钢筋混凝土单层厂房课程设计计算书(2)

则得内力如图4.

MⅠ=0kN m

MⅡ=MⅢ=42.2 0.40 17.28 0.15 kN mNⅠ 17.28kN

NⅡ=17.28+42.2=59.48kNNⅢ=59.48+35.15=94.63kN

5.2. 屋面活荷载作用

因屋面活荷载与屋盖自重对柱的作用点相同，故可将屋盖自重的内力乘以下列系数，即得屋面活荷载内力分布图4，以及其轴向压力及剪力为

Q150.4 0.17G1299.4

NⅠ NⅡ NⅢ=50.4kNVⅢ 0.17 6.88 1.17kN

5.3.风荷载作用

为计算方便，可将风荷载分解为对称及反对称两组荷载。在对称荷载作用下，排架无侧移，则可按上端为不动铰支座进行计算；在反对称荷载作用下，横梁内力等于零，则可按单根悬臂柱进行计算。柱作用正风压

图 3

柱作用正风压图

11

哈工大混凝土课程设计

当柱顶作用集中风荷载Fw时，

R1

11

Fw 11.85 5.93kN 22

当墙面作用均不风荷载时，查表得，C11 0.352，则得

RC 1

3 11 H22

(q1 q2)

0.352 12.1 1

2

(3.15 1.97)

2.51kN

当正风压力作用在A柱时横梁内反力R

R R1 R3 5.93 2.51 8.44kN

则A柱的内力如图 6

M (Fx 1

w R)q2

2

1xM M1

ⅠⅡ (11.85

8.44) 3.6 3.62

2

kN m

M 8.44) 12.1 1

Ⅲ (11.85 12.12

2

kN mNⅠ NⅡ NⅢ=0kNVⅢ (Fw R) q1x

(11.85 8.44) 3.15 12.1 41.53kN

当负风压力作用在A柱时，则A柱的内力如图7

12

哈工大混凝土课程设计

1

M Rx q2x2

2

1

MⅠ MⅡ 8.44 3.6 3.62 kN m

2

12

MⅢ 8.44 12.1 1.97 12.1 kN m

2

NⅠ NⅡ NⅢ=0kN;VⅢ R q2x 8.44 1.97 12.1 32.28kN

5.4.吊车荷载

（1）当Dmax值作用于A柱（图 8）

根据n 0.248， 0.298查表得C3 1.265。吊车轮压与下柱中心线距离按构造要求取e4 0.40m，则得排架柱上端为不动铰支座时的反力值为：

R1

Dmax e4 0.4

C3 1.265 19.78kN( )H212.1Dmin e4147.84 0.4

C3 1.265 6.18kN( )H212.1

R2

故R R1 R2 13.6kN(

)

图 8

吊车竖向荷载作用时柱顶剪力

13

哈工大混凝土课程设计

再将R值反向作用于排架柱顶，按剪力分配进行计算。由于结构对称，故各柱剪力分配系数相等，即 A B 0.5

各柱的分配剪力为

V''A VB AR 0.5 13.6 6.8kN( )

最后各柱顶总剪力为

VV'A A R1 6.8 19.78 12.98kN( )

V'

B V R2 6.8 6.18 12.98kN( )

B

则A柱的内力如图9

MⅠ VA x 12.98 kN m

MⅡ VAx Dmax e4 46.73 kN mMⅢ= 12.98 12.10 473.1 0.40 kN m

NⅠ 0kN

NⅡ NⅢ=473.1kNVⅢ VA 12.98kN( )

（2）当Dmin值作用于A柱

图9 吊车竖向荷载对A柱内力图：（左）当Dmax作用于A柱，（右）Dmin14

哈工大混凝土课程设计

MⅠ VA x 12.98 kN m

MⅡ VAx Dmin e4 46.73 kN mMⅢ= 12.98 12.1 147.84 0.40 kN mNⅠ 0kN

NⅡ NⅢ=147.84kNVⅢ VA 12.98kN( )

（3）当Fh值自左向右作用时

由于Fh值同向作用在A、B柱上，因此排架的横梁内力为零，则得A柱的内力如图10：

图10 吊车横向水平作用

（a）吊车横向水平作用于排架；（b）横向水平作用时内力图

MⅠ MⅡ Fhx 15.0 kN mMⅢ=15.0 1.1 8.5) kN mNⅠ NⅡ NⅢ=0kNVⅢ Fh 15.0kN( )

（4）当Fh值自右向左作用时

其内力值与当Fh值自左向右作用时相同，但方向相反。

15

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六、 内力组合

表格 1

A柱在各种荷载作用下内力汇总表

注：（1）内力的单位是kN m，轴力的单位是kN，剪力的单位是kN；

（2）表中弯矩和剪力符号对杆端以顺时针为正，轴向力以压为正； （3）表中第1项恒荷载包括屋盖自重、柱自重、吊车梁及轨道自重；

（4）组合时第3项与第4项、第5项与第6项、第7项与第八项二者不能同时组合； （5）有Fh作用时候必须有Dmax或Dmin同时作用。

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表格 2 A柱承载力极限状态荷载效应的基本组合

注：由永久荷载效应控制的组合：其组合值不是最不利，计算从略。

表格 3

A柱正常使用极限状态荷载效应的准永久组合

注：由永久荷载效应控制的组合，风荷载不参与组合。

17

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七、 柱子设计

7.1.上、下柱配筋计算 上柱：选取两组最不利的内力

a

50/655 0.3;h0

M1 83.24kN m;N1 316.68kNM2 40.72kN m;N2 362.04kN

1．先按M1，N1计算

l02 3600 18 5，需考虑纵向弯曲影响，其截面按对称配筋计算，其偏心距为 h400

e0

M183.24

0.263mN1316.68

ea h/30 13.3mm 20mm;取为20mmei e0 ea 283mm

c

0.5fcA

3.61 1.0，故取 c 1.0 N

11 l0 2

1 1 18 1.0m 1.27 c 2831500 ei/h0 h 1500

355

2

则考虑p 效应后的弯矩为：M sM0 1.27 83.24 104.44kN m

N316.68 103

0.14 0.95

fcA14.3 1.6 10

又因为：

M1

0 0.9M2

l02 3600M1

0.54 34 12 () 34i1.33 104M2

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所以不考虑p 效应。

eM10

N 104.44

316.68

0.330m1ea h/30 13.3mm 20mm;取为20mm ei e0 ea 350mm

因为：ei 350mm 0.3h0 106.5mm按大偏心受压计算

则e ei

h

2

as 350 0.5 400 45 505mm b 0.520N 1fcbh0

N 316.68 103

0.156 b

1fcbh01.0 14.3 400 355

h0 0.156 355 55.4mm 2a s 90mm不符合

取x 2a 90mm;2aS'

s

则 h 0.254;0

A

Ne 2

1fcbh0

(1 0.5 )s As fy(h0 as')

316.68 103 505 1.0 14.3 400 3552 0.254 (1 0.5 0.254)

360 (355 45)

e ei h/2 as' 505mmAs 0.7mm2

因As 0.7mm2 minbh 0.002 400 400 320mm2故取As 320mm2配

(As 509mm2

)

0.6%

1018

400 400

0.64% 5%

19