装配车间单层厂房建筑结构设计

中文题目：广州镇泰机械制造厂金工装配车间副标题：单层厂房建筑结构设计外文题目：MENTALWORKINGASSEMBLYWORKSHOPOFZHENTAIMACHINEFACTORYINGUANGZHOU毕业设计（论文）共55页（其中：外文文献及译文17页）图纸共9张完成日期2009年6月答辩日期2009年6月摘要本工程是广州一单层单跨工业厂房，总建筑面积约3500，东侧端部贴建二层框架辅助使用空间，厂房内设两台桥式吊车，轨顶标高为。中部由宽变形缝分为两个厂房单元，主体采用大型屋面板+钢屋架+排架柱的钢筋混凝土排架结构形式，结构整体双轴对称，跨度，柱距为，刚度和质量分布均匀。设计时主要考虑了结构自重、风荷载、吊车荷载以及水平地震作用对结构的影响，经计算，厂房结构满足承载力要求和正常使用要求。本设计包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计主要考虑建筑的采光、通风、防水、防火以及设备安装使用要求，结构设计主要是进行结构和构件的选型，并利用剪力分配法，对多种荷载作用下的各榀排架进行内力计算和组合，选择最不利组合设计排架柱和基础的截面及配筋。最后绘制相关建筑图、结构图和各部位的节点详图。关键词：单层厂房；排架结构；建筑设计；结构设计；剪力分配法

ABSTRACTThisprojectisasingle-layersinglespanplant,withatotalconstructionareaofabout3500.Attheverytipoftheeasternpartoftheplantisaauxiliaryusespacemadeofasecondframe.Andtherearetwobridgecraneintheplant,withtherailtopelevationof9.6.Theplantisseparatedintotwosectionsbya100widemovementjointlocatedatthecentral,it’smainblockadoptsthestructuralformofreinforcedconcretebent.Theoverallstructureisdoublesymmetry.Withthespanof30andthecolumnspaceof6,ithasequallydistributedrigidityandmass.Thedesignmainlyconsideredtheeffectcausedbydeadload,windload,craneloadandhorizontalseismicreaction,andafterthecalculation,theworkshopstructurecanmeettherequirementsofbearingcapacityandregularservice.Thisdesignwascomprisedofarchitecturaldesignandstructuraldesign.Thearchitecturaldesignwasproceedtofillthebillofdaylighting,airing,waterproof,fireresistanceandotherequipmentrequirement,whilethestructuraldesignhadtocarryonthemissionofchoosingstructuralforms,calculatingtheinnerforceofeverybentwhichcamefromloadsofvariouspattern,makinginternalforcecombinationandidentifyingthemostdisadvantagedgrouptodesigncross-sectionandreinforcement.Intheend,relatedarchitecturaldrawing,workingdrawingandjointdetailwererequired.Keyword:single-layerworkshop;bentstructure;architecturaldesign;structuraldesign;sheardistributionmethod目录前言 71工程概况 81.1工程概况 81.1.1水文地质条件 81.1.2气象资料 81.2设计概况 81.3设计成果 91.3.1概况 91.3.2施工图 92建筑设计 93结构设计 103.1结构构件选型和布置 103.1.1屋面板 103.1.2屋架 113.1.3吊车梁 123.1.4排架柱 133.1.5基础梁 143.2荷载计算 153.2.1屋盖自重 153.2.2柱自重 153.2.3吊车梁及轨道自重 163.2.4屋面活荷载 163.2.5吊车荷载 163.2.6风荷载 173.3内力分析 173.3.1屋盖自重 183.3.2柱及吊车自重作用 193.3.3屋面活荷载 193.3.4吊车荷载作用 203.3.5风荷载作用 223.4排架柱设计 233.4.1排架柱配筋计算 243.4.2柱斜截面承载力验算 293.4.3运输、吊装阶段验算 293.4.4柱裂缝宽度验算 323.5抗风柱设计 343.5.1确定抗风柱的尺寸 343.5.2求风荷载q及柱剪力 343.5.3截面配筋 353.5.4运输、吊装阶段验算 363.6柱间支撑 393.6.1上柱支撑 393.6.2下柱支撑 403.7牛腿设计 403.7.1验算截面尺寸 403.7.2正截面承载力计算及配筋 413.7.3斜截面受剪承载力 413.7.4局部承压强度验算 413.8排架柱基础设计 423.8.1初步确定基础尺寸 423.8.2确定基础底面尺寸 423.8.3验算基础高度 443.8.4基础底板配筋计算 463.9抗风柱基础设计 483.9.1初步确定基础尺寸 483.9.2确定基础底面尺寸 493.9.3验算基础高度 503.9.4基础底板配筋计算 513.11地震作用和结构抗震验算 533.11.1厂房的横向抗震验算 533.11.2建立结构计算简图 543.11.3柱顶横向水平地震作用下的排架地震效应 573.11.4吊车地震作用下的排架地震作用效应 583.11.5排架地震作用效应和其他荷载效应的组合 593.11.6厂房纵向抗震验算 603.12圈梁布置 61结论 63致谢 64参考文献 65前言建筑工程专业是一个很注重实践和理论相结合的专业，综合性要求很强，不仅要求学生熟练掌握一些必备的专业知识，也注重对学生具体实践能力和操作能力的培养。大学四年中，我们学习了多门专业性课程，这些课程之间有着密不可分的关系，是相互制约和相互补充的，必须综合起来运用才能真正地指导实际。