1、1.5.4柱箍筋配置 1.5.5牛腿设计 1.5.6柱的吊装验算 1.6基础设计 1.6.1作用于基础顶面上的荷载计算1.6.2基础尺寸及埋置深度 1.6.3基础高度验算 1.6.4基础底板配筋计算 1.1 柱截面尺寸确定由图2可知柱顶标高为12.4 m，牛腿顶面标高为8.6m ，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、下柱高度 H l 、上柱高度 Hu 分 别为： H=12.4m+0.5m=12.9m ， H l =8.6m+0.5m=9.1m Hu =12.9m9.1m=3.8m 根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可由表2.4.2并参考表2.4.4 确定
2、柱截面尺寸，见表1。1.2 荷载计算 3 1.2.1 恒载 （1）.屋盖恒载：两毡三油防水层 0.35KN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4 KN/m2 100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层 40.1=0.4 KN/m2 一毡二油隔气层 0.05 KN/m2 15mm厚水泥砂浆找平层； 200.015=0.3 KN/m2 预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 1.4 KN/m2 2.900 KN/m2 天窗架重力荷载为 236 KN / m2，天沟板 2.02 KN/m，天沟防水层、找平层、找 坡层 1.5 KN/m，G1=1.2（2.90 KN/m26m24m/2236 KN/22
3、.02 KN/m6m 1.5 KN/m6m106 KN/2） =382.70 KN （2） 吊车梁及轨道重力荷载设计值：G3=1.2（44.2kN1.0KN/m6m）=50.20 KN （3）柱自重重力荷载设计值：上柱 G4A= G4B =1.24kN/m3.8m =18.24 KN 下柱 G5A= G5B=1.24.69kN/m9.1m =51.21KN 1.2.2 屋面活荷载 屋面活荷载标准值为0.5 KN/m2， 雪荷载标准值为0.35 KN/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：Q1=1.40.5 KN/m224m/2=50.40KN Q1 的作用位置
4、与G1 作用位置相同，如图2所示。1.2.3 风荷载 风荷载标准值按式（2.5.2）计算，其中 0 =0.35 KN/m2 ， z =1.0， u z 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12.40m） u z =1.067檐口（标高14.30m） u z =1.120 天窗架壁底（标高16.99m） u z =1.184 天窗架壁顶（标高19.86m） u z =1.247 屋顶（标高20.31m） u z =1.256 u s 如图3a所示，由式（2.5.2）可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：1k = z u s 1 u z 0 =1.00.81.
5、0670.35 KN/m2 =0.299 KN/m2 2 k = z u s 2 u z 0 =1.0则作用于排架计算简图（图3.b）上的风荷载设计值为：q 1 =1.40.299 KN/m26.0m =2.51KN/m q 2 =1.40.187 KN/m26.0m =1.57KN/mFw= Q （ u s 1 + u s 2 ） u z h 1+（ u s 3 + u s 4 ） u z h 2 +（ u s 5 + u s 6 ） u z h 3 z 0 B = 1.4 （0.80.5）1.1201.9m（-0.20.6）1.1842.69（0.6 0.6）1.2472.87 1.00.
6、35 KN/m26.0m =24.51 KN 1.2.4 吊车荷载 由2.5.1可 得 200/50KN 吊 车 的 参 数 为 ： B=5.55m ， K=4.40m ， g=75KN ， Q=200KN，F p , max =215KN，F p ,min =45KN。根据B及K，可算得吊车梁支座反力影 响线中歌轮压对应点的竖向坐标值，如图4所示。 （1）吊车竖向荷载 由式（2.5.4）和式（2.5.5）可得吊车竖向荷载设计值为：D max = Q F p , max y i =1.4215 KN（10.0800.2670.075）=647.15 KN D min = Q F p ,min
7、y i =1.445 KN2.15=135.45 KN （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式（2.5.6）计算，即T= （Q+g）= 0.1（200KN75KN）=6.875 KN 4 4 作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值按式（2.5.7）计算，即 T max = Q T y i =1.46.875 KN2.15=20.69 KN 1.3 排架内力分析该厂房为单跨等高排架，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 按式（2.5.16）计算，结果见表2.1.3.1 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5所示。图中的重力荷载G及
