资源描述
混凝土课程设计
设计名称
单层工业厂房设计
专业班级
土131
学 号
姓 名
陈超
指导老师
于峰
日 期
6月29日
建筑工程学院土木系制
目录
一、 设计资料 - 3 -
二、 梁柱的结构布置 - 3 -
三、 排架结构计算 - 7 -
四、 荷载计算 - 7 -
五、 内力分析 - 12 -
六、 最不利内力组合 - 29 -
七、 排架柱的设计 - 35 -
八、 基础设计 - 45 -
一、 设计资料
1. 平面和剖面
本车间为两跨等高厂房,车间面积为3024m2,车间长度72m。AB跨有两台30/5tA4级软钩吊车, BC跨有两台10tA5级软钩吊车,轨顶、柱顶标高和跨度见图。车间平面、剖面以下。
2. 建筑结构
屋 盖:
三毡四油上铺绿豆砂小石子(防水层)
25mm厚水泥砂浆(找平层)
100mm厚水泥蛭石砂浆(保温层)
大型预制预应力混凝土屋面板
围护结构:
240mm厚一般砖墙
门 窗:
钢门窗,窗宽4.2m
3. 自然条件
基础风压:
0.35kNm2
基础雪压:
0.20kNm2
4. 材料
混凝土:柱采取C25或C30。
钢筋:HPB300级、HRB335级、HRB400级多种直径钢筋。
5. 部分构件自重
构件名称
标准
图号
选择型号
许可荷载(kN/m2)
自重(kN/m2)
备注
屋架
G415
YWJ24-1D
3.5
每榀112.75kN
屋架边缘高度1.4米,屋架垂直高度2.8米
屋面板
G410
YWB-2
2.46
1.4
自重包含灌缝
吊车梁
G323
DL9B
40.8 kN每根
吊车梁梁高1.2米
连系梁、基础梁
G320
16.7kN每根
轨道连接
G325
0.8 kN/m
天沟板
G410
TGB68-1
3.05
1.91
自重包含灌缝
混凝土柱
计算确定
其它附件
不考虑
地基承载力特征值 fa=240kNm2(已修正)
单层工业厂房设计时,屋架对上部柱偏心距取为20mm。
构件使用环境为一类。室外地面标高为-0.450m。
二、 梁柱结构部署
1. 排架柱尺寸选定
由图可知:AB跨轨顶标高+11.45m,BC跨轨顶标高11.15m,AB跨屋架顶标高17.95m,BC跨屋架顶标高18.1m
柱全高 H=15.20m,上柱高度 Hu=4.20m,下柱高度 Hl=11.00m。上柱和全柱高比值 λ=HuH=4..20=0.276。
边柱A、C:
上柱:□ b×h=500×500mm
下柱:I b×h×bi×hi=500×1000×120×200mm
中柱B:
上柱:□ b×h=500×600mm
下柱:I b×h×bi×hi=500×1200×120×200mm
I字形截面其它尺寸以下图所表示。
2. 上下柱截面惯性矩及其比值.
