1、单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）摘要：厂房位于宁波市郊区，是一所生 产用的混凝土厂房。建筑面积为 2634.5 .2m厂房采用混凝土排架结构体系，主材采用 钢筋混凝土，屋面板采用 预应 力混凝土屋面板，柱为混凝土预制住，场内每跨设 32/5t 起重机一台，基础为柱下独立基础，基础标高-0.700m。 墙体采用 240 清水墙。建筑等级：耐久等级为级，耐火等级为级， 设防烈度为 7 度。地面粗糙度为 B 类。地下水位在 -5.0m 处。关键词：混凝土排架结构 ;钢筋混凝土 ;吊车 ;混凝土预制柱 ;柱下独立基础The design for the single floor indust
2、rial building of reinforced structure（21m+21m）Abstract : The industrial building lies in suburb of Ningbo, is a building of Reinforced structure .The total area is2634.5 mm2.The industrial building adopts concrete bent construction, primary using the material of reinforced. However, the proof of the
3、 building adopts the precast slap. And the column use the precast column . There is one crane in each span. The foundation is a single foundation under the column, with a elevation level of -0.700 m. The wall is made up of the clay and the width is 240mm Class of construction: Durable grade ， fire p
4、rotection rating ,earthquake intensity 7 degrees. The ground asperity belongs to B and the underground water level at -5.0mKey words：concrete bent construction; Reinforced ；crane ；precast column single foundation under colu单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）1目 录 单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨） 摘 要 Abstract.目 录 1第 1 章 设计资料
5、31.1 设计资料 .31.2 基本要求 .31.3 地质抗震条件 .3第 2 章 建筑方案设计 32.1 厂房平面设计 .32.2 构件选型与布置 .52.2.1 屋面板和嵌板 52.2.2 天沟板 52.2.3 屋架，天窗及屋架支撑 62.2.4 吊车梁 72.2.5 基础梁 72.2.6 柱间支撑 72.2.7 抗风柱 82.3 厂房剖面设计 .8第 3 章 厂房排架柱设计 93.1 计算简图 .93.2 确定柱子各段高度 .93.3 确定柱截面尺寸 .93.4 确定柱截面确定柱截面计算参数 .93.5 排架结构的基本假定： 11第 4 章 荷载计算 114.1 恒荷载 .114.1.1
6、 屋盖自重 P1 .114.1.2 上柱自重 P2 .124.1.3 下柱自重 P3 124.1.4 吊车梁、轨道、垫层自重 P4 134.2 屋面活荷载 .134.3 吊车荷载 .134.3.1 吊车竖向荷载 Dmax.k,Dmin,k .134.3.2 吊车横向水平荷载 Tmax.k.144.4 风荷载 .144.5 墙体自重 .164.6 横向地震力计算 .164.7 荷载汇总表 .17第 5 章 排架结构内力分析 195.1 荷载作用下的内力分析 .1925.1.1 屋面恒载内力计算 195.1.2 屋面活载内力计算 195.1.3 吊车竖向荷载作用下的内力分析 215.1.4 吊车水
