1、2.8.1 設計條件及要求1設計條件某雙跨等高金工車間，廠房長度60m，柱距為6m，不設天窗。跨度分別為18m和15m，其中18m跨設有兩臺32t中級載荷狀態(tài)橋式吊車；15m 跨設有兩臺10t中級載荷狀態(tài)橋式吊車。吊車采用大連起重機廠“85系列95確認”的橋式吊車，軌頂標志高度均為為。廠房圍護墻厚240，下部窗臺標高為，窗洞×；中部窗臺標高為6.3m，窗洞×1.5m；上部窗臺標高為9.6m，窗洞×1.2m。采用鋼窗。室內外高差為0.30m。屋面采用大型屋面板，卷材防水（兩氈三油防水屋面），為非上人屋面。廠房所在地的地面粗糙度為B類，基本風壓w0=0.35kN/m2

2、，組合值系數c；基本雪壓S0=0.4kN/m2，組合值系數c。基礎持力層為粉土，埋深為-2.0m，粘粒含量c，地基承載力特征值fak=140kN/m2，基底以上土的加權平均重度m=17kN/m3、基底以下土的重度=18kN/m3。排架柱擬采用C30砼，基礎采用C20砼；柱中受力鋼筋采用HRP335鋼，箍筋、構造筋、基礎配筋采用HPB235鋼。2設計要求除排架柱、抗風柱和基礎外，其余構件均選用標準圖集。設計內容包括：（1）選擇廠房結構方案, 進行平面、剖面設計和結構構件的選型；（2）設計中柱及柱下單獨基礎；（3）繪制施工圖，包括結構平面布置圖、排架（中）柱的模板圖和配筋圖等。2.8.2 結構方案

3、設計1廠房平面設計廠房的平面設計包括確定柱網尺寸、排架柱與定位軸線的關系和設置變形縫。柱距為6m，橫向定位軸線用、表示，間距取為6m；縱向定位軸線用（A）、（B）（C）表示，間距取等于跨度，即（A）（B）軸線的間距為18m，（B）（C）軸線的間距為15m。為了布置抗風柱，端柱離開（向內）橫向定位軸線600mm，其余排架柱的形心與橫向定位軸線重合。（B）（C）跨的吊車起重量小于20t時，（C）列柱初步采用封閉結合，縱向定位軸線與邊柱外緣重合；（A）（B）跨吊車起重量大于20t時，（A）列采用非封閉結合，初步取聯系尺寸D=150mm。例圖2-1 單廠的凈空尺寸要求B3HBB1B2HC是否采用非封閉

4、結合以及聯系尺寸取多大，需要根據吊車架外緣與上柱內緣的凈空尺寸B2確定（參見例圖2-1）。應滿足：其中吊車軌道中心線至柱縱向定位軸線的距離，一般取750mm；吊車輪中心線至橋身外緣的距離，對于10t、16t、20t和32t吊車（大連起重機廠“85系列”）分別為230mm、260mm、260mm、300mm；是上柱內邊緣至縱向定位軸線的距離，對于封閉結合等于上柱截面高度，對于非封閉結合等于上柱截面高度減去聯系尺寸D。假定上柱截面高度為400mm，則對（A）列柱B2=750-300+（400-150）=200mm>80mm，滿足要求對（C）列柱B2=750-（230+400）=120mm&g

5、t;80mm，滿足要求對于等高排架，中柱上柱截面形心與縱向定位軸線重合，吊車架外緣與上柱內緣的凈空尺寸能滿足要求。廠房長度66m，小于100m，可不設伸縮縫。2 構件選型及布置構件選型包括屋面板、天溝板、屋架（含屋蓋支撐）、吊車梁、連系梁、基礎梁、柱間支撐、抗風柱等。1）屋面構件屋面板和嵌板屋面板的型號根據外加屋面均布面荷載（不含屋面板自重）的設計值，查92G410（一）。當屋架斜長不是屋面板寬的整數倍時，需要布置嵌板，嵌板查92G410（二）。荷載：×kN/m220mm××kN/m2屋面均布活載（不上人）×kN/m2雪載××kN/m

6、2-小 計 2kN/m2，查附表1-5，中部選用Y-WB-1,端部選用Y-WB-1s,其允許外加荷載1.99kN/m22kN/m2。kN/m22kN/m2。天溝板當屋面采用有組織排水時，需要布置天溝。對于單跨，既可以采用外天溝，也可以采用內天溝；對于多跨，內側只能采用內天溝。天溝的型號根據外加均布線荷載設計值查92G410（三）。計算天溝的積水荷載時，按天溝的最大深度確定。同一型號的天溝板有三種情況：不開洞、開洞和加端壁。在落水管位置的天溝板需開洞，分左端開洞和右端開洞，分別用“a”、“b”表示。廠房端部有端壁的天溝板用“sa”、“sb”表示。本例在、軸線處設置落水管。本例的內天溝寬度采用62

