单层厂房结构课程设计指导书

1、课程设计用纸教师批阅:装配式钢筋混凝土排架结构单层厂房课程设计1. 设计资料：1.1该厂房总长度L=114m，柱距6m，中间设伸缩缝一道，两跨跨度分别 为Li=24和L2=18m，大跨设天窗。厂房柱网如图 1厂房每一跨内各有 两台桥式软钩吊车，轨顶标高为 H=8.3m。厂房剖面图如图 2.1.2自然条件：基本风压为 wo=O.5OkN/m2，基本雪压为s°=0.35kN/m 21.3地质条件（从上至下）：人工填土层，厚 m=1.2m中密砂土层，厚 h2=4.5mf1=300kN/ m以下为密实碎石土层，f2=400kN/ m 2无地下水。1.4构造做法及荷载值屋面恒载：二毡三油上铺小

2、石子20mm厚水泥砂浆抹平100mm厚的加气混凝土隔热大型屋面板（包括灌缝）屋盖支撑活载：不上人屋面墙面240眠墙，由基础梁砌起外墙水刷石粉刷（20mm厚）内墙混合砂浆粉刷（15mm厚）钢窗3.65.2 kN/ m0.40 kN/ m0.26 kN/ m 20.45 kN/ m0.35 kN/ m 20.40 kN/ m 220.60 kN/ m1.40 kN/ m 220.06 kN/ m0.50 kN/ m 2课程设计用纸教师批阅:1.5桥式软钩吊车数据表1.1起重 量Q跨度Lk尺寸吊车工作级别A5宽度B轮距K轨顶以上 高度H轨道 中心 至端 部距离B1最大轮压Fp ,max最小轮压FPm

3、in起重 机 总 重 量G小 车 总 重 量gkNmmmmmmmmmkNkNkNkN200/5022.5550044002200260215453207510016.555504400214023011525180381.6米用标准图集屋面板G410 （-一）（二）天沟板G410 （三）屋架G415 （-一）（二）天窗架G316吊车梁G4251.7自行设计构件材料选用混凝土： C30钢筋：柱（牛腿）纵向受力钢筋HRB400，其他HPB235，基础HRB400课程设计用纸教师批阅:2. 结构选型、结构布置及截面尺寸确定因该厂房跨度在1536m之间，且柱顶标高大于 8m，故采用钢筋混凝土排架结构，

4、画出结构布置图，标准构件选用见表2.1表2.1标准构件选用表标准构件名称标准图集选用型号重力何载标准值屋G410（）YWB 2 n （中间面1.5m >6m预应力混泥土屋面板跨）1.4 KN/m 2板YWB 2 n s （边（包括灌缝跨）重）天G410（三）沟1.5m >6m预应力混泥土屋面板TGB68 121.91 kN/m2板（卷材防水天沟板）G415（三）106 kN/ 榀屋预应力混泥土折线形屋架（跨YWJA 24 1Aa20.05 kN/m度 24m）68.2 kN/ 榀架预应力混泥土折线形屋架（跨YWJA 18 1Aa0.06 kN/m 2度 18m）（屋盖刚支撑）吊G4

5、25（二）DL 9Z（中间跨）45.5 kN/ 根车钢筋混泥土吊车梁（吊车工作DL 9B（边跨）45.5 kN/ 根梁级别为A1 A5 ）教师批阅:课程设计用纸轨道 连 接G325（二）吊车轨道联结详图详图索引号0.80 kN/m基础梁G320钢筋混泥土基础梁JL 316.7 kN/ 根天窗架图2.1 厂房剖面图课程设计用纸教师批阅:由图2.1可知柱顶标高为11m，牛腿顶面标高为 6.8m ;设室内地面至 基础顶面的距离为 0.5m，则计算简图中柱的总高度 H、下柱高度比 和上柱高度Hu分别为：H=11+0.5=11.5mHi=6.8+0.5=7.3Hu=11.5-7.3=4.2m根据柱的高度

