2017某金工车间双跨等高厂房结构设计计算书

1、双跨等高工业厂房结构设计一、设计任务书1. 设计题目 某金工车间双跨等高厂房。2. 设计任务（1）单层厂房的结构布置；（2）选用标准构件；（3）排架柱及住下基础设计。3设计内容（1）确定上下柱的高度和截面尺寸。（2）选用屋面板，天沟板，基础梁，吊车梁及轨道连接件。（3）计算排架所承受的各项荷载。（4）计算各项荷载作用下排架的内力。（5）柱及牛腿的设计，柱下独立基础的设计。（6）绘制施工图。1）结构布置图（屋架，天窗架，屋面板，屋盖支撑，吊车梁， 柱及柱间支撑，墙体布置） ；2）柱施工图（柱模板图，柱施工图）3）基础施工图（基础平面图及配筋图）4.设计资料（1）该车间为双跨等高无天窗厂房，采用卷

2、材防水屋面，跨度为21米，柱距为 6 米，车间总厂为 72米。厂房的剖面图如 图 1所示图 1 厂房剖面图（ 2）建筑地点为某市郊区（暂不考虑地震作用） ，设计使用年限 为 50 年。（ 3）吊车：根据生产工艺要求，车间设置有两台 20/5t 桥式软 钩吊车，吊车工作级别为 A5 级，吊车轨顶标高 +9.3m。（4）风荷载：基本风压 （50 年）标注值为 0.3KN/，风压高度变 化系数按 B 类地貌取。（ 5）雪荷载：基本雪压（ 50 年）标准值为 0.25KN/.（ 6）工程地质及水文条件： 厂址位于渭河二级阶地， 地形平坦， 厂区地层自上而下为耕土层，厚约 0.6m，粘土层厚约 3.5m

3、，地基承 载力标准值 =200KN/，可作为持力层；中砂；卵石；基岩。厂区地 层地下水位较低，且无腐蚀性，设计时不考虑地下水位的影响。（7）建筑构造。1）屋面：卷材防水屋面；2）墙体： 240mm 厚实心粘土砖砌筑；3）地面：屋内混凝土地面，室内外高差 150mm。二、计算书1. 结构构件的选型与布置装配式钢筋混凝土排架结构， 当结构布置符合建筑模数且尺寸在 馋鬼的范围内时， 出柱与基础单独设计完成外， 其他构件可以从建筑 标准图集中选用。通用图集一般包括设计说明、构件选用表、结构布 置图、模板图、配筋图、预埋件详图、钢筋及钢筋用量表等内容。它 们属于结构施工图， 可以作为施工的依据。 设计中

4、应该选用合适的构 件，对构件进行正确的表示，而无需逐个构件设计。（ 1） 屋面结构。1）屋面板 。屋面板（包括檐口板、嵌板）选用方法：采用全 国通用工业厂房结构构件标准图集 G410（一）1.5m×6.0m 预应力钢 筋混凝土屋面板（卷材防水） ，计算屋面板所承受的外加荷载的标准 值，在图集中查找板的允许外加荷载大于或等于板所承受的外加荷载， 作为屋面板，选用结果见 表 1，屋面板的布置如 图 2 所示。2）天沟板 。应配合屋架选用天沟板。采用全国通用工业厂房 结构构件标准图集 G410（一） 1.5m×6.0m 预应力钢筋混凝土屋面板 （卷材防水天沟板），由屋面排板计算，

5、天沟板的宽度为 680mm。具 体计算如下：半跨屋架上弦坡面总长 = 10.52 1.42 10.593m 当排放 6 块屋面板和一块 890mm 嵌板时，则有：12.005-0.89-1.49×6=0.763m 所以，根据图集选用一块宽为 760mm 的天沟板，见 表 1，其布置如 图 2 所示。该厂房一侧设 4 根落水管，天沟板内坡度为 5。垫层最薄处 20mm 厚，最厚处为 80mm，如图 2-22 所示。按最厚处的一块天沟板 （80mm）计算其所受的外荷载标准值。注意天沟板的开洞位置。表 1 结构构件的选型表构件 名称标准图集选用型号外加荷载允许荷载构件自重屋 面 板G410

