混凝土结构课程指导书2

1、混凝土结构课程设计指导书土木教研室2009.4第一节 单层厂房结构构件的选型和布置1屋面结构（1）屋面板采用全国通用工业厂房结构构件标准图集1.5´6.0m预应力混凝土屋面板（G410-12，2004年合订本）。屋面板的选用方法（包括檐口板、嵌板）是：计算出该板所受外加荷载的设计值，在图集中查出的允许外加荷载设计值应比它大但又最接近的板的代号。其选用结果见表2-3。（2）天沟板采用1.5´6.0m预应力混凝土屋面板（G410-12，2004年合订本）（卷材防水天沟板）。由屋面排板计算，天沟板的宽度为770mm（外天沟）、680mm（内天沟）。该厂房一侧设4根落水管，按12m

2、m排水坡计算，天沟板内坡度为5，垫层最薄处为20mm厚，则最厚处为80mm，如图7所示。按最厚处的一块天沟板计算其所受的外加荷载标准值，参见图8。选用方法同屋面板，其选用结果见表2-3，但需要注意开洞天沟板的开洞位置。屋面板布置见图6。（3）屋架采用预应力钢筋混凝土折线型屋架（04G415-1）。选用时应根据屋面荷载的大小、有无天窗及天窗类别、檐口类别等进行选用，其选用结果见表2-3，屋架布置见图6。（4）屋盖支撑屋盖支撑布置可参考图集（04G415-1）预应力钢筋混凝土折线形屋架及表2-2、表2-3：表2-1支 撑 类 型作 用条 件位 置1屋架上弦横向水平支撑传递抗风柱水平力至两侧柱，加强

3、屋盖纵向水平面内的刚度无檩屋盖体系，抗风柱与屋盖上弦连接温度区段两端第一柱间天窗通过厂房第二柱间或伸缩缝温度区段第一或第二柱间天窗范围内2屋架下弦横向水平支撑抗风柱与屋盖下弦连接，L18米，有下弦纵向水平支撑，较大振源（锻锤）同1-1悬挂吊车横向行驶相邻两侧柱间及轨道两端纵向行驶同1-13天窗上弦横向水平支撑保证平面外稳定无檩体系天窗端部第一柱间天窗范围内4屋架下弦纵向水平支撑加强屋盖横向水平面内的刚度，保证横向水平力的纵向分布厂房设托架托架所在柱间，并向两侧各延伸一个柱间，应尽可能与横向支撑连接封闭H18米, 30t, 较大震源（锻锤或硬钩吊车）等高多跨厂房边列柱屋架下弦端部单跨屋架下弦中部

4、吨位特大中间柱列增设5屋架垂直支撑加强屋盖平面外稳定，传递纵向水平力屋架端部高1.2米，屋架两端各设一道垂直支撑同1-1 与跨度有关，见表26天窗垂直支撑将天窗端壁风载传至屋架上弦横向水平支撑天窗端部第一柱间，同37系杆屋架上、下弦侧向支承点屋架跨中下弦一至两道拉（柔性）系杆屋架跨中垂直支撑屋架跨中上弦一道压（刚性）系杆屋架两端下弦各一道压（刚性）系杆，即连系梁设屋架上、下弦水平支撑8柱间支撑使纵向柱列组成排架，共同承担纵向水平力起重量10吨，跨度18米，柱高8米，悬挂吊车，每排纵向柱7根上柱柱间支撑温度区端两侧（同1-1）及中央下柱柱间支撑温度区端中央（上柱柱间支撑对应位置）注：屋架上弦横向