6、、吊车起重量及工作级别等条件，可由教材表2.4.2并参考表2.4.4确定柱截面尺寸，见表2.2表2.2柱截面尺寸及相应的计算参数参数计算截面尺寸/mm面积/伽2惯性矩/伽4自重柱号/kN/m上柱矩 400X40051.6 X05821.3 X04.8A下柱I 400 X00X100X1501.775 X05150.75 X5.310825上柱矩 400X6002.4 X0572 X087.2B下柱I 400 X00X100X1501.775 X05150.75 X5.381025上柱矩 400X4001.6 X0521.3 X034.8C下柱I 400 X00X1501.375 X0599.6

7、5 X4.110825课程设计用纸教师批阅:取一榀排架进行计算，计算简图如图2.2EA=»-H-O6 -806 -806 806 ounHU0JI150 2525 1502400018000'BC|400150 2525600图2.2a计算单元rti150图2.2b计算简图课程设计用纸教师批阅:3. 荷载计算3.1恒载(1 )屋盖恒载二毡三油上铺小石子0.35kN/m 220mm厚水泥砂浆抹平0.40 kN/m 2100mm厚的加气混凝土隔热0.60 kN/m 2大型屋面板(包括灌缝)1.40 kN/m 2屋盖支撑20.06 kN/m2总计：2.81 kN/m跨度为24m的A

8、B跨的屋架重力荷载为106 kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：2 2Gia=Giba=1.2X( 2.81 kN/m'x 6miX24m+106 kN/m 2) /2=306.38 kN/m '跨度为18m的BC跨的屋架重力荷载为 68.2 kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：2 2G1c=G1bc=1.2 (2.81 kN/m 0mX18+68.2 kN/m ) /2=223.008 kN/m吊车梁及轨道重力荷载设计值A柱上柱 G4a=1.2 4 kN/m2>4.2m=20.16 kN下柱 G5a=1.2 4.63kN/m2X7.3m=40

9、.56 kNB柱上柱 G4b=1.2 4 kN/m2 >4.2m=30.24 kN下柱 G5b=1.2 4.63 kN/m2X7.3m=40.56 kNC柱上柱 G4c=1.2 4kN/m 44.2m=20.16 kN下柱 G5c=1.2 4.63kN/m2X7.3m=31.80 kN各项恒载作用位置如图3.1课程设计用纸教师批阅:I-图3.1 荷载作用位置图恒载作用下排架的计算简图如图3.2。图中的重力荷载 ？=Gia和力矩M是根据图3.1确定的，即对A柱i=G iA=306.38kN ； ? 2=G 3a+G 4a= 80.52 kN ； ? 3= G 5a=40.56 kNMi=

10、G1A x ei=306.38kN x 0.05=15.32kN mM2= (G1a+ G4a ) e1 G3Ae3= (306.38kN+20.16kN ) X0.2560.3kN X0.3=63.53 kN m1b=G 1ba +G 1bc= 539.38kN ; ? 2b=G 3ba+G 4b+ G 3Bc=150.96kN3B= G 5B=40.56kNM3= G1ba X35 G1BC X35= (306.38kN 233kN ) X0.15=11.01kN m-M4= G3ba Xe6 G2bc X36= (60.36kN 60.36kN ) X0.75=0kN m1c= G1c=

11、223kN ; ? 2c= G3c+ G4c=80.52kN ; ? 3c= G5c=31.80kN课程设计用纸教师批阅:M5= ?ici=223kN X0.05=11.15 kN m -M6= (Gic+G4c) 0 G3c3=223kN+20.16kN >0.25 60.36kN >0.3=42.68kN m恒载图如图3.2图3.2 恒载内力图3.2屋面活荷载屋面活荷载标准值为 0.5kN/m2，雪荷载标准值 0.2 kN/m2,后者小于前 者，故按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为：AB 跨：Q1ab=1.4 >.5 kN/m 2X6mX24m/2=50.4kNB

12、C 跨：Q1bc=1.4 >.5 kN/m 2 >6mX 18m/2=37.8kNQ1ab , Q1bc作用的位置与G1作用位置相同，如图3.1所示教师批阅:课程设计用纸排架设计简图如图3.3。其中QiAB=50.4kN，它在柱顶及变阶处引起的力矩为 Mia=QiabX).05=2.52kN m；M2A=50.4kN >0.25m=12.6kN m；MiB=50.40kN %.15m=7.56kN m活荷载图如图3.3Qa=50.04Qa+Qic=50.04+37.8=87.84Qic=37.8图3. 3 活荷载图3.3风荷载风荷载标准值格式（2.5.2）计算，其中Wo=o.

