二、基本设计资料
1．依据规范及参考书目：
《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001） 《水工建筑物抗震设计规范》（SL 203－97）
《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》 《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社) 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002），以下简称基础规范
2．层高参数： 层高参数从柱顶到柱底依次排列：
层高-横梁轴线间垂直距离，单位m；梁高-横梁高度，单位m；；梁宽-横梁宽度，单位m
左P-左节点附加水平荷载标准值，向右为正，单位kN；左G-左节点附加垂直荷载标准值，向下为正，单位kN
右P-右节点附加水平荷载标准值，向右为正，单位kN；右G-左节点附加垂直荷载
标准值，向下为正，单位kN 层高 1.75 2.00 2.00
梁高(m) 0.40 0.40 0.30 梁宽(m) 0.30 0.30 0.30 左P 0.00 0.00 0.00 左G 0.00 0.00 0.00 右P 0.00 0.00 0.00 右G 0.00 0.00 0.00
3．结构尺寸：
立柱横槽向高度H1 = 0.50 m 立柱纵向（顺槽向）宽度B1 = 0.70 m 两立柱横槽向中心距L = 2.00 m 横梁贴角尺寸d = 0.00 m 柱顶外挑长度a = 0.30 m 柱顶外挑直高b = 0.30 m 柱顶外挑斜高c = 0.30 m 扩展基础尺寸：
一阶横向长度B2 = 0.60 m
一阶纵向长度A2 = 0.600 m
二阶横向长度B3 = 0.00 m 二阶纵向长度A3 = 0.000 m 一阶高度H2 = 0.50 m 二阶高度H3 = 0.500 m 地震设防烈度： 8度，动态分布系数αi = 3.00
排架支撑建筑物传到排架顶部的垂直荷载标准值Gk ＝ 125.000 kN 基本风压ωo ＝ 0.450 kN/m 柱顶风压高度变化系数μz ＝ 1.060 排架间距S = 39.00 m，支撑建筑物侧墙高度Hs ＝ 3.25 m 地基承载力特征值fak ＝ 500.0 kN/m2 地基土承载力修正系数ηb ＝ 0.30
2
2
4．荷载信息：
基础埋深Ht ＝ 1.200 m
地基土承载力修正系数ηd ＝ 1.60
基础以上土容重γm ＝ 1.60 kN/m
2
基础底面以下土容重γ ＝ 0.30 kN/m 5．荷载系数： 可变荷载的分项系数 γQ1K ＝ 1.20
永久荷载的分项系数γ安全系数K ＝ 1.00
G1K
＝ 1.05
6．材料信息： 混凝土强度等级： C25 横向受力钢筋种类： HRB335 扩展基础钢筋种类： HRB335
构造钢筋种类： HPB235
纵筋合力点至近边距离as = 0.025 m
三、计算说明
1．荷载组合
承载力极限状态计算时，荷载效应组合设计值按下式计算： S ＝ γG1K×SG1K ＋ γG2k×SG2K ＋ γQ1k×SQ1K ＋ γQ2k×SQ2K，即： S ＝ 1.05×SG1K ＋ 1.20×SG2K ＋ 1.20×SQ1K ＋ 1.10×SQ2K，即： 正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行，并采用下列表达式：
Sk（Gk，Qk，fk，αk） ≤ c 2．横向计算
（1）视排架为两立柱固支的对称结构，用有限单元法计算各截面的弯矩及轴向力。
（2）立柱横向按偏心受压（或受拉）进行配筋、裂缝计算；纵向按轴心受压构件
进行校核。
（3）横梁按偏心受压进行配筋、裂缝计算。 3．扩展基础计算
（1）基础承载力验算按《建筑地基基础设计规范》中第5.2条有关规定进行。 （2）基础横向按承受梯形荷载的倒置双悬臂梁进行内力计算，按受弯构件分别对变阶处、柱中心位置，排架横向中心位置进行配筋计算。
