廠房課程設(shè)計(jì)---鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p>　　鋼筋混凝土單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型及柱截面尺寸確定</p><p>　　因該廠房跨度在15~36m之間，且柱頂標(biāo)高大于8m，故采用鋼筋</p><p>　　混凝土排架結(jié)構(gòu)，為了使屋蓋具有較大剛度，選用預(yù)應(yīng)力混凝土折線</p><p>　　型屋架及預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板，選用鋼筋混凝土吊車梁及基礎(chǔ)梁。

2、</p><p>　　廠房構(gòu)件選型見表2.1.1</p><p>　　表2.1.1主要承重構(gòu)件選型表</p><p>　　由資料知，吊車軌頂標(biāo)高為7.8m，AB跨對(duì)起重量為300/50KN,工</p><p>　　作級(jí)別為A4的吊車；BC跨對(duì)起重量為150/30KN，工作級(jí)別為A5級(jí)。</p><p>　　當(dāng)廠房跨度為

3、18m，可得吊車跨度 LK=18-0.75×2=16.5m：</p><p>　　當(dāng)廠房跨度為24m時(shí)，LK=24-0.75×2=22.5m，</p><p>　　吊車軌頂以上高度為2.4m，梁高h(yuǎn)=1.2m，</p><p>　　吊車頂面至吊車梁頂面距離h=0.3m，牛腿頂面標(biāo)高為7.8m-1.2m=6.6m</p><p&

4、gt;　　，柱頂標(biāo)高為 7.8m+2.4m+0.3m=10.5m，設(shè)室內(nèi)地面至基礎(chǔ)頂面</p><p>　　的距離為0.5m，則計(jì)算簡(jiǎn)圖中柱</p><p>　　的總高度H為：H=10.5m+0.5m=11.0m</p><p>　　下柱高度HL為：HL=6.6m+0.5m=7.1m</p><p>　　上柱高度HU為：HU=11m-7.1

5、m=3.9m</p><p>　　根據(jù)柱的高度，吊車起重量及工作級(jí)別等條件，可由表2.4.2并參</p><p>　　考表2.4.4確定柱截面尺寸；見下表2.1.2</p><p>　　取一榀排架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元和計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2.1.1所示</p><p><b>　　荷載計(jì)算</b></p><p

6、><b>　　2.1 恒載</b></p><p>　　2.1.1 屋蓋恒載</p><p>　　二氈三油上鋪小石子 0.35 KN/m2</p><p>　　20mm厚水泥砂漿抹平 0.4KN/m2</p><p>　　100mm厚加氣混凝土隔熱

7、 0.6KN/m2</p><p>　　大型屋面板（包括灌縫） 1.4KN/m2</p><p>　　屋蓋支撐 0.06KN/m2</p><p>　　18m跨屋架重力荷載為65.5KN/榀；24m跨屋架重力荷載為112.75</p><p>　　KN/m，天窗架

8、重力荷載為6.37KN/榀。則作用于柱頂?shù)奈萆w結(jié)構(gòu)重力荷</p><p><b>　　載標(biāo)準(zhǔn)值為：</b></p><p>　　18m跨：G1=1.2×(2.81×6×18/2+65.5/2)=221.39KN</p><p>　　24m跨：G2=1.2×(2.81×6×24/2+11

9、2.75/2+6.37/2)=314.26KN</p><p>　　2.1.2吊車梁及軌道重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值：</p><p>　　G3=1.2×(40.8KN+0.8KN/m×6)=54.72KN</p><p>　　G4=1.2×(39.5KN+0.8KN/m×6)=53.16KN</p><p>　　

10、2.1.3柱自重重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　A柱：</b></p><p>　　上柱：G5A=1.2×4KN/m×3.9m=18.72KN</p><p>　　下柱：G6A=1.2×4.94KN/m×7.1m=42.09KN</p><p><b>　　B

11、柱</b></p><p>　　上柱：G5B=1.2×6.0KN/m×3.9m=28.08KN</p><p>　　下柱：G6B=1.2×4.94KN/m×7.1m=42.09KN</p><p><b>　　C柱</b></p><p>　　上柱：G5C=1.2

12、15;4.0KN/m×3.9m=18.72KN</p><p>　　下柱：G6C=1.2×3.69KN/m×7.1m=31.44KN</p><p>　　各項(xiàng)恒載作用位置如圖2.2.1所示：</p><p>　　屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.5 KN/m2，雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.2KN/m2,后者</p><p>　　小于前

13、者，故按前者計(jì)算。</p><p>　　作用于柱頂?shù)奈菝婊詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　Q1=0.5KN/m2×6m×18m/2=37.8KN</p><p>　　Q2=0.5KN/m2×6m×24m/2=50.4KN</p><p>　　Q1、Q2的作用位置分別與G1、G2作用位置相同，如圖2.

