單層廠房結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：裝配式鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)單層廠房課程設(shè)計(jì)1. 設(shè)計(jì)資料：1.1 該廠房總長(zhǎng)度L=114m，柱距6m，中間設(shè)伸縮縫一道，兩跨跨度分別為L(zhǎng)1=24和L2=18m，大跨設(shè)天窗。廠房柱網(wǎng)如圖1.廠房每一跨內(nèi)各有兩臺(tái)橋式軟鉤吊車(chē)，軌頂標(biāo)高為H=8.3m。廠房剖面圖如圖2.1.2 自然條件：基本風(fēng)壓為w0=0.50kN/m2，基本雪壓為s0=0.35kN/m21.3 地質(zhì)條件(從上至下)：人工填土層，厚h1=1.2m中密砂土層，厚h2=4.5m f1=300kN/ m2以下為密實(shí)碎石土層，f2=400kN/ m2無(wú)地下水。1.4 構(gòu)造做法及荷載值屋面恒載：二氈三油上鋪小石

2、子 0.35 kN/ m220mm厚水泥砂漿抹平 0.40 kN/ m2100mm厚的加氣混凝土隔熱 0.60 kN/ m2大型屋面板（包括灌縫） 1.40 kN/ m2屋蓋支撐 0.06 kN/ m2活載：不上人屋面 0.50 kN/ m2墻面240眠墻，由基礎(chǔ)梁砌起 3.65.2 kN/ m2外墻水刷石粉刷（20mm厚） 0.40 kN/ m2內(nèi)墻混合砂漿粉刷（15mm厚） 0.26 kN/ m2鋼窗 0.45 kN/ m2課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：1.5 橋式軟鉤吊車(chē)數(shù)據(jù) 表1.1起重量Q跨度LK尺寸吊車(chē)工作級(jí)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 ,

3、max最小輪壓FPmin起重機(jī)總重 量G小 車(chē)總重量gkNmmmmmmmmmkNkNkNkN200/5022.5550044002200260215453207510016.555504400214023011525180381.6 采用標(biāo)準(zhǔn)圖集屋面板 G410（一）（二）天溝板 G410（三）屋架 G415（一）（二）（三）天窗架 G316吊車(chē)梁 G4251.7 自行設(shè)計(jì)構(gòu)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(chǔ)HRB400課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：2. 結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)布置及截面尺寸確定因該廠房跨度在1536m之間，且柱頂標(biāo)高大于8m，

4、故采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，畫(huà)出結(jié)構(gòu)布置圖，標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用見(jiàn)表2.1 表2.1 標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件選用表標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件名稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)圖集選用型號(hào)重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面板G410(一)1.5m×6m預(yù)應(yīng)力混泥土屋面板YWB2（中間跨）YWB2s（邊跨）1.4 KN/m2（包括灌縫重）天溝板G410(三)1.5m×6m預(yù)應(yīng)力混泥土屋面板（卷材防水天溝板）TGB6811.91 kN/m2屋架G415(三)預(yù)應(yīng)力混泥土折線(xiàn)形屋架（跨度24m）預(yù)應(yīng)力混泥土折線(xiàn)形屋架（跨度18m）YWJA241AaYWJA181Aa106 kN/榀 0.05 kN/m268.2 kN/榀 0.06 kN/m2（屋蓋剛支撐）吊車(chē)梁G

5、425(二)鋼筋混泥土吊車(chē)梁（吊車(chē)工作級(jí)別為A1A5）DL9Z(中間跨)DL9B(邊跨)45.5 kN/根45.5 kN/根課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙教師批閱：軌道連接G325(二)吊車(chē)軌道聯(lián)結(jié)詳圖詳圖索引號(hào)0.80 kN/m基礎(chǔ)梁G320鋼筋混泥土基礎(chǔ)梁JL316.7 kN/根天窗架 圖2.1 廠房剖面圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：由圖2.1可知柱頂標(biāo)高為11m，牛腿頂面標(biāo)高為6.8m；設(shè)室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面的距離為0.5m，則計(jì)算簡(jiǎn)圖中柱的總高度H、下柱高度H1和上柱高度Hu分別為：H=11+0.5=11.5m Hl=6.8+0.5=7.3Hu=11.5-7.3=4.2m根據(jù)柱的高度、吊車(chē)