6、（一） 1.5m ×6.0m 预应力钢 筋混凝土屋面板 （卷材防水）YWB-2（中间跨）YWB-2s（端跨）二毡三油防水层 0.35 20 水泥砂浆找平层20×0.02=0.40 100 厚水泥蛭石保温层5× 0.1=0.50 一毡二油隔汽层 0.05 20 水泥砂浆找平层0.40 恒载 1.70 kN 屋面活荷载 0.50 雪载0.25活载取屋面活载与雪载的最大 值 0.502.20 kN2.46 kN板自重1.30 kN灌缝重0.1 kN 嵌 板G410（一） 0.9m ×6.0m 预应力钢 筋混凝土屋面板 （卷材防水嵌 板、檐口板）KWB-1（中间

7、跨）KWB-1s（端跨）同上2.50 kN板自重1.93 kN灌缝重0.1 kN 天 沟 板G410（一） 0.8m ×6.0m 预应力钢 筋混凝土屋面板 （卷材防水天沟 板）TGB68-1（中间 跨）TGB68-1（a 中间跨 右端开洞） TGB68-1b（中间 跨左端开洞） TGB68-1sa（端跨 右端开洞） TGB68-1sb（端跨 右端开洞）积水深为 230 （与高肋齐） 10× 0.23 ×0.46=1.06 二毡三油防水层0.35× 0.9=0.3220 水泥砂浆找平层 20× 0.02 ×0.09=0.3680 厚水泥

8、蛭石保温层 5× 0.08 ×0.5=0.20 一毡二油隔气层0.05 × 1.18=0.0620 水泥砂浆找平层 20× 0.02 ×1.18=0.47 2.47 kN 3.05 kN2.02 kN续表构件 名称标准图集选用型号外加荷载允许荷载构件自重屋 架G415（三）预应 力混凝土折线形 屋架（跨度 24m）YWJA-21-1Aa屋面板以上恒载1.70 kN 活载 0.5kN屋架以上荷载 2.2 kN3.5 kN 70.7 kN榀 支撑 0.25 kN吊 车 梁G323（二）钢 筋混凝土吊车 梁（中轻级工 作制）DLZ-6A（中间跨）DA

9、Z-6B（边跨）29.2 kN根 （中间跨）29.2 kN 根（边跨）基 础 梁G320钢筋混凝土基础梁JL-3（中间跨）JL-18（边跨）16.7 kN根 （中间跨）15.1 kN 根（边跨）轨道联接G-325吊车 轨道联接DGL-13P=1.27× 205=260.35kN最大设计轮 压 p（ t ）370 kN0.8 kN m图 3 落水管布置图图 2 屋面板、屋架布置图3）屋架 。屋架选用应根据厂房使用要求、跨度大小、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。本实例采用 全国通用工业厂房结构构件标准图集 G415（三）预应力钢筋混凝土 折线屋架（跨度 21m）

10、，见表 1，屋架布置如 图 2 所示。4）屋盖支撑 。不设置屋架上弦水平支撑。 屋架上弦横向水平支撑作用是在屋 架上弦平面内形成刚性框， 增强屋架的整体刚度， 保证屋架上弦或屋 面梁上翼缘平面外的稳定， 同时将抗风柱传来的风荷载传递到 （纵向） 排架柱顶。 但由于采用大型屋面板， 每块屋面板与屋架的连结不少于 三个焊接点， 并沿板缝灌注 C15细石混凝土保证了屋面刚度， 因此屋 面上弦不宜设置上弦横向水平支撑。不设置屋架下弦支撑。 由于本设计中，厂房的吊车吨位（20/5t ） 不大，无震动类设备对屋架下弦产生的水平作用力， 故无需设置下弦 横向水平支撑和下弦纵向支撑。垂直支撑和水平系杆。 垂直

