平顶山厂房结构设计

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本科生毕业设计（论文）

平顶山厂房结构设计

学 院： 土木工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 学生姓名： 指导老师： 完成日期：

学士学位论文原创性申明

本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。

学位论文作者签名（手写）： 签字日期： 年 月 日

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本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

保 密 □， 在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 □。 （请在以上相应方框内打“√” ）

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摘要

本设计为某单层汽车厂房，单层厂房设计的主要任务是排架柱的截面尺寸选定以及配筋验算，基础和牛腿的截面尺寸和配筋也同样重要。单层砖柱厂房因为造价低，构造简单，施工方便等优点，在中小型厂房中得到广泛应用。但同时由于构造简单，其山墙受风面积较大，厂房屋顶活荷载、吊车荷载也比较大，如何进行有效的荷载效应组合，选出最不利内力组合，作为柱和基础设计的受力依据，将是本设计重点解决的问题。

关键词：排架柱；基础；牛腿；内力组合

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Abstract

For the design of a single car plant, single plant design is the main task of bent frame column section size is selected as well as checking reinforcement, section dimensions and reinforcement of foundation and the bracket are equally important. Single-layer brick plant because of low cost, simple structure, the construction of convenient, widely used in

the

small workshop.

But also has

the

advantages

of

simple

structure, its gable wind area is larger, workshop roof live load, crane load is relatively large, how to conduct effective load effect combination, select the most unfavorable combination of internal forces, as stress according to column and foundation design, the design is the key to solve the problem.

Keywords: bent frame column； foundation； corbel；internal force combination

II

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目 录

第1章 引言 ................................................ 1

1.1 概述 ........................................................ 1

第2章 设计概况 ............................................ 2

2.1 工程概况 .................................................... 2 2.2 主要承重构件选取 ............................................ 2 2.3 设计基本资料 ................................................ 6

2.3.1 工程地质条件 .......................................... 6 2.3.2 气象资料 .............................................. 6 2.3.3 抗震设防烈度 .......................................... 6 2.3.4 材料 .................................................. 6

第3章 排架结构计算 ........................................ 7

3.1 确定计算简图 ................................................ 7

第4章 荷载计算 ............................................ 8

4.1 恒荷载计算 .................................................. 8

4.1.1 屋面结构及自重 ........................................ 8 4.1.2 柱自重 ................................................ 8 4.1.3 吊车梁及轨道自重 ...................................... 8 4.2 活荷载计算 .................................................. 9

4.2.1 屋面活荷载 ............................................ 9 4.2.2 风荷载 ................................................ 9 4.2.3 吊车荷载 ............................................. 14

第5章 排架内力计算 ....................................... 16

5.1 恒荷载作用下内力 ........................................... 16 5.2 屋面活荷载作用下内力 ....................................... 20 5.3 风荷载作用下内力 ........................................... 20 5.4 吊车荷载作用下内力 ......................................... 25

5.4.1 在吊车竖向荷载作用下 ................................. 25 5.4.2 在吊车水平荷载作用下 ................................. 27

III

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第6章 内力组合 ........................................... 29 第7章 排架柱配筋计算 ..................................... 32

7.1 柱截面配筋 ................................................. 32

7.1.1 上柱截面配筋 ......................................... 32 7.1.2 下柱截面配筋 ......................................... 33 7.1.3 平面外验算 ........................................... 34 7.1.4 裂缝宽度验算 ......................................... 35 7.2 柱箍筋配置 ................................................. 36 7.3 柱牛腿设计 ................................................. 36

7.3.1 牛腿截面几何尺寸确定 ................................. 36 7.3.2 牛腿的抗裂验算 ....................................... 37 7.3.3 正截面承载力计算 ..................................... 38 7.4 吊装验算 ................................................... 38

第8章 基础设计 ........................................... 44

8.1 荷载计算 ......................................................................................................... 44 8.2 基础底面尺寸的确定 ..................................................................................... 44 8.3 抗冲切验算 ..................................................................................................... 47 8.4 底板配筋计算 ................................................................................................. 48 8.5 结构配筋图 ..................................................................................................... 51

