兩跨排架柱計(jì)算書(shū)

1、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)1、 設(shè)計(jì)資料（一）、設(shè)計(jì)題目級(jí)別跨數(shù)跨度吊車(chē)起重量吊車(chē)軌頂標(biāo)高基礎(chǔ)底面標(biāo)高A11815+7.8-2.000B11815+7.5-1.800C11815+7.8-2.200D11820+8.4-1.800 E11820+8.4-2.000F11820+8.1-2.000有一金工車(chē)間，不考慮抗震設(shè)防，采用裝配式混凝土柱的等高排架結(jié)構(gòu)，不設(shè)天窗，車(chē)間長(zhǎng)度60米，柱距6米，跨數(shù)、跨度見(jiàn)表1，吊車(chē)為每跨兩臺(tái)中級(jí)工作制軟鉤吊車(chē)，起重量見(jiàn)表1.表1：（二）已知資料1采用卷材防水屋面，屋面恒荷載（包括卷材、20mm厚找平層、大型屋面板、屋架及屋面梁）為1.4KN/m²（水平

2、投影面積）。2 屋面活荷載0.7KN/m ²,屋面沒(méi)有積灰荷載。3雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.4KN/m ²,風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.35KN/m ²,屋面坡度角=11。21。4已考慮深度和寬度修正后的地基承載力特征值180KN/m ²5在柱距6米范圍內(nèi)，基礎(chǔ)梁、圍護(hù)墻、窗、圈梁、等傳至基礎(chǔ)頂面的豎向集中力標(biāo)準(zhǔn)值為300350KN（吊車(chē)軌頂標(biāo)高，低的取小値，高的取大値）此豎向集中力與柱外側(cè)邊的水平距離為0.12米。6室內(nèi)地坪標(biāo)高±0.00米，室外地坪標(biāo)高-0.300米。7柱頂至檐口頂?shù)呢Q向高度h=2.1m,檐口至屋脊的豎向距離h=1.2m.8混凝土強(qiáng)度等級(jí)，排架柱

3、用C30，柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)用C20。9排架柱主筋及柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋用HRB335級(jí)鋼筋，柱箍筋用HPB235級(jí)鋼筋。10吊車(chē)有關(guān)技術(shù)參數(shù)可查閱專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起重機(jī)基本參數(shù)和尺寸系列（ZQ8-62）或直接參照吊車(chē)制造廠的產(chǎn)品規(guī)格得到。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容（一）單層廠房結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)1、單層廠房平面、剖面結(jié)構(gòu)布置及主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型。2、計(jì)算各種荷載作用下的排架內(nèi)力（計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載計(jì)算及各種荷載作用下的排架內(nèi)力分析）。3 排架邊柱內(nèi)力組合4、排架柱設(shè)計(jì)（截面設(shè)計(jì)、配筋構(gòu)造、吊裝驗(yàn)算、牛腿設(shè)計(jì)）。5、排架柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)（基礎(chǔ)底面尺寸的確定、基礎(chǔ)高度的驗(yàn)算、基礎(chǔ)底面配筋驗(yàn)算）。（二）、單層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工圖用鉛筆繪制一

4、號(hào)圖一張1±0.000結(jié)構(gòu)平面布置圖，1:2002裝配式邊柱施工圖，1:2003邊柱下一個(gè)擴(kuò)展基礎(chǔ)的平面與剖面，1：251：404施工說(shuō)明 三、吊車(chē)的選用根據(jù)課程設(shè)計(jì)的要求和吊車(chē)的起重量表1，基礎(chǔ)布置的方便，選用級(jí)別吊車(chē)四臺(tái)。每跨兩臺(tái)。四、單層廠房平面布置和剖面結(jié)構(gòu)布置廠房布置為雙跨，跨度分別為18米，長(zhǎng)度60米，排架間距為6米排架柱。圖1：基礎(chǔ)布置簡(jiǎn)圖： 圖2：橫向結(jié)構(gòu)剖面布置簡(jiǎn)圖：五、計(jì)算簡(jiǎn)圖及主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型1、計(jì)算簡(jiǎn)圖本裝配車(chē)間工藝無(wú)特殊要求，荷載分布均勻。故選具有代表性的排架進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),不考慮山墻的空間作用，排架的負(fù)荷范圍如圖-1所示。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖-2所示。 下面來(lái)確

5、定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖中的幾何尺寸。 圖-3 排架的負(fù)荷計(jì)算范圍 圖-4 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2、柱截面幾何參數(shù)的確定(1)、基礎(chǔ)的埋置深度及基礎(chǔ)高度：基礎(chǔ)底面至室內(nèi)地面為2.0m，初步估計(jì)基礎(chǔ)的高度為1.0m，則車(chē)間基礎(chǔ)頂面標(biāo)高為-1m。(2)、牛腿頂面標(biāo)高確定：軌頂標(biāo)高為7.8m，吊車(chē)梁高0.9m，軌道及墊層高度為0.2m?？傻门Ｍ软敇?biāo)高7.8-1.1=6.7m。(3)、上柱標(biāo)高的確定：軌頂至屋架下弦高度為2.5m，即上柱頂?shù)臉?biāo)高為2.5+7.8=10.3m。(4)、計(jì)算簡(jiǎn)圖中上柱和下柱的高度尺寸：上柱高：HU =2.5+1.1=3.6m，估算柱的總高度：.H=10.3+1=11.3m，邊柱插入基礎(chǔ)深度按