5、水平支撑、下弦横向水平支撑、屋架垂直支撑及上柱柱间支撑一般宜布置在温度区段两端第一柱间，以形成空间体系；屋架下弦纵向水平支撑、系杆应尽可能与横向支撑连接封闭。屋架跨中垂直支撑设置要求 表2-2厂房跨度L(m)L=121818<L2424<L3030<L36不设端部垂直支撑设置端部垂直支撑不设端部垂直支撑设置端部垂直支撑屋架跨中垂直支撑设置要求不设一道两道一道三道两道注：布置两道时，宜在跨度的三分之一附近或天窗架侧柱附近设置，布置三道时，宜在跨度的四分之一附近和跨中设置。表2-3构件标准图集选用型号外加荷载允许外加荷载构件自重屋面板1.5m×6m预应力混凝土屋面板G4

6、10-12Y-WB-4(中间跨)Y-WB-4s（端跨）三毡四油上铺小石子防水层 0.3580mm泡沫砼保温层 0.4820mm水泥砂浆找平层 0.40 恒载 1.23kN/m2屋面活载 0.70 取大值 0.7 kN/m2雪 载 0.20积灰荷载 0.5×2=1.0 kN/m2=1.2×1.23+1.4×(0.7+1.0)=3.86 kN/m24.96kN/m2（荷载等级4），选用屋面板（板标志宽1.5米）板自重1.40kN/m2灌缝重0.1kN/m2嵌板1.5×6m预应力混凝土屋面板(卷材防水嵌板、檐口板)G410-12Y-KWB-3<中间跨&g

7、t;Y-KWB-3IIs<端跨>同上5.06 kN/m2，（嵌板标志宽0.9米）板自重1.7kN/m2灌缝重0.1kN/m2天沟板预应力混凝土屋面板(卷材防水天沟板)G410-12外天沟TGB77<中间跨>TGB77a<中间跨左端开洞>TGB77Da<边跨左端开洞并有挡板>积水深230mm(与高肋齐)10×0.23=2. 3kN/m2积灰荷载 0.5 kN/m2三毡四油卷材防水层(无小石子) 0.15 kN/m220mm水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 kN/m265mm焦渣砼 14×0.065=0.91 kN

8、/m2=1.2×0.43×(0.91+0.4+0.15×2.5)+1.4×0.43×(0.25+2.3)=2.555kN/m 内天沟TGB68<中间跨>TGB68a<中间跨左端开洞>TGB68Sa<边跨左端有挡板>TGB68Da<边跨左端开洞并有挡板>TGB68(2.13kN/m)TGB77(2.24kN/m)屋架预应力钢筋混凝土折线型屋架(跨度24m)04G415-1YWJ24-2Da屋面板上恒载 1.23kN/m2屋面板及灌缝重 1.50kN/m2屋面支撑等 0.15 kN/m2活载 0.70

9、 kN/m2积灰荷载 0.5×2=1.0 kN/m2=1.2×2.88+1.4×1.7=5.836kN/m2 荷载等级2，（无天窗、无悬挂吊车、允许荷载6.0kN/m2）112.8kN/榀支撑重0.15kN/m2吊车梁6m后张法预应力混凝土吊车梁（04G426）YDL-2Z<中间跨>YDL-2B<边跨>按两台20/5t中级工作制、跨度22.5m吊车考虑41.5kN/根注：屋面板、嵌板块数及天沟板宽度根据屋架图集确定。8图7本例可不设屋架上弦横向水平支撑，但须保证屋面板与屋架的连接不少于三个焊接点并沿板缝灌筑不低于C15的细石混凝土。否则，应

10、在该厂房两端的第一个柱间设 置上弦横向水平支撑。本例屋架间的垂直支撑与水平系杆：可在该厂房两端的第一个柱间的跨中及两端设置垂支撑（CC4及CC1），并在各跨跨中下弦处设置通长的纵向钢系杆（GX1）、在各跨两端下弦处设置通长的钢系杆（GX2），参见图9*1屋盖支撑的各种构件编号仍选自图集04G415-1；。本例屋架下弦的横向及纵向水平支撑均可不设。（5）柱间支撑柱间支撑采用图集钢筋混凝土柱间支撑（05G336），本例可在中部轴线间设置上柱支撑和下柱支撑，在边跨设置上柱支撑。根据厂房的跨度、吊车起重量及柱顶标高，再根据风压、抗震烈度（本例不考虑抗震设防）、屋面荷载等确定出柱上柱支撑选用ZCs-39