14、2.1所示。</p><p><b>　　2.3風(fēng)荷載</b></p><p>　　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式（2.5.2）計(jì)算，其中W0=0.3KN/m2,ßZ=1.0，μZ根</p><p>　　據(jù)廠房各部分標(biāo)高如附圖2剖面所示及B類地面粗糙度由附表5.1確</p><p><b>　　定如下：</b

15、></p><p>　　柱頂（標(biāo)高11.2m） μZ=1.028</p><p>　　檐口（標(biāo)高13.5m） μZ=1.092</p><p>　　屋頂（標(biāo)高14.9m） μZ=1.132</p><p>　?。?biāo)高16.35m） μZ=1.170</p><p><b>　　2.3.1左吹風(fēng)&l

16、t;/b></p><p>　　μ S如圖2.2.2a所示，則由式（2.5.2）可得排架迎風(fēng)面及背風(fēng)面的</p><p>　　風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值分別為：</p><p>　　W1K= ßZ μ S1 μZ W0=1.0×0.8×1.035×0.4=0.247KN/m2</p><p>　　W2K= &#

17、223;Z μ S 2μZ W0=1.0×0.4×1.035×0.4=0.123KN/m2</p><p>　　則作用于排架計(jì)算簡(jiǎn)圖上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值如圖2.2.2（b）</p><p>　　q 1=1.4×0.247KN/m2×6.0m=2.07KN/m</p><p>　　q 2=1.4×0.123KN/

18、m2×6.0m=1.03KN/m</p><p>　　FW=YQ[(μ S1+μ S2)μ Zh1+(μ S3+μ S8)μ Zh2+(μ S4+μ S5)μ Zh3+(μ S5+μ S6)μ Zh4] ßZ W0 B</p><p><b>　　=11.51KN</b></p><p><b>　　2.3.2右吹

19、風(fēng)時(shí)</b></p><p>　　μ S如圖所示，則由式（2.5.2）可得排架迎風(fēng)面及背風(fēng)面的風(fēng)荷載</p><p><b>　　標(biāo)準(zhǔn)值為：</b></p><p>　　W1K= ßZ μ S1 μZ W0=1.0×0.8×1.028×0.3=0.247KN/m2</p><

20、;p>　　W2K= ßZ μ S 2μZ W0=1.0×0.4×1.028×0.3=0.123KN/m2</p><p>　　則作用于排架計(jì)算簡(jiǎn)圖上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值為：</p><p>　　q 1=1.4×0.247KN/m2×6.0m=2.07KN/m</p><p>　　q 2=1.4×0

21、.123KN/m2×6.0m=1.03KN/m</p><p><b>　　如圖2.2所示：</b></p><p>　　FW=YQ[(μ S1+μ S2)μ Zh1+(μ S3+μ S8)μ Zh2+(μ S4+μ S7)μ Zh3+(μ S5+μ S6)μ Zh4] ßZ W0 B</p><p><b>　　

22、=14.63KN</b></p><p><b>　　2.4 吊車荷載</b></p><p>　　2.4.1 AB跨：</p><p>　　由表2.5.1可得200/50吊車的參數(shù)為：B=6.05m，K=4.60m，</p><p>　　g=117KN，Q=300KN，F(xiàn)p1max=270KN，F(xiàn)p1min

23、=50KN，根據(jù)B及K，可算得</p><p>　　吊車梁支座反力影響線中各輪壓對(duì)應(yīng)點(diǎn)的豎向坐標(biāo)值，如圖2.4.1所示。</p><p>　　2.4.1.1吊車豎向荷載</p><p>　　由式（2.5.4）和（2.5.5）可得吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　Dmax1=VFp1max =1.4×270KN×（

24、-0.008+0.758+1+0.233）=749.57KN</p><p>　　Dmin1=VFp1min =1.4×50KN×（1+0.758+0.233-0.008）=138.81KN</p><p>　　2.4.1.2 吊車橫向水平荷載</p><p>　　作用于每一個(gè)輪子上的吊車橫向水平制動(dòng)力按式（2.5.6）</p>&

25、lt;p>　　計(jì)算，即：T=1/4α(Q+g)=1/4×0.1×（300KN+117KN）=10.425KN</p><p>　　作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　Tmax=VT =1.4×10.425KN×1.983=28.94KN</p><p><b>　　2.4.2 BC跨

26、</b></p><p>　　由表2.5.1知150KN吊車的參數(shù)為B=5.55m，K=4.40m，</p><p>　　G=69KN，Q=150KN，F(xiàn)p1max=185KN，F(xiàn)p1min=50KN。格局B及K，可算得</p><p>　　吊車梁支座反力影響線中各輪壓對(duì)應(yīng)點(diǎn)的豎向坐標(biāo)值如圖2.4.2所示。</p><p>　　2

27、.4.2.1吊車豎向荷載</p><p>　　由式（2.5.4）和（2.5.5）可得吊車豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：</p><p>　　Dmax1=VFp1max =1.4×185KN×2.15=556.85KN</p><p>　　Dmin1= Fp1min =1.4×50KN×2.15=150.5KN</p><

28、;p>　　2.4.2.2 吊車橫向水平荷載</p><p>　　作用于每一個(gè)輪子上的吊車橫向水平制動(dòng)力為：</p><p>　　T=1/4α(Q+g)= 1/4×0.1×219KN=5.48KN</p><p>　　作用于排架柱上的吊車橫向水平荷載標(biāo)注值為：</p><p>　　Tmax=VT =1.4×5

29、.475KN×2.15=16.49KN</p><p><b>　　3 排架內(nèi)力分析</b></p><p>　　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</p><p>　　中柱的剪力分配系數(shù)ηi按式（2.5.16）計(jì)算，結(jié)果見表3.0.4：</p><p>　　3.1 恒載作用下排架的計(jì)算簡(jiǎn)