（3）基础纵向（顺槽向）按承受均布荷载的悬臂梁进行内力计算，按受弯构件分
别对变阶处、柱中心位置进行配筋计算。
四、排架计算
1．水平荷载计算
风荷载标准值计算公式为： ωk ＝ βz×μz×μs×ωo
上式中：风震系数采用βz ＝ 1.0，风荷载形体系数采用μs ＝ 1.3 根据《建筑结构荷载规范》中表7.2.1查得μz ＝ 1.060
ωk ＝ 1.0×1.060×1.3×0.450 ＝ 0.620 kN/m2 作用在每个节点位置的风荷载水平力Pi ＝ Ai×ωk&
依据《水工建筑物抗震设计规范》式（4.5.9）计算各节点的水平向地震惯性力代表Fi ＝ αh × ξ × GEi × αi / g
上式中：水平向地震加速度代表值αh ＝ 0.2 × g ＝ 1.962 地震作用效应折减系数ξ ＝ 0.25
值：
动态分布系数αi ＝ 3.00 2．垂直荷载计算 排架所支撑建筑物传给每个柱顶轴向力GA ＝ Gk/2 ＝ 125.00/2 ＝ 62.50kN
每个节点还包含排架立柱和横梁自重。
作用于排架所支撑上部建筑物的侧向风压在柱顶迎风侧形成轴向拉力，
在柱顶背风侧形成轴向压力G风 ＝ S×Hs×h / L ωk&×3．节点荷载设计值 所有节点的节点荷载设计值如下表所示：
左G(kN) -4.66 20.74 20.15 右P(kN) 0.00 0.00 0.00 右G(kN) 167.47 20.74 20.15 左P(kN) 118.14 4.91 5.05
4．立柱外侧配筋计算 （1）、截面内力计算结果：
截面高h = 500 mm截面宽b = 700 mm，内力计算结果如下：
基本组合下：M = -147.335kN·m，N = -166.560 kN，Q = 64.389 kN 标准组合下：Mk = -128.490kN·m，Nk = -135.542 kN （2）、采用对称配筋，配筋计算结果： 钢筋计算面积As=1420mm2，实配As=1571mm2(2D20＋3D20) 箍筋计算面积Asv/s=1.219mm，实配Asv/s=1.257mm(5d8@200) （3）、裂缝计算结果：
抗裂验算不满足要求！
裂缝宽度ωmax = -0.211mm < 0.25mm，满足要求
5．立柱内侧配筋计算 （1）、截面内力计算结果：
截面高h = 500 mm截面宽b = 700 mm，内力计算结果如下：
基本组合下：M = -18.557kN·m，N = -166.560 kN，Q = 64.389 kN 标准组合下：Mk = -15.930kN·m，Nk = -135.542 kN （2）、采用对称配筋，配筋计算结果：
22
钢筋计算面积As=1420mm，实配As=1571mm(2D20＋3D20) （3）、裂缝计算结果：
抗裂验算不满足要求！
裂缝宽度ωmax = -0.059mm < 0.25mm，满足要求
立柱纵向按轴心受压构件验算满足要求！ 6．顶梁下侧配筋计算
（1）、截面内力计算结果：
截面高h = 400 mm截面宽b = 300 mm，内力计算结果如下： 基本组合下：M = 70.431kN·m，N = 57.816 kN，Q = -69.974 kN 标准组合下：Mk = 61.137kN·m，Nk = 50.080 kN （2）、按偏心受压构件配筋，配筋计算结果：
钢筋计算面积As=589mm2，实配As=628mm2(2D20)
箍筋计算面积Asv/s=0.000mm，实配Asv/s=0.503mm(2d8@200)
（3）、裂缝计算结果： 抗裂验算不满足要求！ 裂缝宽度ωmax = 0.218mm < 0.25mm，满足要求
7．顶梁上侧配筋计算 （1）、截面内力计算结果：
截面高h = 400 mm截面宽b = 300 mm，内力计算结果如下： 基本组合下：M = -69.517kN·m，N = 57.816 kN，Q = -69.974 kN 标准组合下：Mk = -60.348kN·m，Nk = 50.080 kN （2）、配筋计算结果： 钢筋计算面积As=589mm2，实配As=628mm2(2D20) （3）、裂缝计算结果：