6、起重量及工作級(jí)別等條件，可由教材表并參考表確定柱截面尺寸，見(jiàn)表2.2表2.2 柱截面尺寸及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)計(jì)算參數(shù)柱號(hào)截面尺寸/mm面積/2慣性矩/4自重/kN/mA上柱矩400×4001.6×10521.3×1084.8下柱I 400×800×100×1501.775×105150.75×1085.325B上柱矩400×6002.4×10572×1087.2下柱I 400×800×100×1501.775×105150.75×1085.

7、325C上柱矩400×4001.6×10521.3×1034.8下柱I 400×800×1501.375×10599.65×1084.125課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：取一榀排架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2.2圖2.2a 計(jì)算單元圖2.2b 計(jì)算簡(jiǎn)圖 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：3. 荷載計(jì)算3.1恒載（1）屋蓋恒載二氈三油上鋪小石子 0.35kN/m220mm厚水泥砂漿抹平 0.40 kN/m2100mm厚的加氣混凝土隔熱 0.60 kN/m2大型屋面板（包括灌縫） 1.40 kN/m2屋蓋支撐 0.06 kN/m

8、2 總計(jì)：2.81 kN/m2跨度為24m的AB跨的屋架重力荷載為106 kN/榀，則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)重力荷載設(shè)計(jì)值為：G1A=G1BA=1.2×（2.81 kN/m2×6m×24m+106 kN/m2）/2=306.38 kN/m2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(jié)構(gòu)重力荷載設(shè)計(jì)值為：G1C=G1BC=1.2×（2.81 kN/m2×6m×18+68.2 kN/m2）/2=223.008 kN/m2吊車(chē)梁及軌道重力荷載設(shè)計(jì)值A(chǔ)柱上柱G4A=1.2×4 kN/m2×4.

9、2m=20.16 kN下柱G5A=1.2×4.63kN/m2×7.3m=40.56 kNB柱上柱G4B=1.2×6 kN/m2×4.2m=30.24 kN下柱G5B=1.2×4.63 kN/m2×7.3m=40.56 kNC柱上柱G4C=1.2×4kN/m2×4.2m=20.16 kN下柱G5C=1.2×3.63kN/m2×7.3m=31.80 kN各項(xiàng)恒載作用位置如圖3.1課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：圖3.1 荷載作用位置圖恒載作用下排架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.2。圖中的重力荷載=G1A和力矩

10、M是根據(jù)圖3.1確定的，即對(duì)A柱1=G1A=306.38kN；2=G3A+G4A=80.52 kN；3= G5A=40.56 kNM1= G1A×e1=306.38kN×0.05=15.32kN·m M2= （G1A+ G4A ）e1 G3Ae3=（306.38kN+20.16kN）×0.2560.3kN×0.3=63.53 kN·m對(duì)B柱1B=G1BA+G1BC=539.38kN；2B=G3BA+G4B+ G3BC=150.96kN3B= G5B=40.56kNM3= G1BA×e5G1BC×e5=（306.38

11、kN233kN）×0.15=11.01kN·mM4= G3BA×e6G2BC×e6=（60.36kN60.36kN）×0.75=0kN·m對(duì)C柱1C= G1C=223kN；2C= G3C+ G4C=80.52kN；3C= G5C=31.80kN課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：M5= 1C×e1=223kN×0.05=11.15 kN·mM6=（G1C+G4C）×e4G3C×e3=223kN+20.16kN×0.2560.36kN×0.3 =42.68kN·

