混凝土课设.doc

单层厂房设计

西北工业大学
单层厂房课程设计

西北工业大学力学与土木建筑学院
指导老师： 吴 子 燕
班 级： 06020802
学 号： 2008301501
姓 名： 章小康
时 间： 20101年7 月

目录

一、设计资料 2
二、结构构件选型级柱截面尺寸确定 2
三、荷载计算 10
四、排架内力分析 14
五、内力组合 29
六、柱截面设计 30
七、基础设计 48

一、设计资料
1、某金工车间为两跨等高厂房，AB跨跨度为24m，BC跨跨度为18m，柱距均为6m，车间总长度为120m，中间设置一条温度缝，厂房的横剖面图如下图1。
2、AB跨设有2台30T ，工作级别为A5级的吊车； BC跨设有2台10T ，工作级别为A5级的吊车。 吊车轨顶（标志）标高均为10.5m，柱顶标高均为13.2m。 生产中无大量烟火，余热及其它有害气体，无特殊要求。
3、屋盖： 二毡三油防水层（加绿豆沙）； 3.0cm厚水泥沙浆找平层； 8.0cm厚水泥沙浆保温层； 大型屋面板。
4、240mm厚双面清水围护砖墙，钢窗宽度为3.6m，室内外高差为150mm，素混凝土地面。
5、厂房所在地点基本风压为0.35KN / ,地面粗糙度为B类； 基本雪压为0.25KN /； 修正后的地基承载力特征值为180KN /m 。
6、活荷载组合值系数为0.7，风荷载组合值系数为0.6。
7、混凝土强度等级柱子用C35，基础用C20，钢筋采用HRB335级。

二、结构构件选型及柱截面尺寸确定
1、厂房定位轴线
●横向定位轴线
横向定位轴线用①、②…表示，柱距为6m。
为了布置抗风柱，在厂房尽端，横向定位轴线位于山墙内边缘，并把端柱中心线内移600mm，其余排架柱的中心线与横向定位轴线重合。 厂房长度120m，大于100m，应设伸缩缝。伸缩缝两侧的柱中心线也向两边各移600mm，使伸缩缝中心线与横向定位轴线重合。
●纵向定位轴线
纵向定位轴线用A、B、C表示， A~ B 轴线间跨度为24m ，B~ C轴线间跨度为18m。 A~ B 跨间吊车起重量为30T ， B~ C 跨的吊车起重量等于10T 。
A、 B、 C 柱列是否能采用封闭式结合以及联系尺寸取多大，需根据吊车桥架外边缘与上柱内边缘的净空宽度B 确定。
e=B+B+B
欲采用封闭式结合，应满足：当吊车起重量Q≤50T 时，B≥80mm。
对于30T 吊车（跨度 L=22.5m），B=300mm ；对于10T 吊车（跨度L=16.5m），B =230mm。
假设 A、 C 柱列上柱截面高度B=400mm ，B 柱列上柱截面高度B=600mm。
对于 A 柱列 ；B=e—B—B=750-(400+300)=50mm<80mm
对于 C 柱列 ；B=e—B—B=750-(400+230)=120mm>80mm
对于 B 柱列 ；B=e—B—B=750-(600/2+300)=150mm>80mm。
B=e—B—B=750-(600/2+230)=220mm>80mm。
故应将 A 柱列从定位轴线向外移一个联系尺寸D=150mm ，做成非封闭式结合。而在 B、 C 柱列处做成封闭式结合。

2、主要承重结构选型
(1) 屋面构件
单层工业厂房的屋面构件有屋面板、天沟板等。其图集均可从 2004 年最新颁布的《国家建筑标准图集》04G410-1、2（中国建筑标准设计研究院出版）上查得。
● 其计算准则规定：
1. 结构构件使用阶段的安全等级为二级，结构构件重要性系数γ =1.0；
2. 基本组合的荷载分项系数：
永久载荷取γ =1.35；
可变荷载取γ =1.4。
● 选用时，应满足：q≤[q]。
当由永久载荷效应控制的荷载基本组合时，q值按下式计算：
q=γG+Q
其中：
q ——外加均布荷载基本组合设计值；
G ——永久荷载标准值；
ψ ——可变荷载Q 的组合值系数，一般取0.7；
Q ——可变荷载标准值。
● 屋面板
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，拟采用
预应力混凝土屋面板，查04G410-1。
屋面均布面荷载的计算见表1。

