單層廠房結構課程設計指導書

1、課程設計用紙教師批閱:裝配式鋼筋混凝土排架結構單層廠房課程設計1. 設計資料：1.1該廠房總長度L=114m，柱距6m，中間設伸縮縫一道，兩跨跨度分別 為Li=24和L2=18m，大跨設天窗。廠房柱網(wǎng)如圖 1廠房每一跨內各有 兩臺橋式軟鉤吊車，軌頂標高為 H=8.3m。廠房剖面圖如圖 2.1.2自然條件：基本風壓為 wo=O.5OkN/m2，基本雪壓為s°=0.35kN/m 21.3地質條件（從上至下）：人工填土層，厚 m=1.2m中密砂土層，厚 h2=4.5mf1=300kN/ m以下為密實碎石土層，f2=400kN/ m 2無地下水。1.4構造做法及荷載值屋面恒載：二氈三油上鋪小

2、石子20mm厚水泥砂漿抹平100mm厚的加氣混凝土隔熱大型屋面板（包括灌縫）屋蓋支撐活載：不上人屋面墻面240眠墻，由基礎梁砌起外墻水刷石粉刷（20mm厚）內墻混合砂漿粉刷（15mm厚）鋼窗3.65.2 kN/ m0.40 kN/ m0.26 kN/ m 20.45 kN/ m0.35 kN/ m 20.40 kN/ m 220.60 kN/ m1.40 kN/ m 220.06 kN/ m0.50 kN/ m 2課程設計用紙教師批閱:1.5橋式軟鉤吊車數(shù)據(jù)表1.1起重 量Q跨度Lk尺寸吊車工作級別A5寬度B輪距K軌頂以上 高度H軌道 中心 至端 部距離B1最大輪壓Fp ,max最小輪壓FPm

3、in起重 機 總 重 量G小 車 總 重 量gkNmmmmmmmmmkNkNkNkN200/5022.5550044002200260215453207510016.555504400214023011525180381.6米用標準圖集屋面板G410 （-一）（二）天溝板G410 （三）屋架G415 （-一）（二）天窗架G316吊車梁G4251.7自行設計構件材料選用混凝土： C30鋼筋：柱（牛腿）縱向受力鋼筋HRB400，其他HPB235，基礎HRB400課程設計用紙教師批閱:2. 結構選型、結構布置及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，

4、畫出結構布置圖，標準構件選用見表2.1表2.1標準構件選用表標準構件名稱標準圖集選用型號重力何載標準值屋G410（）YWB 2 n （中間面1.5m >6m預應力混泥土屋面板跨）1.4 KN/m 2板YWB 2 n s （邊（包括灌縫跨）重）天G410（三）溝1.5m >6m預應力混泥土屋面板TGB68 121.91 kN/m2板（卷材防水天溝板）G415（三）106 kN/ 榀屋預應力混泥土折線形屋架（跨YWJA 24 1Aa20.05 kN/m度 24m）68.2 kN/ 榀架預應力混泥土折線形屋架（跨YWJA 18 1Aa0.06 kN/m 2度 18m）（屋蓋剛支撐）吊G4

5、25（二）DL 9Z（中間跨）45.5 kN/ 根車鋼筋混泥土吊車梁（吊車工作DL 9B（邊跨）45.5 kN/ 根梁級別為A1 A5 ）教師批閱:課程設計用紙軌道 連 接G325（二）吊車軌道聯(lián)結詳圖詳圖索引號0.80 kN/m基礎梁G320鋼筋混泥土基礎梁JL 316.7 kN/ 根天窗架圖2.1 廠房剖面圖課程設計用紙教師批閱:由圖2.1可知柱頂標高為11m，牛腿頂面標高為 6.8m ;設室內地面至 基礎頂面的距離為 0.5m，則計算簡圖中柱的總高度 H、下柱高度比 和上柱高度Hu分別為：H=11+0.5=11.5mHi=6.8+0.5=7.3Hu=11.5-7.3=4.2m根據(jù)柱的高度

