钢筋混凝土单层厂房排架结构设计

.-15届课程设计钢筋混凝土单层厂房排架结构设计说明书..word.zl- .-由于本学期开设了《混凝土结构设计》课程，在教学大纲的要求下我们需要开展课程设计工作。进一步加强对本设计是钢筋混凝土结构学课程学习的最后一个实践环节，是对课程作业的综合补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。此次课程设计目的是为了加强我对钢筋混凝土结构设计知识的进一步了解，学习钢筋混凝土结构设计的主要过程,提高钢筋混凝土结构的计算，设计及构造处理，绘制结构施工图的能力。培养正确熟练运用结构设计规范、手册、各种标准图集及参考书的能力。通过实际工程训练，初步建立结构设计，施工全面协调统一的思想。我的设计任务是根据已有的资料对某厂房进行排架结构设计。..word.zl- .-目录1设计任务............11.1设计题目21.2设计内容21.3设计要求21.4设计资料22结构选型23荷载计算53.1恒载53.2屋面活荷载63.3风荷载63.4吊车荷载74排架内力分析84.1恒荷载作用下排架内力分析94.2屋面活荷载作用下排架内力分析11..word.zl- .-4.3风荷载作用下排架内力分析154.4吊车荷载作用下排架内力分析165内力组合236柱截面设计（A柱）256.1上柱配筋计算256.2下柱配筋计算276.3柱裂缝宽度验算296.4牛腿设计306.5牛腿吊装验算317基础设计337.1作用于基础顶面上的荷载计算347.2基础尺寸及埋置深度357.3基础高度验算367.4基础底板配筋验算38致谢..........................................................................................................................................................41参考文献..word.zl- .-..................................................................................................................................................421．设计任务1.1设计题目单层工业厂房排架结构设计1.2设计内容1、确定剖面尺寸和结构布置，包括支撑、圈梁、连系梁、基础梁等。2、构件选型。3、排架内力计算：确定计算简图，荷载计算；各种荷载下的内力计算；绘制内力图。4、内力组合。5、设计某柱及柱下单独基础。6、绘制结构施工图一XA1，内容包括：①厂房平面结构布置图：要求从牛腿顶面处剖开。②排架柱的配筋图和模板图。③柱下独立基础的配筋图和模板图。④结构说明。..word.zl- .-1.3设计要求1、计算书书写工整，插图应按一定比例绘制，图文并茂，纸X规格为A4；2、图纸应符合《房屋建筑制图统一标准（GB/T50001—2001）》和《建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）》的要求。1.4设计资料某金工车间为单跨厂房，跨度为22m，柱距为9m，车间总长度81m。每跨设有300/50KN吊车2台，吊车工作级别为A6级，轨顶标高9.6m。采用SBS放水卷材0.45KN/㎡,240mm厚双面清水维护砖墙，钢窗宽度4.8m，室内外高差为150mm，素混凝土地面，厂房剖面如图1所示。厂房所在地点的基本风压为0.45KN/㎡，地面粗糙度为B类；基本雪压为0.45KN/㎡，修正后的地基承载力特征值为180KN/㎡。活荷载和吊车荷载组合值系数均取；风荷载组合值系数取0.6。吊车荷载准永久值系数，活荷载和风荷载准用值系数均为。环境类别为一类。要求进行排架结构设计（不考虑抗震设防）。1、跨度见表1.1，柱距为6m，厂房纵向长度为66.48m。2、每跨内设有二台双钩桥式起重机（），额定起重量、轨顶标高见表1.1。表1.1分组情况表梁号跨度（m）吊车起重量（kN）轨顶标高（m）L130300/509.6L230200/503、屋面构造为：防水层（六层作法，二毡三油铺绿豆砂）找平层（20mm厚水泥砂浆）..word.zl- .-预应力混凝土大型屋面板2结构构件选型及柱截面尺寸确定采用240mm厚粘土墙（双面粉刷）。在牛腿顶面标高处设一道连系梁，支承在边柱外侧的牛腿上，用以承受上部墙重，吊车梁以上设高侧窗，洞口尺寸为3.6×2.1m（4.8），吊车梁以下设低侧窗，洞口尺寸为宽3.6m，高4.8m，圈梁设在柱顶处。2.1材料排架柱：混凝土：C30钢筋：纵向受力钢筋HRB400级，箍筋HPB235级柱下单独基础：混凝土C15或C20钢筋：HPB235级相关资料见表1.2：表1.2主要构件选型起重量Q/kN跨度Lk/m尺寸吊车工作级别A4宽度B/mm轮距K/mm轨顶以上高度H/mm轨道中心至端部距离Bl/mm最大轮压Fp,max/kN最小轮压Fp,min/kN起重机起重量G/kN小车总质量g/kN21260030032088515117..word.zl- .