11、-1a（允许水平承担242.38 kN），边柱下柱支撑选用ZCx-93-12（允许水平承担319.23kN）。纵向水平风荷载*2 具体计算参见后面的排架风荷载计算。：一跨纵向水平吊车荷载：T=2*202=404kN由于有四排柱间支撑，故每排柱间支撑所承担的水平力为：383.334/4+404/2=297.83kN每上柱间支撑所承担的水平力为：383.334/4/3=31.94 kN每下柱间支撑所承担的水平力为：297.83 kN（6）吊车梁吊车梁选用6m后张法预应力混凝土吊车梁（04G426）图集吊车梁。吊车梁的选用方法是根据不同的吊车起重量和厂房跨度及吊车的工作制情况可直接选用，但应注意符合

12、图集的适用范围。其选用结果见表2-3。图92梁柱结构布置（1）排架柱尺寸的选定柱截面尺寸参考单层工业厂房钢筋混凝土柱（05G335）图集，取：A、C轴：上柱 400×400mm 下柱 I mmB轴 上柱 400×600mm 下柱 I mm牛腿尺寸初选由牛腿几何尺寸的构造规定45°,，且200mm，故取=45°，=450mm，如图10所示，则A、C轴柱：mm；=450+100=550mm。参见图10（a）。B轴柱：mm；=450+500=950mm , 参见图10（b）。3基础平面布置（1）基础编号首先应区分排架类型，分标准排架、伸缩缝处排架等。然后对各类

13、排架的中柱和边柱的基础分别编号。还有抗风柱的基础也须编入。（2）基础梁单层厂房钢筋混凝土基础梁通常采用预制构件。可按图集钢筋混凝土基础梁（04G320）选之，选时应符合图集的适用范围，本设计中跨、边跨选为JL3，抗风柱柱间的基础梁选为JL1。基础平面布置图见图34。图8图10第二节 单层工业厂房排架结构计算1计算简图及柱的计算参数（1）计算简图见图11。（2）柱的计算参数根据柱子的截面尺寸，列出计算参数如下表。表4计算参数柱 号截面尺寸（mm）面积（mm2）惯性矩（mm4）自重（kN/m）A、C上柱400×4001.6×10521.3×1084.0下柱I 400&

14、#215;900×100×1501.875×105195.38×1084.69B上柱400×6002.4×10572×1086.0下柱 I 400×1000×100×1501.975×105256.34×1084.942荷载计算（1）永久荷载屋盖自重 三毡四油上铺小石子防水层 1.2×0.35=0.42 kN/m280 mm泡沫砼保温层 1.2×0.48=0.576 kN/m220mm水泥砂浆找平层 1.2×0.40=0.48 kN/m2预应力混

15、凝土屋面板 1.2×1.5=1.8kN/m2支撑 1.2×0.15=0.18 kN/m2 g=3.46kN/m2屋架自重 1.2×112.8kN/榀=135.36kN/榀则作用于柱顶的屋盖结构自重kN24图 11柱自重A、C轴上柱：··kN 下柱：B轴上柱： 下柱：4kN吊车梁及轨道自重kN各项永久荷载及其作用位置见图12，屋架荷载传至柱顶作用位置为轴线内侧150mm（详见95G415(三)，P.107）。（2）屋面活荷载由建筑结构荷载规范查得屋面活载荷标准值为0.7kN/m2（因屋面活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载）。kN活荷载作用位置与屋盖

16、自重作用位置相同，如图12中括号所示。（3）吊车荷载吊车计算参数 表5跨度（m）起重量Q（kN）跨度Lk（m）最大轮压Pmax(kN)最小轮压Pmin(m)轮距K（m）吊车宽B（m）吊车总重G+g（kN）小车重g（kN）24200/5022.5202604.45.632477.25022.590413.554.6621219.9根据B与K，算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的座标值如图13所示。依据该图求得作用于柱上的吊车竖向荷载。吊车竖向荷载··· ···图 12 吊车横向水平刹车力（作用于吊车梁顶）当吊车起重量100kN时，=