1) 排架平面内
边柱上柱:Iu=112×500×5003=5.208×109mm4
下柱:Il=112×500×10003-112×380×5503-2×12×380×25×275+2532=3.564×1010mm4
中柱上柱: Iu=112×500×6003=9.0×109mm4
下柱:Il=112×500×1-112×380×7503-2×12×380×25×375+2532=5.724×1010mm4
2) 排架平面外
边柱上柱:Iu=112×500×5003=5.208×109mm4
下柱:Il=2×112×200×5003+112×550×1203+2×12×380×25×60+19032=4.319×109mm4
中柱上柱:Iu=112×600×5003=6.25×109mm4
下柱:Il=2×112×200×5003+112×750×1203+2×12×380×25×60+19032=4.348×109mm4
三、 排架结构计算
1. 计算简图
2. 柱计算参数
柱计算参数表
柱号
计算
参数
截面尺寸(mm)
面积(105mm2)
惯性矩(×109mm4)
自重(kN/m)
Ix
Iy
A、C
上柱
500×500
2.5
5.208
5.208
6.25
下柱
500×1000×120×200
2.815
35.64
4.219
7.04
B
上柱
500×600
3.0
9.0
6.25
7.5
下柱
500×1200×120×200
3.055
57.24
4.348
7.64
四、 荷载计算
1. 恒载
1) 屋盖自重
预应力混凝土大型屋面板 1.2×1.4=1.68kNm2
25mm水泥砂浆找平层 1.2×20×0.025=0.6kNm2
100mm水泥蛭石砂浆保温层 1.2×6×0.1=0.72kNm2
三毡四油上铺绿豆砂小石子防水层 1.2×0.4=0.48kNm2
小计 3.48kNm2
天沟板 1.2×1.91×6×2=27.50kN
屋架自重 1.2×112.75=135.30kN
则作用于柱顶屋盖结构自重:
AB跨:GA=0.5×3.48×6×21+27.5+135.3=300.64kN
BC跨:G1=0.5×3.48×6×24+27.5+135.3=331.96kN
G1A+G1C=331.96+300.64=632.60kN
2) 柱自重
A、C轴上柱:G2A=G2C=γGgkHu=1.2×6.25×4.2=31.5kN
下柱:G3A=G3C=γGgkHu=1.2×7.04×11.0=92.928kN
B轴上柱:G2B=1.2×7.5×4.2=37.8kN
下柱:G3B= 1.2×7.64×11.0=100.848kN
3) 吊车梁及轨道自重
G4=1.2×40.8+0.8×6.0=54.72kN
各项永久荷载及其作用位置见下图
2. 屋面活荷载
由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5kNm2(因屋面活活荷载大于雪荷载,故不考虑雪荷载)。
QAB=1.4×0.5×6×21×0.5=44.10kN
QBC=1.4×0.5×6×24×0.5=50.40kN
活荷载作用位置于屋盖自重作用位置相同,如上图所表示。
3. 吊车荷载
本车间选择吊车关键参数以下:
AB跨:30t/5t吊车,中级工作制,吊车梁高1.2m。
B=6.15m K=4.8m
Pmax,k=280kN Pmin,k=65kN
G1,k=365kN G2,k=117kN
BC跨:10t吊车,中级工作制,吊车梁高0.9m。
B=5.55m K=4.4m
Pmax,k=125kN Pmin,k=47kN
G1,k=224kN G2,k=38kN
吊车梁支座反力影响线以下所表示。故作用于排架柱上吊车竖向荷载分别为:
AB跨:
Dmax=γQβPmax,kyi=1.4×0.9×280×1+0.775+0.2=696.78kN
Dmin=γQβPmin,kyi=1.4×0.9×65×1+0.775+0.2=161.75kN
BC跨:
Dmax=γQβPmax,kyi=1.4×0.9×125×1+0.775+0.808=296.57kN