-300/5066505250200/502164005250230026024065410752.2设计剖面尺寸2．2结构选型该厂房跨度在15~36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的刚度，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。厂房的各主要构件选型见表2.1表2.3主要承重构件选型表构件名称标准图集重力荷载标准值..word.zl- .-屋面板G410（一）1.5m×6m预应力混凝土屋面板1.40kN/m2（包括灌缝重）天沟板G410（三）1.5m×6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）1.91kN/m2屋架G415（三）预应力混凝土折线形屋架（跨度30m）139.5kN/榀0.05kN/m2（屋盖钢支撑）吊车梁G323（二）钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为A4）39.5kN/根轨道连接G325（二）吊车轨道联结详图0.80kN/m基础梁G320钢筋混凝土基础梁16.7kN/根由表1.1知轨顶标高为11.4米，由设计剖面尺寸可知轨顶至柱顶的高度为3.3米，牛腿顶面标高为10.2m，设室内地面至基础顶面的距离为0.5米，则计算简图中柱的总高度H、下柱高度Hl和上柱的高度Hu分别为：H=11.4m+3.0m+0.5m=15.2mHl=10.2m+0.5m=10.7mHu=15.2m-10.7m=4.5m表2.4柱截面尺寸及相应的参数..word.zl- .-计算参数柱号截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩/mm4自重/（kN/m）A上柱矩500×5002.5×10552.08×1086.25下柱I500×1000×100×2002.7×105348.92×1086.75B上柱矩500×6003×10590×1087.5下柱I500×1200×100×2002.9×105557×1087.25C上柱矩500×4002×10526.67×1085下柱I500×1000×100×2002.7×105348.92×1086.75本题仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图2所示。屋架重力荷载为，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：（2）吊车梁及轨道重力荷载设计值：(3)柱自重重力荷载设计值：A，B柱：各项恒载作用位置如图3所示：..word.zl- .-3.荷载计算3.1屋盖恒载：SBS防水卷材20mm厚水泥砂浆找平层100mm厚水泥蛭石保温层一毡两油隔气层20mm厚水泥砂浆找平层预应力混凝土屋面板（包括灌缝）屋盖钢支撑屋架重力荷载为139.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：G1=1.2×（3.15kN/m2×6m×30m/2+139.5kN/2）=354.66kN(1)吊车梁及轨道重力荷载设计值..word.zl- .-G3=1.2×（39.5kN+0.8kN/m×6m）=53.16kN(1)柱自重重力荷载设计值A柱上柱G4A=1.2×6.25kN/m×3.9m=29.25kN下柱G5A=1.2×6.75kN/m×9.9m=80.19NB柱上柱G4B=1.2×7.5kN/m×4.5m=40.5kN下柱G5B=1.2×7.25kN/m×10.7m=93.09kNC柱上柱G4C=1.2×5kN/m×3.9m=35.1kN下柱G5C=1.2×6.75kN/m×9.9m=92.07kN3.2屋面活荷载屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值：Q1=1.4×0.5kN/m2×6m×21=44.1kNQ1的作用位置与G1作用位置相同。3.3风荷载风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算，其中ω0=0.4kN/m2,βz=1.0，μz根据厂房各部分标高及B类地面粗糙度由附表5.1确定如下：柱顶（标高14.70m）μz=1.092檐口（标高16.50m）μz=1.153..word.zl- .