排架内力组合表
第二章单层工业厂房排架计算2
4
yi 2.13
i=1
查表得折减系数β =0.9
Dmax,k=β∑yiPmax,k =387.23kN
Dmin,k=Dmax,kPmin,k/Pmax,k=75.02kN
Tk=1/4α(Qck+Qlk) =6.93kN
Tmax,k= β Tk ∑yi = 13.28kN
.
图2 .10 吊车梁反力影响线
.
（3） 铰接排架的横梁（屋架）的刚度很 大，受力后的轴向变形可忽略不计。排架受力
（4） 排架柱的高度由固定端算至柱顶铰 接处，排架柱的轴线为柱的几何中心线。当柱 为变截面时，排架柱的轴线为一折线，如图 2 .2(a)、(b)
（5） 排架的跨度以厂房的纵向定位轴线 为准，计算简图如图2 .2(c)所示。只需在变截 面处增加一个力偶M,M等于上柱传下的竖向力 乘以上下柱几何中心线间距离e
【解】（1） 查《ZQ1—62
吊车桥距lK=22.5m
吊车最大宽度B=5600mm
大车轮距K=4400mm
小车重Qlk=77.2kN;
吊车最大轮压Pmax,k=202kN
吊车最小轮压Pmin,k=60kN
.
（2） 确定吊车的最不利位置及柱支座 反力影响线，如图2 .8所示。
（3） 计算Dmax,k、Dmin,k、Tmax,k
用。对不上人屋面，其屋面均布活荷载 标准值为0.5KN/m2。
.
（2） 雪荷载
雪荷载是积雪重量，为积雪深度和
平均积雪密度的乘积。屋面雪荷载标准
值Sk
Sk=μrS0
Sk—雪荷载标准值
μr—屋面积雪分布系数, μr=1
S0—基本雪压（KN/m2)
基本雪压一般是根据年最大雪压进行统计
排架计算
§12.2 排架计算 12.2.1排架计算简图1．计算单元作用在厂房排架上的各种荷载，如结构自重、雪荷载、风荷载等(吊车荷载除外)，沿厂房纵向都是均匀分布的；横向排架的间距一般都是相等的。
在不考虑排架间的空间作用的情况下，每一中间的横向排架所承担的荷载及受力情况是完全相同的。
计算时，可通过任意两相邻排架的中线，截取一部分厂房作为计算单元。
第三章单层厂房结构3.5 横向排架结构内力分析1 排架计算简图（1）计算单元：可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型的区段，作为排架的计算单元。
计算单元和计算模型第三章单层厂房结构3.5 横向排架结构内力分析（2）基本假定和计算简图：为了简化计算，对于钢筋混凝土排架结构通常作如下假定：柱下端与基础顶面为刚接；柱顶与排架横梁（屋架或屋面梁）为铰接；横梁（即屋架或屋面梁）为轴向刚度很大的刚性连杆。
根据上述假定，可得到横向排架的计算简图。
1 排架计算见图第三章单层厂房结构3.5 横向排架结构内力分析横向排架的计算简图1 排架计算见图12.2.2 荷载计算 第三章单层厂房结构3.5 横向排架结构内力分析2 排架结构上的荷载作用在横向排架结构上的荷载有恒载、屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、吊车荷载和风荷载等，除吊车荷载外，其它荷载均取自计算单元范围内。
（1）恒载：屋盖自重G 1：屋盖自重包括屋架或屋面梁、屋面板、天沟板、天窗架、屋面构造层以及屋盖支撑等重力荷载。
悬墙自重G2 ：当设有连系梁支承围护墙体时，排架柱承受着计算单元范围内连系梁、墙体和窗等重力荷载。
吊车梁和轨道及连接件自重G3 。
柱自重G4（G5）：第三章单层厂房结构3.5 横向排架结构内力分析恒载作用位置及相应的排架计算简图2 排架结构上的荷载第三章单层厂房结构3.5 横向排架结构内力分析（2）屋面活荷载：包括屋面均布活荷载、屋面雪荷载和屋面积灰荷载三部分。
其荷载分项系数均为1.4。
屋面均布活荷载：屋面水平投影面上的屋面均布活荷载标准值，按下列情况取：不上人的屋面为0.5kN/m 2；上人的屋面为2.0kN/m 2。
排架的荷载计算与内力分析
