2022年钢筋混凝土结构课程设计某单层工业厂房设计 .pdf

1 河南工程学院钢筋混凝土结构课程设计某单层工业厂房设计学生姓名：学院：专业班级：专业课程：指导教师：2016 年 1 月 8 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 29 页 - - - - - - - - - 2 某单层工业厂房设计一、设计题目某单层工业厂房设计。二、设计资料( 一) 车间条件某机械加工车间为单层单跨等高厂房，车间总长为60m ，跨度 24m,柱距 6m ；车间内设有两台相同的软钩吊车, 吊车重量 15/3t ，吊车工作级别为 A5级，轨顶标高 10.8m。采用钢屋盖、预制钢筋混凝土柱、预制钢筋混凝土吊车梁和柱下独立基础。屋面不上人 , 室内外高差为0.15m。纵向围护墙为支承在基础梁上的自承重空心砖砌体墙，厚240mm ，双面采用 20mm 厚水泥砂浆粉刷，墙上有上、下钢框玻璃窗，窗宽为3.6m，上、下窗高为1.8m 和 4.8m，钢窗自重 0.45KN/m2，排架柱外侧伸出拉结筋与其相连。（二）自然条件基本风压 0.35kN/ 、基本雪压 0.30kN/ ；地面粗糙类别为B类；地基承载力特征值 165kN/。不考虑抗震设防。（三）材料箍筋采用 HRB335 ，纵向钢筋采用HRB400 ，混凝土采用 C30 。三、设计内容和要求（一）构件选型1. 钢屋盖采用如图 1 所示的 24m钢桁架，桁架端部高度为1.2m，中央高度为 2.4m，屋面坡度为 1/12 ，钢檩条长 6m ，屋面板采用彩色钢板，厚4mm 。2. 预制钢筋混凝土吊车梁和轨道连接采用标准图 G323 （二） ，中间跨 DL-9Z，边跨 DL-9B。梁高bh=1.2m。轨道连接采用标准图集G325 （二） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 29 页 - - - - - - - - - 3 3. 预制钢筋混凝土柱取轨道顶面至吊车梁顶面的距离ah=0.2m，故：牛腿顶面标高 =轨顶标高 -bh-ah=m4.92.02. 18.10；由附录 12 查得，吊车轨顶至吊车顶部的高度为2.15m，考虑屋架下弦至吊车顶部所需空隙高度为220mm ，故：柱顶标高22.1322.03.28.10基础顶面至室外地坪的距离为1.0m，则基础顶面至室内地坪的高度为1.00.151.15m，故：从基础顶面算起的柱高H13.321.1514.47m；上部柱高 Hu13.329.43.92m；下部柱高lH14.473.9210.55m。参考表 12-3，选择柱截面形式和尺寸：上部柱采用矩形截面hb400mm400mm；下部柱采用 I 形截面ffhbhb450mm900mm100mm150mm。图 1 24m 钢桁架4. 柱下独立基础采用锥形杯口基础（二）计算单元及计算简图1. 定位轴线1B：由附表 12 可查的轨道中心线至吊车端部的距离1B=260mm ；2B：吊车桥架至上柱内边缘的距离，一般取2B80mm ；3B：封闭的纵向定位轴线至上柱内边缘的距离，3B =400mm 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 29 页 - - - - - - - - - 4 1B+2B+3B=260+80+400=740mm750mm, 可以。故封闭的定位轴线 A,B 都分别与左右纵墙内皮重合。2. 计算单元由于该机械加工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地，故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 所示。3. 计算简图排架的就是简图如图3 所示。图 2 计算单元图 3 计算简图（三）荷载计算1. 屋盖荷载（1）屋盖恒荷载近似取屋盖恒荷载标准值为1.2kN/ , 故由屋盖传给排架柱的集中恒荷载设计值：1F1.2 1.2126103.68kN，作用于上部柱中心线外侧0e=50mm 外。2. 屋面活荷载荷载规范规定，屋面均布活荷载标准值为0.5kN/ ，比屋面雪荷载标准值 0.3kN/ 大。故仅按屋面均布活荷载计算。于是由屋盖传给排架柱的集中活荷载设计值：6F1.40.5 12650.4kN，作用于上部柱中心线外侧0e=50mm外。2. 柱和吊车梁等恒荷载名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 29 页 - - - - - - - - - 5 上部柱自重标准值为5.06kN/ ，故作用在牛腿顶截面处的上部柱恒荷载设计值：2F1.23.92 5.0623.8kN；下部柱自重标准值为5.1kN/m，故作用在基础顶截面处的下部柱恒荷载设计值：3F1.210.555.164.57kN；吊车梁自重标准值为39.5kN/ 根，轨道连接自重标准值为0.8kN/m，故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：4F1.239.560.853.16kN（）；如图 4 所示 F1、F2、F3、F4和 F6 的作用位置。