7、0mm，外天溝寬度采用770mm。外天溝荷載:焦渣砼找坡層 ××kN/m××kN/m20mm厚水泥砂漿找平層 ××20×kN/m積水荷載×10××kN/m××kN/m2 -小 計 kN/m查附表1-6，一般天溝板選用TGB77-1，開洞天溝板選用TGB77-1a 或TGB77-1b，端部為TGB77-1Sa 或TGB77-1SbkN/m>3.48kN/mkN/m。同理可求得內天溝外加荷載設計值，由附表1-6，一般天溝板選用TGB62-1，開洞天溝板選用TGB62-1a

8、或TGB62-1b，端部為TGB62-1Sa 或TGB62-1SbkN/kN/m。2）屋架及支撐屋架型號根據屋面面荷載設計值、天窗類別、懸掛吊車情況及檐口形狀選定。跨度較小時可采用鋼筋混凝土折線型屋架，查95G314；跨度較大時可采用預應力混凝土折線型屋架，查95G414。本例不設天窗（類別號為a），檐口形狀為一端外天溝、一端內天溝,代號為D。屋面荷載:kN/m×kN/m灌縫重 ×kN/m -kN/m15m跨采用鋼筋混凝土屋架，中間選用WJ-15-2Da；兩端選用WJ-15-2Da'kN/m2>3.28 kN/m2kN。18m跨采用預應力混凝土屋架，中間選用Y

9、WJ18-1Da；兩端選用YWJ-18-1Da'kN/m2>3.28 kN/m2，自重67.6KN。對于非抗震及抗震設防烈度為6、7度，屋蓋支撐可按附圖1-11-4布置。當廠房單元不大于66m時，在屋架端部的垂直支撐用CC-1表示，屋架中部的垂直支撐用CC-2表示；當廠房單元不大于66m時，另在柱間支撐處的屋架端部設置垂直支撐CC-3B。屋架端部的水平系桿用GX-1表示；屋架中部的水平系桿用GX-2表示。屋架上弦橫向水平支撐用SC表示；當吊車起重量較大、有其他振動設備或水平荷載對屋架下弦產生水平力時，需設置下弦橫向水平支撐，下弦橫向水平支撐用XC表示。當廠房設置托架時，還需布置下

10、弦縱向水平支撐。本例不需設縱向水平支撐。3）吊車梁吊車梁型號根據吊車的額定起重量、吊車的跨距（LK=L2）以及吊車的載荷狀態(tài)選定，其中鋼筋混凝土吊車梁可查95G323、先張法預應力混凝土吊車梁可查95G425、后張法預應力混凝土吊車梁可查95G426。對18m跨廠房，吊車起重量為32t，中級載荷狀態(tài)，Lk=18-2×，采用混凝土吊車梁。查附表1-4，中間跨選用DL-11Z，邊跨選用DL-11。梁高1200mm，自重39.98KN。對15m跨廠房，吊車起重量為10t，中級載荷狀態(tài)，Lk=15-2×。采用混凝土吊車梁。查附表1-4，中間跨選用DL-7Z，邊跨選用DL-7B，梁高

11、900mm，自重27.64KN。4）基礎梁基礎梁型號根據跨度、墻體高度、有無門窗洞等查93G320。墻厚240mm，突出于柱外。由附表1-8，縱墻中間選用JL-3，縱墻邊跨選用JL-15；山墻6mm柱距選用JL-23。基礎梁布置見例圖2-4。5）柱間支撐柱間支撐設置在、軸線之間，支撐型號可查表97G336。首先根據吊車起重量、柱頂標高、牛腿頂標高、吊車梁頂標高、上柱高、屋架跨度等查出排架號，然后根據排架號和基本風壓確定支撐型號。6）抗風柱抗風柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。抗風柱的布置需考慮基礎梁的最大跨度。18m跨的抗風柱沿山墻等距離布置，間距為6m；15m跨的抗風柱中間的間距為6m

12、m。例圖2-2給出了屋面結構布置，例圖2-3給出了構件平面布置。PJZ-3AKFZ-160060060006000600060006000600060006000600060006000600060006000450045001500018000150PJZ-1BPJZ-2BPJZ-2PJZ-2PJZ-2APJZ-2BPJZ-3BPJZ-3PJZ-3PJZ-3BDL-7BDL-7ZDL-7BDL-7BDL-7ZDL-7BDL-11ZDL-11BDL-11BPJZ-1BPJZ-1PJZ-1PJZ-1ADL-11ZDL-11BDL-11BKFZ-1KFZ-2KFZ-2ZC042-1ZC072-1Z