30、圖3.3.1所示，圖中的重力荷 與M力</p><p>　　矩是根據(jù)圖3.1.1確定的，即</p><p>　　G1=221.39KN G2=73.44KN G3=39.5KN+0.8KN/m×6=42.09KN</p><p>　　G4=1.2×(39.5KN+0.8KN/m×6)=53.16KN</p>

31、<p>　　G5A=1.2×4KN/m×3.9m=18.72KN G6A=1.2×4.94KN/m×7.1m=42.09KN</p><p>　　G5B=1.2×6.0KN/m×3.9m=28.08KN G6B=1.2×4.94KN/m×7.1m=42.09KN</p><p>　　G5C=1.

32、2×4.0KN/m×3.9m=18.72KN G6C=1.2×3.69KN/m×7.1m=31.44KN</p><p>　　M1=G1×e1=221.39KN×0.05m=11.07KN·m</p><p>　　M2=e1×G1+G5A×e0-G3×e3=58.35KN·m&l

33、t;/p><p>　　M3=G2×e1-e1×G1=13.93KN·m</p><p>　　M4=e1×G2+G4×e2-G1×e1 –G3×e2=12.76KN·m</p><p>　　M5=G1×e1=15.71KN·m</p><p>　　M

34、6=G2×e0 +G5C×e0 –G4×e3=47.99KN·m</p><p>　　各柱按柱頂為不動(dòng)鉸支座計(jì)算內(nèi)力，柱頂不動(dòng)鉸支座反力Ri可根</p><p><b>　　據(jù)公式計(jì)算：</b></p><p>　　對(duì)于A柱：n=0.083 λ=0.355 C0=2.008</p&g

35、t;<p>　　C1= × =C0· =2.406</p><p>　　C3=C0· =2.008×（1-0.3552）/2=0.880</p><p>　　RA=M1·C1/H+M2·C3/H</p><p>　　=（11.07×2.406+58.35×0.88）/11.

36、0=7.09KN(→)</p><p>　　對(duì)于B柱：n=0.281 λ=0.355 C0=2.692</p><p>　　C1=C0· =1.780 C3=C0· =1.177</p><p>　　RB=M3·C1/H+M4·C3/H =1.780×13.93/11.0+1.177x12.7

37、6/11.0=3.62（→）</p><p>　　對(duì)于C柱：n=0.183 λ=0.355 C0=2.51</p><p>　　C1= C0· =1.954 C3=C0· =1.208</p><p>　　RC=M5·C1/H+M6·C3/H</p><p>　　=（15.

38、71×1.954+47.99×1.208）/11.0=7.92（←）</p><p>　　排架柱頂不動(dòng)鉸支座總反力為：</p><p>　　R=RA+RB+RC=7.09+3.62-7.92=2.79KN（→）</p><p>　　將R反向作用于排架柱頂，計(jì)算相應(yīng)的柱頂剪力，并與柱頂不動(dòng)</p><p>　　鉸支座反力疊加

39、，可得屋面恒載作用時(shí)的柱頂剪力：</p><p>　　VA=RA-ηAR=7.09+0.344×2.79=6.13KN（→）</p><p>　　VB=RB-ηBR=-3.62+0.461×2.79=2.33KN（→）</p><p>　　VC=RC-ηCR=-7.92+0.195×2.79=8.46KN（←）</p>&

40、lt;p>　　圖3.1.1為排架柱的彎矩，剪力和軸力正負(fù)號(hào)規(guī)定下同：</p><p>　　3.2 屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析</p><p>　　3.2.1 AB跨作用屋面活荷載：</p><p>　　排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.2.1所示，其中Q1A=Q8A=37.8KN</p><p>　　M1=37.8×0.05=1.89 K

41、N·m M2=37.8×0.3=11.34KN·m</p><p>　　M3=37.8×0.15=5.67 KN·m</p><p>　　對(duì)于A柱：n=0.083 λ=0.355 C0=2.008 C1=2.406 C3=0.88</p><p>　　所以，RA= M1C1/H+M2C3/H

42、=1.32KN（→）</p><p>　　對(duì)于B柱：n=0.281 λ=0.355 C0=2.692 C1=1.780</p><p>　　所以，RB=M3C1/H=5.67×1.780/11=0.92KN（→）</p><p>　　R=RA+RB=1.32KN+0.92KN=2.24KN（→）</p><p><

43、b>　　柱頂剪力：</b></p><p>　　VA=RA-ηAR=1.32-0.344×2.24=0.55KN（→）</p><p>　　VB=RB-ηBR=0.92-0.461×2.24=﹣0.11KN（←）</p><p>　　VC=﹣ηCR=﹣0.195×2.24=﹣0.44KN（←）</p>&

44、lt;p>　　排架各柱的彎矩圖，軸力圖及底部剪力圖如圖3.2.2所示：</p><p>　　3.2.2 BC跨作用屋面活荷載</p><p>　　排架計(jì)算簡(jiǎn)圖3.2.3所示，Q1BC=Q1C=50.4KN</p><p>　　M1=50.4×0.05=2.52KN·m M2=50.4×0.20=10.08KN·