11、支撑作用是保证屋架承受荷载后在 平面外的稳定并传递纵向水平力， 在跨端布置垂直支撑 CC-1，跨中布 置垂直支撑 CC-3，如图 4 所示。下弦水平系杆课防止吊车或其他水平震动时 （纵向） 屋架下弦发 生颤动，一般情况下应在未设置支撑的屋架间相应于垂直支撑平面的 屋架下弦节点处设置通长水平系杆。 如图 4所示，在屋架端部用 HG-2， 屋架中部（跨中）用 HG-1。图 4 屋盖支撑布置图（2）梁柱结构布置。1）排架柱尺寸的选定。a）柱高。轨顶标高为 +9.300m，吊车为 20/5t ，工作级别为 A5 级。当厂房跨度为 21m 时可以求得吊车的跨度为 Lk =21-0.75× 2=

12、22.5m，查附表 2-1 求得吊车轨顶以上高度（吊车轨顶至小车顶面的距离）为 2.3m，根据选定吊车梁的高度 hb =1.200m，轨道顶面至吊车梁地面 的距离（轨顶垫高） ha = 0.20m。牛腿顶面标高 =轨顶标高 -吊车梁高度 -轨顶标高 =9.600-1.200-0.200=8.200m 牛腿顶面标高应满足建筑模数（ 3M）要求，取为 8.100m。考虑 到吊车行驶所需空隙尺寸 hk 220mm，柱顶标高按下式计算： 柱顶标高 =牛腿顶面标高 +吊车梁高度 +轨顶标高 +吊车高度 +hk =8.10+1.20+0.20+2.30+0.22=12.02m 所以，柱顶（或屋架下弦底面）

13、标高取为 12.30m（满足 3M 模数要 求）。设室内地面至基础顶面的距离为 0.5m，则计算简图中中柱的总 高度 H，下柱高度 Hl 和上柱高度 Hu分别为H 12.3 0.5 12.8Hl 8.4 0.5 8.6mHu H 12.8 8.6 4.2m实际轨顶标高 =8.10+1.20+0.20=9.50m与, 9.30m 相差 0.200m，满 足的± 0.200m 的要求。b）柱截面尺寸。根据主的高度、吊车起吊重量级工作级别等条件，可查附表 2-2 、附表 2-3 、附表 2-4 、附表 2-5 确定柱截面尺寸为b Hl8600390.9mm2222Hl8600hl716.7

14、mm1212A(C)轴上柱：矩形b h 400mm400mm下柱：I形bf hb hf400mm 900mm100mm 150mmB轴上柱：矩形b h 400mm600mm下柱：I形bf hb hf400mm 1000mm 100mm 150mmc) 牛腿尺寸初选。由牛腿几何尺寸的构造规定，45o,h1 3h ，且 h1 200mm，故取 45 ,h1 500mm 。c1 70mm，取 c1 100mm，如图5所示。图 5 牛腿截面尺寸A（C）轴柱：750 150 100 900 100mmh 500 100 600mmB 轴柱： c 750 b c1 500 750 150 100 500

15、500mm22）柱间支撑。可在该厂房中部 7 : 8 轴线间设置上柱柱间支撑 和下柱柱间支撑。（3）吊车梁 。吊车梁除了要满足承载力、抗裂度和刚度的要求 外，还要满足疲劳强度的要求。首先应根据工艺要求和吊车的特点， 结合当地的施工技术条件和材料供应情况， 选用合理吊车梁形式。 采 用 G323（二）钢筋混凝土吊车梁（中、轻级工作制） ,再根据吊车的 起重量、吊车的台数、吊车的跨度、工作级别等因素选用吊车梁型号， 见 表 1 。（ 4）吊车轨道联结件 。根据工业厂房结构构件标准图集 G-325 吊 车轨道联结查得软钩吊车最大设计轮压 p 1.27pmax 以及吊车工作级别、 起重量、吊车梁上螺栓

16、孔间距，选用见 表 1。（ 5）基础平面布置。1）基础编号。首先区分排架类型，分标准排架、端部排架、伸 缩缝处排架等， 然后对各类排架和边柱的基础分别编号， 还有抗风柱 的基础也需编号（见 图 27 基础、基础梁、吊车梁布置图） 。2）基础梁。基础梁通常采用预制构件，按全国通用工业厂房结 构构件标准图集 G320 钢筋混凝土基础梁选取。 本设计中跨选用 JL-3， 边跨选用 JL-18，见 表 1。2. 排架结构计算（1）计算简图及柱的计算参数。1）计算单元及计算简图。 通过相邻横向柱距的中心线取出有代表 性的一榀排架作为整个结构的横向平面排架计算单元，如 图 6（ a） 所示。取中间跨（ 7