屋架的外形应与厂房的使用要求、 屋架的外形应与厂房的使用要求、跨度以及屋面结 构相适应。同时， 舶弯矩图形， 构相适应。同时，应尽可能接近简支梁 舶弯矩图形， 使杆件内力分布均匀。 跨比一般采用l 使杆件内力分布均匀。屋架高 跨比一般采用l／10~l ／6。屋架节间长度要有利于 改善杆件受力条件和 便于布置天窗架。上弦节间长度一般采用3m 3m， 便于布置天窗架。上弦节间长度一般采用3m，屋架 跨度大时， 和腹杆数，可取4.5~6m 4.5~6m。 跨度大时，为减少节点 和腹杆数，可取4.5~6m。下 弦节点长度一段采用4.5m 6m。 4.5m和 弦节点长度一段采用4.5m和6m。
（2）求不动铰支座反力 A、RB ）求不动铰支座反力R C1=1.3。因此不动铰支座反力 。
例题2-3： 例题 ：
在A柱和 柱的柱顶分别虚加水平不动铰支座。查附录中附表得 柱和B柱的柱顶分别虚加水平不动铰支座。 柱和 柱的柱顶分别虚加水平不动铰支座
例题2-3： 例题 ：
§2-4 单层厂房柱的设计
一、排架内力组合
1. 控制截面
1-1截面：上柱底面 截面： 截面 2-2截面：下柱柱顶截面 截面： 截面 3-3截面：下柱柱底截面 截面： 截面
2. 荷载组合
《建筑结构荷载规范》中规定：对于一般排架、框架结构， 建筑结构荷载规范》中规定：对于一般排架、框架结构， 基本组合可采用简化规则， 基本组合可采用简化规则，应按下列组合值中取最不利值确 定：
（三）吊车荷载
（三）吊车荷载
（三）吊车荷载
建筑结构荷载规范》规定：计算排架考虑多台吊车竖向荷载 建筑结构荷载规范》规定： 层吊车的单跨厂房的每个排架． 时，对一 层吊车的单跨厂房的每个排架．参与组合的吊车 台数不宜多于2台；对一层吊 车的多跨厂房的每个排架，不 台数不宜多于2 车的多跨厂房的每个排架， 宜多于4 宜多于4台。 2、吊车水平荷载 吊车水平荷载分为横向水平荷载和纵向水平荷载两种。 吊车水平荷载分为横向水平荷载和纵向水平荷载两种。 吊车每个轮子所传递的横向水平力： 吊车每个轮子所传递的横向水平力：
单层工业厂房钢筋混凝土排架结构计算书
截面：
属于 情况
满足要求
6.底板配筋计算
计算过程见下表：
底板配筋计算表
截面
Ⅰ1
Ⅰ2
Ⅰ3
Ⅱ
370．26
399．88
429．50
233．02
415．12
246．15
78．17
202．07
1901．65
1725．01
1165．06
929．70
实配钢筋
18φ12，即12@180,
20φ10,即10@200，
-144.53
合计（ ）
395.48
-620.77
3.底面尺寸选取与地基承载力验算
底面尺寸：先按 考虑，取
，取底面积为
取
地基承载力：
地基反力计算见下表，由该表可见，基础底面无拉应力，且最大压应力
，同时有 均小于
满足要求
地基反力标准值计算表
129.98
-133.58
38
38
94.20
93.80
224.18
A柱截面配筋计算表
截面
Ⅰ-Ⅰ
Ⅲ-Ⅲ
内力
M( )
135.34
572.74
N( )
344.4
534.08
310.45
851.73
20
26.67
330.45
878.4
7800
8200
1.0
1.0
1.0
1.0
1.292
1.065
6.02< =80
93.37>
< =162.5
535.65
1360.34
320
355
结构设计组合系数规范规定与设计使用表
结构设计组合系数规范规定与设计使用表前言实际工作中广大设计人员往往忽略了结构设计组合系数的规定，认为软件已经考虑了规范规定，而不知其中的特殊规定，在设计相关结构时没能很好调整软件的组合系数，存在一定的安全隐患，本人详细查阅了有关规范并整理如下：第一章《建筑结构荷载规范》GB 50009― 2001中有关规定3.2.3 对于基本组合，荷载效应组合的设计值S 应从下列组合值中取最不利值确定：1)由可变荷载效应控制的组合:n S=γGSGk+γQ1SQ1k+∑γQiyciSQiki=2式中γG―永久荷载的分项系数，应按第3.2.5 条采用；γQi―第i 个可变荷载的分项系数，其中γQ1 为可变荷载Q1 的分项系数，应按第3.2.5 条采用；SGK―按永久荷载标准值Gk 计算的荷载效应值；SQik―按可变荷载标准值Qik 计算的荷载效应值,其中SQ1k 为诸可变荷载效应中起控制作用者；Ψci―可变荷载Qi 的组合值系数，应分别按各章的规定采用；n―参与组合的可变荷载数。