6、、吊車起重量及工作級別等條件，可由教材表2.4.2并參考表2.4.4確定柱截面尺寸，見表2.2表2.2柱截面尺寸及相應的計算參數(shù)參數(shù)計算截面尺寸/mm面積/伽2慣性矩/伽4自重柱號/kN/m上柱矩 400X40051.6 X05821.3 X04.8A下柱I 400 X00X100X1501.775 X05150.75 X5.310825上柱矩 400X6002.4 X0572 X087.2B下柱I 400 X00X100X1501.775 X05150.75 X5.381025上柱矩 400X4001.6 X0521.3 X034.8C下柱I 400 X00X1501.375 X0599.6

7、5 X4.110825課程設計用紙教師批閱:取一榀排架進行計算，計算簡圖如圖2.2EA=»-H-O6 -806 -806 806 ounHU0JI150 2525 1502400018000'BC|400150 2525600圖2.2a計算單元rti150圖2.2b計算簡圖課程設計用紙教師批閱:3. 荷載計算3.1恒載(1 )屋蓋恒載二氈三油上鋪小石子0.35kN/m 220mm厚水泥砂漿抹平0.40 kN/m 2100mm厚的加氣混凝土隔熱0.60 kN/m 2大型屋面板(包括灌縫)1.40 kN/m 2屋蓋支撐20.06 kN/m2總計：2.81 kN/m跨度為24m的A

8、B跨的屋架重力荷載為106 kN/榀，則作用于柱頂?shù)奈萆w結構重力荷載設計值為：2 2Gia=Giba=1.2X( 2.81 kN/m'x 6miX24m+106 kN/m 2) /2=306.38 kN/m '跨度為18m的BC跨的屋架重力荷載為 68.2 kN/榀，則作用于柱頂?shù)奈萆w結構重力荷載設計值為：2 2G1c=G1bc=1.2 (2.81 kN/m 0mX18+68.2 kN/m ) /2=223.008 kN/m吊車梁及軌道重力荷載設計值A柱上柱 G4a=1.2 4 kN/m2>4.2m=20.16 kN下柱 G5a=1.2 4.63kN/m2X7.3m=40

9、.56 kNB柱上柱 G4b=1.2 4 kN/m2 >4.2m=30.24 kN下柱 G5b=1.2 4.63 kN/m2X7.3m=40.56 kNC柱上柱 G4c=1.2 4kN/m 44.2m=20.16 kN下柱 G5c=1.2 4.63kN/m2X7.3m=31.80 kN各項恒載作用位置如圖3.1課程設計用紙教師批閱:I-圖3.1 荷載作用位置圖恒載作用下排架的計算簡圖如圖3.2。圖中的重力荷載 ？=Gia和力矩M是根據(jù)圖3.1確定的，即對A柱i=G iA=306.38kN ； ? 2=G 3a+G 4a= 80.52 kN ； ? 3= G 5a=40.56 kNMi=

10、G1A x ei=306.38kN x 0.05=15.32kN mM2= (G1a+ G4a ) e1 G3Ae3= (306.38kN+20.16kN ) X0.2560.3kN X0.3=63.53 kN m1b=G 1ba +G 1bc= 539.38kN ; ? 2b=G 3ba+G 4b+ G 3Bc=150.96kN3B= G 5B=40.56kNM3= G1ba X35 G1BC X35= (306.38kN 233kN ) X0.15=11.01kN m-M4= G3ba Xe6 G2bc X36= (60.36kN 60.36kN ) X0.75=0kN m1c= G1c=

11、223kN ; ? 2c= G3c+ G4c=80.52kN ; ? 3c= G5c=31.80kN課程設計用紙教師批閱:M5= ?ici=223kN X0.05=11.15 kN m -M6= (Gic+G4c) 0 G3c3=223kN+20.16kN >0.25 60.36kN >0.3=42.68kN m恒載圖如圖3.2圖3.2 恒載內力圖3.2屋面活荷載屋面活荷載標準值為 0.5kN/m2，雪荷載標準值 0.2 kN/m2,后者小于前 者，故按前者計算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設計值為：AB 跨：Q1ab=1.4 >.5 kN/m 2X6mX24m/2=50.4kNB

12、C 跨：Q1bc=1.4 >.5 kN/m 2 >6mX 18m/2=37.8kNQ1ab , Q1bc作用的位置與G1作用位置相同，如圖3.1所示教師批閱:課程設計用紙排架設計簡圖如圖3.3。其中QiAB=50.4kN，它在柱頂及變階處引起的力矩為 Mia=QiabX).05=2.52kN m；M2A=50.4kN >0.25m=12.6kN m；MiB=50.40kN %.15m=7.56kN m活荷載圖如圖3.3Qa=50.04Qa+Qic=50.04+37.8=87.84Qic=37.8圖3. 3 活荷載圖3.3風荷載風荷載標準值格式（2.5.2）計算，其中Wo=o.

