单层工业厂房计算书

混凝土单层工业厂房课程设计计算书

一、设计题目及条件

1、题目：某工厂金属加工车间，单层单跨排架结构，采用钢筋混凝土结构，长54m，柱距6m，每跨有两台桥式吊车，工作级别为A5级。根据本次课设要求，取车间跨度L=24m，轨顶标高+9.600m，下弦标高+12.300m，吊车设置为15+20（t）。地基承载力设计值为300kN/m2，基础埋置深度-2.00m。基本风压w0?0.4kN/m2，基本雪压为0.25kN/m2。 2、材料：柱子混凝土为C40，柱中纵向受力主筋采用HPB335或HRB400级钢筋，其它HPB300级；基础采用C40混凝土，HPB300级钢筋。

3、构造做法及荷载标准值： （1）屋面：

三毡四油加绿豆砂防水层 0.4kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 100mm水泥珍珠岩制品保温层 0.4kN/m2 一毡二油隔气层 0.05kN/m2 20mm水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 预应力混凝土屋面板 1.4kN/m2

（2）墙面：在外纵墙标高1.0m处设置一排宽3.6m、高4.8m的钢窗，在轨顶标高以上0.60m处设置一排宽3.6m、高1.8m的钢窗，钢容重0.45kN/m2；370mm厚砌体墙容重为19kN/m2；钢筋混凝土圈梁截面370mm×240mm；钢筋混凝土基础梁截面高450mm，上宽400mm，下宽300mm；钢筋混凝土容重为25kN/m2。

4、车间建筑平面图如图2-1所示。 （此处有图2-1车间建筑平面图） 二、构件选型

1、混凝土屋盖

（1）屋架：采用G415（一）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架（YWJ-21-1Ba），自重69.0kN/榀，屋架底部至顶部高度为2950mm，屋架在檐口处高度为1650mm。

（2）屋面板：采用G410标准图集中的预应力大型混凝土屋面板，自重标准值1.4kN/m2。 2、预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接

吊车梁采用G323（二）标准图集，中间跨DL-9z，边跨DL-9B，梁高hb?1.2m，自重标准值39.5kN/根；轨道连接采用G325（二）标准图集，轨道连接及零件自重0.8kN/m。

3、预制钢筋混凝土柱 （1）排架柱高度计算：

取轨道顶面至吊车梁顶面的距离ha?0.2m，则

牛腿顶面标高=轨顶标高—hb—ha=9.6—1.2—0.2=+8.2m。 由教材《混凝土结构（中册）》（第五版，中国建筑工业出版社）附表12查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.3m，

柱顶标高取屋架下弦标高+12.30m，

基础顶面至室外地坪的距离取0.8m，室外地坪标高取—0.100m，则 基础顶面至室内地坪的高度为0.8+0.1=0.9m，故 从基础顶面算起的柱高H=12.30+0.9=13.20m，

1

上部柱高Hu?12.30?8.2?4.10m，下部柱高Hl?13.20?4.10?9.10m。 （2）排架柱截面尺寸计算：

截面尺寸需要满足的条件为b?Hu/22?4100/22?186mm，

h?Hu/12?4100/12?342mm，故取柱截面尺寸分别为：

上部柱采用矩形截面b?h?400mm?400mm；

下部柱采用I形截面bf?h?b?hf?400mm?1000mm?100mm?150mm。 （3）排架柱截面参数计算： ①上、下柱截面惯性矩I：

上柱：Iu?1/12?0.4?0.43?0.0021m4

下柱：Il?1/12?0.4?1.03?2?1/12?0.15?(1.0?0.15?2)3?0.0248m4 ②上、下柱截面面积A： 上柱：Au?0.4?0.4?0.16m2

下柱：Al?0.4?1.0?2?1/2?(0.65?0.7)?0.15?0.1975m2 ③上柱与全柱高比值??Hu/H?4.10/13.20?0.311 ④上、下柱惯性矩比值n?Iu/Il?0.0021/0.0248?0.085

三、计算单元及计算简图 1、定位轴线

B1：由上述教材附表12可查得轨道中心线至吊车端部的距离为B1=260mm； B2：吊车桥架至上柱内边缘的距离取B2=80mm；

B3：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，B3=400mm。 则B1+B2+B3=260+80+400=740mm<750mm，满足要求。

