土木工程双向板楼盖设计

设 计 题 学 院、专

混凝土结构课程设计 计算说明书

目： 现浇楼盖、板式楼梯及单层厂房结构设计 系： 科技学院 业： 土木工程

2011年12月

1

第1章 绪 论 .............................................................................................................................. 4

1.1设计目的 ................................................................................................................................ 4 1.2设计内容 ................................................................................................................................ 4 第二章 现浇钢筋混凝土肋梁楼盖设计 ............................................................................................. 5

2.1设计资料 ................................................................................................................................ 5 2.2双向板计算 ............................................................................................................................ 5 2.2.1荷载计算 ............................................................................................................................. 5 2.2.3配筋计算 ............................................................................................................................. 9 2.4按弹性理论计算双向板的梁 ............................................................................................... 10

2.4.1 横向梁的计算（三跨） ........................................................................................... 11 2.4.2 纵向梁的计算（五跨） ........................................................................................... 22

第三章 现浇钢筋混凝土板式楼梯设计 ........................................................................................... 29

3.1设计资料

?1? .......................................................................................................................... 29

3.2楼梯段斜板的设计 ............................................................................................................... 30

3.2.1荷载计算 ........................................................................................................................... 30

3.2.2内力计算.................................................................................................................... 30 3.2.3配筋计算.................................................................................................................... 31 3.3平台板的计算和配筋 ........................................................................................................... 32

3.3.1荷载计算.................................................................................................................... 32 3.3.2内力计算.................................................................................................................... 32 3.3.3承载力计算 ................................................................................................................ 32 3.4平台梁的计算和配筋 ........................................................................................................... 33

3.4.1荷载计算.................................................................................................................... 33 3.4.2内力计算.................................................................................................................... 33 3.4.3配筋计算.................................................................................................................... 33

第4章 厂房设计 .............................................................................................................................. 35

4.1设计资料 .............................................................................................................................. 35 4.2结构构件选型及柱截面尺寸确定 ...................................................................................... 35 4.3荷载计算 .............................................................................................................................. 37

4.3.1恒载 ........................................................................................................................... 37 4.3.2屋面活荷载 ................................................................................................................ 38 4.3.3风荷载........................................................................................................................ 38 4.3.4吊车荷载.................................................................................................................... 39 4.4排架内力计算....................................................................................................................... 41

4.4.1恒荷载作用下排架内力分析 .................................................................................... 41 4.4.2屋面活荷载作用下排架内力分析 ............................................................................ 44 4.4.3风荷载作用下排架内力分析 .................................................................................... 46 4.4.4吊车荷载作用下排架内力分析 ................................................................................ 47 4.6柱的截面设计....................................................................................................................... 54

4.6.1A柱上柱配筋计算 ..................................................................................................... 54 4.6.2下柱的配筋计算 ........................................................................................................ 57 4.6.3柱的箍筋配置 ............................................................................................................ 60

2

4.6.4牛腿设计.................................................................................................................... 60 4.6.5柱的吊装验算 ............................................................................................................ 61 4.7基础设计 .............................................................................................................................. 62

4.7.1作用于基础顶面上的荷载计算 ................................................................................ 63 4.7.2基础尺寸及埋置深度 ................................................................................................ 64 4.7.3基础高度验算 ............................................................................................................ 66 4.7.4基础底板配筋计算 .................................................................................................... 67

结 论 .................................................................................................................................................. 70 致 谢 .............................................................................................................................................. 71

3

第1章 绪 论

1.1设计目的

通过此次课程设计，了解混凝土结构设计内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高设计计算和制图能力，巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决混凝土结构设计中的实际问题。

1.2设计内容

本次课程设计包括三个方面的内容：

1、根据所给出的平面示意图及注网尺寸，进行梁板结构平面布置，计算现浇双向板肋型楼盖的板、梁并绘制配筋图。

2、现浇钢筋混凝土楼梯设计主要是踏步板、斜梁、平台板和平台梁的设计。。 3、根据所给出的平面和剖面布置示意图及几何参数进行单层工业厂房的结构布置，进行钢筋混凝土排架的荷载计算，对排架柱进行内力计算、内力组合和配筋计算，满足结构要求，进行吊装验算，对柱下独立基础进行全过程设计，绘制结构施工图。

4

第二章 现浇钢筋混凝土肋梁楼盖设计

2.1设计资料

某多层工业建筑仓库，楼面平面如图所示。采用钢筋混凝土整体现浇楼盖。有关设计要求如下：

1. 楼面作法：20mm厚水泥砂浆面层,20mm厚板底混合砂浆抹灰，梁底、梁侧抹灰15mm厚。

2.楼面活荷载标准值： 10 kN/m。

3.材料：混凝土C25，梁内受力主筋采用HRB335级钢筋，其余采用HPB235级钢筋。 4.柱截面450mm×450mm，梁截面由高跨比和高厚比计算确定。 5.板伸入墙内120mm，次梁及主梁伸入墙240mm。 6.楼盖平面柱网尺寸示意图见图2.1：

采用钢筋混凝土整浇楼盖。有关设计要求如下：

楼面做法：20mm厚水泥砂浆面层，板底混合砂浆抹灰20mm厚，梁底和梁侧抹灰15mm厚。楼面活荷载标准值10KN/m2。

材料：混凝土C25（fc?11.9N/mm2,ft?1.27N/mm2），梁内受力主筋采用HRB335级钢筋（fy?300N/mm2），其余用HPB235级钢筋（fy?210N/mm2）。

结构布置及构造：结构布置成双向板，板厚120mm，梁截面尺寸为：柱截面450mm?450mm，板伸入墙内120mm，梁伸入墙内240mm。 300mm?700mm，

2

2.2双向板计算 2.2.1荷载计算

20mm厚水泥砂浆面层： 0.02m?20kN/m3?0.40kN/m2 板自重： 0.12m?25kN/m3?3kN/m2

20mm板底混合砂浆抹灰： 0.02m?17kN/m3?0.34kN/m2

4N则板的恒荷载标准值： 3.7km/2。

板的恒荷载设计值： 1.2?2.74kN/m3?4.3kN/m2 楼面活荷载设计值： 1.3?10kN/m2?13kN/m2 总荷载设计值： P?g?q?17.3kN/m

5

按塑性理论计算各区格的弯矩 ○1中间区格板A

计算跨度：

lox?6.0m?0.3m?5.7mloy?6.3m?0.3m?6m

n?loylox?1.05 取??1?0.9 ??2 采用弯起式配筋，跨中钢筋在距支座2nlox/4处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为：

l?MX??loy?ox4?5.7???m?6.0?x??mx?4.6mx ?4???33My??loxmx??0.9?5.7mx?3.85mx

44'\Mx?Mx??loymx?2?6?mx?12mx

'\My?MY???loxmx?2?0.9?5.7?mx?10.26mx

代入公式，由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为0.8，

2Plox2Mx?2My?M?M?M?M?3loy?lox? ?12'X\X'Y\Y0.8?17.3?5.722?4.6mx?2?3.85mx?2?12mx?2?10.26mx??3?6?5.7?