图 4 各恒荷载作用位置3. 吊车荷载吊车跨度kL=24-20.75=22.5m；查附录 12. 得 Q=15/3t, kL=22.5m 时的吊车最大轮压标准值、最下轮压值kPmin,、小车自重标准值kG，2以及与吊车额定起重量相对应的重力标准值kG,3：kPmax,=185kN ，kPmin,=50kN, kG，2=69kN, kG, ,3=150kN ；并查得吊车宽度 B和轮距 K：B=6.4m ，K=5.25m 。（1）吊车竖向荷载设计值maxD、minD由图 5 所示的吊车梁支座反力影响线知：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 29 页 - - - - - - - - - 6 yikkPDmax,max,0.9 18510.8080.2670.075357.98kN；kQDrDmax,max1.4357.98501.17kN；kkPPDDmax,min,maxmin357.98(50185)96.75kN。图 5吊车梁支座反力影响线（2) 吊车横向水平荷载设计值maxT）kkkGGT,3,2(411/ 40.169 1505.475kN；kkPTDTmax,maxmax501.17(5.475 /185)12.76kN4. 风荷载（1)作用在柱顶处的集中风荷载设计值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0.15+13.32+1.2（屋架端部高度） =14.67m计算，查表 10-4，得离地面 10m时，z=1.0；离地面 15m时，z=1.14，用插入法，知：z=1+10150 .114.114.67 101.13。由图 1 知21hh=1.2m，BWhhkWz0216.05.05. 08 .0 0.80.51.20.50.61 .2 1.13 60.353.49kN；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 29 页 - - - - - - - - - 7 kQWrW1.43.905.46kN。（2) 沿排架柱高度作用的均布风荷载设计值1q、2q这时风压高度变化系数z按柱顶离室外地坪的高度0.15+13.32=13.47m 来计算：z=1+10150.114.113.47 101.10；BWrqzsQ011.40.8 1.100.3562.59kN /m；BWrqzsQ021 .40.5 1.100.3561.61kN /m。（四）内力分析内力分析时取得荷载值都是设计值，故得到的内力值都是内力的设计值。1. 屋盖荷载作用下的内力分析（1)屋盖集中恒荷载1F作用下的内力分析柱顶不动支点反力：11CHMR，011eFM103.680.055.18kN.m；按luIIn/=0.109，HHu/=0.271。查附图 9-2，得柱顶弯矩作用下的系数1C=2.16，按公式计算：1111115. 1321nnC=2.17；可见计算值与查附图9-2 所得的接近，取1C=2.17，11CHMR=77.017.247.1418.5kN。（2) 屋盖集中活荷载6F作用下的内力分析066eFM50.40.052.52kN.m，38.015.247.1452.216CHMRKN；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 29 页 - - - - - - - - - 8 在1F、6F分别作用下的排架柱弯矩图、轴力图和柱底剪力图，分别如图6（a） 、(b) 所示，图中标注出的内力值是指控制截面-、- 、-截面的内力设计值。弯矩以排架柱外侧受拉上的为正， 反之为负；柱底剪力以向左为正，向右为负。2. 柱自重、吊车梁及轨道连接等的自重作用下的内力分析不作排架分析，其对排架柱产生的弯矩和轴力如图7 所示。图 6 屋盖荷载作用下的内力图（a）屋盖恒荷载作用下的内力图（b）屋盖活荷载下的内力作用用图图 7 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）maxD作用在 A柱，minD作用在 B柱时， A柱的内力分析eDMmaxmax501.170.750.45150.35kN m；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 29 页 - - - - - - - - - 9 eDMminmin96.750.750.4529.03kN m；这里的偏心距 e 是指吊车轨道中心线至下部柱截面形心上网水平距离。