1、. . . . 雙跨等高工業廠房結構設計一、設計任務書1.設計題目某金工車間雙跨等高廠房。2.設計任務（1）單層廠房的結構布置；（2）選用標準構件；（3）排架柱與住下基礎設計。3設計容（1）確定上下柱的高度和截面尺寸。（2）選用屋面板，天溝板，基礎梁，吊車梁與軌道連接件。（3）計算排架所承受的各項荷載。（4）計算各項荷載作用下排架的力。（5）柱與牛腿的設計，柱下獨立基礎的設計。（6）繪制施工圖。1）結構布置圖（屋架，天窗架，屋面板，屋蓋支撐，吊車梁，柱與柱間支撐，墻體布置）；2）柱施工圖（柱模板圖，柱施工圖）3）基礎施工圖（基礎平面圖與配筋圖）4.設計資料（1）該車間為雙跨等高無天窗廠房，采用

2、卷材防水屋面，跨度為21米，柱距為6米，車間總廠為72米。廠房的剖面圖如圖1所示。圖1 廠房剖面圖（2）建筑地點為某市郊區（暫不考慮地震作用），設計使用年限為50年。（3）吊車：根據生產工藝要求，車間設置有兩臺20/5t橋式軟鉤吊車，吊車工作級別為A5級，吊車軌頂標高+9.3m。（4）風荷載：基本風壓(50年)標注值為0.3KN/，風壓高度變化系數按B類地貌取。（5）雪荷載：基本雪壓（50年）標準值為0.25KN/.（6）工程地質與水文條件：廠址位于渭河二級階地，地形平坦，廠區地層自上而下為耕土層，厚約0.6m，粘土層厚約3.5m，地基承載力標準值=200KN/，可作為持力層；中砂；卵石；基巖

3、。廠區地層地下水位較低，且無腐蝕性，設計時不考慮地下水位的影響。（7）建筑構造。1）屋面：卷材防水屋面；2）墻體：240mm厚實心粘土磚砌筑；3）地面：屋混凝土地面，室外高差150mm。二、計算書1.結構構件的選型與布置裝配式鋼筋混凝土排架結構，當結構布置符合建筑模數且尺寸在饞鬼的圍時，出柱與基礎單獨設計完成外，其他構件可以從建筑標準圖集中選用。通用圖集一般包括設計說明、構件選用表、結構布置圖、模板圖、配筋圖、預埋件詳圖、鋼筋與鋼筋用量表等容。它們屬于結構施工圖，可以作為施工的依據。設計中應該選用合適的構件，對構件進行正確的表示，而無需逐個構件設計。（1） 屋面結構。1） 屋面板。屋面板（包括

4、檐口板、嵌板）選用方法：采用全國通用工業廠房結構構件標準圖集G410（一）1.5m×6.0m預應力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水），計算屋面板所承受的外加荷載的標準值，在圖集中查找板的允許外加荷載大于或等于板所承受的外加荷載，作為屋面板，選用結果見表1，屋面板的布置如圖2所示。2） 天溝板。應配合屋架選用天溝板。采用全國通用工業廠房結構構件標準圖集G410（一）1.5m×6.0m預應力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水天溝板），由屋面排板計算，天溝板的寬度為680mm。具體計算如下：半跨屋架上弦坡面總長=當排放6塊屋面板和一塊890mm嵌板時，則有：12.005-0.89-1.49&#

5、215;6=0.763m所以，根據圖集選用一塊寬為760mm的天溝板，見表1，其布置如圖2所示。該廠房一側設4根落水管，天溝板坡度為5。墊層最薄處20mm厚，最厚處為80mm，如圖2-22所示。按最厚處的一塊天溝板（80mm）計算其所受的外荷載標準值。注意天溝板的開洞位置。表1 結構構件的選型表構件名稱標準圖集選用型號外加荷載允許荷載構件自重屋面板G410（一）1.5m×6.0m預應力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水）YWB-2（中間跨）YWB-2s（端跨）二氈三油防水層 0.3520水泥砂漿找平層20×0.02=0.40100厚水泥蛭石保溫層5×0.1=0.50一氈二

