混凝土结构课程设计-单层钢筋混凝土柱厂房结构设计.doc

混凝土课程设计计算书

混凝土结构课程设计计算书
——单层钢筋混凝土柱厂房结构设计

指导教师：
姓名：
学号：

一、工程概况及设计条件:
该车间为双跨等高厂房，无天窗，长66m，柱距6m，跨度15m，无伸缩缝，厂房两端设有山墙。根据工艺要求车间每跨设有软钩桥式起重机一台，中级工作制。吊车起重量为100kN，轨道标高9.000m，车间剖面如图所示。

建设地点：某市郊区，基本风压，基本雪压，无抗震设防要求。
1、工程地质及水文地质条件：
根据勘察报告，场地地形平整，自地表向下为：①杂填土，厚度0.30m，②粘土，红黄褐色，厚度2.50m，承载力特征值180kPa，③粉质粘土，厚度2.50m,承载力特征值210kPa ，④卵石层，较厚。未发现不良地质。地下水位较低，无腐蚀性。
2、建筑构造
(1)屋面（不上人）：卷材放水，其做法如下：
三毡四油防水层上铺小石子
20厚1：3水泥砂浆找平层
100厚泡沫混凝土保温层
一毡二油隔七层
20厚1：3水泥砂浆找平层
预应力混凝土大型屋面板
(2)墙体：240厚清水砖墙，钢门窗，门窗洞口宽4m，女儿墙高度500mm。
(3)地面：室内地平为混凝土地面，室内外高差150mm。
3、选用材料：
混凝土选用C25~C40,纵筋选用HRB400或HRB335，箍筋及基础受拉筋选用HPB235。
二、方案设计：
（一）结构选型——单层工业厂房
选择单层工业厂房的原因：
单层工业厂房结构是服务工业生产的、单层的空间结构骨架，这种骨架是根据工业生产的空间需求设计的，它能抵御工业生产中遇到的各种作用，能满足工业产品的生产工艺、工业厂房的安全耐用和建筑环境的协调优美等方面的需要。
（二）结构体系——“板→架→柱”传统钢筋混凝土单厂结构体系
选择传统钢筋混凝土单厂结构体系的原因：
在受力性能上是平面排架结构，在传力方式上是多种构建组成的空间结构，传力途径明确，在建造方法上，除基础采用现浇构件外其他几乎都为预制构建，结构和工艺结合较好，技术成熟，因而采用传统结构体系有诸多优点。
（三）结构组成
传统钢筋混凝土单厂结构体系有四种结构组成：
由“屋面板→屋架”组成的屋盖结构
由“屋架→柱→基础”组成的排架结构——主要承重结构
由屋盖支撑、柱间支撑组成的支撑结构
由纵墙、山墙组成的围护结构
（四）结构布置
1、厂房平面设计
柱距为6m，横向定位轴线用①、②…表示，间距取为6m，纵向定位轴线用ⓐ、ⓑ、ⓒ表示，间距取跨度尺寸，即ⓐ~ⓑ轴线距离为15m，ⓑ~ⓒ轴线距离为15m。
为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线600mm，其余排架柱的形心与横向定位轴线重合。
ⓐ~ⓑ、ⓑ~ⓒ跨的吊车起重量等于10t，ⓐ、ⓒ列柱初步采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合。
是否采用非封闭结合以及联系尺寸取多大，需根据吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸B₂确定。
B₂= λ-(B₁+B₃)应满足：例图 单厂的净空尺寸要求
λ
B3
HB
B1
B2
HC