12 6

1N?m/ m故得 mx?7.5kmy??mx?0.9?7.51?6.76kN?m/m

'mx?m\x??mx?2?7.51?15.02kN?m/m

m'y?m\y??my?2?6.76?13.52kN?m/m ○2中间区格板B 计算跨度：

lox?6.0m?0.12m?0.3m0.12m??5.79m 22loy?6.3m?0.3m?6m

lox1?1.04 取??2?0.92 ??2 采用弯起式配筋，跨中钢筋在距支loyn座lox/4处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为：

n?l? MX??loy?ox4?5.79???m?6.0??mx?4.55mx ?x?4???33My??loxmx??0.92?5.79mx?4.00mx

44'Mx?15.02kN?m/m?6m?90.12kN?m \Mx?0kN?m

'My?M\y???loxmx?2?0.92?5.79mx?10.65mx

代入公式，

2Plox2Mx?2My?M?M?M?M?3loy?lox? ?12'X\X'Y\Y17.3?5.7922?4.55mx?2?4.00mx?90.12?0?10.65mx?10.65mx??3?6?5.79?122N?m/ m故得 mx?13.0kmy??mx?13.02?1.02?13.28kN?m/m

m'y?m\y??mx?2?13.28?26.56kN?m/m

7

○3中间区格板C

计算跨度：

lox?6.0m?0.3?5.7m

loy?6.3m?0.12m?0.3m0.12??6.09m 22n?loylox?1.07 取??1?0.87 ??2 采用弯起式配筋，跨中钢筋在2n距支座lox/4处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为：

l?MX??loy?ox4?5.7???m?6.09??mx?4.67mx ?x?4???33My??loxmx??0.87?5.7mx?3.72mx

44'\Mx?Mx?2?6.09mx?12.18mx

'My?13.52?5.7?77.06

M\y?0kN?m 代入公式，

2Plox2Mx?2My?M?M?M?M?3loy?lox? ?12'X\X'Y\Y17.3?5.722?4.67mx?2?3.72mx?77.06?12.18mx?12.18mx??3?6.09?5.7?124N?m/ m故得 mx?12.4kmy??mx?12.44?0.87?10.82kN?m/m

'mx?m\x??mx?2?12.44?24.88kN?m/m

④中间区格板D 计算跨度：

0.3m0.12??5.79m 220.3m0.12loy?6.3m?0.12m???6.09m

22lox?6.0m?0.12m? 8

n?loylox?1.05 取??1?0.91 ??2 采用弯起式配筋，跨中钢筋在2n距支座lox/4处弯起一半，故得跨内及支座塑性铰线上的弯矩为：

l?MX??loy?ox4?5.79???m?6.09??mx?4.64mx ?x?4???33My??loxmx??0.91?5.79mx?3.95mx

44'Mx?26.56kN?m/m?6.09m?161.75kN?m

\Mx?0kN?m

'My?5.79?24.88?144.06kN?m/m \MY?0kN?m

代入公式

2Plox2Mx?2My?M?M?M?M??3loy?lox?

12'X\X'Y\Y17.3?5.7922?4.64mx?2?3.95mx?161.75kN?m/m?144.06kN?m/m?0?0??3?6.09?5.79?12?m/ m 故得 mx?17.3k1Nmy??mx?0.91?17.31?15.75kN?m/m

2.2.3配筋计算

取截面有效高度hox?150mm?20mm?130mm，hoy?150mm?30mm?120mm 即可近似按As?M计算钢筋截面面积，计算结果见下表。

0.95fyho

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双向板配筋计算

截面 lox方向 AS/mm2M/?kNm?ho/mm 选配钢筋 实配面积/mm2 314 265 561 561 561 436 785 654 A区格 loy方向 7.51 6.76 13.02 13.28 12.44 10.82 17.31 15.75 120 130 120 130 120 130 120 130 314 261 544 513 520 418 724 608 ?8@160 ?8@190 ?10@140 ?10@140 ?10@140 ?10@180 ?10@100 ?10@120 跨 中 lox方向 B区格 loy方向 lox方向 C区格 loy方向 D区格 lox方向 loy方向 截面 M/?kNm? ho/mm AS/mm2 15.02 130 580 选配钢筋 实配面积/mm2 639 A?B 支 A?C 座 B?D ?10/12@15013.52 26.56 24.88 130 130 130 522 1025 960 ?10/12@150 639 1047 1047 ?10@75 C?D ?10@75 2.4按弹性理论计算双向板的梁

梁的尺寸取b?h?300mm?700mm，由于板为矩形，故双向板长边支撑梁上荷

10

载呈梯形分布，短边支撑梁上荷载为三角形分布。板上荷载传递示意图如下：

图2.2 板上荷载传递示意图

2.4.1 横向梁的计算（三跨）

一、荷载：

恒荷载设计值：

板传恒荷载： g1?4.3kN/m2?6.0m?25.8kN/m

5转换成均布荷载：g1'??25.8kN/m?16.125kN/m

8梁自重： 1.2?0.3m?(0.7m?0.12m)?25kN/m3?5.22kN/m

1.2?17kN/m3?0.015m?[(0.7m?0.12m)?2?0.3m]梁粉刷：

?0.44676kN/m合计：21.8kN/m

活荷载设计值：

板传活荷载： q1?13kN/m2?6.0m?78kN/m

5转换成均布荷载：q1'??78kN/m?48.75kN/m

8二、弯矩计算：

①由恒荷载引起的弯矩 计算简图如下：

11

支座处弯矩： MB??0.1?21.8kN/m?(6.0m)2??78.48kN?m

MC??0.1?21.8kN/m?(6.0m)2??78.48kN?m

由恒荷载引起的弯矩计算结果见表2.4

表2.4 横向梁由恒荷载引起的弯矩计算

按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩 等效分布的梁自重按等效均布荷按三角形分布的截xg2?5.22kN/m?0.45 载算得的支座荷载面 l弯矩 g1?25.8kN/m kN/m?5.67kN/m A 0 0 0 0 总和 0 1 0.2 ?0.2?78.48kN?m??15.696kN?m0.047?25.8kN/m?(6.0m)2?43.66kN?m0.08?5.67kN/m?(6.0m)2?16.33kN?m44.30kN?m 2 0.4 ?0.4?78.48kN?m??31.392N?m0.079?25.8kN/m?(6.0m)2?73.38kN?m0.12?5.67kN/m?(6.0m)?24.50kN?m266.49kN?m 12