6、800mm，中柱插入深度按1000mm,邊柱和中柱柱底的的高度是一樣的，因此柱預(yù)制長(zhǎng)度為12.1m。(5)、柱截面確定：上、下柱均選矩形截面。軌頂至基礎(chǔ)頂面高度為H=8.8m,牛腿頂面至基礎(chǔ)頂面高度=7.7m.對(duì)于本設(shè)計(jì)邊柱，即A，C軸柱應(yīng)符合下列要求：上柱截面尺寸400mm×400mm下柱截面高度hH/11=800mm,柱得截面寬度bH/20=385mm并大于400mm。故：上柱取500*500mm下柱取500*800對(duì)于本設(shè)計(jì)中柱，即B軸柱：由于由于屋面豎向荷載產(chǎn)生的兩跨偏心彎矩相互抵消，由屋面?zhèn)鬟f的偏心距為零，而屋架與柱鉸接，只向柱傳遞軸向力，軸向力比邊柱增大。對(duì)于吊車(chē)荷載來(lái)說(shuō)

7、，作用在下柱上豎向荷載在計(jì)算排架兩跨吊車(chē)荷載組合都達(dá)到最大時(shí)最大，因此產(chǎn)生的最大軸向力比邊柱增大。作用在吊車(chē)上柱的吊車(chē)橫向力在計(jì)算排架左右兩跨吊車(chē)荷載組合作用下都達(dá)到最大且運(yùn)動(dòng)方向相同時(shí)最大。故： 上柱取500*600mm下柱取500*1200mm (6)、截面幾何特征和柱的自重計(jì)算截面幾何特征包括：截面面積A，排架方向慣性矩IX和回轉(zhuǎn)半徑i，柱的自重用G表示。 （a）A，C軸柱截面幾何特征：上柱：A=500×500=250×103mm2 G=25×0.5×0.5×3.6=22.5KN/m IX=（1/12）×500×500

8、3=5208*106 mm4 i=（IX/A）1/2=（5208×106÷250×103）1/2=144.3mm 下柱：A=500×800=400×103mm2 IX=(1/12)×500×8003=2133×10mm i=（IX /A）1/2=230.9mmG=0.5×0.8×7.7×25=77KN （b）中柱B軸柱截面幾何特征： 上柱：A=500×600=300×103mm2 G=25×0.30×3.6=27KN IX=1/12×5

9、00×6003=9000×106mm4i=（IX/A）1/2=（9000×106÷300×103）1/2=173.2mm下柱: A=500×1200=600×103mm2G=25×0.5×1.2×7.7=115.5KNIX=(1/12)*500*12003=7200×107mm4i=（I/A）1/2=（7200×107/600×103）1/2=346.4mm為便于后面使用，各柱的截面幾何特征列于表-2。 柱號(hào)A（*103)I（*106mm4）i（mm）G（KN）A，

10、C上柱2505208144.322.5A，C下柱40021330230.977B上柱3009000173.227B下柱60072000346.4115.5 表-2 各柱的截面幾何特征3、吊車(chē)梁的選型:吊車(chē)梁選用6m鋼筋混凝土T型等截面吊車(chē)梁，梁高為900mm,上翼緣寬度500mm,腹板厚度160mm,在兩端漸變成250mm厚。4、抗風(fēng)柱選型：屋架下弦以下取500×700，以上取500×350,在吊車(chē)梁標(biāo)高處設(shè)置抗風(fēng)橫梁?？癸L(fēng)柱與屋架上弦采用彈簧板連接?？v向中軸線不設(shè)抗風(fēng)柱，山墻和排架柱之間空隙用磚砌嚴(yán)。5、設(shè)一組柱間支撐，在廠房中部設(shè)置，柱間支撐上部同時(shí)在廠房端開(kāi)間設(shè)置。

11、六、荷載計(jì)算 1、恒載，由于屋面荷載線勻布，根據(jù)簡(jiǎn)圖，每跨承擔(dān)的豎向力由應(yīng)跨兩邊柱平均分擔(dān)。AB、BC跨屋蓋自重、屋面梁自重、屋架自重之和為G=1.4*6*18=151.2kN 故A、B、C柱頂豎向力為F= F=75.6KN F=2×75.6=151.2KN 2、活荷載計(jì)算：屋面勻布活荷載為0.7KN/m²、雪荷載0.4KN/ m2、積灰荷載為0，取屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7KN/ m2 ，則排架所受的活荷載：AB跨、BC跨所受的活荷載為0.7×6×18=75.6KN、A、B、C柱頂所受豎向活荷載為F2AK=F2CK=37.8KN、F2BK=75.6KN3

12、吊車(chē)荷載計(jì)算：圖5：軌頂?shù)踯?chē)反力影響線示意圖對(duì)于A、C邊跨柱參與組合的吊車(chē)數(shù)為兩臺(tái)，A、C柱是對(duì)稱(chēng)的，因此，只算A柱。對(duì)于A柱豎向荷載F3AK：其組合的最大與最小標(biāo)準(zhǔn)值分別為Dmax.k、Dmin.k，橫向力標(biāo)準(zhǔn)值Tk、橫向力最大組合標(biāo)準(zhǔn)值Tmax.k。m1=24.1t，m2=5.3t，Q=15t，Pmax.k=165KNPmin.k=(G1k+G2k+G3k)/2-165=(24.1+5.3+15)×10/2-165=57KN Dmax.k=Pmax.kyi=0.9×165×(1+4.75/6+1.6/6+0.35/6)=314.3KNDmin.k= Dmax.