采用预应力混凝土屋面板，根据允许外加均布荷载设计值2.31KN /m ，查图集，选用Y-WB-2Ⅱs，其允许外加荷载2.50KN / m >2.31KN / m ，符合要求。板自重标准值：1.4KN / m ，灌缝重标准值：0.1KN / m 。
● 天沟板
当屋面板采用有组织排水时，需要布置天沟。该单层工业厂房为两跨，在外侧采用外天沟，内侧采用内天沟。天沟的型号查04G410-2。
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。
计算天沟的积水荷载时，按天沟的最大深度确定。
内天沟宽度采用620mm，外天沟的宽度采用770mm。
其焦渣砼找坡层按12m排水坡，5‰坡度，
最低处厚度为20mm，于是考虑6m天沟的最大 找坡层重按(50+80)/2 =65mm厚度计算，焦渣砼自重取14KN /m 。

积水荷载按230mm高计，自重2.3KN / m 。
卷材防水层考虑高低肋覆盖部分，按天沟平均内宽b的 2.5 倍计，其中，b=天沟宽度—190。
不考虑积灰荷载。
计算天沟荷载，见表2。
焦渣砼找坡层
1.35×1.4×b=1.89bKN/m
二毡三油防水层（加绿豆沙）
1.35×0.35×2.5×b= 1.18bKN/m
3.0cm厚水泥沙浆找平层
1.35×0.03×20×b=0.81bKN/m/
积水荷载
1.35×2.3×b=3.11b /KNm
小计
6.99bKN /m
内天沟：3.01KN /m
外天沟：4.05KN /m

查表，外天沟选用一般混凝土天沟板，选用TGB77，开洞天沟板选用GB77a 或TGB77b ，端部位选用TGB77Sa ，或TGB77Sb ，允许外加荷载4.26KN / m>4.2KN / m,自重2.24KN / m。
查表，内天沟选用一般混凝土天沟板，选用TGB62，开洞天沟板选用GB62a 或TGB62b ，端部位选用TGB62Sa ，或TGB62Sb ，允许外加荷载3.26KN / m>3.11KN / m,自重2.06KN / m。
（2） 屋架及支撑
屋架型号根据屋面荷载设计值，天窗类别，悬挂吊车情况及檐口形状选定。
因跨度较大，宜采用预应力折线型屋架，查04G415-1。
本例不设天窗，代号为a，檐口形状为一端外天沟，一端内天沟，代号为D。
屋面荷载计算见表3。
二毡三油防水层（加绿豆沙）
0.35KN / m
3.0cm厚水泥沙浆找平层
0.03×20= 0.60KN /m
8.0cm 厚水泥沙浆保温层
0.08×5 =0.40KN / m
预应力砼屋面板及灌缝重
1.40+0.1= 1.5KN/ m
屋面均布活载（不上人）
0.5KN /m
屋面荷载
设计值
组合一
1.2×(0.35+0.60+0.40+1.5 ) +1.4 ×0.5= 4.12KN/m
组合二
1.35×(0.35+0.60+0.40+1.5)+1.4×0.5×0.7=4.34KN/m
18m跨采用预应力混凝土屋架，选用YWJ -18-2Da，允许屋面荷载设计值4.5 KN /m ，符合要求，自重65.50KN 。
24m跨采用预应力混凝土屋架，选用YWJ -24-1Da ，允许屋面荷载设计值4.5 KN /m>4.35 KN /m ，符合要求，自重112.75KN 。
(3) 吊车梁
吊车梁型号根据吊车的额定起重量，吊车的跨距（L= L-2e ）以及吊车的载荷状态选定，钢筋混凝土吊车梁可查04G323-2。
对于18m 跨，吊车起重重量为 10T ，工作级别为 A5 级，L=18— 2×0.75=16.5m，采用钢筋混凝土吊车梁，查表可知，宜采用DL-6B（边跨），梁高1200mm，自重28.2KN 。
对 于 24m 跨，吊车起重重量为 30T ，工作级别为 A5 级，L=24—2×0.75=22.5m，采用钢筋混凝土吊车梁，查表可知，宜采用DL-11B（边跨），梁高1200mm,自重40.8KN 。
(4) 基础梁
基础梁型号根据跨度，墙体高度，有无门窗洞和抗震设防等级等查04G320。
墙厚240mm，突出于柱外。查表，纵墙中间选用JL-3,自重16.1KN /根；纵墙边跨选用 JL-15 ，自重13.1KN /根 ；山墙 6m 柱距选用 JL-14 ，自重13.1KN /根。
厂房各个主要构件选型见表4。
构件名称
标准图集
选用型号
重力荷载标准值
屋面板
04G410-1
1.5mm×6 预应力混
凝土屋面板
YWB- -2Ⅱs
1.5KN / m
(包括灌缝重)
天沟板
04G410-2
1.5mm×6 一般混凝土天沟板（卷材防水天沟板）
TGB77（外天沟）
TGB62（内天沟）
2.24KN /m
2.06KN /m
屋架
04G415-1
预应力混凝土折线形屋架
YWJ -18-2Da （18m跨）
YWJ -24-1Da （24m跨）
65.50 KN /榀
112.75 KN /榀
0.05KN / m（钢支撑）
吊车梁
04G323-2
钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为A1~ A5）
DL-6B (边跨）
DL-11B（边跨）
28.2KN /根
40.8KN /根
轨道连接
04G325-2
吊车轨道联结详图