2)由永久荷载效应控制的组合：n S=γGSGk+∑γQiyciSQiki=1注:1 基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。
2 当对SQ1k 无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为SQ1k，选其中最不利的荷载效应组合。
3 当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。
3.2.4 对于一般排架、框架结构，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最不利值确定：1)由可变荷载效应控制的组合：S=γGSGk+γQ1SQ1knS=γGSGk+0.9∑γQiSQiki=12)由永久荷载效应控制的组合仍按公式(3.2.3-2)式采用。
3.2.5 基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：1 永久荷载的分项系数：1)当其效应对结构不利时―对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；―对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；2)当其效应对结构有利时―一般情况下应取1.0；―对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，应取0.9。
单层厂房排架结构
单层厂房排架结构钢筋混凝土单层厂房结构形式常常采用排架结构。
排架结构由屋架或屋面梁、柱和基础组成。
通常，排架柱与屋架或屋面梁为铰接，而与其下基础为刚结。
2.1 概述单层厂房具有形成高大的使用空间，容易满足生产工艺流程要求，内部交通运输组织方便，有利于较重生产设备和产品放置，可实现厂房建筑构配件生产工业化以及现场施工机械化等特点。
因此，单层厂房在冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺织等工业建筑中得到广泛的应用。
钢筋混凝土单层厂房的常用结构形式有排架结构和刚架结构。
2.1.1 排架结构排架结构由屋架或屋面梁、柱和基础组成。
通常，排架柱与屋架或屋面梁为铰接，而与其下基础为刚结。
按照厂房的生产工艺和使用要求不同，排架结构可设计为单跨或多跨、等高或不等高等多种形式。
在单层厂房设计中，对于跨度较大以及对相邻厂房有较大干扰的车间，应采用单跨厂房；对于跨度较小且生产工艺和使用要求相同或相近的一些车间，可组合成一个多跨厂房。
多跨厂房有利于提高厂房结构的横向刚度，减少柱的截面尺寸，节省材料，提高土地利用率，减少公共设施及工程管道等。
但多跨厂房需设置天窗等解决通风和采光问题。
单层多跨厂房一般应设计成等高厂房，以使结构受力明确，设计和计算简单；构件种类规格少，施工方便。
但当生产工艺要求的相邻跨高差较大时，则应设计成不等高厂房。
单层厂房中的排架结构，根据其所用材料不同，分为钢筋混凝土—砖排架、钢筋混凝土排架和钢—钢筋混凝土排架。
钢筋混凝土—砖排架由钢筋混凝土屋架或屋面梁、烧结普通砖柱和基础组成。
其承载能力和抗震性能均较低，故一般用于跨度不大于15 m。
柱顶标高不大于6.6 m、无吊车或吊车起重量小于5 t的中小型工业厂房。
