课 程 设 计专业： 土木工程（本科） 学号：姓名： 杨树国 日期： 2008年4月16日一、设计资料1、白银有色（集团）公司某单层车间建筑平面图。

2、钢筋混凝土结构设计手册。

二、计算简图的确定 计算上柱高及全柱高：室外地坪为-0.15m ，基础梁高0.6m ，高出地面 m ，放置于基础顶面，故基础顶面标高-0.65m 。

根据设计资料得：上柱高u H =吊车梁高+轨道构造高度+吊车高度+安全距离=900+200+2734+166=4000=4m全柱高H =轨顶标高-（吊车梁高+轨道构造高）+上柱高-基顶标高=++4+=故下柱高u l H H H -==6.35m 上柱与全柱高的比值 386.035.100.4===H H u λ 柱截面尺寸：因电车工作级别为5A ，故根据书表（A ）的参考数据， 上柱采用矩形截面 A 、C 列柱：mm mm h b 500500⨯=⨯ B 列柱：mm mm h b 700500⨯=⨯下柱选用Ⅰ型 A 、C 列柱：mm mm mm h h b f 2001200500⨯⨯=⨯⨯ B 列柱：mm mm mm h h b f 2001600500⨯⨯=⨯⨯ （其余尺寸见图），根据书表关于下柱截面宽度和高度的限值，验算初步确定的截面尺寸，对于下柱截面宽度A 、C 列柱： mm b mm H l 50025425635025=<==（符合） B 列柱：mm b mm H l 50025425635025=<==（符合） 对于下柱截面高度：A 、C 及B 列柱皆有：mm h mm H l 120052912635012=<==（符合） 上、下柱截面惯性及其比值 排架A 、C 列柱上柱 49310208.5500500121mm I u ⨯=⨯⨯=下柱 3380020012121200500121⨯⨯⨯-⨯⨯=l I+]5020021)27005032(50200361[423⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯41010067.7mm ⨯=比值：074.010067.710208.5109=⨯⨯==l u I I η排架B 列柱上柱 410310429.1700500121mm I u ⨯=⨯⨯=下柱 33120020012121600500121⨯⨯⨯-⨯⨯=l I+]5020021)211005032(50200361[423⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯⨯41110199.1mm ⨯= 比值：119.010199.110429.11110=⨯⨯==l u I I η校核C ：对于边列柱A 、C ，吊车桥架外边缘至上柱的边缘的净空宽度应满足80≥c 。

查表 mm B 300=，取mm e 750= 所以将A 、C 列柱向外移动150mm此时 mm mm c 80100>= 满足要求。

对于中列柱B mm mm h B e c 801003503007501>=--=--=，满足要求。

三、荷载计算 屋盖结构自重预应力大形屋面板 2/4.1m KN 25mm 厚水泥砂浆找平层 2/5.0m KN 一毡而油隔气层 2/5.0m KN 100mm 厚珍珠岩制品保湿层 2/4.0m KN 25mm 水泥砂浆找平层 2/5.0m KN 三毡四油防水层上铺小石子 2/4.0m KN天沟板 KNmKN g 12.12602.2/7.32=⨯=∑每榀天窗架每侧传致屋架的荷载 KN 34 屋架自重 KN 122则作用于横向平面排架边柱柱顶屋盖结构自重为mm h e e uA c 50]150)1502[(11=--== 作用点在上柱中线右柱自重上柱：KN G G C A 2545.05.02522=⨯⨯⨯==下柱：1.1]05.025.01.021.07.022.05.0[35.62533⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯==C A G G 吊车梁及轨道自重 屋面活荷载由《荷载规范》可知，对于不上人的钢筋混凝土屋面，其均匀活荷载的标准值为2/7.0m KN ，大于该厂房所在地区的基本雪压m KN S /45.00=。