0.8KN /m
基础梁
04G320
钢筋混凝土基础梁
JL-3 （纵墙中柱）
JL-15（纵墙边柱）
JL-14（山 墙）
16.1KN /根
13.1KN /根
13.1KN /根

3、柱几何尺寸
● 柱的高度
由图1 可知柱顶标高为13.2m，牛腿顶面标高为9.3m。
设室内地面至基础顶面的距离为0.5m，则计算简图中柱的总高H ，下柱高度H 和上柱高度H 分别为：
H=13.2+0.5=13.7m；
H=9.3+0.5=9.8m；
H=13.7-9.8=3.9m。

● 柱的截面尺寸
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，见图5。
其相应的计算参数见表5。

计
算
参
数
柱
号

截面尺寸/mm
面积/mm
惯性矩/mm
自重/(/)KN m
A
上柱
矩400×400
1.6×10
21.3×10
4.0
下柱
I 400×900 ×100× 150
1.875×10
195.38×10
4.69
B
上柱
矩400×600
2.4×10
72×10
6.0
下柱
I400×1000 ×100 ×150
1.975×10
256.34×10
4.94

三、荷载计算
1、恒载
(1) 屋面恒载
二毡三油防水层（加绿豆沙）
0.35KN / m
3.0cm厚水泥沙浆找平层
0.03×=20 0.60KN / m
8.0cm厚水泥沙浆保温层
0.08×=5 0.40KN / m
预应力砼屋面板及灌缝重
1.40+=0.1 1.5KN / m
屋盖钢支撑
0.05KN / m
小计
2.9KN / m
屋架自重
AB跨
112.75 KN
BC跨
65.50 KN

作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值：
B跨：（A支座及B支座左半部分）
G =1.2× (2.9×6× 24/2+112.75/2 )=318.21KN
C跨：（C支座及B支座右半部分）
G =1.2 ×(2.9×6 ×18/2+65.5/2 )=227.22 KN
(2) 吊车梁及轨道重力荷载设计值
AB跨：（A支座及B支座左半部分）
G=1.2× (40.8+0.8× 6 )=54.72 KN
BC跨：（C支座及B支座右半部分）
G =1.2 ×(28.2+0.8× 6)= 39.6 KN
(3) 柱自重重力荷载设计值
A、 C柱：
上柱： G=G=1.2 ×4.0 ×3.9 =18.72KN
下柱： G=G=1.2 ×4.69× 9.8 =55.15KN
B柱：
上柱： G=1.2× 6.0 ×3.9 =28.08KN
下柱： G=1.2 ×4.94×9.8 =58.09 KN
各恒载作用位置如图6 所示。