17、）轴线排架为计算单元进行计算，其计算简图如 图 6（ b）所示。图 6 计算单元和计算简图2）柱的计算参数。由柱的截面尺寸，可以求得柱的计算参数，见表 2 。表 2 柱的计算参数计算参数柱号截面尺寸 / mm面积 / mm24惯性矩 mm4自重/kN m 1A,C上柱矩形 400 40051.6 105821.3 1084.0下柱I形 400 900 100 1501.875 105195.38 1084.69B上柱矩形 400 6002.4 10572 1086.0下柱I形 400 1000 100 15051.975 105256.34 1084.942）荷载计算1）恒载20.35kN /

18、m2220 0.02 0.40kN / m25 0.1 0.50kN / m220.05kN /m220 0.02 0.40kN / m221.40kN /m2I）屋盖恒载。 二毡三油上铺小石子防水层 20mm 厚 1： 3 水泥砂浆找平层 100mm 厚水泥蛭石保温层 一毡二油隔气层20mm 厚 1： 3 水泥砂浆找平层 预应力混凝土屋面板（包括灌缝）屋盖支撑0.25kN / m223.35kN / m2屋架重力荷载为 70.7Kn/榀，则作用与柱顶的屋盖结构自重标准 值为：11G1 3.35 6 21 70.7 262.15kN1 2 2ii）柱自重标准值。A,C轴上柱： G2A G2C

19、gk Hu 4.0 4.2 16.8kN下柱： G3A G3C 4.69 8.6 40.334kNB 轴 上柱： G2B 6.0 4.2 25.2kN下柱： G3B 4.94 8.6 42.484kNiii）吊车梁及轨道自重标准值。A,B 轴上柱： G4A G4B 29.2 0.8 6 34kN各项恒载作用位置如 图 5 所示。2）屋面活荷载。由建筑结构荷载规范 （GB50092001）第 4.3.1条查得不上人屋面均布活荷载标准值为 0.5kN / m2 。因屋面活荷载 大于雪荷载，故不考虑雪荷载。作用于柱顶的屋面活荷载标准值为21Q1 0.5 6 31.5kN12Q1的作用位置与 G1作用

20、位置相同，如 图 5 所示图 5 荷载作用位置图(单位： kN )3) 吊车荷载。由附表 2-1 查得吊车计算参数列于表 2-13，并进 行单位换算。表 2-13 吊车计算参数跨度/m起重量 Q/kN跨度 LK /m最大轮 压 Pmax /kN最小轮 压Pmin /kN轮距K/m吊车宽B/m吊车重 G/kN小车重 g/KN21200/5019.5205354.45.5528075根据 B及 K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮距对应点竖向坐标值，如 图 6 所示，由此可求的吊车作用于柱上的吊车荷载。i) 吊车竖向荷载。Dmax,k Pmax,k yi 0.9 205 (1 0.808 0.26

21、7 0.075) 396.68kNDmin,kPmin,k yi 0.9 35 (1 0.808 0.267 0.075) 67.73kNii ) 吊车横向水平荷载。当吊车额定起重量 15t Q 50t 时，0.10 。则一个大车轮子传递的吊车横向水平荷载标准值1Tmax,k Tk yi(g Q) yi410.1 0.9 (200 75) (1 0.808 0.267 0.075)413.3kN图 6 吊车荷载作用下支座反力影响线4）风荷载。由设计任务书可知，该地区基本风压为 W0 0.3kN /m2， 地面粗糙度为 B类，查附表 2-7 可得风压高度变化系数 z如下：柱顶（标高 =12.30