17、150500kN时，则200/50kN吊车一个轮子的水平刹车力为··kN，50kN吊车一个轮子的水平刹车力为··kN1）当AB跨或BC跨各有二台吊车刹车时·kN2）当AB跨与BC跨各一台200/50kN吊车同时刹车时·kN图 13（4）风荷载由设计资料该地区基本风压为kN/m2，按B类地面粗糙度，从建筑结构荷载规范查得风压高度变化系数为：柱顶（按m取） 屋顶（按檐口取） 风载体型系数如图14（a）所示，故风荷载标准值为kN/m2kN/m2则作用到排架计算简图上的风载设计值为（标高参考图5）：··=kN/m·

18、;·=kN/m柱顶到屋脊间屋盖部分的风荷载仍取为均布的，其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中风荷载考虑，则 风荷载作用下的计算简图如图14（b）所示。图 143内力分析（1）剪力分配系数的计算A、C轴柱：；查课本附录10-1（P.535），则B轴柱：；查课本附录10-1（P.535），=2.82则各柱的剪力分配系数=0.286(2)永久荷载屋盖自重作用将图12屋盖自重荷载简化为图15（a）,其中 kN kN kN·m ·kN·m由于图15（a）所示排架的计算简图为对称结构，在对称荷载作用下排架无侧多，各柱可按上端为不动铰支座计算，故中柱无弯距。由A、C

19、柱：；，查课本附录10-2得=2.15，=2.15kN （）* 括号内箭头为力的实际方向，其它均同。查课本附录10-3得，kN （）则 kN （） kN （）在与、共同作用下，可以作出排架的弯距图、轴图图及柱底剪力，如图15（b）、（c）所示。柱及吊车梁自重作用由于在安装柱子时尚未吊装屋架，此时柱顶之间无联系，没有形成排架，故不产生柱顶反力，则按悬臂柱分析其内力。计算简图如图16（a）所示。A柱： ·kN·m kN kN ·kN·mB柱： kN kN kN排架各柱的弯矩图、轴力图如图16（b）、（c）所示。（3）屋面活荷载作用AB跨作用有屋面活载 由屋架

20、传至柱顶的压力为kN，由它在A、B柱柱顶及变阶处引起的 弯矩分别为·kN·mkN·m kN·m计算简图如图17（a）所示。计算不动铰支座反力A柱：由前知，kN （）kN （） 则 kN （）B柱：n=0.281，=0.298，查课本附录10-2知kN （）则排架柱顶不动胶支座总反力为kN （）将反向作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力（，）。 （） （） （）排架各柱的弯矩图、轴力图如图17（b）、（c）所示。 BC跨作用有屋面活荷载由于结构对称，故只需将AB跨作用屋面活荷情况的A柱与C柱之内力对换并将内力变号即可，其排架各柱内力见图18。图 1

21、5图 16图 17图 18（4）吊车荷载作用（不考虑厂房整体空间工作） 作用于柱由前，=438.44kN（=148.63kN），由吊车竖向载荷、在柱中引起的弯矩为：·e=438.44×0.3=131.53kN·m·e=148.63×0.75=111.47kN·m计算简图如图19（a）所示。计算不动铰支座反力A柱：=0.109，=0.298，查课本附录10-3得=1.12。B柱：=0.281，=0.298，查课本附录10-3得=1.27。 kN （） kN （）则 =0.44kN （）将R反向作用于排架柱顶，按分配系数求得排架柱各柱顶剪