13、C042-1ZC072-1ZC042-1ZC072-1BCA例圖2-3 構件平面布置圖60060060006000600060006000600060006000600060001500018000WJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaWJ-15-2DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1DaYWJ18-1Da88Y

14、-WB-1II72Y-WB-1II11Y-WB-1IIs11Y-WB-1IIs9Y-WB-1IIs9Y-WB-1IIsTGB77-1saTGB77-1bTGB77-1TGB77-1sbTGB77-1aKWB-1KWB-1sTGB62-1sbKWB-1sTGB62-1sbTGB77-1saTGB62-1saTGB77-1aTGB77-1TGB77-1sbTGB77-1bTGB62-1bTGB62-1TGB62-1aTGB62-1saTGB62-1aTGB62-1KWB-1TGB62-1bBCA例圖2-2 屋蓋平面布置圖例圖2-4 基礎、基礎梁平面布置圖PJZ-3BPJZ-1BKFZ-212501

15、250PJZ-2BJ-460060060006000600060006000600060006000600060006000600060006000450045001500018000150BCAJL-15JL-15JL-3J-3PJZ-3PJZ-3APJZ-3PJZ-2PJZ-2APJZ-2J-220002000PJZ-1PJZ-1APJZ-1J-1JL-3JL-15JL-15J-4J-5J-5PJZ-2BPJZ-1BKFZ-1KFZ-1KFZ-1KFZ-2KFZ-2KFZ-2J-3BJ-3BPJZ-3BKFZ-1J-1BJ-1BJL-14JL-14JL-14JL-14JL-23JL-23J

16、L-14JL-14JL-14JL-14JL-23JL-233廠房剖面設計剖面設計的內容是確定廠房的控制標高，包括牛腿頂標高、柱頂標高和圈梁的標高。牛腿頂標高等于軌頂標高減去吊車梁在支承處的高度和軌道及墊層高度，必須滿足300mm的倍數。吊車軌道及墊層高度可以取。為了使牛腿頂標高滿足模數要求，軌頂的實際標高將不同于標志標高。規(guī)范允許軌頂實際標高與標志標高之間有±200mm的差值。柱頂標高H=吊車軌頂的實際標高HA+吊車軌頂至橋架頂面的高度HB+空隙HC（參見例圖2-1）其中，空隙HC不應小于220mm；吊車軌頂至橋架頂面的高度HB可查95G323。柱頂標高同樣需滿足300mm的倍數。m

17、。對于18m跨：mmm，則軌頂構造高度，HAmm，滿足±200mm差值的要求。查附表1-1，吊車軌頂至橋架頂面的高度HB=，則H= HA+ HB+ Hcmm。對15m跨：mmm，則軌頂構造高度，HA=6。標志高度-構造高度=，滿足要求。查附表1-1，吊車軌頂至橋架頂面的高度HB=1.876m，則H= HA+ HB+ HCmm。對于有吊車廠房，除在檐口或窗頂設置圈梁外，尚宜在吊車梁標高處增設一道，外墻高度大于15m時，還應適當增設。圈梁與柱的連接一般采用錨拉鋼筋210212。現在、和標高處設三道圈梁，分別用QL-1、QL-2、QL-3表示。其中柱頂圈梁可代替連系梁。圈梁截面采用240&

18、#215;240mm，配筋采用412、6200。圈梁在過梁處的配筋應另行計算。例圖2-5給出了廠房剖面布置。BCA±1800015000例圖2-5 廠房剖面布置圖排架柱設計1計算簡圖對于沒有抽柱的單層廠房，計算單元可以取一個柱距，即6m。排架跨度取廠房的跨度，上柱高度等于柱頂標高減取牛腿頂標高。下柱高度從牛腿頂算至基礎頂面，持力層（基底標高）確定后，還需要預估基礎高度。基礎頂面不能超出室外地面，一般低于地面不少于50mm。對于邊柱，由于基礎頂面還需放置預制基礎梁，所以排架柱基礎頂面一般應低于室外地面500mm。為了得到排架柱的截面幾何特征，需要假定柱子的截面尺寸。從剛度條件出發(fā)，可按

