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1、目 录一、设计资料二、构件的选用三、绘制结构平面布置草图四、横向排架静力分析五、横向排架地震内力分析六、柱配筋计算七、基础计算八、纵向抗震计算一、 设计资料1建设地点：2自然条件：3地质资料：4吊车资料：5钢筋及混凝土强度等级：6平面、剖面示意图：二：构件的选用根据国家标准选用，选用构件包括屋面板、屋面梁和吊车梁，并将选用结果填在下表中：构 件 选 用 表构件名称图集号构件编号允许荷载实际荷载构件重屋面板屋面梁吊车梁三、绘制结构平面布置草图：包括：屋面梁板的布置、柱的设置、吊车梁的布置、屋盖支撑的布置、柱间支撑的布置、抗风柱的布置、围护墙的布置等。四、横向排架静力分析：1选择排架柱截面形状尺寸
2、 柱截面尺寸可参照混凝土结构设计教材中的相关内容选用。2计算简图 画出计算简图并计算上柱及下柱的截面惯性矩3统计荷载（1）永久荷载：屋盖吊车梁及轨道柱自重：上柱、下柱（2）可变荷载：屋面活荷载吊车荷载：竖向力：， 水平力：一个轮子的横向水平力为 传给柱子的总水平力为式中 吊车额定起重量（）; 小车自重（）; 系数；对软钩吊车：当时，；当时，；当时，。（3）风荷载：作用在建筑物各受风面上的风压值式中 基本风压； 风压体型系数，由荷载规范取用； 风压高度变化系数，由荷载规范取用。排架计算时，作用柱顶以下墙面上的风荷载按均布考虑，其风压高度变化系数按柱顶标高取值；柱顶以上风荷载仍取为均布，但其对排架
3、的作用则按作用在柱顶的集中水平风荷载考虑；无天窗时，风压高度变化系数按厂房檐口标高取值。4内力计算 可根据剪力分配法，确定柱顶剪力，分别画出在各种荷载作用下的弯矩图，并注明上柱下截面及下柱上、下截面弯矩数值，同时写明下柱下截面的剪力数值。5内力汇总及组合对于变截面的单阶柱而言，整个上柱的配筋是相同的，上柱柱底II截面内力最大，是上柱的控制截面。一般情况下，下柱的配筋也是不变的，、截面是下柱的控制截面，同时截面的内力也是进行基础设计的依据。在计算柱截面的配筋时，以下部柱截面尺寸为准，不计牛腿的影响。如果两柱相同，只需组合一根柱子。对于矩形、工字形截面柱，一般应考虑以下四种内力组合：(1) Mma
4、x及相应的N、V；(2) Mmax及相应的N、V；(3) Nmax及相应的M、V；(4) Nmin及相应的M、V；对称配筋柱，上面(1)、(2)两式可以合并为：|M|max及相应的N、V。对于大偏心受压构件，还应考虑弯矩|M|较|M|max略小，而相应的轴力N小很多的情况，此时柱的配筋可能最大。内力组合时应注意以下几点要求：各种组合中，始终应包括永久荷载；风荷载分为左风和右风，每次只能考虑其中一种；吊车水平荷载Tmax不会单独存在，有Tmax的组合中，必须同时组合吊车竖向荷载Dmax或Dmin。另一方面，Dmax或Dmin可以脱离Tmax而独立存在，但考虑到Tmax的方向有左右两种可能性，在有
5、Dmax或Dmin的荷载组合中加上Tmax总能使弯矩更大，因此，除永久荷载效应控制的组合，不考虑水平荷载Tmax参与组合外，在有Dmax或Dmin的荷载组合中也应同时考虑Tmax 。对于多台吊车组合，应乘以多台吊车折减系数；无论柱为大偏压构件或小偏压构件，|M|越大，柱配筋越大，所以在以Nmax或Nmin为目标的组合中，应包括那些不产生轴力而产生弯矩的荷载，如风荷载和吊车水平荷载；对于柱底截面的组合中，应求出相应的剪力供基础设计用。内力正负号的规定为：弯矩柱外侧受拉为正，剪力顺时针为正，轴力受压为正。内力汇总及组合可参照教材混凝土结构设计中P59表2-10。五、横向排架地震内力分析（课程设计中
6、不包括此项内容）7度、类场地，柱高不超过10m且结构单元两端均有山墙的单跨及等高多跨厂房，当按抗震规范的规定采取抗震构造措施时，可不进行横向及纵向的截面抗震验算。1确定自振周期横向排架的基本自振周期，应考虑纵墙及屋架与柱连接的固结作用而进行调整，由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的80，无纵墙时取90。2地震作用计算， 3地震作用下的内力计算 将求得的地震作用标准值作为静荷载施加在排架屋盖和吊车轨顶标高处，计算排架柱控制截面的地震内力。按平面排架计算的地震剪力和弯矩，可考虑空间工作和扭转影响进行的调整，调整系数见抗震规范P177表H.2.31。钢筋混凝土柱单
7、层厂房的吊车梁顶标高处的上柱截面，由吊车桥架引起的地震剪力和弯矩应乘以增大系数，当按底部剪力法计算时，其值可按抗震规范表H.3.1采用。4与地震内力相组合的静荷内力计算 包括：恒荷内力、倍雪荷引起的内力、一台吊车垂直荷载引起的内力。由于竖向荷载在静力分析和地震内力分析中所取数值不同，所以与地震内力相组合的静内力可采用静力分析中竖向荷载引起的内力，乘以下表所列的比值。考虑地震和不考虑地震对竖向荷载引起的内力比值荷载比值各类恒荷雪荷吊车竖向荷载5内力组合：可参照静力分析，只是须考虑地震内力，而不考虑风荷载。六、柱配筋计算1选择控制内力（1）根据内力组合表中的组合轴力，判断各组内力是大偏心受压还是小