A柱顶的不动支点反力，查附图9-3，得3C=1.1，1109. 01309.01309.015 .111115. 132323nC=1.09，取3C=1.09。 A 柱顶不动支点反力max3150.351.0911.3314.47AMRCHkN() B 柱顶不动支点反力min329.031.092.1914.47BMRCKNH（） A柱顶水平剪力BAAARRRV2111.330. B 柱顶水平剪BABBRRRV212.190.511.332.196.76kN()内力如图 8（a）所示。（2）minD作用在 A柱、maxD作用在 B柱时的内力分析此时，A柱顶剪力与maxD作用在 A柱时的相同， 也是AV=4.91KN(), 故可得内力值，如图 8（b）所示。图 8 吊车竖向荷载作用下的内力图（a）maxD作用在 A柱时（b）minD作用下的A柱时名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 29 页 - - - - - - - - - 10 （3) 在maxT作用下的内力分析maxT至牛腿顶面的距离为1.2m；maxT至柱底的距离为10.551.211.75m；因 A柱与 B 柱相同，受力也相同，故柱顶水平位移相同， 没有柱顶水平剪力，故 A柱的内力如图 9 所示。图 9 maxT作用下的内力图4. 风荷载作用下， A柱的内力分析左风时， 在1q、2q作用下的柱顶不动铰支座反力。 由附图 9-8 查得11C=0.326，1109.010309181109.01309.01311181113343411nnC=0.325；取11C=0.325，不动铰支座反力：111HCqRA2.59 14.47 0.32512.18kN；112HCqRB1.61 14.470.3257.57kN()；A柱顶水平剪力：BAAARRWRV2112.180.5 5.4612.187.570.43kN()；BABBRRWRV217.570.5 5.46 12.187.575.04kN()；故左风和右风时， A柱的内力分别如图10（a） 、 （b）所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 29 页 - - - - - - - - - 11 图 10 风荷载作用下A柱内力图（a）左风时（b）右风时（五）内力组合表及其说明1. 内力组合表A柱控制截面 -、 - 、 - 的内力组合表，见表1。2. 内力组合的说明（1) 控制截面 - 在以 +maxM及相应 N 为目标进行恒荷载 +0.9（任意两种或两种以上活荷载）的内力组合时，由于“有T必有 D ” ，有maxT产生的是正弯矩+12.75 kN m, 而在minD或maxD作用下产生的是负弯矩-26.50kN m, 如果把它们组合起来，得到的是负弯矩，与要得到+maxM的目标不符，故不予组合。（2）控制截面 - 在以maxN及相应 M为目标进行恒荷载 +0.9（任意两种或两种以上活荷载）的合力组合时，应在得到maxN的同时，使得 M尽可能的大，因此采用 +0.9（ +） 。（3）maxD、minD、maxT和风荷载对截面 - 都不产生轴向力N，因此对 -截面进行maxN及相应 M的恒荷载 +任一活荷载内力组合时，取+。（4）在恒荷载 +任一种活荷载的内力组合中，通常采用恒荷载+风荷载，但在以maxN为内力组合目标时或在对- 截面以 +maxM为内力组合目标时，则常改用恒荷载 +maxD。（5） 评判 - 截面 的 内 力 组 合时 ，对 +maxM=150.23kN m及 相 应N=631.69kN，0e=0.25m 稍小于03 .0h0.30.860.258m, 但考虑到 P-二阶效名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 29 页 - - - - - - - - - 12 应后弯矩会增大， 故估计是大偏压， 因此取它的最不利内力组合；对- 截面，minN=245.21kN及相应 M =273.09kN m, 0e=1.107m，偏心距很大， 故也取为最不利内力组合。（6）控制截面 -的-maxM及相应 N 、V的组合，是为基础设计用的。（六）排架柱截面设计采用就地预制柱，混凝土强度等级为C30 ，纵向受力钢筋为 HRB400 级钢筋，采用对称配筋。1. 