13、k× =314.3×=108.6KNTk=(m2+Q)×10/4 =0.1×0.9(5.3+15) ×10/4=4.57KNTmax.k=Tkyi=0.9×4.57(1+4.75/6+1.6/6+0.35/6)=8.72KN對(duì)于中柱B，在排架計(jì)算范圍內(nèi)有五種吊車(chē)的豎向荷載F3BK： 柱只受一跨兩吊車(chē)參與組合的最大豎向荷載Dmax.k=314.3KN； 柱只受一跨兩吊車(chē)參與組合的最小豎向荷載Dmin.k=108.6KN 柱受到兩邊分別為Dmax.k、 Dmin.k的吊車(chē)豎向荷載作用，大小為0.8/0.9(Dmax.k+Dmin.k)=0

14、.8/0.9(108.6+314.3)=375.91KN； 柱受到兩邊均為Dmax.k吊車(chē)豎向荷載作用,大小為2Dmax.k×0.8/0.9=2×314.3×0.8/0.9=558.76KN； 柱受到兩邊均為 Dmin.k吊車(chē)豎向荷載作用,大小為2Dmin.k×0.8/0.9=2×108.6×0.8/0.9=193.07KN。 圖6： 柱受外力作用詳圖4、風(fēng)荷載計(jì)算 圖7：風(fēng)荷載計(jì)算簡(jiǎn)圖Uz=1+(10.3.-10)=1.0q1k=Uz·Us·W0·B=1.0×0.8×0.35

15、5;6=1./KN/m()q2k=Uz·Us·W0·B=1.0×0.5×0.35×61.0KN/m()q1=rQ·q1k=1.×1.4=2.3KN/m()q2= rQ·q2k=1.0×1.4=1.KN/m()風(fēng)向向右時(shí)，力的方向相反。檐口高10.3+2.1=12.4m Uz=1+ k=(0.8+0.5)×2.1+(0.5-0.6) ×1.2×1.08×0.35×6 =5.92KN（） 5、梁和軌道荷載計(jì)算：邊柱牛腿處：F4AK=35+0.8*6=

16、39.8KN。其偏心距e=400+50=450mm對(duì)于中柱牛腿處：F4BK左=F4BK右=39.8KN 。其偏心距：e3B左=e3B右=650mm。七、各荷載引起的排架內(nèi)力分析及排架柱控制截面內(nèi)力計(jì)算1、柱頂永久荷載作用：在柱頂，左右邊柱為偏心受壓，偏心距為100mm,中柱為軸心受壓。對(duì)于下柱，左、右柱為偏心受壓，偏心距為150mm,中柱軸心受壓。圖8：柱頂受到柱頂永久荷載偏心力矩作 圖9：牛腿頂受到柱頂永久荷載偏心力矩作用簡(jiǎn)圖 用簡(jiǎn)圖一、柱頂受到永久荷載偏心力矩作用時(shí)：M1AK=0.1×75.6=7.56KNm() M1CK=0.1×75.67.56KNm()(1)計(jì)算剪

17、力分配系數(shù)：參數(shù)：=HU/H= 3.6/11.3=0.319 A、C柱參數(shù) n=5208×106/2133×10=0.244B、柱參數(shù) n=9000×106/7200×107=0.125對(duì)于A、C柱: 查表得 C1=1.81,單位力柱頂水平位移： c³（）=11.3³×10/(1.81EC×2133×10)=37.37/EC(mm)對(duì)于B柱: 查表得 C1=2.12 單位力柱頂水平位移： B=H³/(2.12××)=11.3³×10/(2.12EC 

18、15;7200×10) =9.45/ EC(mm) 剪力分配系數(shù):(1/)/(1/+1/B+1/c)=(1/37.37)/(1/37.37+1/37.37+1/9.45)=0.0267/(0.0267+0.0267+0.106)=0.168 B=(1/9.45)/ (0.0267+0.0267+0.106)=0.664(2)計(jì)算各柱頂剪力M1AK=0.1×75.6=7.56KNm() M1CK=0.1×75.67.56KNm()RA= (M1AK/H)×C1=(7.56/11.3)×1.81=-1.21KN() RC=1.21KN（） , VA

