单层工业厂房结构课程设计
八、柱的吊装验算
8.1 A柱的吊装验算
8.1.1 柱的吊装参数
采用翻身起吊。吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊。柱插入杯口深度为h1?0.9?900mm?810mm,取h1?850mm,则柱吊装时总长度为3.8+9.1+0.85=13.75m，计算简图如图8.1所示。
3 22q2q3q19004002215 22l3=97503610M3600M23800M11400图8.1 柱吊装计算简图
8.1.2 内力计算
柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即
q1???Gq1k?1.5?1.35?4.0kN/m?8.1kN/m
q2???Gq2k?1.5?(0.4m?1.0m?25kN/m3)?20.25kN/m
q3???Gq3k?1.5?1.35?4.69kN/m?9.50kN/m
在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：
112M1?q1HU??8.1kN/m?3.82m2?52.49kN?m
2211M2??8.1kN/m?(3.8m?0.6m)2??(20.25kN/m?8.1kN/m)?0.62m2?73.63kN?m221 由?MB?RAl3?q3l32?M2?0得:
2M1173.63kN?mRA=q3l3?2??9.50kN/m?9.75m??38.76kN
2l329.75m1M3= RAx-q3x2
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令
dM3?RA?q3x?0得x?RA/q3?38.76kN/9.5kN/m?4.08m则下柱
,dx
段最大弯矩M3为：
1?9.50kN/m?3.062m2?79.09kN?m 2柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表8.1
表8.1 柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表 柱截面 上柱 下柱 M(Mk)/(KN.m) 52.49（39.25） 73.63（54.54） 90.43>0.9X52.49=556>0.9X73.63=Mu?fyAs(h0?as')/(KN.m) 47.24 66.27 ?sk?Mk/(0.87h0As)/(N/mm2) 133.04 48.89 M3?38.76kN?4.08m? ??1.1?0.65-0.48<0.2，取?te?sk0.2 0.16<0.2 0.03<0.2 deq?sk??cr?(1.9c?0.08)/mm (满足要求) （满足要求） Es?te ftk 0.26 wmax 8.2 B柱的吊装验算
采用翻身起吊，吊点设在牛腿下部，混凝土达到设计强度后起吊，可得柱插入杯口深度为hf?0.9?1000mm?900mm，取hf?950mm，则柱吊装时总长度为3.8m+9.1m+0.95m=13.85m，计算简图如图8.2所示。
3 20q2q3q110004002214 20l3=97503610M3600M23800M11400
图8.2柱吊装计算简图
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柱吊装阶段的荷载为柱自重重力荷载（应考虑动力系数），即
KN/m12.2KNm1.5??1.351.35??0.656.0kN/m??12.20kN//m q1???Gq1k?1.5 q2???Gq2k?1.5 /m1.5??1.35?(0.4(0.4??1.2.15?m25/m2/)m?30.4kN/m1.35?m?kN25KN)?42.53KN1.5??1.351.35??4.944.96KNkN//m.0kNm q3???Gq3k?1.5m??1010.0KN//m 在上述荷载作用下，柱各控制截面的弯矩为：
112KNm2?33.8?.12.25?12?./2?.82mkN888.088?m.1KN.m M1?q1Hu2?0?22 11M2??12.2KN/m?(3.8m?1.05m)2??(42.53KN/m?12.2KN/m)?1.0522 2
1?(30.4KN/m?12.2KN/m)?1.052m2?153.5kN?m2
1由?MB?RAl3?q3l32?M2?0得：
2153.5M111160.21KN.m?10?8.9/??27RA?q3l3?2??10.0KNm?9.45m?.25kN ?64.21KN8.92l3229.45m1 M3?RAx??q3x2