参考文献 .................................................. 55 致谢 ...................................................... 56

IV

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第1章 引言

1.1 概述

通过一开始盲目的查找各种结构设计规范直到指导老师统一安排定稿，在指导老师的解答和同学的帮助下，终于完成了这次毕业设计。通过这次结构设计，让我对书本上有关于单层厂房的知识有了更深入的理解和体会，也加深了我对这方面工作强烈的求知欲和热爱。虽然这次厂房设计跟一个真正的工程设计还有点差距，但是通过这次设计的前前后后的一些既琐碎又重要的一些步骤或者准备工作，让我在相应的技能方面得到了很大的锻炼，也有了很多关于设计方面的启发和技巧。

本设计为某单层汽车厂房的结构设计，其设计过程中的关键之处是如何选择合适的排架柱以及基础等构件的大小尺寸，从而使得对整个过程来说既经济又适用。通过对整个汽车厂房的宏观层面来考虑其厂房内的设计，由厂房内的门窗到牛腿设置都尽可能的满足汽车厂房这一特殊用途厂房的生产需要。同时要把生产需要和当地的温度地质条件相结合，来充分考虑施工中可能会遇到的各种问题，从而尽可能完善自己的结构设计在现实生活中的应用。由于单层结构厂房简单的结构构造使得其受到较大的荷载作用，比如风荷载、活荷载和雪荷载。在实际生活中，这几种荷载往往是同时作用在结构上，所以进行荷载的有效组合就显得尤为重要，根据这一最不利组合来设计柱和基础将极具说服力。这也是本设计将用大量时间去解决的难点。

1

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第2章 设计概况

2.1 工程概况

本设计为单层汽车厂房，钢筋混凝土排架结构，建筑面积约2600m2。跨度为24m，柱顶标高为12.6m。建筑设计使用年限50年。厂房不设天窗，370mm厚围护墙。厂房建筑平面图、剖面图、门窗表参见建筑设计图纸。

2.2 主要承重构件选取

构件名称 标准图集 荷载标准值 2kN/m1.4包括灌选用型号 预应力混凝土大型屋面板 G410（一）1.4×6m 缝浆 Y-WB-2Ⅱ（S） 预应力钢筋混凝土折线形屋架 G415（三） G425 G325 106kN/榀 44.2kN/根 1kN/m 16.7kN/根 YWJ24-Aa 钢筋混凝土吊车梁 ZYDL-3-(B) DGL-10 JL-1(整墙） JL-3（开墙） - 吊车轨道及轨道连接件 钢筋混凝土基础梁 G320 370mm砖墙及粉刷 5.24kN/m 2

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图2.2.1 厂房平面图

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图2.2.2 厂房立面图

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图2.2.3 厂房剖面图

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2.3 设计基本资料 2.3.1 工程地质条件

根据厂房所在地的地质勘察报告，确定场区范围内地下土质构成自地表向下依次列出：

①上层填土层：厚度约为0.8 m，承载力特征值fak=80kPa，天然重度16.0kN/m3。 ②粉质黏土：厚度约为5.0m，承载力特征值fak=225kPa，天然重度18.0kN/m3，e及IL均小于0.85。

③ 中沙土：厚度约为6.0m，承载力特征值fak=230kPa，天然重度20.0kN/m3。 ④ 卵石层：厚度约为5.2m，承载力特征值fak=280kPa，天然重度21.0kN/m3。 2.3.2 气象资料

①气温：年平均气温26.5°C；最高气温41°C，最低气温10°C。 ②雨量：年降雨量1096.6mm，最大雨量208mm/d。 ③基本风压：W0= 0.30kN/m2，地面粗糙程度为B类。 ④基本雪压：0.25kN/m2。 2.3.3 抗震设防烈度

抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，建筑场地土类别为二类，场地特征周期为0.35s，排架抗震等级为二级，设计地震分组为第一组。

2.3.4 材料

①排架柱的混凝土选用C30（?c=14.3N/mm2，?tk=2.01N/mm2），纵向钢筋选用HRB335（?y=300N/mm2，Es=2×105N/mm2），箍筋选用HPB300级钢筋。