7、平荷载作用下的内力分析 235.1.5 风荷载作用下的内力分析 245.1.6 横向地震力作用下的内力计算 255.2 内力汇总表 27第 6 章 内力组合 286.1 不考虑地震作用 .286.2 考虑地震作用 30第 7 章 排架柱截面设计 347.1 排架柱配筋计算 .347.2 排架柱裂缝宽度验算 .367.3 牛腿设计 .367.4 柱的吊装验算 .36第 8 章 基础设计 378.1 基础设计资料 .378.2 基础底面内力及基础底面积计算 .388.3 基础其他尺寸确定和基础高度验算 .398.4 基础底面配筋计算 .41第 9 章 山墙柱设计 429.1 山墙柱的尺寸确定 .4
8、29.2 内力计算 .429.3 截面配筋 439.4 基础计算 44第 10 章 纵向地震力验算 4410.1 纵向基本自震周期计算 4410.2 纵向各种构件的侧移刚度 4410.3 各柱列柱顶总侧移刚度 ik及调整刚度 aik4610.4 纵向水平地震作用（见图 10.2） .4610.5 柱列支撑验算 47参考文献 49致谢 50单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）3第 1 章 设计资料1.1 设计资料本毕业设计为某工业厂房设计，厂房长度为 60m， 21m 双跨，柱距为 6m。柱高12m，两跨各设 1 台工作级别为 A5 吊车。厂房所在地区基本风压为 0.6 kN/m2 ，基本
9、雪压 0.3kN/m21.2 基本要求 认真贯彻“适用，安全 ，经济 ，美观”的设计原则。 掌握建筑与结构设计全过程，基本方法和步骤：了解和掌握与设计有关的设计规范和规定，并在设计中正确运用它们。调研收集有关资料：有关专业规范、自然条件、地质条件、施工条件、使用要求等原始资料和相关条件构件选用、建筑施工图绘制；根据建筑施工图和地质报告进行相关结构内力计算，包括地基基础设计、柱、吊车梁、屋架，完成结构施工图完成计算书和全套设计施工图。1.3 地质抗震条件该地区工程地质良好，II 类场地，地基承载力特征值为 180kN/m2，常年地下水位为-5 米以下。抗震设防烈度为 7 度，要求进行横向及纵向抗
10、震演算。设计地震动参数为amax0.12 ，特征周期 Tg=0.35s。第 2 章 建筑方案设计2.1 厂房平面设计本厂房为混凝土排架结构，具体排架柱布置见下图 1.11（两侧为山墙）柱布置图（图 1.1）本厂房为 21m 双跨单层工业厂房，柱距为 6m，横向定位轴线用 、表示，间距取为 6m，纵向定位轴线用、表示，间距取跨度尺寸，即轴线距离为 21m，轴线距离为 21m。为了布置抗风柱，端柱离开（向内）横向定位轴线 600mm，其余排架柱的形心与横向定位轴线重合。、跨的吊车起重量为 32/5t，、, 、列柱初步采用非封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘不重合有一定的距离即联系尺寸。是否采用非封闭
11、结合以及联系尺寸取多大，需根据吊车架外缘与上柱内缘的净空尺寸B确定。B= -(B+B) 应满足：B 80mm Q50t对于 32t/5t 吊车，B=300mm假设上柱截面高度 500mm，则 B=500mm对于、列柱，B=750-(300+500)=-50mm2.88KN ，板自重 1.40 。2/mKN2/KN2/嵌板采用钢筋混凝土板，查表，中部选用 KWB-1。其允许外加荷载 3.35 2/2.88 。板自重 1.70 。 2/ 2/m2.2.2 天沟板当屋面采用有组织派水时，需要布置天沟。对于单跨，既可以采用外天沟，也可以采用内天沟。对于多跨，内侧只能采用内天沟。本厂房采用有组织排水厂房
