河南工程學院《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》

課程設(shè)計II

某單層工業(yè)廠房設(shè)計

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指導教師：

2023年1月8日

某單層工業(yè)廠房設(shè)計

一、設(shè)計題目

某單層工業(yè)廠房設(shè)計。

二、設(shè)計資料

（一）車間條件

某機械加工車間為單層單跨等高廠房，車間總長為600跨度24m,柱距6m；

車間內(nèi)設(shè)有兩臺相同的軟鉤吊車，吊車重量15/3t,吊車工作級別為A5級，軌頂

標高10.8m。采用鋼屋蓋、預(yù)制鋼筋混凝土柱、預(yù)制鋼筋混凝土吊車梁和柱下獨

立基礎(chǔ)。屋面不上人,室內(nèi)外高差為0.15m?？v向圍護墻為支承在基礎(chǔ)梁上的自

承重空心磚砌體墻，厚240mm,雙面采用20mm厚水泥砂漿粉刷，墻上有上、下

鋼框玻璃窗,窗寬為3.6m,上、下窗高為1.8m和4.8m,鋼窗自重0.45KN/m2,

排架柱外側(cè)伸出拉結(jié)筋與其相連。

（二）自然條件

基本風壓0.35kN/nf、基本雪壓0.30kN/nV；地面粗糙類別為B類；地基承

載力特性值165kN/m\不考慮抗震設(shè)防。

（三）材料

箍筋采用HRB335,縱向鋼筋采用HRB400,混凝土采用C30。

三、設(shè)計內(nèi)容和規(guī)定

（一）構(gòu)件選型

1.鋼屋蓋

采用如圖1所示的24m鋼桁架，桁架端部高度為1.2叫中央高度為2.4m,

屋面坡度為1/12,鋼模條長6m,屋面板采用彩色鋼板，厚4nim。

2.預(yù)制鋼筋混凝土吊車梁和軌道連接

采用標準圖G323(-),中間跨DL-9Z,邊跨DL-9B。梁高=1.2nh軌

道連接采用標準圖集G325(二)。

3.預(yù)制鋼筋混凝土柱

取軌道頂面至吊車梁頂面的距離=0.2m,故：

牛腿頂面標高二軌頂標高-hb-//(,=10.8-1.2-0.2=9.4"?：

由附錄12查得，吊車軌頂至吊車頂部的高度為2.15口，考慮屋架下弦至吊

車頂部所需空隙高度為220mm,故：

柱頂標高1().8+2.3+0.22=13.22

基礎(chǔ)頂面至室外地坪的距離為1.0叫則基礎(chǔ)頂面至室內(nèi)地坪的高度為，

故：

從基礎(chǔ)頂面算起的柱IWJH=13.32+1.15=14.47m；

上部柱高13.32-9.4=3.92m；

下部柱高H,=14.47-3.92=10.55m。

參考表12-3,選擇柱截面形式和尺寸：

上部柱采用矩形截面bxh=400mmx400mm：

卜部柱采用I形截面bfxhxbxhf=450mmx9(X)nnnxl(X)nmx150mm。

圖124m鋼桁架

1.屋蓋荷載

(1)屋蓋恒荷載

近似取屋蓋恒荷載標準值為1.2kN/m2,故由屋蓋傳給排架柱的集中恒荷載

設(shè)計值：，作用于上部柱中心線外側(cè)二50叫外。

2.屋面活荷載

《荷載規(guī)范》規(guī)定，屋面均布活荷載標準值為0.5kN/m2,比屋面雪荷載標

準值0.3kN/nf大。故僅按屋面均布活荷載計算。于是由屋蓋傳給排架柱的集中

活荷載設(shè)計值：，作用于上部柱中心線外側(cè)外。

2.柱和吊車梁等恒荷載

上部柱自重標準值為5.06kN/m2,故作用在牛腿頂截面處的上部柱恒荷載

設(shè)計值：；

下部柱自重標準值為5.IkN/m,故作用在基礎(chǔ)頂截面處的下部柱恒荷載設(shè)