8、偏心受压。 可按下式判断： 若，为大偏心受压；若，为小偏心受压。 式中，为大小偏心的界限值，可按下列公式计算： 矩形截面：；工字形截面：。（2）根据内力组合表及各组内力大小偏心情况，经过比较，选择出控制内力。各组内力均为大偏心时，应选择弯矩大、相应轴力较小的一组为控制内力；小偏心时，应选取弯矩、轴力均较大的一组为控制内力。选出的控制内力可填写在下表中：柱截面控制内力内力组合种类有无地震作用有无吊车荷载MNA柱2上、下柱配筋计算（1）矩形截面对称配筋（2）工字形截面对称配筋 （单向偏心受压柱，尚应按轴心受压柱验算垂直于弯矩作用平面的承载力。）3牛腿设计：应符合混凝土规范P158160的有关规定。
9、（1）截面尺寸要求（2）有效高度（3）纵向受拉钢筋的计算（4）水平箍筋的确定（5）弯起钢筋4柱子的吊装验算（1）荷载：计算上柱、下柱和牛腿处的自重、。计算时取动力系数1.5，荷载分项系数1.2。（2）弯矩：计算B、C截面处的弯矩、，并确定AB跨中最大正弯矩。（3）吊装承载力验算：式中 结构重要性系数，取0.9；柱自重引起的弯矩设计值，即、和；截面承载力设计值，按受弯构件计算。（4）裂缝验算：可参照混凝土基本原理教材或混凝土规范进行计算。5柱的构造要求： （1）柱截面形状尺寸（供设计参考）截面高度 矩形柱 矩形或工字形 工字形 工字形或双肢柱 双肢柱 柱底至室内地坪以上500mm范围内和阶形柱的
10、上柱宜采用矩形截面。工字形截面的翼缘厚度不宜小于120mm，腹板厚度不宜小于100mm。（2）箍筋加密区：柱箍筋加密区的范围见抗震规范P105；加密区箍筋间距；加密区箍筋肢距和最小直径，见抗震规范P105表9.1.23。七、基础设计1确定基础外形尺寸 柱的插入深度、基础的杯底厚度和杯壁厚度的取值规定见建筑地基基础设计规范GB500072002 P5859。2计算基础底面尺寸(1)选择控制内力 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房，可不进行地基及基础的抗震承载力验算，只选取静内力组合即可。可按下表计算基底内力：内力统计第一组第二组轴力上部柱传下基础梁传下总 计弯矩上部柱传下剪力产
11、生基础梁传下总 计（2）估算底面积：按轴心受压估算。式中 基础底面面积；上部结构传至基础顶面的竖向力；基础与土的平均容重，；基础埋深；地基承载力特征值。（3）确定地基承载力设计值式中符号及取值见建筑地基基础设计规范GB500072002 P21。（4）验算基底应力：基础底面的压应力值按下表计算。计算内容第一组第二组基础底面的压应力应满足下列要求：且3基础底板配筋计算当基础台阶的宽高比小于或等于2.5和偏心矩小于或等于1/6基础宽度时，任意截面的弯矩可按下列公式计算：式中符号及取值见建筑地基基础设计规范GB500072002 P63。基础底板钢筋面积的计算公式为：，式中为纵横两方向的钢筋半径之和
12、，可取为10mm。4构造要求混凝土强度等级不应低于C20；垫层的厚度不宜小于70mm，垫层混凝土强度等级应为C10；基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm；当有垫层时钢筋保护层厚度不小于40mm，无垫层时不小于70mm；当基础的边长大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长的0.9倍，并宜交错布置。八、纵向抗震验算1 布置厂房柱间支撑2 选择支撑截面3 抗震计算（可修正刚度法）（1）纵向基本自振周期的计算单跨或等高多跨钢筋混凝土柱厂房，在进行纵向地震作用计算时，若柱顶标高不大于15m且平均跨度不大于30m ，则其纵向基本周期可按下列公式确
13、定：（2）柱列侧移刚度计算柱列柱顶的总侧移刚度应包括：柱子和上、下柱间支撑的侧移刚度及纵墙的折减侧移刚度的总和；为了简化计算，一个柱列内全部柱子的总侧移刚度可近似取该柱列所有柱间支撑侧移刚度的10；考虑贴砌的砖围护墙开裂后侧移刚度的折减系数，可根据柱列侧移值的大小，采用0.20.6。（3）柱列地震作用计算柱顶标高处：吊车梁顶标高处：（3）柱、柱间支撑和砖墙各自分担的地震作用计算柱顶标高处：一根柱分配的地震作用标准值：一片支撑分配的地震作用标准值：一片砖墙分配的地震作用标准值：吊车梁顶标高处：一根柱分配的地震作用标准值：一片支撑分配的地震作用标准值：（4）柱间支撑地震作用效应及抗震验算长细比不大于200的斜杆截面可仅按抗拉验算，但应考虑压杆的