13、35kN/m 2W2k= 3 zu su z W0=1.0 0.8 1.03 0.5 kN/m =0.412 kN/m, 3 z=1.0,卩z根據(jù)廠房各部分標高及B類地面粗糙度由附表5.1確定如下：柱頂（標高11m)u z=1.03檐口（標高13.4)u z=1.10天窗架底部（標高14.41m)u z=1.13天窗架中部（標高17.08m)u z=1.186天窗架頂部（標高17.53m)u z=1.196卩s如圖3.4所示，則由式(2.5.2)可得排架迎風及背風的風荷載標準值分別為：22W1k= 3z W0=1.0 為.8 *03 ®.5 kN/m =0.412 kN/m課程設計用

14、紙教師批閱:F=15.30kN圖3.4風荷載體型系數(shù)及排架計算簡圖(左風)則作用于排架計算簡圖(圖3.4b)上的風荷載設計值為：qi=1.4 )0.412 kN/m 2>6.0m=3.46 kN/m2q2=1.4 ).206 kN/m >6.0m=1.73 kN/mFw= Yq ( Q+陽2) Mzh1+ (崗+ Ms4) Uzh2直 w°B=1.4 (0.8+0.4) X1.10 2.4m+ (-0.2+0.5) X1.13 X.4mX1.0 ).5 kN/m 6.0m=15.30kN右風吹時：Fw= Yq ( W1+M2) Mzh1+ (的+ Ms4) Uzh2+ (

15、的+ Ms6) Mzh3+ ( (-S7+ M8) Uzh* 色 W°B=1.4 (0.8+0.4) )1.10 2.4m+ (-0.2+0.5) 61.13 1.4m + (-0.5+0.4) X1.130 1.31+ ( 0.6+0.5) >1.816 2.67 M.0 0.5 kN/m 6.0m=-20.75kN.75圖3.5風荷載體型系數(shù)及排架計算簡圖（右風）課程設計用紙教師批閱:3.4吊車荷載由表2.5.1可得200/50kN 吊車的參數(shù)為：B=5.55m , K=4.40m , g=75kNQ=200kN , Fp, max=215kN , F p, min=45k

16、N100kN 吊車的參數(shù)為：B=5.55m , K=4.40m , g=38kNQ=100kN , Fp, max=115kN , F p，min =25kN根據(jù)B及K，可算得吊車梁支座反力影響線中各輪壓對應點的豎向坐 標值，如圖3.5。0圖3.5吊車荷載作用下支座反力影響線3.4.1吊車豎向荷載AB 跨：Dmax=Y Fp, max!>=1.4 115kN X (1+0.808+0.267+0.075 )=647.15kNDmin= Y Fp, min烏=1.4 X5kN X (1+0.808+0.267+0.075 )=135.45kN課程設計用紙教師批閱:BC 跨：D max= y

17、q Fp, maxHyi =1.4 X15kN 疋.15=346.15 kNDmin= YQ Fp, min馬i =1.4 >45kN X2.15 =135.45kN當Dmax作用于A柱計算簡圖如圖3.6。其中吊車豎向荷載 Dmax , Dmin在牛腿頂面處引 起的力矩為：Ma =Dmaxe3=647.15kN X.3m=194.15kN mMB=Dmine3=135.45kN X.75m=101.59kN m當Dmax作用在B柱左時計算簡圖如圖3.6。Ma, Mb計算如下：Ma =Dmine3=135.45kN X.3m =40.64kN m-Mb=D maxe3=647.15kN X