2、屋面活荷载
不上人屋面活荷载标准值取0.5KN /m ，雪荷载为0.25KN / m，后者小于前
者，故仅按前者计算。
考虑活载最不利情况，且C柱配筋与A柱取相同，故按AB跨或BC跨单独一
跨受荷计算。
当AB跨作用活荷载，作用于柱顶的屋面或荷载设计值为：
Q=1.4 ×0.5× 6 ×24/2=50.40KN
1当BC跨作用活荷载，作用于柱顶的屋面或荷载设计值为：
Q=1.4 ×0.5× 6 ×18/2=37.80 KN
3、风荷载
风荷载标准值按下式计算： ω =βμμω
其中，ω=0.35KN / m，β=1.0。
根据厂房各部分标高及B类地面粗糙程度确定如下：
柱顶（标高13.2m）：μ=1.00+ (1.14-1.00)×(13.2-10)÷(15-10) =1.090
檐口（标高15.6m）：μ=1.14 +(1.25-1.14)×(15.6-15)÷(20-15)=1.153
屋顶（标高17.0m）：μ=1.14 +(1.25-1.14)×(17.0-15) ÷(20-15)=1.184
μ如图7 所示，则可算得排架迎风面和背风面的风荷载标准值分别为：
ω =βμμω=1.0 ×0.8× 1.090× 0.35 =0.3052KN / m
ω =βμμω=1.0 ×0.4× 1.090× 0.35= 0.1526KN / m

则作用与排架计算简图上的风荷载设计值为：
q=1.4 ×0.3052×6.0= 2.56KN /m
q=1.4× 0.1526×6.0 =1.28 KN /m
F=γ[(μ+μ)μh+(μ+μ)μh]ωB
=1.4×[(0.8+0.4) ×1.15×2.4 +( -0.6+ 0.5)×1.184×1.4] ×1.0× 0.35×6.0 =9.28KN
4、吊车荷载
查表知，本工业厂房所用的两种吊车的基本参数如表7 所示：
起重量
Q/t
吊车跨度
L/m
吊车桥距
B/mm
轮距
K/mm
吊车总重
(G+g)/t
小车重
g/t
最大轮压
P/KN
最小轮压
P/ KN
10
16.5
5550
4400
18
3.80
115
25
30
22.5
6150
4800
42
11.70
290
70

(1) 吊车竖向荷载
AB跨：30/5T 吊车作用于其上时，支座反力影响线如图8 所示。
D=γP∑y= 1.4× 290× (1.0+ 0.775+ 0.2)= 801.85KN
D=γP∑y= 1.4× 70× (1.0+ 0.775+ 0.2) =193.55KN

BC跨：10T 吊车作用于其上时，支座反力影响线如图9 所示。
D=γP∑y= 1.4×115× (1.0+ 0.808+ 0.267+0.075)= 346.15KN
D=γP∑y= 1.4× 25× (1.0+ 0.808+ 0.267+0.075) =75.25KN

(2) 吊车水平荷载
AB跨：
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：
T=1/4 α (Q + g)= 0.1× (300+ 117) =10.425KN
作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：
T=γT∑y=1.4 ×10.425× (1.0 +0.775+ 0.2) =28.83KN
BC跨：
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力为：
T=1/4 α (Q + g)=1/4×0.12 ×(100 +38)= 4.14KN
作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值为：
T=γT∑y=1.4× 4.14 ×(1.0+ 0.808+ 0.267 +0.075)= 12.46KN
四、排架内力分析
该厂为两跨等高排架，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η 的计算过程见表8：
柱别
n= I/I
λ = H/H
C=3/[1+λ(1/n)-1]
1/δ = CE I/H
η=(1/δ)/(∑1/δ)