A、○B都分别为左、右外纵墙内皮重合。 故取封闭的定位轴线○

2、计算单元

由于该车间厂房在工艺上没有特殊要求，结构布置均匀，除吊车荷载外，荷载在纵向的分布是均匀的，故可取一榀横向排架为计算单元，计算单元的宽度为纵向相邻柱间距中心线之间的距离，即B=6.0m，如图2-2所示。

3、计算简图

排架的计算简图如图2-3所示。

（此处有图2-2 排架计算单元、图2-3 排架计算简图） 四、荷载计算

1、屋盖荷载

（1）屋盖恒荷载：

三毡四油加绿豆砂防水层 0.4kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层 0.4kN/m2

2

100mm水泥珍珠岩制品保温层 0.4kN/m2 一毡二油隔气层 0.05kN/m2 20mm水泥砂浆找平层 0.4kN/m2 小计： 1.65kN/m2 预应力大型混凝土屋面板 1.4kN/m2 预应力混凝土折线型屋架 69.0kN/榀 则由屋盖传给排架柱的集中荷载设计值为

F1?1.2?(1.65?1.4)?24/2?6?1.2?0.5?69.0?304.92kN

作用于上部柱中心线外侧e0?h上/2?150?400/2?150?50mm处。

（2）屋面活荷载： 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）规定，屋面均布活荷载标准值为0.5kN/m2，比屋面雪荷载标准值0.25kN/m2大，故仅按屋面均布活荷载计算。则由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值为

F6?1.4?0.5?24/2?6?50.4kN

作用于上部柱中心线外侧e0?50mm处。

2、柱和吊车梁等恒荷载

（1）上部柱自重标准值为0.4×0.4×0.25=4.0kN/m，则作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值为

F2?1.2?4.0?4.10?19.68kN

（2）下部柱自重标准值为4.69kN/m，则作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值为

F3?1.2?4.69?9.10?51.21kN

（3）作用在牛腿顶截面处的吊车梁和轨道连接的恒荷载设计值为

F4?1.2?(39.5?6?0.8)?53.16kN

3、吊车荷载

吊车跨度Lk?L?2e?24?2?0.75?22.5m，查上述教材附表12知Q1?15/3t，

Q2?20/5t，Lk?22.5m时，

PkN，PkN，P2min,k?45kN 1max,k?1852max,k?2151min,k?50kN，P小车自重标准值G12,k?69kN，G22,k?75kN

吊车额定起重量相对应的重力标准值G13,k?150kN，G23,k?200kN 吊车宽度B=5.55m，轮距K=4.4m （1）吊车竖向荷载设计值Dmax，Dmin：

3

由图2-4所示的吊车梁支座反力影响线知： （此处有图2-4 吊车梁支座反力影响线）

Dmax,k??Pmax.k?yi???Pmax.kyi?0.9??P1max,k(y1?y2)?P2max,k(y3?y4)??0.9??185?(0.075?0.808)?215?(1.0?0.267)??392.18kNDmin,k??Pmin.k?yi???Pmin.kyi?0.9??P1min,k(y1?y2)?P2min,k(y3?y4)??0.9??50?(0.075?0.808)?45?(1.0?0.267)??91.05kN则Dmax??QDmax,k?1.4?392.18?549.05kN，

Dmin??QDmin,k?1.4?91.05?127.47kN

（2）吊车横向水平荷载设计值Tmax： 由T1k?T2k11?(G12,k?G13,k)??0.1?(69?150)?5.48kN， 4411??(G22,k?G23,k)??0.1?(75?200)?6.88kN得 44

Tmax,k??Tk?yi???Tikyk?0.9?T1k(y1?y2)?T2k(y3?y4)??0.9??5.48?(0.075?0.808)?6.88?(1.0?0.267)??12.20kNTmax??QTmax,k?1.4?12.20?17.08kN

4、风荷载

（1）作用在柱顶处的集中荷载设计值W：

这时风荷载的高度变化系数?z按檐口离室外地坪的高度0.1+12.30+1.65=14.05m来计算。查《建筑结构荷载规范》得，离地面10m时，?z?1.00，离地面15m时，?z?1.14，用插值法，得?z?1.00?(1.14?1.00)/(15?10)?(14.05?10)?1.11。由前面“构件选型”知h1?1.65m，h2?1.3m，则