B₂≥ 80mm Q≤50t
其中
——吊车轨道中心线至柱纵向定位轴线的距离，一般取750mm；
——吊车轮中心线至桥身外缘的距离，对于10t、16t、20t和32t吊车（大连起重机厂“85系列”）分别为230mm、260mm、260mm、300mm；
——是上柱内边缘至纵向定位轴线的距离，对于封闭结合等于上柱截面高度，对于非封闭结合等于上柱截面高度减去联系尺寸D。
对于10t吊车，B₁=230mm
假设上柱截面高度400mm，则B₃=400mm
对于ⓐ、ⓒ列柱，B₂=750-(230+400)=120mm>80mm,满足要求。
对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘净空尺寸能满足要求。
厂房长度66m，小于100m，可不设伸缩缝。
2、 构件选型及布置
构件选型包括屋面板、天沟板、屋架（含屋盖支撑）、吊车梁、连系梁、基础梁、柱间支撑、抗风柱等。
(1)屋面构件
①屋面板和嵌板
屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面自重）的设计值，查92G410(一)。当屋架斜长不是屋面板宽1.5m的整数倍时，需要布置嵌板。嵌板查92G410(二)
荷载：
三毡四油防水层上铺小石子 0.375 KN/m²
20mm 厚水泥砂浆找平层 0.02 x 20 = 0.40KN/m²
100mm厚泡沫混凝土保护层 0.50 KN/m²
一毡二油隔气层 0.05 KN/m²
20mm 厚水泥砂浆找平层 0.02 x 20 = 0.40KN/m²
屋面均布活载（不上人） 0.50KN/m²

雪载 0.4 KN/m²
----------------------------------------------------------------------------
小 计 2.82 KN/m²
永久荷载控制下的荷载组合：
永久荷载分项系数，
可变荷载分项系数，
可变荷载(不上人屋面活荷载)组合值系数
采用预应力混凝土屋面板。根据允许外加均布荷载设计值2.82KN/m²，查图集G410-1~2 《1.5m×6.0m预应力混凝土屋面板》选用Y-WB-3Ⅲ，其允许外加荷载3.24KN/m²>2.82KN/m²，板自重1.40KN/m²,灌缝重标准值0.1KN/m²，混凝土强度等级C30,端部选用选用Y-WB-3Ⅲs。
嵌板采用钢筋混凝土板，查表，选用Y-KWB-2Ⅱ，端部选用Y-KWB-2Ⅱs。其允许外加荷载3.37KN/m²>2.82KN/m²。板自重1.70KN/m²，灌缝重标准值0.1KN/m²。混凝土强度等级C30.
②天沟板
当屋面板采用有组织派水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟。对于多跨，内侧只能采用内天沟。
天沟的型号根据外加均布线荷载值查92G410(二)。计算天沟的积水荷载时。按天沟的最大深度确定。同一型号的天沟板有三种情况：不开洞、开洞和加端壁。在落水管位置的天沟板需要开洞，分左端开洞和右端开洞，分别用“a”、“b”表示，厂房端部有端壁的天沟板用“sa”，“sb”表示。
在②、④、⑥、⑧、⑩轴线外设置落水管。
内天沟宽度采用620mm。
天沟板：采用内天沟
积水荷载按230mm高计算： q1k=2.3 kN/m2
20mm1：3水泥砂浆找平层：20 kN/m2 ×0.02 = 0.4 kN/m2
三毡四油防水层上铺小石子： 0.4 kN/m2
100mm厚泡沫混凝土保护层 0.50 KN/m²
一毡二油隔气层 0.05 KN/m²
20mm 厚水泥砂浆找平层 0.02 x 20 = 0.40KN/m²

q = 1.35×b×(1.75＋2.3)+1.4×b×0.7×0.5 = 5.96b
　　 b＝天沟宽度-190，内天沟采用620宽天沟板
则b=620-190=430mm
天沟板选用表得：天沟板TGB58 。混凝土强度等级C30；自重标准值为2.01kN/m；允许外加均不荷载基本组合设计值[q]=3.00kN/m2>q=2.56kN/m。

