65X2.01/(0.0206乂354.78)=0.917ma=2.1巾(Tsk/Es)X(1.9C+0.08deq/pte)=2.1X0.917X(354.78/200000)X(1.9X25+0.08X22/0.0206
37、)=0.287mm<0.3mm满足要求。4. 运输、吊装阶段验算(1) 荷载计算上柱矩形截面面积0.16m 1=0.6+6+1.5=8.1ml 2=0.5m； l 3=3.6m则：Mc=-0.5 X4X3.6 2=25.92kN - mM b=-4 X 3.6 X (0.5+0.5 X3.6)-0.5 X 10.25 X 0.5 2=-33.28kN - m 求AB跨最大弯矩，先求反力 R: M=0 R a=(0.5 X4.8 X8.1 2-33.28)/8.1=15.33kN令 V=RA-q1X=0； X=RA/q 1=15.33/4.8=3.19m则AB跨最大弯矩为：下柱矩形截面面积
38、0.32m2下柱工字形截面面积0.1475m2上柱线荷载q3=0.16x25=4kN/m下柱平均线荷载q1=0.32X(0.6+1.5)+0.1475X6X25/8.1=4.8kN/m牛腿部分线荷载q2=0.24+0.4X(0.25乂0.3+0.5乂0.25乂0.3)/0.5/25=10.25kN/m(2) 弯矩计算Mab=15.33X3.19-0.5X4.8X3.192=24.48kN故最不利截面为B及C截面(3) 配筋验算对B截面荷载分享系数为1.2，动力系数为1.5，对一般建筑物，构件的重要性系数取T0=0.9,则其弯矩设计值为Mb=-1.2X1.5X0.9X33.28=-53.91kN
40、972X365)=329mmi下柱原配受拉钢筋4(|)20(A=1256mmi,故安全(4) 裂缝宽度验算对B截面pte=A/(0.5bh)=1520/(0.5乂400X200)=0.038MBk=-1.5X33.28=-49.92kN-m(Tsk=M/(0.87Ash)=49920000/(0.87X1520X365)=103.4N/mm2巾=1.1-0.65ftk/(pte(rsk)=1.1-0.65X2.01/(0.038X103.4)=0.758ma=2.1巾(Tsk/Es)X(1.9C+0.08deq/pte)=2.1X0.758X(103.4/200000)X(1.9X25+0.0
41、8X22/0.038)=0.077mm<0.3mm故满足要求对C截面pte=A/(0.5bh)=1256/(0.5X400X200)=0.0314MBk=-1.5X25.92=-38.88kN-m(Tsk=M/(0.87Ash0)=38880000/(0.87X1256X365)=97.48N/mm2巾=1.1-0.65ftk/(pte-(rsk)=1.1-0.65X2.01/(0.0314X97.48)=0.673ma=2.1巾(Tsk/Es)X(1.9C+0.08deq/pte)=2.1X0.673X(103.4/200000)X(1.9X25+0.08X20/0.0314)=0.0
42、54mm<0.3mm故满足要求综上所述，既可以采用平吊，也可以采用翻身吊，建议采用翻身吊。5. 柱的牛腿设计(1) 荷载计算Dkmak0.9X180X(1+0.207+0.8+0.06)=336.0kNG4=30.4+0.8X6=35.2kN共计371.2kN(2) 截面尺寸验算hi=250mm,h=500mm,C=350mnflUho=500-35=465mm2a=750-800=-50mm,ftk=2.01N/mm,Fhk=0,0=0.80。B(1-0.5Fhk/Fvk)ftkbh«0.5+a/h°)=0.8X2.01X400X465/(0.5-50/465)=7
43、62kN>Fvk=371.2kNa<450,故满足要求。(3) 配筋计算纵筋截面面积Fv=1.2X35.2+1.4X336.0=513kN32As=50X513X103/(0.85X300X465)=216mrm2<pminbh=0.002义350x500=280mm选用4616(A=402mm)箍筋选用小8100m由2(|)8,Ah=101mmi,则在上部2/3h。处实配箍筋截22面面积为Ash=101/100X2/3X402=271mr>1/2As=1/2X402=201mm满足要求a/h0=50/465=0.11<0.3，故不需设置弯起钢筋。八基础设计1.