Wk??(0.8?0.5)h1?(0.5?0.6)h2??zw0B??(0.8?0.5)?1.65?(0.5?0.6)?1.3??1.11?0.4?6

?5.37kNW??QWk?1.4?5.37?7.52kN

（2）沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值q1，q2：

4

这时风压高度变化系数?z按柱顶离室外地坪的高度0.100+12.30=12.40m来计算。

?z?1.00?(1.14?1.00)/(15?10)?(12.40?10)?1.07，则

q1??Q?s?zw0B?1.4?0.8?1.07?0.4?6?2.88kN/m， q2??Q?s?zw0B?1.4?0.5?1.07?0.4?6?1.80kN/m

五、内力分析

内力分析时所取的荷载值均为设计值，则得到的内力值也均为内力的设计值。 1、屋盖荷载作用下的内力分析

（1）屋盖集中恒荷载F1作用下的内力分析： 柱顶不动支点反力R?M1C1 HM1?F1?e0?304.92?0.05?15.25kN?m

由n?Iu/Il?0.0021/0.0248?0.085，??Hu/H?4.10/13.20?0.311得

C1?1.51??2(1?1/n)/1??3(1/n?1)?1.5?1?0.3112?(1?1/0.085)/1?0.3113?(1/0.085?1) ?2.31故M1作用下柱顶不动支点反力为R?????????M115.25C1??2.31?2.67kN(?) H13.20（2）屋盖集中活荷载F6作用下的内力分析：

M6?F6?e0?50.4?0.05?2.52kN?m

R?M62.52C1??2.31?0.44kN(?) H13.20在F1、F6分别作用下的排架柱弯矩图、轴向力图和柱底剪力图，分别见图2-5（a）和（b）。图中标注的内力值是指控制截面的内力设计值。 （此处有图2-5 屋盖荷载作用下的内力图）

2、柱自重、吊车梁及轨道连接等自重作用下的内力分析 因均为自重，不作排架内力的详细分析，其对排架柱产生的弯矩和轴向力如图2-6所示。 （此处有图2-6 柱自重及吊车梁等作用下的内力图） 3、吊车荷载作用下的内力分析

（1）Dmax作用在A柱，Dmin作用在B柱时，A柱的内力分析：

5

??As?As?Ne???1fcb?fx(h0?x/2)fy?(h0?a?s)3968.48?10?1047?1.0?19.1?400?127?(960?127/2)?435mm2360?(960?40)

??769mm2。 采用5C14，As?As（2）按②组内力进行截面设计：

e0?M/N?302.25/428.97?705mm，取ea?33mm，

ei?e0?ea?705?33?738mm

0.5fcA0.5?19.1?1.975?105?c???4.40?1.0，取?c?1.0 3N428.97?10221?l0?1?9.10??s?1???????1???1.0?1.07

ei?h?c738?1.0?1500?1500960h0N428.97?103? x???56mm?2a?s?80mm，按x?2as?80mm计算。

?1fcb?f1.0?19.1?400e???sei?h/2?a?.7mm s?1.07?738?1000/2?40?329Ne?428.97?103?329.7??则As?As??427mm2

fy(h0?a?360?(960?40)s)??769mm2，则按①组内力设计，最终采用5C14，小于5C14，As?As??769mm2。 As?As（3）垂直于排架方向的承载力验算：

有柱间支撑时，垂直于排架方向的下柱验算长度为l0?0.8Hl?0.8?9.10?7.3m， 则l0/bf?7.3/0.4?18.3，??0.82

?)Nu?0.9?(fcA?fy?As?0.9?0.82?(19.1?1.975?105?360?2?763) ?3189.35kN?N?968.48kN故满足要求。

3、排架柱的裂缝宽度验算 （1）上部柱裂缝宽度验算：

控制截面Ⅰ-Ⅰ的准永久组合内力值分别为

Mq??4.30?0?[0.5/1.4?0.25/0.5?(?0.72)?0.6/1.4?26.81?0.6/1.4?23.91]??26.17kN?mNq?304.92?19.68?(0.5/1.4?0.25/0.5?50.4)?333.60kN

最大裂缝宽度wmax??cr?