可是学习的过程中，我们只是分散地、零星地学习了各门课程的基本知识点，所掌握的知识和技术基本上是零散无章的，没有综合的建筑思想，也没有成熟的建筑知识的框架，难以做到举一反三，把握整体。毕业设计刚好给我们提供了这样一个平台来整合消化四年来的专业积累，把零散的知识融合成一种文化和素质，能让我们在全面温习四年所学的基础上，将其融会贯通，提高我们的综合素质和工作能力。毕业设计我的设计题目是单层工业厂房，单层厂房只有一些特殊的行业才需要使用单层厂房，比如五金塑胶，机械设备，印刷纸品，模具等行业。其结构型式主要有排架结构和刚架结构两种。近年来，我国每年完成的建筑工程中，工业建筑占了一半以上，发展迅猛，并正朝着技术密集型发展，其设计体现出节能省地趋势，生态化趋势，高科技化趋势，工业与民用建筑设计的一体化趋势，人性化趋势，多元化趋势，可持续性趋势，文化性趋势。并更加注重设计标准化，构件工业化，施工机械化。本次设计内容包括建筑设计和结构设计两大部分。建筑设计在考虑建筑物使用功能和设备安装使用要求的基础上，涵盖平面设计、正立面、侧立面和剖面设计和总平面图等内容。结构设计则主要包括排架结构设计和基础设计，包括各种荷载作用下排架结构的内力计算和组合和最不利组合的筛选，并进行排架柱和抗风柱截面的配筋计算、吊装验算和抗震验算。1工程概况1.1工程概况1.1.1水文地质条件表层为厚1.0m—3.50m的杂填土①1层、耕植土①层。标高33.42m—32.19m以下为新近沉积的褐黄色、饱和的粘质粉土、粉质粘土②层；标高32.98m—30.64m以下为新近沉积的褐黄色、饱和的粘土、重粉质粘土③层；标高29.53m—26.21m以下为一般第四系沉积的褐黄色、饱和的粘质粉土、砂质粉土④层，粘土④1层；标高28.44m—25.21m以下为一般第四系沉积的褐黄-褐灰色、饱和的粉质粘土、重粉质粘土⑤层；标高23.41m—20.71m以下为一般第四系沉积的褐灰色、饱和的粘质粉土⑥层；标高22.81m—18.59m以下为一般第四系沉积的褐灰色、密实、饱和的粉细砂⑦层，粉质粘土⑦1层，各土层详细性质参见地层岩性及土的物理力学性质综合表1.1.2气象资料冬季室外平均温度：13.7℃夏季室外平均温度：32.5℃冬季最低温度：1.7℃降雨量：1764.5mm抗震设防类别为丙类，设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.15g建筑场地类型为Ⅱ类，场地粗糙程度为B类；广州：基本风压：0.50kN/m2基本雪压：0.65kN/m21.2设计概况拟建一单层单跨工业厂房，建筑面积为3500，采用采用大型屋面板+钢屋架+钢筋混凝土排架柱的排架结构，东侧端部贴建二层框架辅助使用空间，柱网布置图如下：图1-1 柱网布置图Fig.1-1columnnetgeneralarrangement1.3设计成果1.3.1概况建筑设计说明，结构设计说明，结构计算书1.3.2施工图1）建筑：900mm标高处平面图，5400mm标高处平面图，建筑立面图，横向剖面图，建筑节点大样图2）结构：基础布置图，结构布置图，柱配筋图，屋架上下弦支撑布置图，节点详图2建筑设计建筑设计综合考虑采光、通风、防水、防火以及设备安装使用要求，内容包括总平面图设计、建筑总说明、平面设计、立面设计、剖面设计、主要节点大样设计和门窗表。本工程采用的窗地面积比大约为1：3.5，建筑面积为，不必进行防火分区的设置，牛腿标高为8700mm，轨顶标高9600mm，满足工程要求。设计成果反映在图纸上。总平面图设计：明确建筑物的高度，层数，宽度，长度以及与相邻建筑物的距离，考虑其朝向，采光和交通，并得出建筑物的主要经济指标。比例为1：500。建筑总说明：包括建筑物各部分的设计原则和施工方法，建筑材料的选取，建筑设计时使用的标准、规范和图集。平面设计：用平面图分标高表示不同平面内的尺寸，如单厂主体下窗台标高处和贴建二层框架二层窗台标高处，比例为1：100。立面设计：包括正立面图，侧立面图，纵向用1-21轴表示，横轴用A-F轴表示，并表示出外体材料，装饰，门窗位置和尺寸。通过立面图可以直接看出建筑的正面布局，建筑的总高度，比例为1：100剖面设计：绘制特殊部位的剖面图，以直接得到建筑物的某些细部构造，采用一字型横向剖面即可，比例为1：100建筑节点设计：散水、台阶、坡道、天沟、窗台和构造缝的节点详图设计。3结构设计采用大型屋面板+钢屋架+钢筋混凝土排架柱的排架结构，主要计算构件为排架柱、牛腿、抗风柱和基础。3.1结构构件选型和布置3.1.1屋面板1）屋面板采用1.5m×6.0m预应力钢筋混凝土屋面板根据04G410-2，选用屋面板时基本组合的荷载分项系数：，屋面板承受荷载如下：橡胶防水卷材防水层：0.2KN/m2保温层： 0.48KN/m220厚水泥砂浆找平层：0.4KN/m2活荷载： 0.5KN/m2q=1.35×(0.2+0.48+0.4)+1.4×0.5×0.7=1.948KN/m2选择Y-WB-2Ⅲ允许外加均布荷载基本组合设计值[q]为2.05KN/m2，满足承载力条件屋面板自重：1.4KN/m2 灌缝重标准值0.1KN/m22）嵌板橡胶防水卷材防水层：0.2KN/m2保温层： 0.48KN/m220厚水泥砂浆找平层：0.4KN/m2活荷载： 0.5KN/m2q=1.35×(0.2+0.48+0.4)+1.4×0.5×0.7=1.948KN/m2选择Y-KWB-1Ⅲ允许外加均布荷载基本组合设计值[q]为2.58KN/m2，满足承载力条件板自重：1.7KN/m2 灌缝重标准值0.1KN/m23）天沟板根据屋面排板计算，考虑采用680mm宽度的天沟板落水管之间的水平间距12m，天沟流水坡长为6m，采用焦渣找坡层，坡度为1%，，最薄处20mm，最厚处80mm水泥砂浆找平，上铺橡胶防水卷材焦渣找坡层：按其平均厚度计算，厚度为50mm，焦渣自重为14KN/m3焦渣均布荷载：0.05×14=0.7KN/m220厚水泥砂浆找平层：0.4KN/m2橡胶防水卷材防水层：0.2KN/m2积水荷载考虑230mm水深，为2.3KN/m2活荷载： 0.5KN/m2卷材防水层考虑高肋和低肋覆盖部分，按天沟宽度的2.5倍计算b=天沟宽度-190=680-190=490mmq=[1.35×(0.2×2.5+0.7+0.4+2.3)+1.4×0.5]×0.49=2.92KN/m2选择TGB68，允许外加均布荷载基本组合设计值3.66KN/m2，满足承载力条件天沟板板自重2.13KN/m23.1.2屋架屋面恒荷载：屋面板以上 1.08KN/m2 屋面板自重 1.4KN/m2 灌缝重 0.1KN/m2 总计 2.58KN/m2屋面活荷载 0.5KN/m2屋面荷载设计值：组合一：1.35×2.58+1.4×0.5×0.7=3.973KN/m2组合二：1.2×2.58+1.4×0.5=3.596KN/m2选择GWJ30-2A1屋面荷载设计值[q]为4.0KN/m2>3.973KN/m2，满足承载力要求屋架自重为4550kg/榀初定屋架支撑自重为0.25KN/m23.1.3吊车梁厂房设置两台桥式吊车，吊车参数如下表：表3-1-1 