18、.75m =485.36kN m-當Dmax作用于B柱右時計算簡圖如圖4.8a所示。Mb、MC計算如下MB=Dmax e3 =346.15 kN 0.75m = 259.60kN m -Mc = Dmin e3 = 75.25kN0.Xm = 22.58kN m -當Dmax作用于C柱時計算簡圖如圖3.6所示。Mb、Mc計算如下：MB=Dmax e3 =75.25 kN 0.X5m = 56.44kN m -Mc = Dmin e3 = 346.15 kN 0.3m = 109.25kN m -吊車梁豎向荷載如圖3.6教師批閱:課程設計用紙DninAB135.45 DninBC75.25 Dm

19、axE=346.15圖3.6 吊車豎向荷載TnaxE=l2.46圖3.7吊車水平荷載342吊車梁橫向水平荷載作用于每個輪子上的吊車橫向水平制動力按式（2.5.6）計算,T=1/4 a( Q+g)對AB跨T=1/4 1 X(200+75) =6.875kN對BC跨T=1/4 .1 (100+38) =3.45kN作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載設計值按(2.5.7)計算,AB 跨Tmax= yq T yi = 1.4 6875 15=20.69kNBC 跨Tmax= yq T yi=1.4 肖.14 2.15=12.46kN吊車水平荷載如圖 3.7Dmax=647.15wc.# ! |、A L

20、-'課程設計用紙教師批閱:4.排架內力分析該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進行排架內力分析。其中柱的剪力分配系數(shù)n i按式（2.5.16）計算，結果見表4.1表4.1柱剪力分配系數(shù)柱別n= lu/l lX=H u/HC0=3/1 +入3(1/n-1)S = H/C0EI Ln = (1/ S ) /刀 1/iSn=0.144C0=2.327n =0.35A柱且0.365103S=0.29 X0- H /En=0.487C0=2.85n b =0.425B柱且0.365S=0.24 X0-10H3/En=0.233C0=2.58n c =0.236C柱且0.365、-103S=0.4

21、2 X0 H /E4.1恒載作用下排架內力分析柱頂不動鉸支座反力Ri可根據(jù)表2.5.2所列的相應公式計算。對 A 柱：n=0.144,入=0.365 則Ci=1.51 - 2 (1 1/n) /1+ 玄(1/n 1) =2.09C3=1.5 (1 -右 /1+ 3 (1/n 1) =1.11Ra= M1 C1/H+ M2 C3/H= (15.32 2C09+63.53 1X1) /11.5=8.92kN(宀)對 B 柱：n=0.487,入=0.365 則C1=1.51 2 (1 伽)/1+ 玄(1/n 1) =1.63C3=1.5 (1 -右 /1+ 3 (1/n 1) =1.36Rb= M3

22、 C1/H+ M4 C3/H= (11.01 K.63+0 X11) /11.5=1.56kN()對 C 柱：n=0.233,入=0.365 則C1=1.51 2 (1 1/n) /1 +入3 (1/n 1) =1.86教師批閱:C3=1.5 ( 1心 /1+ 兌(1/n -1) =0.665Rc= M5 C1/H+ M6 C3/H= - 4.33kN()則排架柱頂不動鉸支座反力為R= Ra+ Rb+ Rc=6 15kN則，Va= Ra - nA R=8.92 - 0.35 &15=6.77kN()Vb= Rb - n R=1.56 - 0.425 6.15= - 1.054kN()V

23、c= Rc- ns R= -4.33- 0.236 6.15= -5.78kN()求得Ri后，可用平衡條件求出柱的各截面的彎矩和剪力。柱各截面的軸力為該截面以上重力荷載之和，恒載作用下排架結構的彎矩圖和軸力圖分別見圖4.1a, b15.3250.4213.11 0.106.7711.0111.156.606.601.071.0529.55-F3.135.7812.64(a)(b) M、V 圖1327.541559.63«243.17388.91680.35-303.53J胃1 :*.一427.46720.91 -一 335.33306.38529.39243.01(c) N 圖圖4.