-屋顶（标高18.00m）μz=1.84μs如图3.2所示，由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值：ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.092×0.4=0.393kN/m2ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.092×0.4=0.197kN/m2图3.2风荷载体型系数和排架计算简图则作用于排架计算简图上的风荷载设计值为：q1=1.4×0.393×6=3.30kN/mq2=1.4×0.197×6=1.565kN/mFW=γQ[(μs1+μs2)μzh1+(μs3+μs4)μzh2]βzω0B=1.4×[(0.8+0.4)×1.153×1.8m+(-0.6+0.5)×1.206×1.5m]×1.0×0.4kN/m2×6.0m=11.05KN..word.zl- .-3.4吊车荷载由表1.2可查得300/50吊车的参数为：B=6.65m，K=5.25m，g=117kN，Q=300kN，Fp,max=320kN，Fp,min=88kN；200/50吊车的参数为：B=6.4m，K=5.25m，g=75kN，Q=200kN，Fp,max=240kN，Fp,min=65kN。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3.3所示。(1)吊车的竖向荷载AB跨Dmax=γQFp,max∑yi=1.4×320kN×(0.767+1+0.125)=842.45kNDmin=γQFp,min∑yi=1.4×88kN×1.892=203.35kNBC跨Dmax=γQFp,max∑yi=1.4×240kN×(0.808+1+0.125)=649.49kNDmin=γQFp,min∑yi=1.4×65kN×1.933=175.9kN(2)吊车的横向荷载AB跨作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力计算（由于软钩吊车起重量在160~500kN时，α=0.10）：T=1/4α（Q+g）=1/4×0.1×(300kN+117kN)=10.425kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为Tmax＝γQT∑yi=1.4×10.425kN×1.892=27.61kNBC跨..word.zl- .-作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力计算（由于软钩吊车起重量在160~500kN时，α=0.10）：T=1/4α（Q+g）=1/4×0.1×(200kN+75kN)=6.875kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为Tmax＝γQT∑yi=1.4×6.875kN×1.933=18.61kN4．排架内力分析4.1柱剪力分配系数柱别A柱0.282B柱C柱恒载作用下排架的计算简图如图6a所示,图中的重力荷载及力矩M是根据图3确定的，即..word.zl- .-由于图6a所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构五侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座反力可根据表2所列的相应公式计算，对于A,B柱，，则：求得后，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。（b)图2计算单元和计算简图4.1恒荷载作用下排架内力分析恒载作用下排架的计算简图如图4.1所示，途中的重力荷载及力矩M是根据图3.1确定的，即..word.zl- .-；；；该厂房为双跨等高排架，偏心力矩作用下，各柱的弯距和剪力可用剪力分配法计算。对于A柱，，则对于C柱，，则..word.zl- .-图4.1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(1)AB跨作用屋面活荷载排架计算简体如图4.2所示。其中Q1=63kN，则在柱顶及变阶处引起的力矩为：对于A柱，..word.zl- .-对于B柱，则排架柱顶不动铰支座总反力为：将R反作用于排架柱顶，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与AB跨时的柱顶剪力，即Vc=排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图4.2所示。..word.zl- .-图4.2AB跨作用屋面活荷载时排架内力图(2)BC跨作用屋面活荷载排架计算简体如图4.3所示。其中Q1=63kN，则在柱顶及变阶处引起的力矩为：对于C柱，对于B柱，..word.zl- .-则排架柱顶不动铰支座总反力为：将R反作用于排架柱顶，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与AB跨时的柱顶剪力，即排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图4.3所示:..word.zl- .