3 0.5 ?0.5?78.48kN?m??39.24kN?m0.083?25.8kN/m?(6.0m)2?77.10kN?m0.125?5.67kN/m?(6.0m)?25.52N?m2 63.38kN?m 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.5 73.38kN?m 43.66kN?m 24.50kN?m 16.33kN?m 50.79kN?m -2.8kN?m -78.484 5 -47.09kN?m -62.79kN?m B -78.48kN?m 0 0 kN?m -18.496 7 8 -78.48kN?m -78.48kN?m -78.48kN?m 43.66kN?m 73.88kN?m 77.1kN?m 16.33kN?m 24.50kN?m 25.52kN?m kN?m 19.9kN?m 24.14kN?m ②由活荷载引起的弯矩 ⑴活荷载布置在左右两跨

计算简图如下：

支座处弯矩： MB??0.05?48.75kN/m?(6.0m)2??87.75kN?m

MC??0.05?48.75kN/m?(6.0m)2??87.75kN?m

弯矩计算结果见表2.5

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表2.5 横向梁由活荷载引起的弯矩计算⑴ 截x按等效均布荷载算得的支座 面 l弯矩（kN?m） A 1 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.5 0 ?0.2?87.75kN?m ??17.55kN?m按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩（kN?m） 0 0.047?78kN/m?(6.0m)2?131.98kN?m总和(kN?m) 0 114.43kN?m 186.742 -35.1kN?m 0.079?78kN/m?(6.0m)2 ?221.84kN?mkN?m 189.203 -43.875kN?m 0.083?78kN/m?(6.0m)2 ?233.07kN?mkN?m 169.194 5 B 6 7 8 -52.65kN?m -70.2kN?m -87.75kN?m -87.75kN?m -87.75kN?m -87.75kN?m 221.84kN?m 131.98kN?m 0 0 0 0 kN?m 61.78kN?m -87.75kN?m -87.75kN?m -87.75kN?m -87.75kN?m ⑵活荷载布置在中间跨

计算简图如下：

支座处弯矩： MB??0.05?48.75kN/m?(6.0m)2??87.75kN?m

MC??0.05?48.75kN/m?(6.0m)2??87.75kN?m

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弯矩计算结果见表2.6

表2.6 横向梁由活荷载引起的弯矩计算⑵ 截x/l按等效均布荷载算得的支座面 弯矩(kN?m) A 1 2 3 4 5 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 0 -17.55kN?m -35.1kN?m -43.875kN?m -52.65kN?m -70.2kN?m 按实际荷载算得的简支梁跨中弯矩(kN?m) 0 0 0 0 0 0 总和(kN?m) 0 -17.55kN?m -35.1kN?m -43.875kN?m -52.65kN?m -70.2kN?m -87.75B -87.75kN?m 0 kN?m 44.236 -87.75kN?m 0.047?78kN/m?(6.0m)2?131.98kN?m kN?m 7 1.4 -87.75kN?m 131.280.078?78kN/m?(6.0m)2 ?219.03kN?mkN?m 8 1.5 -87.75kN?m 145.320.083?78kN/m?(6.0m)2 ?233.07kN?mkN?m ⑶活荷载布置在左边两跨

计算简图如下：

15

支座处弯矩： MB??0.117?48.75kN/m?(6.0m)2??205.34kN?m

MC??0.033?48.75kN/m?(6.0m)2??57.92kN?m

弯矩计算结果见表2.7

表2.7 横向梁由活荷载引起的弯矩计算⑶ 按实际荷载算总和得的简支梁跨按等效均布荷载算得的支座弯矩(kN?m) (kN?m) 中弯矩(kN?m) 0 0 131.98kN?m 219.03kN?m 233.07kN?m 219.03kN?m 131.98kN?m 0 0 90.92截x 面 lA 1 2 3 4 5 B 0 0.2 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.5 ?0.2?205.34kN?m??41.068kN?m -82.14kN?m -102.67kN?m -123.21kN?m -164.28kN?m -205.34kN?m ?57.92kN?m?0.8?(205.34?57.92) kN?m??175.86kN?mkN?m 136.89kN?m 130.4kN?m 95.82kN?m -32.3kN?m -205.34kN?m -43.886 131.98kN?m kN?m 72.667 8 -146.372kN?m -131.63kN?m 219.03kN?m 233.07kN?m kN?m 101.44kN?m 16

9 10 C

1.6 1.8 2.0 -116.89kN?m -87.41kN?m -57.92kN?m 219.03kN?m 131.98kN?m 0 102.14kN?m 44.57kN?m -57.92kN?m ③内力组合

表2.8 内力组合

截面 A 1 2 3 4 5 B 6 7 8 恒荷载(kN/m) 活荷载(kN/m)活荷载(kN/m)活荷载(kN/m)Mmax(kN?m) Mmin(kN?m) ⑴ 0 44.3 66.49 63.38 50.79 -2.8 -78.48 -18.49 19.9 24.14 0 114.43 186.74 189.20 169.19 61.78 -87.75 -87.75 -87.75 -87.75 ⑵ 0 -17.55 -35.1 -43.875 -52.65 -70.2 -87.75 44.23 131.28 145.32 ⑶ 0 90.92 136.89 130.4 95.82 -32.3 -205.34 -43.88 72.66 101.44 0 158.73 253.23 252.58 219.98 58.98 -167.23 25.74 151.18 169.46 0 26.75 31.39 19.51 -1.86 -73 -283.82. -106.24 -67.85 -63.61

三、剪力计算

V?V0?作用在梁上的荷载有两种形式： 按三角形分布荷载：

由板传来的恒载和活载：g1?q?25.8kN/m?78kN/m?103.8kN/m 等效均布荷载：

梁的自重：g2?5.22kN/m?0.45kN/m?5.67kN/m

Mr?Ml （2-2） l 17

计算简图如下：

①第一跨：

活荷载布置在第一和第三跨：

MBA??78.48kN?m?87.75kN?m??166.23kN?m

MAB?0

VAB?V0?MBA?MAB?166.23kN?m?0?V0??V0?27.71kN l6.0m活荷载布置在第一和第二跨：

MBA??78.48kN?m?205.34kN?m??283.82kN?m

MAB?0

VAB?V0?MBA?MAB?283.82kN?m?0?V0??V0?47.31kN l6.0m②第二跨：

活荷载布置在第一和第二跨：

MCB??78.48kN?m?57.92kN?m??136.4kN?m

MBC??78.48kN?m?205.34kN?m??283.82kN?m M?MBC(?166.51?343.64)kN?mVAB?V0?CB?V0??V0?24.57kN

l6.0m剪力计算结果见表2.9

18

表2.9 剪力计算结果

按三角形分布的荷载 序号 g1?q?103.8KN/m 等效均布荷载 g2?5.67KN/m 总和（V0） A(B) 0.25?103.8kN/m?6.0m 0.5?5.67kN/m?6.0m?17.01kN ?155.7kN172.71kN 1(6) 0.21?103.8kN/m?6.0m 0.3?5.67kN/m?6.0m?10.21kN ?130.79kN0.09?103.8kN/m?6.0m 0.1?5.67kN/m?6.0m?3.402kN ?56.052kN141kN 2(7) 3(8) 4(9) 5(10) B(C)