22、力。kN （） kN （） kN （）排架各柱的弯矩图、轴力图如图19（b）、（c）所示。作用于柱左由吊车竖向荷载、在柱中引起的弯矩为：·e=438.44×0.75=328.83kN·m·e=148.63×0.30=44.59kN·m计算简图如图20（a）所示。计算不动铰支座反力33图 19A柱：，=0.298，查课本附录10-3，得=1.12B柱：=0.281，=0.298，查课本附录10-3，得=1.27 kN （）kN （）则 =28.07kN （） 将反向作用于排架柱顶，求得各柱顶剪力。kN （）kN （） kN （）排架各柱

23、的弯矩图、轴力图如图20（b）、（c）所示。作用于柱右根据结构的对称性及吊车起重量相等的条件，其内力计算“作用于柱左”情况，只需将，、柱内力对换一下，并全部改变弯矩及剪力符合号即可，其结果如图21所示。作用于柱同理，将“作用于柱”情况的、柱内对换，并注意改变符号，得出各柱的内力，如图22所示。AB跨的二台吊车刹车计算简图如 图23（a）所示。柱：由及，=0.298查课本附录10-4得，查课本附录10-5得，内插后得·kN （）图 20图 21图 22图 23图 24B柱：由及，=0.298查课本附录10-4得，查课本附图2-5得，内插后得·kN （）则 kN （）将反向作用

24、于排架柱顶，求得各柱顶剪力kN （） kN （） kN （）排架各柱的内力如图23（b）所。跨的二台吊刹车根据结构的对称性及吊车起重量相等的条件，内力计算同“跨的二台吊车刹车”情况 ，仅需柱和柱的内力对换。排架各柱的内力如图24（b）所示。跨与跨各一台200/50kN吊车同时刹车时，计算简图如图25(a)所示。A柱：同前·kN （） B柱：同前kN （）C柱：同柱kN则 kN （） 将反向作用于排架柱顶，求得各柱顶剪力。kN （） kN （） kN （）排架各柱的内力如图25（b）所示。图 25（5）风荷载作用风自左向右吹时，计算简图如图26（a）所示。A柱：，=0.298，查课本附

25、图2-8，得=0.328kN （）C柱：同A柱，=0.328，kN （）则 kN （）将反向作用于排架柱顶，求得各柱顶剪力。kN （） kN （） kN （）排架各柱的内力如图26（b）所示。风自右向左吹时，此种荷载情况的排架内力与“风自左向右吹”的情况相同，仅须将、柱的内力对换，并改变其内 力的符号即可。排架各柱的内力如图27所示。图 264最不利内力组合首先，取控制截面。对单阶柱，上柱为截面，下柱为、截面。见图28所示。考虑各种荷载同时作用时出现最不利内力的可能性，进行荷载组合。根据“荷载规范”，对于一般框架、排架结构，可以采用简化规则，按照下列组合值中取最不利值确定：永久载荷+0.9（任

26、意两个或两个以上活荷载之和）；永久载荷+任一活荷载；这里所讲的其它可变荷载主要是指屋面活荷载和吊车荷载，两者可单独作用或同时作用。在每种荷载组合中，对柱仍可以产生多种的弯矩和轴力的组合。由于及的同时存在 ，很难直接看出那种组合为最不利。但对字形或矩形截面柱，图 27图28 图 29从分析偏心受压计算公式来看，通常越大相应的越小，其偏心距就大，可能形成大偏心受压，对受拉钢筋不利；当都大，可能对受压钢筋不利；但若都同时增加，而增加得多些，由于值减少，可能反而使钢筋面积减少；有时由于大或混凝土强度等级过大，其配筋量也增加。本设计考虑以下四种内力组合：+及相应的、；-及相应的、；及相应的、；及相应的、

27、。在这四种内力组合中，前三种组合主要考虑柱可能出现大偏心受压破坏的情况；第四种组合考虑柱可能出现小偏心受压破坏的情况；从而使柱能够避免任何一种形式的破坏。内力组合时应注意以下几点：每次组合都必须包括恒载；每次组合以一种内力为目标来决定活荷载项的取舍，例如当考虑第一种内力组合时，必须以得到+Mmax为目标，然后得到与它相对应N、V 值；当取Nmax、Nnin为组合目标时，应使相应的M绝对值尽可能大，因此对于不产生轴向力而产生弯矩的荷载项（风荷载及吊车水平荷载）中的弯矩值应组合进去；风荷载项中有左荷载和右荷载两种，每次组合只能取其中一种；对于吊车荷载项要注意两点：a)注意Dmax（或Dmin）与T