12、四周均有女儿墙，外侧采用自由落水，内侧采用内天沟。天沟的型号根据外加均布线荷载值查 92G410(二)。计算天沟的积水荷载时。按天沟的最大深度确定。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。本厂房在 2,6,7,10 轴线外设置落水管。内天沟宽度采用 620mm。内天沟荷载：两毡三油防水层 1.2 x 0.35 x 0.62 = 0.26KN/m20mm 水泥砂浆找平层 1.2 x 0.02 x 20 x 0.62= 0.30KN/m积水荷载 1.4 x
13、 10 x 0.13 x 0.62 = 1.13KN/m屋面均布活载 1.4 x 0.5 x 0.62 = 0.43KN/m合 计 2.12KN/m内天沟外加荷载设计值 3.24KN/m,查表，一般天沟板选用 TGB662-1，开洞天沟板选用 TGB62-1a 或 TGB62-1b，端部为 TGB62-1sa 或 TGB62-1sb，允许外加荷载3.16KN/m2.12KN/m，自重 2.06KN/m。2.2.3 屋架，天窗及屋架支撑（1） 屋架：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。跨度较小时可采用钢筋混凝土折线型屋架，查 95G314。跨度较大可采用预应力折线型
14、屋架，查95G414。本例设 6m 钢天窗，轻质端壁，代号为 c，无端壁代号为 b。屋架檐口形状为一端自由落水，一端内天沟，代号为 D。抗震设防 7 度，无悬挂荷载。屋面荷载：屋面板传来的荷载 2.88 2/mKN屋面板自重 1.2 x 1.4 = 1.68 2/灌缝重 1.2 x 0.1 = 0.12合 计 4.68 2/mKN21m 跨采用用预应力折线型屋架屋架，中间选用 YWJ21-1Db，两端选用 YWJ21-1Dc，自重 92.9KN。每榀天窗架传给屋架的竖向荷载 38KN。（2） 天窗架：单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）76m 跨天窗架，天窗檐口标高 17.350，基本风
15、压 ，窗层高20.6/KNm风震系数 =1.0，地面 B 类，风压高度变化系数 =1.20。无挡风板 ，m9.02zz6.0s有挡风板 8.s。选用无挡风板天窗架=1. =0.43KN/ 由05G512 钢天窗架可知允许外kzs06.021.2m加荷载 0.43 KN/ 0.560.43KN/ 选用 GCJ6-322m（3 ） 屋架支撑对于非抗震及抗震方针设防烈度为 6、7 度，屋架支撑可按附图一布置。当厂房单元不大于 66m 时，在屋架端部的垂直支撑用 CC-1 表示，屋架中部的垂直支撑用 CC-2 表示，当厂房单元大于 66m 时，在柱间支撑外的屋架端部加竖向支撑 CC-3。屋架中部的水平
16、系杆用 GX-2 表示。屋架上弦横向水平支撑用 SC 表示，当吊车起重量较大，有其他振动设备或水平荷载对屋架下弦产生水平力时，需设置下弦横向水平支撑。下弦横向水平支撑用 XC 表示。当厂房设置托架时，还需布置下弦纵向水平支撑，本例不需设纵向水平支撑。2.2.4 吊车梁吊车梁型号根据吊车的额定起重量，吊车的跨距（ =L-2）以及吊车的载荷状态选kL定。其中，钢筋混凝土吊车梁可查 95G323，先张法预应力混凝土吊车梁可查 95G425，后张法预应力混凝土吊车梁可查 95G426。吊车起重重量为 32/5t，A5 中级载荷状态，采用钢筋混凝土吊车梁，中间跨采用 YDL-3Z 边跨采用 YDL-3B
17、，梁高 1200mm，自重 45.50KN。2.2.5 基础梁基础梁型号根据跨度，墙体高度，有无门窗洞等查 04G320。墙厚 240mm，突出于柱外。查表，纵墙中间选用 JL-3，纵墙边跨选用 JL-15，山墙 6m 柱距选用 JL-4。4.5m 柱距的采用 JL-23.2.2.6 柱间支撑下柱间支撑设置在、轴线之间，支撑号可查表 97G336。首先根据吊车起重重量，柱顶标高，牛腿顶标高，吊车梁顶标高，上柱高，屋架跨度等查处排架号，然后根据排架基本风压确定支撑型号。查表，上柱柱间支撑设置在 1，2 轴线、6,7 轴线与 10，11 轴线之间。2.2.7 抗风柱抗风柱下柱采用矩形截面，上柱采用