6、油隔汽層 0.0520水泥砂漿找平層 0.40恒載 1.70 kN屋面活荷載 0.50雪載 0.25活載取屋面活載與雪載的最大值 0.50 2.20 kN2.46 kN板自重1.30 kN灌縫重0.1 kN嵌板G410（一）0.9m×6.0m預應力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水嵌板、檐口板）KWB-1（中間跨）KWB-1s（端跨）同上2.50 kN板自重1.93 kN灌縫重0.1 kN天溝板G410（一）0.8m×6.0m預應力鋼筋混凝土屋面板（卷材防水天溝板）TGB68-1（中間跨）TGB68-1a（中間跨右端開洞）TGB68-1b（中間跨左端開洞）TGB68-1sa（端跨右

7、端開洞）TGB68-1sb（端跨右端開洞）積水深為230（與高肋齊）10×0.23×0.46=1.06二氈三油防水層0.35×0.9=0.3220水泥砂漿找平層20×0.02×0.09=0.3680厚水泥蛭石保溫層5×0.08×0.5=0.20一氈二油隔氣層0.05×1.18=0.0620水泥砂漿找平層20×0.02×1.18=0.47 2.47 kN3.05 kN2.02 kN續表構件名稱標準圖集選用型號外加荷載允許荷載構件自重屋架G415（三）預應力混凝土折線形屋架（跨度24m）YWJA-2

8、1-1Aa屋面板以上恒載 1.70 kN活載 0.5 kN屋架以上荷載 2.2 kN3.5 kN70.7 kN榀支撐0.25 kN吊車梁G323（二）鋼筋混凝土吊車梁（中輕級工作制）DLZ-6A（中間跨）DAZ-6B（邊跨）29.2 kN根（中間跨）29.2 kN根（邊跨）基礎梁G320鋼筋混凝土基礎梁JL-3（中間跨）JL-18（邊跨）16.7 kN根（中間跨）15.1 kN根（邊跨）軌道聯接G-325吊車軌道聯接DGL-13P=1.27×205=260.35kN最大設計輪壓p（t）370 kN0.8 kNm圖3 落水管布置圖圖2 屋面板、屋架布置圖3） 屋架。屋架選用應根據廠房使

9、用要求、跨度大小、屋面荷載的大小、有無天窗與天窗類別、檐口類別等進行選用。本實例采用全國通用工業廠房結構構件標準圖集G415（三）預應力鋼筋混凝土折線屋架（跨度21m），見表1，屋架布置如圖2所示。4） 屋蓋支撐。不設置屋架上弦水平支撐。屋架上弦橫向水平支撐作用是在屋架上弦平面形成剛性框，增強屋架的整體剛度，保證屋架上弦或屋面梁上翼緣平面外的穩定，同時將抗風柱傳來的風荷載傳遞到（縱向）排架柱頂。但由于采用大型屋面板，每塊屋面板與屋架的連結不少于三個焊接點，并沿板縫灌注C15細石混凝土保證了屋面剛度，因此屋面上弦不宜設置上弦橫向水平支撐。不設置屋架下弦支撐。由于本設計中，廠房的吊車噸位（20/5

10、t）不大，無震動類設備對屋架下弦產生的水平作用力，故無需設置下弦橫向水平支撐和下弦縱向支撐。垂直支撐和水平系桿。垂直支撐作用是保證屋架承受荷載后在平面外的穩定并傳遞縱向水平力，在跨端布置垂直支撐CC-1，跨中布置垂直支撐CC-3，如圖4所示。下弦水平系桿課防止吊車或其他水平震動時（縱向）屋架下弦發生顫動，一般情況下應在未設置支撐的屋架間相應于垂直支撐平面的屋架下弦節點處設置通長水平系桿。如圖4所示，在屋架端部用HG-2，屋架中部（跨中）用HG-1。圖4 屋蓋支撐布置圖（2） 梁柱結構布置。1）排架柱尺寸的選定。a） 柱高。軌頂標高為+9.300m，吊車為20/5t，工作級別為A5級。當廠房跨度

11、為21m時可以求得吊車的跨度為=21-0.75×2=22.5m，查附表2-1求得吊車軌頂以上高度（吊車軌頂至小車頂面的距離）為2.3m，根據選定吊車梁的高度=1.200m，軌道頂面至吊車梁地面的距離（軌頂墊高）。牛腿頂面標高=軌頂標高-吊車梁高度-軌頂標高=9.600-1.200-0.200=8.200m牛腿頂面標高應滿足建筑模數（3M）要求，取為8.100m。考慮到吊車行駛所需空隙尺寸，柱頂標高按下式計算：柱頂標高=牛腿頂面標高+吊車梁高度+軌頂標高+吊車高度+=8.10+1.20+0.20+2.30+0.22=12.02m所以，柱頂（或屋架下弦底面）標高取為12.30m（滿足3M