A、C柱
n=0.109
λ =0.285
C=2.524
1/δ =0.1918×10 E
0.288
B柱
n=0.281
λ =0.285
C=2.833
1/δ =0.2824×10 E
0.424

1、恒载作用下排架内力分析
屋面恒载作用下产生的内力按排架计算，吊车梁和柱自重作用下产生的内力按悬臂柱计算，其重力荷载和力矩根据图 6确定，具体计算如下：
● 屋面恒载作用下产生的内力，见图 10（a）。
=G==318.21KN ；
= G+G=318.21+227.22=545.43KN；
= G=227.22KN ；
M= G×e=318.21×0.05=15.91KNm.
M= G×e=318.21×0.25=79.55KNm.
M= (G- G ) ×e=(318.21-227.22)×0.05=4.55KNm.
M= G×e=227.22×0.05=11.36KNm.
M= G×e= 227.22×0.25=56.81KNm.
● 吊车梁和柱自重作用下产生的内力，见图10（b）。
=G+G=18.72+54.72=73.44KN
=G=55.15KN
=G+G=18.72+39.6=58.32KN
=G=55.15KN
=G+G+G=28.08+54.72+39.6=122.4KN
=G=58.09KN
M=G×e- G×e= 54.72×0.45-18.72×0.25=19.94KNm.
M=(G-G)×e= (54.72-39.6)×0.75=11.34KNm.
M= G×e- G×e=39.6×0.3 -18.72×0.25=7.2KNm.

对于图 10（a）：
对于A、C柱：n=0.109,λ=0.285
C=.=2.099，C=.=1.159 。
R=C+C=-15.91/13.7×2.099-79.55/13.7×1.159=-9.166 KN (→)
R=C+C=11.36/13.7×2.099+56.81/13.7×1.159=6.546 KN (←)
对于B柱：n==0.281,λ=0.285
C=.=1.710，C=.=1.301 。
R=C=-4.55/13.7×1.710=-0.568KN(→)
排架柱顶不动铰支座总反力为：
R= R+ R+ R=-3.190KN(→)
将R反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力
叠加，可得屋面恒荷载作用时的柱顶剪力，即：
V= R-ηR =-9.166+0.288×3.190=-8.248KN(→
V= R-ηR =-0.568+0.424×3.190=0.784KN(←)
V= R-ηR =6.546+0.288×3.190=7.464KN(←)

求得各柱的柱顶剪力后，可利用平衡条件依次求得柱各个截面的弯矩和剪力。柱各个截面的轴力为该截面以上重力荷载之和。求得屋面恒载作用下排架的内力后，再与吊车梁和柱自重作用下产生的内力进行叠加，便得到恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图，如图 12 所示。排架柱的弯矩和剪力和轴力的正负号号规定如图11所示。

2、屋面活荷载作用下排架内力分析
(1) AB跨作用屋面活荷载
排架计算简图如图13 所示。

其中：
Q=50.4KN
M= Q×e=50.4×0.05=2.52KNm.
M= Q×e=50.4×0.05=12.60KNm
M= Q×e=50.4×0.15=7.56KNm.
对于A柱，C =2.099，C =1.159，则
R=C+C=-2.52/13.7×2.099-12.60/13.7×1.159=-1.452KN(→)
对于B柱： C =1.710，则
R=C=-7.56/13.7×1.710=-0.944KN(→)
排架柱顶不动铰支座总反力为：
R= R+ R=-2.396KN(→)
将R反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面恒荷载作用时的柱顶剪力，即：
V= R-ηR =-1.452+0.288×2.396=-0.762 KN(→)
V= R-ηR =-0.944+0.424×2.396=0.072KN(←)
V= -ηR =0.288×2.396=0.690KN(←)