13、35kN/m 2W2k= 3 zu su z W0=1.0 0.8 1.03 0.5 kN/m =0.412 kN/m, 3 z=1.0,卩z根据厂房各部分标高及B类地面粗糙度由附表5.1确定如下：柱顶（标高11m)u z=1.03檐口（标高13.4)u z=1.10天窗架底部（标高14.41m)u z=1.13天窗架中部（标高17.08m)u z=1.186天窗架顶部（标高17.53m)u z=1.196卩s如图3.4所示，则由式(2.5.2)可得排架迎风及背风的风荷载标准值分别为：22W1k= 3z W0=1.0 为.8 *03 ®.5 kN/m =0.412 kN/m课程设计用

14、纸教师批阅:F=15.30kN图3.4风荷载体型系数及排架计算简图(左风)则作用于排架计算简图(图3.4b)上的风荷载设计值为：qi=1.4 )0.412 kN/m 2>6.0m=3.46 kN/m2q2=1.4 ).206 kN/m >6.0m=1.73 kN/mFw= Yq ( Q+阳2) Mzh1+ (崗+ Ms4) Uzh2直 w°B=1.4 (0.8+0.4) X1.10 2.4m+ (-0.2+0.5) X1.13 X.4mX1.0 ).5 kN/m 6.0m=15.30kN右风吹时：Fw= Yq ( W1+M2) Mzh1+ (的+ Ms4) Uzh2+ (

15、的+ Ms6) Mzh3+ ( (-S7+ M8) Uzh* 色 W°B=1.4 (0.8+0.4) )1.10 2.4m+ (-0.2+0.5) 61.13 1.4m + (-0.5+0.4) X1.130 1.31+ ( 0.6+0.5) >1.816 2.67 M.0 0.5 kN/m 6.0m=-20.75kN.75图3.5风荷载体型系数及排架计算简图（右风）课程设计用纸教师批阅:3.4吊车荷载由表2.5.1可得200/50kN 吊车的参数为：B=5.55m , K=4.40m , g=75kNQ=200kN , Fp, max=215kN , F p, min=45k

16、N100kN 吊车的参数为：B=5.55m , K=4.40m , g=38kNQ=100kN , Fp, max=115kN , F p，min =25kN根据B及K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐 标值，如图3.5。0图3.5吊车荷载作用下支座反力影响线3.4.1吊车竖向荷载AB 跨：Dmax=Y Fp, max!>=1.4 115kN X (1+0.808+0.267+0.075 )=647.15kNDmin= Y Fp, min乌=1.4 X5kN X (1+0.808+0.267+0.075 )=135.45kN课程设计用纸教师批阅:BC 跨：D max= y

17、q Fp, maxHyi =1.4 X15kN 疋.15=346.15 kNDmin= YQ Fp, min马i =1.4 >45kN X2.15 =135.45kN当Dmax作用于A柱计算简图如图3.6。其中吊车竖向荷载 Dmax , Dmin在牛腿顶面处引 起的力矩为：Ma =Dmaxe3=647.15kN X.3m=194.15kN mMB=Dmine3=135.45kN X.75m=101.59kN m当Dmax作用在B柱左时计算简图如图3.6。Ma, Mb计算如下：Ma =Dmine3=135.45kN X.3m =40.64kN m-Mb=D maxe3=647.15kN X