28、max间的关系，由于吊车横向水平荷载不可能脱离其竖向荷载而独立存在，因此当取用Tmax所产生的内力时，就应把同跨内Dmax（或Dmin）产生的内力组合进去，即“有T必有D”；另一方面，吊车竖向荷载可能脱离其水平荷载而独立存在，即“有D不一定有T”。不过考虑到Tmax既可左向又可右向作用的特性，故如果取用了Dmax（或Dmin）产生的内力，总是要同时取用Tmax（多跨时也只取其一项）才能得到最不利内力。因此在组合吊车不利内力时，要遵守“有Tmax必有D max（或Dmin），有D max（或Dmin）也要有Tmax”的规则；b) 注意取用的吊车荷载项数目。在一般情况下，内力组合表中每一个吊车水平

29、荷载项都是表示一个跨内两台吊车的内力（已乘两台吊车时的吊车折减系数，对轻级和中级=0.9，对重级和超重级=0.95）。因此，对于不论单跨还是多跨排架，都只能取用表中的一项；对于吊车竖向荷载，单跨时在D max或Dmin两者取一，多跨时或者取一项或者取两项（在不同跨内各取一项），当取两项时，吊车的折减系数应改为四台吊车时的折减系数，轻级和中级时为0.8/0.9，重级和超重级时为0.85/0.95。由于柱底水平剪力对基础底面将产生弯矩，其影响不能忽视，故在组合截面-的内力时，要把相应的水平剪力值求出。分别对柱和B柱进行最不利内力组合。在各种荷载作用下柱内力设计值及标准值汇总见表6；B柱内力设计值及

30、标准值汇总见表7。柱内力设计值组合汇总见表8；B柱内力设计值组合汇总见表9。A（C）柱在各种荷载作用下内力设计值汇总表 表6荷 载 类 别序号截面内力值 MNMNMNV层盖自重1-20.70316.8058.50316.80-27.71316.809.37柱及吊车梁自重2018.72-13.2578.48-13.25130.260屋面活荷 载AB跨有3-0.7270.5616.9270.566.8970.561.09BC跨有4-3.900-3.900-13.1001.00吊车竖向荷截Dmax作用于AB跨A柱543.370-88.16438.4414.14438.44-11.12AB跨B柱左64

31、6.2101.62148.63110.51148.63-11.84BC跨B柱右7-31.320-31.320-105.1908.03BC跨C柱80.4700.4701.570-0.12吊车横向荷载TmaxAB跨二台吊车刹车93.7603.760100.09010.47BC跨二台吊车刹车1019.15019.15064.3204.91两跨各一台200/50kN 刹车1118.46018.460132.45012.39风荷载自左向右吹12-3.360-3.360-142.05025.06自右向左吹1313.32013.320109.830-15.46 注：1、内力的单位：弯矩（M）为kN·

32、;m；轴力（N）、剪力（V）均为kN。 2、内力符号规定见图29。 3、控制截面的位置见图28。B柱在各种荷载作用下内力设计值汇总表 表7荷 载 类 别序号截面内力值 MNMNMNV层盖自重10633.600633.600633.600柱及吊车梁自重2028.080147.600202.140屋面活荷 载AB跨有310.9370.5610.9370.5611.7670.56-0.09BC跨有4-10.9370.56-10.9370.56-11.7670.560.09吊车竖向荷载Dmax作用于AB跨A柱5-42.90068.57148.63-32.63148.6311.00AB跨B柱左6-77.