-图4.3BC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）左吹风时对于A柱，，得对于C柱，，得..word.zl- .-取上柱柱底控制截面Ⅰ－Ⅰ及下柱柱底截面Ⅱ－Ⅱ为弯矩控制截面，有排架内力图如图4.4所示。图4.4左吹风时排架内力图（2）右吹风时对于A柱，各柱顶剪力分别为：取上柱柱底控制截面Ⅰ－Ⅰ及下柱柱底截面Ⅱ－Ⅱ为弯矩控制截面，有..word.zl- .-排架内力图如图4.5所示。图4.5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）Dmax作用于A柱计算简图如图4.6所示。其中吊车竖向荷载Dmax，Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为：对于A柱，，则对于B柱，，由表2.5.2得：..word.zl- .-排架各柱顶剪力分别为：排架各柱的弯矩图、轴力图及底面剪力图如图4.6所示。图4.6Dmax作用在A柱时排架内力图（2）Dmax作用于B柱左计算简图如图4.7所示。MA，MB计算如下：..word.zl- .-柱顶不动铰支座反力RA、RB及总反力R分别为排架各柱顶剪力分别为：排架各柱的弯矩图、轴力图及底面剪力图如图4.7..word.zl- .-图4.7Dmax作用在B柱左时排架内力图（3）Dmax作用于B柱右计算简图如图4.8所示。MB，MC计算如下：柱顶不动铰支座反力RB、RC及总反力R分别为排架各柱顶剪力分别为：..word.zl- .-排架各柱的弯矩图、轴力图及底面剪力图如图4.8所示。图4.8Dmax作用在B柱右时排架的内力（4）Dmax作用于C柱计算简图如图4.9所示。MB，MC计算如下：..word.zl- .-柱顶不动铰支座反力RB、RC及总反力R分别为排架各柱顶剪力分别为：排架各柱的弯矩图、轴力图及底面剪力图如图4.9所示。图4.9Dmax作用在C柱时排架的内力..word.zl- .-（5）Tmax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4.10所示。对于A柱，，由表2.5.3得a=(4.5-1.2)/4.5=0.733，则C5==0.570RA=－TmaxC5=－27.61kN×0.57=－15.74kN(←)同理，对于B柱，，a=0.733，C5=0.611，则RB=－TmaxC5=－27.61kN×0.611=－16.87kN(←)排架柱顶总反力R为：R=RA+RB= －15.74kN－16.87kN＝－32.61kN各柱顶剪力为：VA=RA－ηAR=－15.74kN＋0.243×32.61kN=－7.82kN(←)VB=RB－ηBR=－16.87kN＋0.438×32.61kN=－2.59kN(←)VC=－ηCR=0.319×32.61=10.40kN(→)排架各柱的弯矩图及柱底剪力图如图4.10所示。当Tmax方向相反时，弯矩图和剪力图只改变符号，方向不变。..word.zl- .-图4.10Tmax作用在AB跨时排架内力图（6）Tmax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4.11所示。对于B柱，，a=0.733，C5=0.611，则RB=－TmaxC5=－18.61kN×0.611=－11.37kN(←)同理，对于C柱，，a=0.733，C5=0.540，则RC=－TmaxC5=－18.61kN×0.54=－10.05kN(←)排架柱顶总反力R为：R=RB+RC= －11.37kN－10.05kN＝－21.42kN(←)各柱顶剪力为：VA=－ηAR=0.243×21.42kN=5.20kN(→)VB=RB－ηBR=－11.37kN＋0.438×21.42kN=－1.99kN(←)VC=RC－ηCR=－10.05kN＋0.319×21.42kN=－3.22kN(←)排架各柱的弯矩图及柱底剪力图如图4.11所示。..word.zl- .-图4.11Tmax作用BC跨时排架内力图5．内力组合以A柱内力组合为例，内力组合按计算。除及相应的M和N一项外，其他三项均按式计算求得最不利内力值；对于及相应的M和N一项外，Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面均按（）求得最不利内力值，二I-I截面按求得最不利内力。对柱进行裂缝验算时，内力采用保准值，且只对的柱进行验算，结果如表5.1、表5.2所示。..word.zl- .