227.25/10.0KN/m?6.42mdM3?2.73m，则下柱段最大弯?RA?q3x?0，得x?RA/q3?64.21KN令
10dx矩M3为：
1M3?2.7.25?2.73??10?2.732?31.13kN?m2
柱截面受弯承载力及裂缝宽度验算过程见表8.2
表8.2 柱吊装阶段承载力及裂缝宽度验算表 柱截面 上柱 下柱 M(Mk)/(KN.m) 88.1（65.26） 153.5（113.7） Mu?fyAs(h0?as')/(KN.m) 147>0.9×346.7>0.9×88.1=79.29 153.5=138.2 ?sk?Mk/(0.87h0As)/(N/mm2) 142.3 108.4 ftk ??1.1?0.65 -0.048<0.2，0.173<0.2取0.2 ?te?sk取0.2 deq?skwmax??cr?(1.9c?0.08)/mm0.07<0.2(满足要求) 0.037<0.2（满足要Es?te求） 33
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九、基础设计
GB 50007—2002《建筑地基基础设计规范》规定，对于6m柱距的单层多跨厂房，其地基承载力特征值100kN/m2?fak?130kN/m2，吊车起重量
150~200KN，厂房跨度l?24m，设计等级为丙级时，可不做地基变形验算。本设计满则上述要求，故不需做地基变形计算。
基础混凝土强度等级采用C20，下设100mm厚C10的素混凝土垫层。
9.1 A柱基础设计
9.1.1 作用与基础顶面上的荷载计算 作用于基础顶面上的荷载包括柱底（III?III截面）传给基础的M，N，V，以及外墙自重重力荷载。前者可由表5.2中的III?III截面选取，见表9.1，其中内力标准组合值用于地基承载力验算，基本组合值用于受冲切承载力验算和底板配筋计算，内力的正号规定见图9.1。
表9.1 基础设计的不利内力 组别 荷载效应基本组合 荷载效应标准组合 N/KN V/KN Mk/(KN.m)Nk/KNM/(KN.m)Vk/KN 第一组 第二组 第三组 474.21 -537.1 13.19 877.65 617.56 986.28 58.95 -53.39 -5.39 314.81 -380.36 12.51 679.6 493.87 757.24 43.09 -36.12 -2.87 240900400Nw180015000ewNMV350400400+0.00036005100h-1.6506000b图9.1 基础荷载示意图
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由图9.1可见，每个基础承受的外墙总宽度为6.0m，总高度为15.00m，墙体为240mm实心砖墙（5.3KN/m3），钢门窗（0.4KN/m2），基础梁重量为（300mm+200mm）X500mm/2=18.75KN/根。每个基础承受的由墙体传来的重力荷载为:
240mm厚砖墙
19KN/m2?0.24m?[6m?15.00m?(5.1m?1.8m)?3.8m]?297.13KN
2钢门窗 0.4KN/m?(5.m?11.m?8)m?3.8N94 K9.KN5 基础梁 18.7 Nwk?325.82KN
Nwk距基础形心的偏心距ew为：
ew?(240mm?900mm)/2?570mm Nw?1.2Nwk?1.2?325.82KN?390.98KN
9.1.2基础尺寸及埋置深度
9.1.2.1 按构造要求拟定高度h
h?h1?a1?50mm
柱的插入深度h1?0.9hc?0.9?900mm?810mm?800mm，取h1?850mm， 由杯底厚度a1应大于200mm，取a1?250mm，则 h=850mm+250mm+50mm=1150mm。
基础顶面标高为-0.500m，故基础埋置深度d为： d=h+0.5m=1.15m+0.7m=1.850m
杯壁厚度t?300mm，取325mm，基础边缘高度a2取350mm，台阶高度取400mm。
9.1.2.2 拟定基础底面尺寸 取A?bl?4m?3.6m?14.4m2 9.1.2.3 计算基底压力及验算地基承载力
2Gk??mdA?20KN?1.851.85mm??14.415.2m?532.8562.4KN20kN/m3?m?kN
111222?63.6m4?24m?16?9.6W?lb2??m?mm3m3 666 基底压力按式（2.7.3）计算，结果见表9.2；按式（2.7.8）验算地基
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