12、模數要求）。設室地面至基礎頂面的距離為0.5m，則計算簡圖中中柱的總高度H，下柱高度和上柱高度分別為實際軌頂標高=8.10+1.20+0.20=9.50m,與9.30m相差0.200m，滿足的±0.200m的要求。b）柱截面尺寸。根據主的高度、吊車起吊重量級工作級別等條件，可查附表2-2、附表2-3、附表2-4、附表2-5確定柱截面尺寸為 A(C)軸 上柱：矩形 下柱：I形 B軸 上柱：矩形 下柱：I形 c) 牛腿尺寸初選。由牛腿幾何尺寸的構造規定，且 ，故取。，取，如圖5所示。圖5 牛腿截面尺寸A(C)軸柱：B軸柱： 2）柱間支撐。可在該廠房中部軸線間設置上柱柱間支撐和下柱柱間支撐

13、。（3）吊車梁。吊車梁除了要滿足承載力、抗裂度和剛度的要求外，還要滿足疲勞強度的要求。首先應根據工藝要求和吊車的特點，結合當地的施工技術條件和材料供應情況，選用合理吊車梁形式。采用G323（二）鋼筋混凝土吊車梁（中、輕級工作制）,再根據吊車的起重量、吊車的臺數、吊車的跨度、工作級別等因素選用吊車梁型號，見表1 。（4）吊車軌道聯結件。根據工業廠房結構構件標準圖集G-325 吊車軌道聯結查得軟鉤吊車最大設計輪壓以與吊車工作級別、起重量、吊車梁上螺栓孔間距，選用見表1。（5）基礎平面布置。1）基礎編號。首先區分排架類型，分標準排架、端部排架、伸縮縫處排架等，然后對各類排架和邊柱的基礎分別編號，還有

14、抗風柱的基礎也需編號（見圖27基礎、基礎梁、吊車梁布置圖）。2）基礎梁。基礎梁通常采用預制構件，按全國通用工業廠房結構構件標準圖集G320 鋼筋混凝土基礎梁選取。本設計中跨選用JL-3，邊跨選用JL-18，見表1。2.排架結構計算（1）計算簡圖與柱的計算參數。1)計算單元與計算簡圖。通過相鄰橫向柱距的中心線取出有代表性的一榀排架作為整個結構的橫向平面排架計算單元，如圖6（a）所示。取中間跨（7）軸線排架為計算單元進行計算，其計算簡圖如圖6（b）所示。圖6 計算單元和計算簡圖2)柱的計算參數。由柱的截面尺寸，可以求得柱的計算參數，見表2。表2 柱的計算參數計算參數柱號截面尺寸/面積/慣性矩自重/

15、A,C上柱矩形4.0下柱I形4.69B上柱矩形6.0下柱I形4.94（2）荷載計算。1）恒載。I）屋蓋恒載。二氈三油上鋪小石子防水層 20mm厚1：3水泥砂漿找平層 100mm厚水泥蛭石保溫層 一氈二油隔氣層 20mm厚1：3水泥砂漿找平層 預應力混凝土屋面板（包括灌縫） 屋蓋支撐 屋架重力荷載為70.7Kn/榀，則作用與柱頂的屋蓋結構自重標準值為：ii)柱自重標準值。A,C軸上柱：下柱：B軸 上柱：下柱：iii)吊車梁與軌道自重標準值。A,B軸上柱：各項恒載作用位置如圖5所示。2）屋面活荷載。由建筑結構荷載規（GB50092001）第4.3.1條查得不上人屋面均布活荷載標準值為。因屋面活荷載

16、大于雪荷載，故不考慮雪荷載。作用于柱頂的屋面活荷載標準值為 的作用位置與作用位置一樣，如圖5所示。圖5 荷載作用位置圖（單位：kN）3）吊車荷載。由附表2-1查得吊車計算參數列于表2-13，并進行單位換算。表2-13 吊車計算參數跨度/m起重量Q/kN跨度/m最大輪壓/kN最小輪壓/kN輪距K/m吊車寬B/m吊車重G/kN小車重g/KN21200/5019.5205354.45.5528075根據B與K，可算得吊車梁支座反力影響線中各輪距對應點豎向坐標值，如圖6所示，由此可求的吊車作用于柱上的吊車荷載。i） 吊車豎向荷載。ii） 吊車橫向水平荷載。當吊車額定起重量時，。則一個大車輪子傳遞的吊車

