混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、課程設(shè)計任務(wù)書 課程名稱： 混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計 課程編號： 學(xué)時學(xué)分： 1周、1學(xué)分 學(xué)生班級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 制訂日期： 歸口單位： 單層混凝土工業(yè)廠房設(shè)計一、設(shè)計條件及要求1設(shè)計條件 某雙跨等高金工車間，廠房長度72m，柱距為6m，不設(shè)天窗?？缍确謩e為21m和18m，其中21m跨設(shè)有兩臺15t中級載荷狀態(tài)橋式吊車；18m 跨設(shè)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(rèn)”的橋式吊車，軌頂標(biāo)志高度均為9.90m。廠房圍護墻厚240，下部窗臺標(biāo)高為1.2m，窗洞4.8m×3.6m；中部窗臺標(biāo)高為6.3m，窗洞4.8m×1.5m；上

2、部窗臺標(biāo)高為9.6m，窗洞4.8m×1.2m。采用鋼窗。室內(nèi)外高差為0.15m。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(fēng)壓w0=0.25kN/m2，組合值系數(shù)c=0.6；基本雪壓S0=0.35kN/m2，組合值系數(shù)c=0.6?；A(chǔ)持力層為粉土，埋深為-2.0m，粘粒含量c=0.8，地基承載力特征值fak=180kN/m2，基底以上土的加權(quán)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(chǔ)采用C20砼；柱中受力鋼筋采用HRP335鋼，箍筋、構(gòu)造筋、基礎(chǔ)配筋采用HPB235鋼。2設(shè)計要求除排

3、架柱、抗風(fēng)柱和基礎(chǔ)外，其余構(gòu)件均選用標(biāo)準(zhǔn)圖集。設(shè)計內(nèi)容包括：（1）選擇廠房結(jié)構(gòu)方案, 進行平面、剖面設(shè)計和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選型；（2）設(shè)計中柱及柱下單獨基礎(chǔ)；（3）繪制施工圖，包括結(jié)構(gòu)平面布置圖、排架（中）柱的模板圖和配筋圖等。二、 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計1廠房平面設(shè)計廠房的平面設(shè)計包括確定柱網(wǎng)尺寸、排架柱與定位軸線的關(guān)系和設(shè)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21m，（B）（C）軸線的間距為18m。為了布置抗風(fēng)柱，端柱離開（向內(nèi)）橫向定位軸線600mm，其余排架柱的形心與橫向定位軸線重合。（A）（B）跨吊

4、車起重量小于20t時，（A）列采用封閉結(jié)合；（B）（C）跨的吊車起重量小于20t時，（C）列柱初步采用封閉結(jié)合，縱向定位軸線與邊柱外緣重合；初步取聯(lián)系尺寸D=150mm。是否采用非封閉結(jié)合以及聯(lián)系尺寸取多大，需要根據(jù)吊車架外緣與上柱內(nèi)緣的凈空寸B2確定（參見圖2-1）。應(yīng)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(nèi)邊緣至縱向定位軸線的距離，對于封閉結(jié)合等于上柱截面高度，對于非封閉結(jié)合等于上柱截面高度減去聯(lián)系尺寸D。假

5、定上柱截面高度為400mm，則對（A）列柱B2=750-（260+400）=90mm>80mm，滿足要求對（C）列柱B2=750-（230+400）=120mm>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(nèi)緣的凈空尺寸能滿足要求。廠房長度72m，小于100m，可不設(shè)伸縮縫。 2構(gòu)件選型及布置構(gòu)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(chǔ)梁、柱間支撐、抗風(fēng)柱等。屋面構(gòu)件屋面板和嵌板 屋面板的型號根據(jù)外加屋面均布面荷載（不含屋面板自重）的設(shè)計值，查92G410（一）。當(dāng)屋架斜長不是屋面板寬1.5m的整數(shù)倍時，需要