故屋面活荷载在每侧柱顶产生的压力为： 吊车荷载 AB 跨：由任务书表格查得，KN P k 230max,=，mm B 6390=，mm K 5000= KN Q k 77.69,2=，吊车总重：370KN ，小车重根据B 与K 及反力影响，可算得与各轮对应的反力影响线竖标如图，于是求得作用于柱上的吊车垂直荷载： 作用于每个轮子的吊车水平制动力标准值： 对硬钩吊车：20.0=α 则作用于排架上的吊车水平荷载， 其作用点到柱顶的垂直距离m h H y e u 1.39.00.4=-=-= （e h 为吊车梁高）BC 跨：由任务书表格查得：KN P k 474max,=，mm B 6975=，mm K 5000= KN Q k 155,2=，吊车总重：580KN ，小车重155KN作用于每个轮子的吊车水平制动力标准值： 则作用于排架上的吊车水平荷载， 其作用点到柱顶的垂直距离m h H y e u 1.39.00.4=-=-= （e h 为吊车梁高）775.00.41.3==u H y 风荷载XX 地区的基本风压20/55.0m KN w =，对于城市地区，风压高度变化系数zμ按B 类地区考虑高度取值。

对21,q q 按柱顶标高9.7m 。

查《荷载规范》表7.2.1得，00.1=z μ ，对w F 按天窗檐口标高15m 14.1=z μ。

风荷载体型系数z μ的分布如图4所示。

μS= 所以综上所述，有排架受荷总图如下 四、排架内力计算 恒荷载作用下排架的内力将图5中的恒荷载21,G G 及4G 的作用简化为图6中的c b a ,,所示的计算简图在1G 作用下，规定弯矩顺时针为正，逆时针为负，简力向右为正，向左为负。

已知n=，386.0=λ，由附图中的公式得， 故在11M 作用下不动铰支承的柱顶反力 故附图中公式故在12M 作用下不动铰支承的柱顶反力因此在11M 和12M 共同作用下（即在1G 作用下）不动铰支承的柱顶反力 相应的弯矩图如图所示。

4.1.1在2G 的作用下 相应的弯矩图如图所示。

4.1.2在4G 的作用下相应的弯矩如图所示，将图的弯矩图叠加，得在1G ，2G ，4G 作用下的恒荷载弯矩图，相应的轴力N 如图，所示因恒荷载对称，0=B R 屋面活荷载作用4.2.1计算简力分配系数 A 柱（C ）柱n=，386.0=λ，由附图得 B 柱n=，386.0=λ，由附图得 简力分配系数 4.2.2计算各柱顶剪力 4.2.2.1活荷载作用在AB 跨A 柱：()()←⋅=⨯=⨯=←⋅=⨯=⨯=m KN e Q M m KN e Q M A A 85.1935.07.5684.205.07.5621121111B 柱：()←⋅=⨯=⨯=m KN Q M B 51.815.07.5615.0左 当作用与柱顶弯矩时，A 柱：n=，386.0=λ，49.21=C ，74.02=C ，所以KN R R R A 1.242.168.01211-=--=+= B 柱：n=，386.0=λ各柱顶剪力4.2.3吊车竖向荷载作用下排架的内力 4.2.3.1 AB 跨由吊车max D 在A 柱计算各柱顶剪力。

按图11所示先求AB 柱上的吊车竖向荷载对下柱轴线产生的弯矩为A 柱：n=，386.0=λ 74.03=C KN R A 03.12=B 柱：n=，386.0=λ 89.03=C KNR B 65.8-=求各柱总的柱顶剪力 其内力图如图124.2.3.2 AB 跨有吊车max D 在B 柱计算各柱顶剪力。

按图13所示先求出AB 柱上的吊车竖向荷载对下柱轴线产生的弯矩为A 柱：n=，386.0=λ 74.03=CB 柱：n=，386.0=λ 89.03=C ， 求各柱总的柱顶剪力 其内力图如图4.2.3.3 BC 跨有吊车max D 在C 柱计算各柱顶剪力。

按图15所示先求出BC 柱上的吊车竖向荷载对下柱轴线产生的弯矩为C 柱：n=，386.0=λ 74.03=C B 柱：n=，386.0=λ 89.03=C ， 求各柱总的柱顶剪力 其内力图如图4.2.3.4 BC 跨有吊车max D 在B 柱计算各柱顶剪力。

按图17所示先求出BC 柱上的吊车竖向荷载对下柱轴线产生的弯矩为C 柱：n=，386.0=λ 74.03=C B 柱：n=，386.0=λ 89.03=C ， 求各柱总的柱顶剪力 其内力图吊车横向水平荷载作用在排架的内力吊车横向水平荷载m ax T 是作用于吊车梁顶面。