18、矩形截面。抗风柱的布置需考虑基础梁的最大跨度。21m 跨的抗风柱沿山墙等距离布置，间距为 4.5m，6m，6m，4.5m。 抗风柱的具体设计见后文中抗风柱设计。2.3 厂房剖面设计剖面设计的内容是确定厂房的控制标高，包括牛腿顶标高，柱顶标高和圈梁标高。牛腿顶标高等于轨顶标高减去吊车梁在支撑处的高度和轨道及垫层的高度，必须满足300mm 的倍数。吊车轨道及垫层高度可以取 0.0m。为了使牛腿顶标高满足模数要求，轨顶的实际标高将不同于标志高度，规范允许轨顶实际标高与标志标高之间有200mm 的差值。柱顶标高 H=吊车轨顶标高 HA+吊车轨顶至桥架顶面的高度 HB+空隙 HC，空隙 HC 不应小于2
19、20mm，吊车轨顶至桥架顶面的高度可查 95G323，柱顶标高同样满足 300mm 的倍数。由于工艺要求，轨顶标高为 9m。对于 21m 跨：取柱牛腿顶面高度为 7.8m，吊车梁高度 2475mm。吊车轨道及垫层高度取 0.2m，则轨道构造高度，HA=7.8+1.2+0.0=9.0，构造高度-标志高度=9.0-9.0=0.0m，满足200mm 的差。对于有吊车厂房，除在檐口或窗顶设置圈梁外，宜在吊车梁标高处增设一道，外墙高度大于 15m 时，还应适当增设。圈梁与柱的连接一般采用锚拉钢筋 210 或 2 12。现在 5.4m、9.0m 和 13.65m 标高处设三道圈梁，分别用 QL-1、QL-
20、2、QL-3 表示。其中柱顶圈梁可代替连系梁。圈梁截面采用 240mmX300mm，配筋采用 412、 6200。圈梁在过梁处的配筋应另行计算。单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）9（图 2.1）第 3 章 厂房排架柱设计3.1 计算简图对于没有抽柱的单层厂房，计算单元可以取一个柱距，即 6m。排架跨度取厂房的跨度。上柱高度等于柱顶标高减去牛腿顶标高。下柱高度取牛腿顶标高减去基础顶面标高，一般低于地面不少于 50mm，对于边柱，由于基础顶面还需放置预制基础梁，所以排架柱基础顶面一般不低于地面 500mm。见图 3.1为了得到排架柱的截面几何特征，需要假设柱子的截面尺寸。3.2 确定柱子各
21、段高度基底标高为-1.90 定基础高度为 1.2m，基础顶面-0.700。计算书已给定柱顶标高+12m，跨度 21m，吊车 32t/5t,由此查标准图集053G得知：上柱高度 Hu=4.2m 下柱高度 HL=12.7-4.2=8.5m。下柱柱顶标高+7.800（图 3.1）3.3 确定柱截面尺寸由上面的柱高度尺寸及吊车吨位，Q=32t/5t，得知截面的尺寸如下：列柱下柱截面采用工字形，b=400mm,h=1000mm，上柱截面采用正方形，b=400， h=500mm，模板号 35列柱下柱采用工字形截面，b=400mm,h=1000mm，上柱采用矩形截面，b=400mm,h=600mm，模板号
22、39列柱下柱截面采用工字形，b=400mm,h=1000mm，上柱截面采用正方形，b=400， h=500mm.选用模板号 353.4 确定柱截面确定柱截面计算参数A B C（图 3.2）边，中柱截面几何特征参数（H=12.7M =4.20M =8.50 UHLCE24/103.=m）见下表参数 边柱(A,C) 中柱 B/UA2m510.25104.2/L 77/UI4 9.49.排架平mL 102102单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）11HU/0.331 0.331/nIL0.149 0.258(i=a,b,c)(N/mm)i10.0338 CE0.0370 CE面内(i=a,b,
23、c)iii /1/ 0.323 0.354UI 91067.29102.3L 88n 1.22 1.470.331 0.3310C3.02 3.04排架平面外自重重力荷载(KN) (包括牛腿)上柱：P1A= P1C=21.00下柱：P2A= P2C=59.99上柱：P1B=25.20下柱：P2B=77.88（表 3.3）3.5 排架结构的基本假定：（1）屋架与柱顶为铰接，只能传递竖向轴力和水平剪力，不能传递弯矩。（2）柱底嵌固于基础，固定端位于基础顶面，不考虑各种荷载引起的基础角变形。（3）屋架的轴向刚度很大，排架受力后横梁的轴向变形忽略不计，横梁两侧柱顶水平位移相等。（4）柱轴线为柱的几何中