17、橫向水平荷載標準值圖6 吊車荷載作用下支座反力影響線4)風荷載。由設計任務書可知，該地區基本風壓為，地面粗糙度為B類，查附表2-7可得風壓高度變化系數如下：柱頂（標高=12.30m）：=1.604；檐口（標高=）：=1.126；屋頂標高=柱頂標高+屋架高度+屋面厚度(包括屋面做法)=屋頂（標高=15.900m）：=1.158 。風荷載體型系數如圖2-28所示。風荷載標準值為圖7 風荷載體型系數與排架計算簡圖則作用于排架上的風荷載標準值為(3)力分析。1）剪力分配系數。該廠房為兩跨等高排架，其柱頂位移系數和柱的剪力分配系數的計算結果見表4。表4 柱的剪力分配系數柱別A、C柱n=0.109B柱注：

18、2）恒荷載作用下排架力分析。恒荷載作用下的計算簡圖如圖8（a）所示，圖中重力荷載G以與力矩M由圖5確定。具體計算如下：由于圖8（a）所示排架的計算簡圖為對稱結構，在對稱荷載作用下排架無側移，各柱可按上端為不動鉸支座計算，中柱無彎矩。圖8 恒荷載作用下排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）A,C柱：，由附圖2-11-2和附圖2-11-3公式得對于B柱，=0在與共同作用下，畫出排架的彎矩圖，柱底剪力圖以與軸力圖如圖8（b），（c）所示。3）屋面活荷載作用下排架力分析。i）AB跨作用有屋面活荷載，排架計算簡圖如圖9a所示，屋架傳至柱頂的集中荷載，它在A,B柱柱頂與變

19、階處引起的彎矩分別為：計算不動鉸支座反力。A柱：由附圖2-11-2和附圖2-11-3公式的，則B柱：，則由附圖2-11-2公式得則排架柱頂不動鉸支座總反力將R反方向作用于排架柱頂，按分配系數求得排架各柱頂剪力。排架各柱的彎矩圖，軸力圖如圖9（b），（c）所示。圖9 AB跨在屋面活荷載作用下排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）II）BC跨作用有屋面活荷載，由于結構對稱，只需將AB跨作用的屋面活荷載情況的A柱與C柱的力對換并變號，即為排架各柱力，如圖10所示。圖10 BC跨在屋面活荷載作用下排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）

20、4）柱與吊車梁自重作用下柱的力分析（未形成排架）。由于在安裝柱子時尚未吊裝屋架，此時柱頂之間無聯系，則按懸臂柱分析柱力，計算簡圖如圖11（a）所示。A柱：B柱：排架各柱的彎矩圖，軸力圖如圖11（b），（c）所示。圖11 柱與吊車梁自重作用下排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）5）吊車荷載作用下排架力分析（不考慮廠房整體空間作用）i）作用于A柱。計算簡圖如圖2-33（a）所示，吊車豎向荷載在柱中引起的彎矩分別為計算不動鉸支座反力：A柱：由附圖2-11-3公式得，則B柱：，則由附圖2-11-3公式得排架各柱頂剪力分別為排架各柱的彎矩圖，軸力圖如圖12b，c所示。

21、圖12 作用在A柱時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）ii）作用于B柱左。計算簡圖如圖13a所示，吊車豎向荷載，在柱中引起的彎矩分別為計算不動鉸支座反力：A柱：由附圖2-11-3公式得,則排架各柱頂剪力分別為排架各柱的彎矩圖，軸力圖如圖13b，c所示。圖13 作用在B柱左時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）iii)D max作用于B柱左右。根據結構的對稱性與吊車起重量相等的條件，其力計算與“D max作用于B柱左”情況一樣，只需將A，C柱力對換并改變全部彎矩與剪力符號，如14所示。圖14 作用在B柱右時排架力圖a）計算

22、簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）iv)D max作用于C柱。同理，將“D max作用于A柱”情況的A，C柱力對換，并改變力符號，可求得“D max作用于C柱”時各柱的力，如圖15所示。圖15 作用在C柱時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）v）AB跨的兩吊車剎車（T max作用）。當AB跨作用吊車橫向水平荷載Tmax時，排架計算簡圖如圖16（a）所示。A柱：,由附圖2-11-4和附圖2-11-5公式得線性插得 B柱：,由附圖2-11-4和2-11-5公式得y= 0.7 ,= 0.647y= , = 0.693線性插得y= , = 0.