59.454kN 0 -59.454kN -141kN -172.71kN 0 -56.052kN -130.79kN -155.7kN 0 -3.402kN -10.21kN -17.01kN 内力组合结果见表2.10

表2.10 剪力组合

序号 A 1 2 3 4 5 Bl Br 6 7 8 Vmax(KN) Vmin(KN) 172.71?27.71?145 141?27.71?113.29 59.454?27.71?31.744 0?27.71??27.71 — — — 172.71?24.57?197.28 141?24.57?165.57 59.454?24.57?84.024 0?24.57?24.57 — — 59.454?47.31?12.15 0?47.31??47.31 ?59.454?47.31??106.77 ?141?47.31??188.31 ?172.71?47.31??120.02 — — — — 四、截面配筋计算

混凝土选用：C25 钢筋选用：HRB335 （钢筋考虑按两排布置） 查得相关数据：fc?11.9N/mm2 ft?1.27N/mm2 fy?300N/mm2 跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度取下面较小值：

19

11b??l??6000mm?2000mm f033b?f?b?12hf'?300mm?12?120mm?1740mm

故取b?f?1740mm ， h0?(700?60)mm?640mm 判别各跨中T形截面类型：

?1fchf'bf'h0?hf'/2?1.0?11.9N/mm2?1740mm?120mm?(640mm?120mm/2)?1441.2kN?m?Mmax?252.28kN?m故均属第一类T形截面。

支座截面按矩形截面计算，均取h0?640mm 横向梁截面配筋如表2.11所示

表2.11 横向梁截面配筋 截面 M/(kN?m) ??

第一跨跨中 252.58 0.172 0.1901 中间跨跨中 169.46 0.115 0.1225 B支座 -167.23 0.114 0.1214 中间跨跨中 -136.4 0.093 0.0978 ?S?M ?1fcbh02??1?1?2?s As??bfch0fy1448 933 925 745 （mm2） 选配钢筋 实配钢筋面积（mm） 2??22 1520 ??20????? 1137 ??20????? 1137 ??18 763 注：1、截面抵抗矩系数计算公式： ?S?式中 ?s—截面抵抗矩系数；

M—荷载在该截面产生的弯矩； h0—截面的有效高度；

M（2?3[3]) 2?1fcbh0?1—矩形应力图系数； b—截面宽度；

fc—混凝土轴心抗压强度设计值。

（2?4[3]) 2、相对受压区高度计算公式： ??1?1?2?s

20

式中 ?—相对受压区高度； ?s—截面抵抗矩系数。

（2?5[3]) 3、受拉区纵向受力钢筋的截面面积计算公式： As??bfch0

fy式中 As—受拉区纵向受力钢筋的截面面积； ?—相对受压区高度； h0—截面的有效高度；

b—截面宽度；

fc—混凝土轴心抗压强度设计值； fy—钢筋受拉强度设计值。

4、用架力筋抵抗支座处的正弯矩和跨中的负弯矩 箍筋计算：

钢筋选用HPB235：fy?fy'?210N/mm2

复核截面尺寸：hw?h0?640mm hw/b?640mm/300mm?2.13?4 属一般梁

0.25?cfcbh0?0.25?1?11.9kN/m2?300mm?640mm?571.21kN?Vmax?258.52kN 故截面尺寸满足要求。

按计算配箍，结果见表2.12

表2.12 横向梁箍筋计算

截面 A支座 145 182.88 可以 双肢箍?8 — B支座左侧 -120.02 182.88 可以 双肢箍?8 — B支座右侧 197.28 182.88 否 双肢箍?8 0.1583 V/kN 0.75ftbh0(kN) 可否按构造配箍 所选箍筋 nAsv1V?0.7ftbh0?mm2/mm S1.25fyvh0实配箍筋 nAsv1mm2/mm S是否满足最小配箍率 ?8@200 — 满足 ?8@200 — 满足 ?8@150 0.67 满足 注：1、混凝土和箍筋共同承担的剪力计算公式：

AV?0.7ftbh0?1.25fyvsvh0 (2?6[3])

s

21

式中 ft—混凝土轴心抗拉强度设计值； b—梁的截面宽度； h0—梁的有效高度； fyv—箍筋抗拉强度设计值； V—混凝土和箍筋共同承担的剪力；

Asv—配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；

s—沿构件长度方向箍筋的间距。

2、受弯构件的最小尺寸应满足： V?0.25?cfcbh0 (2?7[3]) 式中 V—构件斜截面上的最大剪力；

?c—混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取?c?1.0；

当混凝土强度等级为C80时，取?c?0.8；其间按线性内插法取用；

b—矩形截面的宽度，T形截面或工字形截面的腹板宽度； h0—截面的有效高度。

混凝土承担的剪力计算公式： V?0.7?hftbh0 (2?8[3]) 式中 V—混凝土承担的剪力；

?h—截面高度影响系数，当h0小于800mm时，取h0等于800mm求得；

当h0 大于2000mm时，取h0等于2000mm求得；

b—截面宽度； h0—截面的有效高度；

fc—混凝土轴心抗压强度设计值。

2.4.2 纵向梁的计算（五跨）

一、荷载

纵向梁上由板传来的荷载为梯形，根据支座截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载

计算跨度：

ab??(6300mm?120mm?200mm)?22边 跨：

240mm400mm??6300mm22ln? 22

1.025ln?