6、布置嵌板，嵌板查92G410（二）。荷載：二氈三油防水層 1.2×0.35=0.42kN/m220mm厚水泥砂漿找平層 1.2×0.02×20=0.48kN/m2 屋面均布活載（不上人） 1.4×0.5=0.70kN/m2雪載 1.4×1.0×0.35=0.49kN/m2-小 計 1.60kN/m2采用預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板。根據(jù)允許外加均布荷載設(shè)計值1.60kN/m2，選用Y-WB-2，其允許外加荷載1.99kN/m2>1.60kN/m2。板自重1.40kN/m2。 嵌板采用鋼筋混凝土板，查附表1-2，中部選用KWB-1，端部選用

7、KWB-1S，其允許外加荷載3.35kN/m2>1.60kN/m2，板重1.70kN/m2。天溝板當(dāng)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(nèi)天溝；對于多跨，內(nèi)側(cè)只能采用內(nèi)天溝。天溝的型號根據(jù)外加均布線荷載設(shè)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(shè)置落水管。內(nèi)天溝寬度采用620mm，外天溝寬度采用770mm。1）外天溝荷載:焦渣砼找坡層

8、1.2×1.5×0.77=1.39kN/m二氈三油防水層 1.2×0.35×0.77=0.32kN/m20mm厚水泥砂漿找平層 1.2×0.02×20×0.77=0.37kN/m 積水荷載 1.4×10×0.13×0.77=1.40kN/m屋面均布活載 1.4×0.5×0.77=0.54kN/m2 -小 計 3.48kN/m查附表1-6，天溝板選用TGB77-1, 允許外加荷載4.13kN/m>3.48kN/m，自重2.24kN/m。同理可求得內(nèi)天溝外加荷載設(shè)計值2.8

9、1kN/m，由附表1-6，一般天溝板選用TGB62-1，開洞天溝板選用TGB62-1a 或TGB62-1b，端部為TGB62-1Sa 或TGB62-1Sb , 允許外加荷載3.16kN/m>2.81kN/m，自重2.06kN/m。 2）屋架及支撐屋架型號根據(jù)屋面面荷載設(shè)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(yù)應(yīng)力混凝土折線型屋架，查95G414。本例不設(shè)天窗（類別號為a），檐口形狀為一端外天溝、一端內(nèi)天溝,代號為D。屋面荷載:屋面板穿來的荷載 1.60kN/m屋面板自重 1.2×1.4=1.6

10、8kN/m灌縫重 1.2×0.1=0.12kN/m -小 計 3.40kN/m21m跨采用鋼筋混凝土屋架，中間選用YWJA-21-2a；兩端選用YWJA-21-1a。允許外加荷載3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重67.6kN。18m跨采用預(yù)應(yīng)力混凝土屋架，中間選用YWJA-18-2a ；兩端選用YWJA-18-1a 。允許外加荷載3.5kN/m2>3.28 kN/m2，自重56.9KN。對于非抗震及抗震設(shè)防烈度為6、7度，屋蓋支撐可按附圖1-11-4布置。當(dāng)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(dāng)廠房單元不

11、大于66m時，另在柱間支撐處的屋架端部設(shè)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(dāng)?shù)踯嚻鹬亓枯^大、有其他振動設(shè)備或水平荷載對屋架下弦產(chǎn)生水平力時，需設(shè)置下弦橫向水平支撐，下弦橫向水平支撐用XC表示。當(dāng)廠房設(shè)置托架時，還需布置下弦縱向水平支撐。本不需設(shè)縱向水平支撐。3）吊車梁吊車梁型號根據(jù)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(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁可查95G425、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁可查95G426。對21m跨廠房，吊車起重量為15t，中級載

12、荷狀態(tài)，Lk=21-2×0.75=19.5m，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18m跨廠房，吊車起重量為10t，中級載荷狀態(tài)，Lk=18-2×0.75=16.5m。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900mm，自重27.64KN。4）基礎(chǔ)梁基礎(chǔ)梁型號根據(jù)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6m柱距選用JL-14，山墻4.5m柱距選用JL-23?；A(chǔ)梁