吊车梁参数Table3-1-1parameterofcranebeam起重量跨度小车质量总质量轨顶以上高度轨道中心至端部距离宽度轮距最大轮压最小轮压10t28.5m4.084t31.6t2239mm230mm6922mm5000mm147KN57.1KN根据吊车跨度和起重量，中间跨选择钢筋混凝土吊车梁DL-7Z，自重为2.75t/根，伸缩缝跨和边跨分别选DL-7S和DL-7B，自重为2.82t/根根据吊车梁和吊车参数，选择吊车轨道联结型号为DGL-12，螺栓间距为260mm，钢轨型号为38kg/m，最大轮压设计值为510KN，轨道面至梁顶面距离为170-190mm，选择车挡型号为CD2，适用于10t吊车，走道板：中间跨选择DB80-1，边跨和伸缩缝处跨选择DB80-1S，各构件参数如下表所示：表3-1-2构件参数表Table3-1-2parameterofconstructionmembers参参数构件编号尺寸（mm）自重吊车梁DL-7Z（DL-7S，DL-7B）高度900上翼缘500下翼缘250t轨道联结DGL-12螺栓间距260钢轨自重38kg/m车挡CD2走道板DB80-1（DB80-1S）板长5550（4950）板宽800t3.1.4排架柱初定牛腿标高为8700mm，吊车梁高度为900mm轨顶标高=牛腿标高+吊车梁高度+钢轨高度(200mm)=8700+900+200=9800mm，与工艺要求相差在±200以内，满足要求柱顶标高=轨顶标高+轨顶至吊车小车顶面距离+安全距离（≥220mm）=9800+2239+220=12359mm，取为12600mm全柱高H=柱顶标高+基顶至±0.00标高处高度=12600+1200=13800mm图3-1-1排架柱示意图Fig3-1-图3-1-1排架柱示意图Fig3-1-1diagrammaticsketchofbentframecolumn上柱高H2=12600-8700=3900mm柱截面设计根据混凝土结构计算手册：Hk=9900+900=10800mm 基顶至吊车梁顶距离Hl=8700+1200=9900mm 基顶至吊车梁底距离下柱：h≥=9900/14=707.14mm 选择h=1000mmb≥9900/25=396mm 选择b=400mm上柱初选截面为b×h=400×400mm，下柱截面高度在900~1100mm，选择工字形柱下柱截面取为bf×h×b×hf=400×1000×120×150工字型截面轨道中心线至纵向定位轴线间的间距一般取750mm取轨道中心线距离上柱内边缘为350mm，吊车端部到柱内边缘净距为120mm>80mm，满足安全要求梯形屋架在上柱的作用点距离纵向定位轴线150mme0=1000/2-400/2=300mm e1=400/2-150=50mm e2=350-(1000/2-400）=250mm牛腿尺寸初选h1=400mm，h=500mm 满足h1≥h，满足要求图3-1-2排架柱截面图Fig3-1-2sectiongraphofbentframecolumn排架截面参数根据排架柱的截面尺寸，得出柱的计算参数如下：表3-1-3 柱截面参数Fig3-1-3parameterofbentframecolumncross-section截截面参数柱截面尺寸(mm)面积(mm2)惯性矩（mm4）上柱400×4001.6×1052.13×109下柱400×1000×100×1501.975×10525.59×109惯性矩：上柱：Iu=2.13×109mm4下柱：Il≈=25.59×109mm43.1.5基础梁外墙采用370墙，突出于柱外，查《钢筋混凝土基础梁》04G320图集，采用基础梁类型如表3-1-4所示：表3-1-4基础梁选用表Table3-1-4tableoffoundationbeam基基础梁类型编号梁长（mm）自重(t)整体JL-2559502.48有窗JL-2759502.48有门JL-2859502.483.2荷载计算3.2.1屋盖自重橡胶防水卷材防水层： 0.2KN/m2保温层： 0.48KN/m220厚水泥砂浆找平层： 0.4KN/m2屋面板： 1.4+0.1=1.5KN/m2 g=2.58KN/m2屋架自重 45.5KN/榀则作用于柱顶的屋盖结构自重为G1=1.2×2.58×6×30/2+1.2×45.5×0.5=332.94KN3.2.2柱自重柱采用C30混凝土，重度为25KN/m3标准值：上柱：G2,k=0.4×0.4×25×3.9=15.6KN下柱：G3,k=25×1.975×105/106×9.9=48.88KN设计值：上柱：G2=15.6×1.2=18.72KN下柱：G3=48.88×1.2=58.66KN3.2.3吊车梁及轨道自重G4=1.2×（28.2+0.38×6）=36.58KN3.2.4屋面活荷载屋面均布活荷载为0.5KN/m2 Q1==1.4×0.5×6×30/2=63KN3.2.5吊车荷载根据吊车宽度B和和轮距K，算的吊车梁支座反力影响线中各轮压对应的坐标值图所示，以此求的作用于牛腿上的吊车竖向荷载图3-2-1简支吊车梁支座反力影响线Fig3-2-1Endreactioninfluencelineofcranebeam两台吊车组合，取折减系数为0.9，并忽略第三跨Pmax的有利作用=1.4×0.9×147×（+1）=341.98KN==132.84KN吊车横向水平刹车力：吊车起重量为10t，取横向水平荷载系数=0.123.2.6风荷载地面粗糙程度为B类基本风压0.5KN/m2屋架坡度为10°，角度为5.7º，风载体形系数如图：室外标高为-300，按室外标高取风压高度变化系数自室外地坪至柱顶高度为12600+300=12900mm图3-2-2风载体形系数Fig3-2-1Thewindcarrierformfactor图3-2-2风载体形系数Fig3-2-1Thewindcarrierformfactor=0.8×1.08×0.5×6=2.59KN/m=-0.5×1.08×0.5×6=-1.62KN/m檐口距离室外地面高度为12600+1990+300=14890mm3.3内力分析A柱和F柱相同，抗剪刚度D也相同，ηA=ηB=0.5柱顶剪力、水平集中力、柱顶不动铰支座反力均规定自左向右为正，反之则为负3.3.1屋盖自重G1A=G1F=332.94KNM1A=M1F=G1A·e1=332.94×0.05=16.65KN·mM2A=M2F=G1A·e0=332.94×0.3=99.88KN·m受力简图如右所示查表得：图3-3-1结构计算简图Fig3-3-1Computingmodelofstructure 