上部柱配筋计算由内力组合表 1 可知，控制截面 -的内力设计值为：M =50.48kN mN =127.48kN （1）考虑 P-二阶效应NMe/050.48 /127.48396mm；20aemmaieee039620416mm；bhA4004001600002mm；0.50.5 14.3 1600007.771.0127480ccf AN，取c=1.0；查表 12-4 可知，uHl2023.927.84m，2200117.841114160.4015001500360scilehh=1.14。（2) 截面设计假设为大偏压，则：31127.48 101 14.3 400cfNxf b=22.28mms2=80mm ，取sx2=80mm ；0/50.48 1.14/127.48451mmseMN045120471mmiaeee2isheea47120040311mm；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 29 页 - - - - - - - - - 13 320127.48 10311296.70360 41040ssysNeAAmmfha；选 用218+116，2710.1ssAAmm ， 故 截 面 一 侧 钢 筋 截 面 面 积27 1 0. 1 m m628.65KN, 满载力满足。2. 下部柱配筋计算按控制截面 -进行计算。由内力组合表知，有二组不利内力：(a)M =454.69kN m (b)M =285.93kN mN =741.62kN N =245.21kN （1）按(a) 组内力进行截面设计62.74169.4540e=613mm ，30/hea=900/30=30mm ，aieee061330643mm；ffhbbbhA2100 9002 450 100150 12.525100375.2mm；351062.741100375.23 .145.05.0NAfcc=2.091.0，取0 . 1c；0. 19. 065.98606501500111500112200cishlhe=1.10；偏设为大偏心受压，且中和轴在翼缘内：4503.1411062.74131bfNxc115mmmms802名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 29 页 - - - - - - - - - 14 mmhf5.162；说明中和轴确实在翼缘内则：31.10454.691030704741.62siaMeemmN2isheea70445040294mm，310115741.62 10294 1 14.3 450 1154022360 86040cfsssysxNef b xaAAfha2695mm；采用 418，21017AsA smm。（2) 按（b）组内力组合进行截面设计mme11662452102859300000mmea30mmei11963011660.125.51021.245100375.23 .145.05 .035NAfcc, 取0.1c；4503.1411021.24531fcbfNx=44.61mm mms802；按计算：31.06285.931030245.21siaMeeN=1266mm 2isheea126645040856mm；320245.21 10856711.0360 86040ssysNeAAmmfha418，21017AsA smm。（3) 垂直于排架方向的承载力验算由表12-4 知 ，有 柱间支 撑时 ，垂 直排 架方 向的 下柱 计算 长度 为：lH8.00.8 10.558.44m；06. 10. 19. 065.986011001500112s名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 29 页 - - - - - - - - - 15 76.1845.044.80fbl, 可得771.0，sycuAfAfN9.00.90.77114.3 2037503602 10172530 N 741.62kNK满足。3. 排架柱的裂缝宽度验算裂缝宽度应按内力的准永久组合值进行验算。内力组合表中给出的是内力的设计值，因此要将其改为内力的准永久组合值，即把内力设计值乘以准永久组合值系数q， 再除以活荷载分项系数4. 1Qr。 风荷载的q=0， 故不考了风荷载；不上人屋面的屋面活荷载，其q=0，故把它改为雪荷载，即乘以系数30/50 。（1）上部柱裂缝宽度验算按式（ 10-35）的荷载准永久组合，可得控制截面- 的准永久组合内力值：1.730.50.50.50(26.5015.3112.37)1.21.41.41.4qM20.79 kN m103.6823.80106.231.21.2qNkN；由上册式（ 8-38）知最大裂缝宽度，eteqsssqcrdcEW08. 09. 