?sqEs?teAA763?te?s?s??0.0095?0.01，取?te?0.01

Ate0.5bh0.5?400?400e0?Mq/Nq?26.17/333.60?78mm， ys?h/2?as?200?40?160mm，

11

(1.9cs?0.08deq)

1?l0??2?4.10??s?1??????1???1.48

e0?h?78?0.4?4000?4000360h0e??se0?ys?1.48?78?160?275.44mm，??f?0

122???h0???360??z??0.87?0.12(1???f)???h0??0.87?0.12?????360?239mm

e275.44????????????Nq(e?z)333.6?103?(275.44?239)?sq???66.66N/m2

Asz763?239纵向受拉钢筋外边缘至受拉边的距离为28mm，近似取cs?28mm，

22??1.1-0.65则最大裂缝宽度为

ftk?te?sq?1.1?0.65?deq2.39??1.23，取??0.2

0.01?66.66wmax??cr??1.9?0.2??sqEs(1.9cs?0.08?te)66.6618?(1.9?28?0.08?)， 50.012.0?10?0.025mm?0.3mm满足最大裂缝限值要求。

（2）下部柱裂缝宽度验算：

对Ⅲ-Ⅲ截面内力组合+Mmax及相应N的情况进行裂缝宽度验算。

Mq?19.99?11.03?[0.5/1.4?0.25/0.5?3.29?0.6/1.4?(50.4?179.34?271.23)]?246.54kN?mNq?304.92?124.05?(0.5/1.4?0.25/0.5?50.4?0.6/1.4?549.05)?673.28kN

?te?AsAs763???0.008?0.01 Ate0.5bh?(bf?b)hf0.5?100?1000?(400?100)?162.5取?te?0.01

ys?h/2?as?500?40?460mm， e0?Mq/Nq?246.54/673.28?366mm

l0/h?9.10/1.0?9.1?14，故取?s?1.0 e??se0?ys?1.0?366?460?776mm

(b?f?b)h?f(400?100)?162.5??f???0.488

bh100?100022??h?0???960??z??0.87?0.12(1???f)???h0??0.87?0.12??1?0.488??????960?745mm?776???e????????Nq(e?z)673.28?103?(776?745)?sq???36.72N/m2

Asz763?745f2.39??1.1-0.65tk?1.1?0.65???3.13，取??0.2

?te?sq0.01?36.72则最大裂缝宽度为

12

wmax??cr??1.9?0.2??sqEs(1.9cs?0.08deq?te)36.7218?(1.9?28?0.08?)

0.012.0?105?0.014mm?0.3mm故满足最大裂缝宽度限值要求。

4、箍筋配置

非地震区的单层厂房排架柱箍筋一般按构造要求设置。本厂房排架柱上、下柱均采用A8@200，在牛腿处箍筋加密为A8@100。

5、牛腿设计

根据吊车梁及支承位置，吊车梁尺寸及构造要求，确定牛腿尺寸如图2-9所示。 （此处有图2-9 牛腿尺寸图）

牛腿截面宽度b?400mm，截面高度600mm，截面有效高度h0?560mm。

（1）按裂缝控制要求验算牛腿截面高度： 作用在牛腿顶面的竖向力标准值为

Fvk?Dmax,k?F4,k?392.18?53.16/1.2?436.48kN

牛腿顶面没有水平荷载，即Fhk?0。

对支承吊车梁的牛腿取??0.65，ftk?2.39，

a??150?20??130mm?0，故取a?0，则有 ?Fhk?ftkbh02.39?400?560????1?0.5?0.65??659.97kN?436.48kN，满足?aF0.5vk?0.5??h0要求。