44、荷载按地基规范规定，对地基承载力特征值为160-200kN/m2,单跨厂房的跨度I030ml吊车起重量不超过30-50t的丙级建筑物，设计时可不做地基变形验算。当地基按承载力确定基础底面面积时，应按荷载效应标准值进行计算。这样，可从表3中选取以下两组控制内力进行基础底面计算：M1k=350.59kNrnNk=495.52kN;V1k=35.79kNM2k=291.49kNrnNk=290.84kN;V1k=-36.15kN初步估算基础底面尺寸为:A=lb=2.4X3.6=8.64m2,W=1/6X2.4X3.62=5.184nf,取基础高度为1.1m,基础埋深为1.7m,则基础自重和土重为：(
45、取基础与土的平均自重为20kN/m3)Gk=丫mlbH=20X2.4X3.6X1.7=294kN由基础梁传至基础顶面的外墙重:Gwk=12.2X6.0-4.8X(4.8+2.0)+2.2X6X0.37X19=378kN2. 地基承载力验算型=1.6,取基础底面以上土的平均自重丫m=20kN/m,则fa=180+1.6X20X(1.7-0.5)=218.4kN/m2(1) 按第一组荷载验算，其基础底面荷载效应标准值为Mbot,ik=Mk+Vk-h+Gk-ew=350.59+35.79乂1.1-378乂(0.37/2+0.8/2)=168.83kNNbot,1k=N1k+Gk+Gwk=495.52
46、+299+378=1167.52kNp1k,max=Not,1k/(l-b)±Mot,1k/Wp1k,min=1167.52/(2.4X3.6)±168.83/5.184=135.13±32.57167.7kN/m2<1.2fa=1.2X218.4=262.08kN/m22102.56kN/m2pk=1/2X(167.7+102.56)=135.13kN/m2<fa=218.4kN/m2(2) 按第二组荷载验算，其基础底面荷载效应标准值为Mbot,2k=Mk+V2kh+Gk,ew=-291.49-36.15=-552.39kNX1.1-378X(0.3
47、7/2+0.8/2)Nbot,2k=N2k+Gk+Gwk=290.84+294+378=962.84kNp2k,max=NU2k/(l-b)±Mot,2k/Wp2k,min=552.39/(2.4X3.6)±962.84/5.184=111.44±106.56218.2kN/m2<1.2fa=1.2X218.4=262.08kN/m24.88kN/m2pk=1/2x(218+4.88)=109.1kN/m2<fa=218.4kN/m2故满足要求。3. 基础抗冲切验算从表2中取用第一组荷载效应设计值，(其产生的Pmax较大者)进行抗冲切验算，M=-456
48、.61kNm,Ni=386.51kN,V1=-55.3kN其基础底面的相应荷载效应设计值为：基础自重(不考虑)外墙传至基础顶面重GwGGwk1.2378453.6KNMbot,1=M+Vh+Gkew=-456.61-55.3X1.1-453.6乂(0.37/2+0.8/2)=-782.80kN基础底面净反力为：pn,max=NUn/(l-b)±Mot,n/Wpn,min=840.11/(2.4X3.6)±782.80/5.184=109.39±151.00260.39kN/m2<1.2fa=1.2乂218.4=262.08kN/m22-41.64kN/m2因最小净反力为负值，故其底面净反力应为e0=782.80/840.11=0.932ma=b/2-e0=3.6/2-0.932=0.868m故pn,max=2N/(3al)=2乂840.11/(3X0.868乂2.4)=268.85kN/m2(1) 柱根处冲切面抗冲切验算ab=a+2h)=0.4+2x1.055=2
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