13、布置見例圖2-4。5）柱間支撐柱間支撐設(shè)置在、軸線之間，支撐型號可查表97G336。首先根據(jù)吊車起重量、柱頂標(biāo)高、牛腿頂標(biāo)高、吊車梁頂標(biāo)高、上柱高、屋架跨度等查出排架號，然后根據(jù)排架號和基本風(fēng)壓確定支撐型號。 6）抗風(fēng)柱抗風(fēng)柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面?？癸L(fēng)柱的布置需考慮基礎(chǔ)梁的最大跨度。21m跨的抗風(fēng)柱沿山墻等距離布置，間距為6m，兩邊的間距為7.5m；18m跨的抗風(fēng)柱中間的間距為6m，。圖2給出了屋面結(jié)構(gòu)布置，圖2-3給出了構(gòu)件平面布置。  圖 2-3 3廠房剖面設(shè)計剖面設(shè)計的內(nèi)容是確定廠房的控制標(biāo)高，包括牛腿頂標(biāo)高、柱頂標(biāo)高和圈梁的標(biāo)高。牛腿頂標(biāo)高

14、等于軌頂標(biāo)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(shù)。吊車軌道及墊層高度可以取0.2m。為了使牛腿頂標(biāo)高滿足模數(shù)要求，軌頂?shù)膶嶋H標(biāo)高將不同于標(biāo)志標(biāo)高。規(guī)范允許軌頂實際標(biāo)高與標(biāo)志標(biāo)高之間有±200mm的差值。柱頂標(biāo)高 H=吊車軌頂?shù)膶嶋H標(biāo)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(yīng)小于220mm；吊車軌頂至橋架頂面的高度HB可查95G323。柱頂標(biāo)高同樣需滿足300mm的倍數(shù)。由工藝要求，軌頂標(biāo)志高度為9.9m。對于21m跨：取柱牛腿頂面高度為8.7m。吊車梁高度1.2m，吊車軌道及墊層高度0.2m，則軌頂構(gòu)造高度，HA=

15、8.7+1.2+0.2=10.1m。構(gòu)造高度-標(biāo)志高度=10.1-9.9=0.2m，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=2.347m，則H= HA+ HB+ Hc=10.1+2.347+0.22=12.68m。為滿足模數(shù)要求，取H=12.65m。對18m跨： 設(shè)計牛腿頂面標(biāo)高為8.7m。吊車梁高0.9m，吊車軌道及墊層高0.2m，則軌頂構(gòu)造高度，HA=8.7+0.9+0.2=9.8m。標(biāo)志高度-構(gòu)造高度=9.9-9.8=0.1m<0.2m，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+ HC=9.8

16、+1.876+0.22=11.896m。為滿足模數(shù)要求及使兩跨柱頂標(biāo)高一致，取H=12.65m。對于有吊車廠房，除在檐口或窗頂設(shè)置圈梁外，尚宜在吊車梁標(biāo)高處增設(shè)一道，外墻高度大于15m時，還應(yīng)適當(dāng)增設(shè)。圈梁與柱的連接一般采用錨拉鋼筋210212。現(xiàn)在6.2m、9.9m和12.41m標(biāo)高處設(shè)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240×240mm，配筋采用412、6200。圈梁在過梁處的配筋應(yīng)另行計算。圖4給出了廠房剖面布置。 圖2-4 廠房剖面布置圖三、排架內(nèi)力分析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

17、6m。排架跨度取廠房的跨度，上柱高度等于柱頂標(biāo)高減取牛腿頂標(biāo)高。下柱高度從牛腿頂算至基礎(chǔ)頂面，持力層（基底標(biāo)高）確定后，還需要預(yù)估基礎(chǔ)高度?；A(chǔ)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(chǔ)頂面還需放置預(yù)制基礎(chǔ)梁，所以排架柱基礎(chǔ)頂面一般應(yīng)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)，可按教材表2-3選取。1）確定柱子各段高度基底標(biāo)高為-2.0m，初步假定基礎(chǔ)高度為1.4m。則柱總高H=12.65-(-2.0)-1.4=13.25m；上柱高度Hu=12.65-8.7=3.95m下柱高度Hl=13.25-3.95=9.3m。2）