23、583 ,所以排架柱頂總反力為各柱頂剪力為排架各柱的彎矩圖如圖16（b）所示。圖16 作用在AB跨時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）vi)BC跨的兩吊車剎車（T max作用）。當BC跨作用吊車橫向水平荷載T max時，根據結構的對稱性與吊車起重量相等，力計算同“AB跨的兩吊車剎車”情況，僅需將A柱和C柱力對稱。排架各柱力如圖17所示。圖17 作用在BC跨時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）vii)AB跨與BC跨各一臺15/3t吊車同時剎車，計算簡圖如圖18所示。A柱：C5= 0.583 ,B柱：C5= 0.651 ,

24、C柱：同A柱，則各柱頂剪力為：排架柱各柱的彎矩圖如圖18（b）所示.圖18 作用在AB，BC跨時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）6)風荷載作用下排架力圖分析。i)左風作用時，計算簡圖如圖19（a）所示。A柱：n= 0.109 , = 0.305 ,由附圖2-11-8公式可得將R反向作用于排架頂柱，求得各柱頂剪力排架各柱的力圖如圖19（b）所示。圖19 左風作用時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）ii)右作用時，排架力與“左風作用時”的情況一樣，將A，C柱力對換并改變其力符號即可，排架各柱力如圖20所示。圖20 右風作

25、用時排架力圖a）計算簡圖;b）M圖（KN.m），V（KN）;C)N圖（KN）（4）力組合。首先，取控制截面，對單階柱，控制截面分別取上柱底部截面I-I、牛腿頂面II-II和柱底截面III-III。表5（1）、表6（1）為各種荷載單獨作用下各柱控制截面的力標準值的匯總。根據建筑結構荷載規規定，對于一般排架結構，荷載效應組合的設計值S應按下式組合選取最不利的確定：i)由可變荷載效應控制的組合S=1.2+S=1.2+0.9ii)由永久荷載效應控制的組合S=1.35+在每種荷載效應組合中，對矩形和I形截面柱均應考慮以下四種不利力組合：i）+與相應的N，V；ii）-與相應的N，V；81 / 81表5（1

26、） 各種荷載單獨作用下A柱控制截面的力標準值匯總控制截面與力正方向橫載類別橫載效應屋面活荷載效應吊車豎向車荷載效應吊車水平荷載效應風荷載彎矩圖與柱底截面剪力屋蓋自重柱與吊車梁自重作用在AB跨作用在CD跨作用在A柱作用在B 柱左作用在B 柱右作用在C 柱作用在AB跨作用在BC跨作用在AB與BC跨左風右風序號12345678910111213112233表5（2） A柱荷載效應組合力組合截面S=1.2+0.9+與相應N，V與相應N，V與相應M，V與相應M，V11M1.2(1+2)+1.4*0.9(3+4+7+10+12)1.2(1+2)+1.4*0.90.8/0.9*(6+8)+10+131.2(

27、1+2)+1.4*0.9(3+4+7+10+12)1.2(1+2)+1.4*0.9(4+7+10+12)N(1+2)+0.9(3+4+7+10+12)(1+2)+0.90.8/0.9*(6+8)+10+13(1+2)+0.9(3+4+7+10+12)(1+2)+0.9(4+7+10+12)22M1.2(1+2)+1.4*0.94+0.8/0.9*(5+7)+10+121.2(1+2)+1.4*0.93+0.8/0.9*(6+8)+10+131.2(1+2)+1.4*0.9(3+4+5+9+12)1.2(1+2)+1.4*0.9(8+10+13)N（1+2）+0.94+0.8/0.9*(5+7)

28、+10+12(1+2)+0.93+0.8/0.9*(6+8)+10+13(1+2)+0.9(3+4+5+9+12)(1+2)+0.9(8+10+13)33M1.2(1+2)+1.4*0.94+0.8/0.9*(5+7)+10+121.2(1+2)+1.4*0.93+0.8/0.9*(6+8)+11+131.2(1+2)+1.4*0.9(3+4+5+9+12)1.2(1+2)+1.4*0.9(4+7+10+12)NV(1+2)+0.94+0.8/0.9*(5+7)+11+12(1+2)+0.9(3+4+5+9+12)(1+2)+0.9(3+4+5+9+12)(1+2)+0.9(4+7+10+12