計值：；

吊車梁自重標準值為39.5kN/根，軌道連接自重標準值為0.8kN/m,故作用

在牛腿頂截面處的吊車梁和軌道連接的恒荷載設(shè)計值：

.=1.2x(39.5+6x0.8)=53.16kN；

如圖4所示F1.F2.F3.F4和F6的作用位置。

jF^103.6kN

4*Fi=5O.4kN

=?tF

]F產(chǎn)53.16kN

1F：=64.57kN

圖4各恒荷載作用位置

3.吊車荷載

吊車跨度4=24-2X0.75=22.5m；

查附錄12.得Q=15/3t,=22.5m時的吊車最大輪壓標準值、最下輪壓值、

小車自重標準值以及與吊車額定起重量相相應(yīng)的重力標準值：

=185kN,=50kN,=69kN,=150kN：

并查得吊車寬度B和*侖距K：B=6.4m,K=5.25m。

(1)吊車豎向荷載設(shè)計值?！min

由圖5所示的吊車梁支座反力影響線知：

=叱2z=0.9X185X(1+0.808+0.267+0.075)=357.98kN；

%=U.4x357.98=50U7kN；

P.

Dniin==357.98x(50+185)=96.75kN。

圖5吊車梁支座反力影響線

(2)吊車橫向水平荷載設(shè)計值。,

Tk=a(G2k+G,,)=1/4x0.1x(69+150)=5.475kN：

=501.17x(5.475/185)=12.76kN

4.風荷載

(1)作用在柱頂處的集中風荷載設(shè)計值兩

這時風荷載的高度變化系數(shù)按檐口離室外地坪的高度0.15+13.32+1.2

(屋架端部高度)=14.67m計算,查表10-4,得離地面10m時,二1.0；離地面

15nl時，=1.14,用插入法，知：=1+o

由圖1知=1.2m,

Wk=[(0.8+0.5)%+(0.5-06丸h弘3

=1(0.8+0.5)x1.2+(0.5-0.6)x1.2Jxl.13x6x0.35=3.49kN；

W=rc)W.=1.4x3.90=5.46kN。

(2)沿排架柱高度作用的均相風荷載設(shè)計值%、q2

這時風壓高度變化系數(shù)按柱頂離室外地坪的高度0.15+13.32=13.471n來

計算：=1+;