18、.75m =485.36kN m-当Dmax作用于B柱右时计算简图如图4.8a所示。Mb、MC计算如下MB=Dmax e3 =346.15 kN 0.75m = 259.60kN m -Mc = Dmin e3 = 75.25kN0.Xm = 22.58kN m -当Dmax作用于C柱时计算简图如图3.6所示。Mb、Mc计算如下：MB=Dmax e3 =75.25 kN 0.X5m = 56.44kN m -Mc = Dmin e3 = 346.15 kN 0.3m = 109.25kN m -吊车梁竖向荷载如图3.6教师批阅:课程设计用纸DninAB135.45 DninBC75.25 Dm

19、axE=346.15图3.6 吊车竖向荷载TnaxE=l2.46图3.7吊车水平荷载342吊车梁横向水平荷载作用于每个轮子上的吊车横向水平制动力按式（2.5.6）计算,T=1/4 a( Q+g)对AB跨T=1/4 1 X(200+75) =6.875kN对BC跨T=1/4 .1 (100+38) =3.45kN作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值按(2.5.7)计算,AB 跨Tmax= yq T yi = 1.4 6875 15=20.69kNBC 跨Tmax= yq T yi=1.4 肖.14 2.15=12.46kN吊车水平荷载如图 3.7Dmax=647.15wc.# ! |、A L

20、-'课程设计用纸教师批阅:4.排架内力分析该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数n i按式（2.5.16）计算，结果见表4.1表4.1柱剪力分配系数柱别n= lu/l lX=H u/HC0=3/1 +入3(1/n-1)S = H/C0EI Ln = (1/ S ) /刀 1/iSn=0.144C0=2.327n =0.35A柱且0.365103S=0.29 X0- H /En=0.487C0=2.85n b =0.425B柱且0.365S=0.24 X0-10H3/En=0.233C0=2.58n c =0.236C柱且0.365、-103S=0.4

21、2 X0 H /E4.1恒载作用下排架内力分析柱顶不动铰支座反力Ri可根据表2.5.2所列的相应公式计算。对 A 柱：n=0.144,入=0.365 则Ci=1.51 - 2 (1 1/n) /1+ 玄(1/n 1) =2.09C3=1.5 (1 -右 /1+ 3 (1/n 1) =1.11Ra= M1 C1/H+ M2 C3/H= (15.32 2C09+63.53 1X1) /11.5=8.92kN(宀)对 B 柱：n=0.487,入=0.365 则C1=1.51 2 (1 伽)/1+ 玄(1/n 1) =1.63C3=1.5 (1 -右 /1+ 3 (1/n 1) =1.36Rb= M3

22、 C1/H+ M4 C3/H= (11.01 K.63+0 X11) /11.5=1.56kN()对 C 柱：n=0.233,入=0.365 则C1=1.51 2 (1 1/n) /1 +入3 (1/n 1) =1.86教师批阅:C3=1.5 ( 1心 /1+ 兑(1/n -1) =0.665Rc= M5 C1/H+ M6 C3/H= - 4.33kN()则排架柱顶不动铰支座反力为R= Ra+ Rb+ Rc=6 15kN则，Va= Ra - nA R=8.92 - 0.35 &15=6.77kN()Vb= Rb - n R=1.56 - 0.425 6.15= - 1.054kN()V

23、c= Rc- ns R= -4.33- 0.236 6.15= -5.78kN()求得Ri后，可用平衡条件求出柱的各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图4.1a, b15.3250.4213.11 0.106.7711.0111.156.606.601.071.0529.55-F3.135.7812.64(a)(b) M、V 图1327.541559.63«243.17388.91680.35-303.53J胃1 :*.一427.46720.91 -一 335.33306.38529.39243.01(c) N 图图4.