18、確定柱截面尺寸下柱截面高度，根據(jù)吊車起重量及基礎(chǔ)頂面至吊車梁頂?shù)母叨菻k，由表2-3 當(dāng)Q=10t時：hHk/14=9300/14=665mm，取800mm 當(dāng)Q=15t時：hHk/9=9300/14=665mm，取800mm上柱截面寬度,根據(jù)頂面至吊車梁底的高度Hl，由表2-3 bHl/20=9300/20=465mm，且400mm，取400mm （A）列柱下段柱截面采用I形，b=400mm、h=800mm，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=800mm，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=40

19、0mm，h=800mm，上柱截面采用正方形b=h=400mm。各柱下段柱截面的詳細(xì)尺寸見圖5。 圖2-5 下端柱截面圖3）計算柱截面幾何特征各柱截面的幾何特征見表1。例圖2-6給出了計算簡圖。  圖2-6 計算簡圖表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400×800×100矩形400×600工字形400×800×100正方形400×400工字形400×800×100面積A(103mm2)160.0147.5240.0147.5160.

20、0147.5慣性矩I(106mm4)213312305720012305213312305每米長重量G(kN/m)4.003.696.003.694.003.692荷載計算排架的荷載包括恒載、屋面活荷載、吊車荷載和風(fēng)荷載。荷載均計算其標(biāo)準(zhǔn)值。1）恒載恒載包括屋蓋自重、上柱自重、下柱自重、吊車梁及軌道自重。   屋蓋自重P1面荷載：防水層、找平層等 0.35+0.4=0.75kN/m2屋面板自重 1.40kN/m2 屋面板灌縫 0.10kN/m2-小 計2.25 kN/m2 外天溝板線荷載：找坡等1.16+0.27+0.31=1.74kN/mTGB77-1自重 2.24kN/m -小

21、計3.98kN/m內(nèi)天溝板線荷載：找坡等1.40kN/m內(nèi)天溝板自重 2.02kN/m-小 計3.42kN/m集中荷載：21m跨屋架自重 67.6kN18m跨屋架自重 56.9kN屋架作用在柱頂?shù)暮爿d標(biāo)準(zhǔn)值：A柱： P1A=2.25×6×21/2+3.98×6+0.5×67.6=199.4kNB柱：21m跨傳來P1B=2.25×6×21/2+3.42×6+0.5×67.6=196.1kN18m跨傳來P1B=2.25×6×18/2+3.42×6+0.5×56.9=170.5kN

22、C柱：P1C=2.25×6×15/2+3.8×6+0.5×45.65=146.9kNP1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(chǔ)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(chǔ)頂面以上1100mm。近似忽略牛腿的重量。A柱：P3A=3.94×（9.3-1.4-1.1）+0.8&#

23、215;0.4×25×(1.4+1.1)=46.8kNB柱：P3B=446.8kNC柱：P3C=3.19×（9.3-1.4-1.1）+0.8×0.4×25×(1.4+1.1)=41.7kN   吊車梁、軌道、墊層自重P4取軌道及墊層自重為0.8KN/m。A柱： P4A=0.8×6+39.98=44.8kNC柱： P4C=0.8×6+27.64=32.4kNB柱：21m跨傳來P4B=44.8kN 18m跨傳來P4B=32.4kNP4的作用點離縱向定位軸線的距離為750mm，見圖8。 2）屋面活荷載