45、m</p><p>　　M3=50.4×0.15=7.56 KN·m</p><p>　　對(duì)于C柱：n=0.183 λ=0.355 C0=2.51 </p><p>　　C1=1.954 C3=1.208</p><p>　　所以，RC=M1C1/H+M2C2/H=1.55KN（←）</p>

46、<p>　　對(duì)于B柱：n=0.281 λ=0.355 C0=2.692 C1=1.177</p><p>　　所以，RB=M3C1/H=1.22KN（←）</p><p>　　R=RB+RC=1.22KN+1.55KN=2.77KN（←）</p><p><b>　　柱頂剪力：</b></p><p&

47、gt;　　VA=﹣ηAR=﹣0.344×2.77=﹣0.95KN（→）</p><p>　　VB=RB-ηBR=1.22-0.461×2.77=﹣0.06KN（→）</p><p>　　VC=RC-ηCR=1.55-0.195×2.77=1.01KN（←）</p><p>　　排架各柱的彎矩、剪力和軸力圖如下圖3.2.4所示：</

48、p><p>　　3.3 風(fēng)荷載作用下排架內(nèi)力分析</p><p>　　3.3.1 左吹風(fēng)時(shí)</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如3.3.1所示</p><p>　　對(duì)于A柱： n =0.083 λ=0.355</p><p>　　C11= =0.295</p><p>　　所以，RA=﹣q1HC

49、11=﹣2.07×11.0×0.335=﹣3.40（←）</p><p>　　對(duì)于C柱： n =0.183 λ=0.355 </p><p>　　所以，C11= =0.335</p><p>　　RC=﹣qCHC11=﹣1.03×11.0×0.335=﹣3.40KN（←）</p><p>

50、　　R=RA+RC+FW=﹣（6.72+3.4+11.51）=﹣21.63（←）</p><p><b>　　各柱頂剪力分別為：</b></p><p>　　VA=﹣6.72+0.344×21.63=0.72KN（→）</p><p>　　VB=﹣ηBR=0.461×21.63=9.97KN（→）</p>&l

51、t;p>　　VC=RC-ηCR=﹣3.4+0.195×21.63=0.82KN（→）</p><p>　　排架內(nèi)力圖如圖3.3.2所示</p><p>　　3.3.2 右吹風(fēng)時(shí)：</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.3.3所示：</p><p>　　對(duì)于A柱： RA=﹣q0HC11=﹣1.03×11.0×

52、0.295=﹣3.40KN（→）</p><p>　　對(duì)于C柱： RC=-q2HC11=-2.07×11×0.335=-6.72KN（→）</p><p>　　R=RA+RC+FW=-6.72KN-3.4KN-14.63KN=-24.75KN(→)</p><p><b>　　各柱頂剪力分別為：</b></p>

53、<p>　　VA=RA-ηAR=-3.4KN+0.344×24.75KN=5.11KN（←）</p><p>　　VB= -ηBR=0.461×24.75=11.41KN（←）</p><p>　　VC=RC-ηCR=-6.72KN+0.195×24.75=﹣1.89KN（←）</p><p>　　排架內(nèi)力圖如圖3.3.2

54、所示：</p><p>　　3.4. 吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析</p><p>　　3.4.1 Dmax作用于A柱。</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如3.4.1所示。</p><p>　　其中豎向吊車荷載為Dmax Dmin在牛腿頂面處引起的力矩為：</p><p>　　MA=Dmax×e3=749.

55、57KN×0.25m=187.39 </p><p>　　MB=Dmin×e3=138.81KN×0.75m=104.11 </p><p>　　對(duì)于A柱,C3=0.88. 則</p><p>　　RA= =-187.39×1.048/11.0=-14.99 (←)</p><p>　　對(duì)于B柱:C3=

56、1.177 </p><p>　　RB= =104.11×1.177/11.0=KN(→)</p><p>　　R=RA+RB=-14.99KN+11.14KN=-3.85KN(←)</p><p>　　排架各柱頂剪力分別為：</p><p>　　VA=RA-ηAR=﹣14.99KN-0.344×（﹣3.85KN）=﹣13

57、.70KN（←）</p><p>　　VA=RB-ηBR=11.14KN-0.461×（﹣3.85KN）=12.91KN（→）</p><p>　　VC=-ηCR=﹣0.195×（﹣3.85KN）=0.75KN（→）</p><p>　　排架各柱的彎矩圖，軸力圖及底部剪力值如圖3.4.2所示</p><p>　　3.4.2

58、 Dmax作用于B柱左</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.4.3所示：</p><p>　　MA、MB計(jì)算如下：</p><p>　　MA=Dmin×e3=138.81KN×0.25m=34.70 </p><p>　　MB=Dmax×e3=749.57KN×0.75m=562.18 </p&g

59、t;<p>　　柱頂不動(dòng)鉸支座反力RA,RB及總反力R分別為：</p><p>　　RA= =-34.7×1.048/11.0=-2.780 (←)</p><p>　　RB= =562.18×1.233/1.177=44.97KN(→)</p><p>　　R=RA+RB=-2.78KN+44.97KN=42.19KN(←)<

60、;/p><p>　　排架各柱頂剪力分別為:</p><p>　　VA=RA-ηAR=﹣2.78KN-0.344×42.19KN=﹣17.29KN（←）</p><p>　　VB=RB-ηBR=44.97KN-0.461×42.19KN=25.52KN（→）</p><p>　　VC=﹣ηCR=﹣0.195×42.19