12、;m恒載圖如圖3.2 圖3.2 恒載內(nèi)力圖3.2屋面活荷載屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5kN/m2，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.2 kN/m2，后者小于前者，故按前者計(jì)算。作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d設(shè)計(jì)值為： AB跨：Q1AB=1.4×0.5 kN/m2×6m×24m/2=50.4kN BC跨：Q1BC=1.4×0.5 kN/m2×6m×18m/2=37.8kNQ1AB，Q1BC作用的位置與G1作用位置相同，如圖3.1所示課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：排架設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如圖3.3。其中Q1AB=50.4kN，它在柱頂及變階處引起的力矩為M1A=Q1AB

13、15;0.05=2.52kN·m；M2A=50.4kN×0.25m=12.6kN·m；M1B=50.40kN×0.15m=7.56kN·m活荷載圖如圖3.3 圖3. 3 活荷載圖3.3風(fēng)荷載風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值格式（）計(jì)算，其中w0=0.35kN/m2，z=1.0，z根據(jù)廠房各部分標(biāo)高及B類(lèi)地面粗糙度由附表5.1確定如下：柱頂（標(biāo)高11m） z=1.03檐口（標(biāo)高13.4） z=1.10天窗架底部（標(biāo)高14.41m） z=1.13天窗架中部（標(biāo)高17.08m） z=1.186天窗架頂部（標(biāo)高17.53m） z=1.196s如圖3.4所示，則由式（）可得

14、排架迎風(fēng)及背風(fēng)的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為：w1k=zsz w0=1.0×0.8×1.03×0.5 kN/m2=0.412 kN/m2w2k=zsz w0=1.0×0.8×1.03×0.5 kN/m2=0.412 kN/m2課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：圖3.4 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)算簡(jiǎn)圖（左風(fēng)）則作用于排架計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖3.4b）上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為： q1=1.4×0.412 kN/m2×6.0m=3.46 kN/mq2=1.4×0.206 kN/m2×6.0m=1.73 kN/mFw=Q（s1+

15、s2）zh1+（s3+s4）zh2 z w0B =1.4（0.8+0.4）×1.10×2.4m+（-0.2+0.5）×1.13×1.4m×1.0×0.5 kN/m×6.0m =15.30kN右風(fēng)吹時(shí)：Fw=Q（s1+s2）zh1+（s3+s4）zh2+（s5+s6）zh3+（s7+s8）zh4 z w0B =1.4（0.8+0.4）×1.10×2.4m+（-0.2+0.5）×1.13×1.4m+（-0.5+0.4）×1.130×1.31+（0.6+0.5）×

16、;1.816×2.67×1.0×0.5 kN/m×6.0m =-20.75kN圖3.5 風(fēng)荷載體型系數(shù)及排架計(jì)算簡(jiǎn)圖（右風(fēng)）課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：3.4吊車(chē)荷載由表可得200/50kN吊車(chē)的參數(shù)為：B=5.55m，K=4.40m，g=75kNQ=200kN，F(xiàn)p，max=215kN，F(xiàn)p，min=45kN100kN吊車(chē)的參數(shù)為：B=5.55m，K=4.40m，g=38kNQ=100kN，F(xiàn)p，max=115kN，F(xiàn)p，min=25kN根據(jù)B及K，可算得吊車(chē)梁支座反力影響線(xiàn)中各輪壓對(duì)應(yīng)點(diǎn)的豎向坐標(biāo)值，如圖3.5。圖3.5 吊車(chē)荷載作用下支座反力

17、影響線(xiàn)3.4.1 吊車(chē)豎向荷載AB跨：Dmax=Q Fp，maxyi=1.4×215kN×（1+0.808+0.267+0.075） =647.15kN Dmin=Q Fp，minyi=1.4×45kN×（1+0.808+0.267+0.075） =135.45kN課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：BC跨：Dmax=Q Fp，maxyi=1.4×115kN×2.15=346.15 kN Dmin=Q Fp，minyi=1.4×45kN×2.15 =135.45kN當(dāng)Dmax作用于A柱計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.6。其中吊車(chē)豎向