29、)表5（3）A柱荷載效應組合力組合截面S=1.2+1.4+Max與相應N，VMax與相應N，VNmax與相應M，VNmin與相應M，V11M1.2(1+2)+1.4*71.2(1+2)+1.4*61.2(1+2)+1.4*31.2(1+2)+1.4*7N(1+2)+7(1+2)+6(1+2)+3(1+2)+722M1.2(1+2)+1.4*51.2(1+2)+1.4*131.2(1+2)+1.4*51.2(1+2)+1.4*7N(1+2)+5(1+2)+13(1+2)+5(1+2)+733M1.2(1+2)+1.4*121.2(1+2)+1.4*61.2(1+2)+1.4*51.2(1+2)+

30、1.4*12NV(1+2)+12(1+2)+6(1+2)+5(1+2)+12+表5（4）A柱荷載效應組合力組合截面S=1.35+Max與相應N，VMax與相應N，VNmax與相應M，VNmin與相應M，V11M1.35(+)+1.4*0.7（+）1.35(1+2)+1.4*0.70.8/0.9*(6+8)1.35(1+2)+1.4*0.7(3+4+7)1.35(1+2)+1.4*0.7(4+7)N（ +)+0.7（+）(1+2)+0.70.8/0.9*(6+8)(1+2)+0.7*(3+4+7)(1+2)+0.7*(4+7)IIIIM1.35(+)+1.4*0.7+0.8/0.9*(+)1.3

31、5(1+2)+1.4*0.73+0.8/0.9*(6+8)1.35(1+2)+1.4*0.7（3+4+5）1.35(1+2)+1.4*0.7N(1+2)+0.74+0.8/0.9*（5+7）(1+2)+0.73+0.8/0.9*(6+8)(1+2)+0.7（3+4+5）(1+2)+0.7IIIIIIM1.35(1+2)+1.4*0.7(4+7)1.35(1+2)+1.4*0.73+0.8/0.9*(6+8)1.35(1+2)+1.4*0.7（3+4+5）1.35(1+2)+1.4*0.7（4+7）NV(1+2)+0.7(4+7)(1+2)+0.73+0.8/0.9*(6+8)（1+2)+0.7

32、（3+4+5）（1+2)+0.7（4+7）表 6（1）各種荷載單獨作用下B柱控制截面的力標準匯總控制截面與力正方向橫載類別橫載效應屋面活荷載效應吊車豎向車荷載效應吊車水平荷載效應風荷載彎矩圖與柱底截面剪力屋蓋自重柱與吊車梁自重作用在AB跨作用在CD跨作用在A柱作用在B 柱左作用在B 柱右作用在C 柱作用在AB跨作用在BC跨作用在AB與BC跨左風右風序號12345678910111213112233表6（2） B柱荷載效應組合力組合截面S=1.2+0.9+與相應N，V與相應N，V與相應M，V與相應M，VIIM1.2(1+2)+1.4*0.9(4+6+9+12)1.2(1+2)+1.4*0.93+

33、7+10+131.2(1+2)+1.4*0.9(3+4+6+9+12)1.2(1+2)+1.4*0.9(6+9+12)N(1+2)+0.9(4+6+9+12)(1+2)+0.93+7+10+13(1+2)+0.9(3+4+6+9+12)(1+2)+0.9(6+9+12)IIIIM1.2(1+2)+1.4*0.9(4+7+10+12)1.2(1+2)+1.4*0.93+6+9+121.2(1+2)+1.4*0.9(3+4+0.8/0.9*(5+7)+11+12)1.2(1+2)+1.4*0.9*12N(1+2)+1.4*0.9(4+7+10+12)(1+2)+0.93+6+9+12(1+2)+1

34、.4*0.9(3+4+0.8/0.9*(5+7)+11+12)(1+2)+0.9*12IIIIIIM1.2(1+2)+1.4*0.94+0.8/0.9*(5+7)+11+121.2(1+2)+1.4*0.93+0.8/0.9*(6+8)+11+131.2(1+2)+1.4*0.9(3+4+0.8/0.9*(5+7)+11+12)1.2(1+2)+1.4*0.9*12NV(1+2)+0.94+0.8/0.9*(5+7)+11+12(1+2)+0.93+0.8/0.9*(6+8)+11+13(1+2)+0.9(3+4+0.8/0.9*(5+7)+11+12)(1+2)+0.9*12 力組合截面S=

35、1.2+1.4與相應N,V與相應N,V與相應M,V與相應M,VII1.2（+）+1.4×86.681.2（+）+1.4×-88.681.2（+）+1.4×7.841.2（+）+1.4×86.68734.16734.16784.56734.16（+）+63.34（+）+-63.34（+）+5.6（+）+63.34611.8611.8647.8611.8IIII1.2（+）+1.4×287.221.2（+）+1.4×-287.221.2（+）+1.4×287.221.2（+）+1.4×34.341344.771344.