33、490251.34438.4468.53438.4419.87BC跨B柱右777.490-251.34438.44-68.53438.44-19.87BC跨C柱842.900-68.57148.6332.63148.63-11.00吊车横向荷载TmaxAB跨二台吊车刹车910.04010.040121.18012.08BC跨二台吊车刹车1010.04010.040121.18012.08两跨各一台200/50kN 刹车1116.17016.170195.20019.46风荷载自左向右吹12-34.750-34.750-116.7208.91自右向左吹1334.75034.750116.720-

34、8.91A(C)柱内力设计值组合表 表8荷载组合类别控制截面内力组合名称 M(kN·m)N(kN)M(kN·m)N(kN)M(kN·m)N(kN)V(kN)永久荷载+0.9(任意两个或两个以上活荷载)+Mmax1+2+0.9(6+10+13)1+2+0.93+(6+8)0.8/0.9+10+131+2+0.9(3+6+11+13)50.11335.5291.37577.69282.75644.33-25.27-Mmax1+2+0.9(3+4+7+10+12)1+2+0.94+(5+7)0.8/0.9+10+121+2+0.9(4+7+11+12)-73.31399

35、.02-74.1746.03-394.47447.0651.20N max1+2+0.9(3+4+7+10+12)1+2+0.93+(5+7)0.8/0.9+4+10+121+2+0.93+(5+7)0.8/0.9+11+12-73.31399.02-58.88809.53-354.65861.3241.58Nmin1+2+0.9(4+7+10+12)1+2+0.9(8+10+13)1+2+0.9(4+7+11+12)-72.66335.5274.90395.28-394.47447.0651.20永久荷载+任一活荷载+Mmax1+2+61+2+101+2+1125.51335.5264.40

36、395.2894.49447.06-3.02-Mmax1+2+71+2+51+2+12-52.02335.52-42.91833.72-183.01447.0634.43Nmax1+2+31+2+51+2+5-21.42406.08-42.91833.72-26.82885.50-1.75Nmin1+2+71+2+101+2+12-52.02335.5264.40395.28-183.01447.0634.43B柱内力设计值组合表 表9荷载组合类别控制截面内力组合名称 M(kN·m)N(kN)M(kN·m)N(kN)M(kN·m)N(kN)V(kN)永久荷载+0.

37、9(任意两个或两个以上活荷载)+Mmax1+2+0.9(3+7+11+13)1+2+0.9(3+6+11+13)1+2+0.93+(6+8)0.8/0.9+11+13125.41725.18281.871239.3372.241368.9-18.52-Mmax1+2+0.9(4+6+11+12)1+2+0.9(4+7+11+12)1+2+0.94+(5+7)0.8/0.9+11+12-125.41725.18-281.871239.3-372.241368.918.52N max1+2+0.9(3+4+7+11+13)1+2+0.93+(6+7)0.8/0.9+4+11+131+2+0.93+

38、4+(6+7)0.8/0.9+11+13115.57788.6945.831609.71280.731664.25-25.53Nmin1+2+0.9(7+11+13)1+2+0.9(11+13)1+2+0.9(11+13)115.57661.6845.83781.2280.73835.74-25.53永久荷载+任一活荷载+Mmax1+2+71+2+61+2+1177.49661.68251.341219.64121.18835.74-12.08-Mmax1+2+61+2+71+2+11-77.49661.68-251.341219.64-121.18835.7412.08Nmax1+2+31+

39、2+61+2+610.93732.24251.341219.6468.531274.1819.87Nmin1+2+71+2+131+2+1177.49661.6834.75781.2121.18835.7412.085、排架柱的设计（1）柱实际工程中，偏心受压构件在不同的荷载组合中，同一截面分别承受正负弯矩；再者也为施工方便，不易发生错误，一般可采用对称配筋，此处即取。混凝土强度等级用C30；钢筋采用级钢筋，箍筋用级钢筋。上柱配筋计算。由课本表139（P.127）查得上柱的计算长度。由表4得柱截面面积b×h=400×400mm，A=1.6×105mm2，h0=36