（2）牛腿配筋：

由于a??130mm?0，故可按构造配筋。水平纵向受拉钢筋截面面积

As??minbh?0.002?400?600?480mm2，采用5C14，As?769mm2；其中2C14

是弯起钢筋。牛腿处水平箍筋为A8@100。

6、排架柱的吊装验算 （1）计算简图：

排架柱插入基础杯口内的高度为h1?0.9h?0.9?1000?900mm，故柱总长为4.10+9.10+0.90=14.10m。

采用就地翻身起吊，吊点设在牛腿下部处，则起吊时有两个支点：柱底和牛腿底。上柱和牛腿是悬臂的，计算简图如图2-10所示。

（此处有图2-10 排架柱吊装验算简图） （2）荷载计算：

吊装时，考虑动力系数??1.5，柱自重的重力荷载分项系数取1.35。

q1???Gq1k?1.5?1.35?(0.4?0.4?25)?8.10kN/m q2???Gq2k?1.5?1.35?(0.4?1.0?25)?20.25kN/m q3???Gq3k?1.5?1.35?(0.1975?25)?10.00kN/m

（3）弯矩计算：

11M1??q1Hu2???8.10?4.102??68.08kN?m

2213

11M2??q1Hu2?(q2?q1)0.622211???8.10?4.102??(20.25?10.00)?0.62

22??69.93kN?m12由?MB?0知，RAl3?q3l3?M2?0，则有

2M1169.93RA?q3l3?3??10.00?9.4??39.56kN

2l329.41M3?RAx?q3x2

2dM3R39.56?0，得x?A?令?3.96 dxq310.0012故M3?39.56?3.96??10.00?3.9678.25kN?m

2（4）截面受弯承载力及裂缝宽度验算： ①上柱：

?(h0?a?Mu?fy?Ass)?360?763?(360?40)?87.90kN?m??0M1?0.9?68.08?61.27kN?m故，满足要求。

裂缝宽度验算：

Mk?68.08/1.35?50.43kN?m

Mk50.43?106?sk???211.03N/mm2，

0.87h0As0.87?360?763As763?te???0.0096?0.01，取?te?0.01

0.5bh0.5?400?400f2.39??1.1-0.65tk?1.1?0.65??0.36，则

?te?sq0.01?211.03?sqdeqwmax??cr?(1.9cs?0.08)Es?te211.0318?(1.9?28?0.08?)

0.012.0?105?0.14mm?0.3mm?1.9?0.36?故满足最大裂缝宽度限值要求。 ②下柱：

?(h0?a?Mu?fy?Ass)?360?763?(960?40)?252.71kN?m??0M2?0.9?69.93?62.94kN?m裂缝宽度验算：

Mk?69.93/1.35?51.80kN?m

?skMk51.80?106???81.29N/mm2， 0.87h0As0.87?960?76314

?te?As763??0.008?0.01，

0.5bh?(bf?b)hf0.5?1000?1000?(400?100)?162.5ftk?1.1?0.65?deq)取?te?0.01

??1.1-0.65wmax??cr??1.9?0.2??te?sq?sqEs2.39??0.81，取??0.2，则

0.01?81.29(1.9cs?0.08?te81.2918?(1.9?28?0.08?) 50.012.0?10?0.03mm?0.3mm故满足最大裂缝宽度限值要求。

7、排架柱的施工图（见结构施工图） 八、锥形杯口基础设计

采用C40混凝土，ft?1.71N/mm2。

1、作用在基础底面的内力

（1）基础梁和围护墙等的重力荷载： 围护墙高12.30+1.65+0.9-0.45=14.4m，

围护墙自重 19?0.37?[6?14.4?(1.8?4.8)?3.6]?440.36kN

1?(0.4?0.3)?0.45?23.63kN 2圈梁自重 2?25?(0.05?2?3.6)?0.37?0.24?16.43kN 钢窗自重 0.45?3.6?(4.8?1.8)?10.69kN

基础梁自重 25?6?小计： Nwk?491.11kN 设计值为 Nw?1.2Nwk?1.2?491.11?589.33kN

Nw或Nwk对基础的偏心距为ew?370/2?1000/2?685mm

对基础的偏心弯矩为

Mwk?Nwkew?491.11?0.685?336.41kN?m（↙） Mw?Nwew?589.33?0.685?403.69kN?m（↙）

（2）柱传来的第①组内力：

由排架柱内力组合表2-2知，控制截面的内力组合-Mmax及相应N、V分别为 -Mmax=-391.69kN·m（↙），N=543.69kN（↓），V=45.36kN（←） 对基础底面产生的内力设计值为