②基础，采用C20混凝土（?c=9.6N/mm2），钢筋为HRB335级钢筋。

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第3章 排架结构计算

3.1 确定计算简图 （1）柱高度确定

上柱高H1=柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高+吊车梁高 =12.6-10.4+0.2+1.2=3.6m 柱全高H2=柱顶标高-基础顶高 =12.4-（-0.5）=13.1m 下柱高=13.1-3.6=9.5m λ=H1/H2=3.6/13.1=0.275 （2）柱截面尺寸确定

参考有关资料，选用上柱截面为矩形截面，b×h=500mm×400mm；下柱截面为I形截面，bf×h×hf=500mm×1000mm×200mm，b=120mm。经验算，符合截面限值要求,由柱的截面尺寸，可计算求得柱的计算参数如下表所示:

表3.1.1 柱的计算参数

柱号 计算参数 截面尺寸（mm） 面积（mm2） 惯性矩（mm4） 自重（kN/m ） 上柱 A、B 下柱 矩形500×400 I500×1000×200 2×105 41.67×108 5.0 2.815×105 356.37×108 7.04

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第4章 荷载计算

4.1 恒荷载计算 4.1.1 屋面结构及自重

水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/㎡ 大型屋面板 1.4kN/㎡ 20mm厚水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4kN/㎡ 屋盖钢支撑 0.05kN/㎡ 一毡二油隔气层 0.05kN/㎡ 100mm厚水泥珍珠岩保温层 4×0.1=0.4kN/㎡ 二毡三油防水层 0.35 kN/㎡ 屋面恒荷载（以上各项相加） ∑gk=3.05 kN/㎡ 屋架自重：AB跨：YWJ24-2-Aa 106kN/榀 天沟板 2.02×6=12.12kN/㎡故作用于AB跨两端柱顶的屋盖结构自重为：

G1k=0.5×106+3.05×6×0.5×24+12.12=284.72kN

距上柱截面形心位置的偏心距 e1=500/2-150=100mm

4.1.2 柱自重 上柱

G2k=25×0.5×0.4×3.6=18kN

偏离

e2=1000/2－500/2=250mm

下柱G3k按工字形截面算出并考虑有部分矩形截面和牛腿局部自重，故在工字形基础上乘以1.1的增大系数，可得： G3K=7.04×1.1×9.5=73.57kN

4.1.3 吊车梁及轨道自重 AB跨：

G4K=44.2+6=50.2KN

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4.2 活荷载计算 4.2.1 屋面活荷载

根据《建筑结构荷载规范》，屋面均布荷载标准值为0.50kN/m2，雪荷载标准

值为0.25kN/m2，因为前者大于后者，所以仅按屋面活荷载计算，则作用于柱顶 的屋面活荷载设计值：

Q1k?0.5?6?24?0.5?36kN

4.2.2 风荷载

风荷载标准值根据

地面粗糙度表及厂房各部分标高来确定 (采用线性内插法)：

柱顶：H=12.6m，

?z?1.073

檐口：H=14.90m，

?z?1.137 屋顶：H=16.50m，

?z?1.173

?风荷载体型系数s如图所示

qk??Q?z?s?z?0B2??0.30kN/m,?z?1.0,?z按B类，其中0

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4.2.1 排架尺寸简图

4.2.2 风荷载体形系数图

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4.2.3 排架左风作用下计算简图

4.2.4 柱顶加不动铰支座计算简图

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4.2.5 排架左风作用下内力图

（1）在风作用下，则作用于排架上的风荷载设计值计算公式为：

q1??Q?z?s1?z?0B ?1.4?1.0?0.8?1.073?0.30?6 ?2.163kN/mq2??Q?z?s2?z?0B ?1.4?1.0?0.5?1.073?0.30?6 ?1.352kN/m柱顶以上：简化为集中作用在柱顶处的荷载： Fw??Q????s1??s2??zh1???s3??s4??zh2???z?0B ?1.4??(0.8?0.5)?1.073?2.3?(?0.6?0.5)?1.173?1.6??1.0?0.30?6 ?7.62kN（2）柱顶加不动铰支座，求柱顶轴力及剪力：

?H3.6n?u?0.12??1??0.275?lH213.1由附表查得

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??1??3?1+?4?-1???n???w=???1??8?1+?3?-1???n?????1??3??1+0.2754?-1???0.12?? =?