图3-3-1结构计算简图Fig3-3-1Computingmodelofstructure力矩作用在柱顶时力矩作用在牛腿时虚加的支座反力2.74+7.9=柱顶剪力：屋盖自重作用下，排架的弯矩图、剪力图、轴力图如下所示图3-3-2屋盖自重作用下内力图Fig3-3-2Internalforcediagramunderthedeadloadofroof图3-3-2屋盖自重作用下内力图Fig3-3-2Internalforcediagramunderthedeadloadofroof3.3.2柱及吊车自重作用由于在安装柱子时尚未吊装屋架，没形成排架，按悬臂柱分析A柱内力G2=15.6×1.2=18.72KN G3=48.88×1.2=58.66KN G4=1.2×（28.2+0.38×6）=36.58KN 图3-3-3柱及吊车自重作用下内力图Fig3-3-3Internalforcediagramunderthedeadloadofcolumnandcrane图3-3-3柱及吊车自重作用下内力图Fig3-3-3Internalforcediagramunderthedeadloadofcolumnandcrane3.3.3屋面活荷载，它在A、F柱顶及变阶处引起的弯矩分别为 虚加不动铰支座反力为柱顶剪力： 排架受力简图和内力图如图所示图3-3-4屋面活荷载作用下内力图图3-3-4屋面活荷载作用下内力图Fig3-3-4Internalforcediagramunderroofliveload3.3.4吊车荷载作用Dmax作用于A柱Dmax=341.98KNDmin=132.84KNMmax=85.50KN·MMmin=33.21KN·M将R反作用于排架柱顶，按分配系数求的各个排架柱的柱顶剪力得到各柱的计算简图和内力图如图所示图3-3-5D图3-3-5Dmax作用于A柱内力图Fig3-3-5InternalforcediagramwhileDmaxactoncolumnADmax作用于F柱时内力图刚好和上述情况相反如图所示：图3-3-6D图3-3-6Dmax作用于F柱内力图Fig3-3-6InternalforcediagramwhileDmaxactoncolumnF两台吊车刹车A柱由n=0.08，=0.28得到当 当 插入法得到 F柱和A柱相同，将R反方向作用于排架柱顶，得到各柱的柱顶剪力 图3-3-6两台吊车同时刹车内力图Fig3-3-6Internalforcediagramwhiletwosetsofcranebrake图3-3-6两台吊车同时刹车内力图Fig3-3-6Internalforcediagramwhiletwosetsofcranebrake3.3.5风荷载作用（1）风自左向右吹时 均布荷载作用下：同理，对于F柱：C11=0.321 图3-3-7风自左向右吹是内力图Fig3-3-7Internalforcediagramwhilewindblewright图3-3-7风自左向右吹是内力图Fig3-3-7Internalforcediagramwhilewindblewright（2）风自右向左吹时，内力图与上述刚好相反图3-3-8风自右向左吹是内力图Fig3-3-8Internalforcediagramwhilewindblewleft图3-3-8风自右向左吹是内力图Fig3-3-8Internalforcediagramwhilewindblewleft3.4排架柱设计取控制截面：对于单阶排架柱，上柱选择牛腿顶面（即上柱底截面）Ⅰ-Ⅰ为控制截面，下柱选择Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ为控制截面，另外，Ⅲ-Ⅲ同时也是设计柱下基础的依据，截面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ虽然处于同一位置，但截面和内力值都不相同，分别代表上下柱截面，在设计截面Ⅰ-Ⅰ时，不计牛腿对其截面承载力的影响。排架柱是偏心受压构件，影响其纵向配筋率的主要因素是轴力N和弯矩M，根据可能需要的最大的配筋，一般考虑下面四种内力的不利组合：图3-4-1排架柱控制截面Fig3-4-1Controlsectionofbentcolumn（1）+Mmax图3-4-1排架柱控制截面Fig3-4-1Controlsectionofbentcolumn（2）-Mmax及相应的N、V（3）Nmax及相应的M、V（4）Nmin及相应的M、V（1）、（2）和（4）主要是针对大偏心受压破坏，（3）是针对小偏心受压破坏实际工程中，偏心受压构件在不同的荷载组合中，同一截面分别承担正负弯矩，同时为了施工方便，不易发生错误，一般可采用对称配筋，即采取As=As’。混凝土强度采用C30，钢筋采用HRB335，箍筋采用HRB2353.4.1排架柱配筋计算1）上柱对称配筋时，求的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情况，选择最不利组合：排架柱的内力组合中的各组轴力值均小于Nb，因此都可以视为大偏心受压情况，在截面为大偏心受压时，应以轴力小，弯矩大作为最不利内力组合的选择依据仅自排架柱A内力组合表中取1组最不利组合+Mmax=63.42KN·M N=-351.66KN由结构侧移引起的二阶弯矩的影响，在构件的计算长度中考虑，由纵向弯曲引起的二阶弯矩，用偏心距增大系数来考虑上柱的计算长度=2×3.9=7.8m，对称配筋，且/b=7.8/0.4=19.5>5，需要考虑纵向弯曲的影响，轴向力对截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的较大值，因此=20mm初始偏心距，故选择/b=19.5，在15~30之间可先按照大偏心受压情况进行计算<0.550=200.75mm且<2=70mm满足大偏心受压条件，但受压钢筋达不到屈服故=480mm2，选择2Ф18，按照轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力查的/b=18时， /b=20时，/b=19.5时，计算得：验算结果安全，满足条件2）下柱由于排架柱Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面均是下柱截面配筋的依据，可将两者在一起加以考虑从内力组合的情况来看，各个组合的轴力值均小于Nb，故各组合内力均为大偏心受压，仅需选择弯矩大，轴力小的内力组合。