19、教材表2-3選取。400400400400400600400900100252510090010025251004001004001001006001002525100A柱B柱C柱例圖2-6排架柱截面尺寸1）確定柱子各段高度基底標高為-2.0m，初步假定基礎高度為1.4m，則柱總高H=11.1-(-2.0)-1.4=m；上柱高度Hu=11；下柱高度Hl=11m。2）確定柱截面尺寸下柱截面高度，根據吊車起重量及基礎頂面至吊車梁頂的高度Hk，由表2-3 當Q=10t時：hHk/14=8100/14=579mm，取600mm 當Q=32t時：hHk/9=8400/10=840mm，取900mm下柱截

20、面寬度,根據頂面至吊車梁底的高度Hl，由表2-3 bHl/20=7200/20=360mm，且400mm，取400mmABCEIAuEIBuEICuEIAlEIBlEICl18000150007200450011700例圖2-7 排架計算簡圖（A）列柱下段柱截面采用I形，b=400mm、h=900mm，上柱截面采用正方形b=h=400mm；（B）列柱下段柱截面采用I形，b=400mm、h=900mm，上柱截面采用矩形b=400mm，h=600mm；（C）列柱下段柱截面采用I形，b=400mm，h=600mm。各柱下段柱截面的詳細尺寸見例圖2-6。3）計算柱截面幾何特征各柱截面的幾何特征見例表2

21、-1。例表2-1 截面幾何特征柱號A柱B柱C柱上柱下柱上柱下柱上柱下柱截面尺寸（mm）正方形400×400工字形400×900×100矩形400×600工字形400×900×100正方形400×400工字形400×600×100面積A(103mm2)慣性矩I(106mm4)21331661172001661121335882每米長重量G(kN/m)例圖2-7給出了計算簡圖。2荷載計算排架的荷載包括恒載、屋面活荷載、吊車荷載和風荷載。荷載均計算其標準值。1）恒載恒載包括屋蓋自重、上柱自重、下柱自重、吊車梁及

22、軌道自重。 屋蓋自重P1面荷載：防水層、找平層等 +2屋面板自重 1.40kN/m2屋面板灌縫 0kN/m2-小 計2.25 kN/m2外天溝板線荷載：找坡等TGB77-1自重 -小 計內天溝板線荷載：找坡等0kN/m內天溝板自重 -小 計3.42kN/m集中荷載：18m跨屋架自重67.6kN15m跨屋架自重屋架作用在柱頂的恒載標準值：A柱： P1A=×6×18/2+3.98×6+×67.6=179.2kNB柱：18m跨傳來P1B=×6×××67.6=1715m跨傳來P1B=×6×15×

23、;×C柱： P1C=×6×××45.65=1P1作用點位置與縱向定位軸線的距離為150mm，見例圖2-8。 上柱自重P2A柱： P2A=4×4.5=18kNB柱： P2B=6×4.5=27kNC柱： P2c=18kN 下柱自重P3下柱大部分截面為I形，但牛腿部位及插入杯口基礎的部分是矩形截面。假定矩形截面的范圍為自牛腿頂面向下1400mm及基礎頂面以上1100mm。近似忽略牛腿的重量。A柱：P3A=3.94×（-）+0.9××25×(1.4+1.1)=41.0kN例圖2-8 恒載的作用

24、點位置50P1AP2AP4AP3A150150750300A柱PC1P2CP4CP3C150200750300C柱P4BP4B750750P1B150P1B150P2BP3BB柱B柱：P3B=41.0kNC柱：P3C=3.19×（-）+0.6××25×(1.4+1.1)=30kN 吊車梁、軌道、墊層自重P4取軌道及墊層自重為。A柱： P4A=×6+=44.8kNC柱： P4C=×6+=32.4kNB柱：18m跨傳來P4BkN 15m跨傳來P4BkNP4的作用點離縱向定位軸線的距離為750mm，見例圖2-8。2）屋面活荷載P5 屋面活荷

25、載取屋面均布活載和雪荷載兩者的較大值m2A柱：P5A=（18×6××6×=NB柱：18m跨傳來 P5B=(18×6×0.5)/2×6×=28.9kN15m跨傳來P5B=(15×6×0.5)/2×6×0.5=2kNC柱 P5C=（15×6×）/2+×6×0.5=24.8kNP5作用位置同P1。3）吊車荷載吊車豎向荷載Dmax,k、Dmin,k從產品目錄查得吊車基本尺寸和輪壓，列于例表2-2。例表2-2吊車基本尺寸和輪壓 起重量Q（t）吊車