?1???8??1+0.2753?-1???0.12??? =0.34则：

RwA??wH2q1?0.34?13.1?2.163?9.63kN???牛腿处

VA1?q1H1?RwA?2.163?3.6?9.63??1.84kNMA1?9.63?3.6?0.5?2.163?3.62?20.65kNm柱底处

VA?q1H2?RwA?2.163?13.1?9.63?18.71kN

MA?9.63?13.1?0.5?2.163?13.12??59.44kNmB柱按A柱比例分配：

RwB??wH2q2?9.63?0.5?6.02kN???0.8牛腿处

VB1?q2H1?RwB??1.84?MB1?20.65?柱底处

0.5??1.15kN0.8

0.5?12.91kNm0.80.5?11.69kN0.8

VB?q2H2?RwB?18.71?MB??59.44?

0.5??37.15kNm0.8（3）撤除支座，则集中作用在柱顶的力为：

F?Fw?RwA?RwB?7.62?9.63?9.63?0.5?23.27kN???0.8

则A、B柱顶剪力各为：

VA2?VB2?0.5?23.27?11.64kN

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牛腿处

MA2?MB2?11.64?3.6?41.90kNm

柱底部

MA?MB?11.64?13.1?152.48kNm

合并（2）（3）结果，可得左风作用下排架内力图。 牛腿处

MA?41.90?20.65?21.25kNmMB?41.90?20.65?柱底处

MA?152.48?59.44?211.92kNm0.5?189.63kNm0.8

VA?11.64?18.71?30.35kNmMB?152.48?59.44?VB?11.64?18.71?0.5?23.33kNm0.80.5?28.99kNm0.8

集中作用于柱顶的风荷载标准值为：

F7.62Fwk?w??5.44kN

?Q1.4柱顶以下风荷载标准值为：

2.163?1.55kNm1.4

1.352q2k??0.97kNm1.4q1k?4.2.3 吊车荷载 吊车主要参数如下:

20/5t吊车、工作级别为A5，吊车梁高1200mm，吊车最大宽度B=5600mm,大车轮距K=4400mm,gk=7.72t，pkmax?202kN,pkmin?60kN。

则可得到计算排架吊车荷载的反力影响线和竖标，如下图所示： 吊车竖向荷载，AB跨：

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图4.2.6 吊车荷载的反向影响线

Dmax??Q?Pkmax?yi?1.4?0.90?202?(1?0.267?0.8?0.067)?543.1kN

P60Dmin?kminDmax??543.1?161.3kNPkmax202

作用在吊车每个轮子上的横向水平制动力标准值的计算公式为：

1Tk??(Qk?gk)g4

0.1???20?7.72??10?6.93kN4

由于两台吊车相同，可取： T6.93Tmax?kDmax??543.1?18.6kNPkmax202

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第5章 排架内力计算

5.1 恒荷载作用下内力

根据结构受力情形，吊车梁与轨道自重G4k、屋面恒荷载G1k及柱自重G2k、G3k对排架柱结构的作用分别如下图所示，计算简图。

5.1.1 排架柱在G1k(KN)作用下1

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5.1.2 排架柱在G1k(KN)作用下2

5.1.3 排架柱在G2k(KN)作用下

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5.1.4 排架柱在G4k(KN)作用下

5.1.5 M图

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5.1.6 轴力图

（1）在G1k作用下，得柱轴力N1k=G1k=284.72kN，且

M11?G1ke1?284.72?0.10?28.47kNM12?G1ke2?284.72?0.25?71.18kN

由n=0.12，λ=0.275，查表得β1=1.95，在M11作用下

M28.47R11??1?2.02??4.39kN???H213.1 查表得β2=1.20，在M12作用下 M71.18R12??2?1.20??6.52kN???H213.1