19、=（- RA- RC）+ RA=0-1.21=-1.21KN VC=（- RA- RC）+ RC=0+1.21=1.21KN 圖10：受柱頂永久荷載作用各控制截面內(nèi)力圖二、牛腿頂受到柱頂永久荷載偏心力矩作用:M1AK=0.15×75.6=11.34KNm() M1CK=0.15×75.611.34KNm()(1) 計(jì)算各柱頂剪力:對(duì)于A、C柱 C3=1.23,對(duì)于B柱：C3=1.1柱頂不動(dòng)餃支座反力：RA=（11.34×1.23）/11.3=1.23KN()，RC=（11.34×1.23）/11.3=1.23KN()。柱頂剪力：VA=（- RA- RC）

20、+ RA=0+1.23=+1.23KNVC=（- RA- RC）+ RC=0-1.23=-1.23KN故：在永久荷載作用下，各柱頂總剪力VA=1.23-1.21=0.02KN， VC=-1.23+1.21=-0.02KN各控制截面內(nèi)力見(jiàn)圖10。2、柱頂活荷載作用：在柱頂，左右邊柱為偏心受壓，偏心距為100mm，中柱為軸心受壓。對(duì)于下柱，左、右柱為偏心受壓，偏心距為150mm,中柱軸心受壓。圖11：柱頂受到柱頂活荷載偏心力矩作用 圖12：牛腿頂受到柱頂活荷載偏心力矩作用一、柱頂受到活荷載偏心力矩作用時(shí)：M2AK=0.1×37.8=3.78KNm() M2CK=0.1×37.8

21、3.78KNm()柱頂不動(dòng)鉸支座的反力： RA= (M1AK/H)×C1=(3.78/11.3)×1.81=-0.605KN()， RC=0.605KN（） VA=（- RA- RC）+ RA=0-0.605=-0.605KN VC=（- RA- RC）+ RC=0+0.605=0.605KN二、牛腿頂受到活荷載偏心力矩作用：M2AK=0.15×37.8=5.67KNm() M2CK=0.15×37.85.67KNm()柱頂不動(dòng)餃支座反力RA=5.67×1.23/11.3=0.617KN() RC=5.67×1.23/11.3=-0.

22、617KN()VA=（- RA- RC）+ RA=0+0.617=0.617KNVC=（- RA- RC）+ RC=0-0.617=-0.617KN故柱頂在活荷載作用下，柱頂受到的總剪力為VA=0.617-0.605=0.12KN，VC=-0.12KN 圖13：受柱頂活荷載作用各截面內(nèi)力圖3、牛腿頂受到上柱自重力和吊車(chē)梁及軌道重力偏心力矩作用：A、C柱偏心受壓，B柱由于兩邊偏心力矩相互抵消，為軸心受壓 M4AK=-22.5×0.15+39.8×0.45=14.54KNm() M4CK=-14.54KNm()邊柱柱頂不動(dòng)餃支座反力和剪力,A、C對(duì)稱(chēng)：RA=14.54×

23、;1.23/11.3=-1.58KN() RC=14.54×1.23/11.3=1.58KN()VA=（- RA- RC）+ RA=0-1.64=-1.58KNVC=（- RA- RC）+ RC=0+1.64=1.58KNVB=0 圖14：A、B柱在自重和牛腿頂永久荷載作用下內(nèi)力圖4、柱受風(fēng)荷載作用:按排架分別受屋架以上部分風(fēng)的集中力k 作用圍護(hù)墻所受風(fēng)的勻布荷載q1K、q2K作用，風(fēng)的作用按到基礎(chǔ)頂考慮，剪力分配時(shí)按左風(fēng)和右風(fēng)考慮。受勻布荷載時(shí)，各柱頂不動(dòng)餃支座反力查表得C11=0.352 RA=.52××-80（），Rc=0.352×11.3

24、5;1.07=-4.26KN(), k=5.92 KN則各柱柱頂剪力為：VA=A（k-RA-RC）+RA=0.168（5.92+6.8+4.26）-6.8=-3.95KN Vc=c（k-RA-RC）+RC=0.168（5.92+6.8+4.26）-4.26=-1.41KN VB=B（k-RA-RC）=0.664（5.92+6.8+4.26）=11.27KN 圖15: A、B在風(fēng)荷載作用下作用下內(nèi)力圖5、吊車(chē)水平荷載作用Tmax.K=8.86KN,作用位置，y1=2.5m y1/Hu=2.5/3.6=0.6940.7查表對(duì)于A、C柱 C5=0.62，對(duì)于B柱C5=0.57，排架荷載組合分四種情況

25、第一種：計(jì)算范圍內(nèi)左跨有兩臺(tái)吊車(chē)水平荷載組合情況。RA=±0.62TMAX.k=±5.49KN，±0.7TMAX.K=±5.05KN.（.5.05）±±.2Vc.（.5.05）.7.（.5.05）±5.051.95和Vc方向相同，方向和方向相反圖16：A、B柱在第一、二種吊車(chē)水平荷載作用下內(nèi)力圖第二種：計(jì)算范圍內(nèi)右跨有兩臺(tái)吊車(chē)水平荷載組合情況。同理RC=±0.62TMAX.k=±5.49KN，±0.7TMAX.k=±5.05KN±1.77，Vc3.79±1.95和V