24、心线，当柱为变截面时，柱轴线为一折线。第 4 章 荷载计算排架的荷载包括恒荷载、屋面活荷载、吊车荷载和风荷载。荷载均计算其标准值4.1 恒荷载恒荷载包括屋盖荷载、上柱自重、下柱自重、吊车梁及轨道自重。4.1.1 屋盖自重 P1屋面荷载：6 层油毡 0.35 2/mKN20 厚水泥砂浆找平 0.4080 厚加气混凝土保温层 0.48 2/屋面板自重及灌缝 1.40 mKN屋盖支撑及屋面吊管 0.15 2/合 计 2.78集中荷载：21m 跨屋架自重 92.9KN6m 跨钢天窗架自重 38KN屋架作用在柱顶的恒荷载标准值：作用位置见（图 4.1）A 柱：P1 作用点位置与纵向定位轴线的距离 150
25、mm。=0.05 =0.20eAe2 240.59KN 38/9. 1056.781 A= = =240.59 0.05=12.03KN.m (逆时针)MCAPeM2A= M2C = =-240.590.20=-48.12(正时针)B 柱： = 2= 481.18KNB1A单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）13（图 4.1）4.1.2 上柱自重 P2A 柱： = 2C= =21.0KN AP2 250.4.0M2A= =21.0 0.2=4.2KN.m(逆时针)eB 柱： 同理得 =25.20 KNB24.1.3 下柱自重 P3A 柱： = = =59.99KNAP3C3240./5m
26、KNB 柱： =77.88KNB4.1.4 吊车梁、轨道、垫层自重 P4P4 的作用点离纵向定位轴线的距离为 750mmA 柱： = P4C=45.50KN+0.81 6 = 50.36KNB 柱： =50.36 2=100.72KN 4450.3.BAMeKNm4.2 屋面活荷载屋面活荷载取屋面均布活荷载和雪荷载两者的较大值 0.5KN/m活荷载的作用点距离同恒载A 柱： =0.5 6 10.5 =31.5KN P1= = =31.5 0.05=1.58KN.m (顺时针)MCAe1B 柱： =0.5 6 10.5 2 = 63KNB1= =63 0.15=4.74KN.m(逆时针)2Pe2
27、4.3 吊车荷载4.3.1 吊车竖向荷载 Dmax.k,Dmin,k吊车基本尺寸和轮压起重量Q/t吊车跨度 mkL吊车桥距B/mm轮距K/mm吊车总重/t(G+g)小车重g/t 最大轮压 /KNmaxP最小轮压 /KNin32/5t 19.5 6620 4700 35.52 10.877 275 67.40注：最小轮压 (表4.1)inmaxP=(G+gQ)/2-P吊车竖向荷载 根据两台吊车作用的最不利位置用影响线求出。max,kin,D 计算简图如下图 4.2。max,kin,y1=1，y2=(6-4.7)/6=0.217= (y1+y2) =199(1+0.217)334.58KNax,k
28、1maxP= (y1+y2) =67.4(1+0.217)82.00KNin,Din y26060PmaxPmaxy1单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）15（图 4.2）4.3.2 吊车横向水平荷载 Tmax.k吊车额定起重量 16tQ50t，吊车横向水平荷载系数 a=0.1，每个大轮产生的横向水平制动力。T=a(Q+g)/40.1(328.7)9./4=10.72KNT 的最不利位置同 ，故maxP =10.72(1+0.217)=13.04KNmax,k的作用点位置在吊车梁顶面,4.4 风荷载该地区的基本风压 ，地面粗糙度为 B 类。20=.6KN/m+0.8-0.4-.5-761
29、6522.（图 4.3）（1 ）作用在柱上的均布荷载柱顶标高 12.00m，使内外高差 0.15m，则柱顶离室外地面高度12.00+0.15=12.15m，查表，风压高度系数 ,根据建筑荷载规范知封闭式女z1.06儿墙双坡屋面可按无女儿墙的屋面计算。天窗檐口高度 17.50m（标高 17.35m）取檐口处的 （插值法按 17.5m 计算）1.20z从建筑荷载规范查风压体型系 ，标于图 4.3。单层工业厂房可不考虑风振系s数，取 。z=0.81.0610.66=3.05KN/m（压力)1sz0qB=-0.51.0610.66=-1.91KN/m（吸力）2s取 =+0.67s（2）作用在柱顶的集中