q[=叱產(chǎn)=1.4x0.8xl.10x0.35x6=2.59kN/m；

q2=々/叱8=1.4x0.5xl.10x0.35x6=1.61kN/m0

（四）內(nèi)力分析

內(nèi)力分析時取得荷載值都是設(shè)計值，故得到的內(nèi)力值都是內(nèi)力的設(shè)計值。

1.屋蓋荷載作用下的內(nèi)力分析

（1）屋蓋集中恒荷載匕作用下的內(nèi)力分析

柱頂不動支點反力：，

M,=F,xe0=103.68x0.05=5.18kN.m；

按=0.109,=0.271。查附圖9-2,得柱頂彎矩作用下的系數(shù)=2.16,按

公式計算：

（\\

1-22I--

G=1.5x----）-^-=2.17；

（1A

1+萬--1

>

可見計算值與查附圖9-2所得的接近，取=2.17,

R="G=^^~x2.17=0.77kN。

H14.47

（2）屋蓋集中活荷載F.作用下的內(nèi)力分析

%=居X4=50.4x0.05=2.52kN.m,

R=^C.=^^-x2.15=0.38KN；

H14.47

在、分別作用下的排架柱彎矩圖、軸力圖和柱底剪力圖，分別如圖6

（,）、（b）所示，圖中標注出的內(nèi)力值是指控制截面i-i、n-n、ni-ni截面的

內(nèi)力設(shè)計值。彎矩以排架柱外側(cè)受拉上的為正，反之為負；柱底剪力以向左為正,

向右為負。

2.柱自重、吊車梁及軌道連接等的自重作用下的內(nèi)力分析

圖6屋蓋荷載作用下的內(nèi)力圖

(a)屋蓋恒荷載作用下的內(nèi)力圖(b)屋蓋活荷載下的內(nèi)力作用用圖

*8.81kN?m

M圖X圖

圖7柱自重及吊車梁等作用下的內(nèi)力圖

3.吊車荷載作用下的內(nèi)力分析

1)作用在A柱，作用在B柱時，A柱的內(nèi)力分析

=。叩xe=501.17x(0.75-0.45)=15O.35kN-m；

M$=O』xe=96.75x(0.75-0.45)=29.03kN?m：

這里的偏心距e是指吊車軌道中心線至下部柱截而形心上網(wǎng)水平距離。

A柱頂?shù)牟粍又c反力，查附圖9-3,得=1.1,

=1.09,

取G=1.09。

A柱頂不動支點反力凡=%^。3=當至乂1.09=11.331^（一）

H14.47

B柱頂不動支點反力RB=-^G=萬mx1.09=-2.19KN（一）

A柱頂水平剪力

匕=此+g（一=11.33+0.5（-11.33+2.19）=6.76kN（＜-）

B柱頂水平剪％=凡+g（—七一&）=-2.19+0.5（―11.33+2.19）=-6.76kN（f）

內(nèi)力如圖8（a）所示。

（2）。而“作用在A柱、。四作用在B柱時的內(nèi)力分析

此時，A柱頂剪力與作用在A柱時的相同，也是=4.91KN（一）,故可得內(nèi)

力值，如圖8（b）所示。

6；6ks

26.50

D.^96.75kX

一

■」

?

(

二

（a）作用在A柱時（b）0nhi作用下的A柱時

（3）在心作用下的內(nèi)力分析

至牛腿頂面的距離為1.2m；

7；皿至柱底的距離為10.55+1.2=11.75m；

因A柱與B柱相同，受力也相同，故柱頂水平位移相同，沒有柱頂水平剪力,

故A柱的內(nèi)力如圖9所示。

圖9(1ax作用下的內(nèi)力圖

4.風荷載作用下，A柱的內(nèi)力分析

左風時，在、作用下的柱頂不動較支座反力。由附圖9-8查得=0.326,

=0.325；

取=0.325,不動較支座反力：

R.=q、HCn=2.59x14.47x0.325=-12.18kN(一)；

&=鞏=1.61x14.47x0.325=-7.57kN(一)；

A柱頂水平剪力：

匕=此+g(亞-R八-R/J=T2.18+0.5(5.46+12.18+7.57)=0.43kN(-?；

VB=/?B+-(iV-=-7.57+0.5(5.46+12.18+7.57)=5.04kN(f)；

故左風和右風時，A柱的內(nèi)力分別如圖10(a)、(b)所示。

?271.15

M圖

(b)