26、跨度Lk(m)吊車橋距B（mm）輪距K（mm）吊車總重（G+g）(t)小車重g(t)最大輪壓Pmax(kN)最小輪壓Pmin(kN)105840405017115 326640465033278P1maxP1maxP2maxP2maxK1K2xy2y3y4y1=1例圖2-9 吊車荷載計算簡圖表中Pmin=0.5(G+g+Q)-Pmax吊車豎向荷載Dmax、Dmin根據兩臺吊車作用的最不利位置用影響線求出。Dmax、Dmin的計算簡圖見例圖2-9。圖中兩臺吊車之間的最小輪距x=（B1-K1）/2+（B2-K2）/2。對應于輪子位置影響線的高度y2、y3、y4可利用幾何關系求得。18m跨兩臺吊車相

27、同，均為32t吊車，P1max=P2max=278kN，P1min=P2min，；x=(6640-4650)/2+(6640-4650)/2=1990mm；y2=(6-4.65)/6=0.225，y3=(6-1.9)/6=0.683，y4=0。Dmax,k= P1max(y1+y2)+P2max(y3+y4)=278×（1+0.225+0.683+0）=530.4kNDmin,k=P1min(y1+y2)+P2min(y3+y4×（1+0.225+0.683+0）15m跨有兩臺10t吊車，同理可求得：Dmax,k= 115×（1+0.32）Dmin,k×

28、(1+0.32）=35.5kN ­吊車橫向水平荷載Tmax,k18m跨，吊車額定起重量16t<Q<50t，吊車橫向水平荷載系數=，每個大車輪產生的橫向水平制動力為T=(Q+g)/4×(32+10.9)×T的最不利位置同Pmax，故Tmax,k×（1+0.225+0.683+0）15m跨，吊車額定起重量Q10t，吊車橫向水平荷載系數=0.2，每個大車輪產生的橫向水平制動力為T=(Q+g)/42×(10+3.461)×3.96kNT的最不利位置同Pmax，故Tmax,k=3.96×(1+0.32）=8.1kNTmax

29、作用點的位置在吊車梁頂面。例圖2-10 風荷載體型系數s(風向)4)風荷載 該地區(qū)基本風壓W0m2，地面粗糙度為B類。 作用在柱上的均布荷載m，室外地面標高-0.m，查表1-10，風壓高度系數。從表1-11，可查得風荷載體型系數s，標于例圖2-10。單層工業(yè)廠房，可不考慮風振系數，取=1。q1=SzZW0××××（壓力）q2=SzZW0××××（吸力） 作用在柱頂的集中風荷載FW作用在柱頂的集中風荷載FW由兩部分組成：柱頂至檐口豎直面上的風荷載FW1和坡屋面上的風荷載FW2（見例圖2-11），其中后者的作用方向垂直

30、于屋面，因而是傾斜的，需要計算其水平方向的分力（豎向分力在排架分析中一般不考慮）。400150屋架端頭軸線高度h1h2S=h2/sinWkWk,hWk=BSwk；Wk,h=Wksin=Bh2wk例圖2-11 屋蓋部分風荷載的計算為了簡化，確定風壓高度系數時，可統(tǒng)一取屋脊高度。屋脊高度=柱頂高度+屋架軸線高度（屋脊處）+上、下弦桿截面增加高度+屋面板高度。對于18m跨：H=11.4+（2.65+0.15+0.12）+ 0.24=14.56m，z=1.128；對于15mm，z=1.118。柱頂至檐口的高度=屋架軸線高度（端頭處）+上、下弦桿截面增加高度+天溝板高度；坡屋面高度=屋脊高度-柱頂高度-

31、柱頂至檐口的高度。FW1××1××（1.18+）×（）FW1××1××（1+）×8kN（）FW2=(-0.6+0.5)××1××（-）×6=-（）FW2=(-0.4+0.4)×18×1××（14.2-1.9）×6=0FW=FW1+FW1'+FW2+FW2-0.31=4.98kN()同理可求得右吹向左風（） 迎風面和背風面的q1、q2大小相等、方向相反。F××1×

32、;×（1.23+）××28×1××（1+）×6+(-0.6+0.5)××1××（14.2-11.4-1.9）×6+0=5.11kN()3、內力分析在計算簡圖中，上柱的計算軸線取為上柱的截面形心線，下柱的計算軸線取為下柱的截面形心線。下面計算時彎矩和剪力的符號按照下述規(guī)則：彎矩以順時針方向為正；剪力以使構件產生順時針方向轉動趨勢為正；軸向力以壓為正。各柱的抗剪剛度計算結果見例表2-3。例表2-3柱的抗側剛度及剪力分配系數項目n=Iu/Il=Hu/HA柱cB柱28.9539 Ec