Dmin=γQβPmin,kyi=1.4×0.9×47×1+0.775+0.808=111.51kN
因为作用在每一个轮子上吊车横向水平荷载标准值为:
Tk=14αG2,k+Qg
对于10t软钩吊车:α=0.12,Tk=14×0.12×38+10×10=4.14kN。
对于30/5t软钩吊车:α=0.10,Tk=14×0.10×117+30×10=10.43kN。
故作用在排架柱上吊车水平荷载分别为:
AB跨:Tmax=DmaxTkPmax,k=696.78×10.43280=25.96kN
BC跨:Tmax=DmaxTkPmax,k=296.57×4.14125=8.93kN
4. 风荷载
该地域基础风压为ω0=0.35kNm2,风压高度改变系数按B类地面粗糙度取。
柱顶至室外地面高度为14.70m,查得 μz=1.1316
檐口至室外地面高度为17.35m,查得 μz=1.182
风荷载标准值为:
ω1=μs1μzω0=0.8×1.1316×0.35=0.3168kPa
ω2=μs2μzω0=0.4×1.1316×0.35=0.1584kPa
则作用在排架计算简图风荷载设计值为:
q1=γQω1B=1.4×0.3168×6=2.6611kNm
q2=γQω2B=1.4×0.1584×6=1.3306kNm
AFw=γQμzβzω0Bμs1+μs2h1+μs3+μs4h2=10.686kN
风荷载作用下计算简图以下图所表示。
五、 内力分析
1. 剪力分配系数μ计算
λ=HuH,n=IuIl,C0=31+λ31n-1,δi=H3C0EcIli,μ=1δi1δi
剪力分配系数计算
柱列
惯性矩
(×109mm4)
n
λ
C0
δi
(×10-11EcH3)
μ
A、C列
上
5.21
0.146
0.276
2.67
1.05
0.28
下
35.64
B列
上
9.00
0.157
2.70
0.65
0.44
下
57.24
2. 永久荷载
1) 屋盖自重作用
将屋盖自重荷载简化为图6(a)
其中G1C=331.96kN, G1A=300.64kN,G1B=G1A+G1C=632.60kN。
M1A= G1Ae1=300.64×0.02=6.01 kN·m
M1C=G1Ce1=-331.96×0.02=-6.64kN·m
M1B=M1A+M1C=6.01-6.64=-0.63 kN·m
M2A=G1e2=300.64×0.25=75.16 kN·m
M2C=G1e2=331.96×0.25=82.99kN·m
M2B=M1B=-0.63kN·m
由A、C柱:n=0.146,λ=0.276,
查表或计算得,
对C柱:
对A柱:
查表或计算得,,
对C柱:
对A柱:
则RC=R1C+R2C=-0.655-6.737=-7.392kN(←),
RA=R1A+R2A=0.593+6.102=6.695kN(→)
B柱:n=0.157,λ=0.276,算得C1=2.352,C3=1.089
由M2B=M1B得:RB=O
在R和M1、M2共同作用下,能够作出排架弯矩图、轴力图(b)、(c),以下图6所表示。
图6 屋盖自重作用下排架弯矩图、轴力图
2) 柱及吊车梁自重作用
因为在安装柱子时还未吊装屋架,此时柱顶之间无联络,没有形成排架,故不产生柱顶反力,则按悬臂柱分析其内力.计算简图图7(a)所表示。
A柱:
M2A=G2Ae2=31.5×0.25=7.875kN·m,
G3A=92.928kN,G4A=54.72kN,
M4A=G4Ae=54.72×0.25=13.68kN·m。
B柱:
G2B=37.8kN,G3B=100.848kN,G4B=54.72kN。
排架各柱弯矩图、轴力图以下图7(b)、(c)所表示。
图7 柱及吊车梁作用下排架各柱弯矩图、轴力图
3. 屋面活荷载作用
1) AB跨作用有屋面活荷载
由屋架传至柱顶压力为Q=44.10kN,由它在A、B柱柱顶及变阶处引发弯矩分别为:
M1A=QABe1=44.10×0.02=0.882kN·m,
M2A=QABe2=44.10×0.25=11.03kN·m,
M1B=QABe3=44.10×0.15=6.62 kN·m,