-表5.1A柱内力设计值汇总表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作用在AB跨作用在BC跨Dmax作用在A柱Dmax作用在B柱左Dmax作用在B柱右Dmax作用在C柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪Ⅰ－ⅠM12.130.521.29－71.78－77.0939.02－0.68±2.66±23.46.03-13.64N383.3144.1000000000Ⅱ－ⅡM-67.85-10.291.29140.12－12.5137.18－0.68±2.66±23.46.03-13.64N437.6444.10842.45203.350000000..word.zl- .-Ⅲ－ⅢM8.09-1.6430.5530.55－188.82118.92.78－2.28±206.69±75.8221.84-172.61N517.6644.10842.45203.350000000V7.691.840.33－16.2－16.117.58－0.113±18.81±5.1138.03-22.71注：M（单位为kN·m），N（单位为kN），V（单位为kN）表5.2A柱内力组合表截面＋Mmax及相应N，V－Mmax及相应N，VNmax及相应M，VNmin及相应M，VMK，NK备注Ⅰ－ⅠM①＋0.9［②+③＋0.9（⑥＋⑨）＋⑩］69.67①＋0.9[0.8（⑤＋⑦）＋0.9×⑨＋⑪]-65.48①＋0.9［②+③+0.9×⑥）］46.52①＋0.9[③+0.9(⑥＋76.1458.22Nmax一项，取1.35SGK..word.zl- .-⑨)＋⑩]＋0.7×1.4SQKN514.35432.11558.96467.21381.42Ⅱ－ⅡM①＋0.9[③＋0.8(④＋⑥)＋0.9×⑨＋⑩]72.40①＋0.9[②＋0.8(⑤＋⑦)＋0.9×⑨＋⑪］-138.48①＋0.9×④40.97①＋0.9[0.9（⑦＋⑨）＋⑪]-116.9N1121.10658.311273.67510.81Ⅲ－ⅢM①＋0.9［③＋0.8(④＋⑥)＋0.9×⑧＋⑩］556.19①＋0.9［②+0.8（⑤＋⑦）＋0.9×⑧＋⑪］-450.54①＋0.9×④81.14①＋0.9［③＋0.9（⑥＋⑨）＋⑩］442.95N1207.77822.011360.34587.77V58.63-33.80-1.1950.01MK403.66-315.4364.34311.57..word.zl- .-NK933.82658.28987.80482.66VK43.42-22.600.5541.68注：M（单位为kN·m），N（单位为kN），V（单位为kN）..word.zl- .-6．柱截面设计（A柱）混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2，ftk=2.01N/mm2。采用HRB400级钢筋，fy=fy’=360N/mm2，ζb=0.518。上、下柱均采用对称配筋。6.1上柱配筋计算查表5.2可见，上截面柱共有4组内力。取=500mm-40mm=460mm。经判别3组大偏心受压，只有（）一组为小偏心受压，且，故按此组内力计算时为构造配筋。对三组大偏心受压内力，选取弯矩较大且轴力较小一组，即取查表得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度=2×4.5m=9.0m。附加偏心距取20mm。。由，故应考虑偏心距增大系数，取。..word.zl- .-取进行计算。选4Φ20（），则=615/（500mm×500mm）=0.25﹪>0.2%，满足要求。查表得垂直于排架方向柱的计算长度=1.25×4.5m=5.625m,则=5625mm/500mm=11.25,=0.98。满足弯矩作用平面外的承载力要求。6.2下柱配筋计算取h0=1000-40=960mm，与上柱分析办法相似，在表5.2的8组内力中选择两组最不利内力：（1）按计算下柱计算长度去=1.0=1.0×10.7=10.7m,附加偏心距=1000mm/30=33.3mm(大于20mm)。b=100mm,=400mm,=150mm。..word.zl- .-由，故应考虑偏心距增大系数。且取。取。故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘内，则，且中和轴位于翼缘内。（2）按计算..word.zl- .-由，故应考虑偏心距增大系数。且取。取。故为大偏心受压。先假定中和轴位于翼缘内，则，且中和轴位于翼缘内。综合上述计算结果，下柱选用4Φ20,则=1256/500mm×1000mm）=0.25﹪>0.2%，满足要求。查表得垂直于排架方向柱的计算长度=0.8×10.7m=8.56m,..word.zl- .-则=8560/500mm=17,=0.84。满足弯矩作用平面外的承载力要求。6.3柱裂缝宽度验算《规范》规定，对e0/h0＞0.55的柱应进行裂缝宽度验算。在A柱只有下柱出现e0/h0＞0.55的内力，故应进行裂缝宽度验算。