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1、、设计条件工程概况某厂装配车间为一双跨钢筋混凝土厂房，跨度为24米，长度为米，柱顶标高为米，轨顶标高为米，厂房设有天窗，采用两台20t和一台30/5t的A工作制吊车。屋面防水层采用二毡三油，维护墙采用240mn厚的转砌体，钢门窗，混凝土地面，室内外高差为150mm建筑剖面图详见图1.结构设计资料自然条件：基本风压值为m,基本雪压值为m地质条件：厂区自然地坪以下为厚填土，填土一下为厚中层中密粗砂土（地基承载力特征值为250KN/n2），再下层为粗砂土（地基承载力特征值为350KN/n2），地下水位在地面下米，无腐蚀性。吊车使用情况车间设有两台20t和一台30/5t的A工作制吊车，轨顶标高为米，吊
2、车的主要参数如下表：起重吊车宽度轮距K(m)吊车总重小车重gk（KN最大轮压最小轮压300/5036511728065厂房标准构件选用情况屋面板采用预应力钢筋混凝土屋面板，板自重标准值为m。天沟板天沟板自重标准值为块，积水荷载以m计天窗架门窗钢筋混凝土天窗架，每根天窗架支柱传到屋架的自重荷载标准值为屋架采用预应力钢筋混凝土折线型屋架，自重标准值为106KN榀。屋架支撑屋架支撑的自重标准值为m吊车梁吊车梁为先张法预应力钢筋混凝土吊车梁，吊车梁的高度为1200mm自重标准值为根。轨道及零件重标准值为1kN/m,轨道及垫层高度为200mm基础梁基础梁尺寸；基础梁为梯形截面，上顶面宽300mm下底面宽
3、200mm高度450.每根重。材料选用混凝土：采用40钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400箍筋采用HRB335.基础混凝土：采用C40钢筋：采用HRB335R钢。屋面做法20厚1：3水泥砂浆找平层（重力密度为20KN/m3）冷底子油两道隔气层m2100厚泡沫混凝土隔热层（抗压强度4MPa重力密度5KN/m）15厚1:3水泥砂浆找平层（重力密度20KN/m3）屋面或则在标准值的取值相关建筑材料的基本数据钢筋混凝土容重25kN/m3水泥砂浆容重20kN/m3石灰水泥混合砂浆容重19kN/m3240厚双面粉刷机制砖墙重19kN/m3钢门窗自重0.40kN/m2防水层自重m2找平层自重0.40kN/m2
4、计算参柱号截面尺寸/mm面积/mm2惯性矩!4/mm自重/kN/mA,C上柱矩400500下柱I4001000*100*150B上柱矩50060090108下柱I5001200*100*150图建筑剖面图二、计算简图的确定计算上柱高及柱全高根据任务书的建筑剖面图：上柱高Hu=柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高=标高=吊车梁顶标高-吊车梁高=全柱高H=柱顶标高一基顶标高=()=下柱高Hi=H-Hu=Hu初步确定柱截面尺寸根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可确定柱的截面尺寸，见表。表柱截面尺寸及相应的计算参数排架计算单元和计算简图如下图所示。图计算单元和计算简图三、荷载计算恒载屋盖
5、结构自重二毡三油防水层m2loo厚泡沫混凝土隔热层m20m厚1:3水泥砂浆找平层0.4kN/m2冷底子油两道隔气层m预应力混凝土屋面板（包括灌缝）1.4kN/mmG=*（*6*24/2+106/2）=柱自重AC柱上柱Ga=Gc=x5X=下柱Ga=Gc=XX=B柱上柱Gb=X*=下柱G5b=xx=吊车梁及轨道自重G3=*+1*6）=各项恒荷载作用位置如图所示。15厚1:3水泥砂浆找平层m2屋盖支撑0.05kN/m2弟Ico11图荷载作用位置图（单位:kN）屋面活荷载标准值屋面活荷载标准值为m,雪荷载标准值为m,后者小于前者，故仅按前者计算作用于柱顶的屋面活荷载设计值为Q=*6*24/2=Qi的作
6、用位置与G作用位置相同，如图所示风荷载某地区的基本风压w=0.35kN/m2，对q1,q2按柱顶标高考虑，查规范得z1.098，对Fw按天窗檐口标高考虑，查规范得z1.134。屋顶标高考虑，查规范得z1.158。天窗标高考虑，查规范得z1.252。风载体型系数s的分布如图下图风荷载体型系数及排架计算简图则作用于排架计算简图(图)上的风荷载设计值为：吊车荷载根据B与K及支座反力影响线，可求得图吊车荷载作用下支座反力影响线吊车竖向荷载由公式求得吊车竖向荷载设计值为：=x280X(1+)=吊车横向水平荷载作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：其作用点到柱