61、KN=﹣8.23KN（←）</p><p>　　排架各柱的彎矩圖.軸力圖及柱底剪力值如圖3.4.4所示</p><p>　　3.4.3 Dmax作用于B柱右</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.4.5所示</p><p>　　MB.MC計(jì)算如下：</p><p>　　MB=Dmax×e3=556.85KN&#

62、215;0.75m=417.64 </p><p>　　MC=Dmin×e3=150.5KN×0.35m=52.68 </p><p>　　柱頂不動(dòng)鉸支座反力RB,RC及總反力R分別為：</p><p>　　RB= =-417.64×1. 177/11.0=﹣44.69 (←)</p><p>　　RC= =52

63、.68 ×1.028/11.0=5.79KN(→)</p><p>　　R=RB+RC=﹣44.69KN+5.79KN=﹣38.9KN(←)</p><p>　　排架各柱頂剪力分別為:</p><p>　　VA=﹣ηAR=0.344×38.9KN=13.38KN（→）</p><p>　　VB=RB-ηBR=﹣44.69K

64、N+0.461×38.9KN=﹣26.76KN（←）</p><p>　　VC=RC-ηCR=5.79KN+0.195×38.9KN=13.38KN（→）</p><p>　　排架各柱的彎矩圖.軸力圖及柱底剪力值如圖3.4.6</p><p>　　3.4.4 Dmax作用于C柱</p><p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3.4.7所

65、示</p><p>　　MB.MC計(jì)算如下：</p><p>　　MB=Dmin×e3=150.5KN×0.75m=112.88 </p><p>　　MC=Dmax×e3=556.85KN×0.35m=194.90 </p><p>　　柱頂不動(dòng)鉸支座反力RB,RC及總反力R分別為：</p>

66、;<p>　　RB=﹣ C3=﹣112.88 ×1.177/11.0=﹣12.08 (←)</p><p>　　RC= =194.90 ×1.208/11.0=21.40KN (→)</p><p>　　R=RB+RC=--12.08KN+21.40KN=2.2KN(→)</p><p>　　排架各柱頂剪力分別為:</p>

67、;<p>　　VA=﹣ηAR=﹣0.344×9.32KN=﹣3.21KN（→）</p><p>　　VB=RB-ηBR=﹣12.08KN-0.461×9.32KN=﹣16.38KN（←）</p><p>　　VC=RC-ηCR=21.40KN-0.195×9.32KN=19.58KN（→）</p><p>　　排架各柱的彎

68、矩圖.軸力圖及柱底剪力值如圖3.4.8所示：</p><p>　　3.4.5 Tmax作用于AB跨柱。</p><p>　　當(dāng)AB跨作用吊車橫向水平荷載時(shí)，排架計(jì)算簡(jiǎn)圖如3.4.9所示。</p><p>　　對(duì)于A柱,n=0.083. 0.355，由表2.5.2得：</p><p>　　a=（3.9m-1.2m）/3.9m=0.692，則&

69、lt;/p><p>　　C5= =0.470</p><p>　　RA=﹣Tmax C5=﹣28.94KN×0.470=﹣13.60 (←)</p><p>　　對(duì)于B柱:n=0.281. 0.355. C5=0.692</p><p>　　RB=﹣Tmax =﹣28.94KN×0.586=﹣16.97KN(←)</

70、p><p>　　R=RA+RB=﹣13.60KN-16.97KN=-30.57KN(←)</p><p>　　排架各柱頂剪力分別為:</p><p>　　VA=RA-ηAR=﹣13.60KN+0.344×30.57KN=﹣3.08 (←)</p><p>　　VB=RB-ηBR=﹣16.97KN+0.461×30.57KN=﹣

71、2.88KN(←)</p><p>　　VC=﹣ηCR=0.195×30.57KN=5.96KN(→)</p><p>　　排架各柱的彎矩圖及柱底部剪力值如圖3.4.9所示，當(dāng)Tmax方向相</p><p>　　反時(shí)，彎矩圖和剪力只改變符號(hào)，方向不變。</p><p>　　3.4.6Tmax 作用于BC跨柱</p>&

72、lt;p>　　計(jì)算簡(jiǎn)圖如3.4.10（a）所示</p><p>　　對(duì)于C柱：n=0.183 λ=0.355 a=0.692 則：</p><p>　　C5= =0.554</p><p>　　RC=﹣Tmax×C5=﹣16.49KN×0.554=﹣9.14KN（←）</p><p>　　對(duì)于B柱：C5=0.