30、风荷载 wF作用在柱顶的集中风荷载 由两部分组成：柱顶至檐口竖直面上的风荷载 和坡屋w1F面上的风荷载 ，其中后者的作用方向垂直于屋面，因而是倾斜的，需要计算其水平方w2F向的分力（竖直分力在排架分析中一般不考虑）.q 12q34q56q78q910qz1.06 1.06 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2s0.8 0.4 0.8 0.2 0.6 0.6 0.6 0.5 0.4 0.4(KN/mikq)3.05 1.91 3.46 0.84 2.59 2.59 2.59 2.59 1.73 1.73作用长度（m ）1.65 1 2.67 2.67 2.67 2.67
31、 1 1.65方向 (表 4.2)迎风面和背风面的 、 大小相等，方向相反。1q2=wF03495678.65 (+ ) (-q+) 2.7(q+ )= K1. .47 .861.3 92.5+9 =37.0N ( )4.5 墙体自重砖砌体单位重 19 ，钢筋混凝土 25 ，20 厚水泥砂浆粉刷墙，0.36KN/3/mKN3/mKN2m故在 6m 柱距横向排架计算单元之内，各部分墙重为窗上墙： 5A1P=6.024.519+60.2435+6.028.3 =5.0KN单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）17窗间墙： 5A2P=6.043.19+60.2435+6.09.3=17.2KN窗
32、下墙： 325.86 8钢窗重：3.63.60.455.83KN3.62.40.453.89KN墙体自重： 85.03+117.72+76.18+5.832+3.89288.65KN5AP山墙自重(两侧都布置山墙)：P5A 山=1220.93KN4.6 横向地震力计算作用于一个排架计算单元（6m ）上的荷载（kN）屋盖恒 载屋面雪载柱自重 吊车梁及轨道连接一台32/5t 吊车桥架围护纵墙山墙 山墙柱（仅山墙处有，厂房一侧有 6 根）962.36 75.6 265.06 201.44 701.4 577.3 2441.86 369.36注：中柱每个重 80.99KN，边柱每个重 102.88KN
33、 (表 4.3)（1 ）横向基本自震周期计算 KNGeq 47.13).5706.2(5.4.2015.36.9 =CCBA E838/)/(1 m/094skTeq .19.8.2 41 （2 ）横向地震作用计算（ ）sTg503.8.03.159.max1 Tg集中于柱顶标高处的重力荷载代表值（ =12.70m）2HKNG 78.139406.5.3.57.6.75.9261 集中于吊车梁顶标高处的重力荷载代表值（ =9.70m）KNC 8.10.24.014.1 查抗震设计规范 ，按两端山墙、屋盖长 60m 考虑。 3.1KNGFcE 26580)6.7.39(.)(11 kc 73.2
34、.580.6870.28.3941KNF53.70.986170.28.1394., 相应作用点位置示于图C CBAc/Fc1/4/（图 4.4）4.7 荷载汇总表在计算简图中，上柱的计算轴线取为上柱的截面形心线，下柱的计算轴线取为下柱的截面形心线。下面计算时弯矩和剪力的符号按照下述规则：弯矩以顺时针方向为正，剪力以使构件产生顺时针方向转动趋势为正；轴力以压为正。见表 4.4荷载汇总表A(C)柱 B 柱荷载类型N(KN) M(KN.m) N(KN) M(KN.m)恒载 P1A=240.59P2A=21.0P2A+P4A=71.36P3A=59.99 98.2703.14AM8.79215.43