24、1 恒載作用下排架內力圖課程設計用紙課程設計用紙教師批閱:4.2屋面活荷載作用下排架內力分析4.2.1 AB跨作用屋面活荷載對 A 柱，Ci=2.09C3=1.11Ra= Mia Ci/H+ M2A C/H=(2.52 2.09+12.6 11) /11.5=1.67kN()對 B 柱，C1=1.63Rb= M1B C1/H = ( 7.56 1.63) /11.5=1.07kN()則排架柱頂不動鉸支座反力為R= Ra+ Rb =1.67kN+1.07kN=2.74kN()將R反向作用于排架柱頂，用式(2.5.15)計算相應的柱頂剪力，并與 柱頂不動鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時

25、的柱頂剪力。Va= Ra- nA R=1.67 0.35 2.74=0.71kN()Vb= Rb -n R=1.07 0.425 2.74= 0.09kN()Vc= rp R=- 0.236 6.15= -0.66kN()AB跨作用屋面活荷載時排架內力圖如圖4.2:MbQabQabMa7.562.52M2A12.140.467.940.710.092.770.667.596.968.60(b)(a)(c) N 圖圖4.2 AB跨作用屋面活荷載時排架內力圖課程設計用紙教師批閱:422 BC跨作用屋面活荷載排架計算簡圖如圖 4.3a。其中QiBc=37.8kN，它在柱頂及變階處引起的力矩為 Mic

26、=Qibc XQ.05=21.89kN m； M2c=37.8kN >0.25m=9.45kN m；MiB=37.8kN >0.15m=5.67kN m對 C 柱，Ci=1.86C3=0.665Rc= Mic C1/H+ M2C C3/H= (1.89 *86+9.45 0>67) /11.5=0.86kN()對 B 柱，6=1.63Rb= M1b C1/H = (5.67 1.63) /11.5=0.80kN() 則排架柱頂不動鉸支座反力為R= RC+ Rb =0.86kN+0.80kN=1.66kN(宀)將R反向作用于排架柱頂，用式(2.5.15)計算相應的柱頂剪力，并與

27、柱頂不動鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于BC跨時的柱頂剪力。Va= 一 nA R= 0.56kN(J)Vb= Rb一 n R=0.80- 0.425 1.66=0.47kN()Vc= Rc-n R=0.86- 0.236 1.66=0.09kN()BC跨作用屋面活荷載時排架內力圖如圖4.34.3風荷載作用下排架內力分析4.3.1 左吹風時對 A 柱：n=0.144,入=0.365 由表 2.5.2 得Cha=31+ t (1/n- 1) /81+(1/n- 1) =0.322Ra = -q1HCn=-3.46kN/m >11.5m >0.322= - 12.81kN()對 C

28、柱：n=0.233,入=0.365 CncRc=- q2HCn= 1.73kN/m *1.5m *.342= 6.80kN(j)R= Ra+ Rc+F w= 34.91kN( j )Va= Ra - nA R= - 12.81+0.35 34.91 = - 0.59kN( j)教師批閱:課程設計用紙(a)37.837.87.8(c) N 圖Vb= n R=0.425 $4.91=14.84kN(宀)Vc= Rc nc R= 6.80 0.236 34.91=1.44kN (f左吹風時排架內力圖如圖4.4Mle12.356.051119.370.080.56 YI0.090.47-Me5.671

29、.896.705.94一(b) M、V 圖圖4.3 BC跨作用屋面活荷載時排架內力圖Fw28.03/39.20L-w62.33r22221.3114.84170.6614 * I 21.33(a)(b)圖4.4左吹風時排架內力圖課程設計用紙教師批閱:4.3.2 右吹風時對 C 柱：n=0.233,入=0.365 由表 2.5.2 得Ciic=31+ t (1/n - 1) /81+ 1 (1/n - 1) =0.342Rc=q2HCii=3.46kN/m M1.5m >0.342=13.61kN()對 A 柱：n=0.144 ,入=0.365 Cha=0.322RA=q1HCn=1.73

30、kN/m M1.5m X).322=6.41kN()R= Ra+ Rc+Fw= - 35.32kN()各柱頂剪力分別為：Va= Ra - nA R= - 6.41kN+0.35 35.32kN= - 5.95kN()Vb= - n R=0.425kN >35.32kN=15.01kN()Vc= Rc- ns R= - 16.61kN+0.236 35.32kN=5.27kN (宀)右風吹時排架內力圖如圖4.5bFwq"亠19.731_ 63.0452.65irBVrH)<1w13.95I15.0111158.36i i13.95172.61168.19(a)(b)圖4.5