22、m）： z =1.604；檐口（标高 = 1.00 2.4 3 1.5 1.8 3.0 14.5m）： z =1.126； 屋顶标高 =柱顶标高+屋架高度+屋面厚度（包括屋面做法 ）=12.30 3.1 （0.02 0.1 0.02 0.12） 0.24 15.900m 屋顶（标高 =15.900m）： z =1.158 。风荷载体型系数 s如图 2-28 所示。风荷载标准值为图 7 风荷载体型系数及排架计算简图2W1kz s1 zWo 1.0 0.8 1.064 0.3 0.255kN /m22W2k z s2 zWo 1.0 0.4 1.064 0.3 0.128kN /m2则作用于排架上

23、的风荷载标准值为2q1 0.255 6.0 1.53kN / m22q2 0.128 6.0 0.77kN /m2h1 14.5 12.3 2.2m,h2 15.9 14.5 1.4mFw ( s1 s2) zh1 ( s3 s4) zh2 zWoB (0.8 0.4) 1.126 2.2 ( 0.6 0.5) 1.158 1.4 1.0 0.3 6.0 5.05kN(3) 内力分析。1)剪力分配系数 i 。该厂房为两跨等高排架，其柱顶位移系数 C0和柱的剪力分配系数 i的计算结果见 表 4。 表 4 柱的剪力分配系数柱别IU nI1HUH3C03 10 13(1 1)nH3 C0EC I11

24、ii n 1i 1 iA、C柱n=0.1094.2 /12.8 0.328C0 2.32810 30.220 10 10H3/ EcA C 0.282B柱n 0.2820.328C0 2.75310 30.142 10 10H3/ EcB 0.436注： A B C 12）恒荷载作用下排架内力分析。恒荷载作用下的计算简图如图8（a）所示，图中重力荷载 G以及力矩 M 由图 5确定。具体计算如下：G1 G1A G1C 246.4KNG1B2G1492.8KNM 1AM 1CG1 e1A246.40.0512.32KN .mM 2AM 2CG1 e2A246.40.2561.6KN .m由于图 8

25、（ a）所示排架的计算简图为对称结构，在对称荷载作 用下排架无侧移，各柱可按上端为不动铰支座计算，中柱无弯矩。图 8 恒荷载作用下排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）A,C柱： n 0.109, 0.305 ，由附图 2-11-2 和附图 2-11-3公式得C1C3R1R2RARC11.511.51M1HC3M23HC12(13(1nn1.51)3(1n 1)n2.1431.1041.514.7112.873.5512.8211 0.3052(1)0.109 311 0.305310.10921 0.3052311 0.3053()0.109

26、12.463KN6.344KNR1 R2 2.463 6.344 8.81KNRA 8.81KN2.1431.104对于 B柱， RB=0在 RA与 M1,M 2共同作用下，画出排架的弯矩图，柱底剪力图以及 轴力图如图 8（b），（c）所示。3）屋面活荷载作用下排架内力分析。i）AB跨作用有屋面活荷载， 排架计算简图如图 9a 所示，屋架传 至柱顶的集中荷载 Q1 36KN ，它在 A,B 柱柱顶及变阶处引起的弯矩分 M1A Q1e1A 36 0.05 1.80KN .mM2A Q1e2A 36 0.25 9.00KN .m别为： M1B Q1e1B 36 0.15 5.40KN .m计算不动

27、铰支座反力。A 柱：由附图 2-11-2 和附图 2-11-3 公式的 C1 2.143,C3 1.104 ，则RAMH1A C1 MH2AC3 112.8.8 2.143C191.104 1.08KN12.8B 柱：C1RBn 0.281, 0.305 ，则由附图1 2 (1 1n)1.5 n 1.731311 3(1 1)nM1B C1 5.4 1.731 0.73KN (H 1 12.82-11-2 公式得则排架柱顶不动铰支座总反力R RA RB 1.08 0.73 1.81KN ( )将 R 反方向作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力。AC0.285,B0.43VARAAR1.

