混凝土结构课程设计计算书(5)

mm?10080mm,l0/b?10080/400?25.2，查相关表表（4），l0?1.2H?1.2?8400得

??603mm2,Nu??(fcAc?2fyAs?)?0.68(14.3?400?400?2?300?603)??0.68,AS?ASN?1801800N?1801.8kN?Nmax?1093.2kN可以

下柱Nmax?1040.9kN,当考虑吊车荷载时，查《混凝土结构设计规范》相关表，

l0?1.0H1?8400mm,I?I2?1.729?109mm4,A?400?800?2?(450?500)150/2mm2?177500mm2i?I2/A?1.729?109/1.775?105mm?9740mm?98.7mml0/i?8400/98.7?85.1查

相

关

表

得

，

故

??1388??0.588,AS?ASmm2Nu?0.588(14.3?177500?2?300?1388)?1982200N?1982.2kN?1040.9kN（可以）

表（4） 采用刚性屋盖的单层工业厂房柱、露天吊车柱和栈桥柱的计算长度l0

项 次 1 2 无吊车厂房 有吊车厂房 柱的类型 半跨 两跨及多跨 上柱 下柱 3 露天吊车柱和 栈桥柱 排架方向 1.5H 1.25H 2.0Hu 1.0H1 2.0H1 垂直排架方向 1.0H 1.0H 1.25Hu 0.8H1 1.0H1 1.2H 1.2H 1.5Hu 1.0H1 _ 注：1.表中：H－从基础顶面算起的柱子全高; H1－从基础顶面至装配式吊车梁底面或现浇式吊车梁顶面的柱子下部高度；

Hu－从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车梁顶面算起的柱子的高度。

2.表中有吊车厂房排架柱的计算长度，当计算中不考虑吊车荷载时，可按无吊车厂房采用；但上柱的计算长度能按有吊车厂房采用。

3.表中有吊车厂房排架柱的上柱在排架方向的计算长度，及适用于

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Hu/H1?0.3的情况。当Hu/H1?0.3时，宜采用2.5Hu。

5裂缝宽度验算 截面３－３，当Ｍ=270.3kN?m,N=1040.9kN,相应的○

e0?598mm,e0/h0?598/750?0.797?0.55,故应作裂缝宽度验算。1－1截面因e0/h0?0.55，因而可不作此项验算。

有内力组合表可知，验算裂缝宽度所需按荷载的标准组合的弯矩值、轴向力值：

MK?154.56/1.2kN?m?115.7/1.4kN?m?211.4kN?mNK?1040.9/1.2kN?867.4e0?MK/NK?211.4/867.4m?0.244h?as?1.21?244mm?800/2mm?35mm?660.24mm2

l11195302?s?1?(0)2?1?()?1.46eh2448004000?40000750h0e??se0??te?As/Ate?1388/[0.5?100?800?(400?100)150]?0.163则纵向受拉钢筋AS合力至受压区合力作用点的距离为

h02)]h0e

(400?100)?1507502?[0.87?0.12?(1?)()]?750mm?632.2mm100?750660.2z?[0.87?0.12(1???)(纵向受拉钢筋AS的应力

?sk?NK(e?z)867400(660.2?632.2)?N/mm2?27.7N/mm2

AS1388?632裂缝间纵向受拉钢钢筋应变不均匀系数

??1.1?0.65ffk?te?sk?1.1?0.65?0.21?0.80

0.0163?27.7故最大裂缝开展宽度 可以

2）柱牛腿设计

○1牛腿几何尺寸的确定 牛腿截面宽度与柱宽相等为400mm，若取吊车梁外侧至牛腿外边缘的距离C1?80mm，吊车梁端部宽为340mm，吊车梁轴线到

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柱外侧的距离为550mm，则牛腿顶面的长度为550mm-400mm+340/2mm+80mm=400mm，相应牛腿的几何尺寸如图14所示。 ○2牛腿的配筋 由于吊车垂直荷载作用于下柱截面内，即ａ=550mm-600mm=-50mm<0，故该牛腿可按构造要求配筋；纵向钢筋取4?16，箍筋取?8@100（图13）。

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图（13）

3）柱的吊装验算

○1吊装方案 一点翻身起吊，吊点设在牛腿与下柱交接处（图14a）。

2柱顶121a)

a)

2荷载计算 ○

上柱自重 g1?1.2?1.5?25?0.4?0.4kN/m?7.2kN/m 牛腿自重

0.4[1.0?0.7?( g2?1.2?1.5?25?0.70.22)]2kN/m?17.7kN/m

kN/m?8.0kN/m 下柱自重 g3?1.2?1.5?25?0.1775 18

计算简图如图14b所示

g3b)

○3内力计算

g2g11?7.2?1.82kN/m?11.7kN/m2112M??7.2?2.5?(17.7?17.2)?0.72kN/m?73.0kN/m 2221M3??8.0?6.62?73.3/2kN/m?7.0kN/m8M1? 弯矩图如图14c

M1M2c)4截面承载力计算 ○

截面1－1

??603mm2,fy?300N/mm2b?h?400mm?400mm,h0?365mm,As?As，故截面截面承载力为

Mu?Asfy(h0?a?(365?35)N?mm?59690000N?mms)?603?300?59.7kN?m?M?11.7kN?m

截面2－2

??1388b?h?400mm?600mm,h0?765mm,As?Asmm2,fy?300N/mm2，故截

面承载力为

Mu?Asfy(h0?a?s)?1388?300?(765?35)N?mm8?3.040?10N?mm?304kN?m?73.0kN?m(可以）

5裂缝宽度验算 由承载力计算可知，裂缝宽度验算面2－2即可。钢筋应○

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力为

?sk?Mk/1.211700000/1.2?N/mm2?50.9N/mm2

0.87Ash00.87?603?365按有效受拉混凝土面积计算的纵向钢筋配筋率为

As603??0.0075?0.010.5bh0.5?400?400取?te?0.01?te?故??1.1?0.65ftk deq?skwmax??cr?(1.9c?0.08)Es?te317.716?2.1?(?1.5)?(1.9?25?0.08)mm0.012.0?105因为wmax?0,故可以柱若采用平卧起吊，承载力和裂缝宽度将均不满足要求。 （6） 基础设计

预制排架柱的截面400mm?600mm，采用柱下扩展基础，杯口顶面的轴向力标

?te?sk?1.1?0.65?2.01??1.50.01?50.9.9kN，弯矩标准值Mk?154.6kN?m，剪力标准值Vk?36.7；地准值Nk?1040基承载力特征值（已修正）fa?250kN/m2，基础埋置深度d?1.45m。基础混凝土强度等级采用C20，垫层C10，厚度为100mm；采用HPB235。

1）初步确定基础高度和杯口尺寸

由表1-1，柱的插入深度h1?600mm，所以杯口深度为600+50=650mm。 杯口顶部尺寸：宽为400+2×75=550mm，常为600+2×75=750mm；杯口底部尺寸：宽为400+2×50=500mm，长为600+2×50=700mm。 根据表1-2，取杯壁厚度t=200mm，杯底厚度a1?200mm，杯壁高度

h2?300mm，a2?200mm。

根据以上尺寸，初步确定基础总高度为600+50+200=850mm，见图（15）

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