钢筋混凝土排架由钢筋混凝土的屋架或屋面梁、柱及基础组成。
由于其具有较高的承载能力和较好的抗震性能，因此，可用于跨度不大于36 m、檐高不大于20 m、吊车起重量不超过200 t 的大型工业厂房。
钢—钢筋混凝土排架由钢屋架、钢筋混凝土柱和基础组成。
第二课程设计任务书计算书
装配式单层单跨厂房结构设计计算书㈠、设计资料（抄写任务书中的内容） ㈡、结构选型：建议选用的结构形式：1、 屋面板：选自[G410㈠]，见图20板重： 1.3kN/ m 2 (沿斜面) 嵌缝重：0.1kN/ m 2 (沿斜面)2、3、 4、5、 预应力钢混筋凝土折线形屋架选自[G415㈠]，屋架轴线图尺寸如图23所示。
每榀屋架重60.5kN 。
图 23 6、 屋盖支撑：选自[G415㈠]重量为：0.05kN/ m 2 (沿水平面)7、 基础梁：选自[G320]，b ×h=250×450mm ， 每根自重：16.90kN 8、吊车梁：选自[G323㈠]，见图24每根自重：50kN轨道及垫层重：0.6kN/ m9、连系梁与过梁，截面与尺寸见剖面图。
10、柱间支撑：选自[G142.1]11、基础采用单独杯形基础，基础顶面标高为：-0.6m。
12、柱子尺寸：a）、柱子高度：上柱高H u =11.4－7.8=3.6 m下柱高H l=7.8+0.6=8.4 m(基础顶面标高-0.6m)柱总高H=b）、柱截面尺寸：建议上柱为方形截面，b×h=400×400mm，下柱为工字形截面，b×h×h f =400×800×150mm，牛腿尺寸、柱下端矩形截面部分高度尺寸见图25。
柱截面几何特征值为：A1 =1.6×105 m m2I1 =2.13×10 9 m m4A=1.775×105 m m2I=14.38×10 9 m m4⑵、柱在标高11.10 m以上连系梁及墙体重G2K连系梁重：0.3 ×0.24×6×25 =10.8 kN墙体重： 4.5×1.7×6 =45.9 kNG2k=56.70 kNG2k对上柱轴线的偏心距e2=0.2+0.12=0.32 m⑶、吊车梁及轨道重：G3KG3k=G3k对下柱轴线的偏心距e3=0.75－0.4=0.35 m⑷、柱自重：上柱自重G4k=G4k对下柱轴线的偏心距e4=0.40－0.2=0.2 m下柱自重G5k= (0.2+0.4+0.6×2)×0.4×0.8×25+6.6×0.1775×25+0.2×0.42×25+0.22×0.5×0.4×25=44.68 kN2、屋面可变荷载：Q k⑴、屋面施工活载：Q1k=⑵、雪载：Q‘1k=由于降雪时一般不会上屋面进行施工或维修，因此设计时雪载和屋面施工活载不必同时考虑，仅选用两者中的较大者，即选：Q1k=⑶、屋面积灰荷载：Q“1k=Q k= Q1k+Q“1k=3、风荷载：（由学生完成）风载高度变化系数：柱顶以下为μZ1，按柱顶高度 H=11.4+0.15=11.55 m取值；柱顶以上为μZ2，按屋面平均高度H=11.4+0.15+0.5×(16.92－11.4)=14.31 m取值。
单层厂房排架柱内力组合时的控制截面
单层厂房排架柱内力组合时的控制截面
在单层厂房排架柱的内力组合中，通常需要控制以下几个截面的受力：1. 柱顶控制截面：柱顶是柱子与梁连接的地方，通常处于受弯矩和剪力的复杂受力状态。
在柱顶控制截面需要控制剪力和弯矩的组合，以确保截面的强度满足设计要求。
2. 柱中部控制截面：柱中部受力相对均匀，主要承受轴力和弯矩。
在柱中部控制截面需要控制轴力和弯矩的组合，以确保截面的强度满足设计要求。
3. 柱底控制截面：柱底通常需承受较大的轴力和弯矩，同时还要考虑到基础的承载能力。
在柱底控制截面需要控制轴力和弯矩的组合，并且还需要考虑到基础反力的传递。
以上是一般情况下对单层厂房排架柱内力组合时需要控制的截面。
具体控制截面的选择还需要根据实际情况进行分析和计算。
梁内力组合表(有公式)
BC跨 梁左端 V