28、080.2851.810.56KN ( )VBRBBR0.730.431.810.05KN ( )VCRCCR0 0.285 1.810.52KN ( )排架各柱的弯矩图，轴力图如图 9（b），（ c）所示图 9 AB 跨在屋面活荷载作用下排架内力图 a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN） II）BC跨作用有屋面活荷载，由于结构对称，只需将AB 跨作用的屋面活荷载情况的 A 柱与 C 柱的内力对换并变号， 即为排架各柱内力，如图 10 所示图 10 BC 跨在屋面活荷载作用下排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ K

29、N）4）柱及吊车梁自重作用下柱的内力分析（未形成排架） 。由于在安装柱子时尚未吊装屋架， 此时柱顶之间无联系， 则按悬臂柱分析柱内力， 计算简图如 图 11（a）所示。A 柱：M 2A G2Ae2A 15.6 0.25 3.90KN .mG3A 41.74KNG4A 45.6KNM 4A G4Ae4A 45.6 (0.75 0.45) 13.68KN .mB柱：G2B 23.40KNG3B 43.97KNG4B 45.6 2 91.2KN排架各柱的弯矩图，轴力图如 图 11（b），（c） 所示图 11 柱及吊车梁自重作用下排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）

30、N图（ KN）5）吊车荷载作用下排架内力分析（不考虑厂房整体空间作用）i）Dmax作用于 A 柱。计算简图如图 2-33（a）所示，吊车竖向荷 载Dmax 357.98KN , Dmin 96.75KN 在柱中引起的弯矩分别为M A Dmaxe4A 357.98 0.3 107.39KN .mM B Dmine4B 96.75 0.75 72.56KN.m计算不动铰支座反力：A 柱：由附图 2-11-3 公式得 C3 1.104 ，则RAMAH C3B柱：n 0.281,0.305 ，则由附图 2-11-3 公式得C31.5 11RBMHBC3RARB3(1n 1)n72.5612.89.26

31、1.511.2687.1921 0.30521 1.2680.3053 ( 1 1)0.2817.19KN (2.07KN (107.3910172.389 1.104 9.26KN( )排架各柱顶剪力分别为VARAAR9.260.285( 2.07)8.67KN ( )VBRBBR 7.190.43 (2.07) 8.08KN ( )VCCR 0.285 (2.07)0.59KN ()排架各柱的弯矩图，轴力图如 图 12b，c 所示。图 12 Dmax 作用在 A 柱时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）ii ）Dmax作用于 B柱左。计算简

32、图如图 13a所示，吊车竖向荷载 Dmax ，Dmin 在柱中引起的弯矩分别为M A Dmin e4A 96.75 0.3 29.08KN .mM B Dmax e4 B 357.98 0.75 268.49KN .m计算不动铰支座反力：A 柱：由附图 2-11-3 公式得 C3 1.104, 则RAM A C329.03 1.104 2.5KN ( )AH 312.8RBMBHC3268.4912.81.26826.6KN (R RA RB2.5 26.6 24.1KN ( )排架各柱顶剪力分别为VA RA AR 2.5 0.285 24.1 9.37KN ( )VB RB BR 26.6

33、0.43 24.1 16.24( )VCC R 0.285 24.1 6.87( )排架各柱的弯矩图，轴力图如 图 13b，c 所示图 13 Dmax 作用在 B 柱左时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）iii）D max 作用于 B柱左右。根据结构的对称性及吊车起重量相等的条件，其内力计算与“D max作用于 B柱左”情况相同，只需将 A，C 柱内力对换并改变全部弯矩及剪力符号，如 14 所示。图 14 Dmax 作用在 B 柱右时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）iv）D max作用于

34、C柱。同理，将“D max作用于 A 柱”情况的 A，C柱内力对换，并改变内力符号，可求得“ D max 作用于 C柱”时各柱的内力，如图 15 所示。图 15 Dmax 作用在 C 柱时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）v）AB跨的两吊车刹车（ T max作用）。当 AB跨作用吊车横向水平荷载 Tmax时，排架计算简图如图 16（a）所示A柱： n 0.109, 0328,Hyu 3.93.91.2 0.692,由附图 2-11-4 和附图2-11-5 公式得y 0.7H u,C53 0.2432 2.1 0.328 0.3053 (00.