24、P5 屋面活荷載取屋面均布活載和雪荷載兩者的較大值0.5kN/m2A柱：P5A=（21×6×0.5）/2+0.77×6×0.5=33.81kNB柱：18m跨傳來 P5B=(18×6×0.5)/2+0.62×6×0.5=28.9kN 15m跨傳來P5B=(15×6×0.5)/2+0.62×6×0.5=24.4kNC柱 P5C=（15×6×0.5）/2+0.77×6×0.5=24.8kNP5作用位置同P1。 3）吊車荷載吊車豎向荷

25、載Dmax,k、Dmin,k從產(chǎn)品目錄查得吊車基本尺寸和輪壓，列于表2。表2吊車基本尺寸和輪壓 起重量Q（t）吊車跨度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)1016.555504400183.8115251519.55550440025.55.317032.5表中Pmin=0.5(G+g+Q)-Pmax 吊車豎向荷載Dmax、Dmin根據(jù)兩臺吊車作用的最不利位置用影響線求出。Dmax、Dmin的計算簡圖見圖7。圖中兩臺吊車之間的最小輪距x=（B1-K1）/2+（B2-K2）/2。對應(yīng)于輪子位置影響線的高度

26、y2、y3、y4可利用幾何關(guān)系求得。21m跨兩臺吊車相同，均為15t吊車，P1max=P2max=170kN，P1min=P2min=32.5kN，；x=(5550-4400)/2+(5550-4400)/2=1150mm；y2=(6-4.65)/6=0.225，y3=(6-1.9)/6=0.683，y4=0。 圖7 吊車梁截面尺寸圖Dmax,k= P1max(y1+y2)+P2max(y3+y4)=170×（1+0.225+0.683+0）=423.4kNDmin,k=P1min(y1+y2)+P2min(y3+y4)=32.5×（1+0.225+0.683+0）=62k

27、N18m跨有兩臺10t吊車，同理可求得：Dmax,k= 115×（1+0.325+0.702+0.027）=236.2kNDmin,k=25×(1+0.325+0.702+0.027）=51.4kN ­吊車橫向水平荷載Tmax,k21m跨，吊車額定起重量16t<Q<50t，吊車橫向水平荷載系數(shù)=0.1，每個大車輪產(chǎn)生的橫向水平制動力為T=(Q+g)/4=0.1×(15+5.3) ×9.8/4=5kNT的最不利位置同Pmax，故Tmax,k=5×（1+0.225+0.683+0）=9.54kN18m跨，吊車額定起重量Q10t

28、，吊車橫向水平荷載系數(shù)=0.2，每個大車輪產(chǎn)生的橫向水平制動力為T=(Q+g)/4=0.12×(10+3.8) ×9.8/4=4.1kN T的最不利位置同Pmax，故Tmax,k=4.1×(1+0.325+0.702+0.027）=8.4kN Tmax作用點的位置在吊車梁頂面。4)風(fēng)荷載 該地區(qū)基本風(fēng)壓W0=0.25KN/m2，地面粗糙度為B類。   作用在柱上的均布荷載柱頂標(biāo)高12.65m，室外地面標(biāo)高-0.15，則柱頂離室外地面高度為12.65-（-0.15）=12.8m，查表1-10，風(fēng)壓高度系數(shù)z=1.157。從表1-11，可查得風(fēng)荷載體型系數(shù)s

29、，標(biāo)于圖8。單層工業(yè)廠房，可不考慮風(fēng)振系數(shù)，取=1。q1=SzZW0B=0.8×1.157×1.0×0.25×6=1.39kN/m（壓力）q2=SzZW0B=-0.4×1.157×1.0×0.25×6=-0.69kN/m（吸力） 圖8 風(fēng)荷載體型系數(shù)s 作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載FW 作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載FW由兩部分組成：柱頂至檐口豎直面上的風(fēng)荷載FW1和坡屋面上的風(fēng)荷載FW2（見圖9），其中后者的作用方向垂直于屋面，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）。為了簡化，確定風(fēng)壓高度系數(shù)