24、1 恒载作用下排架内力图课程设计用纸课程设计用纸教师批阅:4.2屋面活荷载作用下排架内力分析4.2.1 AB跨作用屋面活荷载对 A 柱，Ci=2.09C3=1.11Ra= Mia Ci/H+ M2A C/H=(2.52 2.09+12.6 11) /11.5=1.67kN()对 B 柱，C1=1.63Rb= M1B C1/H = ( 7.56 1.63) /11.5=1.07kN()则排架柱顶不动铰支座反力为R= Ra+ Rb =1.67kN+1.07kN=2.74kN()将R反向作用于排架柱顶，用式(2.5.15)计算相应的柱顶剪力，并与 柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时

25、的柱顶剪力。Va= Ra- nA R=1.67 0.35 2.74=0.71kN()Vb= Rb -n R=1.07 0.425 2.74= 0.09kN()Vc= rp R=- 0.236 6.15= -0.66kN()AB跨作用屋面活荷载时排架内力图如图4.2:MbQabQabMa7.562.52M2A12.140.467.940.710.092.770.667.596.968.60(b)(a)(c) N 图图4.2 AB跨作用屋面活荷载时排架内力图课程设计用纸教师批阅:422 BC跨作用屋面活荷载排架计算简图如图 4.3a。其中QiBc=37.8kN，它在柱顶及变阶处引起的力矩为 Mic

26、=Qibc XQ.05=21.89kN m； M2c=37.8kN >0.25m=9.45kN m；MiB=37.8kN >0.15m=5.67kN m对 C 柱，Ci=1.86C3=0.665Rc= Mic C1/H+ M2C C3/H= (1.89 *86+9.45 0>67) /11.5=0.86kN()对 B 柱，6=1.63Rb= M1b C1/H = (5.67 1.63) /11.5=0.80kN() 则排架柱顶不动铰支座反力为R= RC+ Rb =0.86kN+0.80kN=1.66kN(宀)将R反向作用于排架柱顶，用式(2.5.15)计算相应的柱顶剪力，并与

27、柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于BC跨时的柱顶剪力。Va= 一 nA R= 0.56kN(J)Vb= Rb一 n R=0.80- 0.425 1.66=0.47kN()Vc= Rc-n R=0.86- 0.236 1.66=0.09kN()BC跨作用屋面活荷载时排架内力图如图4.34.3风荷载作用下排架内力分析4.3.1 左吹风时对 A 柱：n=0.144,入=0.365 由表 2.5.2 得Cha=31+ t (1/n- 1) /81+(1/n- 1) =0.322Ra = -q1HCn=-3.46kN/m >11.5m >0.322= - 12.81kN()对 C

28、柱：n=0.233,入=0.365 CncRc=- q2HCn= 1.73kN/m *1.5m *.342= 6.80kN(j)R= Ra+ Rc+F w= 34.91kN( j )Va= Ra - nA R= - 12.81+0.35 34.91 = - 0.59kN( j)教师批阅:课程设计用纸(a)37.837.87.8(c) N 图Vb= n R=0.425 $4.91=14.84kN(宀)Vc= Rc nc R= 6.80 0.236 34.91=1.44kN (f左吹风时排架内力图如图4.4Mle12.356.051119.370.080.56 YI0.090.47-Me5.671

29、.896.705.94一(b) M、V 图图4.3 BC跨作用屋面活荷载时排架内力图Fw28.03/39.20L-w62.33r22221.3114.84170.6614 * I 21.33(a)(b)图4.4左吹风时排架内力图课程设计用纸教师批阅:4.3.2 右吹风时对 C 柱：n=0.233,入=0.365 由表 2.5.2 得Ciic=31+ t (1/n - 1) /81+ 1 (1/n - 1) =0.342Rc=q2HCii=3.46kN/m M1.5m >0.342=13.61kN()对 A 柱：n=0.144 ,入=0.365 Cha=0.322RA=q1HCn=1.73

30、kN/m M1.5m X).322=6.41kN()R= Ra+ Rc+Fw= - 35.32kN()各柱顶剪力分别为：Va= Ra - nA R= - 6.41kN+0.35 35.32kN= - 5.95kN()Vb= - n R=0.425kN >35.32kN=15.01kN()Vc= Rc- ns R= - 16.61kN+0.236 35.32kN=5.27kN (宀)右风吹时排架内力图如图4.5bFwq"亠19.731_ 63.0452.65irBVrH)<1w13.95I15.0111158.36i i13.95172.61168.19(a)(b)图4.5