35、120439 0.1)321 0.305310.1091y 0.6Hu,C52 1.8 0.328 0.3053 ( 0.2430.1090.2)2 10.30531 10.109V B RBBR 6.90 0.43 ( 13.08) 1.28kN( )线性内插得y 0.692H u , C5 0.651,RATmaxC510.60 0.583 6.18( )B柱：n 0.109,0328,Hyu 3.93.91.2 0.692,由附图 2-11-4 和 2-11-5公式得y= 0.7H u, C5 = 0.647y=0.6H u, C5= 0.693线性内插得y= 0.692H u, C5=

36、 0.583,RA T maxC5 10.60 0.651 6.90kN ( )所以排架柱顶总反力为R RA RB 6.18 6.90 13.08kN( )各柱顶剪力为V A RA AR 6.18 0.285 ( 13.08) 2.45kN( )VCCR 0.285 ( 13.08) 3.73kN( )排架各柱的弯矩图如图 16（b）所示作用在 BC跨时排架内力图图 16 Tmax 作用在 AB 跨时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）vi）BC跨的两吊车刹车 （ T max作用）。当 BC跨作用吊车横向水平荷载 T max时，根据结构的对称性

37、及吊车起重量相等， 内力计算同 “AB 跨 的两吊车刹车” 情况，仅需将 A柱和 C柱内力对称。 排架各柱内力如图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）vii）AB 跨与 BC跨各一台 15/3t 吊车同时刹车，计算简图如 图 18所示。A 柱：C5= 0.583 ,RA TmaxC510.60 0.583 6.18kN( )B 柱：C5= 0.651 , RB T maxC5 10.60 0.651 6.90kN ( )C 柱：同 A 柱， RC 6.18kN ，则R RA RB RC 各柱顶剪力为：6.18 6.90 6.1819.26kN ( )V B RCC R6.18 0

38、.285 ( 19.26) 0.69kN( )V B RBBR6.90 0.43 ( 19.26) 1.38kN( )V B RCR 6.18 0.285 ( 19.26) 0.69kN( )排架柱各柱的弯矩图如 图 18（ b）所示 .图 18 Tmax 作用在 AB，BC跨时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）6）风荷载作用下排架内力图分析。i）左风作用时，计算简图如图 19（ a）所示A 柱： n= 0.109, = 0.305,由附图 2-11-8 公式可得C113 14(1 1)n8 13(1 1)n413 1 0.305 ( 1)0

39、.109318 1 0.305 ( 1)0.1090.326RAq1HC11 1.53 12.8 0.326 6.38kN( )RCq1 HC11 0.77 12.8 0.326 3.21kN( )R RA RC RW 6.38 3.21 5.04 14.63kN( )将 R 反向作用于排架顶柱，求得各柱顶剪力VA RA AR 6.38 0.285 （ 14.63） 2.21kN（ ）VB RBBR 0 0.43 ( 14.63) 6.29kN( )VC RCC R3.21 0.285 ( 14.63) 0.96kN( )图 19 左风 作用时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）

40、， V（KN） ;C）N图（ KN） ii）右作用时，排架内力与“左风作用时”的情况相同，将A， C排架各柱的内力图如 图 19（b） 所示。柱内力对换并改变其内力符号即可，排架各柱内力如图 20 所示。图 20 右风 作用时排架内力图a）计算简图 ;b）M 图（ KN.m）， V（KN） ;C）N图（ KN）4）内力组合。首先，取控制截面，对单阶柱，控制截面分别取上柱底部截面 I-I、牛腿顶面 II-II和柱底截面 III-III。表 5（ 1）、表 61）为各种荷载单独作用下各柱控制截面的内力标准值的汇总。根据建筑结构荷载规范规定，对于一般排架结构，荷载效应组合的设计值 S应按下式组合选取

41、最不利的确定：i）由可变荷载效应控制的组合S=1.2 SGK + Q1 SQiknS=1.2SGK +0.9 rQi SQiki1ii）由永久荷载效应控制的组合S=1.35SGK + rQi ciSQik i 1 ci在每种荷载效应组合中，对矩形和 I 形截面柱均应考虑以下四种 不利内力组合：i) +M max及相应的 N，V；ii) - Mmax 及相应的 N，V；表 5（ 1）各种荷载单独作用下 A 柱控制截面的内力标准值汇总表 5（2） A 柱荷载效应组合内力组合截面nS=1.2 SGK +0.9 rQi SQiki1+M max 及相应 N， V M min 及相应 N， VNmax

42、及相应 M，VNmin 及相应 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(1+2)+1.4*0.9(3+4+7+10+12)1.2(1+2)+1.4*0.9(4+7+10+12)NMk(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)Nk22M1.2(1+2)+1.4*0.94+0.8/0.9*(5+7)+10+121.2(1+2)+1.4*0.93+0.