36、771344.77843.6（+）+205.16（+）+-205.16（+）+205.16（+）+24.531060.981060.981060.98703IIIIII1.2（+）+1.4×112.711.2（+）+1.4×-112.711.2（+）+1.4×84.871.2（+）+1.4×112.71896.36896.361397.54896.368.81-8.81-22.748.81（+）+80.51（+）+-80.51（+）+60.62（+）+80.51746.97746.971104.95746.976.29-6.29-16.246.29表6（

37、3）B柱荷載效應組合表6（4）B柱荷載效應組合 力組合截面與相應N,V與相應N,V與相應M,V與相應M,VII1.35（+）+1.4×0.7(+）86.681.35（+）+1.4×0.7(+）-88.681.35（+）+1.4×0.7(+）7.841.35（+）+1.4×0.786.68734.16734.16784.56734.16（+）+0.7(+)63.34（+）+0.7(+)-63.34（+）+0.7(+)5.6（+）+0.763.34611.8611.8647.8611.8IIII1.35（+）+1.4×0.7(+）287.221.3

38、5（+）+1.4×0.7(+）-287.221.35（+）+1.4×0.7+0.8/0.9×（+）287.221.35（+）+1.4×0.734.341344.771344.771344.77843.6（+）+0.7(+)205.16（+）+0.7(+)-205.16（+）+0.7+0.8/0.9×（+）205.16（+）+0.724.531060.981060.981060.98703IIIIII1.35（+）+1.4×0.7+0.8/0.9×（+）112.711.35（+）+1.4×0.7+0.8/0.9

39、15;（+）-112.711.35（+）+1.4×0.7+0.8/0.9×（+）84.871.35（+）+1.4×0.7112.71896.36896.361397.54896.368.81-8.81-22.748.81（+）+0.7+0.8/0.9×（+）80.51（+）+0.7+0.8/0.9×（+）-80.51（+）+0.7+0.8/0.9×（+）60.62（+）+0.780.51746.97746.971104.95746.976.29-6.29-16.246.29iii）與相應的M，V；iv） 與相應的M，V。由于該廠房不考

40、慮抗震設防，所以除柱底截面III-III外，其他截面的不利力組合中未給出相應的剪力值。對柱進行裂縫寬度驗算和地基承載力計算時，采用荷載效應的標準組合，參照承載力極限狀態基本組合，取荷載分項系數為1。表2-15（2），（3），（4）和表2-16（2），（3），（4）分別為A柱和B柱荷載效應的基本組合和標準組合。3. 排架柱的設計（1）A（C）柱。A（C）柱為偏心受壓構件，在不同荷載組合中，同一截面分別承受正負彎矩，但考慮到施工方便，一般采用對稱配筋，取=；混凝土強度等級為C30，=14.3,;鋼筋為HRB335，=300；箍筋HPB235。1）選取控制截面最不利力。對于對稱配筋的偏心受壓構件，當

41、且時，為大偏心受壓構件；當或雖但時，為小偏心受壓構件。在選取控制截面最不利時，可取=1.0進行初步判斷大小偏心受壓。對于上柱，截面有效高度 。用上述方法對上柱I-I截面的12組力進行判別，有 9 組力為大偏心受壓， 3 組力為小偏心受壓。其中 3 組小偏心受壓的N值據滿足說明為構造配筋。對9 組大偏心受壓力，按照“彎矩相差不多時，軸力越小越不利；軸力相差不多時，彎矩越大越不利”的原則確定上柱的最不利力為對于下柱，可參照上柱的方法選取最不利的力。經計算判斷，下柱III-III截面的12組力進行判別，有 8組力為大偏心受壓， 4 組力為小偏心受壓。其中 4 組小偏心受壓的N值均滿足說明為構造配筋。