选择三组内力进行计算配筋：（1）+Mmax=507.19KN·M N=-811.38KN（2）+Mmax=423.30KN·M N=-446.90KN（3）-Mmax=-398.60KN·M N=--566.46KN先考虑第一种情况：+Mmax=507.19KN·M N=-811.38KN由结构侧移引起的二阶弯矩的影响，在构件的计算长度中考虑，由纵向弯曲引起的二阶弯矩，用偏心距增大系数来考虑下柱的计算长度=1.0×9.9=9.9m，对称配筋，截面的最小回转半径，/r=9.9/0.35996=27.5>5，需要考虑纵向弯曲的影响轴向力对截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的较大值，因此=33.33mm初始偏心距，故选择/r=27.5，在15~30之间可按照大偏心受压情况进行计算<0.550=517mm且>2=120mm满足大偏心受压条件，且受压钢筋能够屈服另x<=162.5mm说明受压区全部位于受压翼缘内考虑第二种情况：+Mmax=423.30KN·M N=-446.90KN轴向力对截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的较大值，因此=33.33mm初始偏心距，故选择/r=27.5，在15~30之间可按照大偏心受压情况进行计算<0.550=517mm且<2=120mm满足大偏心受压条件，但受压钢筋不能够屈服另x<=162.5mm说明受压区全部位于受压翼缘内取故考虑第三种情况：-Mmax=-398.60KN·M N=--566.46KN轴向力对截面重心的偏心距：附加偏心距取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30的较大值，因此=33.33mm初始偏心距，故选择/r=27.5，在15~30之间可按照大偏心受压情况进行计算<0.550=517mm且<2=140mm满足大偏心受压条件，但受压钢筋不能够屈服另x<=162.5mm说明受压区全部位于受压翼缘内取故综合上述三种情况，可取选择6Ф22，按照轴心受压构件验算垂直于弯矩作用平面的受压承载力查的/r=27.5<28时， 计算得：验算结果安全，满足条件3.4.2柱斜截面承载力验算对于偏心受压排架柱，取仅需按照构造配筋故根据混凝土结构设计规范10.3.2条和建筑抗震设计规范9.1.20条规定，全柱高箍筋配置采用，加密区采用柱中纵向受力钢筋的净间距不应小于50mm；对水平浇筑的预制柱，其纵向钢筋的最小净间距可按照混凝土结构设计规范第10.2.1条关于梁的有关规定取用在偏心受压柱中，垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋，其中距不宜大于300mm保护层厚度选择30mm3.4.3运输、吊装阶段验算变截面柱采用1点起吊，吊点的位置通常设置在柱牛腿根部，一般不需要计算，但需复核抗弯强度和抗裂度，计算内力可按照一端带有悬臂的简支梁进行分析，验算时，应考虑动力作用，柱自重应乘以动力系数1.5上柱自重为：牛腿处柱自重为：下柱自重为：下柱自重为：图3-4-2吊装运输计算图图3-4-2吊装运输计算图Fig3-4-2Calculatingdiagramofliftingandtransporting首先考虑平卧起吊，采用一点绑扎，绑扎点在牛腿底面处，柱起吊时吊离底面瞬间由自重产生的弯矩最大，计算简图如下所示上柱根部和吊点处的弯矩设计值分别为下柱段最大的正弯矩计算如下假设最大弯矩出现在内 端部最大弯矩为若最大弯矩出现在内 得到则，位于右端1)上柱在吊装阶段的强度和裂缝宽度验算中，平吊时仅考虑四角钢筋参加工作，对称配筋为2Ф18，，吊装时的强度验算按受弯构件考虑，按双筋梁计算截面强度，该截面能承担的弯矩：平吊时承载能力不够，采用翻身起吊时亦不满足承载力要求，故采用翻身吊，并增加配筋为4Ф14，满足承载力要求对柱的抗裂度验算，要求其满足抗裂度条件或裂缝宽度限制，可近似地用控制钢筋应力的方法计算需要进行验算构件受力特征系数裂缝间钢筋应变不均匀系数取最大裂缝宽度满足裂缝宽度要求2)下柱以起吊点所在截面为验算截面，仅考虑最外排钢筋参加工作，配筋4Ф22，满足承载力要求根据施工计算手册，可以认为满足抗裂缝宽度要求，不需要进行验算3.4.4柱裂缝宽度验算混凝土结构设计规范第8.1.2条规定，对于的偏心受压构件，可不验算裂缝宽度，本结构的环境类别为二类裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度为限值1)上柱自排架柱内力标准值组合取出Ⅰ-Ⅰ截面最不利组合情况+Mmax，k=48.26KN·M Nk=-293.05KN截面初始偏心距 故可不验算裂缝宽度2)下柱自排架柱内力标准值组合取出Ⅱ-Ⅱ和Ⅲ-Ⅲ截面最不利组合情况+Mmax,k=366.31KN·M Nk=-632.76KN截面初始偏心距 故需验算裂缝宽度构件受力特征系数<15，取使用阶段轴向压力偏心距增大系数纵向受拉钢筋的合力点至截面受压区合力点的距离故取z=771.62mm裂缝间钢筋应变不均匀系数取最大裂缝宽度3.5抗风柱设计抗风柱外边缘位置与单层工业厂房横向封闭相重合，为避免抗风柱和端屋架相碰，应将抗风柱的上截面高度适当减小，变成变截面单阶柱，抗风柱的柱顶标高比屋架上弦中心线低50mm，这样，柱顶对屋架的作用力就可以通过弹簧板传至上弦中心线，不使上弦杆受扭山墙重量由基础梁承受，抗风柱主要承受风荷载，柱的自重可以忽略，这时抗风柱可作为变截面受弯构件计算。3.5.1确定抗风柱的尺寸抗风柱上下柱交界处的标高由排架柱顶标高减去100mm抗风柱下柱顶部标高为12600-100=12500mm抗风柱柱顶标高为12600+3490-50=16040mm基础至室内0.00处高度为1200mm下柱高： 上柱高：全柱高：截面宽度 取截面高度 取,3.5.2求风荷载q及柱剪力柱顶距离室外地面高度为16040+300=16340mm风压高度变化系数风载体形系数 均布荷载作用下：柱顶剪力柱底剪力图3-5-1风荷载作用下内力图Fig3-5-1Internalforcediagramunderwindload图3-5-1风荷载作用下内力图Fig3-5-1Internalforcediagramunderwindload绘出荷载标准值弯矩图如右图所示3.5.3截面配筋上柱弯矩设计值下柱弯矩标准值，此时下柱因此上柱按照，下柱按照配筋表3-5-1抗风柱配筋表表3-5-1抗风柱配筋表Table3-5-1Reinforcementofwindresistancecolumn上柱控制截面下柱控制截面弯矩设计值（）61.04167.310.1350.0890.9270.9530.146<0.5500.093<0.550828.261083.71选用钢筋5Φ16(As=1005mm2)6Φ16(As=1206mm2)3.5.4运输、吊装阶段验算采用1点起吊，吊点的位置设置变截面以下3m处，需复核抗弯强度和抗裂度，计算内力可按照一端带有悬臂的简支梁进行分析，验算时，考虑动力作用，柱自重应乘以动力系数1.5上柱自重为：下柱自重为：考虑翻身起吊，柱起吊时吊离底面瞬间由自重产生的弯矩最大，计算简图如下所示上柱根部和吊点处的弯矩设计值分别为下柱段最大的正弯矩计算如下 图3-5-2抗风柱吊装运输计算图Fig3-4-2Calculatingdiagramofliftingandtransporting图3-5-2抗风柱吊装运输计算图Fig3-4-2Calculatingdiagramofliftingandtransporting1）上柱在吊装阶段的强度和裂缝宽度验算中，翻身吊时，截面的受力方向与使用阶段一致，考虑最外边一排钢筋参加工作，对称配筋为5Ф16，，吊装时的强度验算按受弯构件考虑，按双筋梁计算截面强度，该截面能承担的弯矩：满足承载力要求对柱的抗裂度验算，要求其满足抗裂度条件或裂缝宽度限制，可近似地用控制钢筋应力的方法计算根据简明施工计算手册，可以认为满足抗裂缝宽度要求，可不验算裂缝宽度2）下柱以起吊点所在截面为验算截面，翻身吊时，考虑最外边一排钢筋参加工作，配筋3Ф16，不满足承载力要求在最外一排钢筋面积为6Ф16，内侧再配置一排钢筋2Ф16，满足承载力要求根据简明施工计算手册，要验算抗裂缝宽度要求。