计算不动铰支座反力
A柱:
由前知C1=1.5,C3=1.234,
则RA=R1A+R2A=0.087+0.895=0.982kN(→)
B柱:
由前知C1=2.352,
则排架柱顶不动铰支座总反力为:
R=RA+RB=0.982+1.024=2.006kN(→)
将R反作用于排架柱顶,按分配系数求得排架各柱顶剪力(μA=μC=0.28,μB=0.44)
VA=RA-μA R=0.982-0.28×2.006=0.420kN(→)
VB=RB-μB R=1.024-0.44×2.006=0.141kN(→)
VC=RC-μC R=0-0.28×2.006=-0.562kN(←)
计算简图、排架各柱弯矩图、轴力图图8所表示。
图8 AB跨活荷载作用下排架各柱弯矩图、轴力图
2) BC跨作用有屋面活荷载
由屋架传至柱顶压力为Q=50.40kN,同理可得
M1C=QBCe1=50.40×0.02=-1.01kN·m,
M2C=QBCe2=50.40×0.25=-12.60kN·m,
M1B=QBCe3=50.40×0.15=-7.56 kN·m,
计算不动铰支座反力
A柱:
由前知C1=1.5,C3=1.234,
则R=R1C+R2C+RB=00.100+0.895+1.023=2.293kN(←)
则排架柱顶不动铰支座总反力为:
R=RA+RB=0.982+1.024=2.006kN(→)
将R反作用于排架柱顶,按分配系数求得排架各柱顶剪力(μA=μC=0.28,μB=0.44)
VA= -μA R=0.642kN(→)
VB=RB-μB R=-0.161kN(→)
VC=RC-μC R=-0.481kN(←)
计算简图、排架各柱弯矩图、轴力图以下图9所表示。
图9 BC跨活荷载作用下排架各柱弯矩图、轴力图
4. 吊车荷载作用(不考虑厂房整体空间工作)
1) AB跨Dmax作用于A列柱时
因为吊车竖向荷载Dmax和Dmin偏心作用而在柱中引发弯矩。
,
其计算简图图10所表示。
图10 Dmax作用于A列柱计算简图
各柱不动铰支座反力分别为:
A列柱:n=0.146,λ=0.276,
B列柱:n=0.157,λ=0.276,,
排架柱柱顶不动铰支座总反力为:
排架柱柱顶分配后剪力分别为:
当AB跨Dmax作用于A列柱时,排架各柱弯矩图和轴力图图所表示。
图11 AB跨作用于A柱时排架柱弯矩图轴力图
2) AB跨Dmax作用于B列柱左侧时
因为吊车竖向荷载和偏心作用而在柱中引发弯矩。
,
其计算简图图12所表示。
图12 Dmax作用于B列柱左侧计算简图
各柱不动铰支座反力分别为:
A列柱:n=0.146,λ=0.276,
B列柱:n=0.157,λ=0.276,,
排架柱柱顶不动铰支座总反力为:
排架柱柱顶分配后剪力分别为:
当AB跨作用于B列柱左侧时,排架各柱弯矩图和轴力图图13所表示。
图13 Dmax作用于B列柱左侧内力图
3) BC跨Dmax作用于B列柱右侧时
因为吊车竖向荷载和偏心作用而在柱中引发弯矩。
其计算简图图14所表示。
图14 Dmax作用于B列柱右侧计算简图
各柱不动铰支座反力分别为:
B列柱:n=0.157,λ=0.276,
C列柱:n=0.146,λ=0.276,,
排架柱柱顶不动铰支座总反力为:
排架柱柱顶分配后剪力分别为:
当BC跨作用于B列柱右侧时,排架各柱弯矩图和轴力图图15所表示。
图15 Dmax作用于B列柱右侧内力图
4) BC跨Dmax作用于C列柱时
因为吊车竖向荷载和偏心作用而在柱中引发弯矩。
其计算简图图16所表示。
图16 Dmax作用于C列柱计算简图
各柱不动铰支座反力分别为:
B列柱:n=0.157,λ=0.276,
C列柱:n=0.146,λ=0.276,,
排架柱柱顶不动铰支座总反力为:
排架柱柱顶分配后剪力分别为:
当BC跨作用于C列柱时,排架各柱弯矩图和轴力图图17所表示。
图17 Dmax作用于C列柱内力图
5. 吊车水平荷载作用下内力分析(不考虑厂房整体空间作用)
1) 当AB跨作用有吊车横向水平荷载Tmax时,计算简图图18所表示。
各柱不动铰支座反力分别为:
A列柱:n=0.146,λ=0.276,