1max；7630.00750.010.50.5 450 450ssteteAAAbh，取te=0.01；60320.79 10106.23 10qqMeN196mm,ssahy222540185mm；220001123.77111960.440004000360slehh1 .16；ssyee01.16196185412.36mm；0fr；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 29 页 - - - - - - - - - 16 22003600.870.12 10.870.121360412.36fhzrhe280mm；23106.23 10412.3628065.81/763 280qsqsNezNmmA z；纵向受拉钢筋外边缘至手拉边的距离为28mm ，近似取sc20mm.sqtetkf65.01.11.10.65(2.01(0.01)负值，取0.2；eteqsssqcrdcEW08.09 . 1max1.9 0.2 (65.81/ 200000) (1 .9 280.08 18/0.01)0.0250.3mmmm。（2) 下部柱裂缝宽度验算对-截面内力组合 +maxM及相应 N的情况进行裂缝宽度验算。5.978.810.5300.52.2453.84 161.56271.151.21.21.4501.4qM186.56 kNm；103.68141.530.5300.550.4501.17394.131.21.21.4501.4qNkN ；10170.0110.5 100 900450 100162.50.5stefffAbhbb h；ssahy245040410mm；603186.56 10394.13 10qqMeN473.35mm；9.065.90hl10.72 14，故取0 .1s；ssyee01473.35410883.35mm；9001005 .162100450bhhbbrfff0.542；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 29 页 - - - - - - - - - 17 22008600.870.12 10.870.12 10.542860883.35fhzrhe703mm；32394.13 10883.35 70399.42/1017 703gsqsNezNmmA z；2.011.10.651.1 0.650.011 99.42tktesqf=负值10Mr0.962.2356.01KN m；裂缝宽度验算：62.231.35qM46.10 KNm；62q046.10 10192.91/0.870.87 360 763qssMNmmh A；7630.50.5450450steAbh0.00750.01，取01.0te；k2.011.10.651.1 0.650.420.01 192.91tktesf名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 29 页 - - - - - - - - - 20 max1.90.08sqeqcrsstedWcE 1 .90.42 (192.91/200000) (1 .9280.08 18/0.01)?0.150.9 84.93uyssMf Ahar M =76.44KNm裂缝宽度验算：84.93=62.91m1.35qMKN；62062.91 1082.68/0.870.87 860 1017qsqsMNmmh A；0.011te，2.011.1 0.651.1 0.650.340.011 82.68tktesqf取2 .0max1.90.08sqeqcrsstedWcE1.9 0.2 82.68/ 200000 (1.9 280.08 18/ 0.011)0.029mm0.3mm， 满足7.绘制排架柱的施工图包括模板图与配筋图，见施工图。（七）锥形杯口基础设计1. 作用在基础底面的内力（1) 基础梁和围护墙的重力荷载每个基础承受的围护墙宽度为计算单元的宽度B=6.0m ，墙高 13.22+1.2( 柱顶至檐口 )+1.15+1.15-0.45（基础梁高） =16.27m，墙上有上、下钢框玻璃窗，窗宽 3.6m, 上下窗高分别为 1.8m和 4.8m，钢窗自重 0.452/mkN。每根基础梁自重标准为 16.7kN。内外 20mm 厚水泥石灰砂浆粉刷20.362/ mkN。