构件受力特征系数裂缝间钢筋应变不均匀系数取最大裂缝宽度满足裂缝宽度要求吊装阶段的裂缝宽度验算时，只考虑最外排钢筋的作用正常使用状态下，经验算，截面的最大裂缝亦满足要求得出柱子配筋如下：表3-5-2柱配筋表表3-5-2柱配筋表Table3-5-2Reinforcementofcolumn配筋表排架柱抗风柱上柱4Φ14（由吊装决定）5Φ16下柱4Φ22+2Φ226Φ16+2Φ163.6柱间支撑建筑抗震设计规范9.1.23条规定：一般情况下，应在厂房单元中部设置上、下柱间支撑，且下柱支撑应与上柱支撑配套设置，有起重机或8度和9度时，宜在厂房单元两端增设上柱支撑柱间支撑可在厂房eq\o\ac(○,5)-eq\o\ac(○,6)和eq\o\ac(○,15)-eq\o\ac(○,16)轴之间设置上柱支撑和下柱支撑，在eq\o\ac(○,1)-eq\o\ac(○,2)、eq\o\ac(○,9)-eq\o\ac(○,10)、eq\o\ac(○,11)-eq\o\ac(○,12)和eq\o\ac(○,19)-eq\o\ac(○,20)设置上柱支撑3.6.1上柱支撑根据05G336柱间支撑图集，抗风柱柱顶剪力标准值为则由迎风面传递至屋架的水平力为根据前面抗震验算采用的修正刚度法来计算纵向抗震作用纵向柱列的柱顶标高处的地震作用标准值为吊车梁顶标高处的纵向地震作用标准值为比较可知，选用柱间支撑时，由地震作用控制作用于每道上柱支撑的水平力设计值为按上柱支撑选用表，选择柱距6000：ZCs-39-1a水平杆长细比153.0，斜杆长细比为214.14柱距5400：ZCs-39-1b水平杆长细比136.6，斜杆长细比为198.23.6.2下柱支撑吊车纵向水平刹车力作用于下柱支撑上节点的纵向水平作用组合设计值当“风荷载+吊车纵向水平荷载组合”时当地震作用时因此是地震作用控制下柱高度为9900mm，因此选择两道ZCx-48-21，交叉斜杆长细比为159.73.7牛腿设计3.7.1验算截面尺寸牛腿截面宽度与柱同宽，b=400mm，尺寸初选h1=400mm，h=500mm，，，考虑安装偏差20mm后竖向力作用点仍位于下柱截面以内，故取，裂缝控制系数取作用于牛腿顶部的竖向荷载如表所示：图3-7-1牛腿竖向荷载图3-7-1牛腿竖向荷载Table3-7-1Theverticalloadcranebracketbears作用于牛腿顶部的竖向荷载设计值（KN）标准值（KN）吊车竖向荷载341.98244.27吊车梁及轨道自重36.5830.48则作用于牛腿顶部的竖向荷载设计值，竖向荷载标准值为，牛腿顶面水平拉力标准值，设计值斜裂缝控制条件故截面满足要求3.7.2正截面承载力计算及配筋 取且不小于4Ф12()，故取为4Ф14，3.7.3斜截面受剪承载力由于截面验算时斜裂缝控制条件要比斜截面受剪承载力要求严格，因此满足截面验算后，不再需要对牛腿的斜截面受剪承载力进行计算，只需要按照构造要求设置水平箍筋和弯起钢筋即可，牛腿内可不设置弯起钢筋箍筋，选择为，且满足即上部范围内的水平箍筋总截面面积不小于承受竖向力的水平纵向受拉钢筋截面面积的3.7.4局部承压强度验算选择加载板的尺寸为400×400mm，满足要求3.8排架柱基础设计本工程拟采用柱下独立杯口锥形扩展基础，室外绝对标高为34.66m~33.39m，地基持力层为新近沉积的粘质粉土、砂质粉土层eq\o\ac(○,4)，基础埋置标高为32.60m或以下，地基承载力标准值综合考虑为，根据持力层粉土的性质，，基础底面以下土的自重为，基础底面以上土的加权平均重度取基础采用C20混凝土3.8.1初步确定基础尺寸根据建筑地基基础设计规范8.2.5条规定，柱子的插入深度，杯底厚度250mm，杯壁厚度t≥350mm，且大于基础梁宽度370mm，取为t=375mm，杯壁高度450mm，杯口深度为900+50=950mm杯口顶部尺寸：宽为400+752=550mm，长为1000+752=1150mm杯口底部尺寸：宽为400+502=500mm，长为1000+502=1100mm基础总高度为900+50+250=1200mm基础顶面至室外地面的高度为900mm，即基础埋深为1200+900=2100mm3.8.2确定基础底面尺寸自内力标准值组合表中选出基础顶面最不利的两种荷载设计值如下：eq\o\ac(○,1)+Mmax,k=366.31KN·M Nk=-632.76KN Vk=-47.50KNeq\o\ac(○,2)+Mmax,k=306.39KN·M Nk=-372.42KN Vk=-46.92KNeq\o\ac(○,3)-Mmax,k=-280.69KN·M Nk=-457.82KN Vk=-26.46KN当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正（先假定基础宽度b=5m）：=190+0.5×20.4×（4-3）+2.0×20×（2.1-0.5）=264.2先按轴心受压估算=初步选定底面尺寸为9.6，=4m，=2.4m 地基承载力验算由基础梁传至基础顶面的外墙及基础梁自重标准值为：Nwk=0.37×19×[14.59×6-(4.5×3.6+4.5×2.1)]+24.8=480.98KN作用于基础底面的力矩和轴力标准值第一组荷载基础边缘的最大和最小压力值分别为：校核第二组荷载基础边缘的最大和最小压力值分别为：第三组荷载基础边缘的最大和最小压力值分别为：校核故截面的尺寸满足要求3.8.3验算基础高度地基净反力设计值计算自内力设计值组合表中选出基础顶面最不利的三种荷载设计值如下：（1）+Mmax=507.19KN·M N=-811.38KN V=-65KN（2）+Mmax=423.30KN·M N=-446.90KN V=-63.91KN（3）-Mmax=-398.60KN·M N=-566.46KN V=-38.82KN基础及其上填土自重设计值：由基础梁传至基础顶面的外墙及基础梁自重设计值为：Nw=1.2×0.37×19×[(14.59+0.5)×6-(4.5×3.6+4.5×2.1)]+24.8×1.2=577.18KN作用于基础底面的力矩和轴力设计值第一组荷载第二组荷载第三组荷载根据下面两个公式，可以计算得到地基净反力设计值： 