33、C柱 c1） 恒載作用下的內力分析恒載下的計算簡圖可以分解為兩部分：作用在柱截面形心的豎向力和偏心力矩（例圖2-12）。ABCM1AM2AM1CM2CM1BM2B例圖2-12 恒載產生的偏心力矩屋蓋自重對上柱截面形心產生的偏心力矩為（參見例圖2-8）：M1A×（0.1kN·MM1B=-144.6)×5=-N·MM1C=146.9×-0.15)=7.35kNM屋蓋自重、上柱自重、吊車梁及軌道自重對下柱截面形心產生的偏心力矩為M2A×0.25-18×0.25+44.8×=-29.14kN·MM2B=0+0+(

34、-44.8+32.4)×0.75=-N·MM2C=146.9×0.1+18××=1.91kNM偏心力矩作用下，各柱的彎距和剪力用剪力分配法計算。先在柱頂加上不動鉸支座，利用附錄2求出各柱頂不動鉸支座的反力；然后將總的支座反力反向作用于排架柱頂，根據剪力分配系數分配給各柱（剪力分配過程列于例表2-4）；最后求出各柱柱頂的剪力（見例圖2-13a），得到每根柱的柱頂剪力后，單根柱利用平衡條件求出各個截面的彎矩及柱底截面剪力。例表2-4恒載下柱的剪力分配項目nC1C3M1M2RiiViA柱（）（）B柱（）1.94 （）C柱 （）（）a)單根柱的受力及柱

35、底剪力；b)彎距圖（）；c)軸力圖（kN）例圖2-13 恒載下排架柱內力ABCb)ABCc)ABCa)注：，；Ri=(M1/H)C1+(M2/H)C3；Vi=iR-Ri；R=RA+RB+RC。例如對于柱A柱頂截面的彎距：M1=牛腿截面上的彎距：M1+ VA Hu-0.78×牛腿截面下的彎距：M2+M1=-29.14+14.41=-柱底截面彎距：M1+M2+ VA-0.78×11.7=-37同理可求出其他柱的截面彎距，見附圖2-12b。柱軸力可直接根據作用在截面形心的豎向力確定，見例圖2-13c。2）屋面活載作用下的內力分析屋面活載下的內力分析方法同屋蓋自重作用下的內力分析。

36、剪力分配過程列于例表2-5，例圖2-14是屋面活載下的內力圖。表2-5 屋面活載下柱的剪力分配項目C1C3M1M2RiiViA柱××-0.03()0.14()B柱-(28.9-24.4)×0-0.10()0.24 ()a)單根柱的受力及柱底剪力；b)彎距圖（）；c)軸力圖（kN）例圖2-14 屋面活載下排架柱內力ABCc)ABC 0a)ABCb)C柱 1.1624.8×0.05=1.2424.8×0.1=2.480.43()-0.38 ()3）吊車豎向荷載作用下的內力分析吊車豎向荷載有四種基本情況，如例圖2-15所示。ABCDmaxDmina)

37、ABCDminDmaxb)ABCDminDmaxc)ABCDmaxDmind)a)Dmax作用在A柱；b) Dmin作用在A柱；c) Dmax作用在C柱；d) Dmin作用在C柱例圖2-15 吊車豎向荷載的4種基本情況吊車豎向荷載下的計算簡圖也可以分解成兩部分：作用于下柱截面形心的豎向力和作用在牛腿頂面的偏心力矩。在偏心力矩下的剪力分配過程列于例表2-6。例圖2-162-19是吊車豎向荷載下內力圖。例表2-6吊車豎向荷載下柱剪力的分配計算項目C3M2RiRiiViDmax作用于A柱A柱2×18.77()-14.15 ()B柱×-6.10()12.08 ()C柱 002.07

38、 ()Dmin作用于A柱A柱×2.74()-16.51()B柱×0.75=-40.46()22.66 ()C柱 00-6.15 ()Dmax作用于C柱A柱00-2.86 ()B柱×2.71()-6.41 ()C柱 ×-10.54()9.26 ()Dmin作用于C柱A柱006.00 ()B柱×18.02()-10.26 ()C柱 ×-1.58()4.26 ()a)A、B作用Tmax；b) B、C作用Tmax例圖2-20 吊車水平荷載的2種情況ABCTmaxa)ABCTmaxb)a)單根柱的受力及柱底剪力；b)彎距圖（）；c)軸力圖（kN