26、A方向相同，C方向和方向相反第三種：計(jì)算范圍內(nèi)右跨和左跨同時(shí)有兩臺(tái)吊車(chē)水平荷載組合情況，但水平力方向相反：RA=±0.62TMAX=±5.49KN，RC=±0.62TMAX=±5.49KN，RB=0；VA=±5.49KN；VC=5.49KN，VA、VC方向相反。VB=0圖17：A、B柱在第三種吊車(chē)水平荷載作用下內(nèi)力圖第四種：計(jì)算范圍內(nèi)右跨和左跨同時(shí)有兩臺(tái)吊車(chē)水平荷載組合情況，但水平力方向相同：方向同時(shí)向右時(shí)，RA=RC=5.49KN（），.7×.÷.××TMAX.7×.÷.×

27、×.-.98（）（）-.（×.98）-.-.14.（×.98）-8.984.27吊車(chē)水平力方向同時(shí)向左時(shí)，同理：RA=RC=5.49KN（），.98（）；.13，-4.27，VA和VC方向相同，VA、VB相反。即，VA=±2.134.27， 圖18：A、B受第四種吊車(chē)水平荷載組合內(nèi)力圖6、 吊車(chē)垂直荷載作用，計(jì)算范圍內(nèi)有八種垂直荷載組合情況 第一種：計(jì)算范圍內(nèi)只有一跨有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，按在左跨計(jì)算,跨左柱荷載為DMAXK、右柱為DMINK；M3Ak=0.45×314.3=141.44KNm(),M3BK=0.65×108.6

28、=70.59KN()圖19：吊車(chē)垂直荷載荷載第一種情況計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力圖不動(dòng)鉸支座反力RA=141.44×1.23/11.3=-15.40KN()，RB=70.59×1.1/11.3=6.87KN()柱頂剪力VA=0.168（-RA-RB）+RA=0.168(15.4-6.87)-15.40=-13.97KN VC=0.168(-RA-RB）=0.168(15.40-6.87)=1.43KNVB=0.664（-RA-RB）+RB=0.664(15.40-6.87)+6.87=12.53KN第二種：計(jì)算范圍內(nèi)只有一跨有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，按在左跨計(jì)算,左柱荷載為DMINK

29、、右柱為DMAXK；M3Ak=0.45×108.6=48.87KNm(),M3BK=0.65×314.3=204.3KN()不動(dòng)鉸支座反力RA=48.87×1.23/11.3=-5.32KN()，RB=204.3×1.1/11.3=19.89KN()柱頂剪力；VA=0.168（-RA-RB）+RA=0.168(5.32-19.89)-5.32=-7.77KN VC=0.168(-RA-RB）=0.168(5.32-19.89)=-2.45KNVB=0.664（-RA-RB）+RB=0.664(5.32-18.89)+18.89=9.88KN圖20:在第二

30、種吊車(chē)垂直荷載作用情況下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和A、B柱內(nèi)力分析圖 第三種：計(jì)算范圍內(nèi)只有一跨有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，按在右跨計(jì)算,左柱荷載為DMAXK、右柱為DMINK；和第二種情況對(duì)稱(chēng)布置。內(nèi)力和第二種情況對(duì)稱(chēng)，故VA=2.29KN，VC=7.61KN、VB=-16.6KN。 圖21:在第三種吊車(chē)垂直荷載作用情況下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和A、B柱內(nèi)力分析圖 第四種：計(jì)算范圍內(nèi)只有一跨有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，按在右跨計(jì)算,左柱荷載為DMINK、右柱為DMAXK；和第一種情況對(duì)稱(chēng)布置。內(nèi)力和第一種情況對(duì)稱(chēng)，故VA=-1.43KN，VC=13.97KN、VB=-12.53KN。 圖22:在第四種吊車(chē)垂直荷載

31、作用情況下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和A、B柱內(nèi)力分析圖 第五種：計(jì)算范圍內(nèi)兩跨均有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，牛腿上垂直荷載的順序從A柱到C柱分別為DMAXK、DMINK、DMAXK、DMINK; 牛腿頂面偏心距： M3AK=0.45×314.3=141.44KNm(),M3BK=0.65×314.3-0.65×108.6=133.71KNm(), M3CK=0.45×108.6=48.87KNm(). 圖23:在第五種吊車(chē)垂直荷載作用情況下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和A、B柱內(nèi)力分析圖 柱頂不動(dòng)餃支座反力：RA=141.44×1.23/11.3=-15.4KN()，RB

32、=133.71×1.1/11.3=-13.02KN()RC=48.87×1.23/11.3=5.32KN（）柱頂剪力： VA=-A（RA+RB+RC）+RA=-0.168(-15.4-13.02+5.32)-15.4=-11.52KNVB=-B（RA+RB+RC）+RB=-0.664(-15.4-13.02+5.32)-13.02=2.32KNVC=-C（RA+RB+RC）+RC=-0.168(-15.4-13.02+5.32)+5.32=9.2KN第六種：計(jì)算范圍內(nèi)兩跨均有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，牛腿上垂直荷載的順序從A柱到C柱分別為DMINK、DMAXK、DMINK、