表3-8-1地基净反力设计值表3-8-1地基净反力设计值Table3-8-1Netforcedesignvalueoffoundation组组合反力第一组M=N=第二组M=N=第三组M=N=174.30123.02235.91114.9890.332.35由基础的尺寸可知，自柱与基础交接处的45°斜线与杯壁相交，这说明从柱边不会产生冲切破坏，不必进行验算，但是要验算变阶处的冲切破坏强度是否符合要求基础有效高度，故取考虑冲切荷载时取用的矩形面积故该基础高度满足冲切承载力的要求3.8.4基础底板配筋计算基础底面配筋采用HRB335一级钢，，基础下做100mm厚混凝土垫层，=40mm，沿基础长边方向，柱边截面Ⅰ1-Ⅰ1和Ⅰ2-Ⅰ2的弯矩可按下式计算垂直于弯矩作用方向上，Ⅱ1-Ⅱ1和Ⅱ2-Ⅱ2截面的弯矩设计值可按下式计算各个截面的参量如下：Ⅰ1-Ⅰ1：=0.4，=1.5，Ⅰ2-Ⅰ2：=1.3，=1.05，Ⅱ1-Ⅱ1：=0.4，=1，Ⅱ2-Ⅱ2：=1.3，=1.9，根据和可以计算得到各个截面处的，从而得到内力计算结果如下表所示表3-8-2截面内力设计值表3-8-2截面内力设计值Table3-8-2Internalforcedesignvalueofcross-section合组力内合组力内第一组174.30114.98152.06158.73328.21187.81108.4872.19第二组123.0290.33110.76114.44233.45133.7280.0153.24第三组235.912.35148.33174.60414.05234.6589.3559.46沿长边方向的配置的受拉钢筋截面面积为沿短边方向的配置的受拉钢筋截面面积为得到各组内力组合下底板的配筋如下表表3-8-3底板配筋表3-8-3底板配筋Table3-8-3Reinforcementoffoundationslab合组力内合组力内第一组328.21187.81108.4872.191047.92979.70349.37232.51第二组233.45133.7280.0153.24745.38697.56257.67171.48第三组414.05234.6589.3559.461321.981224.07287.75191.50得到长边方向的配筋，短边方向的配筋长边方向选择，即短边方向选择按照构造配筋，选择，即，当扩展基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力：满足要求，故杯壁可不配筋基础施工图如图所示：图3-8-1排架柱基础施工图Fig图3-8-1排架柱基础施工图Fig3-8-1Workingdrawingofbentcolumn’sfoundation3.9抗风柱基础设计抗风柱为铰接，基础与柱连接的预埋螺栓必须满足受力要求且同时满足构造要求。剪力是风压乘以抗风柱及其两侧墙体1/2宽度高的一半。3.9.1初步确定基础尺寸根据建筑地基基础设计规范8.2.5条规定，柱子的插入深度，杯底厚度200mm，杯壁厚度t≥200mm，且大于基础梁宽度370mm，取为t=375mm，杯壁高度300mm，杯口深度为600+50=650mm杯口顶部尺寸：宽为450+752=600mm，长为600+752=750mm杯口底部尺寸：宽为450+502=550mm，长为600+502=700mm基础总高度为600+50+200=850mm基础顶面至室外地面的高度为900mm，即基础埋深为850+900=1750mm3.9.2确定基础底面尺寸当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正（先假定基础宽度b=3m）：由前知：=254下柱高：上柱高：全柱高：抗风柱自重标准值基础梁传至基础顶面的竖向力标准值：基础顶面的剪力为先按轴心受压估算=初步选定底面尺寸为6，=3m，=2m 地基承载力验算由基础梁传至基础顶面的外墙及基础梁自重标准值为：作用于基础底面的力矩和轴力标准值基础边缘的最大和最小压力值分别为：校核故截面的尺寸满足要求3.9.3验算基础高度地基净反力设计值计算基础及其上填土自重设计值： 由基础的尺寸可知，柱与基础交接处以及基础变阶处均可能产生冲切破坏，需要进行验算柱与基础交接处：基础有效高度，故取考虑冲切荷载时取用的矩形面积变阶处：基础有效高度，故取考虑冲切荷载时取用的矩形面积故该基础高度满足冲切承载力的要求3.9.4基础底板配筋计算基础底面配筋采用HRB335一级钢，，基础下做100mm厚混凝土垫层，=40mm，沿基础长边方向，柱边截面Ⅰ1-Ⅰ1和Ⅰ2-Ⅰ2的弯矩可按下式计算垂直于弯矩作用方向上，Ⅱ1-Ⅱ1和Ⅱ2-Ⅱ2截面的弯矩设计值可按下式计算各个截面的参量如下：Ⅰ1-Ⅰ1：=0.45，=1.2，Ⅰ2-Ⅰ2：=1.35，=0.75，Ⅱ1-Ⅱ1：=0.4，=0.6，Ⅱ2-Ⅱ2：=1.35，=1.5，根据和可以计算得到各个截面处的，从而得到内力计算结果如下表所示表3-9-1抗风柱基础内力计算表3-9-1抗风柱基础内力计算Table3-9-1Calculationofwindresistancecolumn’sfoundation256.4578.82185.40212.04253.00121.65118.0222.13沿长边方向的配置的受拉钢筋截面面积为沿短边方向的配置的受拉钢筋截面面积为得到各组内力组合下底板的配筋如下表表3-9-2抗风柱基础配筋表3-9-2抗风柱基础配筋Table3-9-2Reinforcementofwindresistancecolumn’sfoundation253.00121.65118.0222.131156.84883.44546.39157.78得到长边方向的配筋，短边方向的配筋长边方向选择，即短边方向选择按照构造配筋，选择，即当扩展基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力：满足要求，故杯壁可不配筋图3-9-1抗风柱基础施工图图3-9-1抗风柱基础施工图Fig3-9-1Workingdrawingofwindresistancecolumn’sfoundation3.11地震作用和结构抗震验算3.11.1厂房的横向抗震验算横向抗震计算中有以下几点假定和考虑原则：（1）屋盖为有限刚性体,屋盖沿地震作用方向产生水平剪切变形,并考虑屋盖变形对厂房排架地震作用的影响。