?b?1.025?(6300mm?120mm?200mm)2400mm?6330mm2

故取l0?6300mm 中间跨：l0?lc?6300mm

l0?1.05ln?1.05?(6300mm?400mm)?6195mm 故取l0?6195mm 恒载设计值 由板传来：

4.3kN/m2?6.0m?25.8kN/m

转换成均布荷载： 边跨：l0?6300mm a?a6000?3000mm ???0.48

l02a6000?3000mm ???0.48

l02中间跨：l0?6195mm a? q?(1?2?2??3)q'?(1?0.4608?0.11)?25.8KN/m?16.75KN/m 梁自重： 1.2?25kN/m3?0.3m?(0.7m?0.12m)?5.22kN/m

梁粉刷：

1.2?17kN/m3?0.015m?[(0.7m?0.12m)?2?0.3m]?0.45kN/m合计： g?22.42kN/m

板传活荷载： q?14kN/m2?6.0m?84kN/m 转换为均布荷载：52.5kN/m

合计： g?q?22.42kN/m?52.5kN/m?74.92kN/m 二、计算简图

计算跨度： 边跨：6300mm 中间跨：6195mm 计算简图如图示：

23

图2.3 纵向梁计算简图

三、 弯矩及剪力计算

弯矩： M??m1gl02??m2ql02 （2-9） 剪力： V??v1gl0??v2ql0 （2-10）

如表2.13?4?~表2.15?4?

表2.13[4] 支座gl02、ql02计算

位置 中间支座l0?6.195m 边支座l0?6.30m 表2.14[4] 纵向梁弯矩计算

项次 M1 M2 gl02 ql02 860.44kN?m 2014.85kN?m 889.85kN?m 2083.73kN?m 荷载简图 M3 ?m/MB ?m/Mc 1 ?0.105?0.079 150.59 61.61 85.87 ?93.44?70.30 2 3 193．06 - 147.47 158.68 - - - - - - 24

4 5 组合项次 组合值 - - - ?0.119?229.73 - ?0.111?207.20 1+5 - 1+2 - - 1+2 244.55 - 1+4 -323.17 1+3 209.0343.65 8 -277.5 注：1、弯矩单位为KN?m。

2、跨中弯矩须在按换算荷载求得支座弯矩后，依据实际荷载计算。 位置 中间支座l0?6.195m 边支座l0?6.30m 表2.15[4] 纵向梁剪力计算

项次 1 荷载简图 gl0 ql0 138.90kN 141.25kN 325.24kN 330.75kN VA 120.7 4 136.98 VB左 VB右 -182.60 158.50 VC左 -142.84 VC右 150.67 2 3 -186.83 1+4 -369.43 177.79 1+4 336.29 4 5 组合项次 组合值 -173.57 1+5 -316.41 178.09 1+5 328.76 1+2 257.72 25

注：1、剪力单位为kN。

2、剪力在已求得弯矩的基础上按实际荷载计算。 四、 截面配筋计算

混凝土选用：C25 钢筋选用：HRB335 （钢筋考虑按两排布置） 查得相关数据：fc?11.9N/mm2 ft?1.27N/mm2 fy?300N/mm2 跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度取下面较小值：

11b??l??6510mm?2170mm f033b?f?b?12hf'?300mm?12?130mm?1860mm 故取b?f?1860mm ， h0?(700?60)mm?640mm 判别各跨中T形截面类型：

?1fchf'bf'?h0?hf'/2??1.0?11.9N/mm2?1860mm?130mm?(640mm?130mm/2)?1654.5kN?m?Mmax?412.27kN?m

大于表2.14??中各截面弯矩，故均属第一类T形截面。

4支座截面按矩形截面计算，均取h0?640mm 纵向梁截面配筋如表2.16所示

表2.16 纵向梁截面配筋 截面 M/(kN?m) 1 343.65 0.235 0.2720 2072 2 209.08 0.142 0.1538 1172 3 244.55 0.167 0.1839 1401 B -323.17 0.221 0.2530 1927 C -277.5 0.189 0.2113 1610 ?S?M ?1fcbh02??1?1?2?s As??bfch0fy/mm2 选配钢筋 实配钢筋面积mm 2??20 2199 ??20 1256 ??20 1570 ??20 2199 6?20 1884 注：1、截面抵抗矩系数计算公式： ?S?式中 ?s—截面抵抗矩系数；

M[3]（2?3) 2?1fcbh0?1—矩形应力图系数；

M—荷载在该截面产生的弯矩；

26

b—截面宽度；

h0—截面的有效高度；

fc—混凝土轴心抗压强度设计值。

（2?4[3]) 2、相对受压区高度计算公式： ??1?1?2?s 式中 ?—相对受压区高度；

?s—截面抵抗矩系数。

（2?5[3]) 3、受拉区纵向受力钢筋的截面面积计算公式： As??bfch0

fy式中 As—受拉区纵向受力钢筋的截面面积； b—截面宽度；

?—相对受压区高度； fc—混凝土轴心抗压强度设计值； h0—截面的有效高度；

fy—钢筋受拉强度设计值。

4、用架力筋抵抗支座处的正弯矩和跨中的负弯矩箍筋计算： 钢筋选用HPB235：fy?fy'?210N/mm2

复核截面尺寸：hw?h0?640mm2 hw/b?640/300?2.13?4 属一般梁

0.25?cfcbh0?0.25?1?11.9kN/m2?300mm?640mm?571.21kN?Vmax?295.31kN 故截面尺寸满足要求。

按计算配箍，结果见表2.17

表2.17 纵向梁箍筋计算 截面 A 257.72 170.7 否 双肢箍?8 B 369.43 170.7 否 双肢箍?8 85.04 C 328.76 170.7 否 双肢箍?8 106.93 V/kN 0.7ftbh0/kN 可否按构造配箍 所选箍筋 S?1.25fyvnAsvh0V?0.7ftbh0实配箍筋 /mm 194.22 ?8@190 ?8@80 ?8@100 满足 满足 满足 注：1、混凝土和箍筋共同承担的剪力计算公式： AV?0.7ftbh0?1.25fyvsvh0 (2?6[3])

s是否满足最小配箍率 27

式中 ft—混凝土轴心抗拉强度设计值；b—梁的截面宽度； h0—梁的有效高度；fyv—箍筋抗拉强度设计值；

V—混凝土和箍筋共同承担的剪力；s—沿构件长度方向箍筋的间距；

Asv—配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；

2、受弯构件的最小尺寸应满足： V?0.25?cfcbh0 (2?7[3]) 式中 V—构件斜截面上的最大剪力；

?c—混凝土强度影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取?c?1.0；

当混凝土强度等级为C80时，取?c?0.8；其间按线性内插法取用；

b—矩形截面的宽度，T形截面或工字形截面的腹板宽度； h0—截面的有效高度。

混凝土承担的剪力计算公式： V?0.7?hftbh0 (2?8[3]) 式中 V—混凝土承担的剪力；

?h—截面高度影响系数，当h0小于800mm时，取h0等于800mm求得；

当h0 大于2000mm时，取h0等于2000mm求得；

h0—截面的有效高度；fc—混凝土轴心抗压强度设计值。 b—截面宽度；

28

第三章 现浇钢筋混凝土板式楼梯设计

3.1设计资料?1?

