一、設計資料整理：
1、設計物件：某地某廠加工車間。
2、生產工藝要求：根據工藝布置的要求，該車間為雙跨等高廠房，跨度為18m，廠房長為72m，柱距6m，每跨設有20/5t的吊車各一台，中級工作制，軌頂標高為9.00m，廠房不設天窗。
建築平、立、剖面圖見施工圖紙：
3、結構設計原始資料：
（1）自然條件：基本風壓值為：0.25+0.05×17=1.1kn/m2；基本雪壓為0.2 kn/m2
（2）地基允許承載力為200 kn/m2
（3）**烈度：該工程位於非**區，故不需要按抗震設防。
（4）建築資料：
屋面做法：採用三氈三油防水層上鋪小石子0.35 kn/m2
20厚水泥砂漿找平層0.40 kn/m2
60厚膨脹珍珠岩保溫層0.24 kn/m2圍護牆：240厚實心磚牆，內牆面：石灰砂漿抹面紙筋灰罩面0.50kn/m2，外牆面為清水牆。
門窗：鋼門窗，尺寸和標高參見立面圖。廠房兩端山牆各設定大門乙個，其洞口尺寸為3900×4500
地面：混凝土地面，室內外高差為150mm。
【結構計算書】
一、結構構件選型
構件名稱圖集型號重量
屋面板（g410-1）ywb-2ii，自重1.4 kn/m2（包括灌
縫）天溝板（g410-1.3-4）ywb77-10.78
自重2.02 kn/m2
×6自重68.2 kn /榀
屋架（04g415-1）ywj18-2，跨度
為24m
44.2 kn/根
吊車梁（04g323-2）yxdl6-8，跨度
6m基礎梁jl-4 2.8 kn/m
軌道鏈結及零件1 kn/m
屋面支撐0.07 kn/m2屋面板尺寸：預應力鋼筋混凝土面板（長×寬×高）1.5m×6m×0.24m
屋架尺寸：預應力鋼筋混凝土折線形屋架，跨度為24m，坡度為1/10，端部一側為內天溝，一側為外天溝。
聯絡梁：聯絡縱向柱列，以增強廠房的縱向剛度並傳遞風荷載值縱向柱列，同時還承受上部牆體自重。
圈樑：加強廠房的整體剛度，防止由於地基不均勻沉降或較大的震動荷載引起的不利影響。（怎樣布置？放在第三層的位置？）
柱子截面尺寸：
邊柱（mm ）單肢工字型柱
選用上柱為矩形截面，下柱為工字型截面的柱，軌頂標高為9m ，柱上擱置鋼筋混凝土等截面t 形吊車梁，高為1000mm ，軌頂設定軌道鏈結件，自梁頂至軌頂總高200mm 。中級工作機制，其指標為額定最大起重量<50％，每小時平均操作次數為120，接電持續率j c ％=25％，平均50年使用次數300次執行速率為60～90m/m in 。圖集，自己設計。
（1）求上下柱的標高即上下柱高,設吊車頂部至屋架下弦的安全高度為0.2m 基礎杯口頂部標高為-0.700m 。
下柱頂部標高為﹥=9.00-0.2-1.0=7.80m 上柱高度為﹥=1.0+0.2+2.2+0.2=3.60m，
故取上柱高度為3.7 m ，下柱頂的標高為7.8m ，則上柱頂標高為7.8+3.7=11.5m，符合設計資料規定。
則下柱高度為7.8+0.7=8.5m，軌頂標高為7.8+1.0+0.2==9m，符合設計資料規定。
求上下柱截面尺寸：有吊車的廠房的下柱 mm h h x x 33.70812
8500
12==>mm
h b x
x 34025850025==>
邊柱a 、c 柱
上柱b ×h =400mm×400mm
下柱b=400mm ，h 1=150mm ，b 1=100mm ，h x =800mm 中柱b （mm ）雙肢柱上柱b s ×h s =400mm×600mm
下柱b=400mm ，h 1=150mm ，b 1=100mm ，h x =800mm 二、定位軸線
1、橫向定位軸線：出伸縮縫（伸縮縫的中心線應與橫向定位軸線重合，而伸縮縫的中心線與橫向定位軸線的距離為500mm ）及端柱（非承重的磚砌牆，端部柱的中心線距離定位軸線為500mm ）外，其他均通過柱的截面幾何中心。
2、縱向定位軸線：吊車橋架的外邊緣至吊車軌道中心線的距離b=300mm ，吊車梁的跨度為l k =16.5m ，要求淨空距離不小於80mm 。吊車梁架的外邊緣至上
柱內邊緣的邊柱的淨空寬度為c=200mm，中柱的淨空寬度為c=100mm，都大於80mm，符合規定。邊柱上柱內邊緣h1=250mm，中柱邊緣至該柱縱向定位軸線之間的距離取為h1=350mm。
中柱：b+c+ h1=300+100+350=750mm，由於淨空寬度c=100mm大於80mm，可以。
邊柱：b+c+ h1=300+200+250=750mm，由於淨空寬度c=200mm大於80mm，可以。
縱向定位軸線如圖所示。
三、排架的計算簡圖及柱的引數
1、計算簡圖，如圖所示
h s=3.7m，h x=8.5m，h=12.2m
2，柱的計算引數相關引數見圖
引數邊柱ac 中柱b
截面面積a s（mm2） 1.6×105 2.4×105
截面慣性矩i s（mm4） 2.13×1097.2×109
截面慣性矩i x（mm4）14.4×10914.4×109
四、荷載標準值計算
1、永久荷載
1）屋面恆載
三氈三油防水層上鋪小石子0.35 kn/m2
20厚水泥砂漿找平層0.40 kn/m2
60厚膨脹珍珠岩保溫層0.24 kn/m2預應力混凝土板自重 1.4 kn/m2
屋蓋支撐0.07 kn/m 2
合計2.46 kn/m 2
天溝板自重2.02×6=12.12 kn 屋架自重68.2 kn 作用於柱頂的屋蓋自重： 邊柱：
p 1a = p 1c =2.46×6×24/2+12.12+68.2/2=223.34 kn mm
he 501502
4001502
1===
m 1a = m 1c = p 1a e 1a =223.34×0.05=11.