（2）按照平面排架计算地震作用，假设厂房每一榀排架为一个独立隔离的计算单元，其周期和地震作用均按照平面排架进行计算（3）可将平面排架简化为质量集中在柱顶而底部为固定的单质点或多质点的平面竖杆体系，按照结构动力学的基本院里和方法进行结构的动力分析（4）结构的地震作用效应均按弹性阶段考虑，可以采用线性叠加原理（5）厂房排架在地震作用下的变形主要是剪切变形，地震作用沿厂房高度按倒三角形分布（6）在求的相应的地震作用后，将地震作用视为等效的静力荷载，按静力荷载对厂房排架进行结构内力计算分析（7）厂房排架的地震作用效应，应与其他重力荷载效应进行计算组合，求的组合地震作用效应（8）按照平面排架计算所得到的基本周期，应考虑纵向以及屋架和柱顶连接节点的固结作用对排架刚度的影响，进行周期的缩短修正（9）对单跨厂房只考虑一台吊车，按对柱截面受力最不利进行组合，软钩吊车的吊重不予考虑，吊车的水平制动力不予考虑，吊车桥架产生的水平地震作用，由排架左右2柱共同承担，各取一半地震作用值，在计算排架基本周期时，吊车桥架重力荷载影响很小，一般不予考虑，但在计算排架地震作用时，吊车桥架的重力荷载应予考虑计入3.11.2建立结构计算简图取一个柱距的单榀平面排架为计算单元，质量集中在柱顶标高处的单质点系，用原结构体系的最大动能和质量集中到柱顶质点的折算体系的最大动能相等的原则求的等效重力荷载代表值质点等效集中系数表如下：表3-11-1质点等效集中系数表3-11-1质点等效集中系数Table3-11-1Equivalentconcentrationfactorofeveryparticle集中到柱顶的各部分结构重力等效集中系数周期内力位于柱顶以上部位的结构及屋面重力荷载（屋盖、雪、檐墙等）1.01.0单跨厂房柱0.250.5与柱等高的纵墙0.250.5吊车梁0.50.75吊车桥架00.5计算周期时：计算地震作用时：G表示等效集中重力荷载，下标符号分别代表r——屋盖sn——雪载c——柱子wl——外纵墙b——吊车梁图3-11-1抗震计算简图Fig3-11-1Earthquake-resistantcalculationdiagramcr——图3-11-1抗震计算简图Fig3-11-1Earthquake-resistantcalculationdiagram计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按下表采用表3-11-2可变荷载组合值系数表3-11-2可变荷载组合值系数Table3-11-2factorforcombinationvalueofvariableload可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面积灰荷载0.5屋面活荷载不计入起重机悬吊重物硬钩吊车0.3软钩吊车不计入由此得到各种荷载的等效重力荷载如下表所示：表3-11-3重力荷载代表值表3-11-3重力荷载代表值Table3-11-3representativevalueofgravityload荷载等效重力荷载[(0.2+0.48+0.4+1.5)×30×6+(0.7+0.4+0.2+2.13)×6×0.68×2+0.25×30×6+45.50]=582.89kN0(15.6+48.88)×2=128.96kN[6×(14.59+0.5)-4.5×(3.6+2.1)]×0.37×19×2=912.35kN(2.82×10+38×6+0.85×10)×2=77.96kN31.6×10=316kN（周期）1.0×582.89+0.25×128.56+0.25×912.35+0.5×77.96=882.10kN（内力）1.0×582.89+0.5×128.56+0.5×912.35+0.75×77.96+0.5×316=1319.82kN计算模型中的抗侧移刚度排架柱抗侧移刚度平面排架的抗侧移刚度结构自振周期由钢筋混凝土屋架或钢屋架与钢筋混凝土柱组成的排架，有纵墙时取周期计算值的80％，无纵墙时取90％，则抗震设防烈度为7度，多遇地震，设计基本加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，查得：水平地震影响系数的最大值为 特征周期由于抗震规范5.1.5条规定：除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，则则水平地震作用标准值排架底部的总地震剪力为33.00kN柱顶处的横向水平地震作用即为：计算吊车梁面标高处由吊车桥架引起的横向水平地震作用图3-11-2单台吊车支座反力影响线Fig3-11-2Endreactioninfluencelinewithonecrane 图3-11-2单台吊车支座反力影响线Fig3-11-2Endreactioninfluencelinewithonecrane排架地震作用效应计算3.11.3柱顶横向水平地震作用下的排架地震效应ηA=ηB=0.5地震效应图如下所示图3-11-3横向地震作用效应Fig3-11-3图3-11-3横向地震作用效应Fig3-11-3Horizontalearthquakeeffect3.11.4吊车地震作用下的排架地震作用效应计算简图如图所示，吊车地震作用分别由排架左右两柱共同承受A柱由n=0.08，=0.28得到当 当 插入法得到 F柱和A柱相同，将R反方向作用于排架柱顶，得到各柱的柱顶剪力 地震效应如图所示：图3-11-4吊车引起的地震作用效应Fig3-11-4图3-11-4吊车引起的地震作用效应Fig3-11-4earthquakeeffectcausedbycrane’sgravityload根据抗震规范，吊车地震作用效应要乘以增大系数，本工程为钢结构无檩屋盖，两端均有山墙，边柱增大系数选择2.0，放大后的吊车地震作用效应为 3.11.5排架地震作用效应和其他荷载效应的组合地震作用效应与吊车竖向重力荷载产生的排架柱的作用效应的组合为式中为重力荷载代表值，按照建筑抗震规范5.1.3条规定取值，但有吊车时，尚应包括悬吊物重力标准值的效应为经过调整或增大的水平地震作用标准的效应分别取1.2和1.3组合时，每跨只取一台吊车，对水平荷载只考虑吊车桥架自重产生的水平地震作用，不考虑吊车水平横向制动力吊重重力荷载，对竖向荷载，吊车桥架自重和吊重均需计入，吊重的取值应根据对排架柱的最不利组合采用只考虑一台吊车时Mmax=171.5×0.25=42.87kN·m Mmin=66.62×0.25=16.66kN·m 将R反作用于排架柱顶，按分配系数求的各个排架柱的柱顶剪力对于排架柱Ⅰ-Ⅰ截面排架柱Ⅲ-Ⅲ截面两个截面的内力组合相对于配筋采用的内力值都不是最不利的，而<0，故满足的要求建筑抗震设计规范5.5.2条规定：8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度时，高大的单层钢筋混凝土柱厂房的横向排架应进行罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算，本工程为7度II类场地，不需要进行验算。3.11.6厂房纵向抗震验算本工程柱顶标高为12.6m，跨度为30m，可以采用修正刚度法来计算纵向抗震作用纵向基本周期屋盖重力荷载代表值柱自重标准值外纵墙自重标准值山墙自重标准值厂房单元柱列总等效重力荷载代表值由结构力学知识可求的：平面外排架柱抗侧移刚度平面排架的抗侧移刚度抗震设防烈度为7度，多遇地震，设计基本加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，查