排架各柱的弯矩图、轴力图以及柱底剪力如图14 所示。

(2) BC跨作用屋面活荷载
排架计算简图如图15 所示。其中：

Q =37.80 KN
M=Q×e=37.8×0.05=1.89KNm.
M= Q×e= 37.8×0.25=9.45KNm.
M=Q×e=37.8×0.15=5.67KNm.
对于C柱，C =2.099，C =1.159，则
R=C+C=1.89/13.7×2.099+9.45/13.7×1.159=1.089KN(←)
对于B柱： C =1.710，则
R=C=5.67/13.7×1.710=0.708KN(←)
排架柱顶不动铰支座总反力为：
R= R+ R= 1.797KN(←)
将R反作用于排架柱顶，计算相应的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面恒荷载作用时的柱顶剪力，即：
V= -ηR =-0.288×1.797= -0.518KN(→)
V= R-ηR =0.708-0.424×1.797= -0.053KN(→)
V= R-ηR =1.089-0.288×1.797=0.571KN(←)
排架各柱的弯矩图、轴力图以及柱底剪力如图16 所示。

3、风荷载作用下排架内力分析
(1) 左吹风时
计算简图如图17 所示。

对于A、C柱，n=0.109,λ =0.285，于是

C=.=0.332
R=-qH C=2.56×13.7×0.332=11.66KN(←)
R=-q H C=1.28×13.7×0.332=5.83KN(←)
R= R+ R+F=11.66+5.83+9.28=26.77KN(←)
各柱顶剪力分别为：
V= R-ηR =11.66-0.288×26.77=3.95KN()←
V= -ηR ==-0.424×26.77=-11.35KN(→)
V= R-ηR =5.83-0.288×26.77=-1.88KN(→)
排架内力图如图18 所示。

(2) 右吹风时
计算简图如图19 所示，将图18 所示 A、C 柱内力图对换且改变内力符号后可得右吹风时的内力图如图20 所示。

4、吊车荷载作用下排架内力分析
(1) D作用于 A柱时
计算简图如图21 所示，其中吊车竖向荷载D，D 在牛腿顶面处引起的力矩为：
M= D×e=801.85× 0.45= 360.83KNm.
M= D×e= - 193.55× 0.75 = -145.16KNm.

对于A柱，C=1.159，则
R=C=360.83/13.7×1.159=30.53KN(←)
对于B柱，C =1.301，则
R=C= -145.16/13.7×1.301=-13.78KN(→)
R= R+ R= 30.53-13.78=16.75KN(←)
排架柱的剪力分别为：
V= R-ηR =30.53-0.288×16.75=25.706KN()←
V=R-ηR == -13.78-0.424×16.75=-20.882KN(→)
V= -ηR =-0.288×16.75= -4.824KN(→)
排架各柱的弯矩图、轴力图和柱顶剪力图如图22 所示。

(2) D作用于 B柱左时
计算简图如图23 所示，其中吊车竖向荷载D ，D 在牛腿顶面处引起的力矩为：
M= D×e=193.35 ×0.45= 87.01KNm.
M=D×e= -810.85× 0.75=- 608.14KNm.

对于A柱，C =1.159，则
R=C=87.01/13.7×1.159=7.36KN(←)
对于B柱，C=1.301，则
R=C= -608.14/13.7×1.301= -57.75KN(→)
R= R+ R= 7.36-57.75= -50.39KN(→)
排架柱的剪力分别为：
V= R-ηR =7.36-0.288×50.39=21.872KN(←)
V=R-ηR == -57.75+0.424×50.39= -36.385KN(→)
V= -ηR =0.288×50.39=14.513KN(←)
排架各柱的弯矩图、轴力图和柱顶剪力图如图24 所示。

(3) D作用于 B柱右时
计算简图如图 25 所示。其中吊车竖向荷载D 、D 在牛腿顶面处引起的力矩为：
M=De=346.15× 0.75 =259.61KNm.
M=De= -75.25 ×0.3 = -22.58KNm.