R?R11?R12?4.39?6.52?10.91kN???故1

（2）在G2k作用下，尚未形成排架，则N2k=G2k。

M22?G2ke2?18?0.25?4.50kNm

（3）在G3k作用下，下柱轴心压力为：

N3k?G3k?73.57kN

（4）在G4k作用下，其作用点距下柱中心线距离为

e4=0.75-0.50=0.25m

则

M44?G4ke4?50.2?0.25?12.55kNm 叠加（1）、（2）、（3）、（4）的弯矩图，可得G1相应的轴力图如上图所示。

G4恒荷载作用下的弯矩图。

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5.2 屋面活荷载作用下内力

计算简图与屋面恒荷载G1k的相同，内力图可由G1k按比例求得：

Q1k36??0.126G1k284.72 弯矩图可按上图乘以系数0.126得出。 NQ1k?36kN

由于单层厂房屋面为非上人屋面，屋面活荷载内力很小。 5.3 风荷载作用下内力

风荷载作用下内力其计算过程及结果已在屋面活荷载计算。

2qk??Q?z?s?z?0B??0.30kN/m,?z?1.0,?z按B类0风荷载标准值根据，其中地面粗糙度表及厂房各部分标高来确定 (采用线性内插法)：

柱顶：H=12.6m，

?z?1.073 檐口：H=14.90m，

?z?1.137

屋顶：H=16.50m，

?z?1.173

?风荷载体型系数s如图所示

NQ1?1.4?36?50.4kN

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4.2.1 排架尺寸简图

4.2.2 风荷载体形系数图

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4.2.3 排架左风作用下计算简图

4.2.4 柱顶加不动铰支座计算简图

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4.2.5 排架左风作用下内力图

（1）在风作用下，则作用于排架上的风荷载设计值计算公式为：

q1??Q?z?s1?z?0B ?1.4?1.0?0.8?1.073?0.30?6 ?2.163kN/mq2??Q?z?s2?z?0B ?1.4?1.0?0.5?1.073?0.30?6 ?1.352kN/m柱顶以上：简化为集中作用在柱顶处的荷载：

Fw??Q????s1??s2??zh1???s3??s4??zh2???z?0B ?1.4??(0.8?0.5)?1.073?2.3?(?0.6?0.5)?1.173?1.6??1.0?0.30?6 ?7.62kN（2）柱顶加不动铰支座，求柱顶轴力及剪力：

?H3.6n?u?0.12??1??0.275?lH213.1由附表查得

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??1??3?1+?4?-1???n???w=???1??8?1+?3?-1???n?????1??3??1+0.2754?-1???0.12?? =?

?1???8??1+0.2753?-1???0.12??? =0.34则：

RwA??wH2q1?0.34?13.1?2.163?9.63kN???牛腿处

VA1?q1H1?RwA?2.163?3.6?9.63??1.84kNMA1?9.63?3.6?0.5?2.163?3.62?20.65kNm柱底处

VA?q1H2?RwA?2.163?13.1?9.63?18.71kN

MA?9.63?13.1?0.5?2.163?13.12??59.44kNmB柱按A柱比例分配：

RwB??wH2q2?9.63?0.5?6.02kN???0.8牛腿处

VB1?q2H1?RwB??1.84?MB1?20.65?柱底处

0.5??1.15kN0.8

0.5?12.91kNm0.80.5?11.69kN0.8

VB?q2H2?RwB?18.71?MB??59.44?

0.5??37.15kNm0.8（3）撤除支座，则集中作用在柱顶的力为：

F?Fw?RwA?RwB?7.62?9.63?9.63?0.5?23.27kN???0.8

则A、B柱顶剪力各为：

VA2?VB2?0.5?23.27?11.64kN

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牛腿处 柱底部

MA2?MB2?11.64?3.6?41.90kNm

MA?MB?11.64?13.1?152.48kNm

合并（2）（3）结果，可得左风作用下排架内力图。

牛腿处

MA?41.90?20.65?21.25kNmMB?41.90?20.65? 柱底处

MA?152.48?59.44?211.92kNm0.5?189.63kNm0.8

VA?11.64?18.71?30.35kNmMB?152.48?59.44?VB?11.64?18.71?0.5?23.33kNm0.80.5?28.99kNm0.8