167 m 2a = m 2c = p 2a e 2=223.34×0.15=33.
5 中柱：
p 1b = 2×p 1a = 2×223.34=446.68 kn 2）柱子的自重邊柱ac ：
上柱： p 2a = p 2c =0.4×0.
4×25×3.7=14.8 kn m 2a = m 2c = p 2a e 2=0.
2×14.8=2.96
下柱： p 3a = p 3c =25×[(6.75+0.
7) ×0.1775+(1.05×0.
8×.4)+0.4×0.
35×0.5+(0.352×0.
4)/2]=43.81 kn
中柱b上柱： p 2b =0.4×0.
6×3.7×25=22.2 kn 下柱：
p 3b =25×[(0.4×0.8×1.
35)+0.6×1.1×
0.4+(6.45+0.7) ×0.1775]=49.13 kn
3）吊車梁及軌道自重
邊柱 p 4a = p 4c =1×6+44.2=50.2 knm 4a = m 4c = 50.
2×0.5=25.1 中柱 p 4b = 2×p 4a = 2×50.
2=100.4 kn 2、活荷載
1）屋面活荷載：由《建築結構設計規範》查得屋面活荷載的標準值為0.5kn/m 2
（因屋面活荷載0.5kn/m 2大於雪荷載0.2kn/m 2
，故不考慮雪荷載），不考慮積灰荷載，故僅按屋面均布活荷載計算。
邊柱： q 1a =0.5×6×(12+0.
77)=38.31 knm 1a = m 1c = 38.31×0.
05=1.91 2a = m 2c = 38.31×0.
15=5.75 中柱： q 1b =0.
5×6×12=36 kn
m 1b = q 1b e 1b =36×0.15=5.4
2）吊車荷載吊車參數列
跨度 （m ）
起重量 q(t)
跨度 l k (m)
最大輪壓 p max (kn)
最小輪壓 p min (kn)
大車輪距 k （m ）
吊車最大
寬度b（m ） 吊車總重
g （kn ） 小車重 g(kn)
24 20/5 22.5 195 60 4.4 5.65 250 78
根據吊車引數，繪製影響線如圖，有影響線可以求得作用在吊車上的荷載。 ①豎向荷載
()()k y p d i ik 53.371792.0058.
0195267.011959.0max maxk y p d i ik 32.
114792.0058.060267.
01609.0min min
當max d 作用在邊柱：
k d p a 53.371max 4==
m k e d m a a .77.1855.053.3713max 4=×==
k d p b 32.114min 4== m k e d m b b .74.8575.032.1143min 4=×==
當min d 作用在邊柱：
k d p a 32.114min 4==
m k e d m a a .16.575.032.1143max 4=×==
k d p b 53.371max 4== m k e d m b b .65.27875.053.3713min 4=×==
②吊車的橫向水平荷載，吊車的起重量為20/5，軟吊鉤，橫向制動力係數為0.10
()()k g q t 2.8782504
1.04
=+=+=α
故橫向水平荷載為
()()k y t t i i 62.
15792.0058.02.8267.012.89.0max
3）風荷載
由設計資料知道該地區的基本風壓為20/1.1m k w =，按b 類地面粗糙度，《建築結構荷載規範》查得風壓高度變化係數z
柱頂標高為11.5m ，查得033.1=z ，排架的風振係數.01=z β，風荷載的體形係數如圖
因此風荷載的標準值為：
201/91.01.18.0033.11m k w w s z z k =×××==β
202/45.01.14.0033.11m k w w s z z k =×××==β
作用在排架計算簡圖的風荷載為：
m k w q k k /46.5691.0611=×=×=
m k w q k k /73.2645.0622=×=×=
柱頂以上的風荷載，以水平集中力的形式作用於排架柱頂，屋蓋的平均標高為11.65m ，h=0.3m ，043.1=z 集中力的數值為
k hb f s z kw 3.116.30.6043.01=×××==∑
五、結構內力分析
該排架結構為等高的兩跨結構，運用剪力分配法進行排架內力計算。查規範得在吊車荷載作用下空間作用分配係數為0.9了，其他計算中不考慮排架的結構空間作用。
1、各柱的剪力分配係數的確定
a 、c 軸排架柱：
148.0104.141013.299=××=n 303.02
.127.3h ===h s λ ()()
59.21148.01303.0131113330=+=+=n c λ e
h 10027.02.5414.4e 10h ei h 399
303c ×=×××===c u u x a b 柱：
5.0104.14102.799=××=n 303.02
.127.3h ===h s λ ()()
92.215.01303.0131113330=+=+=n c λ
eh 10024.092.214.4e 10h ei h 399
303c ×=×××===c u u x a 各柱的剪力分配係數
32.0e h 1024.01e h 10027.02e h 10027.0111393939=×+××===∑i
a c a u u ηη 36.032.032.011===c a
b ηηη
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