（2）屋架及支撑
①屋架选型
屋架型号根据屋面面荷载设计值、天窗类别、悬挂吊车情况及檐口形状选定。跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查95G314；跨度较大时可采用预应力混凝土折线型屋架，查95G414。设计15m跨度选用钢筋混凝土折线形屋架。
不设天窗（类别号为a），檐口形状采用内天沟，代号为A。
屋面荷载:
屋面板穿来的荷载 2.82kN/m
屋面板自重 1.35×1.4=1.89kN/m
灌缝重 1.35×0.1=0.135kN/m
--------------------------------------------------------------------------
小 计 4.85kN/m
15m跨采用钢筋混凝土屋架，中间选用WJ-15-3Aa；两端选用WJ-15-3Aa'。允许外加荷载5.0kN/m2>4.85 kN/m2，自重46.6kN/榀。
②屋盖支撑设置：
水平支撑：由于横向水平支撑间距不宜大于60m，而本设计房屋较长为66m ，故除在厂房两端第一开间分别设施一道上、下弦横向水平支撑外，还要中间部分加设一道支撑。因为房屋内设有中级工作制吊车，需在下弦处设两道纵向水平支撑，纵向水平支撑与横向水平支撑形成闭合框，以加强屋盖结构的整体性并能提高房屋纵横向的刚度。
垂直支撑：屋架跨度小于30m ,仅在跨中设置一道垂直支撑。
（3） 吊车梁
电动单钩桥式吊车数据表
吊车起重量Q
跨度LK
起升高度
工作级别中级
主要尺寸
Pmax
Pmin
小车重
g
吊车
总重
吊车
最大
宽度
B
大车
轮距
K
大车底面至轨道顶面的距离
F
轨道中心至吊车外缘的距离B1
轨道顶面至吊车顶面的距离
H
kN
m
m
kN
kN
kN
kN
mm
mm
mm
mm
mm
100
13.5
12
109
22
39.0
162
5150
4050
126
230.3
1677

吊车梁型号根据吊车的额定起重量，吊车的跨距（Lk=L-2λ）以及吊车的载荷状态选定。其中，查图集04G323-1~2《钢筋混凝土吊车梁》。
对15m跨厂房，吊车起重量为10t，中级载荷状态，Lk=15-2×0.75=13.5m，采用混凝土吊车梁。查查表并验算，中间跨选用DL-6Z，端部选用DL-6B,梁高900mm，梁重27.5/28.2kg（中跨/边跨）；
吊车梁上螺栓孔间距260mm。
查图集04G325 《吊车轨道连接及车挡》
轨道连接：最大轮压标准值 Pmax =109 kN
最大轮压设计值：P=α×γQ×m×Pmax=1.05×1.4×1.15×109=184.26kN<330kN
根据表1选用DGL-9吊车轨道联结
参数：自重0.988kN/m，轨道面至梁顶面距离164~184mm。
根据表2吊车轨道车挡选用表选用CD-2，自重91.03kg
查图集04G337 《吊车梁走道板》
边跨柱截面：400×400；中间跨柱截面：400×600
又15m跨度下安置跨度16.5m的吊车后两侧剩余宽度各750mm
则板宽取600mm（中间跨），400mm（边跨）
查表选用吊车梁走道板中间跨：DB60-3；边跨：DB40-1s
（4）基础梁
基础梁型号根据跨度，墙体高度，有无门窗洞等查图集04G320 《钢筋混凝土基础梁》。
基础梁长度
使用范围
梁 长l（mm）
净跨度ln(mm)
计算跨度
l0 (mm)
支撑长度
a (mm)
纵墙
突出于柱外
5950
4950
5445
500
边跨
4850
4250
4550
300
山墙
6m柱距
5950
4950
5445
500
墙厚为240mm，有窗洞。在240墙钢筋混凝土基础梁选用表中选用：
中跨：JL-3（突出于柱外，有窗，墙高<18m） 边跨：JL-17（边跨，有窗，墙高<18m）
6m柱距山墙：JL-1
（5）柱间支撑
柱间支撑设置在⑥、⑦轴线之间，支撑型号可查表97G336。首先根据吊车起重量、柱顶标高、牛腿顶标高、吊车梁顶标高、上柱高、屋架跨度等查出排架号，然后根据排架号和基本风压确定支撑型号。
（6）抗风柱
抗风柱下柱采用工字型截面，上柱采用矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。15m跨的抗风柱中间的间距为6m，两边的间距为4.5m。
（6）、厂房剖面设计
剖面设计的内容是确定厂房的控制标高，包括牛腿顶标高，柱顶标高和圈梁标高。
牛腿顶标高等于轨顶标高减去吊车梁在支撑处的高度和轨道及垫层的高度，必须满足300mm的倍数。吊车轨道及垫层高度可以取0.2m。为了使牛腿顶标高满足模数要求，轨顶的实际标高将不同于标志高度，规范允许轨顶实际标高与标志标高之间有±200mm的差值。柱顶标高H=吊车轨顶标高HA+吊车轨顶至桥架顶面的高度HB+空隙HC，空隙HC不应小于220mm，柱顶标高同样满足300mm的倍数。
由于工艺要求，轨顶标高为9m。
3.柱的尺寸确定：
（1）、柱高度
吊车梁高度为900mm，轨顶垫高取0.200m
牛腿顶面高 = 轨顶标高－吊车梁高－轨顶垫高
= 9.000－0.900－0.200 = 7.900m (取为8.100m)
∵柱顶标高 = 轨顶标高 + H + 0.220m
= 9.000 + 1.677 + 0.220 = 10.897m （取为11.100m）
所以，柱顶标高为11.100m
全柱高H = 柱顶标高 + 基础顶面至±0.000的高度
= 11.100 + (0.150 + 0.500 + 0.1) = 11.850m
上柱高Hu = 柱顶标高－牛腿顶面高 = 11.100－8.100 = 3.000m
下柱高Hl = 全柱高－上柱高 = 11.850－3.000 = 8.850m
∴实际轨道标高 = 8.100 + 0.900 + 0.180 =9.180m，与9.000m的要求相差±0.200m范围内，满足要求。
（2）、柱截面尺寸
根据柱截面经验数据表有