18、荷載Dmax，Dmin在牛腿頂面處引起的力矩為：MA=Dmaxe3=647.15kN×0.3m=194.15kN·mMB=Dmine3=135.45kN×0.75m=101.59kN·m當(dāng)Dmax作用在B柱左時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.6。MA，MB計(jì)算如下：MA=Dmine3=135.45kN×0.3m =40.64kN·mMB=Dmaxe3=647.15kN×0.75m =485.36kN·m當(dāng)Dmax作用于B柱右時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.8a所示。MB、MC計(jì)算如下MB=Dmax e3 =346.15 kN ×0.7

19、5m = 259.60kN·mMC = Dmin e3 = 75.25kN ×0.3m = 22.58kN·m當(dāng)Dmax作用于C柱時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.6所示。MB、MC計(jì)算如下：MB=Dmax e3 =75.25 kN ×0.75m = 56.44kN·mMC = Dmin e3 = 346.15 kN ×0.3m = 109.25kN·m吊車(chē)梁豎向荷載如圖3.6課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：3.4.2 吊車(chē)梁橫向水平荷載作用于每個(gè)輪子上的吊車(chē)橫向水平制動(dòng)力按式（）計(jì)算，T=1/4（Q+g）對(duì)AB跨T=1/4×0

20、.1×（200+75）=6.875kN對(duì)BC跨T=1/4×0.1×（100+38）=3.45kN作用于排架柱上的吊車(chē)橫向水平荷載設(shè)計(jì)值按（）計(jì)算，AB跨 Tmax=Q Tyi=1.4×6.875×2.15=20.69kNBC跨 Tmax=Q Tyi=1.4×4.14×2.15=12.46kN吊車(chē)水平荷載如圖3.7 圖3.6 吊車(chē)豎向荷載 圖3.7 吊車(chē)水平荷載課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：4. 排架內(nèi)力分析該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進(jìn)行排架內(nèi)力分析。其中柱的剪力分配系數(shù)i按式（）計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表4.1表4.1 柱

21、剪力分配系數(shù)柱別n= IU/IL=HU/HC0=3/13(1/n-1)= H3/C0EI Li = (1/) / 1/iA柱n=0.144=0.365C0=2.327A=0.29×10-10H3/EA =0.35B柱n=0.487=0.365C0=2.85B=0.24×10-10H3/EB =0.425C柱n=0.233=0.365C0=2.58C=0.42×10-10H3/EC =0.2364.1 恒載作用下排架內(nèi)力分析柱頂不動(dòng)鉸支座反力Ri可根據(jù)表所列的相應(yīng)公式計(jì)算。對(duì)A柱：n=0.144，=0.365，則 C1=1.512（11/n）/1+3（1/n1）=2

22、.09 C3=1.5（12）/1+3（1/n1）=1.11RA= M1 C1/H+ M2 C3/H=（15.32×2.09+63.53×1.11）/11.5=8.92kN （）對(duì)B柱：n=0.487，=0.365，則 C1=1.512（11/n）/1+3（1/n1）=1.63C3=1.5（12）/1+3（1/n1）=1.36RB= M3 C1/H+ M4 C3/H=（11.01×1.63+0×1.11）/11.5=1.56kN （）對(duì)C柱：n=0.233，=0.365，則 C1=1.512（11/n）/1+3（1/n1）=1.86 課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙

23、 教師批閱：C3=1.5（12）/1+3（1/n1）=0.665RC= M5 C1/H+ M6 C3/H=4.33kN （）則排架柱頂不動(dòng)鉸支座反力為R= RA+ RB+ RC=6.15kN則，VA= RAA R=8.920.35×6.15=6.77kN （）VB= RBB R=1.560.425×6.15=1.054kN （）VC= RCC R=4.330.236×6.15=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(jié)構(gòu)的彎矩圖和軸力圖分別見(jiàn)圖4.1a，b （a） （b）M、V圖