Mb1??391.69?45.36?1.2??446.12kN?m（↙）

Nb1?543.69kN（↓） Vb1?45.36kN（←）

则其标准值分别为

Mk,max?11.2?(19.99?11.03)?11.4?235.88?0.71.4?(54.46?179.34)??259.54kN?m（↙）

Nk?11.2?(304.92?124.05)?11.4?127.47?448.53kN（↓）

Vk?11.2?2.67?11.4?29.75?0.71.4?(6.54?17.08)?30.84kN（←）

对基础底面产生的内力标准值分别为

Mbk1??259.54?30.84?1.2??296.55kN?m（↙）

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Nbk1?448.53kN（↓） Vb1?30.84kN（←）

（3）柱传来的第②组内力： +Mmax=485.33kN·m（↘），N=968.48kN（↓），V=-48.16kN（←） 柱对基础底面产生的内力设计值为

Mb2?485.33?48.16?1.2?543.12kN?m（↘）

Nb2?968.48kN（↓） Vb1?-48.16kN（→）

第②组内力的标准值分别为

Mk,max?11.2?(19.99?11.03)?11.4?271.23?0.71.4?(3.29?50.93?179.34)?336.37kN?m（↘）

Nk?11.2?(304.92?124.05)?11.4?549.05?0.71.4?50.4?774.85kN（↓） Vk?11.2?2.67?11.4?39.65?0.71.4?(0.44-6.54?17.08)?-35.97kN（→）

柱对基础底面产生的内力标准值分别为

Mbk2?336.37?35.97?1.2?379.53kN?m（↘） Nbk1?774.85kN（↓） Vb1?-35.97kN（→）

2、初步确定基础尺寸

（1）基础高度和杯口尺寸：

已知柱插入杯口深度为900mm，故杯口深度为900+50=950mm。杯口顶部尺寸：宽为400+2×75=550mm，长为1000+2×75=1150mm；杯口底部尺寸：宽为400+2×50=500mm，长为1000+2×50=1100mm。按上述教材表12-5取杯壁厚度t=350mm，杯底厚度a1=250mm。

据此，初步确定基础高度为900+50+250=1200mm。 （2）确定基础底面尺寸：

基础埋深为d=0.9+1.2=2.1m，由内力组合表2-2知，控制截面Ⅲ-Ⅲ的最大轴向力标准值为Nk,max?(304.92?124.05)/1.2?549.05/1.4?0.7/1.4?50.4?774.85kN。

按轴心受压估算基础尺寸，

A?(Nwk?Nk,max)/(fa??md)?(491.11?774.85)/(300?20?2.1)?4.9m2

考虑到偏心等影响，取l?2.0m，b?3.4m。 基础底面面积为A?lb?2.0?3.4?6.8m， 基础底面弹性抵抗矩为W?212lb?3.85m2。 63、地基承载力验算

基础上方土的重力标准值为Gk?2.0?3.4?(2.1?1.2)?20?122.4kN （1）按第①组内力标准值验算：

轴向力Nwk?Nbk1?Gk?491.11?448.53?122.4?1062.04kN 弯矩Nwkew?Mbk1?336.41?296.55?632.96kN?m

偏心距e?632.96/1062.04?0.596m?b/6?3.4/6?0.567m，则基础底面有一部分出现拉应力。

此时，a?b/2?e?3.4/2?0.596?1.104m

pk,max?2(Nwk?Nbk1?Gk)/(3al)?2?1062.04/(3?1.104?2.0)?320.66kN/m2?1.2fa?1.2?300?360kN/m2满足要求。

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pk?(pk,max?pk,min)/2?(320.66?0)/2?160.33kN/m2?fa?300kN/m2，满

足要求。

（2）按第②组内力标准值验算：

轴向力Nwk?Nbk2?Gk?491.11?774.85?122.4?1388.36kN

弯矩Mbk2?Nwbew?379.53?336.41?43.12kN?m

偏心距e?43.12/1388.36?0.031m?b/6?3.4/6?0.567m，则有

pk,maxpk,min1388.3643.12215.37kN/m22，满足要求。 ????1.2f?360kN/ma6.83.85192.97kN/m2pk?(pk,max?pk,min)/2?(215.37?192.97)/2?204.17kN/m2?fa?300kN/m2，