有吊车厂房下柱，Q≤10t： ，
山墙抗风柱：，
最终确定柱截面尺寸及相关参数如下：

上 柱
下 柱
边柱A（C）
矩400×400
工400×800×150×100
中柱B
矩400×600
工400×800×150×100
(3)计算柱截面几何特征

（3）、牛腿尺寸初选
牛腿几何尺寸的构造规定，α≤45o，h1≥h /3,且h1≥200mm
故，取α＝45o，h1＝500mm(A/B/C柱)，c＝350mm (A/C柱)，c＝600mm(B柱)
如图所示：

（4）、柱参数
材料：
混凝土：采用C30 (fc=14.3N/mm2，ftk=2.01N/mm2，ft=1.43 N/mm2 )
钢 筋：纵向钢筋采用HRB335级钢筋 (fy=300N/mm2，Es=2.0×105 N/mm2 )
箍筋采用HPB235级钢筋 (fy=210N/mm2，Es=2.0×105 N/mm2 )

截面特性：
边柱A（C）

边、中柱参数表
参数
边柱A(C)
中柱B
H=11.850m
Hu=3.000m
Hl=8.850m
A u (mm2)
1.6×105
2.4×105
I u (mm4)
2.133×109
7.2×109
A l (mm2)
1.775×105
1.775×105
I l (mm4)
14.39×109
14.39×109
λ = Hu/H
0.264
0.264
n= Iu /Il
0.148
0.500
C0
2.713
2.46
1/δi
0.0267Ec
0.0290Ec

0.324
0.352
三、排架结构计算
（一） 、计算简图：

（二） 、荷载计算：
排架的荷载包括恒载、屋面活荷载、吊车荷载和风荷载。荷载均计算其标准值。
1）恒载
恒载包括屋盖自重、上柱自重、下柱自重、吊车梁及轨道自重。
三毡四油防水层上铺小石子
20厚1：3水泥砂浆找平层
100厚泡沫混凝土保温层
一毡二油隔气层
20厚1：3水泥砂浆找平层
屋面板自重
屋盖支撑
+）

屋架自重 46.60 kN/榀
则，作用与柱顶的屋架结构自重
P1A(c) = 3.295×6×15/2+46.6×1/2 = 171.8 kN/榀
M1A(c) = P1A(c)e1A(c) = 171.8×0.05 = 8.59 kN·m
M2A(c) = P1A(c) e2 = 171.8×0.2 = 34.36 kN·m
P1B =3.295×6×15+46.6=343.6 kN/榀
2、屋面活荷载：由《荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5 kN/m2
不上人屋面活荷载 0.50 kN/m2基本雪荷载 0.40 kN/m2