24、（c）N圖 圖4.1 恒載作用下排架內(nèi)力圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：4.2屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析4.2.1 AB跨作用屋面活荷載對(duì)A柱，C1=2.09 C3=1.11RA= M1A C1/H+ M2A C3/H=（2.52×2.09+12.6×1.11）/11.5=1.67kN （）對(duì)B柱，C1=1.63 RB= M1B C1/H =（7.56×1.63）/11.5=1.07kN （）則排架柱頂不動(dòng)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（）計(jì)算相應(yīng)的柱頂剪力，并與柱頂不動(dòng)鉸支座反力

25、疊加，可得屋面活荷載作用于AB跨時(shí)的柱頂剪力。VA= RAA R=1.670.35×2.74=0.71kN （）VB= RBB R=1.070.425×2.74= 0.09kN （）VC=C R=0.236×6.15=0.66kN （）AB跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖如圖4.2： （a） （b）M、V圖 （c）N圖 圖4.2 AB跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：4.2.2 BC跨作用屋面活荷載排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.3a。其中Q1BC=37.8kN，它在柱頂及變階處引起的力矩為M1C=Q1BC×0.05=21.89kN·

26、;m；M2C=37.8kN×0.25m=9.45kN·m；M1B=37.8kN×0.15m=5.67kN·m對(duì)C柱，C1=1.86 C3=0.665RC= M1C C1/H+ M2C C3/H=（1.89×1.86+9.45×0.67）/11.5=0.86kN （）對(duì)B柱，C1=1.63 RB= M1B C1/H =（5.67×1.63）/11.5=0.80kN （）則排架柱頂不動(dòng)鉸支座反力為R= RC+ RB =0.86kN+0.80kN=1.66kN （）將R反向作用于排架柱頂，用式（）計(jì)算相應(yīng)的柱頂剪力，并與柱頂不動(dòng)鉸

27、支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于BC跨時(shí)的柱頂剪力。VA=A R=0.56kN （）VB= RBB R=0.800.425×1.66=0.47kN （）VC= RCC R=0.860.236×1.66=0.09kN （）BC跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖如圖4.3 4.3 風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析4.3.1 左吹風(fēng)時(shí)對(duì)A柱：n=0.144，=0.365，由表得C11A=31+4（1/n1）/81+3（1/n1）=0.322RA=q1HC11=3.46kN/m×11.5m×0.322=12.81kN （）對(duì)C柱：n=0.233，=0.365，C11CRC=

28、q2HC11=1.73kN/m×11.5m×0.342=6.80kN （）R= RA+ RC+Fw=34.91kN （） VA= RAA R=12.81+0.35×34.91=0.59kN （）課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：VB=B R=0.425×34.91=14.84kN （）VC= RCC R=6.800.236×34.91=1.44kN（）左吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖如圖4.4（a） （b）M、V圖（c）N圖 圖4.3 BC跨作用屋面活荷載時(shí)排架內(nèi)力圖 （a） （b）圖4.4 左吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：4.3.2 右

29、吹風(fēng)時(shí)對(duì)C柱：n=0.233，=0.365，由表得C11C=31+4（1/n1）/81+3（1/n1）=0.342RC=q2HC11=3.46kN/m×11.5m×0.342=13.61kN （）對(duì)A柱：n=0.144，=0.365，C11A=0.322RA=q1HC11=1.73kN/m×11.5m×0.322=6.41kN （）R= RA+ RC+Fw=35.32kN （）各柱頂剪力分別為：VA= RAA R=6.41kN+0.35×35.32kN=5.95kN （）VB=B R=0.425kN×35.32kN=15.01kN （