30、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21m跨：H=12.8+（2.65+0.15+0.12）+ 0.24=15.96m，z=1.168；對于18m跨：H=12.8+（2.3+0.15+0.12）+ 0.24=15.61m， z=1.157。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-柱頂至檐口的高度。FW1=0.8×1.168×1×0.35×（1.18+0.27+0.4）×6=3.63kN（）FW1=0.4&

31、#215;1.157×1×0.35×（1.23+0.27+0.4）×6=1.847kN（）FW2=(-0.6+0.5)×1.168×1×0.35×（15.96-12.8-1.85）×6=-0.462kN（）FW2=(-0.4+0.4)×1.157×1×0.35×（15.61-12.8-1.9）×6=0 FW=FW1+FW1'+FW2+FW2'=3.51+1.78-0.31=5.02kN()同理可求得右吹向左風(fēng)（） 迎風(fēng)面和背風(fēng)面的q1、q2

32、大小相等、方向相反。Fw=0.8×1.118×1×0.35×（1.23+0.27+0.4）×6+0.4×1.128×1×0.35×（1.18+0.27+0.4）×6+(-0.6+0.5)×1.118×1×0.35×（15.61-12.8-1.9）×6+0=5.12kN() 3、內(nèi)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

33、使構(gòu)件產(chǎn)生順時針方向轉(zhuǎn)動趨勢為正；軸向力以壓為正。各柱的抗剪剛度計算結(jié)果見表3。表3柱的抗側(cè)剛度及剪力分配系數(shù)項目n=Iu/Il=Hu/HA柱2133/16611=0.12843.95/13.25=0.2982.543118.1598Ec0.394B柱7200/16611=0.43340.2982.899720.706Ec0.449C柱 2133/5882=0.36260.2982.86667.2484Ec0.1571）   恒載作用下的內(nèi)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（圖12）。屋蓋自重對上柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩為（參見圖10）：M1A

34、=199.4×（0.15-0.05）=19.94kN·MM1B=-(196.1-170.5)×0.15=-3.84kN·MM1C=146.9×(0.2-0.15)=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(chǎn)生的偏心力矩為M2A=-199.4×0.25-21×0.25+44.8×0.45= -34.94kN·MM2B=0+0+(-44.8+32.4)×0.75=-9.30kN·MM2C=146.9×0.1+21×0.1-32.4×0.

35、45=2.21kNM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(jù)剪力分配系數(shù)分配給各柱（剪力分配過程列于例表2-4）；表4恒載下柱的剪力分配項目nC1C3M1M2RiiViA柱0.12840.2982.031.1619.94-34.94-1.05（）0.3940.533（）B柱0.43340.2981.621.32-3.84-9.30-1.40（）0.4490.811（）C柱 0.36260.2981.661.307.35 2.211.14（）0.157-1.15（）最后求出各柱柱頂?shù)?/p>

36、剪力（見圖11a），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注：，；Ri=(M1/H)C1+(M2/H)C3；Vi=iR-Ri；R=RA+RB+RC。 對于柱A柱頂截面的彎距：M1=19.94kN.m牛腿截面上的彎距：M1+ VA Hu=19.94-1.63×3.95=13.50kN.m牛腿截面下的彎距：M2+M1=-64.76+19.94=-51.26kN.m柱底截面彎距：M1+M2+ VA H =19.94-64.76-1.63×13.25=-66.42kN.m2） 屋面活載作用下的內(nèi)力分析AB跨作用屋面活荷載 圖2-12 AB跨作用活

37、荷載作用簡圖Q1 =50.4kN，則在柱頂和變階處的力矩為：M1A= 50.4kN×0.05 m = 2.52kN.m；M2A= 50.4kN×0.25 m = 12.6kN.m；M1B= 50.4kN×0.15 m = 7.56 kN.m對于A柱，C1=2.031，C3=1.224,則RA=C1+C3=(2.52kN.m×2.031+12.6kN.m×1.224)/12.85m=2.07kN ()對于B柱C1B=1.68，則RB=C1B =7.56 kN.m×1.684/12.85m=0.99kN ()則排架柱頂不動鉸支座總的反力為