已知某多层工业建筑现浇钢筋混凝土楼梯，活荷载标准值为3.0kN/m2，踏步面层为30mm厚水磨石，底面为20mm厚混合砂浆，混凝土为C25，梁中受力钢筋为Ⅱ级，其余钢筋采用Ⅰ级，结构布置如图3.1所示：

图3.1

29

3.2楼梯段斜板的设计

板的厚度应满足 h?(11~)ln 2530 因为ln?3080mm 则h?102.7mm~123.2mm

故取 h?110mm

3.2.1荷载计算

踏步尺寸280mm?150mm

150倾角：??arctan?28o11' cos??0.881

280恒荷载标准值：（选取1m宽板带）

1.01 踏步自重： ??0.28?0.15?25?1.875KN/m

0.2821.0 斜板自重（包括抹灰）： ?(0.11?25?0.02?17)?3.507KN/m

0.8810.28?0.15 30mm厚水磨石自重： ?1.0?0.03?0.65?0.030KN/m

0.28 合 计： gk?5.4KN/m

恒荷载设计值： g?1.2gk?1.2?5.4?6.5KN/m 活荷载设计值： q?1.4?3.0?1.0?4.2KN/m 总 计： g?q?10.7KN/m

3.2.2内力计算

计算跨度为： l0?3.08m。 斜板跨中正截面最大正弯矩计算公式： Mmax?1(g?q)l02 （3?1[2]） 10式中 g,q—作用于斜板上沿水平方向均布竖向恒荷载和活荷载设计值; l0—梯段斜板沿水平方向的计算跨度。 由公式3.1[2]得： 踏步板跨中弯矩：M?112(g?q)l0??10.7kN/m?(3.08m)2?10.2kN?m 1010 30

3.2.3配筋计算

h0?110mm?20mm?90mm

截面抵抗矩系数计算公式： ?S?式中 ?s—截面抵抗矩系数；

M—荷载在该截面产生的弯矩； h0—截面的有效高度；

M[3]3?2 （） 2?1fcbh0?1—矩形应力图系数； b—截面宽度；

fc—混凝土轴心抗压强度设计值。

相对受压区高度计算公式： ??1?1?2?s （3?3[3]） 式中 ?—相对受压区高度； ?s—截面抵抗矩系数。

受拉区纵向受力钢筋的截面面积计算公式：As??bfch0 （3?4[3]）

fy式中 As—受拉区纵向受力钢筋的截面面积； ?—相对受压区高度； h0—截面的有效高度； b—截面宽度；

fc—混凝土轴心抗压强度设计值； fy—钢筋受拉强度设计值。 由公式3?2[3]，3?3[3]，3?4[3]得：

M10.2?106N?mm?s???0.106

?1fcbh021.0?11.9N/mm2?1000mm?(90mm)2??1?1?2?s?1?1?2?0.106?0.112

As??bh0?1fcfy1.0?11.9N/mm2?0.112?1000mm?90mm??571.2mm2 2210N/mm故受力钢筋选 ?8/?10@100 (As?644mm2) 分布钢筋选择 ?6@200

31

3.3平台板的计算和配筋 3.3.1荷载计算

恒荷载标准值：

30mm厚水磨石自重： 0.03m?1.0m?0.65kN/m3?0.02kN/m 70mm厚平台板自重： 0.07m?1.0m?25kN/m3?1.75kN/m 20mm厚顶棚抹灰重： 0.02m?1.0m?17kN/m3?0.34kN/m 合计： gk?2.11kN/m 恒荷载设计值：

g?1.2gk?1.2?2.11kN/m3?2.5kN/m 活荷载设计值：

q?1.4?3.0kN/m2?1.0m?4.2kN/m

总计： g?q?6.7kN/m

3.3.2内力计算

计算跨度： l0?ln? 由公式3?1[2]得：

M?11?g?q?l02??6.7kN/m?(1.54m)2?1.6kN?m 1010h0.07m?1.5m??1.54m 223.3.3承载力计算

h0?h?as?70mm?20mm?50mm

由公式3?2[3]，3?3[3]，3?4[3]得：

M1.6?106N?mm?s???0.054

?1fcbh021.0?11.9N/mm2?1000mm?(50mm)2??1?1?2?s?1?1?2?0.054?0.056

32

As??bh0?1fcfy1.0?11.9N/mm22 ?0.056?1000mm?50mm??158.7mm2210N/mm故受力钢筋选 ?6/8@200 (As?196mm2) 分布钢筋选择?6@200

3.4平台梁的计算和配筋

设平台梁截面尺寸为b?h?200mm?300mm。

3.4.1荷载计算

梯段传来的恒荷载：10.7kN/m2?3.08m?16.5kN/m 2?1.5??0.2?m?6.4kN/m 平台板自重： 6.7kN/m2???2?梁自重： 1.2?0.2m?(0.3m?0.07m)?25kN/m3?1.38kN/m 总计： g?q?24.3kN/m

3.4.2内力计算

计算跨度： l0?ln?a?3.06m?0.24m?3.3m

l0?1.05ln?1.05?3.06m?3.2m

取较小值，故取 l0?3.2m 11则： Mmax???g?q?l02??24.3kN/m?(3.2m)2?31.1kN?m

8811Vmax??g?q?ln??24.3kN/m?3.06m?37.2kN

223.4.3配筋计算

h0?h?as?300?35?265mm

①纵向钢筋的计算

由公式3?2[3]，3?3[3]，3?4[3]得：

33

M31.1?106N?mm?s???0.186 222?1fcbh01.0?11.9N/mm?200mm?(265mm)??1?1?2?s?1?1?2?0.186?0.208??b?0.550

As??bh0?1fcfy1.0?11.9N/mm22 ?0.208?200mm?265mm??437.3mm2300N/mm故受力钢筋选 3?14 (As?461mm2) ②箍筋的计算

0.7bh0ft?0.7?200mm?365mm?1.27N/mm2?47KN?Vmax?43kN

按构造配筋，选双肢箍?6@200。

34

第4章 厂房设计

4.1设计资料

1.金加工车间跨度24m，总长60 m，柱距6 m。

2.车间内设有2台200/50kN中级工作制吊车，其轨顶设计标高10 m。 3.建筑地点：株洲市郊区。

4.车间所在场地：低坪下1 m内为填土，填土下4 m内为均匀亚黏土，地基承载力设计值fa?200kN/m2，地下水位-5.0 m，无腐蚀。基本风压W?0.35kN/m2，基本雪压W?0.45kN/m2。