33、DMAXK; 受力情況與第五種情況對(duì)稱(chēng)，剪力和第五種情況對(duì)稱(chēng)： VA=-9.2KNVB=-2.32KNVC=11.52KN 圖24:在第六種吊車(chē)垂直荷載作用情況下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和A、B柱內(nèi)力分析圖 第七種：計(jì)算范圍內(nèi)兩跨均有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，牛腿上垂直荷載的順序從A柱到C柱分別為DMINK、DMAXK、DMAXK、DMINK：牛腿頂面偏心距： M3AK=0.45×108.6=48.87KNm(),M3BK=0, M3CK=0.45×108.6=48.87KNm().不動(dòng)鉸支座反力RA=48.87×1.23/11.3=-5.32KN()，不動(dòng)鉸支座反力RC=4

34、8.87×1.23/11.3=5.32KN()， VA=-5.32KNVC=5.32KNVB=0圖25:在第七種吊車(chē)垂直荷載作用情況下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和A、B柱內(nèi)力分析圖 第八種：計(jì)算范圍內(nèi)兩跨均有兩臺(tái)吊車(chē)垂直荷載組合情況，牛腿上垂直荷載的順序從A柱到C柱分別為DMAXK、DMINK、DMINK、DMAXK：牛腿頂面偏心距： M3AK=0.45×314.03=141.31KNm(),M3BK=0, M3CK=0.45×314.3=141.31KNm().不動(dòng)鉸支座反力RA=141.31×1.23/11.3=-15.38KN()，不動(dòng)鉸支座反力RC=141.3

35、1×1.23/11.3=15.38KN()， VA=-15.38KNVC=15.38KNVB=0圖26:在第八種吊車(chē)垂直荷載作用情況下排架計(jì)算簡(jiǎn)圖和A、B柱內(nèi)力分析圖 圖27：A、B柱控制截面位置及受力詳圖表3：A住控制截面內(nèi)力表荷載名稱(chēng) 荷載序號(hào)控制截面控制截面控制截面VK（KN）M（KNm）N（KN）VK（KN）MK（KNm）NVK（KN）MK（KNm）NK（KN）屋架永久荷載10.02-7.49-75.60.02-18.83-75.60.02-18.68-75.6屋面活荷載20.12-3.35-37.80.12-9.02-37.80.12-8.1-37.8吊車(chē)豎向荷載3-13.

36、97-50.290-13.9791.15-314.3-13.97-16.4-314.34-7.77-27.970-7.7720.9-108.6-7.77-38.93-108.652.458.8202.458.8202.4527.6906-1.43-5.150-1.43-5.150-1.43-16.1607-11.52-41.470-11,52-99.97-314.3-11.5211.27-314.38-9.2-33.120-9.215.75-108.6-9.2-55.09-108.69-5.32-19.150-5.3229.72-108.6-5.32-11.24-108.610-15.38-5

37、5.370-15.3885.94-314.3-15.38-32,49-314.3柱及梁自重力11-1.58-5.69-22.5-1.588.85-62.3-1.58-3.32-139.3吊車(chē)水平荷載12±5.14±3.650±5.143.650±5.14±45.23013±7.09±5.140±7.095.140±7.09±62.39014±3.37±9.660±3.379.660±3.37±16.29015±6.73±7.6

38、70±6.737.670±6.73±53.890風(fēng)荷載162.213.1402.213.14015.464.54017-2.24-1.860-2.24-1.860-10.7-52.38044八：排架柱A的內(nèi)力組合表（荷載效應(yīng)的基本組合）表4：排架柱A的內(nèi)力組合表控制截面荷載組合內(nèi)力組合恒荷載+0.9（任意兩種或兩種以上活荷載）恒荷載+任意一種活荷載組合項(xiàng)目M（KN·m）N V（KN）組合項(xiàng)目M（KN·m）N V（KN）+Mmax及相應(yīng)NrG(1+11)+0.9rQ（5+14+16）+Mmax=1.2(-7.49-5.69)+0.9×1

39、.4(8.82+9.66+3.14)=11.42N=1.2(75.6+22.5)+0.9×1.4×（0+0+0）=117.72rG(1+11)+rQ×14+Mmax=1.2(-7.49-5.69)+1.4×（9.96）=-2.29N=1.2(75.6+22.5)=117.72-Mmax及相應(yīng)NrG(1+11)+0.9rQ（2+10+14+17）-Mmax=1.2(-7.49-5.69)+0.9×1.4(-3.35-55.37-9.66-1.86)=-104.32N=1.2(75.6+22.5)+0.9×1.4×(37.8+0

40、+0+0)=165.34rG(1+11)+rQ×10-Mmax=1.2(-7.49-5.69)-1.4×（-55.37）=-93.33N=1.2(75.6+22.5)=117.72Nmax及相應(yīng)M同-Mmax一樣rG(1+11)+rQ×2M=1.2(-7.49-5.69)-1.4×（-3.35）=-20.51Nmax=1.2(75.6+22.5)+1.4×37.8=170.64Nmin及相應(yīng)MrG(1+11)+0.9rQ（10+14+17）M=1.2(-7.49-5.69)+0.9×1.4(-55.37-9.66-1.86)=-100