30、）VC= RCC R=16.61kN+0.236×35.32kN=5.27kN（）右風(fēng)吹時(shí)排架內(nèi)力圖如圖4.5b（a） （b）圖4.5 右吹風(fēng)時(shí)排架內(nèi)力圖4.4 吊車(chē)荷載作用下排架內(nèi)力分析4.4.1 Dmax作用于A柱計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.6a。MA= 194.15kN·mMB= 101.59kN·m課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：對(duì)A柱 C3=1.11RA= M A C3/H=194.15kN×1.11/11.5m=18.74kN（）對(duì)B柱 C3=1.36RB= M B C3/H=12.01kN （）R= RA+ RB=6.73kN （）各排架柱剪力分別為

31、VA= RAA R=18.74kN+0.35×6.73kN=16.38kN （）VB= RBB R=12.01kN+0.425×6.73kN=14.87kN （）VC= C R=0.236×6.73kN=1.59kN（）排架各柱內(nèi)力圖如圖4.6。 （a） （b）M、V圖 （c）N圖圖4.6 Dmax作用在A柱時(shí)排架內(nèi)力圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：4.4.2 Dmax作用在B柱左時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.7a。MA= 40.64kN·mMB= 485.36kN·m柱頂不動(dòng)鉸支座反力RA，RB及總反力R分別為：RA= M A C3/H=40.64k

32、N×1.11/11.5m=3.92kN （）RB= M B C3/H=57.40kN （）R= RA+ RB=53.48kN （）各排架柱剪力分別為VA= RAA R=3.92kN0.35×53.48kN=22.64kN （）VB= RBB R=57.40kN0.425×53.48kN=34.67kN （）VC= C R=0.236×53.48kN=12.62kN（）排架各柱內(nèi)力圖如圖4.7（a） （b）M、V圖 （c）N圖圖4.7 Dmax作用在B柱左時(shí)排架內(nèi)力圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：4.4.3 Dmax作用于B柱右時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.7a所

33、示。MB=259.60kN·mMC = 22.58kN·m柱頂不動(dòng)鉸支座反力RA,RB及總反力分別為： RB= MB C3 / H = 259.60kN·m×1.36/11.5 m = 30.70 kN（） RC= MC C3 / H = 11.29 kN·m×1.174/11.4 m =1.16 kN () R = RB RC =29.19kN1.16 kN =28.03kN ()排架各柱頂剪力分別為：VA= A R=0.35×28.03kN =9.73 kN ()VB= RB B R=29.19 kN0.425×

34、;28.03kN =17.78kN ()VC= RC C R = 1.16 kN 0.236 ×28.03 kN = 8.05 kN ()排架各柱的內(nèi)力圖如圖4.8所示（a） （b）M、V圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：（c）N圖 圖4.8 Dmax作用在B柱右時(shí)排架內(nèi)力圖4.4.4 Dmax作用于C柱時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.9a所示。MB= 56.44kN·mMC = 109.25kN·m柱頂不動(dòng)鉸支座反力RA,RB及總反力分別為：RB= MB C3 / H = 56.44kN·m×1.36/11.5 m = 6.67kN ()RC= MC C

35、3 / H = 109.25kN·m×0.665/11.5 m =6.32kN ()R = RB RC =6.67kN6.32 kN =0.35kN ()排架各柱頂剪力分別為：VA= A R=0.35×0.35kN =0.12 kN ()VB= RB B R=6.67 kN0.425×0.35kN =6.52kN ()VC= RC C R =6.32kN0.236 ×0.35 kN =6.40kN ()排架各柱的內(nèi)力圖如圖4.9所示。4.4.5 Tmax作用于AB跨柱當(dāng)AB跨作用吊車(chē)橫向水平荷載時(shí)，排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。對(duì)于A柱，n=0.141

36、 ，=0.365，由表得a = （4.2m1.2m）/4.2m =0.714 則課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：（a）（b）M、V圖（c）N圖 圖4.9 Dmax作用在C柱右時(shí)排架內(nèi)力圖C5 = 23a 3 (2 a)(1a)2 /n (23a) /213(1/n1) =0.50RA = Tmax C5 = 20.69 kN × 0.50 = 10.35kN ()對(duì)于B柱，n=0.487 ，=0.365，a = 0.714，C5=0.59，則RB = Tmax C5 = 20.69 kN × 0.59 = 9.84 kN ()排架柱頂總反力R為：課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教