39、）例圖2-17 A柱作用Dmin、B柱作用Dmax時的排架柱內力ABCc)ABCb)ABCa)a)單根柱的受力及柱底剪力；b)彎距圖（）；c)軸力圖（kN）例圖2-16 A柱作用Dmax、B柱作用Dmin時的排架柱內力ABCc)ABCb)ABCa)a)單根柱的受力及柱底剪力；b)彎距圖（）；c)軸力圖（kN）例圖2-19 C柱作用Dmin、B柱作用Dmax時的排架柱內力ABCc)ABCa)ABCb)a)單根柱的受力及柱底剪力；b)彎距圖（）；c)軸力圖（kN）例圖2-18 C柱作用Dmin、B柱作用Dmax時的排架柱內力ABCc)ABCb)ABCa)4）吊車水平荷載作用下的內力分析吊車水平荷載

40、下有兩種情況，每種情況的荷載可以反向，如圖2-20中的虛線所示。吊車水平荷載的剪力分配過程見附表2-7，例圖2-21、2-22是其內力圖。例表2-7吊車水平荷載下柱剪力的分配計算項目C5TRi=C5TRiiViA、B跨作用TmaxA柱209.06()-1.69 ()B柱2011.12()-1.60 ()C柱 003.29 ()B、C跨作用TminA柱003.03 ()B柱4.20()72-0.28 ()C柱 4.11()-2.76 ()注：C5根據n、和吊車水平荷載的作用位置由附錄2圖2-52-7查得。a)單根柱的受力及柱底截面剪力；b)彎距圖（）例圖2-21 A、B跨作用Tmax時的排架柱內

41、力-1.69ABCa)ABCb)14.81a)單根柱的受力及柱底截面剪力；b)彎距圖（）例圖2-22 B、C跨作用Tmax時的排架柱內力3.03ABCa)ABCb)5.135）風荷載作用下的內力分析a)單根柱的受力及柱底截面剪力；b)彎距圖（）例圖2-23 風荷載（左吹向右風）下排架柱內力-ABCq1a)q2ABCb) 風荷載作用下有兩種情況。左吹向右風荷載下的剪力分配過程見附表2-8，例圖2-23是風荷載下的內力圖。因本例右吹向左風時的荷載值與左吹向右風時的荷載數值很接近（q1、q2大小相等，Fw、Fw），可利用左吹向右風的內力圖。例表2-8風荷載下柱剪力的分配計算項目C11qRi=qHC1

42、1WR=W+RiiVi左吹向右風A柱6.37()-0.91()B柱007.06()C柱 3.60()-1.16()注：由附錄2，。內力組合1荷載組合排架柱截面尺寸符合表2-3要求后，一般不需要進行正常使用極限的變形驗算，僅需要進行承載力計算。承載能力極限狀態(tài)采用荷載效應的基本組合。基本組合考慮兩類情況：由活荷載效應控制的組合和由恒荷載效應控制的組合。對于排架結構，由活荷載效應控制的組合可采用簡化規(guī)則，取下列兩種情況的較大值：GSGK+Q1SQ1KGSGK式中SGK、SQiK分別為恒載標準值和活載標準值下的荷載效應，即內力；G、Qi為荷載和活載的分項系數，分別取和；簡化組合值系數。由恒載效應控制

43、的組合按下式進行S=GSGK+式中為活荷載的組合值系數，中級載荷狀態(tài)吊車荷載的組合值系數為0.7。此時恒載分項系數取。設計基礎，確定基礎底面尺寸時，需進行地基計算，此時上部結構傳來的荷載效應采用標準組合。故對于下柱的截面，尚需按下式進行荷載的標準組合：S=SGK+ SQ1K+ 2內力組合排架柱屬偏心受壓構件，剪力一般不起控制作用（斜截面承載力一般能滿足）。最不利內力組合包括：最大正彎矩及相應的軸力、最大負彎矩及相應的軸力、最大軸力及相應的彎矩、最小軸力及相應的彎矩。當采用對稱配筋時，前兩項可合并為彎矩絕對值最大及相應的軸力。每項組合，按一個目標（如彎矩最大）確定活荷載是否參與組合。需注意：1）

44、 當組合中包含吊車水平荷載時，必須同時包含吊車豎向荷載；2） 由于吊車水平荷載最多考慮兩臺，故A、B跨作用Tmax和B、C跨作用Tmax兩種情況（例表2-9中、）只能取一種；吊車水平荷載可反向，根據組合目標選擇；3） 對于多跨廠房，吊車豎向荷載最多可以考慮四臺吊車，所以例表2-9中的荷載種類或和或可以同時考慮，但和、和只能取其中一項；4） 同時考慮兩臺和同時考慮四臺，多臺吊車的荷載系數是不同的，對于中級載荷狀態(tài)，前者為，后者為；5） 組合最大軸力和最小軸力時，軸力為零的項也應該包含進去。盡管這樣做對軸力沒有影響，但可使彎矩增大。軸力不變時，彎矩越大越不利。3 內力組合值中柱的內力組合過程列于例

