1、單層廠房結構課程設計1.結構構件選型及柱截面尺寸確定因該廠房跨度在1536m之間，且柱頂標高大于8m，故采用鋼筋混凝土排架結構。為了使屋蓋具有較大剛度，選用預應力混凝土折線型屋架及預應力混凝土屋面板。選用鋼筋混凝土吊車梁及基礎梁。由圖2-54可可知柱頂頂標高為為9.66m，牛牛腿頂面面標高為為6m；設設室內地地面至基基礎頂面面的距離離為0.5m，則計算算簡圖中中柱的總總高度HH，下柱柱高度HHl，和上上柱高度度Hu分別為為：圖2-554 廠廠房剖面面圖根據柱的的高度、吊車起起重量及及工作級級別等條條件，可可確定柱柱的截面面尺寸，見表22-222。表2-222 柱截截面尺寸寸及相應應的計算算參數

2、計算參數數柱號截面尺寸寸/面積/慣性矩/自重/A，C上柱矩400040001.6110521.331084.0下柱I40009000100015001.87751005195.3811084.699B上柱矩400060002.411057210086.0下柱I400010000100015501.97751005256.3411084.944本設計僅僅取一榀榀排架進進行計算算，計算算單元和和計算簡簡圖如圖圖2-555所示示。 圖2-55 計算單單元和計計算簡圖圖2.荷載載計算1.恒載載屋蓋恒恒載 20厚厚水泥砂砂漿找平平層 22 80厚厚泡沫混混凝土保保溫層 預應力混混凝土大大型屋面面板（包包

3、括灌縫縫） 屋蓋鋼支支撐 總計 屋架重力力荷載為為60.5kNN/榀，則作用用于柱頂頂的屋蓋蓋結構的的重力荷荷載設計計值為：(2) 吊車梁梁及軌道道重力荷荷載設計計值：(3)柱柱自重重重力荷載載設計值值 A、C柱: 上上柱： 下下柱: B柱: 上上柱: 下下柱: 各各項恒載載作用位位置如圖圖2-556所示示。圖2-556 荷載作作用位置置圖（單單位：kkN）2.屋面面活荷載載 屋面活活荷載標標準值為為，雪荷荷載標準準值為，后者小小于前者者，故僅僅按前者者計算。作用于于柱頂的的屋面活活荷載設設計值為為：的作用位位置與作作用位置置相同，如圖22-566所示。3.風荷荷載風荷載的的標準值值按計算算，

4、其中中,根據廠廠房各部部分標高高(圖22-544)及BB類地面面粗糙度度確定如如下： 柱柱頂(標標高) 檐檐口(標標高) 屋屋頂(標標高) 如圖2-57所所示，則則由上式式可得排排架迎風風面及背背風面的的風荷載載標準值值分別為為： 圖2-57 風風荷載體體型系數數及計算算簡圖則作用于于排架計計算簡圖圖(圖22-577)上的的風荷載載設計值值為: 4.吊車荷荷載 由表表2-116可得得吊車的的參數為為：，,根據據及可算得得吊車梁梁支座反反力影響響線中各各輪壓對對應點的的豎向坐坐標值如如圖2-58所所示。(1)吊吊車豎向向荷載吊車豎向向荷載設設計值為為：(2)吊吊車橫向向水平荷荷載作用于每每一個輪

5、輪子上的的吊車橫橫向水平平制動力力為：作用于排排架柱上上的吊車車橫向水水平荷載載設計值值為： 圖圖2-558 吊車荷荷載作用用下支座座反力影影響線3.排架架內力分分析該廠房為為兩跨等等高排架架，可用用剪力分分配法進進行排架架內力分分析。其其中柱的的剪力分分配系數數計算，見表22-233。表2-223 柱剪剪力分配配系數柱別A、C 柱B 柱; ; ; 由于圖22-599a所示示排架為為對稱結結構且作作用對稱稱荷載，排架結結構無側側移，故故各柱可可按柱頂頂為不動動鉸支座座計算內內力。柱柱頂不動動鉸支座座反力可可根據相相應公式式計算。對于AA，C柱柱，則：本例中。求得后后，可用用平衡條條件求出出柱各