38、：R= RA+ RB= 2.07kN+0.99kN =3.06kN ()VA= RARA=2.07kN -0.291×3.06kN =1.18 kN ()VB= RBRB=0.99-0.417×3.06kN =0.29kN ()VC= RC=0.291×3.06kN =0.89kN ()排架各柱的彎矩圖,軸力圖,柱底剪力如圖2-13所示:圖2-13 AB跨作用屋面活荷載內(nèi)力圖 BC跨作用屋面活荷載由于結(jié)構(gòu)對稱，且BC跨的作用荷載與AB跨的荷載相同，故只需在圖8的各內(nèi)力圖位置及方向調(diào)一即可，如圖14所示：圖2-14 AB跨作用活荷載作用簡圖圖15 BC跨作用屋面活荷

39、載內(nèi)力圖4.風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析左吹風(fēng)時計算簡圖如圖2-16a所示。對于A，C柱, 得C=RA= q1HC11= 3.45 kN/m×12.85m×0.340= 15.07kN ()RC= q1HC11= 1.73kN/m×12.85m×0.340= 7.56kN ()R= RA+ RC+Fw= 15.07kN+7.56kN+5.01kN =27.64 kN ()各柱的剪力分別為:VA= RARA=15.07kN -0.291×27.64kN = 7.03kN ()VB= RBRB=0 -0.417×27.64kN =-11.53

40、kN ()VC= RCRC= 7.56kN-0.291×27.64 kN =-0.48kN ()圖16 左風(fēng)內(nèi)力圖 右風(fēng)吹時因為結(jié)構(gòu)對稱，只是內(nèi)力方向相反,，所以右風(fēng)吹時，內(nèi)力圖改變一下符號就行，如圖17所示；圖17 右風(fēng)內(nèi)力圖5.吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析Dmax作用于A柱計算簡圖如圖18-1所示，其中吊車豎向荷載Dmax，Dmin在牛腿頂面引起的力矩為：MA= Dmax×e3=556.85kN×0.30m=167.06kN.mMB= Dmin×e3=112.875kN×0.75m=84.66kN.m對于A柱，C3=1.224，則()對于柱C

41、3B=1.338，則()R= RA+ RB=-15.91kN+8.82kN=-7.09kN ()各柱的剪力分別為：VA= RA-RA=-15.91kN +0.291×7.09kN =-13.85kN ()VB= RB-RB=8.82kN +0.417×7.09kN =11.78kN ()VC= -RC=0.291×7.09kN =2.06kN ()圖18-1Dmax作用在A柱時排架的內(nèi)力Dmax作用于B柱左計算簡圖如圖18-2所示，其中吊車豎向荷載Dmax，Dmin在牛腿頂面引起的力矩為：MA= Dmin×e3=112.875kN×0.30m=

42、33.86 kN.mMB= Dmax×e3=556.85kN×0.75m=417.64 kN.m RA=C3=-33.86 kN.m×1.224/12.85m=3.23kN ()RB=C3B=417.64 kN.m×1.338/12.85m=43.49kN ()R= RA+ RB=3.23kN +43.49kN =40.26kN ()各柱的剪力分別為:VA= RA-RA=3.23kN0.291×40.26kN =14.95kN ()VB= RB-RB=43.49kN0.417×40.26kN =26.70kN ()VC= -RC=0.