验算过程见表6.1，其中上柱As＝615mm2，下柱As＝1256mm2；Es＝2.0×105kN/mm2；构件受力特征系数αcr＝2.1；混凝土保护层厚度c取25mm。表6.1柱的裂缝宽度验算表柱截面下柱内力标准值322.78497.9/mm648＞0.55ho0.0096<0.01取1.042（l0/h＜14）11350.833821..word.zl- .-120.00．010.08＜0.3（满足要求）6.4牛腿设计根据吊车支承的位置，截面的尺寸及构造要求，其中牛腿的截面宽度b=500mm，牛腿截面高度h=600mm，h0=565mm.β—裂缝控制系数，对于支撑吊车梁的牛腿，取β=0.65，其他牛腿，取β=0.80α—竖向力作用点至下柱边缘水平距离，考虑安装偏差20mm；当考虑安装偏差后的竖向力作用线仍位于下柱截面以内时，取α=0h0—牛腿与下柱交接处的竖向截面有效高度(1)牛腿腿截面高度验算Fv≤β（１－0.5Fhk/Fvk）验算β＝0.65，ftk=2.01N/mm2，Fhk=0，a=－150+20=－130mm＜0，取a=0;Fvk=Dmax/γQ+G3/γG=842.45..word.zl- .-/1.4+53.16/1.2=649.74kNβ（１－0.5Fhk/Fvk）=0.65×1×=748.18kN>Fvk所以所选的尺寸满足要求。(3)牛腿配筋计算纵向受拉钢筋总截面面积As：由于a=0；因而该牛腿可按构造要求配筋，根据构造要求，As≥βminbh=0.002×500mm×600mm=600mm2;根据规定，纵向受拉钢筋As的最小配筋率为0.002bh；实际选用4φ14（As=616mm2）水平箍筋选用φ８100的双肢筋。根据构造要求，牛腿水平箍筋φ８100：2h0/3=2×565/3=377mm2h0范围内有4根箍筋，其水平截面面积为1根φ８钢筋的计算截面面积50.3mm24×2×50.3=402.4mm2＞As/2=616/2=308mm2，满足构造要求。6.5牛腿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。规范可知当hc(柱截面场边尺寸，800mm2≦hc≦1000mm2)插入杯口深度为h1=0.9hc且≧800mm,h1=0.9×1000mm=900mm,取h1=900mm..word.zl- .-则柱吊装时的总长度为4.5+10.7+0.9=16.1m.。柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数）即柱吊装阶段的荷载为柱的自重重力荷载（考虑动力系数），即q1＝μγGq1k＝1.5×1.35×6.25kN/m＝12.67kN/mq2＝μγGq2k＝1.5×1.35×(0.5m×1.1m×25kN/m3)＝27.84kN/mq3＝μγGq3k＝1.5×1.35×6.75kN/m＝13.67kN/m在上面荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：由：令，得=59.96kN/13.67kN/m=4.39m，则下柱段最大弯矩为：柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表6.2。表6.2柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表柱截面上柱下柱128.28（95.02）167.50（124.07）229.82>0.9×128.28=115.45505.74>0.9×167.50=150。75..word.zl- .-156.2101.510.26-0.0099<0.2取0.20.06<0.2（满足要求）0.05<0.2（满足要求）7．基础设计《建筑基地基础设计规范》规定，对于6m柱距地单层多跨厂房，基地承载力特征值160KN/m2≦fk(180KN/m2)≦200KN/m2,吊车起重量200~300KN，厂房跨度l≦30m,设计等级为丙级时，可不做地基变形验算基础混凝土强度等级采用C20，下设100mm厚C10的素混凝土垫层。7.基础顶面上的荷载计算图7.1基础截面尺寸..word.zl- .-7.1基础截面尺寸(1)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传给基础的M，N，V以及外墙自重重力荷载，前者可由内力组合表的Ⅲ—Ⅲ截面选取，见表7.1，其中内力标准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见图(2)基础面积计算作用于基础顶面上的荷载包括柱底（Ⅲ-Ⅲ截面）传给基础的M，N，V以及外墙自重重力荷载（其中B柱无墙自重重力荷载）。基础设计的不利内力见表8，其中内力组合标准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。