6、截截面的彎彎矩和剪剪力。柱柱各截面面的軸力力為該截截面以上上重力荷荷載之和和，恒載載作用下下排架結結構的彎彎矩圖和和軸力圖圖分別見見圖2-59、。 圖2-59dd為排架架柱的彎彎矩、剪剪力和軸軸力的正正負號規規定，下下同。圖2-559 恒恒載作用用下排架架內力圖圖2屋面面活荷載載作用下下排架內內力分析析 (1)AB跨跨作用屋屋面活荷荷載 排架計算算簡圖如如圖2-60所所示，其其中，它它在柱頂頂及變階階處引引引起的力力矩為：對于A柱柱，,則對于B柱柱,，則將R反作作用于柱柱頂，計計算相應應的柱頂頂剪力，并與相相應的柱柱頂不動動鉸支座座反力疊疊加，可可得屋面面活荷載載作用于于AB跨跨時的柱柱頂剪力

7、力，即排架各柱柱的彎矩矩圖、軸軸力圖及及柱底剪剪力如圖圖2-60bb，c所示。圖2-660 AB跨跨作用屋屋面活荷荷載時排排架內力力圖（2）BBC跨作作用屋面面活荷載載由于結構構對稱，且BCC跨與ABB跨作用用荷載相相同，故故只需將將圖2-60中內內力圖的的位置及及方向調調整一下下即可，如圖22-61所示示。圖2-661 BC跨跨作用屋屋面活荷荷載時的的排架內內力圖3風荷荷載作用用下排架架內力分分析(1）左左吹風時時計算簡圖圖如圖22-62aa所示。對于AA，C柱, ，得各柱頂的的剪力分分別為排架內力力如圖22-62bb所示 (a) (b)圖2-662 左吹風風時排架架內力圖圖(2)右右吹風時

8、時計算簡圖圖如圖22-63aa所示。將圖22-62bb所示A，C柱內力力圖對換換且改變變內力符符號后可可得，如如圖2-63bb所示。圖2-663 右右吹風時時排架內內力圖4.吊車車荷載作作用下排排架內力力分析(1)作作用于AA柱計算簡圖圖如圖22-64aa所示。其中吊吊車豎向向荷載，。在牛牛腿頂面面處引起起的力矩矩為：對于A柱柱，則則對于柱，得排架各柱柱頂的剪剪力分別別為：排架各柱柱彎矩圖圖、軸力力圖及柱柱底剪力力值如圖圖2664b,c所示示。圖2-664 作作用在AA柱時排排架內力力圖(1) 作用于于B柱左計算簡圖圖如圖22-65aa所示,計算如如下：柱頂不動動鉸支反反力，及總反反力分別別為

9、：各柱頂剪剪力分別別為：排架各柱柱的彎矩矩圖、軸軸力圖及及柱底剪剪力值如如圖2-65bb，c所所示圖2-665 作作用于BB柱左時時排架內內力圖（3）作作用于BB柱右根據結構構對稱性性及吊車車噸位相相等的條條件，內內力計算算與作用用于B柱柱左的情情況相同同，只需需將A，C柱內內力對換換并改變變全部彎彎矩及剪剪力符號號，如圖圖2-666所示示。圖2-666 作用于于B柱右右時排架架內力圖圖（4）作作用于CC柱 同同理，將將作用于于A柱情況況的A，C柱內力力對換，并注意意改變符符號，可可求得各各柱的內內力，如如圖2-67所所示。圖2-667 作用在在C柱右右時排架架內力圖圖（5）作作用于AAB跨柱

10、柱 當AAB跨作作用吊車車橫向水水平荷載載時，排排架計算算簡圖如如圖2-68aa所示，對于AA柱，得，則則 同理，對于BB柱，,，則：排架柱頂頂總反力力R為：各柱頂剪剪力為：排架各柱柱的彎矩矩圖及柱柱底剪力力值如圖圖2-668b所示。當方向向相反時時，彎矩矩圖和剪剪力只改改變符號號，方向向不變。圖2-668 作作用于AAB跨時時排架內內力圖(6)作作用于BBC跨柱柱 由于結結構對稱稱及吊車車噸位相相等，故故排架內內力計算算與作用用AB跨跨情況相相同，僅僅需將AA柱與CC柱的內內力對換換，如圖圖2-669所示示。圖2-669 作作用于BBC跨時時排架內內力圖5.內力力組合以柱內力力組合為為例。表