73、586 則</p><p>　　RB=﹣Tmax×C5=﹣16.49KN×0.586=﹣9.66KN（←）</p><p>　　排架柱頂部總反力R為：</p><p>　　R=RC+RB=﹣9.66KN-9.14KN=﹣18.80KN（←）</p><p><b>　　各柱頂剪力為：</b></

74、p><p>　　VA=﹣ηAR=﹣0.344×(-18.80KN)=6.47KN（→）</p><p>　　VB=RB-ηBR=﹣9.66KN+0.461×18.80KN=﹣0.99KN（←）</p><p>　　VC=RC-ηCR=﹣9.14KN+0.195×18.80KN=﹣5.47KN（←）</p><p>　

75、　排架各柱的彎矩圖，柱底剪力值如3.4.10（b）所示，當(dāng)Tmax方向相</p><p>　　反時(shí)，彎矩圖和剪力只改變符號(hào)，方向不變。</p><p><b>　　4、內(nèi)力組合</b></p><p>　　對(duì)A,B,C柱進(jìn)行內(nèi)力組合，柱有三個(gè)控制截面分別為上柱底部截面</p><p>　　I-I，牛腿頂部截面II-II和

76、下柱底部截面III-III。</p><p>　　在每種荷載效應(yīng)組合中，對(duì)矩形和工字形截面均考慮以下四種不利</p><p><b>　　組合：</b></p><p>　?。?）+Mmax及相應(yīng)的N,V</p><p>　　（2）-Mmax及相應(yīng)的N,V</p><p>　?。?）Nmax及相應(yīng)

77、的M,V</p><p>　　（4）Nmin及相應(yīng)的M,V</p><p>　　選以A柱進(jìn)行內(nèi)力組合，表2.4.1為在各種荷載作用下A柱內(nèi)力</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)值匯總表。表2.4.2為A柱內(nèi)力組合表。這兩種表中的控制截面</p><p>　　及正負(fù)號(hào)，內(nèi)力方向如表2.4.1中的例圖所示。</p><p>　　內(nèi)力

78、組合式按（2.5.19）-（2.5.21）進(jìn)行：</p><p><b>　　5.柱截面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　以A柱為例，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35，fc=16.7N/mm2，</p><p>　　Ftk=2.20N/mm2，縱向鋼筋采用HRB400，fy=fy’=360N/mm2，§b=0.518.上，</p>

79、<p>　　下柱均采用對(duì)稱配筋。</p><p><b>　　5.1上柱配筋計(jì)算</b></p><p>　　由表2.42可見，上柱截面共有3組內(nèi)力</p><p>　　取h0=400mm-40mm=360mm</p><p>　　5.1.1第一組內(nèi)力</p><p>　　M=99.5

80、4KN·m N=274.23KN</p><p>　　吊車廠房排架方向上柱的計(jì)算長(zhǎng)度 L0=2×3.9m=7.8m</p><p>　　附加偏心距ea取20mm（大于400mm/30）</p><p>　　e 0=M/N=99.54KN·m/274.13KN=363.11mm</p><p>　　ei=

81、e0+ea=363.11mm+20mm=383.11mm</p><p>　　由于L0/h=7800/400=19.5>5,應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)η，</p><p>　　ξ1= = =4.87＞1.0</p><p>　　取ξ1=1.0 ξ2=1.15-0.01×L0/h=1.15-0.01×19.5=0.955</p>

82、<p>　　η=1+ ×( )2ξ1ξ2=1.246</p><p>　　ηei=1.246×383.11mm=476.49mm>0.3h0=108mm</p><p><b>　　為大偏心受壓</b></p><p>　　5.1.2第二組內(nèi)力 </p><p>　　M=﹣86.40K

83、N.M N=240.11KN</p><p>　　ea=20mm e0=M/N=86.4KN·m/240.11KN=359.84mm</p><p>　　ei=ea+e0=20mm+359.84mm=379.84mm</p><p>　　=19.5>5. 應(yīng)考慮偏心增大系數(shù)</p><p>　　= == 5.56&g

84、t;1.0</p><p>　　所以取ξ1=1.0 =1.15-0.01 =0.955</p><p>　　η=1+ ×( )² =1.246</p><p>　　η =1.246×379.84mm=473.22mm>0.3 =108mm</p><p><b>　　所以 為大偏心受壓&l

85、t;/b></p><p>　　5.1.3 第三組 </p><p>　　M=-62.36KN·m N=274.13KN</p><p>　　=20mm = =227.48mm</p><p>　　= + =247.48mm</p><p>　　=19.5>5 應(yīng)考慮偏心距增

86、大系數(shù)η</p><p>　　= = =4.87>1.0 取 =1.0</p><p>　　=1.15-0.01 =0.955</p><p>　　η=1+ ·( )²· · =1.358</p><p>　　η =1.358×247.48mm=336.13mm>0.3 =10

87、8mm</p><p>　　所以 為大偏心受壓</p><p><b>　　第四組</b></p><p>　　M=-94.32KN.M N=240.12KN</p><p>　　力矩大于第二組，而軸力相等，故偏心距大于第二組 第二組為</p><p><b>　　大偏心受壓。

88、</b></p><p>　　所以 第四組內(nèi)力 為大偏心受壓</p><p>　　5.1.4 對(duì)以上4組大偏心受壓內(nèi)力選彎矩很大的一組，且軸力相對(duì)</p><p>　　較小的一組。選M=99.31KNm，N=240.11KN</p><p>　　e’=η - +as’=526.98m-200mm+40mm=366.98mm<

89、;/p><p>　　As=As’= =764.89 </p><p>　　選3Ф20（As=942 ）,則ρ= =942 /400 </p><p>　　=0.59%>0.2% 滿足要求</p><p>　　由附表11.1查得垂直于排架方向柱的計(jì)算長(zhǎng)度</p><p>　　=1.25×3.9m=