Max = 0.5 kN/m2
P1A (c)= 0.5×15/2×6 = 22.5kN
M1A(c) = P1A(c)e1A(c) = 22.5×0.05 = 1.125 kN·m
M2A(c) = P1A(c)e2 = 22.5×0.2 = 4.5 kN·m
P1B = 0.5×15/2×6 = 22.5 kN
M1B = P1Be1B = 22.5×0.15 = 3.375 kN·m
3、柱自重重力荷载：
边柱A(C)上柱：P2A = P2C = Au×Hu×γc = 1.6×105×3000×25 = 12.0kN
M2A = M2C= P2A(c)e2 = 12.0×0.2 = 2.4 kN·m
下柱：工型截面1.775×105×6250=1.110×109mm3
矩形截面800×400×(850+200+500+1600)=1.008×109mm3
牛腿(350×500+350×350/2)×400=0.0945×109mm3
P3A = P3C = 25×(1.110+1.008+0.0945) =55.31 kN
中柱B轴上柱：P2B = Au×Hu×γc = 2.4×105×3000×25 = 18.0kN
下柱：工型截面1.775×105×6250=1.110×109mm3
矩形截面800×400×(1100+200+500+1600)=1.088×109mm3
牛腿(1200×500+600×600)×400=0.384×109mm3
P3B = 25×(1.110+1.088+0.384) =64.55 kN
4、吊车梁及轨道连接重力荷载：
上柱：P4A =P4C = 28.2+0.988×6 = 34.13kN
M4A = M4C = P4Ae4A = 34.13×0.6 = 20.48kN·m
下柱：P4B =2×(P4B/2) = 2×34.13 = 68.256kN
5、吊车荷载
依下图可以求得作用于柱上的吊车竖向荷载。

①吊车竖向荷载（每个排架一台吊车）
Dmax = Pkmax×∑yi = 109×(1+1.95/6) =144.425kN
Dmin = Pkmin×∑yi = 22×(1+1.95/6) =29.15kN
②吊车横向水平荷载（软钩吊车Q≤100kN，α=0.12，作用于吊车梁顶面标高处）
每一轮子上产生的横向水平制动力标准值：

则 Tmax = T ×∑yi = 4.17×(1+1.95/6) = 5.525kN
6、风荷载：
由任务书知，该地区基本风压，该设计建设地点为某市郊区，根据《建筑结构荷载规范GB50009-2001》第7.2节规定为B类地面粗糙度,
由《荷载规范》表7.2.1查得风高度变化系数为:
柱顶(按H=11.100m取) μZ=1.0308
屋架端部(按H=12.75m取) μZ=1.077
屋顶(按H=13.75m取) μZ=1.105
q ik=Dωk=DμSμzω0=6×0.40μSμz=2.4μSμz

风荷载简图

风荷载下的内力图
有荷载规范可查得风荷载体型系数μs和风荷载高度变化系数μz。单层工业厂房，可不考虑风振系数，取=1。
q ik值计算（kN/m）
q
q 1
q 2
q 3
q 4
q 5
q 6
q 7
q 8
μS
0.8
0.4
0.8
0.4
0.6
0.5
0.4
0.4
μz
1.0308
1.0308
1.0770
1.0770
1.1050
1.1050
1.1050
1.1050
q ik
1.98
0.99
2.07
1.03
1.59
1.33
1.06
1.06
作用长度(m)

1.65
1.65
1.0
1.0
1.0
1.0
方向
→
→
→
→
←
→
←
→
则作用于排架的风载标准值为：
q1= γQq1k= 1.4×1.98=2.77kN/m q2= γQq2k= 1.4×0.99=1.39kN/m
Fω= 1.4×1.65(q3+q4)+1.4×1.0(－q5+ q6－q7+ q8)
=1.4×1.65(2.07+ 1.03)+1.4×1.0(－1.59+ 1.33－1.06+ 1.06)=6.80kN
荷载汇总表（所列均为标准值）
荷
载
简图
A、C柱
B柱
N（kN）
M（kN·m）
N（kN）
M（kN·m）
屋
面
恒
载

P1A=171.8
P2A=12.0①
P2A+ P4A
=46.13②
P3A=55.31
M1A=8.59
M2A+M4A
=22.88

P1B=343.6
P2B=18.0
P2B+ P4B②
=86.26
P3B=64.55

屋
面
活
载

P1A=22.5
M1A=1.125
M2A=4.5
P1B=22.5

M1B=3.375

吊车竖向荷载

Dmax在A:
P4A=114.425
Dmin在A:
P4A=29.15
M4A=40.049
M4A=10.21
Dmax在A:
P4B=29.15
Dmin在A:
P4B=114.425
M4B=21.86

M4B=85.82
吊车横向荷载

Tmax= 5.525 KN (10t)