满足要求。

4、基础受冲切承载力验算

只考虑杯口顶面由排架柱传到基础底面的内力设计值，显然这时第②组内力最不利。 Nb?968.48kN，Mb?543.12kN?m，

Nb2Mb2968.48543.12????283.49kN/m2 A6.83.85W冲切锥体的有效高度h0?800?40?760mm，冲切破坏锥体最不利一侧上边长at和

则ps,max?下边长ab分别为

at?400?2?(350?75)?1250mm，ab?2000mm 则am?(at?ab)/2?(1250?2000)/2?1625mm

冲切验算时取用的部分基底面积即为图2-11中打斜线部分面积，

Al?[3400/2?760?(1000/2?350?750)]?2000?3?104mm2?0.03m2 Fl?ps,maxAl?283.49?0.03?8.50kN

1200?800?hp?1??0.1?0.967

2000?800则0.7?hpftamh0?0.7?0.967?1.71?1625?760?1429.51kN?Fl?8.50kN，故此基

础高度满足受冲切承载力要求。

（此处有图2-11 基础受冲切承载力验算图）

5、基础底板配筋计算

按地基净反力设计值进行配筋计算。

（1）沿排架方向，即沿基础长边b方向的底板配筋计算： 由前面的计算可知，第①组内力最不利，再考虑由基础梁和围护墙等传来的内力设计值，则作用在基础底面的弯矩设计值和轴向力设计值为：

Mb?Mw?Mb1?403.69?446.12?849.81kN?m

Nb?Nw?Nb1?589.33?543.69?1133.02kN 偏心距e?Mb/Nb?849.81/1133.02?0.750m?b/6?3.4/6?0.567m，则基础

底面有一部分出现拉应力。

a?b/2?e?3.4/2?0.750?0.950m

ps,max?2Nb/(3al)?2?1133.02/(3?0.950?2.0)?397.55kN/m2

设应力为零的截面至ps,max的距离为x，则x?3a?3?0.950?2.85m，此截面在柱中心线右侧2.85?l/2?2.85?1.7?1.15m处。（见图2-12） （此处有图2-12 地基净反力设计值图）

柱边截面离柱中心线左侧为0.5m，变阶截面离柱中心线为0.925m，则柱边截面处的地基净反力为

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ps,1?(0.5?1.15)/2.85?397.55?230.16kN/m2

变阶截面处的地基净反力为

ps,2?(0.925?1.15)/2.85?397.55?289.44kN/m2

沿基础长边方向，柱边截面1-1处的弯矩为

M1??12a1??2l?a??(ps,max?ps,1)?(ps,max?ps,1)l?121?(3.4/2?1.0/2)2???2?2.0?0.5???397.55?230.16???397.55?230.16??2? 12?379.14kN?m变阶处截面2-2的弯矩为

M2??12a1??2l?a??(ps,max?ps,1)?(ps,max?ps,1)l?121?(3.4/2?1.0/2?0.35?0.075)2???2?2.0?1.25???397.55?289.44???397.55?289.44??2?12?191.34kN?m?M1?379.14kN?m 故应按M1配筋，采用HPB300级钢筋，fy?270N/mm，保护层厚度取为40mm，则

2h01?1200?40?1160mm，

M1379.14?106 As???1345mm2

0.9fyh010.9?270?1160采用16A12，As?1808mm2。

（2）垂直排架方向，即沿基础短边l方向的底板配筋计算： 按轴心受压考虑，由前面的计算可知，第②组内力最不利。 Mb?Mw?Mb2?403.69?543.12?946.81kN?m

Nb?Nw?Nb2?589.33?968.48?1557.81kN

则ps,m?N0A?1557.816.8?229.09kN/m 柱边截面3-3处的弯矩为

2M3??1ps,m(l?ac)2(2b?bt)241?229.09?(2.0?0.4)2?(2?3.4?1.0) 24?190.60kN?m变阶截面4-4处的弯矩为

M4?1?229.09?(2.0?2.0)2?(2?2?1.85)?0 24故应按M3配筋。

M3379.14?106As???683mm2，

0.9fy(h01?d)0.9?270?(1160?12)采用8A12，As?904mm2。 九、施工图的绘制（见结构施工图）

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