当初, 查表得,C5=0.654
当初,查表得,C5=0.611
由内插法得,C5=0.643
B列柱:n=0.157,λ=0.276,
当初,查表得,C5=0.654
当初,查表得,C5=0.611
由内插法得, C5=0.648
排架柱柱顶不动铰支座总反力为:
排架柱柱顶分配后剪力分别为:
排架各柱弯矩图和轴力图图18所表示。
图18 Tmax作用于AB跨计算简图和内力图
2) 当BC跨作用有吊车横向水平荷载Tmax时
计算简图如/19所表示。
各柱不动铰支座反力分别为:
B列柱:n=0.157,λ=0.276,
当初,查表得,C5=0.654
当初,查表得,C5=0.611
由内插法得, C5=0.648
C列柱:n=0.146,λ=0.276,
当初,查表得,C5=0.654
当初,查表得,C5=0.611
由内插法得, C5=0.643
排架柱柱顶不动铰支座总反力为:
排架柱柱顶分配后剪力分别为:
排架各柱弯矩图和轴力图图19所表示。
图19 Tmax作用于BC跨计算简图和内力图
吊车横向水平荷载可左右两向作用,则弯矩图反向。
6. 风荷载作用
1) 风自左向右吹时,计算简图以下图(a)所表示.
A柱:
n=0.146,λ=0.276,查表得C11=0.345,
RA=-q1·H2·C11=-2.66×15.2×0.345=-13.95kN(←)
C柱:
同A柱,C11=0.345,
RC=-q2·H2·C11=-1.33×15.2×0.345=-6.97kN(←)
则R=RA+RC+FW=-13.95-6.97-10.74=-31.66kN(←)
将R反作用于排架柱顶,按分配系数求得排架各柱顶剪力:μA=μC=0.28,μB=0.44
VA=RA-μA R=-13.95+0.28×31.66=-5.09kN(←)
VB=RB-μB R=0+0.44×31.66=13.93kN(→)
VC=RC-μC R=-6.97+0.28×31.66=1.89kN(→)
排架各柱内力图(b)所表示。
2) 风自右向左吹时
此种荷载情况排架内力和风自左向右吹情况相同,仅需将A、C柱内力对换,并改变其内力符号即可。
排架各柱内力以下图所表示。
六、 最不利内力组合
首先,取控制截面,对单阶柱,上柱为Ⅰ-Ⅰ截面,下柱为Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面。考虑多种荷载同时作用时出现最不利内力可能性,进行荷载组合。
在本设计中,取常见荷载组合有三种,即:
永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载);
永久荷载+其它可变荷载;
永久荷载+风荷载。
在每种荷载组合中,对柱仍能够产生多个弯矩M和轴力N组合.因为M和N同时存在,极难直接看出哪一个组合为最不利。但对I字形或矩形截面柱,从分析偏心受压计算公式来看,通常M越大对应N越小,其偏心距e0就越大,可能形成大偏心受压,对受拉钢筋不利;当M和N全部大,可能对受压钢筋不利;但若M和N同时增加,而N增加得多些,因为e0值降低,可能反而使钢筋面积降低;有时因为N偏大或混凝土强度等级过低,其配筋量也增加。
本设计考虑以下四种内力组合:
+Mmax及对应N、V;
-Mmax及对应N、V;
Nmin及对应M、V;
Nmax及对应M、V。
在这四种内力组合中,前三种组合关键是考虑柱可能出现大偏心受压破坏情况;第四种组合考虑柱可能出现小偏心受压破坏情况;从而使柱能够避免任何一个形式破坏。
分A柱、B柱和C柱,组合其最不利内力,在多种荷载作用下A、B、C柱内力设计值汇总和A、B、C柱内力设计值组合表见下表。
A柱在多种荷载作用下内力设计值汇总表
荷载类别
序号
截面内力值
Ⅰ-Ⅰ
Ⅱ-Ⅱ
Ⅲ-Ⅲ
M
(kN·m)
N
(kN)
M
(kN·m)
N
(kN)
M
(kN·m)
N
(kN)
V
(kN)
屋盖自重
1
-22.11
300.64
53.05
300.64
-20.60
300.64
6.70
柱及吊车梁自重
2
0
31.5
-5.505
56.22
-5.505
179.145
0
屋面