对于B柱，C =1.301，则
R=C=259.61/13.7×1.301= 24.65KN(←)
对于C柱，C=1.159，则
R=C= -22.583/13.7×1.159 = -1.91KN(→)
R= R+ R= -1.91+24.65=22.74KN(←)
排架柱的剪力分别为：
V= -ηR = -0.288×22.74= -6.549KN(→)
V=R-ηR == 24.65-0.42422.74= 15.008KN(←)
V=R -ηR = -1.91-0.288×22.74= -8.459KN(→)
排架各柱的弯矩图、轴力图和柱顶剪力图如图26 所示。

(4) D 作用于 C柱时
计算简图如图 27 所示。其中吊车竖向荷载D ，D在牛腿顶面处引起的力矩为：
M=D×e=75.25× 0.75 =56.44KNm.
M=D×e= -346.15× 0.3 = -103.85KNm.

对于B柱，C=1.301，则
R=C=56.44/13.7×1.301= 5.360KN(←)
对于C柱，C =1.159，则
R=C== -103.85/13.7×1.159= -8.786KN(→)
R= R+ R= - 8.786+5.360=-3.426KN(→)
排架柱的剪力分别为：
V= -ηR = =0.288×3.426=0.987KN(←)
V=R-ηR =5.360+0.424×3.426=6.813KN(←)
V=R-ηR = -8.786+0.288×3.426= -7.80KN(→)
排架各柱的弯矩图、轴力图和柱顶剪力图如图28 所示。

(5) T作用于 AB跨时
当AB跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图29 所示。

对于 A 柱，n==0.109,λ=0.285，a =(3.9 - 1.2)/3.9=0.692，则
C=.=0.616
R= -TC=28.83×0.616=17.759KN
对于B柱：n==0.281,λ=0.285，a =(3.9 -1.2)/3.9=0.692
C=.=0.676
R= -TC=28.83×0.676=19.489KN
排架柱顶总反力R为：
R= R+ R=17.759+19.489=37.284KN(←)
各柱顶剪力：
V= R-ηR =7.759-0.288×37.284=7.021KN(←)
V=R-ηR =19.489-0.424×37.284=3.681KN(←)
V= -ηR = -0.288×37.284=-10.737KN(→)
排架各柱的弯矩图及柱底剪力图如图30 所示。当T 反向时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。

(6) Tmax作用于 BC跨时
当BC跨作用吊车横向水平荷载时，排架计算简图如图31 所示。

对于B柱：C=0.676
R= -TC=12.46×0.676=8.423KN
对于C 柱，C=0.616
R=-TC=12.46×0.616=7.675KN
排架柱顶总反力R为：
R= R+ R= 8.423+7.675=16.098KN(←)
各柱顶剪力：
V= -ηR =-0.288×16.098= -4.636KN(→)
V=R-ηR =8.423-0.424×16.098=1.597KN(←)
V= R-ηR = 7.675-0.288×16.098=3.039KN(←)
排架各柱的弯矩图及柱底剪力图如图32 所示。当T 反向时，弯矩图和剪力只改变符号，方向不变。