风
荷
载

Fω=6.80 kN
q1= 2.77 kN/m
q2= 1.39 kN/m
注：①作用于上柱下截面，②作用于下柱上截面。
（三）、内力分析
1、剪力分配系数的计算
A、C轴柱 n=Iu/Il=2.133/14.39=0.148 , λ=Hu/H=3000/118500=0.264
Z=1+λ3（1/n-1）=1.106, C0=3/Z=2.713
则 δA=δC=H3/（Ec Il C0）=37.45/Ec
B轴柱 n=Iu/Il=7.2/14.39=0.500 ，λ=Hu/H=0.264
Z=1+λ3（1/n-1）=1.20 , C0=3/Z=2.46
则 δB =H3/（Ec Il C0）=34.48/Ec
各柱剪力分配系数：
==(1/δA)/(∑1/δi)=0.324
=1--=1-2×0.324=0.352
2、荷载作用下内力分析
(1)恒载作用下：
其中P1A=P1C=P1=171.8 kN ，P1B=P1=343.6 kN
M1A=M1C=P1×e=171.8×0.05=8.95 kN·m
M2A=M2C=P1×e2=171.8×0.20=34.36 kN·m
排架计算简图为对称结构，在对称荷载作用下排架无侧移，各柱间按上端为不动脚支座计算，故中柱无弯矩。
A、C轴柱 n= 0.148，λ= 0.264,Z=1.106
C1A=1.5[1-λ2(1-1/n)]/Z=1.900
C2A=1.5(1-λ2)/ Z=1.262
R1A= -C1A×(- M1A /H)=-1.900×(-8.95)/11.85=1.435 kN（→）
R2A= C2×M2A /H=-1.262×（-34.36）/11.85=3.66 kN（→）
RA= R1A+ R2A =1.435+3.66+0=5.095kN（→）
RC= -RA=-5.095kN（←）
B轴柱 RB= 0
将R=RA+RB+RC反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力：
（==0.324，=0.352）
（→）

（←）
柱及吊车梁自重荷载
由于在安装柱子时尚未吊装屋架，此时柱顶之间无联系，没有形成排架，故不产生柱顶反力，按悬臂柱分析其内力。计算简图见图
A(C)柱 ：M2A= M2C=2.4kN·m，
P2A =12kN，P3A =55.31kN，
P4A =34.13kN，
M4A= 20.48kN·m
B柱： P2B =18.00kN，P3B =64.55kN，
P4B =68.256kN
恒载弯矩图（kN·m）、轴力图（kN）如图

荷载作用下内力分析
①AB跨作用有屋面活荷载时
屋架传给柱顶的压力为P1A=22.5 kN，它在A、B柱顶处产生的弯矩分别为：
M1A=1.125 kN·m M2A= 4.5kN·m M1B=3.375kN·m
各柱不动铰支座反力:
A柱 n= 0.148，λ= 0..264 C1=1.900 C2=1.262
R1A= -C1×(-M1A )/H=-1.900×(-1.125)/11.85=0.180kN
R2A= -C2×(-M2A)/H=-1.262×(-4.5)/11.85=0.479kN
R3A=0
RA= R1A+ R2A+ R3A=0.180+0.479+0=0.659 kN（→）
B柱 n= 0.500，λ= 0.264，Z=1.018
C1=1.5[1-λ2(1-1/n)]/ Z=1.576
RB= -C1×-M1B /H =-1.576×(-3.375)/11.85=0.449kN（→）
则排架柱顶不动铰支座总反力:
R= RA+ RB=0.659+0.449=1.108 kN
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力：
（==0.324，=0.352）
kN（→）
kN
kN（←）
AB跨作用有屋面活荷载时，
排架柱的弯矩图（kN·m）、轴力图（N）如图：
②BC跨作用有屋面活荷载时，计算同上。

4.吊车荷载作用下内力分析（考虑厂房整体空间工作）
在实际工程中，当两端有山墙，各榀排架又都受到相同的荷载时，如果按照平面排架进行内力计算，则计算结果偏于安全。若在一个温度区段内，只有某几榀排架直接受到局部荷载，则在计算时应考虑厂房结构的空间作用。吊车荷载既为这种局部荷载，所以吊车荷载考虑厂房结构的空间作用。
查表，两端有山墙的，吊车吨位<75t，跨度15m，无檁屋盖的单跨厂房空间作用分配系数m1=m2=0.8；则双跨