43、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)NMk(1+2)+0.94+0.8/0.9*(5+7)+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)Nk33M1.2(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+

44、10+12)NVMk(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)NkVk表 5（3）A 柱荷载效应组合内力组合 截面S=1.2SGK +1.4 SQ1k+Max 及相应 N， V Max 及相应 N ，VNmax 及相应 M ，VNmin 及相应 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*7NMk(1+2)+7(1+2)+6(1+2)+3(1+2)+7Nk22M1.2(1+2

45、)+1.4*51.2(1+2)+1.4*131.2(1+2)+1.4*51.2(1+2)+1.4*7NMk(1+2)+5(1+2)+13(1+2)+5(1+2)+7Nk33M1.2(1+2)+1.4*121.2(1+2)+1.4*61.2(1+2)+1.4*51.2(1+2)+1.4*12NVMk(1+2)+12(1+2)+6(1+2)+5(1+2)+12NkVk + + + + + + + + +表 5（4）A 柱荷载效应组合内力组合 截面nS=1.35 SGK +rQi ci SQiki1+Max 及相应 N， VMax 及相应 N， VNmax 及相应 M， VNmin 及相应 M， V

46、11M1.35（ +）+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)NMk（+ ）+0.7（ +）(1+2)+0.70.8/0.9*(6+8)(1+2)+0.7*(3+4+7)(1+2)+0.7*(4+7)NkII IIM1.35(+)+1.4*0.7 【+0.8/0.9*( +)】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 NMk(1+2)+0.7【 4+0

47、.8/0.9*( 5+7)】(1+2)+0.73+0.8/0.9*(6+8)(1+2)+0.7( 3+4+5)(1+2)+0.7NkIII IIIM1.35(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)NVMk(1+2)+0.7(4+7)(1+2)+0.73+0.8/0.9*(6+8)( 1+2)+0.7( 3+4+5)(1+2)+0.7(4+7)NkVk表 6（1）各种荷载单独作用下 B 柱控制截面的内力标准汇总屋面活荷载效应吊车竖向车荷载

48、效应吊车水平荷载效应风荷载控制截 面及内 力正方 向横载类别 弯矩图及柱 底截面剪力横载效应屋盖自 重柱及吊车梁自重作用在 AB 跨作用在CD跨Dmax 作用Dmax 作用Dmax 作用Dmax作Tmax 作用Tmax作用在Tmax 作用在左风右风序号112233在B 柱右在 A 柱在 B 柱左用在 C 柱在 AB 跨BC跨AB 及 BC跨236891011121345MkNkMVk表 6（2） B 柱荷载效应组合内力组合截面nS=1.2SGK +0.9rQi SQiki1+M max 及相应 N， V M min 及相应 N， VNmax 及相应 M，VNmin 及相应 M， VIIM1.2

49、(1+2)+1.4*0.9(4+6+9+12)1.2(1+2)+1.4*0.93+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 )NMk(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)NkII IIM1.2(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

50、Mk(1+2)+1.4*0.9(4+7+10+12)(1+2)+0.93+6+9+12(1+2)+1.4*0.9(3+4+0.8/0.9*(5+7)+11+12)(1+2)+0.9*12NkIIIIIIM1.2(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*12NVMk(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*12NkVk表 6（3） B 柱荷载效应组合内力组合截面S=1.2 SGk +1.4 SQ1kMmax 及相应 N,VMmax 及相应 N,VNmax 及相应 M,VNmin 及相应 M,VIIM1.2（ +） +1.4×86.681.2（ +）+1.4&