圖10風荷載作用下A柱內(nèi)力圖

（a）左風時（b）右風時

（五）內(nèi)力組合表及其說明

1.內(nèi)力組合表

A柱控制截面1-1、山-山的內(nèi)力組合表，見表1。

2.內(nèi)力組合的說明

（1）控制截面I-I在以+及相應(yīng)N為目的進行恒荷載+0.9X（任意兩種或

兩種以上活荷載）的內(nèi)力組合時，由于“有T必有D”，有產(chǎn)生的是正彎矩

+12.75，而在或作用下產(chǎn)生的是負彎矩-26.50，假如把它們組合起來,

得到的是負彎矩，與要得到+的目的不符，故不予組合。

（2）控制截面I-I在以及相應(yīng)M為目的進行恒荷載+0.9X（任意兩種或

兩種以上活荷載）的合力組合時，應(yīng)在得到的同時，使得M盡也許的大，因此

采用①+②+0.9義（③-④+⑥+⑧）。

（3）、、和風荷載對截面I-I都不產(chǎn)生軸向力N,因此對I-I截

面進行及相應(yīng)M的恒荷載+任一活荷載內(nèi)力組合時，?、?②+③。

（4）在恒荷載+任一種活荷載的內(nèi)力組合中，通常采用恒荷載+風荷載：但

在認為內(nèi)力組合目的時或在對H-H截面以+為內(nèi)力組合目的時，則常改用

恒荷載+o

（5）評判11-II截面的內(nèi)力組合時，對+=150.23及相應(yīng)N=631.69kN,

=0.25m稍小于，但考慮到p-△二階效應(yīng)后彎矩會增大，故估計是大偏壓,

因此取它的最不利內(nèi)力組合；對HI-III截面，=245.21kN及相應(yīng)=273.09,

=1.107叫偏心距很大，故也取為最不利內(nèi)力組合。(6)控制截面III-HI的-

及相應(yīng)N、V的組合，是為基礎(chǔ)設(shè)計用的。

(六)排架柱截面設(shè)計

采用就地預(yù)制柱，混凝土強度等級為C30,縱向受力鋼筋為HRB400級鋼筋,

采用對稱配筋。

1.上部柱配筋計算

由內(nèi)力組合表1可知，控制截面I-I的內(nèi)力設(shè)計值為：

M=50.48kNmN=127.48kN

(1)考慮P-△二階效應(yīng)

e°=M/N=50.48/127.48=396〃〃〃；e(l=20陽機

ej=e()+e(i=3964-2()=416mm；

A=bh=400x400=160000mm2：

，取=1.0；

查表12-4可知,

7.84

。1500—^0,40^xl=1.14o

360

(2)截面設(shè)計

假設(shè)為大偏壓，則:

=22.28mm<=80nnn,取=80nim；

綜=MrjJN=50.48xl.14/127.48=451mm

G=e。+=451+20=471mm

d=€13+&=471-200+40=311mm；

,Ne'127.48X103X311

A=A=--------------=----------------------=296.70""/

''4仇-4)360(410-40)

選用218+116,,故截面一側(cè)鋼筋截面面積<,同時柱截面縱配

筋2X710.1=1420.2>o

（3）垂直于排架方向的截面承載力驗算

由表12-4知，垂直于排架方向的上柱計算長度

=1.25X3.92=4.9HL；查上冊表5-1得=0.98,

N“=0.94/A+/X)=0.9x().98x(14.3x4(X)x4(X)+360x710.1)=2243.44kN

>628.65KN,滿載力滿足。

2.下部柱配筋計算

按控制截面in-in進行計算。由內(nèi)力組合表知，有二組不利內(nèi)力：

(a)M=454.69kN-m(b)M=285.93kN?m

N=741.62kNN=245.21kN

（1）按⑸組內(nèi)力進行截面設(shè)計

=613mm,

=900/30=30mm,

et=e0+ea=613+30=643mm；

A=bh+電-田L=100x900+2(450-100)(150+12.5)=2.0375x105mm2；

=2.09>1.0，?。?/p>

"=1+—Yxl.0=1.10；

1500—°-9J

%860

偏設(shè)為大偏心受壓，且中和軸在翼緣內(nèi):

戶上=741.62x1。：］］5mm-a，=8。恤

ajch1x14.3x450

</?；=162.5mm；

說明中和軸的確在翼緣內(nèi)則：

也+小竺始、］0、30=7。4〃〃〃

'N"741.62

e=e---+4=704-45()+40=294mm，

』2'、

以40

Nd-afb'嗚一《741.62xltfx294-lx14.3x450x115x

f2

A=A'=

力(%-4)360(860-40)

=695"〃〃'