集中作用于柱顶的风荷载标准值为：

F7.62Fwk?w??5.44kN

?Q1.4 柱顶以下风荷载标准值为：

2.163q1k??1.55kNm1.4

1.352q2k??0.97kNm1.45.4 吊车荷载作用下内力 5.4.1 在吊车竖向荷载作用下

当○A柱的作用力为Dmax时，相应的作用于○B柱的为Dmin，可按下边所示的计算简图计算。

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5.4.1 吊车垂直作用下的内力图

MDmax?543.1?0.25?135.78kNm;MDmin?161.3?0.25?40.33kNm。下柱轴力分别为NA=Dmax和NB=Dmin。

由n和λ可查得β2=1.20，则在柱顶可看做设置了不动铰时：

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RA?RB?MDmax135.78?2??1.2?12.44kN???H213.1MDmin40.33?2??1.2?3.69kN???H213.1

?R?0.9?8.75?7.88kN，反向作用于柱顶，在A、B柱各产生V1=3.94kN则： A柱柱顶总剪力 VA?12.4?43.?94k8.N0?5??

k7.N??63?

R?RA?RB?12.44?3.69?8.75kN???B柱柱顶总剪力 VB?3.69?3.9?4和B柱内力调换，内力变号即可。 5.4.2 在吊车水平荷载作用下

可得出弯矩图如上图所示，在相反的受力情况时，因结构对称，只需将A柱

Tmax从左向右作用在排架上的内力，可按照简图计算。显然：

VTA?VTB????1???RT????1???Tmax?T

由附表可采用线性插值法求出βT（因为0.6H1

VTA?VTB????1???RT????1?0.9??18.6?0.646??1.20kN???

Tmax从右向左时的内力图见下图，与左边相反。

图5.4.2（a） Tmax从左向右时

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（b）

图5.4.2（b） Tmax从右向左时 图5.4.2 吊车水平荷载对排架作用时的内力

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第6章 内力组合

《建筑结构荷载规范》规定：对于一般排架结构，荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值确定：

①由可变荷载效应控制的组合

S?1.2SGK??Q1SQ1K

S?1.2SGK?0.9??QiSQiK

i?1n②由永久荷载效应控制的组合

S?1.35SGK???Qi?ciSQiK

i?1n式中SGK——按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应；

SQiK——按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应，其中SQiK在各个可变荷载效应中起控制作用者；

?Qi——第i个可变荷载的分项系数，其中?Qi为可变荷载Q1K的分项系数，一般情况下取1.4；

?ci——可变荷载组合值系数； n——参与荷载的可变荷载系数；

通常选择以下四种内力组合作为截面最不利内力组合： （1）+Mmax及相应的N，V； （2）-Mmax及相应的N，V；

（3）Nmax及相应的M (+Mmax 或者–Mmax），V； （4）Nmin及相应的M (+Mmax 或者–Mmax）， V。

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由于结构对称，可仅对○A柱（○B柱）进行。控制截面为上柱下部Ⅰ-Ⅰ截面、下柱顶部Ⅱ-Ⅱ截面及下柱底部Ⅲ-Ⅲ截面，组合见下表。

表6.1.1 内力组合表

内力值 恒荷载项目 SGK 屋面活荷载 Dmax ① M N Ⅱ-Ⅱ M N Ⅲ-Ⅲ M N V 12.972 363.264 62.784 423.504 61.596 511.788 13.092 ② 1.36 50.4 -7.61 50.4 5.45 50.4 1.37 ③ -31.5 0 吊车荷载 Dmin ④ Tmax ⑤ 风荷载 左风 ⑥ 右风 ⑦ -28.99 0 -28.99 0 Nmax→M、V 组合项 组合值 ①+0.9-25.35 （②+③+⑤） 408.624 ①+0.9160.983 （②+③+⑤） 957.654 内力组合 Nmin→M、N 组合项 组合值 ｜M｜→N、V 组合项 组合值 控制界面Ⅰ-Ⅰ -27.47 -12.44 21.25 0 0 12.44 0 0 21.25 0 ①+0.9-52.665 ①+0.9-52.665 （③+（③+⑤+⑦） 363.264 ⑤+⑦） 363.264 ①+⑦ 33.794 ①+0.9186.957 （③+⑤+⑥） 423.504 912.294 273.516 ①+0.9（②+511.788 ③+⑤+⑥） 32.812 441.702 1045.938 40.083 104.28 12.86 543.1 23.53 543.1 -8.5 161.3 -59.63 181.44 211.92 -189.63 ①+0.9250.974 ①+⑥ （②+③+⑤） 1045.938 161.3 0 0 0 7.63 17.4 19.72 -16.69 22.335