5.厂房中标准构件选用情况：

（1）.屋面板采用G410（一）标准图集中的预应力混凝土大型屋面板，板重（包括灌浆在内）标准值1.4kN/m2，屋面板上做二毡三油，标准值为0.35kN/m2。

（2）.天沟板采用G410（三）标准图集中的TGB77—1，板重标准值为

2.02kN/m。

（3）.屋架采用G410（三）标准图集中的预应力混凝土折线型屋架YWJA—21，屋架辎重标准值85.2kN/每榀。

（4）.吊车梁采用G425标准图集中的先张发预应力混凝土吊车梁YXDL6—8，吊车梁高1200 m m，翼缘宽500 m m，梁腹板宽200 m m，自重标准值44.2kN/根，轨道及零件重1kN/m，轨道及垫层构造要求200 m m。

（5）材料：

A.柱：混凝土C30 B.基础.混凝土C15 C.钢筋.Ⅱ级。

4.2结构构件选型及柱截面尺寸确定

因该厂房跨度在1536m之间，且柱顶标高大于8m，所以采用钢筋混凝土排架结构。为了是屋盖具有较大刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房各主要构件选型见下表：

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表4.1主要承重构件选型表

构件名称 屋面板 标准图集 G410（一） 选用型号 YWB—2Ⅱ TGB68—1 重力荷载标准值 1.4kN/m2 1.5m?6m预应力混凝土屋面板 天沟板 G410（三） （包括灌浆在内） 2.02kN/m 1.5m?6m预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板） 屋架 G415（三）预应力混凝土折线形屋架（跨度21m） YWJA—24—1Aa 106kN/每榀。 吊车梁 G323（二）钢筋混凝土DL—9Z（中间跨） 吊车梁（吊车工作等级中级） DL—9B（边跨） JL—3 44.2kN/根 轨道连接 基础梁 G325（二）吊车轨道联结详图 G320钢筋混凝土基础梁 1kN/m 16.7kN/根 由设计资料知柱顶标高16m，轨顶标高为10m，设室内地面至基础顶面的距离为0.5m，计算简图和吊车梁的高度求总高度H、上柱高度Hl和下柱高度Hu分别为：

H?12.4m?0.75m?13.15m

Hu?12.4m?10m?1.2m?0.2m?3.8m Hl?12.4m?0.5m?3.8m?9.1m

根据柱的高度、吊车起重量及工作级别等条件，可查表确定柱截面尺寸：

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表4.2柱截面尺寸及相应的计算参数

计算参数 柱号 截面尺寸/mm 2惯性矩 4自重面积/mm /mm /(kN/m) A C B 上柱 矩400?400 下柱 Ⅰ400?900?100?150 1.6?105 21.3?108 4.0 1.875?105 195.38?108 4.69 上柱 矩400?600 下柱 Ⅰ400?900?100?150 2.4?105 72?108 6.0 1.975?105 256.34?108 4.94 4.3荷载计算 4.3.1恒载

（1）屋面恒载

两毡三油防水层： 0.35kN/m2 厚水泥砂浆找平层： 20kN/m3?0.02m?0.40kN/m2 5kN/m3?0.1m?0.50kN/m2 100mm厚水泥砾石保温层：

一毡两油隔气层： 0.05kN/m2 20kN/m3?0.02m?0.40kN/m2 20mm厚水泥砂浆找平层：

预应力混凝土屋面板： 1.4kN/m2 屋盖钢支撑： 0.05kN/m2 合计：

0.35kN/m2?0.40kN/m2?0.50kN/m2?0.05kN/m2?0.40kN/m?1.4kN/m?0.05kN/m?3.15kN/m2222

屋架重力荷载为85.2kN/每榀，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：

G1?1.2?(3.15kN/m2?6m?24m?2?106kN?2)?335.76kN

（2）吊车梁及轨道重力荷载设计值：

G3?1.2?(44.2kN?1kN?6m)?60.24kN

（3）柱自重重力荷载设计值：

A、C柱：上柱：G4A?G4C?1.2?4kN/m?3.8m?18.24kN

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下柱：G5A?G5C?1.2?4.69kN/m?9.1m?51.21kN B柱：上柱：G4B?1.2?6kN/m?3.8m?27.36kN 下柱：G5B?1.2?4.94kN/m?9.1m?53.94kN 各项恒载作用位置如下图：（单位：kN）

4.3.2屋面活荷载

屋面活荷载标准值为0.05kN/m2，雪荷载标准值为0.45kN/m2，后者小于前者，所以仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为： Q1?1.4?0.5kN/m2?6m?21m?2?44.1kN

Q1的作用位置与G1作用位置相同。

4.3.3风荷载

垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算公式4.1[1]：

?k??z?s?z?0

式中 ?0—基本风压，是以当地比较空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50

年一遇10min平均最大风速为标准确定的风压值；

?z—高度z处的风振系数，对高度小于30m的单层厂房，取?z?1.0； ?s—风荷载体型系数，是风吹到厂房表面引起的压力或吸力与理论风压

比值，与厂房的外表体型和尺度有关，可根据建筑体型查得；

?z—风压高度变化系数，根据所在地区的地面粗糙程度类别和所求风压

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处离地面的高度查得。

?0?0.35kN/m

?z?1.0

根据厂房各部分标高及B类地面粗糙查表得： 柱顶（标高12.4m）?z?1.067 檐口（标高14.60m）?z?1.129

屋面与天窗交接处（标高15.4m）?z?1.149 屋顶（标高16.00m）

天窗檐口（标高18.10m）?z?1.208 天窗顶（标高18.55m）?z?1.218

可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：

?1k??z?s1?z?0?1.0?0.8?1.067?0.35kN/m2?0.299kN/m2?2k??z?s2?z?0?1.0?0.4?1.067?0.35kN/m2?0.149kN/m2

上为风荷载体形系数及排架计算简图

则用于排架计算简图上的风荷载设计值为：

q1?1.4?0.299kN/m2?6m?2.51kN/m q2?1.4?0.149kN/m2?6m?1.25kN/m

Fw??q[(?s1??s2)?zh1?(?s3??s4)?zh2+(?s5??s6)?zh3]?z?0B?1.4?[(0.8?0.4)?1.129?2.2m?(?0.2?0.5)?1.149?0.8?(0.6?0.6)?1.208?2.7m]?1.0?0.35?6?21.08kN

4.3.4吊车荷载

200/50kN吊车的参数为：B?5.55m，K?4.40m，g?75kN， Q?200kN，

Fpmax?215kN，Fpmin?45kN。根据B及K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮

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压对应点的竖向坐标值，如图下图所示。

（1）吊车竖向荷载

Dmax??QFpmax?yi?1.4?215?(1?0.808?0.267?0.075)?647.15kNDmin??QFpmin?yi?1.4?45?(1?0.808?0.267?0.075)?135.45kN（2）吊车横向水平荷载