铆焊车间的吊车梁高度为0.9m ，故m ax T 的作用点离柱顶的高度为：m H y 1.39.00.49.01=-=-=，7775.00.41.3==H y ，即1775.0H y =，m ax T = 4.3.1 AB 跨有吊车，m ax T 在AB 柱 计算各柱顶剪力A 柱：n=，386.0=λ 由附图中得，对于u H y 7.0=，4.011121.0243.01.22335=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛++-=n h C λλλ 对于u H y 8.0=，34.011124.0112.04.22335=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛++-=n h C λλλ 而u H y 775.0=，利用线性内插得，355.05=C 所以 KN C T R A 34.8355.049.235max =⨯=⋅= B 柱：n=，386.0=λ 由附图中得，对于u H y 7.0=，46.011121.0243.01.22335=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛++-=n h C λλλ 对于u H y 8.0=， 4.011124.0112.04.22335=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫⎝⎛++-=n h C λλλ 而u H y 775.0=，利用线性内插得，4015.05=C 所以 KN C T R B 43.94015.049.235max =⨯=⋅= 求各柱总的柱顶剪力 各柱弯矩、剪力计算如下： A 柱：KN V A 26.2223.149.23=-= 同理可得B 、C 柱弯矩、剪力内力图如下：4.3.2 BC 跨有吊车，m ax T 在BC 柱 计算各柱顶剪力C 柱：n=，386.0=λ 由附图中得，对于u H y 7.0=，4.05=C对于u H y 8.0=，34.05=C 而u H y 775.0=，利用线性内插得，355.05=C 所以 KN C T R C 23.19355.017.545max =⨯=⋅=B 柱：n=，386.0=λ 由附图中得，对于u H y 7.0=，46.05=C对于u H y 8.0=，4.05=C 而u H y 775.0=，利用线性内插得，4015.05=C 所以 KN C T R B 75.214015.017.545max =⨯=⋅= 求各柱总的柱顶剪力 内力图如下：风荷载作用下排架的内力4.4.1求柱顶不动铰支座反力A柱：n=，386λ，由附图得，=.0求各柱顶总的剪力其内力图如图：4.4.2墙体自重横墙的最大间距S=54，32<54<72，所以由《砌体结构》表得，为刚性方案墙高：H=+++++=11.63m计算连系梁自重及所承担的墙自重：五.内力组合按周期等效集中于屋盖处的重力荷载代表值按地震作用等效集中于屋盖处的重力荷载代表值：集中吊车梁顶面处的重力荷载GcriA, B跨无吊重时吊车最大轮压：B, C跨无吊重时吊车最大轮压：根据吊车梁支座反力影响线计算一台吊车重力荷载在柱上产生的最大反力 A, B 跨：()max 109.950.1671128.31cri i G P y KN '=∑=⨯+= C, C 跨：()max 183.750.1671214.44cri i G P y KN '=∑=⨯+= 横向基本周期混凝土强度等级C30（723.010/c E KN m =⨯）因为 3111.2310A C c H E δδ-==⨯ 3112.5210B cH E δ-=⨯ 所以 41111.83101iδδ-==⨯∑所以结构基本周期为1220.80.95T T K s ==⨯= 排架底部总水平地震作用标准值采用底部剪力法计算横向水平地震作用，厂房所在地的特征周期0.4g T s =，地震影响系数最大值max 0.08α=，取结构的阻尼比0.05ζ=，所以有120.9,0.02,1γηη===因为10.95 2.3750.4g T T ==，所以15g g T T T << 所以 0.912max 10.410.080.0370.95g T s T γαηα⎛⎫⎛⎫=⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭排架底部总水平地震作用标准值：110.0372047.1975.19EK F G KN α==⨯= 排架质点横向水平地震作用标准值吊车梁顶面处由吊车桥架引起的横向水平地震作用标准值： 各质点水平地震如图：横向水平地震作用效应及组合的荷载计算 5.7.1横向水平地震作用效应计算在F 作用下柱顶剪力 ()0.475.1930.08A C A V V F η===⨯=→根据《建筑抗震设计规范》的规定，考虑空间工作和扭转影像调整排架柱的地震剪力和弯矩，各柱内力均乘以调整系数，内力图如图30所示 5.7.1.1 AB 跨吊车顶面1cr F 作用于A 柱和B 柱将AB 跨吊车水平荷载作用下排架内力乘以系数，得到排架在AB 跨1cr F 作用下的内力。