空心砖重度 163/ mkN，故由墙体和基础梁传来的重力荷载标准值wkN和设计值kN：基础梁自重 16.7kN 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 29 页 - - - - - - - - - 21 围护墙自重（20.36+160.24 ） 616.27-(1.8+4.8)3.6 =336.8kN 钢窗自重 0.453.6 （4.8+1.8 ）=10.69kN wkN=364.19kN kN=1.2wkN=1.2364.19=437.03kN 如图 13 所示，wkN或kN对基础的偏心距：we=120+450=570mm；对基础底面的偏心弯矩：wwkwkeNM=364.190.57=207.59kNm() ；wkkeNM=437.030.57=249.11kNm() ；图 13 基础梁和围护墙基础重力荷载（2）柱传来的第组内力由排架柱内力组合表1 可知，控制截面的内力组合-maxM及相应 V、N为：-maxM=-374.59kNm() ；N=332.29kN() ；V=42.97kN() 。注：内力组合表1 中给出的柱底水平剪力设计值-42.97kN 是基础对柱的，其方向是，现在要的是柱对基础的水平剪力设计值，故其方向应相反。对基础底面产生的内力设计值为：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 29 页 - - - - - - - - - 22 bM=-374.59-42.971.1=-421.86kN m（） ；bN=332.29kN() ；bV=42.97kN() ；按式（ 10-33）这组内力的标准值为：,max110.7(5.978.81)168.55102.51161.561.21.41.4kM=-240.11kNm() ；110.70.7728.346.7613.7529.861.21.41.4kVkN( ) ；11103.68141.5396.75273.451.21.4kNkN( ) ；对基础底面产生的内力标准值为：bkM=-240.11-29.86 1.1=-272.96kN m()；bkN=273.45N()；bkV=-29.86kN( ) ；（3）柱传来的第组内力maxM=454.69kNm()；N=741.62kN() ；V=+47.60kN() ；柱对基础底面产生的内力设计值：bM=454.69+47.60 1.1=507.05kN m()；bN=741.62kN()；bV=+47.60kN() ；第组内力的标准值为：,max110.75.978.81271.152.2453.84161.561.21.41.4kM=314.82KN m()；110.7103.68141.53501.1750.4587.521.21.41.4kNkN( ) ；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 29 页 - - - - - - - - - 23 110.70.7737.910.3713.7534.781.21.41.4kVkN( ) ；柱对基础底面产生的内力标准值：bkM=314.82+34.78 1.1=353.08kN m()；bkN=587.52kN()；bkV=34.78kN() 。2. 初步确定尺寸（1) 基础高度和杯口尺寸已知柱插入杯口深度为850mm ，故杯口深度为 850+50=900mm，杯口顶部尺寸：宽为400+2 75=550mm，长为900+2 75=1050mm。杯口底部尺寸：宽为400+2 50=500mm, 长为 900+2 50=1000mm。按表 12-5 取杯壁厚度 t=300mm ，杯底厚度1a=200mm 。据此，初步确定基础高度为850+50+200=1100mm 。（2）确定基础底面尺寸基础埋深为d=0.15+1.0+1.10=2.25mm, 取基础底面以上土的平均重度为3/20mkNm, 则深度修正后的地基承载力特征值af为：5. 0dffmdaka=165+1.0 20 （2.25-0.5）=2002/ mkN；由内力组合表 1 可知，按式（ 10-30）控制截面 - 的最大轴向力标准值：,max110.7103.68141.53501.1750.4587.521.21.41.4kNkN；按轴向力受压估算基础底面尺寸：,max2364.19587.526.082.252.1200202wkkamdNNAmf；考虑到偏心等影响，将基础再放大30% 左右，取 l =2.6m， b =3.6m。基础底面面积：blA=2.6 3.6=9.362m；基础底面弹性抵抗矩：261lbW=1/6 2.6 3.6 3.6=5.622m。2. 地基承载力验算基础及基础上方土的重力标准值：wG=3.6 2.6 2.175 20=407.16kN。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 29 页 - - - - - - - - - 24 （1）按第组内力标准值的验算轴向力：kbkwkGNn=364.19+273.45+407.16=1044.8kN ；弯矩：bkwwkeN=364.19 0.57+272.96=480.55kNm；偏心距e=480.55/1044.8=0.503.666b=0.6，基础底面应力为梯形。