抗裂验算不满足要求！ 裂缝宽度ωmax = -0.215mm < 0.25mm，满足要求 8．中间梁下侧配筋计算
（1）、截面内力计算结果：
截面高h = 300 mm截面宽b = 300 mm，内力计算结果如下： 基本组合下：M = 42.726kN·m，N = 1.206 kN，Q = -42.738 kN 标准组合下：Mk = 37.211kN·m，Nk = 1.273 kN （2）、按偏心受压构件配筋，配筋计算结果： 钢筋计算面积As=568mm2，实配As=628mm2(2D20)
箍筋计算面积Asv/s=0.000mm，实配Asv/s=0.503mm(2d8@200) （3）、裂缝计算结果： 抗裂验算不满足要求！
裂缝宽度ωmax = 0.203mm < 0.25mm，满足要求 9．中间梁上侧配筋计算
（1）、截面内力计算结果：
截面高h = 300 mm截面宽b = 300 mm，内力计算结果如下： 基本组合下：M = -42.750kN·m，N = 1.206 kN，Q = -42.738 kN
标准组合下：Mk = -37.231kN·m，Nk = 1.273 kN （2）、配筋计算结果： 钢筋计算面积As=568mm2，实配As=628mm2(2D20) （3）、裂缝计算结果： 抗裂验算不满足要求！
裂缝宽度ωmax = -0.203mm < 0.25mm，满足要求
五、扩展基础计算
1．基础荷载计算
基础截面参数如下：
基底长度L = 3.7 m，基底宽度B = 1.9 m，基础高度h = 1.0 m 底面积S = 7.03 m，轴力至基础边缘距c = 0.85 m 基础底面截面抵抗矩Wx = 2.23 m，Wy = 4.34 m 左侧立柱作用在基础上的荷载设计值如下：
M1 = 147.335kN·m，N1 = -166.560 kN，Q1 = 64.389 kN 右侧立柱作用在基础上的荷载设计值如下：
M2 = 146.778kN·m，N2 = 415.801 kN，Q2 = 63.700 kN 距基础底边左侧边缘距离为χ处弯矩Mx计算公式为： 当χ < c时：
Mx = -q×B×χ/2+σmin×B×χ/2+（σ当c ≤ χ < L-c时：
22
2
max-σmin）×B×χ
3
3
3
2
/6/L
Mx = -q×B×χ/2+M1+Q1h-N1×（χ-c） +σmin×B×χ2/2+（σmax-σmin）×B×χ3/6/L 当χ ≥ L-c时：
Mx = -q×B×χ2/2+M1+Q1h+M2+Q2h-N1×（χ-c）
-N2×（χ-L+c）+σmin×B×χ2/2+（σmax-σmin）×B×χ3/6/L 依照《建筑地基基础设计规范》式5.2.4：
fa = fak+ηb×γ×(b-3)+ηd×γm×(d-0.5) fa = 500.00+0.30×19.00×(3.7-3)+1.60×22.00×(1.2-0.5) = 528.63 kN/m2
2．轴心荷载作用下地基承载力验算 计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）
σk = (Fk＋Gk)/A Fk = F/Ks = 249.24/1.30 = 191.72 kN
(5.2.2－1)
Gk = 20×S×d = 20×7.03×1.20 = 168.72 kN
σk = (Fk＋Gk)/S = (191.72＋168.72)/7.03 = 51.27 kPa σk = 51.27 kPa ≤ fa = 528.63 kPa
轴心荷载作用下地基承载力验算满足要求。 3．偏心荷载作用下地基承载力验算
X方向受弯。 计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）
当e≤b/6时，σkmax = (Fk＋Gk)/A＋Mk/W σkmin = (Fk＋Gk)/A-Mk/W 当e＞b/6时，σkmax = 2(Fk＋Gk)/3la
(5.2.2－2) (5.2.2－3) (5.2.2－4)