8、力矩M是根据图2 确定，即 G 1 = G 1 =382.70KN；G 2 =G 3 +G4A =50.20KN+18.24KN=68.44KN G 3 = G5A =51.21KN；M1 =G1e=1382.70KN0.05m=19.14 KN ? m M2 =（ G 1 + G4A） e 0 G 3 e 3 =（382.70 KN+18.24 KN）0.25m50.20 KN0.3m=85.18 KN/ m求得R2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5.b,c。 图5.d为排架柱的弯矩、剪力和轴力的
9、正负号规定。1.3.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 排架计算简图如图6a所示。其中Q 1 =50.4 KN，它在柱顶及变阶处引起的力矩 为M 1 A =50.4KN0.05m=2.52 KN ? m ；M 2 A =50.4KN0.25m=12.60 KN ? m 。对于A柱，C 1 =2.122，C 3 =1.132，则 RA= M 1A C1/H+M2AC2/H=（ 2.52 KN/ m 2.122 + 12.6 KN / m 1.132 ）/12.9m=1.53 KN（ ） RB =-1.53 KN（ ） 排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力图如图6b.c所示。 8 1.3.3 风荷载作
10、用下排架内力分析 （1）左吹风时 计算简图如图7a所示。对于A,B柱，n=0.109, =0.295,则 R RA =- q 1 H C 11 =-2.51KN/m12.9m0.329=-10.65KN（ ）R B =- q 2 H C 11 =-1.57KN/m0.329=-6.66 KN（ ） R= R A + R B + Fw=-10.65KN6.66KN24.51KN=-41.82 KN（ ） 各柱顶剪力分别为：V A = R A - A R=-10.65KN+0.541.82KN=10.26 KN（ ） V B = R B - B R=-6.66KN+0.541.82KN=14.25
11、 KN（ ） 排架内力图如图7b所示。（2）右吹风时 计算简图如图8a所示。将图7b所示A,B柱内力图对换且改变内力符号后可得， 如图8b所示。 1.3.4 吊车荷载作用下排架内力分析 （1）D max 作用于A柱 计算简图如图9a所示。其中吊车竖向荷载D max ，D min 在牛腿顶面处引起 的力矩为：M A = D max e 3 =647.15KN0.3m=194.15 KN /m M B = D min e 3 =135.45KN0.3m=40.64 KN / m 对于A柱，C 3 =1.132，则 R=R A +R B =-17.04KN+3.57KN=-13.47KN（ ） 各排
12、架各柱顶剪力分别为：V A = R A - A R=-17.04KN+0.513.47KN=-10.31 KN（ ） V B = R B - B R=3.57KN+0.513.47KN=10.31KN（ ）排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图9b,c所示。 （2）D max 作用于B柱 同理，将“D max 作用于A柱”的情况的A,B柱对换，并注意改变符号，可求得 各柱的内力，如图10所示。 （3）T max 作用下 排架计算简图如图11a所示。对于A，B柱，n=0.109, =0.295,由表2.5.3得 a=（3.8m-1.4m）/3.8m=0.632,则 R A =- T max C
13、 5 =-20.69KN0.629=-13.01 KN（ ） R B =- T max C 5 =-13.01 KN（ ），R=R A +R B =-13.01KN2=-26.02KN（ ） 各柱顶剪力为：V A = R A - A R=-13.01KN+0.850.526.02KN=-1.95 KN（ ） V B = R B - B R=-13.01KN+0.85排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图11b所示。当T max 方向相反时，弯矩图 和剪力只改变符号，大小不变。1.4 内力组合以A柱内力组合为例。表3为各种荷载作用下A柱内力设计值汇总表，表4为A 柱内力组合表，这两表中的控制截面及正负
14、号内力方向如表3中欧那个的例图所示。 内力组合按式（2.5.19）式（2.5.21）进行。除N max 及相应的M和V一项外， 其他三项均按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利内力值；对于N max 及相应 的M和N一项，-和-截面均按（1.2S GK +1.4S QK ）求得最不利内力值，而 -截面则是按式（2.5.21）即（1.35S GK +S QK ）求得最不利内力。对柱进行裂缝宽度验算时，内力-采用标准值，同时只需对e 0 /h 0 0.55 的柱进行验算。为此，表4中亦给出了M k 和N k 的组合值，它们均满足e 0 /h 0 0.55 的条件，对本例来说，这些值均取
15、自N min 及相应的M和V一项。1.5柱截面设计仍以A柱为例。混凝土： C 30 , f c = 14.3 N / mm 2 ， f tk = 2.01N / mm 2 ；钢筋：受 力筋为 HRB335, f y = f y = 300 N / mm 2 ， b = 0.550 。上下柱均采用对称配筋。 1.5.1 上柱配筋计算 由表4可见，上柱截面共有4组内力。取h 0 =400mm-40mm=360mm 。经判别，其中三 组内力为大偏心受压；只有（M=26.18 KN/ m ，N=486.34KN）一组为小偏心受压， 且N5，故应考虑偏心距增大系数 。 1= 0.5 f c A/N= 0.5 14.3 N / mm 2 400 mm 2 400 mm 2/N =2.5631.0，取 1 =1.0