40、5mm,惯性矩I=21.33×108mm4，因l0/h=7800/400=19.5>8，故需考虑纵向弯曲影响，其截面按对称配筋计算。求得大小偏心受压破坏界限时的轴力Nb，用以判断截面的大小偏心受压情况，选择最不利的内力组合。由内力组合结果（表8）看，截面各组轴力均小于Nb，故都为大偏心受压情况|（在截面为大偏心受压时，应以轴力小、弯矩大作为控制内力的原则选用）。 自表8中取二组最不利内力。 M1=-72.66kN·m， N1=355.52kN M2=-73.31kN·m， N2=399.02kNa)按M1、N1计算因<20mm，故取ea=20mm，ei

41、=e0+ea=204.4+20=224.4mm又，故取 >15，则=1.422故 截面受压区高度为 =200.75mm 说明截面属于大偏心受压情况，则按时计算 b)按M2、N2计算同前， ，需考虑纵向弯曲影响。其截面按对称配筋计算。因<20mm，故取ea=20mm，ei=e0+ea=183.73+20=203.73mm又，故取同前 则 故 截面受压区高度为=200.75mm说明截面属于大偏心受压情况，则按时计算 综合以上二种计算结果，最后上柱钢筋选为每侧 。 下柱配筋计算由课本表139（P.127）查得下柱的计算长度l0=1.0Hl=1.0×9.2=9.2m。由表4 I字

42、形柱截面，A=1.875×105mm2，惯性矩I=195.38×108mm4，h0=865mm，其截面按对称配筋计算。求得大小偏心受压破坏界限时的轴力 由内力组合结果（表8）看，IIIIII截面各组轴力均小于Nb，故都为大偏心受压情况|自表8中取三组最为不利内力M1=-394.47kN·m， N1=447.06kN， V=51.20kNM2=-26.82kN·m， N2=885.50kN， V=-1.75kNM3=-183.01kN·m， N3=447.06kN， V=34.43kN其中第三组内力属于永久荷载+风荷载的第三种荷载组合类别，因该组

43、内无吊车荷载，在计算中取柱的计算长度l0时，下柱应按无吊车厂房采用。故必须在第三种荷载组合类别中也要选不利内力。a) 按M1、N1计算 因>20mm，故取ea=30mm，ei=e0+ea=882.36+30=912.36mm又 ，故取 又，故取则 故先按大偏心受压情况计算受压区高度x，并假定中和轴通过翼缘内（下柱计算截面可取为如图30所示的截面）。则，说明中和轴通过翼缘。又因说明确属大偏心受压情况，则 b)按M2、N2计算因 >20mm，故取ea=30mm，ei=e0+ea=30.3+30=60.3mm又 ，故取又因 ，故取则 故先按大偏心受压情况计算受压区高度x，并假定中和轴通过

44、翼缘内。则 <说明确属大偏心受压情况，中和轴通过翼缘,则 c)按M3、N3计算因该组为无吊车荷载参于组合，故由课本表139查得下柱的计算长度，同前，其截面按对称配筋计算。因 >20mm，故取ea=30mm，ei=e0+ea=409.36+30=439.36mm又 ，故取又因 ，故 则 故 先按大偏心受压情况计算受压区高度x，并假定中和轴通过翼缘内。则 说明中和轴通过翼缘。又因说明确属大偏心受压情况，则 综合以上三种计算结果，根据构件的构造规定，下柱为I字形截柱，受力钢筋的根数宜为4根，且对偏心受压的厂房柱，其纵向受力钢筋的直径一般不宜小于16mm，故取每侧配4。经计算，抗剪只需按构造配筋，考虑本柱下柱截面尺寸较大，全柱箍筋均选用8100/200. 运输、吊装阶段验算a)内力计算根据上柱和下柱的截面尺寸查表4得到的自重为:上柱：Q =4.0kN/m；下柱：Q =4.69kN/m；各段柱自重线荷载（考虑动力作用的动力系数n=1.5）的设计值为该柱采用平吊，