活荷载
AB跨
3
-0.882
44.10
10.14
44.10
5.52
44.10
0.42
BC跨
4
-2.70
0
-2.70
0
-9.76
0
0.64
吊车
竖向荷载
AB跨A柱
5
52.98
0
-121.22
696.78
17.93
696.78
-12.61
AB跨B柱左
6
53.93
0
13.49
161.75
127.75
161.75
-12.84
BC跨B柱右
7
-25.58
0
-25.58
0
-92.57
0
3.83
BC跨C柱
8
0.03
0
0.03
0
0.12
0
-0.008
吊车
横向荷载
AB跨二台吊车
9
0.73
0
0.73
0
205.90
0
7.31
BC跨二台吊车
10
13.56
0
13.56
0
49.08
0
3.23
两跨各一台吊车
11
17.99
0
17.99
0
227.95
0
19.09
风荷载
自左向右吹
12
-2.05
0
-2.05
0
-229.92
0
35.34
自右向左吹
13
19.57
0
19.57
0
152.37
0
-22.11
B柱在多种荷载作用下内力设计值汇总表
荷载类别
序号
截面内力值
Ⅰ-Ⅰ
Ⅱ-Ⅱ
Ⅲ-Ⅲ
M
(kN·m)
.N
(kN)
M
(kN·m)
N
(kN)
M
(kN·m)
N
(kN)
V
(kN)
屋盖自重
1
0.63
632.60
0.63
632.60
0.63
632.60
0
柱及吊车梁自重
2
0
37.8
0
147.24
0
248.09
0
屋面活荷载
AB跨
3
6.03
40.10
6.03
40.10
4.48
40.10
0.14
BC跨
4
-6.88
50.40
-6.88
50.40
-5.11
50.40
-0.16
吊车
竖向荷载
AB跨A柱
5
-46..57
0
74.74
161.75
-47.23
161.75
11.09
AB跨B柱左
6
-94.12
0
428.47
696.78
181.96
696.78
22.41
BC跨B柱右
7
41.66
0
-18.08
296.57
-71.65
296.57
-9.92
BC跨C柱
8
25.22
0
-58.41
111.51
7.63
111.51
-6.00
吊车
横向荷载
AB跨二台吊车
9
22.43
0
22.43
0
285.16
0
2.08
BC跨二台吊车
10
7.70
0
7.70
0
98.05
0
0.72
两跨各一台吊车
11
38.69
0
38.69
0
302.91
0
24.02
风荷载
自左向右吹
12
-58.51
0
-58.51
0
-211.74
0
13.93
自右向左吹
13
58.51
0
58.51
0
211.74
0
-13.93
C柱在多种荷载作用下内力设计值汇总表
荷载类别
序号
截面内力值
Ⅰ-Ⅰ
Ⅱ-Ⅱ
Ⅲ-Ⅲ
M
(kN·m)
N
(kN)
M
(kN·m)
N
(kN)
M
(kN·m)
N
(kN)
V
(kN)
屋盖自重
1
24.41
331.96
-58.58
331.96
22.73
331.96
-7.39
柱及吊车梁自重
2
0
31.5
5.805
86.22
5.805
179.148
0
屋面活荷载
AB跨
3
2.36
0
2.36
0
8.54
0
-0.56
BC跨
4
1.01
50.4
-11.59
50.4
-6.30
50.4
-0.48
吊车
竖向荷载
AB跨A柱
5
-6.41
0
-6.41
0
-23.20
0
1.53
AB跨B柱左
6
40.15
0
40.15
0
145.31
0
-9.56
BC跨B柱右
7
-25.58
0
2.3
0
-64.69
0
6.09
BC跨C柱
8
-25.25
0
48.89
296.57
17.23
296.57
6.01
吊车
横向荷载
AB跨二台吊车
9
39.41
0
39.41
0
142.64
0
9.38
BC跨二台吊车
10
0.17
0
0.17
0
70.76
0
2.51
两跨各一台吊车
11
17.99
0
17.99
0
227.98
0