31、右吹风时排架内力图4.4吊车荷载作用下排架内力分析4.4.1 Dmax作用于 A柱计算简图如图4.6a。Ma= 194.15kN mMb= 101.59kN m教师批阅:课程设计用纸Din125.3568.839.14 6.6862.4516.3814.871.5927.9469.41-*亠18.39(a)(b) M、V 图对 A 柱 C3=1.11Ra= M a C3/H = 194.15kN X.11/11.5m= 18.74kN ()对 B 柱 C3=1.36Rb= M b C3/H=12.01kN OR= Ra+ Rb= 6.73kN()各排架柱剪力分别为Va= Ra nA R= 18

32、.74kN+0.35 673kN= 16.38kN()Vb= Rb n R=12.01kN+0.425 6<73kN=14.87kN(Vc= nc R=0.236 &73kN=1.59kN ()排架各柱内力图如图 4.6。135.45135.45Dmax作用在A柱时排架内力图(c) N 图$ax课程设计用纸教师批阅:442Dmax作用在B柱左时计算简图如图4.7a。Ma= 40.64kN mMb= 485.36kN m柱顶不动铰支座反力 Ra, Rb及总反力R分别为:Ra= M a C3/H = 40.64kN X.11/11.5m= 3.92kN( j)Rb= M b C3/H

33、=57.40kN()R= Ra+ RB=53.48kN(j)各排架柱剪力分别为Va= Ra nA R= 3.92kN 0.3553.48kN= 22.64kN()53.48kN=34.67kN()12.62kN ()Vb= Rb n R=57.40kN 0.425Vc= nc R= 0.236 53.48kN=排架各柱内力图如图4.7c；DinDam/54.4513.81339.75“ 甘14575153.0022.64"219.7234.67 12.6286.66145.13(a)图4.7 Dmax作用在B柱左时排架内力图(c)(b)课程设计用纸教师批阅:443Dmax作用于B柱右

34、时计算简图如图4.7a所示。MB=259.60kN mMe = 22.58kN m -柱顶不动铰支座反力Ra,Rb及总反力分别为：Rb= Mb C3 / H = 259.60kN mx 1.36/11.5 m = 30.70 kN ()Re= Me C3 / H = 11.29 kN mX1.174/11.4 m =1.16 kN (R = Rb + Re = 29.19kN + 1.16 kN = 28.03kN()排架各柱顶剪力分别为：Va= nA R=0.35 x 28.03kN =9.73 kN (Vb= Rb nB R= 29.19 kN + 0.425 X8.03kN = 17.7

35、8kN ( )Ve= Re ne R = 1.16 kN + 0.236 x 28.03 kN = 8.05 kN (-排架各柱的内力图如图4.8所示(a)43.22-1183.1334.6576.4812.0710.2918.218.25118.3450.2072.30课程设计用纸教师批阅：346.15346.15(c) N 图图4.8Dmax作用在B柱右时排架内力图4.4.4 Dmax作用于C柱时计算简图如图4.9a所示。Mb= 56.44kN mMe = 109.25kN m-柱顶不动铰支座反力Ra,Rb及总反力分别为：Rb= Mb C3 / H = 56.44kN mX1.36/11.

36、5 m = 6.67kN()Re= McC3 / H = 109.25kN mX0.665/11.5 m =6.32kN(R = Rb + Re = 6.67kN + 6.32 kN = 0.35kN()排架各柱顶剪力分别为：Va= ya R=0.35 X.35kN =0.12 kN (Vb= Rb n R= 6.67 kN + 0.425 X.35kN = 6.52kN()Ve= Re n R =6.32kN + 0.236 (X35 kN =6.40kN(宀)排架各柱的内力图如图4.9所示。4.4.5 Tmax作用于AB跨柱当AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图2.1.10a所示