31、右吹風時排架內力圖4.4吊車荷載作用下排架內力分析4.4.1 Dmax作用于 A柱計算簡圖如圖4.6a。Ma= 194.15kN mMb= 101.59kN m教師批閱:課程設計用紙Din125.3568.839.14 6.6862.4516.3814.871.5927.9469.41-*亠18.39(a)(b) M、V 圖對 A 柱 C3=1.11Ra= M a C3/H = 194.15kN X.11/11.5m= 18.74kN ()對 B 柱 C3=1.36Rb= M b C3/H=12.01kN OR= Ra+ Rb= 6.73kN()各排架柱剪力分別為Va= Ra nA R= 18

32、.74kN+0.35 673kN= 16.38kN()Vb= Rb n R=12.01kN+0.425 6<73kN=14.87kN(Vc= nc R=0.236 &73kN=1.59kN ()排架各柱內力圖如圖 4.6。135.45135.45Dmax作用在A柱時排架內力圖(c) N 圖$ax課程設計用紙教師批閱:442Dmax作用在B柱左時計算簡圖如圖4.7a。Ma= 40.64kN mMb= 485.36kN m柱頂不動鉸支座反力 Ra, Rb及總反力R分別為:Ra= M a C3/H = 40.64kN X.11/11.5m= 3.92kN( j)Rb= M b C3/H

33、=57.40kN()R= Ra+ RB=53.48kN(j)各排架柱剪力分別為Va= Ra nA R= 3.92kN 0.3553.48kN= 22.64kN()53.48kN=34.67kN()12.62kN ()Vb= Rb n R=57.40kN 0.425Vc= nc R= 0.236 53.48kN=排架各柱內力圖如圖4.7c；DinDam/54.4513.81339.75“ 甘14575153.0022.64"219.7234.67 12.6286.66145.13(a)圖4.7 Dmax作用在B柱左時排架內力圖(c)(b)課程設計用紙教師批閱:443Dmax作用于B柱右

34、時計算簡圖如圖4.7a所示。MB=259.60kN mMe = 22.58kN m -柱頂不動鉸支座反力Ra,Rb及總反力分別為：Rb= Mb C3 / H = 259.60kN mx 1.36/11.5 m = 30.70 kN ()Re= Me C3 / H = 11.29 kN mX1.174/11.4 m =1.16 kN (R = Rb + Re = 29.19kN + 1.16 kN = 28.03kN()排架各柱頂剪力分別為：Va= nA R=0.35 x 28.03kN =9.73 kN (Vb= Rb nB R= 29.19 kN + 0.425 X8.03kN = 17.7

35、8kN ( )Ve= Re ne R = 1.16 kN + 0.236 x 28.03 kN = 8.05 kN (-排架各柱的內力圖如圖4.8所示(a)43.22-1183.1334.6576.4812.0710.2918.218.25118.3450.2072.30課程設計用紙教師批閱：346.15346.15(c) N 圖圖4.8Dmax作用在B柱右時排架內力圖4.4.4 Dmax作用于C柱時計算簡圖如圖4.9a所示。Mb= 56.44kN mMe = 109.25kN m-柱頂不動鉸支座反力Ra,Rb及總反力分別為：Rb= Mb C3 / H = 56.44kN mX1.36/11.

36、5 m = 6.67kN()Re= McC3 / H = 109.25kN mX0.665/11.5 m =6.32kN(R = Rb + Re = 6.67kN + 6.32 kN = 0.35kN()排架各柱頂剪力分別為：Va= ya R=0.35 X.35kN =0.12 kN (Vb= Rb n R= 6.67 kN + 0.425 X.35kN = 6.52kN()Ve= Re n R =6.32kN + 0.236 (X35 kN =6.40kN(宀)排架各柱的內力圖如圖4.9所示。4.4.5 Tmax作用于AB跨柱當AB跨作用吊車橫向水平荷載時，排架計算簡圖如圖2.1.10a所示