90、4.875m 則 =12.19 ，ψ =0.95</p><p>　　Nu=0.9ψ(fc·A+ · ’)=0.9 0.95×</p><p>　?。?4.3N/mm2×4002mm2+360N/mm2×942mm2×2）</p><p>　　=2536.14 KN> N=274.13KN<

91、;/p><p>　　滿足彎矩作用平面外的承載力要求</p><p>　　5.2 下柱配筋計(jì)算</p><p>　　取 =1000-40=960mm</p><p><b>　　第一組內(nèi)力</b></p><p>　　M=430.51KN·m N=876.61KN</p>

92、;<p>　　下柱計(jì)算長(zhǎng)度取l0=1.0H=7.1m,附加偏心距</p><p>　　=1000mm/30=33.3mm>20mm b=100mm</p><p>　　bf′=400mm Hf′=150mm</p><p>　　所以 =M/N =491.11mm</p><p>　　= + =491.11mm+3

93、3.3mm=524.41mm</p><p>　　所以 =7.1>5 應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù) ,且取 =1.0</p><p>　　= =1.808>1.0 取 =1.0</p><p>　　所以 η=1+ ·( )²· · =1.066</p><p>　　所以 η =1.066

94、×524.41mm=558.98mm>0.3 =288mm</p><p>　　所以 故為大偏心受壓</p><p><b>　　第二組內(nèi)力</b></p><p>　　M=-415.89KN·m N=470.88KN</p><p>　　=M/N =883.2mm</p>

95、;<p>　　= + =883.2mm+33.3mm=916.5mm</p><p>　　= =3.369>1.0 取 =1.0且取 =1.0</p><p>　　所以 η=1+ ·( )²· · =1.038</p><p>　　所以 η =1.038×916.5mm=951.33mm

96、>0.3 =288mm</p><p>　　所以 故為大偏心受壓</p><p><b>　　第三組內(nèi)力</b></p><p>　　M=-34.77KN·m N=1011.53KN</p><p>　　=M/N =34.4mm</p><p>　　= + =34.4m

97、m+33.3mm=67.7mm</p><p>　　= =1.568>1.0 取 =1.0且取 =1.0</p><p>　　所以 η=1+ ·( )²· · =1.510</p><p>　　所以 η =1.51×67.7mm=102.22mm<0.3 =288mm</p>&l

98、t;p>　　所以 故為小偏心受壓</p><p><b>　　第四組內(nèi)力</b></p><p>　　M=-417.34KN·m N=336.92KN</p><p>　　=M/N =1238.7mm</p><p>　　= + =1238.7mm+33.3mm=1272mm</p>

99、;<p>　　= =4.708>1.0 取 =1.0且取 =1.0</p><p>　　所以 η=1+ ·( )²· · =1.027</p><p>　　所以 η =1.027×1272mm=1306.344mm>0.3 =288mm</p><p>　　所以 故為大偏心受壓&

100、lt;/p><p><b>　　第五組內(nèi)力</b></p><p>　　M=132.71KN·m N=834.52KN</p><p>　　=M/N =159.0mm</p><p>　　= + =159.0mm+33.3mm=192.3mm</p><p>　　= =1.901

101、>1.0 取 =1.0且取 =1.0</p><p>　　所以 η=1+ ·( )²· · =1.180</p><p>　　所以 η =1.180×192.2mm=226.796mm<0.3 =288mm</p><p>　　所以 故為小偏心受壓</p><p><

102、;b>　　第六組內(nèi)力</b></p><p>　　M=-129.74KN·m N=428.79KN</p><p>　　=M/N =302.6mm</p><p>　　= + =302.6mm+33.3mm=335.9mm</p><p>　　= =3.70>1.0 取 =1.0且取 =1.0

103、</p><p>　　所以 η=1+ ·( )²· · =1.103</p><p>　　所以 η =1.103×335.9mm=370.47mm>0.3 =288mm</p><p>　　所以 故為大偏心受壓</p><p><b>　　第七組內(nèi)力</b>&

104、lt;/p><p>　　M=78.79KN·m N=969.44KN</p><p>　　=M/N =81.3mm</p><p>　　= + =81.3mm+33.3mm=114.6mm</p><p>　　= =1.636>1.0 取 =1.0且取 =1.0</p><p>　　所以

105、η=1+ ·( )²· · =1.302</p><p>　　所以 η =1.302×114.6mm=149.09mm<0.3 =288mm</p><p>　　所以 故為小偏心受壓</p><p><b>　　第八組內(nèi)力</b></p><p>　　M=-95

106、.30KN·m N=294.83KN</p><p>　　=M/N =323.2mm</p><p>　　= + =323.2mm+33.3mm=356.5mm</p><p>　　= =5.38>1.0 取 =1.0且取 =1.0</p><p>　　所以 η=1+ ·( )²·

107、; · =1.094</p><p>　　所以 η =1.097×356.5mm=391.08mm>0.3 =288mm</p><p>　　所以 故為大偏心受壓</p><p>　　綜合以上八組內(nèi)力分析 ,只有第三組 ,第五組，第七組內(nèi)力為小偏</p><p>　　心受壓,故此內(nèi)力計(jì)算時(shí)為構(gòu)造配筋，對(duì)其余五組大