37、師批閱：R= RA RB = 10.35kN 9.84 kN = 20.19kN ()各柱頂剪力為：VA= RA A R=10.35 kN0.35×20.19kN =3.28 kN ()VB= RB B R=9.84 kN0.425×20.19kN =1.26kN ()VC= C R = 0.236 ×20.19kN = 4.76kN ()排架各柱的內(nèi)力圖如圖4.10，所示。當(dāng)Tmax 方向相反時(shí)，彎矩圖和剪力只改變符號(hào)，方向不變。 （a）（b）M、V圖 圖4.10 Tmax作用于AB跨時(shí)排架內(nèi)力圖4.4.6 Tmax作用于BC跨柱當(dāng)BC跨作用吊車(chē)橫向水平荷載時(shí)，

38、排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.11a所示。RB ，RC計(jì)算如下：對(duì)B柱，n=0.487 ，=0.365，a =0.714，C5=0.59RB = Tmax C5 = 10.38 kN × 0.59= 7.35kN ()課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：對(duì)C柱，n=0.233 ，=0.365，a = 0.714，C5=0.55，則RC= Tmax C5 = 12.46 kN × 0.55 = 6.82 kN ()排架柱頂總反力R為：R= RBRC = 14.17kN ()各柱頂剪力為：VB= RB B R=7.35 kN0.425×14.17kN =1.33kN ()VC=

39、RC C R=6.82 kN0.236×14.17kN =3.48kN ()VA= AR = 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(dāng)Tmax 方向相反時(shí)，彎矩圖和剪力只改變符號(hào)，方向不變。（a）（b） 圖4.11 Tmax作用于BC跨時(shí)排架內(nèi)力圖課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：5. 內(nèi)力組合以A柱內(nèi)力組合為例。表5.1為各種荷載作用下A柱內(nèi)力設(shè)計(jì)值匯總表，表5.2為A柱內(nèi)力組合表，這兩表中的控制截面及正號(hào)內(nèi)力方向如表5.1中的例圖所示。內(nèi)力組合按式（2.5.19）式（2.5.21）進(jìn)行。除Nmax 及相應(yīng)M和

40、N一項(xiàng)外，其他三項(xiàng)均是按式（2.5.19）和式（2.5.20）求得最不利內(nèi)力值；對(duì)于Nmax 及相應(yīng)M和N一項(xiàng)，和截面均按（1.2SGK1.4SQK）求得最不利內(nèi)力值，而截面是按式（2.5.21）即式（1.35SGKSQK）求得最不利內(nèi)力。對(duì)柱進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算時(shí)，內(nèi)力采用標(biāo)準(zhǔn)值，同時(shí)只需對(duì)e0 / h0>0.55的柱進(jìn)行驗(yàn)算。為此，表6中亦給出了MK和NK的組合值，它們均滿(mǎn)足e0 / h0>0.55的條件，對(duì)本例來(lái)說(shuō)，對(duì)本例來(lái)說(shuō)，這些值均取自Nmin 及相應(yīng)的M和V一項(xiàng)。柱號(hào)及正向內(nèi)力表5.1 A柱設(shè)計(jì)值總匯表-序號(hào)荷載類(lèi)別VNMNMNM6.77427.46-0.1386.9-50

41、.42326.5413.11恒載0.7150.40-6.9650.40-12.1450.400.46作用在AB跨屋面活載0.5606.4402.3502.35作用在BC跨-16.38647.1527.94647.15125.350-68.8Dmax作用在A柱吊車(chē)豎向荷載-22.64135.45-219.72135.45-13.810-54.45Dmax作用在B柱左10.290118.34043.22043.22Dmax作用在B柱右0.1201.3800.5000.50Dmax作用在C柱±17.410±138.150±6.180±6.18Tmax作用在AB