37、。對于 A柱，n=0.141 ,入=0.355，由表2.5.2得a =(4.2m 1.2m) /4.2m =0.714 貝V課程設計用紙教師批閱:0.5C0.121.3嚴 J29.06 26.88 "27.38,IJ1IIj6.526.4011.39 51.02(b) M、V 圖75.2575.25346.15346.15(c) N 圖圖4.9Dmax作用在C柱右時排架內力圖32C5 = 2 3a 入+ 入(2 + a)(1 a) /n (2- 3a)/21 + f(1/n 1) =0.50Ra = TmaxC5 = 20.69 kN 0.50 = 10.35kN()對于 B 柱，n

38、=0.487 , /=0.365, a = 0.714 , C5=0.59，貝VRb = TmaxC5 = 20.69 kN 0.59 = 9.84 kN ()排架柱頂總反力 R為:課程設計用紙教師批閱:R= Ra + Rb = 10.35kN 9.84 kN = 20.19kN()各柱頂剪力為：Va= Ra y)aR= 10.35 kN + 0.35 送0.19kN = 3.28 kN ()Vb= Rb n R= 9.84 kN + 0.425 20.19kN = 1.26kN ()Vc= nc R = 0.236 2X9kN = 4.76kN(排架各柱的內力圖如圖4.10，所示。當Tmax

39、方向相反時，彎矩圖和剪力只改變符號，方向不變。13.326.1&17.41138.15"圖4.10Tmax作用于AB跨時排架內力圖(b)M、V 圖4.4.6 Tmax作用于BC跨柱當BC跨作用吊車橫向水平荷載時，排架計算簡圖如圖4.11a所示。Rb，Rc計算如下：對 B 柱，n=0.487 ,入=0.365, a =0.714, C5=0.59Rb = Tmax C5 = 10.38 kN(K59= 7.35kN ( )教師批閱:課程設計用紙C 柱，n=0.233 ,入=0.365 , a = 0.714, C5=0.55，貝URc= Tmax C5 = 12.46 kN 0

40、.55 = 6.82 kN ()排架柱頂總反力 R為：R= Rb+ Rc = 14.17kN()各柱頂剪力為：Vb= Rb-nBR= 7.35 kN + 0.425.4.17kN = 1.33kN()Vc= Rc-ncR= 6.82 kN + 0.23614.17kN = 3.48kN()Va= nAR = 0.35 14.17kN = 4.96kN(排架各柱的彎矩圖及柱底剪力值如圖4.11b,所示。當Tmax方向相反時,彎矩圖和剪力只改變符號，方向不變。(a)14.88_ 10.4420.83115.88/0.34V4.96ft11.1365.88! 8.9857.0448.87(b)圖 4

41、.11Tmax作用于BC跨時排架內力圖課程設計用紙教師批閱:5.內力組合以A柱內力組合為例。表5.1為各種荷載作用下 A柱內力設計值匯總表，表5.2為A柱內力組合表，這兩表中的控制截面及正號內力 方向如表5.1中的例圖所示。內力組合按式（2.5.19）式（2.5.21）進行。除Nmax及相應M和N 一項外，其他三項均是按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利 內力值；對于 Nmax及相應M和N 項，nn和川一川截面均按（1.2Sgk + 1.4Sqk ）求得最不利內力值，而I I截面是按式（2.5.21）即式（1.35Sgk + SQK）求得最不利內力。對柱進行裂縫寬度驗算時，內力采

42、用標準值，同時只需對eo / ho>0.55的柱進行驗算。為此，表6中亦給出了 Mk和Nk的組合值，它們均滿足eo / ho>O.55的條件，對本例來說，對本例來說，這些值均取自Nmin及相應的M和V 項。正向內柱號及m mn nI -I序號類別荷載VNMNMNM6.77427.4c -0.16386.9-50.4：! 326.54 13.11恒載0.7150.40-6.9650.40-12.1L 50.400.46AB跨作用在0.5606.4402.3502.35BC跨作用屋面活在舌載-16.381 647.15 27.94647.15 125.305-68.8D在Amax柱作用

43、表5.1-22.64-135.45 -219.7，2 135.45 -1380-544在 DBmax柱左作用A10.290118.30443.22043.22在DB max柱右作用吊車豎話向荷設計值總匯表0.1201.3800.5000.50在DC max 柱作用±17.410±138.105±6.180±6.18在TmaxAB跨作用±57.040±57.040±20.830±20.83在TmaxBC跨作用39.200222.00028.03028.03左風-13.950-45.9707-9.730-9.731 1