41、.1N=1.2(75.6+22.5)+0.9×1.4×（0+0+0）=117.72同-Mmax一樣+Mmax及相應(yīng)NrG(1+11)+0.9rQ×（3+14+16）+Mmax=1.2(-18.83+8.85)+0.9×1.4×(91.15+9.66+3.14)=119N=1.2(75.6+62.3)+0.9×1.4×(314.3+0+0+0)=557rG(1+11)+rQ×3+Mmax=1.2(-18.83+8.85)+1.4×91.15=115.63N=1.2(75.6+62.3)+1.4×3

42、14.3=557-Mmax及相應(yīng)NrG(1+11)+0.9rQ（2+7+14+17）-Mmax=1.2(-18.83+8.85)+0.9×1.4(-9.02-99.97-9.66-1.86)=-163.82N=1.2(75.6+62.3)+0.9×1.4×(37.8+314.3+0+0)=604.57rG(1+11)+rQ×7-Mmax=1.2(-18.83+8.85)+1.4×(-99.97)=-151.93N=1.2(75.6+62.3)+1.4×314.3=553.24Nmax及相應(yīng)M同-Mmax一樣同-Mmax一樣Nmin及相

43、應(yīng)MrG(1+11)+0.9rQ×(6+14+17）M=1.2(-18.83+8.85)+0.9×1.4×(-5.15-9.66-1.86)=-32.98N=1.2(75.6+62.3)+0.9×1.4×(0+0+0)=160.98rG(1+11)+0.9rQ×14M=1.2(-18.83+8.85)+0.9×1.4×(-9.66)=-24.15N=1.2(75.6+62.3)+0.9×1.4×(0+0+0)=160.98+Mmax及相應(yīng)N、vrG(1+11)+0.9rQ（5+13+16）+Mm

44、ax=1.2(-18.68-3.32)+0.9×1.4(27.69+62.39+64.54)=168.42N=1.2(75.6+139.3)+0.9×1.4×（0+0+0）=257.88V=1.2（0.02-1.58）+0.9×1.4（2.45+7.09+15.4）=30.45rG(1+11)+rQ×16+Mmax=1.2(-18.68-3.32)+1.4×(64.54)=63.06N=1.2(75.6+139.3)=253.44V=1.2（0.12-1.58）+1.4×15.4=19.81-Mmax及相應(yīng)N、VrG(1+1

45、1)+0.9rQ（2+8+13+17）-Mmax=1.2(-18.68-3.32)+0.9×1.4(-8.1-55.09-62.39-52.38)=-250.63N=1.2(75.6+139.3)+0.9×1.4×(37.8+314.3+0+0)=701.53V=1.2（0.02-1.58）+0.9×1.4×（0.12-9.2-7.09-10.7）=-35.73rG(1+11)+rQ（13）-Mmax=1.2(-18.68-3.32)×1.4(-62.39)=-113.75N=1.2(75.6+139.3)=253.44V=1.2（0

46、.12-1.58）+1.4（-7.09）=-11.68Nmax及相應(yīng)M、VrG(1+11)+0.9rQ（2+10+13+17）M=1.2(-18.68-3.32)+ 0.9×1.4(-8.1-32.49-62.39-52.38)=-222.15N=1.2(75.6+139.3)+0.9×1.4×（37.8+314.3+0+0）=701.53V=1.2（0.02-1.58）+0.9×1.4×（0.12-15.38-7.09-10.7）=-43.52rG(1+11)+rQ×10M=1.2(-18.68-3.32)+1.4×(-3

47、2.49)=-71.89N=1.2(75.6+139.3)+1.4×314.3=693.46V=1.2（0.12-1.58）-1.4×15.38=-23.28Nmin及相應(yīng)M、VrG(1+11)+0.9rQ（6+13+17）M=1.2(-18.68-3.32)+ 0.9×1.4(-16.16-62.39-52.38)=-191.93N=1.2(75.6+139.3)+0.9×1.4×（0+0+0）=257.88V=1.2（0.02-1.58）+0.9×1.4×（-1.43-7.09-10.7）=-26.09同-Mmax組合項(xiàng)

48、目一樣說(shuō)明：1.剪力使桿順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為正，反之為負(fù)；控制截面彎矩使柱左邊受拉為正，右邊受拉為負(fù)。 2.兩組以上組合項(xiàng)目完全相同時(shí)，只列一組。通過(guò)比較篩選：截面Nmin的恒荷載+兩種以上活荷載組合項(xiàng)目對(duì)配筋最不利，M=-100.1KNm,N=117.72KN截面-Mmax及Nmin的恒荷載+兩種以上活荷載組合項(xiàng)目為不利內(nèi)力組合，其內(nèi)力分別為：-Mmax，M=-163.82KNm，N=604.57KN；Nmin，M=-26.49KNm, N=160.98KN.截面-Mmax Nmin的恒荷載+兩種以上活荷載組合項(xiàng)目為不利內(nèi)力組合，其內(nèi)力為：-Mmax ，M=-250.63KNm, N=701.53K