108、偏心受壓內(nèi)力，</p><p>　　選取一組彎矩較大且軸力較小的進(jìn)行計(jì)算配筋。</p><p>　　選 M=417.34KNm ,N=336.92KN 進(jìn)行配筋</p><p>　　e=η -h/2+ =1306.34mm+1000/2-40=1766.34mm</p><p><b>　　As=As’= </b>

109、</p><p>　　其中x= =50.43mm<hf’=150mm</p><p>　　As=As’= =846.05mm2</p><p>　　選418（As=1017mm2）</p><p>　　垂直于排架方向柱的計(jì)算長(zhǎng)度L=0.8·Hl=5.68m</p><p>　　L0/b=5680mm/

110、400mm=14.2 查表得Ψ=0.915</p><p>　　Nu=0.9·Ψ·(fc·A+fy’·As’)</p><p>　　=0.9×0.915×[16.7×(100×1000+360×150×2)+360×1017×2]</p><p>

111、;　　=3463.5KN>Nmax=1011.51KN</p><p>　　故滿足彎矩作用平面外承載力要求。</p><p><b>　　5.3 柱箍筋配置</b></p><p>　　非地震地區(qū)的單層廠房柱，其箍筋數(shù)量一般由構(gòu)造柱要求控制，</p><p>　　根據(jù)構(gòu)造要求上 下柱均采用φ8@200箍筋。<

112、/p><p>　　5.4 柱的裂縫寬度驗(yàn)算</p><p>　　《規(guī)范》得知，e0/h0>0.55的柱應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算，驗(yàn)算過程見</p><p>　　表5.51，其中上柱As=942mm2,下柱As=1017mm2,Es=2.0×105N/mm2,</p><p>　　構(gòu)件受力特征系數(shù)αcr=2.1,混凝土保護(hù)層厚度C取25m

113、m。</p><p>　　表5.5.1 柱的裂縫寬度驗(yàn)算 </p><p><b>　　5.5 牛腿設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)吊車梁支撐位置，截面尺寸及構(gòu)造要求初步擬定如圖5.5.2</p><p>　　所示，其中牛腿截面寬度b=400mm,牛腿截面高度h=600mm,h0=565mm.</p>

114、;<p>　　5.5.1牛腿截面高度驗(yàn)算</p><p>　　按（2.6.1）驗(yàn)算，其中B=0.65,ftk=2.20N/mm2, =0(牛腿頂面無(wú)</p><p>　　水平荷載)，a=-250mm+20mm=-230mm<0,取a=0,Fvk按下式確定：</p><p>　　Fvk= + =749.57KN/1.4+54.72KN/1.2=5

115、81.01KN</p><p>　　由式（2.6.1）得 </p><p>　　ß·（1-0.5 ）· </p><p>　　=0.65×2.20×400×565/0.5 =649.59KN＞Fvk=581.01KN</p><p>　　故牛腿截面高度滿足要求。</p>

116、<p>　　5.5.2 牛腿配筋計(jì)算</p><p>　　由于a=﹣250mm+20mm</p><p>　　=﹣230mm<0,因而該牛腿可</p><p>　　按構(gòu)造要求配筋，根據(jù)構(gòu)</p><p>　　造要求，As>>emin·b·h</p><p>　　=0.

117、002×400mm×600mm</p><p>　　=480mm2,實(shí)際選用414</p><p>　　（As=616mm2）,</p><p>　　水平箍筋選用φ8@100。</p><p>　　5.6 柱的吊裝驗(yàn)算</p><p>　　采用翻身吊起，吊點(diǎn)設(shè)在牛</p><p&

118、gt;　　腿下部，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后起吊，</p><p>　　由表2.4.6可得柱插入杯口深度為h1=0.9×1000mm=900mm,取h1=900mm,</p><p>　　則柱吊裝時(shí)總長(zhǎng)度為：3.9m+7.1m+0.9m=11.9m，計(jì)算簡(jiǎn)圖如5.5.3所</p><p><b>　　示。</b></p>&l

119、t;p><b>　　5.6.1荷載設(shè)計(jì)</b></p><p>　　柱吊裝階段的荷載為柱自重重力荷載，且應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)1.5，即：</p><p>　　q1=μγGq1k=1.5×1.35×4.0KN/m=8.1KN/m</p><p>　　q2=μγGq2k=1.5×1.35×(0.4m×

120、;1.1m×25KN/m3)=22.28KN/m</p><p>　　q3=μγGq3k=1.5×1.35×4.94KN/m=10.00KN/m</p><p><b>　　5.6.2內(nèi)力分析</b></p><p>　　M1=0.5q1Hu2=0.5×8.1KN/m×(3.9m) 2=61.6

121、0KN·m</p><p>　　M2=0.5q1(L1+L2)2+0.5(q2-q1)L22=0.5×8.1KN/m×(3.9+0.6) 2m2</p><p>　　+0.5×(22.28-8.1)KN/m×0.62=84.56KN·m</p><p>　　由 =RAl3+M2-q3l32/2=0得：<

122、;/p><p>　　RA= - = ×10.00KN/m×7.4m-84.56/7.4 =25.57KN</p><p>　　M3=RAx- q3·x2,所以 =RA-q3x=0</p><p>　　得 x= = =2.56m</p><p><b>　　則下柱段最大彎矩：</b></