13.34 5.63 -2.75 2.75 16.16 -161.23 161.23 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 25.38 26.20 23.53 228.99
跨中 M
3.73 1.76 0 0 4.61 0 0 —— —— —— —— —— —— 6.20 6.76 6.94 5.53 —— —— —— ——
竖向恒载 竖向活载 风荷（左） 风荷（右） 重荷 地震（左） 地震（右）
梁端-Mmax
梁端+Mmax
跨中+Mmax
梁端Vmax
杆件名称 截面位置
内力组合
梁左端 M ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ 1 2 3 4 5 6
-48.8 -15.68 4.62 -4.62 -56.64 239.89 -239.89 -80.39 -84.39 -81.25 -379.83 -42.33 263.06
梁右端 M
-49.89 -16.13 -2.8 2.8 -57.95 -164.86 164.86 -79.60 -84.80 -83.16 -283.86 -45.97 164.43 —— —— —— —— —— —— —— ——
V
-62.92 -23.47 -1 1 -74.66 -58.65 58.65 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— -99.90 -109.20 -107.94 -165.84
梁右端 M
-48.1 -15.54 -4.6 4.6 -55.87
V
-63.2 -23.57 -1.71 1.71 -74.99
-78.12 78.12 —— —— —— —— —— —— —— —— —— —— 99.60 108.37 106.52 189.97
单层单跨厂房排架结构设计
单层单跨厂房排架结构设计 一设计内容和条件 某厂装配车间，该车间为单跨厂房，柱距距为6米,厂房纵向长度为96米,跨度为27米，15/3t 中级工作制吊车二台，牛腿面标高9.00米，柱顶标高为13米。
设计条件1屋面活荷载：2/5.0M KN q =,不考虑积灰荷载，雪荷载2/25.0M KN q = 2基本风压: 20/40.0M KN W = 3屋面做法三毡四油：2/35.0M KN20mm 水泥砂浆找平层2/4.0M KN 合计21/75.0M KN g g k ==∑屋面活荷载：2/5.0M KN q =屋面板采用G410标准图集6.15.1⨯m 预应力混泥土屋面板（卷材防水） 允许外荷载:2/5.2M KN（板自重：22/40.1M KN g k = 灌缝重：23/1.0M KN g k =）大型屋面板(包括填缝2/50.1M KN屋架:屋架自重24/133M KN g k = 则KN g g g G k k k k k 75.2485.0g 2)(43211=⨯+⨯⨯++=厂房跨度柱距 4采用370mm 厚烧结粘土空心砖(重度2/8M KN ）吊车梁以上设高侧窗,洞口尺寸为8.12.4⨯m,吊车梁以下设低侧窗，洞口尺寸42.4⨯⨯高宽m ，圈梁设在柱顶处。
5排架柱:混泥土C30 钢筋：纵向受力钢筋HRB400级 箍筋：HPB235级 柱下独立基础：混泥土：C20，钢筋：HRB335级 6吊车：Q15/3t 桥式吊车 中级工作制吊车梁：先张法预应力混泥土吊车梁，自重根/5.47KN 轨道及联结重量M KN /5.1 桥跨：m L k 5.25= 桥宽:m B 6400= 轮距:mm K 5250=小车重：KN g 74= 最大轮压：KN P 195max = 最小轮压：KN P 60min =7柱高：柱顶H=13m 檐口=15.1m 屋顶=17。
35m 二荷载及内力计算 1柱截面尺寸的确定Q 在15～20t 之间:m H m k 1210<<，由于是单跨结构,结构形式对称，因此A 、B 柱截面尺寸相同。