49、N；Nmin，M=-191.93KNm,N=257.88KN。由于、控制截面經(jīng)篩選有四個(gè)不利內(nèi)力組合，由于柱上下配筋是一樣的，根據(jù)對(duì)、控制截面同類(lèi)不利內(nèi)力組合的比較，控制截面控制截面內(nèi)力有增大的趨勢(shì)，且偏心距亦增大。故只需找出控制截面最不利內(nèi)力組合，也即是下柱最不利內(nèi)力組合。九、排架柱A截面配筋計(jì)算:1、-截面配筋計(jì)算：采用對(duì)稱(chēng)雙筋截面型式，已知：fc=14.3N/、 ft=1.43N/、fy=300N/、fy=300N/,l0=7.2m、保護(hù)層厚度=25mm、a=40mm、h0=500-40=460mm、l0h=7.20.5=14.4、取l0h=15, 1. e0=MN=100.1117.7

50、2=0.85m、ea=h30=50030=16.7mm20mm,故取ea=20mm,ei=850+20=870mm，0.5fcAN=0.5×14.3×25×10117.72×10³=15.18，取1，1.=1+1 （l0h）²（1400 eih0）=1+1×14.4²（1400·870460）=1.078，ei=1.078×870=937.86mm(ei>0.3×460=1380mm)，x=N/1 fc b=117.72×10 ³/1.0×14.3&

51、#215;500=15.8(mm)2a=80mm按大偏壓計(jì)算e=ei-h/2+a=937.86-250+40=727.86mmAs=As=N（ei-h/2+a）/fy(h0-a)= 117.72×10 ³×727.86/(300×420)=680.03mm²0.2，0.45ft/fybh=500mm²，536.3mm² 2、-截面配筋計(jì)算采用對(duì)稱(chēng)雙筋截面型式，已知：fc=14.3N/、ft=1.43N/、fy=300N/、fy=300N/,l0=7.7m、保護(hù)層厚度=25mm、a=40mm、h0=800-40=760mm、l

52、0h=7.70.8=9.63,取l0h=15-截面-Mmax的恒荷載+兩種以上活荷載組合項(xiàng)目配筋計(jì)算e0=MN=250.63701.53=0.357m、ea=h30=80030=26.67mm20mm,故取ea=26.67mm,ei=357.26+26.67=383.93mm，0.5fcAN=0.5×14.3×40×10701.53×10³=4.1，取1，1.=1+1 （l0h）²（1400 eih0）=1+1×8.93²（1400·383.93760）=1.113ei=1.113×383.93

53、=427.31mm（0.3×h0=228mm），x=N/1 fc b=701.53×10³/1×14.3×500=98.180mm按大偏壓計(jì)算。e=ei+h/2-a=427.31+400-40=787.31mmAs=As=Ne-fy(h0-)=701.53×10³×787.31-1×14.3×500×98.1（760-98.12）300(760-40)=248.4mm²截面Nmin的恒荷載+兩種以上活荷載組合項(xiàng)目配筋計(jì)算、e0=MN=191.93257.88=0.744m、e

54、a=h30=80030=26.67mm20mm,故取ea=26.67mm,ei=744+26.67=770.67mm，0.5fcAN=0.5×14.3×40×10257.88×10³=11.09，取1，1.=1+1 （l0h）²（1400 eih0）=1+1×8.93²（1400·770.67760）=1.056ei=1.056×770.67=813.83mm（0.3×h0=228mm），x=N/1 fc b=257.88×10 ³/1.0×14.3

55、15;500=36(mm)2a=80mm按大偏壓計(jì)算。e=eih/2+a=813.83-400+40=453.83mmAs=As=N（ei-h/2+a）/fy(h0-a)=257.88×10 ³×453.83/(300×720) =541.82mm²十一、A柱截面配筋驗(yàn)算和裂縫寬度驗(yàn)算1、 配筋驗(yàn)算：上柱采用與下柱相同材質(zhì)的鋼筋，下柱通長(zhǎng)采用同樣配筋。因此下柱采用相同的最不利配筋驗(yàn)算。上柱：As=As=680.03mm²0.2，0.45ft/fybh=500mm²，536.3mm²，因此取計(jì)算最小配筋面積680.0

56、3mm²。下柱：As=As=541.82mm²0.2，0.45ft/fybh=800mm²，858mm²，因此取計(jì)算最小配筋面積858mm²考慮安裝方便上下柱采用同樣規(guī)格的鋼筋，又考慮受力鋼筋的中距，上柱和下柱一樣每邊選用三根鋼筋，再考慮配筋率，柱選用規(guī)格為HRB335，d=22的鋼筋。上柱配筋率和全部縱向受力鋼筋配筋率不用驗(yàn)算，只驗(yàn)算下柱。下柱：As=As=1140mm²，=1140/500×(800-40)=0.3%全部縱向受力鋼筋配筋率=0.6%0.5%，縱向受力鋼筋配備滿(mǎn)足構(gòu)造和受力要求。下柱側(cè)面每邊設(shè)置一根HRB335，d=14的構(gòu)造鋼筋。箍筋采用HPB235級(jí)、d=6mm鋼筋,箍筋間距250mm。2、 裂縫寬度驗(yàn)算： 1、上柱計(jì)算-截面，wlim=0.3mm，c=25mmte=AS/Ate=1140/0.5×500×500=0.0091,取te=0.01MK=7.49+5.69+55.37+0.7（3.