①AB跨Dmax作用于A柱
（Dmax =144.425kN，Dmin =29.15kN）
由于Dmax，Dmin偏心作用引起的弯矩为：
kN·m
kN·m

支座反力：
A柱 n= 0.148，λ= 0.264，Z=1.106，C3=1.098
kN（←）
B柱 n= 0.500，λ= 0.264，Z=1.017，C2=1.371
kN（→）
则排架柱顶不动铰支座总反力:
kN（←）
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力：
（==0.324，=0.352）
kN（←）
kN（→）kN（→）
AB跨Dmax作用于A柱时，排架柱的弯矩图（kN·m）、轴力图（kN）如下图：

②AB跨Dmax作用于B柱左
（Dmax=144.425kN，Dmin =29.15kN）由于Dmax，Dmin在中柱引起的弯矩为：
kN·m
kN·m

各柱不动铰支座反力：
A柱 n= 0.148，λ= 0.264，Z=1.106，C3=1.098
kN（←）
B柱 n= 0.500，λ= 0.26，Z=1.017，C2=1.371
kN（→）
则排架柱顶不动铰支座总反力:
kN（→）
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力：
（==0.324，=0.352）
kN（←）
kN（→）
kN（←）
AB跨Dmax作用于B柱左时，排架柱的弯矩图（kN·m）、轴力图（kN）如下图：

③ BC跨Dmax作用于B柱右
根据结构的对称性及起重量相等的条件，其内力计算同“AB跨Dmax作用于B柱左”的情况，其计算见图、内力图如下图：

④ BC跨Dmax作用于C柱：
根据结构的对称性及起重量相等的条件，其内力计算同“AB跨Dmax作用于A柱”的情况，其计算见图、内力图如下图

AB跨作用有吊车横向水平荷载时（Tmax=5.525kN）

A柱 n= 0.148，λ= 0.264，a =0.633，Z=1.106

kN
B柱 n= 0.500，λ= 0.264，a=633，Z=1.016

kN
则kN（←）
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力：
（==0.324，=0.352）
kN（←）
kN（←）kN（→）
AB跨作用有吊车横向水平荷载时，排架柱的弯矩图（kN·m）如下图

⑥ BC跨作用有吊车横向水平荷载时（Tmax=5.525 kN）,计算同上，排架柱的弯矩图（kN·m）

5、 风荷载作用下内力分析
①风自左向右吹时

A柱 n= 0.148，λ= 0.264，Z=1.106

kN
C柱 kN
则kN（←）
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力：
（==0.324，=0.352）
kN（←）
kN（→）kN（←）
排架柱的弯矩图（kN·m）如下图

②风自右向左吹时（图17）

（四）最不利内力组合
取控制截面，对单阶柱上柱为Ⅰ—Ⅰ截面，下柱为Ⅱ—Ⅱ、Ⅲ—Ⅲ截面，如图

A柱在各种荷载作用下内力设计值汇总表

荷载类别
序号
截面内力值
Ⅰ—Ⅰ
Ⅱ—Ⅱ
Ⅲ—Ⅲ
M(kNm)
N(kN)
M(kNm)
N(kN)
M(kNm)
N(kN)
V(kN)

①
6.70
183.80
-16.20
277.93
28.89
296.19
5.092
屋面活载
AB跨
②
-0.111
22.5
-4.611
22.5
-1.956
22.5
0.300
BC跨
③
1.077
0
1.077
0
4.254
0
0.359
吊车竖向荷载Dmax作用
AB跨A柱
④
-15.73
0
34.82
144.425
-11.58
144.425
-5.243
AB跨B柱左
⑤
-11.84
0
-1.64
10.20
-36.58
10.20
-3.948
BC跨B柱右
⑥
8.64
0
8.64
0
34.1
0
3.003
BC跨C柱
⑦
-1.68
0
-1.68
0
-6.62
0
-0.559
吊车横向荷载Tmax
AB跨
⑧
±4.19
0
±1.54
0
±50.78
0
±2.206
BC跨
⑨
±4.07
0
±6.43
0
±25.38
0
±2.142
风荷载
自左向右吹
⑩
1.431
0
1.431
0
150.9
0
-10.478
自右向左吹

-0.168
0
-0.168
0
-72.83
0
2.029
(五）排架结构的内力组合：
排架柱属偏心受压构件