43、291×40.26kN =11.72kN ()圖18-2Dmax作用在B柱左時排架的內(nèi)力Dmax作用于B柱右根據(jù)結(jié)構(gòu)對稱和吊車噸位相等的條件，內(nèi)力計算與Dmax作用于B柱左情況相同，只需將A，C柱內(nèi)力對換和改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ枺喝鐖D18-3。Dmax作用于C柱同理，將Dmax作用于A柱的情況的A，C柱的內(nèi)力對換，且注意改變符號，可求得各柱的內(nèi)力，如圖18-4。Tmax作用于AB跨柱當(dāng)AB跨作用吊車橫向水平荷載時，排架計算簡圖19-1所示。對于A柱，n=0.11，=0.26，得a=(3.35-1.2)/3.35=0.64，Tmax=29.27kNC5=0.68圖18-3Dmax作用在

44、B柱右時排架的內(nèi)力 圖18-4 Dmax作用在C柱時排架的內(nèi)力于B柱，n=0.28，=0.26，得a=(3.35-1.2)/3.35=0.64，Tmax=29.27kNC5B=0.73RA=TmaxC5=29.27kN×0.68=19.90kN ()RB=TmaxC5=29.27kN×0.73=21.36kN ()排架柱頂總反力R：R= RA+ RB=19.90kN21.36kN41.26kN各柱的簡力：VA= RA-RA=19.90kN0.291×41.26kN =7.89kN ()VB= RB-RB=21.36kN0.417×41.26kN =4.1

45、5kN ()VC=RC=0.291×41.26kN =12.01kN ()Tmax作用于BC跨柱由于結(jié)構(gòu)對稱及吊車的噸位相等，故排架內(nèi)力計算與“Tmax作用于AB跨柱”的情況相同，只需將A柱與C柱的對換，如圖19-2。圖19-1Tmax作用在AB跨時排架的內(nèi)力 圖19-2Tmax作用BC跨時排架的內(nèi)力四、內(nèi)力組合以柱內(nèi)力組合為例。表2-4為各種荷載作用下柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值匯總表，表2-5表2-12，表2-13為柱內(nèi)力組合表，這兩表中的控制截面及正號內(nèi)力方向如表2-24中的例圖所示。 對柱進行裂縫寬度驗算時，內(nèi)力采用標(biāo)準(zhǔn)值，同時只需對的柱進行驗算。為此，表2-33中亦給出了和的組合值，它們均

46、滿足的條件，對設(shè)計來說，這些值均取自及相應(yīng)的和一項。 44 表2-4 柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表柱號及正向內(nèi)力荷載類別恒載屋面活載吊車豎向荷載吊車水平荷載風(fēng)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(fēng)右風(fēng) 序號123456789101120.52129.6105.8180.6-231.14-50.78285.5209.510.5018.55426.4850.40397.81349.4509.5222.80000-19.37129.6179.6-400.85445.4309.27379.5299.510.50-18.55481.2050.40556.35

47、112.8751398.900000445.5309.3268.1241.34-268.7126.10-309.2323.4400.86139.76-107.20534.6750.446.9556.85112.8751398.9558.71129.11398.9009.591.18-0.89-13.85-11.78-11.722.067.8912.0130.8119.10彎矩圖注：單位()，單位，單位。表2-5 1.2恒載+1.4屋面活荷載截面組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、12314.8111.9812314.81314.8275.41237.61275.41

48、237.6113-27.4812-38.7112-38.711-29.78296.41334.21334.21296.411318.22127.1812313.641318.22332.99370.79370.79332.99 123 相應(yīng)的相應(yīng)的7.713.64370.79           注：單位()，單位，單位。 表2-6 1.2恒載+1.4吊車荷載截面組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、16973.4051579-58.951

49、6973.40516973.405237.61237.61237.61237.611469118.7131579-72.1611469118.713179-55.826738.01391.586738.01296.411468237.069158-207.0841468237.069169184.11774.59440.063774.59332.99 169相應(yīng)的相應(yīng)的23.454184.11332.99            表2-7 1.2恒載+1.4風(fēng)荷載截面組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、組合項及相應(yīng)的、11022.48111-6.5711022.4811022.48237.61237.61237.61237.61110-19.28111-48.33111-48.33111-48.33296.41296.41296.41296.41110151.52111-95.44110151.52110151.52332.99332.99332.99