35、21BBP屋面活载 P1A=31.5 73.45812AM5.1B吊车竖向荷载 0.825.344minaxAPD柱在 柱 ，在 8.4A58.342min4axBPAD柱在 柱 ，在 94.250614BM单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）19吊车横向水平荷载 ）（ 一 台 t5/3204.1maxT风荷载 mkNqFW/91.0.72(表4.4)第 5 章 排架结构内力分析5.1 荷载作用下的内力分析5.1.1 屋面恒载内力计算恒荷载下的计算简图可以分解为两部分：作用在柱截面形心的竖向力和偏心力矩.偏心力矩作用下，各柱的弯矩和剪力用剪力分配法计算。先在柱顶加上不动铰支座，利用附录求
36、出各柱顶不动铰支座的内力；然后将总的支座反力作用下排架柱顶，根据剪力分配系数分配给各柱；最后求出各柱顶的剪力，得到每根柱的柱顶剪力后，单根柱利用平衡条件求出各截面的弯矩及柱底截面剪力。屋面恒载作用下的内力计算项目M1(KN.m)M2(KN.m)M3(KN.m)N1(KN)N2(KN)N3(KN)Vi（柱底剪力） 结果说明A柱 14.26 -13.72 -9.22 261.59311.36371.350.53()B柱 0 0 0 506.28 607.1684.98 0C1=2.015 C2=1.107Ra=（-12.032.015+27.981.107）/12.7=0.53()同理：Rc=-0
37、.53( )Va=0.53-0.323（ -0.53+0.53）=0.53()Vc=-0.53-（0.53+-0.53 ）=-0.53()Vb=0.354（0.53+-0.53）=0以上为柱顶剪力，接下来结果说明中均为柱顶剪力注：A 柱 C 柱对称，故只需计算 A，B 柱内力，C 柱内力与 A 柱内力相同。 （表 5.1）12.03C4.26137940.1695AB05.864371.2.3717895.（图 5.1）恒载内力图单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）215.1.2 屋面活载内力计算屋面活荷载作用下的内力分析方法同屋盖自重作用下的内力分析。项目M1(KN.m)M2(KN.m
38、)M3(KN.m)N1(KN)N2(KN)N3(KN)Vi（柱底剪力） 结果说明A柱 1.16 -5.14 -5.99 31.5 31.5 31.5-0.01()活载在AB跨 B柱-4.74 -3.35 -0.55 31.5 31.5 31.5 0.33()A 柱：C1=2.015 C2=1.107Ra=（-1.582.015+6.31.107）/12.7=0.30()B 柱：C1=1.787Rb=4.741.787/12.7=0.67()Va=0.30-0.323（0.30+0.67）=-0.01()Vb=0.67-0.354（0.30+0.67）=0.33（)A柱1.3021.302 3.
39、94 0 0 0 0.31()活载在BC跨 B柱4.74 3.35 0.55 31.5 31.5 31.5 -0.33()算法同上（表 5.2）CBA1.5864.94.70.51.3029430.3CB（图 5.21）活载在 AB 跨时内力图 ABC3.94102BA0.C31.56.579.4.68（图 5.22）活载在 BC 跨时内力图5.1.3 吊车竖向荷载作用下的内力分析吊车竖向荷载四种基本情况：(a) 作用于 A 柱；(b) 作用于 A 柱处；(c) 作用maxDminDmaxD于 C 柱；(d) 作用于 C 柱。吊车竖向荷载的计算简图可分解成两部分：作用在下柱截min面形心的竖向
40、力和作用在牛腿顶面的偏心力矩。吊车竖向荷载作用下的内力计算项目 M1(KN.m) M2(KN.m) M3(KN.m) N1(KN) N2(KN) N3(KN) Vi（柱底剪力） 结果说明单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）23A -41.16 92.67 9.37 0 334.58 334.58-9.8()maxD在A柱 B 33.26 -28.24 39.08 0 82 82 7.92()A -40.57 -7.77 -89.88 0 82 82 -9.66AB跨 minD在A柱 B 69.13 -181.81 -41.90 0 334.58 334.58 16.46A 柱：C2=1.