11、表2-224為各各種荷載載作用下下柱內力力標準值值匯總表表，表22-255表2-332、表表2-333為柱柱內力組組合表，這兩表表中的控控制截面面及正號號內力方方向如表表2-24中中的例圖圖所示。 對柱柱進行裂裂縫寬度度驗算時時，內力力采用標標準值，同時只只需對的的柱進行行驗算。為此，表2-33中中亦給出出了和的組合合值，它它們均滿滿足的條條件，對對設計來來說，這這些值均均取自及及相應的的和一項。表2-224 柱內內力設計計值匯總總表柱號及正正向內力力荷載類別別恒載屋面活載載吊車豎向向荷載吊車水平平荷載風荷載作用在跨作用在跨作用在柱作用在B柱左作用在B柱右作用在柱作用在跨作用在BC跨左風右風序

12、號123456789101111.9980.5222.300-51.19-56.7744.660-5.22910.55018.55237.6137.88000000000-29.78-8.9932.300114.41-21.0844.660-5.22910.550-18.55296.4137.880552118.9700000011.776-4.5586.46621.998-1233.599125.14-14.85139.76-1077.200332.9937.880552118.970000006.3990.6770.644-14.22-15.7712.339-1.44730.88119.1

13、0彎矩圖注：單位位()，單位，單位。表2-225 1.22恒載+1.44屋面活活荷載截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、12314.88111.99812314.881314.88275.41237.61275.41237.6113-27.4812-38.7112-38.711-29.78296.41334.21334.21296.411318.222127.18812313.6641318.222332.99370.79370.79332.99123 相應的的相應的7.713.64370.79注：單位位()，單位，單位。表2-226 1.22恒載+1.

14、44吊車荷荷載截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、16973.44051579-58.9516973.440516973.4405237.61237.61237.61237.611469118.71331579-72.16111469118.7133179-55.8266738.01391.5866738.01296.411468237.0699158-2077.08841468237.0699169184.11774.59440.0633774.59332.99169相應的相應的23.4454184.11332.99注：單位位()，單位，單位。表2-2

15、27 1.22恒載+1.44風荷載載截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、11022.448111-6.55711022.44811022.448237.61237.61237.61237.61110-19.28111-48.33111-48.33111-48.33296.41296.41296.41296.41110151.52111-95.44110151.52110151.52332.99332.99332.99332.99110相應的相應的37.22151.52332.99注：單位位()，單位，單位。表2-228 1.22恒載0.991.44（屋面

16、面活荷載載吊車車荷載風載）截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、1,23,69,10079.22511,57,99-68.55551,23,691079.22511,36,91078.7783271.63237.61271.63237.611,34,69,100115.38441，25，79，111-92.65551,23,46,910107.34771,7911-69.9166693.85416.08727.87296.411,34,68,100346.13661，25，811-2855.80021,23,46,810342.10441,36,91029

17、8.4733730.43463.3766764.45332.991,23,69,100相應的相應的50.6656294.3511367.01注：單位位()，單位，單位表2-229 1.22恒載0.991.44（屋面面活荷載載吊車車荷載）截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、1,23,6969.88011579-51.86001,23,6969.8801136969.3333271.63237.61271.63237.611,34,69105.93441，25，7975.99601,23,46,997.8897179-53.2211693.85426.088

18、8727.87296.411,34,68220.35221，25，8-1899.32221，23，46，8216.231369172.6899730.43463.3766764.45332.991，23，6相應的相應的22.9927168.5677367.01注：單位位()，單位，單位。表2-330 1.22恒載0.991.44（屋面面活荷載載風載載）截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、1231023.9968111-4.77151231023.9968131023.55271.63237.61271.63237.611310-18.261211-54.