42、跨±57.040±57.040±20.830±20.83Tmax作用在BC跨39.200222.00028.03028.03左風(fēng)風(fēng)荷載-13.950-45.970-9.730-9.73右風(fēng)-截面表5.2 A柱內(nèi)力組合表VKNKMKVNMNMNM×0.9+ 0.8(+ 0.9×+ ×0.9+ 0.8(+)+0.9×+ ×0.9+0.9(+)+ +Mmax 及相應(yīng)的N,V37.42689.04301.9351.26893.41422.72852.85115.16371.992.75×0.9+ 0.9

43、(+) + ×0.9+0.9×(+)+ ×0.90.9× (+)+-Mmax 及相應(yīng)的N,V-24.52458.05-226.47-35.46570.02-316.84529.78-96.56326.54-51.36+0.9+0.9+Nmax 及相應(yīng)的M,V-4.89772.2517.74-7.971009.9025.05969.3462.40402.6459.14×0.9+ 0.9(+)+ ×0.90.9+×0.9+ 0.9(+) + Nmin 及相應(yīng)的M,V39.31356.22248.2453.90427.46347.

44、55386.90-75.64326.5492.33272.1267.51MK NKNmax一項(xiàng)，取 1.35SGK+0.7×1.4SQK備注課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：6. 柱的截面設(shè)計(jì) 以A柱為例?；炷嗤翉?qiáng)度等級(jí)C30，fc = 14.3N/mm2 ，ftk = 2.01 N/mm2 ；采用HRB400級(jí)鋼筋，fy = fy =360N/mm2 ，b = 0.518。上、下柱均采用對(duì)稱(chēng)配筋。6.1 上柱配筋計(jì)算由表6可知，上柱截面共有4組內(nèi)力。取h0 =400mm -40mm = 360mm。經(jīng)判別，其中3組內(nèi)力為大偏心受壓；只有（M=59.14 kN·m，N=40

45、2.64 kN）一組小偏心受壓，且N<b1fcbh0 =0.518×1.0×14.3 N/mm2×400m×360m=1066.67 kN，故按此組內(nèi)力計(jì)算時(shí)為構(gòu)造配筋。多3組大偏心受壓內(nèi)力，在彎矩較大且比較接近的兩組內(nèi)力中，取軸力較小的一組，即?。?M=92.33 kN·m，N=326.54 kN由附表11.1查得有吊車(chē)廠房排架 方向上柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0 = 2×4.2m =8.4m。附加偏心距ea 取20mm。e0 = M/N = 92.33×106N·mm/326540N =283mm，ei = e0+e

46、a=283mm+20mm =303mml0 /h=8400mm / 400mm = 21 > 5 ，應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)。1 = 0.5fcA/ N = （0.5×14.3 N/mm2×4002mm2）/326540N = 3.503>1.0 取1= 1.0 2 = 1.15 0.01 l0 / h = 1.150.01 ×21=0.94= 1 + 12（l0 /h）2 / 1400·ei / h0=1.352 = N/1fc b h0 =326540N/ 1.0×14.3 N/mm2×400mm×360mm=0

47、.159 <2as/ h0 =0.222取x=2as進(jìn)行計(jì)算。 e =eih/2+ as= 1.308×303mm 400mm/2 +40mm=247.80mmAS = AS = N e/ fy（h0as）=326540N×247.8mm/ 360 N/mm2×(360mm-40mm) = 702mm2課 程 設(shè) 計(jì) 用 紙 教師批閱：選3 18（AS =763 mm2）,則= AS /（bh） = 0.48% >0.2%。滿(mǎn)足要求。由附表11.1，得垂直于排架方向柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0 =1.25×4.2m =5.25m，則l0 /b = 52500mm/400mm =13.125，=0.95。NU=0.9（fc A+ fy AS）= 0.9×0.95×(14.3 N/mm2×400mm&