表7.1柱下基础设计的不利内力组别荷载效应基本组合荷载效应标准组合第1组556.191207.7758.63403.66933.8243.42第2组-450.54822.01-33.80-315.43658.28-22.60第3组81.141360.34-1.3964.341042.800.55..word.zl- .-由上图可见，A列柱每个基础承受的外墙总宽度为6.0m，总高度为h=16.5m+0.05m=16.55m，墙体为240mm实心砖墙（19KN/m），钢框玻璃窗（0.45KN/m），基础梁重量为16.7kN/根。每个基础承受的由墙体传来的重力荷载为：240mm厚砖墙钢框玻璃窗基础梁16.70kN距基础形心的偏心距为：=（240mm+1000mm）/2=620mm7.2基础尺寸及埋置深度（1）按构造要求拟定高度h查表得柱的插入深度，。查表得杯底厚度应不小于250mm，取=300mm,则h=950mm+300mm+50mm=1300mm。基础顶面标高为－0.500m,故基础埋置深度为：d=h+0.5m=1.300m+0.5m=1.800m杯壁厚度t≧350mm,取375mm；基础边缘高度取400mm,台阶高度取450mm。..word.zl- .-（1）拟定基础底面尺寸适当放大，取。（2）计算基底压力及验算地基承载力基底压力按计算，计算结果见表7.2验算地基承载力，其中表7.2柱基础底面压力计算及地基承载力验算表类别第1组第2组第3组403.6664.34322.78933.821042.80497.9043.42-24.2943.741690.041414.51799.02232.31-572.61-162.75192.33120.64214.3442.61191.69141.46..word.zl- .-156.48<180192.33<216130.97<180214.34<216166.58<180191．69<12167.3基础高度验算基础高度验算采用基底净反力设计值按计算，第二组内力<0，表7.3柱下基础底面净反力设计值计算表类别第1组第2组第3组556.19-450.5481.141207.77822.011360.3458.63-33.80-1.391648.671262.911801.24358.05-767.84-194.03208.0697.25235.43-1.56196.72136.84..word.zl- .-该基础只需要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＝850mm－(40mm+5mm)=805mm。因为，所以应按式计算即：由==1.3m;因为，由得：h=805mm>800mm，由线性内插法得1.0；则由式得：故基础高度满足要求。7.4基础底板配筋验算（1）（1）柱边及变阶处基底反力计算..word.zl- .-基础底板配筋计算时长边和短边方向的计算截面如下图所示。三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7.4。其中1、3组内力产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；用表中公式计算第2组内力产生的时，相应的2.3/3.6和2.7/3.6分别用2.252/3.552和2.652/3.552代替，且。表7.4柱边及变阶处基底净反力计算公式第1组第2组第3组168.05148.69175.10180.36175.38181.76188.05192.06185.92..word.zl- .-194.21205.41189.24152.66116.94166.79（2）柱边及变阶处弯矩计算（3）配筋计算基础底板受力钢筋采用HPB235（）。长边方向钢筋面积为：选用Ф14100（）..word.zl- .-基础底板短边方向钢筋面积为：选用Ф14100（）由于，所以不需要配筋。..word.zl- .-致本设计的完成是在我们的导师李林老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才使得我的设计顺利的进行。从设计的选题到资料的搜集直至最后设计的修改的整个过程中，花费了李老师很多的宝贵时间和精力，在此向导师表示衷心地感谢！导师严谨的治学态度，开拓进取的精神和高度的责任心都将使学生受益终生！还要感谢和我一起做设计的同学，是你们在我平时设计中和我一起探讨问题，并指出我设计上的误区，使我能及时的发现问题把设计顺利的进行下去，没有你们的帮助我不可能这样顺利地结稿，在此表示深深的谢意！..word.zl- .-参考文献[1]沈蒲生，梁兴文编.混凝土结构设计原理（第4版）[M],：高等教育，2012.[2]沈蒲生，梁兴文编.混凝土结构设计（第4版）[M],：高等教育，2012.[3]孙训方，方孝淑，关来泰.材料力学（第5版）[M].：高等教育，2010.[4]龙驭球，包世华.结构力学（第2版）[M]：高等教育，2006..word.zl-