19、51221211-54.5122111-46.4755296.41330.43330.43296.411310143.35881211-88.842212310139.23661310143.3588332.99367.01367.01332.991,23,100相應的相應的35.2298139.2366367.01注：單位位()，單位，單位。表2-331 1.22恒載0.991.44（吊車車荷載風載）截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、1，69，10076.77131,57,911-68.55551691076.77131691076.7713237.

20、61237.61237.61237.611，46，910113.31441,57,911-84.61881,46,910113.314417911-69.9166693.85382.0688693.85296.411,46,810340.32221，58，111-2811.68801,46,810340.32221，69，100292.6599730.43429.3566730.43332.991，69，100相應的相應的49.4477292.6599332.99注：單位位()，單位，單位。表2-332 1.335恒載載+0.71.4屋面面活荷載載+0.71.4吊車車豎向荷荷載截面組合項及相應

21、的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、1，23，643.555015-22.28881，23，643.555013643.1186293.7711267.3111293.7711267.31111，34，657.11531，25，754.55211，23，433.993517-36.8355642.5811426.5444707.6811333.46111，34，6100.1399125-67.83881，23，4696.993313696.5590683.7333476.0255710.1944374.61441，23，6相應的相應的15.991193.3384401.

22、0733注：單位位()，單位，單位。表33 柱內內力組合合表截面組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、組合項及相應的的、,備注1,2,36,910表1479.22511,5,79,111表14-68.55551,23,6表1843.55501,3,69,100表1478.778357.6699標準值取取自及相應的的,項271.63237.61293.7711237.61198.00881,4,69表12118.71331,2,57,911表14-92.65551,46,9表12118.71331,79,111表14-69.9166標準值取取自及相應的的,項738.01416.0

23、888738.01296.411,3,46,810表14346.13661,2,58,111表14-2855.80021,46,8表12237.06991,3,69,100表14298.4733214.5955標準值取取自及相應的的,項730.43463.3766774.59332.99277.491,2,36,910相應的相應的50.6656294.3511367.01注：單位位()，單位位，單位6. 柱柱截面設設計以柱為例例。混凝凝土強度度等級為為,，；采用用HRBB4000級鋼筋筋，。上、下柱均均采用對對稱配筋筋。1上柱柱配筋計計算。 上柱截截面共有有4組內內力。取取而截面的的內力均均小

24、于，則都屬屬于大偏偏心受壓壓，所以以選取偏偏心距較較大的一一組內力力作為最最不利內內力。即即取 =78.7833,= 2237.61；吊車廠房房排架方方向上柱柱的計算算長度。附加偏偏心矩取取（大于于）， 應應考慮偏偏心距增增大系數數。， 取取 且 選3188，則 滿足要要求。 而垂直直于排架架方向柱柱的計算算長度，則，（內插插） 滿滿足彎矩矩作用平平面外的的承載力力要求。2.下柱柱配筋計計算取與上柱柱分析方方法類似似。 而，截面的的內力均均小于，則都屬屬于大偏偏心受壓壓。所以以選取偏偏心距最最大的一一組內力力作為最最不利內內力。按，計算算下柱計算算長度取取，附加加偏心距距（大于于20）。，應考

25、慮偏偏心距增增大系數數且取 , 取 先假假定中和和軸位于于翼緣內內，則即中和軸軸過翼緣緣 且且 選用4418 垂直于于彎矩作作用面的的承載力力計算：， 3柱箍箍筋配置置由內力組組合表，相應的的，驗算截面面尺寸是是否滿足足要求。截面滿足足要求。 計算是否否需要配配箍筋： 取 可按構造造配箍筋筋，上下下柱均選選用箍筋筋。滿足彎矩矩作用面面的承載載力要求求。4柱的的裂縫寬寬度驗算算相應于控控制上、下柱配配筋的最最不利內內力組合合的荷載載效應標標準組合合為：表2-334 柱柱的裂縫縫寬度驗驗算表柱截面上柱下柱內力標準值57.6699214.5955198.0088277.49291.3900.555773.340.0009500.011取0.011131.11.0480.529911833.34400.5223288.95722.2172.06174.04550.34410.43360.12240.3 滿滿足要求求0.14470.3滿足足要求上