采用418,

(2)按(b)組內(nèi)力組合進行截面設(shè)計

28593。。。。=we=30〃〃〃e=1166+30=1196nvn

245210t

0"A_0.5x14.3x2.0375x105

一二5.25>1.0,取4=1.0；

N245.21X。

19.65

%=1+xl.0=1.06

1500膽"

860

.上=生生四二44.61mm<2優(yōu)=80加；

afbf1x14.3x450

按計算:

小?J.06x285.93*0、3。二1266mm

'N0245.21

^=^.--+<=1266-450+40=856mm：

12*

<418,

A?=Ars=1617mm2。

(3)垂直于排架方向的承載力驗算

由表12-4知I,有柱間支撐時，垂直排架方向的下柱計算長度為:

，可得,

=0.9*A+川）

=0.9x0.771x（14.3x203750+360x2xl017）=2530/<N>741.62kNi^^o

3.排架柱的裂縫寬度驗算

裂縫寬度應(yīng)按內(nèi)力的準永久組合值進行驗算。內(nèi)力組合表中給出的是內(nèi)力

的設(shè)計值，因此要將其改為內(nèi)力的準永久組合值，即把內(nèi)力設(shè)計值乘以準永久

組合值系數(shù)，再除以活荷載分項系數(shù)。風荷載的=0,故不考了風荷載；不

上人屋面的屋面活荷載，其二0,故把它改為雪荷載，即乘以系數(shù)30/50。

（1）上部柱裂縫寬度驗算

按式（10-35）的荷載準永久組合，可得控制截面1-I的準永久組合內(nèi)力值:

1.73

Mq+0+(-—x26.50--X15.31--xl2.37)=-20.79kN-m

1.41.41.4

2103.6823.80

N=------+------=106.23AN；

"1.21.2

由上冊式（8-38）知最大裂縫寬度,

8d、

〃一^1.9c+0.08-^-；

Wmax=aerf廠s

E,AJ

,取=0.01；

n=--?=225-4()=185mm；

%=20.79x。96lm

0N,106.23xlO32'

I_12x3.77

/=1-=1+=1.16；

04

4000且4000也I

%360

e=〃4+yt=1.16x196+185=412.36mm；

7=0;

z=0.87-0.12(1-培件]%=0.87-0.12xlxf3601x360=280mm

(412.36J

Nq(e-z)_106.23X103X(412.36-280)

=65.8IN/mm2

~Xz—-763x280

縱向受拉鋼筋外邊沿至手拉邊的距離為28mm,近似取

負值，??；

%=%"部.%1+0。8%

E.(Ple

=1.9x0.2x(65.81/200000)x(1.9x28+0.08xl8/0.01)=0.025mm<0.3mm。

(2)下部柱裂縫寬度驗算

對niTH截面內(nèi)力組合心及相應(yīng)N的情況進行裂縫寬度驗算。

〃5.978.81+竺x型X2.24+竺

M.=-----+------x(53.84+161.56+271.15)

1.21.21.450

=186.56kN?m；

103.68141.53[2^x—x50.4+—x501.17j=394.13W；

--------+---------+

1.211.4501.4

A1017

P，e0.011；

~0.5hhf+(bf-b)hf—().5x100x900+(450-100)x162.5

ys=--as=450-40=410mm；

%J86.56xl0：=47335mlm

0N,394.13x1()3

'=第=10.72<14,故取名=1.0；

e=7]seQ+yx=1x473.35+410=883.35mm；

，—(得-颯_(450-100)x162.5

r二一=0.542；

fbh100x900

z=0.87-0.12(l-r；。.87一。［2（-542）（懸）x860

=703mm；

N/e-z)394.13xlO3x(883.35-703)“房…，

=-----=---------------------------=99.42N/mm-；

Az1017x703

=負值＜02取；

1.9c+0.08

=1.9x0.2x99.42/200000x(1.9x28+0.08x18/0.011)=0.035〃〃〃<0.3mm

滿足。

4.箍筋配置

非地震區(qū)的單層廠房排架柱箍筋一般按構(gòu)造規(guī)定配置。上、下柱均采用

在牛腿處箍筋加密為。

圖11牛腿尺寸及配筋

5.牛腿設(shè)計

根據(jù)吊車梁支承位置，吊車梁尺寸及構(gòu)造規(guī)定，擬定牛腿尺寸如圖11所

小。牛腿截面寬度b=400mni,截面局度h=600mm,截面有效局度-560mm0

（1）按裂縫控制規(guī)定驗算牛腿截面高度作用早牛腿頂面的豎向力標準值:

￡=。+月=357.98+53.16/1.2=409.64/W；

lxmax/4.K

牛腿頂面沒有水平荷載，即

%=0（7；.作用在吊車梁頂面）。

設(shè)裂縫控制系數(shù)，故取a=0,由式（12-18）得：

,滿足。

（2）牛腿配筋

由于a=730n）m,故可按構(gòu)造規(guī)定配筋。水平縱向受拉鋼筋截面面積，

采用414,,牛腿處水平箍筋為中o

6.排架柱的吊裝驗算

（D計算簡圖

由表12-4知，排架柱插入基礎(chǔ)杯口內(nèi)的高度=810nun,取，故柱總長為

采用就地翻身起吊，吊點設(shè)在牛腿下部處，因此起吊時的支點有兩個，柱

底和牛腿底，上柱和牛腿是懸臂的。計算簡圖如圖12所示。

圖12預(yù)制柱的翻身起吊驗算

（2）荷載計算

吊裝時，應(yīng)考慮動力系數(shù)=1.5,柱自重的重力荷載分項系數(shù)取1.35。

%=4i*=1.5x1.35x4.0=8.1kN/m；

夕2=1.5x(0.4x1.0x25)x1.35=20.25kN/m；

/=國凡3卜=1-5x3.35x4.69=9.5kN/m。

(3)彎矩計算

M=g%2=o.5X8.1X3.922=62.23kN-m；

%二,乩(乎+0.6＞會(0.6)2

=-8.1x3.92x(3.92/2+0.6)-0.5x20.25x(0.6x0.6)=-84.93MV?tn；

由知，=0,

?1一憶1一八84.93

R.=-q.L+―-=-x9.5x9-------=3331kN；

A2力3429

，令=0,得，故

M、=33.31x3.51-0.5x9.5x3.512=58.40KNm。

(4)截面受彎承載力及裂縫寬度驗算

上柱：>

=0.9x62.23=56.()1K7V?/〃：

裂縫寬度驗算:

6223=46w

qi.35

Mq46.10xl()6sec…/2

---------------=192.9IN/nmr

0.87%A0.87x360x763

,?。?/p>

^=1.1-0.65^^=l.l-0.65x———

=0.42

1.9q+0.08

s\

O.15VO.3,滿足。

下柱:

=/3；(^)-<)=360X1017X(860-40)=300.5kN-n\>^M2=0.9x84.93

=76.44KN?m

裂縫寬度驗算:

8493

-62.91^m；

“i.35

Mq62.9306=82.68NM

/q

0.87%A,0.87x860x1017

A=0.011,^=1.1-0.65.^^=1.1-0.65x—————=-0.34

，epQ’q0.011x82.68

取吠=().2

1.9q+().()8%

Pte>

,滿足

7.繪制排架柱的施工圖

涉及模板圖與配筋圖，見施工圖。

（七）錐形杯口基礎(chǔ)設(shè)計

1.作用在基礎(chǔ)底面的內(nèi)力

（1）基礎(chǔ)梁和圍護墻的重力荷載

每個基礎(chǔ)承受的圍護墻寬度為計算單元的寬度B=6.0m,墻高13.22+1.2（柱

頂至檐口）+1.15+1.15-0.45（基礎(chǔ)梁高）-16.27m,墻上有上、下鋼框玻璃窗，窗

寬3.6m,上下窗高分別為1.8m和4.8m,鋼窗自重0.45。每根基礎(chǔ)梁自重標準

為16.7。內(nèi)外20mm厚水泥石灰砂漿粉刷2X0.36?？招拇u重度16，故由

墻體和基礎(chǔ)梁傳來的重力荷載標準值和設(shè)計值：

基礎(chǔ)梁自重16.7kN

圍護墻自重(2X0.36+16X0.24)F6X16.27-(1.8+4.8)X3.6J=336.8kN

鋼窗自重0.45X3.6X(4.8+1.8)=10.69kN

NWK=364.19kN

N/?1.2wNk=1.2X364.19=437.03kN

如圖13所示，或?qū)A(chǔ)的偏心距：=120+450=570mm；

對基礎(chǔ)底面的偏心彎矩：

Mwk=364.19X0.57=207.59kN?m(/)；

M,=M,=437.03X0.57=249.llkN?m(/)；

圖13基礎(chǔ)梁和圍護墻基礎(chǔ)重力荷載

(2)柱傳來的第①組內(nèi)力

由排架柱內(nèi)力組合表1可知，控制截面的內(nèi)力組合-及相應(yīng)V、N為:

-Afimx=-374.59kN-m(Z)；N=332.29kN(I)；V=42.97kN(一)。

注：內(nèi)力組合表1中給出的柱底水平剪力設(shè)計值-42.97kN是基礎(chǔ)對柱的,

其方向是f,現(xiàn)在要的是柱對基礎(chǔ)的水平剪力設(shè)計值，故其方向應(yīng)相反一。

對基礎(chǔ)底面產(chǎn)生.的內(nèi)力設(shè)計值為：

Mh?=-374.59-42.97x1.1=-421,86kN.m(/)；

M①二332.29kN(I)；

匕①=42.97kM(一)；

按式（10-33）這組內(nèi)力的標準值為:

=々(0.7

597+8.81)—x168.55----x(102.51+161.56)

1.41.4

=-240.11kN?m(/)；

V,=—x0.77一--x28.34--x(6.76+13.751=-29.86W(一)；

人1.21.41.4''

⑷)

*x(103.68+.53+=x96.75=273.45W(I);

對基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的內(nèi)力標準值為:

M/?,?=-240.11-29.86X1.l=-272.96kN?m(/)；

N*①=273.45N(I)；

匕“@二-29.86kN(-)：

(3)柱傳來的第②組內(nèi)力

+/皿=454.69kN?m(\)；

N=741.62kN(I)；

V=+47.60kN(-*)；

柱對基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的內(nèi)力設(shè)計值：

+%②=454.69+47.60Xl.l=507.05kN-m(\)；

M②=741.62kNQ)；

匕②二+47.60kN（一）；

第②組內(nèi)力的標準值為:

M,nm=-x(5.97+8.81)4--x271.15+—(2.24+53.84+161.56)

=314.82KN-m(\)；

Nk=—x(103.68+141.53)+—x5O1.17+—x5O.4=587.52W(I)；

V.=—X0.77+—X37.91+—(0.37+13.75)=+34.78ZN(f)；

人1.21.41.4'7

柱對基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的內(nèi)力標準值:

Mhk(2)=314.82+34.78X1.1=353.08kN-m(\)；

②=587.52kNQ)；

%②二34.78kN(—)。

2.初步擬定尺寸

(1)基礎(chǔ)高度和杯口尺寸

已知柱插入杯口深度為850mm,故杯口深度為850+50=900nm1,杯口頂部尺

寸：寬為400+2X75=550mm,長為900+2X75=1050mmo杯口底部尺寸：寬為

400+2X50=500mm,長為900+2X50=1000mmo

按表12-5取杯壁厚度t=300mm,杯底厚度=200mmo

據(jù)此，初步擬定基礎(chǔ)高度為850+50+200=1100mm。

(2)擬定基礎(chǔ)底面尺寸

基礎(chǔ)埋深為d=0.15+1.0+1.10=2.25mm,取基礎(chǔ)底面以上土的平均重度為，

則深度修正后的地基承載力特性值為：

2

fa=+/九(cl-0.5)=165+1.0x20x(2.25-0.5)=200kN/m；

由內(nèi)力組合表1可知,按式(10-30)控制截面III-III的最大軸向力標準值:

Mmax=—(103.68+141.53)+—X501.17+—X50.4=587.52W；

1.211.4

按軸向力受壓估算基礎(chǔ)底面尺寸:

八=N“'k+M“x364.19+587.52

-6.08"?；

2.25+2.1

fa-Ymd200-20x

F

考慮到偏心等影響，將基礎(chǔ)再放大30%左右，取=2.6m,=3.6m。

基礎(chǔ)底面面積：=2.6X3.6=9.36；

基礎(chǔ)底面彈性抵抗矩：=1/6X2.6X3.6X3.6=5.62。

2.地基承載力驗算

基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上方土的重力標準值：=3.6X2.6X2.175X20=407.16kN.

（1）按第①組內(nèi)力標準值的驗算

軸向力：=364.19+273.45+407.16=1044.8kN；

彎矩：=364.19X0.57+272.96=480.55kN?m；

偏心距e=480.55/1044.8=0.50=0.6,基礎(chǔ)底面應(yīng)力為梯形。

=,滿足。

,滿足。

（2）按第②組內(nèi)力標準值驗算

軸向力：=364.19+587.52+213.22=1154.93kN；

彎矩:=353.08-364.19X0.57=145.49kN?m：

=,滿足。

，滿足。

4.基礎(chǔ)受沖切承載力驗算

只考慮杯口頂面由排架柱傳到基礎(chǔ)底面的內(nèi)力設(shè)計值，顯然這時第②組內(nèi)

力最不利：，，故:

NM741,62507.05

Amaxhh=169.46W//n2

工十工―9.36+5.62

%=1100-5O=1O5O/WH

at=400mm：

ab=400+2x1050=2500mm<2600mm

aiu(4+ah)=0.5x(400+2500)=1450mm

生"-450-1050|x2600-(1300-200-1050)2

A=

、”一%)

x0.6m2；

F=P_A=185.10x0.6=111.06kN；

=0.7X0.975XI.43XI450X1050=1486kN>=92.55Kn,故不會發(fā)生沖切破壞。僅需對

臺階以下進行受沖切承載力驗算。這時沖切錐體的有效高度=7()()-50=65()rnm,沖切破壞錐

體最不利一側(cè)上邊長和下邊長分別為：

a.=400+2x375=1150mm；

ah=2x(200+375)+2x650=2450mm；

。=g(《+4)=0.5x(1150+245())=1880mm

考慮沖切荷載時取用的基礎(chǔ)底面多邊形面積，即圖13中打斜線的部分的面

積：

.(hh,,Y(Ih，丫“600900+375x2

4=『E-"七-萬-8=b-------2--650x2600

400+375x2\2

1300650=0.62/

~2~

F=PA=185.10x0.62=105kN；

I.s.maxI

0.7=0.7x0.975x1.43x1880x650=1192.64kN>7;=iO5kN

5.基礎(chǔ)底板配筋計算

按地基凈反力設(shè)計值進行配筋計算

(1)沿排架方向，即沿基礎(chǔ)長邊b方向的底板配筋計算

由前面的計算可知，第①組內(nèi)力最不利，再考慮由基礎(chǔ)梁和圍護墻傳來的

內(nèi)力設(shè)計值，故作用在基礎(chǔ)底面的彎矩設(shè)計值和軸向力設(shè)計值為:

Mh+M〃①=249.U+421.86=670.97kN?m(/)；

Nh=Nw+Nh?=437.03+332.29=769.23kN；

偏心距,基礎(chǔ)底面有一部分出現(xiàn)拉應(yīng)力。