41、107B 柱 C2=1.210Ra=133.831.107/12.7=11.67()Rb=61.51.210/12.7=5.86()Va=11.67-0.323（11.67-5.86）=-9.80()Vb=5.86+0.354（11.67-5.86）=7.92()Vc=0.323（11.67-5.86）=1.88A 28.56 28.56 86.36 0 0 0 6.80minD在C柱 B -69.13 181.81 14.90 0 334.58334.58 -16.46A -7.9 -7.9 -23.88 0 0 0 -1.88BC跨 max在C柱B -33.26 28.24 -39.08
42、0 334.58 334.58 -7.92同理（表 5.3）（图 5.31）Dmax 作用于 A 柱时的内力图（图 5.32）Dmin 作用于 A 柱时的内力图（图 5.33）Dmax 作用于 C 柱时的内力图（图 5.34）Dmin 作用于 C 柱时的内力图5.1.4 吊车水平荷载作用下的内力分析吊车水平荷载作用下有两种情况：(a)AB 跨作用 Dmax；(b)BC 跨作用 Dmax，每种 情况下的荷载可以反向单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）25项目M1(KN.m)M2(KN.m)M3(KN.m)N1(KN)N2(KN)N3(KN)Vi（柱底剪力） 结果说明A柱4.634.6393
43、.31 0 0 010.42maxT作用在AB跨B柱7.047.04100.45 0 0 0 10.99A 柱：C5=0.559 Ra=0.55913.04=7.29()B 柱：C5=0.550Rb=0.55013.04=7.17 ()Va=7.29-0.323（7.29+7.17）=2.62()Vb=7.17-0.354（7.29+7.17）=2.05（)A柱19.6119.6159.310 0 0 4.67maxT作用在BC跨B柱7.047.04100.450 0 0 10.99算法同上（表 5.4）（图 5.41）AB 跨作用 Tmax 的排架内力（图 5.42）BC 跨作用 Tmax
44、的排架内力5.1.5 风荷载作用下的内力分析风荷载作用下有两种情况：右吹左风时的荷载值与左吹右风项目 M1(KN.m)M2(KN.m)M3(KN.m)N1(KN)N2(KN)N3(KN)Vi（柱底剪力） 结果说明A 柱 51.56 51.56 320.52 0 0 0 86.22向右吹B 柱 86.22 86.22 260.73 0 0 0 20.53A 柱：C6=0.332 Ra=0.3323.0512.7=12.86()B 柱：C6=0.321C 柱同 A 柱Rc=0.3321.9112.7=8.05 ()Va=12.86-0.323（37.09+12.86+8.05）=-5.87()Vb
45、=-0.354（37.09+12.86+8.05）=-20.53（)Vc=8.05-0.323（ 37.09+12.86+8.05）=-10.68()A 柱 -61.70 -61.70-289.67 0 0 0 4.67向左吹B 柱 -86.22 -86.22-260.73 0 0 0 -86.22算法同上单层工业厂房混凝土结构设计（21m 双跨）27（表 5.5）（图 5.51）风荷载（左吹向右）下排架内力（图 5.52）风荷载（右吹向左）下排架内力5.1.6 横向地震力作用下的内力计算项目 M1(KN.m) M2(KN.m) M3(KN.m) N1(KN) N2(KN) N3(KN)Vi（
46、柱底剪力） 结果说明A柱 19.32 19.32 60.91 0 0 06.0Fc1作用B柱 5.64 5.64 168.77 0 0 0 8.75A 柱：C5=0.559 Ra=0.55920.734=2.90( )B 柱：C5=0.550 R=0.55020.732=5.70()C 柱同 A 柱Rc=0.55920.734=2.90 ()Va=Vc=2.90-0.323（2.90+5.70+2.905）=0.82()Vb=5.70-0.354（2.90+5.70+2.905）=1.62（)F1 作用A柱50.91 50.91 153.95 0 0 0 12.12Va=Vc=37.540.32312.12Vb=0.35437.5413.29B柱55.81 55.81 168.77 0 0 0 13.29（表 5.6） CBACB1.67082.9. 19.3260535.482（图 5.61）Fc1 作用下的内力 CBACB13.29 50.913.851670（图 5.62）F1 作用下的内力5.2 内力汇总表A（C ）柱内力汇总表荷载类型 序号- - -