44、右風風荷載說截面V NMVNMNMNM37.420.+0.8(X9+°.X0.9+)+0.9( 0.9+Mmax689.04 301.93 51.26893.41 422.72 852.85 115.16 371.992.75及相N,VX0.9)+0.0.9°X-Mmax及相-24.52 458.05 -226.47 -35.46 570.02 -316.84 529.78 -96.56 326.54 -51.36 N,V表5.2白A+0.9+0.9Nmax柱內力組合表及相-4.89772.25 17.74-7.971009.90 25.05 969.34 62.40 40

45、2.64 59.14M,V及相39.31356.22 248.24 5390427.46 347.55 386.90 -75.64 326.5492.3M,V272.12 67.51MkNNXmax1.35S備注1.4S GKQK+0.7 項，取課程設計用紙教師批閱:6.柱的截面設計2以A柱為例?；炷嗤翉姸鹊燃塁30, fc = 14.3N/mm , ftk = 2.01 N/22mm ;采用 HRB400 級鋼筋，fy = f ' =360N/mm, $ = 0.518。上、下柱均采用對稱配筋。6.1上柱配筋計算由表6可知，上柱截面共有 4組內力。取h0 =400mm -40mm =

46、 360mm。 經(jīng)判別，其中3組內力為大偏心受壓；只有(M=59.14 kN m, N=2402.64 kN )一組小偏心受壓，且N<Zafcbho =0.518 W X4.3 N/mmX400mX360m=1066.67 kN，故按此組內力計算時為構造配筋。多3組大偏心受壓內力，在彎矩較大且比較接近的兩組內力中，取軸力較 小的一組，即取：M=92.33 kN m, N=326.54 kN由附表11.1查得有吊車廠房排架方向上柱的計算長度I。= 2 4.2m=8.4m。附加偏心距 ea取20mm。eo = M/N = 92.33 106N mm/326540N =283mm , &

47、; = eo+ea=283mm+ 20mm =303mmI0 /h=8400mm / 400mm = 21 > 5 ，應考慮偏心距增大系數(shù)n222Z = 0.5fcA/ N =(0.5 X4.3 N/mm >400 mm ) /326540N = 3.503>1.0取 Z= 1.0Z = 1.15 0.01 l0 / h = 1.15 0.01 21=0.94n= 1 + 1Z (Io /h) / 1400 ei / h0=1.3522E= N/ afc b h0 =326540N/ 1.0 14.3 N/mm 2X400mnr> 360mm=0.159 <2as

48、' /0h=0.222取x=2as'進行計算。e'= ie/2+ as' = 1.308 > 303n400mm/2 +40mm=247.80mmAs = A's = N e' fy ( h0 as') =326540N X247.8mm/ 360 N/mmX(360mm-40mm) = 702mm課程設計用紙教師批閱:選 3 | 18 (As =763 mm2),則 尸 As/ (bh) = 0.48% >0.2%。滿足要求。由附表11.1，得垂直于排架方向柱的計算長度lo =1.25 4.2m=5.25m，貝V lo /b

49、 = 52500mm/400mm =13.125 ,護0.95。Nu=0.9 $ (fc A+ f'A's) = 0.9 為.95 >(14.3 N/mm 2X400mmX 400mm+360mmX 763 mm2X2) = 2425.94 kN >Nmax =402.64 kN滿足彎矩作用平面外的承載力要求。6.2下柱配筋計算取h° =80 0mm -40mm = 760mm與上柱分心方法類似，在表6的8組內力中，選取一組不利內力：M=422.72 kN m,N=893.41 kN下柱計算長度I。=1.0Hl =73m，附加偏心距 ea =800mm/30=27mm , b = 100mm , b'f= 400mm , h'f = 150mm。e0 = M/N =430mm , ei = e0+ea=430mm+27mm =457mmI0 /h=7300mm / 800mm = 9.125 > 5 且<15，應考慮偏心距增大系數(shù) n , 且取Z 2= 1.02Z = 0.5fcA/ N = 0.5 1>.3N/mm >100 mm >800mm+2