37、。对于 A柱，n=0.141 ,入=0.355，由表2.5.2得a =(4.2m 1.2m) /4.2m =0.714 贝V课程设计用纸教师批阅:0.5C0.121.3严 J29.06 26.88 "27.38,IJ1IIj6.526.4011.39 51.02(b) M、V 图75.2575.25346.15346.15(c) N 图图4.9Dmax作用在C柱右时排架内力图32C5 = 2 3a 入+ 入(2 + a)(1 a) /n (2- 3a)/21 + f(1/n 1) =0.50Ra = TmaxC5 = 20.69 kN 0.50 = 10.35kN()对于 B 柱，n

38、=0.487 , /=0.365, a = 0.714 , C5=0.59，贝VRb = TmaxC5 = 20.69 kN 0.59 = 9.84 kN ()排架柱顶总反力 R为:课程设计用纸教师批阅:R= Ra + Rb = 10.35kN 9.84 kN = 20.19kN()各柱顶剪力为：Va= Ra y)aR= 10.35 kN + 0.35 送0.19kN = 3.28 kN ()Vb= Rb n R= 9.84 kN + 0.425 20.19kN = 1.26kN ()Vc= nc R = 0.236 2X9kN = 4.76kN(排架各柱的内力图如图4.10，所示。当Tmax

39、方向相反时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。13.326.1&17.41138.15"图4.10Tmax作用于AB跨时排架内力图(b)M、V 图4.4.6 Tmax作用于BC跨柱当BC跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图4.11a所示。Rb，Rc计算如下：对 B 柱，n=0.487 ,入=0.365, a =0.714, C5=0.59Rb = Tmax C5 = 10.38 kN(K59= 7.35kN ( )教师批阅:课程设计用纸C 柱，n=0.233 ,入=0.365 , a = 0.714, C5=0.55，贝URc= Tmax C5 = 12.46 kN 0

40、.55 = 6.82 kN ()排架柱顶总反力 R为：R= Rb+ Rc = 14.17kN()各柱顶剪力为：Vb= Rb-nBR= 7.35 kN + 0.425.4.17kN = 1.33kN()Vc= Rc-ncR= 6.82 kN + 0.23614.17kN = 3.48kN()Va= nAR = 0.35 14.17kN = 4.96kN(排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图4.11b,所示。当Tmax方向相反时,弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。(a)14.88_ 10.4420.83115.88/0.34V4.96ft11.1365.88! 8.9857.0448.87(b)图 4

41、.11Tmax作用于BC跨时排架内力图课程设计用纸教师批阅:5.内力组合以A柱内力组合为例。表5.1为各种荷载作用下 A柱内力设计值汇总表，表5.2为A柱内力组合表，这两表中的控制截面及正号内力 方向如表5.1中的例图所示。内力组合按式（2.5.19）式（2.5.21）进行。除Nmax及相应M和N 一项外，其他三项均是按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利 内力值；对于 Nmax及相应M和N 项，nn和川一川截面均按（1.2Sgk + 1.4Sqk ）求得最不利内力值，而I I截面是按式（2.5.21）即式（1.35Sgk + SQK）求得最不利内力。对柱进行裂缝宽度验算时，内力采

42、用标准值，同时只需对eo / ho>0.55的柱进行验算。为此，表6中亦给出了 Mk和Nk的组合值，它们均满足eo / ho>O.55的条件，对本例来说，对本例来说，这些值均取自Nmin及相应的M和V 项。正向内柱号及m mn nI -I序号类别荷载VNMNMNM6.77427.4c -0.16386.9-50.4：! 326.54 13.11恒载0.7150.40-6.9650.40-12.1L 50.400.46AB跨作用在0.5606.4402.3502.35BC跨作用屋面活在舌载-16.381 647.15 27.94647.15 125.305-68.8D在Amax柱作用

43、表5.1-22.64-135.45 -219.7，2 135.45 -1380-544在 DBmax柱左作用A10.290118.30443.22043.22在DB max柱右作用吊车竖話向荷设计值总汇表0.1201.3800.5000.50在DC max 柱作用±17.410±138.105±6.180±6.18在TmaxAB跨作用±57.040±57.040±20.830±20.83在TmaxBC跨作用39.200222.00028.03028.03左风-13.950-45.9707-9.730-9.731 1