作用于每一个轮子上的吊车荷载水平制动力计算公式4.2[1]：

1T??(Q?g)

4式中 T—每一个轮子作用在轨道上的横向水平制动力；

?—横向水平制动系数；

Q—吊车的额定起重量的重力荷载；

g—小车的重力荷载。

11T??(Q?g)??0.1?(200kN?75kN)?6.875kN

44作用于拍架上的吊车横向的水平荷载设计值计算公式4.3[1]：Tmax??Tiyi 式中 Ti—第i个大车轮子的横向水平制动力；

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Tmax—吊车梁传给柱的最大横向反力的标准值；

yi—影响线数值。

Tmax??Tiyi?1.4?6.875kN?(1?0.808?0.267?0.075)?20.69kN

4.4排架内力计算

该厂房为一跨等高排架，可用剪力分配法进行内力分析。其柱的剪力分配系数?i见表4.3：

表4.3柱剪力分配系数

柱号 In?u IlHu H n?0.109 ??0.29 C0?3/[1??3(1/n?1)] ?i???H3/C0EIl 1/?i ?1/?i?? A 、C柱 C0?2.501 ?A??C?0.287 ??0.205?10?10H3/E C0?2.824 B n?0.281 ??0.29 ?B?0.426 ??0.138?10?10H3/E 4.4.1恒荷载作用下排架内力分析

恒荷载作用下排架的计算简图如图所示，图中的重力荷载G及力矩M是根据下图确定：G1?G1?335.76kN

G2?G3?G4A?18.24kN?60.24kN?78.48kN G3?G5A?51.94kN G4?2G1?671.52kN

G5?G4B?2G3?27.36kN?2?60.24kN?147.84kN G6?G5B?53.94kN

M1?G1e1?335.76kN?0.05m?16.79kN?m

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M2?G1?G4Ae0?G3Ae3A??335.76kN?18.24kN??0.25m?60.24kN?0.3m ?70.43kN?m由图所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算式内力。柱顶不动支座反力Ri可根据表所列的相应公式计算。对于A柱，n?0.109，??0.29，则

11??2(1?)3n?2.360 C1??21??3(1?1)n??

图4.3

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31??2C3???1.145

21??3(1?1)nRA?M1M16.79kN?m?2.360?70.43kN?m?1.145C1?2C3??9.32kN(?) HH12.9mRC??9.32kN(?)

柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图4.4和轴力图分别见图4.5。

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4.4.2屋面活荷载作用下排架内力分析 AB跨作用屋面活荷载

排架计算简图如图4.6所示。其中Q1?44.1kN，它在柱顶及变阶引起的力矩为：

M1A?44.1kN?0.05m?2.205kN?m；M2A?44.1kN?0.25m?11.025kN?m； M2A?44.1kN?0.15m?6.615kN?m

对于A柱，C1?2.360，C3?1.145，则

M1AM2.205kN?m?2.360?11.025kN?m?1.145C1?2AC3??1.38kN(?) HH12.9m11??2(1?)3n?1.716 对于B柱，n?0.281??0.29则C1??21??3(1?1)nM6.615kN?m?1.716RB?1BC1??0.88KN(?)

H12.9mRA?R?RA?RB?1.38kN?0.88kN?2.26kN(?)

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与AB跨时的柱顶剪力：

VA?RA??AR?1.38kN?0.287?2.26kN?0.73kN(?)

VB?RB??BR?0.88kN?0.426?2.26kN??0.08kN(?)

44

VC??CR??0.287?2.26kN??0.65kN(?)

弯矩见弯矩图4.7，剪力剪力图4.8。

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AB跨作用屋面活荷载时排架内力图

4.4.3风荷载作用下排架内力分析

（1）左吹风时

计算简图如图4.9所示。对于A柱，n?0.109，??0.29，由表得：

13[1??4(?1)]nC11??0.331 318[1??(?1)]nRA??q1HC11??2.51kN/m?12.9m?0.331??10.72kN(?) RC??q2HC11??1.25kN/m?12.9m?0.331??5.34kN(?) R?RA?RC?FW??10.72kN?5.34kN?21.08kN??37.14kN(?)

各柱顶剪力分别为：

VA?RA??AR??10.72kN?0.287?37.14kN?0.06kN(?) VB???BR?0.426?37.14kN?15.82kN(?)

VC?RC??CR??5.34kN?0.287?37.14kN?5.32kN(?)

排架内力图如图4.10所示。

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（2）右吹风时

计算简图如图所示。将图所示A柱内力图对换且改变内力符号后可得，如图4.11所示。

4.4.4吊车荷载作用下排架内力分析

（1）Dmax作用在A柱

计算简图如图下图所示。其中吊车竖向荷载Dmax，Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为：

MA?Dmaxe3?647.15kN?0.3m?194.15kN?m MB?Dmine3?135.45kN?0.75m?101.59kN?m

对于A，C3?1.145，则

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MA194.15kN?mC3???1.145??17.23kN(?) H12.9m 对于B柱：n?0.281??0.29 RA??31??2C3???1.293

21??3(1?1)nRB?MB101.59kN?mC3??1.293?10.18kN(?) H12.9mR?RA?RB??17.23kN?10.18kN??7.05kN(?)

排架各柱顶剪力分别为：

VA?RA??AR??17.23kN?0.287?7.05kN??15.20kN(?) VB?RB??BR?10.18kN?0.426?7.05kN?13.18kN(?) VC???CR?0.287?7.05kN?2.02kN(?)

排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图4.13和4.14所示。

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（2）Dmax作用在B柱左

计算简图如图4.15所示。其中吊车竖向荷载Dmax，Dmin在牛腿顶面处引起的力矩为：MA?Dmine3?135.45kN?0.3m?40.64kN?m

MB?Dmaxe3?647.15kN?0.75m?485.36kN?m

对于A、B柱

M40.64kN?mRA?AC3???1.145??3.61kN(?)

H12.9mM485.36kN?mRB??BC3??1.293?48.65kN(?)

H12.9mR?RA?RB??3.61kN?48.65kN?45.04kN(?)

排架各柱顶剪力分别为：

VA?RA??AR??3.61kN?0.287?45.04kN??16.54kN(?) VB?RB??BR?48.65kN?0.426?45.04kN?29.46kN(?) VC???CR??0.287?45.04kN??12.93kN(?)

排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力值如图4.16和4.17所示。

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（3）Tmax作用于AB跨柱

当AB跨作用于吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图4.18所示。对于A柱，n?0.109，??0.29，由表得a?(3.8m?1.2m)/3.8m?0.68，则

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