7、顶的距离y=Huhe5.11.23.9m,y/Hu3.9/5.10.765四、内力计算恒载作用下排架内力分析该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数i计算，见表对A、C柱，已知n0.109,0.295由规范公式:Ci12(1-1)n_13(11)n10.3642(1)0.1093110.3643(1)0.109因此，在M2共同作用（即在G1作用下）柱顶不动铰支承的反力表柱剪力分配系数柱别A、C柱B柱在G1乍用下:恒载作用下排架内力图在屋面活荷载作用下排架内力分析跨作用屋面活荷载排架计算简图如图a所示，其中Q=,它在柱顶及变阶处引引起的力矩为：对A柱，G=，C3
8、=对B柱，G=则排架柱顶不动铰支座总反力为：将R反向作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用于AB跨时的柱顶剪力，即图跨作用屋面活荷载时排架内力图跨作用屋面活荷载由于结构对称，且BC跨与AB跨作用的荷载相同，故只需将图中个内力图的位置及方向调整一下即可，如图所示。图跨作用屋面活荷载时排架内力图吊车荷载作用下排架内力分析作用在A柱A柱:Mmax,kDmax,ke3603.50.3181.05kNm对A柱C3对B柱C31.132RA1.285181.05KN.m12.9m1.13215.89KNB柱：Mmin,kDminkd179.30.75134.48k
9、NmRB晋C35焙513KN()RRaRb15.89KN13.40KN2.49KN()排架各柱顶剪力分别为:VaRaAR15.89KN0.2862.49KN15.18KN()VbRbBR13.40KN0.4292.49KN14.47KN()cR0.2862.49KN0.71KN()排架各柱的弯矩图，轴力图和柱底剪力值如图所示Dmax作用A柱时排架内力图Dmax作用在B柱左柱顶不动铰支座反力RARB及总反力R分别为:RaRbMac百C3%H353.78KN.m1.13212.9m452.63KN.m1.28512.9m4.72KN()45.09KN()RaRb4.72KN45.09KN40.37
10、KN()各柱顶剪力分别为:RaAR4.72KN0.28640.37KN16.27KN()VbRbBR45.09KN0.42940.37KN27.77KN()VcCR0.28640.37KN11.55KN()排架各柱的弯矩图，轴力图及柱底剪力值如图所示图Dmax作用B柱左时排架内力图作用在B柱右根据结构对称性及吊车吨位相等的条件，内力计算与Dmax作用于B柱左的情况相同，只需将A,C柱内力对换并改变全部弯矩及剪力符号，如图所示。Dmax作用B柱右时排架内力图Dmax作用于C柱同理，将作用于A柱情况的A，C柱内力对换，并注意改变符号，可求得各柱的内力,如图所示。Dmax作用C柱时排架内力图作用在A
11、B跨柱对A柱n0.109,0.287a=（）/=对A柱C50.629，则对B柱C50.69，则排架柱顶总反力F为：各柱顶剪力为：Tmax作用在AB跨的M图、N图如图所示。图作用于AB跨时排架内力图作用在BC跨AB跨情况相同，仅需将A由于结构对称及吊车吨位相等，故排架内力计算与Tmax作用柱与C柱的内力对换，如图所示。图作用于BC跨时排架内力图风荷载作用下排架内力分析左吹风时对A、C柱n0.109,0.287各柱顶剪力分别为：风从左向右吹风荷载作用下的MN图如图图左吹风时排架内力图右吹风时计算简图如所示。将图所示A,C柱内力图对换且改变内力符号后可得，如图所示图右吹风时排架内力图五、最不利荷载组
12、合NmaxNmax及相应的M和N项，III/Sqr）求得最不利内力值，而111.35SGkSqQ求得最不利内力。对柱进行裂缝宽度验算时，内力采用标准值。表A柱内力设计值汇总表柱号及正向内力何载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载AB跨BC跨Dnax在A柱Dnax在B柱左Dnax在B柱右Dnax在C柱Tmax在AB跨Tmax在BC跨左风右风序号MN000000000MN0000000MN0000000一注：M单位（kNm）,N单位kN,V单位kN。表A柱内力组合表截面+Mmax及相应的N,V-Mmax及相应的N,VNmax及相应的M,VNmin及相应的M,VMN备注M+（+）+（+）+（+）+NM+（+）+（+）+X+（+）+NM+x（+）+（+）+X+（+）+NVMKNKVk表柱内力设计值汇总表柱何载类别恒载屋面活载吊车竖向荷载吊车水平荷载风荷载|号及正向内力作用在AB跨作用在BC跨Dmax作用在A柱Dmax作用在B柱左Dmax作用B柱Dmax作用在C柱Tmax作用在AB跨Tmax作用在BC跨左风右风序号M0N00000000M0N0000M