42、選取下柱控制截面的兩組最不利力：第一組：第二組：2）上柱配筋計算。選取上柱最不利的力進行配筋計算：參照附表2-12，吊車廠房排架方向上柱的計算長度為所以，初始偏心距為由于，應考慮偏心距增大系數。取。截面受壓區高度為且，說明截面屬于大偏心受壓情況，并按時計算。選 ，則柱截面全部縱筋的配筋率 ，截面一側鋼筋的配筋率 ，滿足要求。按軸心受壓構件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力，由附表2-12查知垂直于排架方向上柱的計算長度 ，則滿足彎矩作用平面外的承載力要求。3）下柱配筋計算。由分析結果可知，下柱取下列兩組最不利力進行配筋計算：第一組：第二組：iii）與相應的M，V；iv） 與相應的M，V。由于該

43、廠房不考慮抗震設防，所以除柱底截面III-III外，其他截面的不利力組合中未給出相應的剪力值。對柱進行裂縫寬度驗算和地基承載力計算時，采用荷載效應的標準組合，參照承載力極限狀態基本組合，取荷載分項系數為1。表5（2），（3），（4）和表（2），（3），（4）分別為A柱和B柱荷載效應的基本組合和標準組合。3. 排架柱的設計（1）A（C）柱。A（C）柱為偏心受壓構件，在不同荷載組合中，同一截面分別承受正負彎矩，但考慮到施工方便，一般采用對稱配筋，取=；混凝土強度等級為C30，=14.3,=2.01;鋼筋為HRB335，=300；箍筋HPB235。1）選取控制截面最不利力。對于對稱配筋的偏心受壓構件

44、，當且時，為大偏心受壓構件；當或雖但時，為小偏心受壓構件。在選取控制截面最不利時，可取=1.0進行初步判斷大小偏心受壓。對于上柱，截面有效高度=400-35=365mm 。用上述方法對上柱I-I截面的12組力進行判別，有9組力為大偏心受壓，3組力為小偏心受壓。其中 組小偏心受壓的N值均滿足說明為構造配筋。對9組大偏心受壓力，按照“彎矩相差不多時，軸力越小越不利；軸力相差不多時，彎矩越大越不利”的原則確定上柱的最不利力為對于下柱，可參照上柱的方法選取最不利的力。經計算判斷，下柱III-III截面的12組力進行判別，有 組力為大偏心受壓， 組力為小偏心受壓。其中 組小偏心受壓的N值均滿足說明為構造

45、配筋。選取下柱控制截面的兩組最不利力：第一組：第二組：2）上柱配筋計算。選取上柱最不利的力進行配筋計算：參照附表2-12，吊車廠房排架方向上柱的計算長度為所以，初始偏心距為由于，應考慮偏心距增大系數。取。截面受壓區高度為且，說明截面屬于大偏心受壓情況，并按時計算。選 ，則柱截面全部縱筋的配筋率 ，截面一側鋼筋的配筋率 ，滿足要求。按軸心受壓構件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力，由附表2-12查知垂直于排架方向上柱的計算長度，則滿足彎矩作用平面外的承載力要求。3）下柱配筋計算。由分析結果可知，下柱取下列兩組最不利力進行配筋計算：第一組：第二組：i）按第一組最不利力進行配筋計算。由附表2-12查

46、知，有吊車廠房柱下的計算長度為：=1.0=8.9m=444.3mm=,20=30mm=+=444.3+30=474.3mm由于=9.89>5,應考慮偏心距增大系數。>1.0取。由于=15，取。>0.3所以可先按大偏心受壓情況計算。先假定中和軸位于翼緣，則>所以說明中和軸位于腹板，應重新按下式計算受壓區高度x：且>2，說明截面屬于大偏心受壓情況，則ii）按第二組最不利力進行配筋計算。由于>5，應考慮偏心距增大系數。>1.0取。由于<15，取。>0.3=0.3所以可按大偏心受壓情況計算。先假定中和軸位于翼緣，則<所以假定成立，說明中和軸位于翼緣。<且 >比較上述兩種計算結果，下柱截面選4 18（），則下柱截面全部縱筋的配筋率>，截面一側鋼筋的配筋率>，滿足混凝土結構設計規（GB500102002）第9.5.1條規定。按軸心受壓構件驗算垂直于彎矩作用平面的受壓承載力，由附表2-12查知垂直于排架方向下柱的計算長度，則，>滿足彎矩作用平面外的承載力要求。 4）柱的裂縫寬度驗算。混凝土結構設計規（GB500102002）第8.1.2條規定，對/的偏心受壓柱可不進行裂縫寬度驗算。對上柱和下柱，按荷載效應標準