45、表2-9。排架中柱截面設計1計算長度及材料強度柱子計算長度根據表2-4查得。考慮吊車荷載時 上柱：lu=Hu×m； 下柱：ll=l×m不考慮吊車荷載時 上柱：lu=Hu×m； 下柱：ll=Hl=×C30混凝土，fc=14.3N/mm2，。HRB335縱向鋼筋，fy= fy'=300 N/mm2；HPB235箍筋、構造筋， fy=210 N/mm2。2上柱截面配筋設計 上柱截面尺寸已初定為400×600mm，采用對稱配筋。上柱的控制截面（I-I）有三組最不利內力：；，上述三組內力下的受壓區(qū)高度系數，均屬于大偏心受壓。在大偏心受壓構件中，M

46、相近，N越小越不利；N相近時，M越大越不利，因此可用第組內力計算配筋。e0=416.9；ea；ei=e0+ea=0.431+0.02=0.451m1fc××160000/462500=2.47>1, 取1=1.0。2=l0×9/0.6所以：e=h/2+ei-as=600/2+1.20×4=72.9mm<bh0×565=311mm As=AS'= =728mm2選用318（As=AS'=763mm2>minbh=480mm2）。箍筋按構造確定。箍筋間距不應大于400mm及截面的短邊尺寸，且不大于15d；箍筋直徑不

47、應小于d/4，且不應小于6mm。現配置6200。3下柱截面配筋設計 下柱截面按I形截面，采用對稱配筋，沿柱全長各截面配筋相同。I形截面大小偏心受壓可用下式判別：當x=N/1fcbf'< hf'時，中和軸在受壓翼緣內，按第一類I截面的大偏心受壓截面計算；當hf'<X=N-1fc(bf'-b)hf'/1fcb<bh0時，中和軸通過腹板，按第二類I截面的大偏心受壓截面計算；當bh0<X< h-hf時，中和軸通過腹板，按小偏心受壓截面計算；當h-hf <X<h時，中和軸在受拉翼緣內，按小大偏心受壓截面計算。需注意，當判別

48、為小偏心受壓時，上述算得的受壓區(qū)高度x并不是實際的受壓區(qū)高度。對于本例柱B，bh0=×865=475.8mm；。柱B下柱截面共有6最不利內力，匯總于例表2-10。通過判斷可選取其中的3組進行配筋計算。例表2-10 柱B -、-截面內力組合值匯總和取舍組號123456內力值M（）-50.78-445.39126.10N（kN）1349.4509.51398.9558.7x（mm）439.4606.189.1640.897.7判別大偏心小偏心大偏心大偏心小偏心大偏心取舍×××注：大偏壓時，兩組內力若M1M2、N1<N2，或N1N2,、M1>M2，

49、或M1>M2、N1>N2，則第1組比第2組不利；小偏壓時，兩組內力若若M1M2、N1>N2，或N1N2、M1>M2，或M1>M2、N1>N2時，則第1組比第2組不利。I型截面的大偏心受壓，當受壓區(qū)高度x小于受壓翼緣bf時，按寬度為bf的矩形截面計算；當x小于受壓翼緣bf時，按下式計算對稱配筋I型截面小偏心受壓的基本公式為N=1fc bx+(bf'-b)hf'+As'（fy '-s）Ne=1fcbx(h0-x/2)+1fc(bf'-b)hf'(h0- hf'/2)+fy 'As'(h0-

50、as')s=(x/h0-0.8)fy /(b-0.8)可用迭代法進行計算。先假定受壓區(qū)高度x=x0，由第3式得到s0（A）由第3式可得到As'=Ne-1fcbx0(h0-x0/2)-1fc(bf'-b)hf'(h0- hf'/2)/fy ' (h0- as') =Ne-1430x0(865-x0/2)-×106/249000（B） 將s、As'代入第1式，可得到新的受壓區(qū)高度xx=N-1fc (bf'-b)hf'-As'（fy '-s）/1fc b=N-429000-As'（300-s）/1430（C）將x代替x0，重復使用式（A）、（B）、（C），直到滿足精度要求。例表2-11列出了3組控制內力的計算過程。例表2-11 下柱截面的承載力計算序號設計內力e0(mm)ei(mm)l0/h12ex(mm)Ax= Ax(mm2)M(kN.m)N(kN)1445.39811452.191721398.9815705673126.10558.7101197.7<