min,max,PkPk=1044.8480.559.365.6222197.13/26.21/kN mkNm2/2402 .1mkNfa，满足。2,max,min2197.1326.21111.67/200/22kkaPPkNm fkNm，满足。（2）按第组内力标准值验算轴向力：wkbkkNNG =364.19+587.52+213.22=1154.93kN ；弯矩：wbkbkeNM=353.08-364.190.57=145.49kN m；min,max,PkPk=1154.93145.498.845.0122159.69/101.61/kN mkNm2/2402. 1mkNfa，满足。2,max,min2159.69101.61130.65/200/22kkaPPkNmfkNm，满足。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，显然这时第组内力最不利：741.62bNkN ，507.05bMkN m ，故：2,max741.62507.05169.46/9.365.62bbsNMPkNmAA。mmh10505011000ta=400mm；ba=400+2 1050=2500mm2600mmbtmaaa21=0.5 (400+2500)=1450mm 22003600450105026001300200105022222ttlhbblAhlh名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 29 页 - - - - - - - - - 25 20.6m；lslAPFmax,=185.10 0.6=111.06kN；07.0hafmthp=0.7 0.975 1.43 1450 1050=1486kNlF=92.55Kn,故不 会发生冲切破坏。 仅需对台阶以下进行受冲切承载力验算。这时冲切锥体的有效高度0h=700-50=650mm，冲切破坏锥体最不利一侧上边长ta和下边长ba分别为：ta=400+11503752mm；ba=26502)375200(=2450mm；btmaaa21=0.5 (1150+2450)=1880mm 考虑冲切荷载时取用的基础底面多边形面积，即图13 中打斜线的部分的面积：200223600900375 26502600222222400375213006500.622ttlhbblAhlhmlslAPFmax,=185.10 0.62=105kN；07.0hafmthp=0.7 0.975 1.43 1880 650=1192.64kNlF=105kN 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， 第组内力最不利， 再考虑由基础梁和围护墙传来的内力设计值，故作用在基础底面的弯矩设计值和轴向力设计值为：bwbMMM=249.11+421.86=670.97kNm()；bwbNNN=437.03+332.29=769.23kN ；偏心距670.970.8720.6769.236bbMbeN，基础底面有一部分出现拉应力。eba2=3.62-0.872=0.93m；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 29 页 - - - - - - - - - 26 2,max22769.23212.1/33 0.932.6bsNPkNmal。设应力为零的截面至max, sP截面的距离为 x，,max22 769.232.175212.1 2.6bsNxmPl；此截面在柱中心线右侧3.42.1752.1750.3722lm处， 柱边截面离柱中心线左侧为 0.45m，变阶截面离柱中心线为0.725m。故，柱边截面处的地基净反力：2,0.450.37212.189.59/2.175sPkNm；变阶截面处的地基净反力：2,0.7250.37212.1119.63/2.175sPkNm；图 14 基础受冲切承载力验算图 15 所示为地基净反力设计值的图形。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 29 页 - - - - - - - - - 27 图 15 地基净反力设计值图沿基础长度方向，对柱边截面- 处的弯矩按式（ 12-38）计算：lPPPPalaMssss,max,max,212121211.2522.60.4237.63118.34237.63118.342.612=296.84kNm；变阶处截面 - 的弯矩：lPPPPalaMssss,max,max,212121210.97522.6