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1本表单位：M，kNm；N，kN；V，kN。 注：○

2弯矩，剪力的正负号：使杆端顺时针转动为正，逆时针转动为负。 ○

3括号内数字为荷载效应标准组合。 ○

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第7章 排架柱配筋计算

7.1 柱截面配筋 7.1.1 上柱截面配筋

（1）对矩形截面

Nb??bfcbh0?0.55?14.3?400??500?50??1415.7kN

由上述组合表，共得出2组最不利内力设计值，分别为①N=408.6kN，M=25.35kNm；② N=363.3kN，M=52.67kNm；均为大偏心受压，由第②组内力组合起控制作用。

（2）由上述表格可得：

l0?2Hu?2?3.6?7.2m，l0h?e0?7.2?14.4,h0?500?50?450mm;0.5M52670??145mm,ea?20mm,ei?165mm;N363.30.5fcA0.5?14.3?500?400?c???3.9?1.0,取?c=1.0;N3633001?l0??s?1???1??14.42?1.0?1.377;c??e1651500?1500i?h?450h01M??s?M2?1.377?52.67?72.53kNmM72.53?103e0???199.6mmN363.3ei?e0?ea?199.6?20?219.6mm2as?100N363.3?103????0.141???0.222;?1fcbh01.0?14.3?400?450h0450故取x?2as?进行计算。he?ei??as??219.6?250?50?19.6mm;23Ne363.3?10?19.6As?As????59.34mm；300??450?50?fh?a?y2?0s?可选用218，As?As?509mm2。

?

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7.1.2 下柱截面配筋 （1）Ⅰ形截面，取

hf?hf??212mm;h0?h?as?1000?50?950mm;Nb??bfcbh0?fcbf??bhf??0.55?14.3?120?950?14.3??500?120??212?2048.6kN

??大于下柱各组的N的设计值，故Ⅱ-Ⅱ及Ⅲ-Ⅲ截面的6组内力组合值（N，M）957.7，161.0；423.50,33.80；912.30,186.96；1045.94,250.97；511.79,273.52,；1045.94,441.70。

对配筋截面而言最不利的内力值为：

（a）N=511.79kN，M=273.52kNm；（b）N=1045.94kN，M=441.70kNm；

MM273.52441.70e01?1??0.534m;e02?2??0.422m

N1511.79N21045.94最后可判断配筋的控制内力设计值为Ⅲ-Ⅲ截面中的N=511.79kN，M=273.52kNm。

（2）有附表可得，下柱

l9.5l0?1.0Hl?9.5m;0??9.5?15,??c?1.0,h0?950mm,h1.01000ea??33.3mm,ei?e0?ea?534?33.3?567.3mm30A?1000?500?380?(1000?2?212)?281120mm20.5fcA?1??3.93?1.0N1?l0?2则:?=1+???1??9.5?1.0?1.0?1.10812?ei?567.31400?1400?h?950h01e??ei?h1000?as?1.108?567.3??50?1079mm222

（3）假定受压区在翼缘内，则

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??N?1fcbf?h0?511790?0.0751.0?14.3?500?950hf?h0?212?0.223,与假定符合。950

?2as?100 ???0.105h0950h1000?e??ei??as??567.3??50?117.3mm22Ne?511790?117.3As?As????222.3mm2300??950?50?fh?a?y?0s?选318，As=763mm2。 7.1.3 平面外验算 上柱：

l0?1.5?3.6?5.4m,l0b?5.40.5?10.8m由附表，有 ?=0.968 AS??950?2?1900mm21900A?0.9500?300

7.1.1 活载计算简图

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