五、内力组合
将上述四大类十一小类的荷载作用情况汇总，得到 A、B 柱在上述情况下控制截面Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ的内力值，见附表三。
内力组合时，遵循以下原则：
1) 最不利荷载效应由下列两种荷载效应组合值中的最不利值确定：
● S=γS+γS ，其中，γ=1.2, γ=1.4。
【“恒载”+任意一种“活荷载”】
S=γS+0.9，其中，γ=1.2, γ=1.4。
【“恒载”+0.9（任意两种或两种以上“活荷载”）】
2) 每次组合以一种内力为目标来决定荷载项目的取舍；如以+M为目标，得到与它相应的N、V 值。
3) 每次组合都必须包括恒荷载项。
4) 当取N或N为组合目标时，应尽量使相应的M绝对值尽可能的大，因此对于不产生轴向力而产生弯矩的荷载项也应该组合进去。
5) 吊车竖向荷载项，“D作用在 A 柱”和“D作用在 B 柱左”两者中只能取其中一项进行组合；同样，“D作用在B柱右”和“D作用在C柱”两者中也只能取其中一项进行组合。
6) 吊车水平荷载项，“T作用于AB跨”和“T作用于BC跨”两者中只能取其中一项进行组合。
7) 风荷载项，“左吹风”和“右吹风”两者中只能取其中一项进行组合。
8) 在进行吊车荷载项的组合时，遵循“有 D 不一定有 T，有 T 一定有 D”的原则。当选取“T作用于AB跨”时，必定选取“D作用在A柱”和“D作用在B柱左”两者中的一个；当选取“T作用于BC 跨”时，必定选取“D作用在B柱右”和“D作用在C柱”两者中的一个。反之，则不然。
9) 注意取用吊车荷载项目数，内力组合表中每一个吊车荷载项都是表示一个跨度内两台吊车的内力。因此，对于吊车水平荷载T，只能选取其中的一项。但是对于吊车竖向荷载D，可用选取其中的一项或者两项（在不同跨内各取一项）。取一项时，对吊车荷载进行β =0.9倍的折减；取两项时，对吊车荷载进行β=0.8倍的折减。
10) 在“恒荷载+任意一种活荷载”的内力组合时，不受原则 8）的限制，即“任意一种活荷载”可在吊车竖向荷载D和吊车水平荷载T中任取一项。
A柱内力设计值汇总及内力组合表见附表一。
B柱内力设计值汇总及内力组合表见附表二。
六、柱截面设计
柱子所用混凝土强度等级为C35， f=16.7Nmm，f =1.57Nmm，f=2.20KN /mm。钢筋采用HRB335级，f=fKN/mm 300，ξ=0.550。上下柱均采用对称配筋。
我们知道，N 相同时，不论是大偏心，还是小偏心，M大的配筋多；M相同时，对于小偏心，N大的配筋多，对于大偏心，N小的配筋多。因此，我们可按以下规则来评判内力的组合值：
1) N相差不多时，M 大的不利；
2) M 相差不多时，凡M/N>0.3h的，N小的不利；M/N<0.3h 的，N大的不利。
同时，为了工程中施工的方便，我们对A、C 柱采用相同的配筋，即只对A、B 柱进行配筋计算，C 柱采用和 A 柱相同的配筋。由于 A 柱截面内力比C柱大，这样做是偏于安全的。
1、A 柱截面配筋
(1) 上柱截面配筋计算
A柱Ⅰ-Ⅰ截面的内力组合值见表9。
内
力
值
组
合
项

M
—M
N
—N
M
N
M
N
M
N
M
N
恒载+0.9（任意两种或两种以上活载）
53.82
382.29
-88.70
336.93
57.47
382.29
-88.70
336.93
恒载+任意一种活载
29.25
336.93
-73.97
336.93
16.71
387.33
-73.97
336.93
M单位：KNm；N单位：KN

● 大小偏心的判断
A 柱的上柱截面为 b×h=400mm ×400mm ，a=a= 40mm ，h=h -a=360mm。
N<N=αfξbh=1.0× 16.7×400× 0.550×360 ×10=1322.6KN
故表 9所列A柱Ⅰ-Ⅰ截面的8种最不利荷载效应均为大偏心受压的情况。根据前面所述的内力组合值评判规则，选取M =88.70KNm,N =336.93KN的一组进行截面设计。
● 截面设计
有吊车厂房排架方向上柱的计算长度为l=2l=2×3.9=7.8 m，附加偏心距e=20mm>400mm /30。
e=M/N=88.70×10/336.93=263mm ，
e= e +e=263+20=283mm ，
l/h =7800/400= 19.5 >5，应考虑偏心距增大系数η。
==3.965>1.0，取=1.0
=1.15-0.01 l/h=1.15-0.01×7800/400=0.955
=1+
==0.140<=0.222
取x=2a进行计算。
e
A=
选取318（A =763 mm ），则
单侧配筋率：ρ==>0.2%
双侧配筋率：ρ==0.96%> 0.6%
满足要求。
● 弯