19.09
风荷载
自左向右吹
12
-19.57
0
-19.57
0
-182.37
0
5.586
自右向左吹
13
2.08
0
2.08
0
229.92
0
-21.912
A柱内力设计值组合表
荷载组合类别
内力组合名称
I-I
II-II
III-III
M(kN·m)
N(kN)
M(kN·m)
N(kN)
M(kN·m)
N(kN)
V(kN))
永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载)
+Mmax
1+2+0.9[0.8(6+8)+0.9×10+13]
1+2+0.9[0.9(8+10)+13]
1+2+0.9[3+0.8(6+8)+0.9×11+13]
45.388
332.140
85.292
396.550
392.702
635.935
-6.609
-Mmax
1+2+0.9[3+4+0.9(7+10)+12]
1+2+0.9[4+0.8(5+7)+0.9×10+12]
1+2+0.9[4+0.8(5+7)+0.9×11+12]
-36.915
371.830
123.114
858.542
-110.918
981.467
48.233
Nmin
1+2+0.9[4+0.9(7+10)+12]
1+2+0.9[0.9(8+10)+13]
1+2+0.9[4+0.9(7+10)+12]
-36.121
332.140
76.166
356.860
-277.040
479.785
44.801
Nmax
1+2+0.9[3+4+0.9(7+10)+12]
1+2+0.9[3+4+0.9(5+9)+12]
1+2+0.9[3+4+0.9(5+9)+12]
-36.915
371.830
151.176
960.942
-55.547
1083.867
35.167
永久荷载+其它可变荷载
+Mmax
1+2+0.8(6+8)+0.9×10
1+2+3+0.9(8+10)
1+2+3+0.8(6+8)+0.9×11
33.262
332.140
69.916
400.960
286.866
653.285
14.023
-Mmax
1+2+3+4+0.9(7+10)
1+2+4+0.8(5+7)+0.9×10
1+2+4+0.8(5+7)+0.9×11
-36.510
376.240
-2.890
332.140
109.578
1037.209
17.497
Nmin
1+2+4+0.9(7+10)
1+2+0.9(7+10)
1+2+4+0.9(7+10)
-35.628
332.140
36.727
356.860
-75.006
479.785
13.694
Nmax
1+2+3+4+0.9(7+10)
1+2+3+4+0.9(5+9)
1+2+3+4+0.9(5+9)
-36.510
376.240
164.740
1028.062
171.102
1150.987
2.990
永久荷载+风荷载
+Mmax
1+2+13
1+2+13
1+2+13
-2.540
332.140
67.115
356.860
126.265
479.785
-15.410
-Mmax
1+2+12
1+2+12
1+2+12
-24.160
332.140
45.495
356.860
-256.025
479.785
42.040
Nmin
1+2+12
1+2+13
1+2+12
-24.160
332.140
67.115
356.860
-256.025
479.785
42.040
Nmax
1+2+12
1+2+13
1+2+12
-24.160
332.140
-2.540
332.140
-256.025
479.785
42.040
表6-5 B柱内力设计值组合表
表6-6 C柱内力设计值组合表
七、 排架柱设计
1. A、C列柱设计
柱混凝土:C25;基础混凝土:C25;主筋采取HRB335。全部采取对称配筋。
1) 柱纵向钢筋计算
① 上柱
由内力组合表6-1可见,上柱Ⅰ-Ⅰ截面共有12组内力组合。经过分析比较,其可能最不利内力组合:
Ⅰ:
Ⅱ:
由书本表12-4查得有吊车厂房上柱排架方向计算高度为:
a) 按第Ⅰ组内力组累计算
e0=MN=12.81×106715.85×103=18mm,附加偏心距 ea=20mm>h30=16.7mm,则 ei=e0+ea=18+20=38mm。
ξ1=0.5fcAN=0.5×11.9×500×500715.85×103=2.08>1,取 ξ1=1.0。
l0h=8400500=16.8>15,取 ξ2=1.15-0.01l0h=1.15-0.01×16.8=0.982。
η=1+1.01300eih0l0h2ξ1ξ2=1+1.01300×38460×16.82×1.0×0.982=3.58,则 ηei=3.58×38=136mm,靠近 0.3h0=0.3×460=138mm,按大偏心受压计算。
x=Nα1fcb=715.85×1031.0×11.9×500=120.3mm<ξbh0=0.550×460=253.00mm,且 x>2as'=2×40=80mm,满足要求。
e=ηei+h2-as'=136+5002-40=346.0mm
As=As'=Ne-α1fcbxh0-x2fy'h0-as'<0,取 As=As'=0.2%bh=500mm2。
2) 按第Ⅱ组内力组累计算
e0=MN=59.14×106670.40×103=88.2mm,附加偏心距 ea=20mm>h30=16.6mm,则 ei=e0+ea=88.2+20=108.2mm。
ξ1=0.5fcAN=0.5×11.9×500×500670.40×103=2.22>1,取 ξ1=1.0。
l0h=8400500=16.8>15,取 ξ2=1.15-0.01l0h=1.15-0.01×16.8=0.982。
η=1+1.01300eih0l0h2ξ1ξ2=1+1.01300×108.2460×16.82×1.0×0.982=1.91,则 ηei=1.91×108.2=206.3mm>0.3h0=0.3×460=138mm,按大偏心受压计算。
x=Nα1fcb=670.40×1031.0×11.9×500=112.7mm<ξbh0=0.550×460=253.00mm,且 x>2as'=2×40=80mm,满足要求。
e=ηei+h2-as'=206.3+5002-40=416.3mm
As=As'=Ne-α1fcbxh0-x2fy'h0-as'=67mm2
② 下柱
下柱控制截面为Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ,由内力分析比较,可能最不利内力组合为:
Ⅰ:M=87.23kN∙m,N=1015.92kN
Ⅱ:M=577.09kN∙m,N=1498.75kN
由书本表12-4查得有吊车厂房上柱排架方向计算高度为 l0=Hl=6600mm。截面面积 A=2.72×105mm2。
a) 按第Ⅰ组内力组累计算
e0=MN=87.231015.92=85.9mm,附加偏心距 ea=20mm<h30=40mm,取 ea=40mm,则 ei=e0+ea=85.9+40=125.9mm。
ξ1=0.5fcAN=0.5×11.9×2.72×1051015.92×103=1.59>1,取 ξ1=1.0。
l0h==11<15,取 ξ2=1.0。
η=1+1.01300eih0l0h2ξ1ξ2=1+1.01300×125.9960×112×1.0×1.0=1.71,则 ηei=1.71×125.9=215.3mm<0.3h0=0.3×960=288mm,按小偏心受压计算。
e=ηei+h2-as=215.3+5002-40=425.3mm
ξ=N-α1fcbf'-bhf'-ξbα1fcbh0Ne-α1fcbf'-bhf'h0-hf'2-0.43α1fcbh020.8-ξbh0-as'+α1fcbh0+ξb=0.967
x=ξh0=0.967×960=928.3mm
As=As'=Ne-α1fcbxh0-x2+bf'-bhf'h0-hf'2fy'h0-as'<0
As,min=0.2
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