44、右风风荷载說截面V NMVNMNMNM37.420.+0.8(X9+°.X0.9+)+0.9( 0.9+Mmax689.04 301.93 51.26893.41 422.72 852.85 115.16 371.992.75及相N,VX0.9)+0.0.9°X-Mmax及相-24.52 458.05 -226.47 -35.46 570.02 -316.84 529.78 -96.56 326.54 -51.36 N,V表5.2白A+0.9+0.9Nmax柱内力组合表及相-4.89772.25 17.74-7.971009.90 25.05 969.34 62.40 40

45、2.64 59.14M,V及相39.31356.22 248.24 5390427.46 347.55 386.90 -75.64 326.5492.3M,V272.12 67.51MkNNXmax1.35S备注1.4S GKQK+0.7 项，取课程设计用纸教师批阅:6.柱的截面设计2以A柱为例。混泥土强度等级C30, fc = 14.3N/mm , ftk = 2.01 N/22mm ;采用 HRB400 级钢筋，fy = f ' =360N/mm, $ = 0.518。上、下柱均采用对称配筋。6.1上柱配筋计算由表6可知，上柱截面共有 4组内力。取h0 =400mm -40mm =

46、 360mm。 经判别，其中3组内力为大偏心受压；只有(M=59.14 kN m, N=2402.64 kN )一组小偏心受压，且N<Zafcbho =0.518 W X4.3 N/mmX400mX360m=1066.67 kN，故按此组内力计算时为构造配筋。多3组大偏心受压内力，在弯矩较大且比较接近的两组内力中，取轴力较 小的一组，即取：M=92.33 kN m, N=326.54 kN由附表11.1查得有吊车厂房排架方向上柱的计算长度I。= 2 4.2m=8.4m。附加偏心距 ea取20mm。eo = M/N = 92.33 106N mm/326540N =283mm , &

47、; = eo+ea=283mm+ 20mm =303mmI0 /h=8400mm / 400mm = 21 > 5 ，应考虑偏心距增大系数n222Z = 0.5fcA/ N =(0.5 X4.3 N/mm >400 mm ) /326540N = 3.503>1.0取 Z= 1.0Z = 1.15 0.01 l0 / h = 1.15 0.01 21=0.94n= 1 + 1Z (Io /h) / 1400 ei / h0=1.3522E= N/ afc b h0 =326540N/ 1.0 14.3 N/mm 2X400mnr> 360mm=0.159 <2as

48、' /0h=0.222取x=2as'进行计算。e'= ie/2+ as' = 1.308 > 303n400mm/2 +40mm=247.80mmAs = A's = N e' fy ( h0 as') =326540N X247.8mm/ 360 N/mmX(360mm-40mm) = 702mm课程设计用纸教师批阅:选 3 | 18 (As =763 mm2),则 尸 As/ (bh) = 0.48% >0.2%。满足要求。由附表11.1，得垂直于排架方向柱的计算长度lo =1.25 4.2m=5.25m，贝V lo /b

49、 = 52500mm/400mm =13.125 ,护0.95。Nu=0.9 $ (fc A+ f'A's) = 0.9 为.95 >(14.3 N/mm 2X400mmX 400mm+360mmX 763 mm2X2) = 2425.94 kN >Nmax =402.64 kN满足弯矩作用平面外的承载力要求。6.2下柱配筋计算取h° =80 0mm -40mm = 760mm与上柱分心方法类似，在表6的8组内力中，选取一组不利内力：M=422.72 kN m,N=893.41 kN下柱计算长度I。=1.0Hl =73m，附加偏心距 ea =800mm/30=27mm , b = 100mm , b'f= 400mm , h'f = 150mm。e0 = M/N =430mm , ei = e0+ea=430mm+27mm =457mmI0 /h=7300mm / 800mm = 9.125 > 5 且<15，应考虑偏心距增大系数 n , 且取Z 2= 1.02Z = 0.5fcA/ N = 0.5 1>.3N/mm >100 mm >800mm+2