一、 结构构件选型
屋面板： 1.5×6×0.24m预应力钢筋混凝土屋面板，YWB-2II图集型号，自重1.4KN/m²。 屋架： 18m预应力折线型屋架，坡度为1/10，端部一侧为内天沟，一侧为外天沟。 连系梁： 联系纵向柱列，以增强厂房的纵向刚度并传递风荷载直到纵向柱列，同时承
受上部墙体自重。
圈梁： 圈梁将墙体与排架柱箍在一起，其作用是增强房屋的整体刚度，防止由于地
基的不均匀沉降或较大振动荷载对厂房的不利影响。圈梁置于墙体内和柱连接，仅起拉结作用。梁不承受端体自重，柱上不需设置支承圈梁的牛腿。圈梁宜设在同一水平面上连续的，并形成封闭状；当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其垂直距离的2倍且不得小于1m。圈梁的截面宽度于墙厚相同，圈梁的高度应为砌体每皮厚度的倍数，且不小于120mm。
二、 排架计算简图及柱截面尺寸和几何尺寸的确定
本加工车间，结构平面规则，荷载分布均匀，因此可以选取有代表性的排架进行结构设计。
1） 计算上柱高及柱全高
求上下柱的标高即上下柱高，设吊车顶部至屋架下弦的安全高度为0.2m，基础杯口顶部标高为-0.700mm。
上柱高Hu=柱顶标高-轨顶标高+吊车梁高+轨道构造高=11.5-9+1+0.2=3.7m 全柱高H=柱顶标高-基顶标高=11.5+0.7=12.2m 下柱高Hl=H-Hu=12.2-3.7=8.5m 结构计算简图如图1所示。
3700 8500 1800 1800 图1 排架结构计算简图
2） 排架柱截面尺寸确定
（1） 由表1.3.4确定 排架下柱的截面尺寸，并需要满足构造要求。 下柱截面高度h:
有吊车时，
无吊车时，
下柱截面宽度b：
结合表1.6确定排架柱截面尺寸如下： 边柱A、C轴：
上柱：矩形截面b×h=400mm×400mm
下柱：工字型截面b×h×bi×hi=400mm×800mm×100mm×150mm 中柱B轴：
上柱：矩形截面b×h=400mm×600mm
下柱：工字型截面b×h×bi×hi=400mm×800mm×100mm×150mm 工字型柱截面尺寸如图2所示。
图2 工字形柱截面尺寸
（2） 排架柱平面内截面惯性矩 A、 C轴
上柱：Iu=1/12×400×4003=2.13×109mm4
下柱：Il=1/12×400×8003-1/12×300×4503-2×1/2×300×25×(225+2×25/3)2=1.44
×1010mm4
B轴
上柱：Iu=1/12×400×6003=7.20×109mm4 下柱：Il=1.44×1010mm4
三、 排架柱及基础材料选用情况
1、 柱
混凝土：采用C30，fc=9.6N/mm2,ftk=1.54N/mm2
100 450 800 400 钢筋：纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋（fy=300N/mm2,Es=2×105N/mm2）,箍筋
采用HPB235级钢筋
2、 基础
混凝土：采用C20，fc=9.6N/mm2,ftk=1.54N/mm2 钢筋：采用HRB335级钢筋（fy=300N/mm2）
四、荷载计算
1）永久荷载
1屋盖自重 ○
预应力钢筋混凝土屋面板 1.2×1.4=1.68KN/m2 20厚水泥砂浆找平层 1.2×0.4=0.48KN/m2 60厚膨胀珍珠岩保温层 1.2×0.24=0.288KN/m2 二毡三油防水层上铺小石子 1.2×0.35=0.42KN/m2 合计： 2.87KN/m2 天沟板 1.2×2.02×6=14.54KN/m2 屋架自重 1.2×68.2=81.84KN/m2 则作用于柱顶的屋盖结构自重：
G1=2.87×6×18/2+14.54+81.84/2=210.44KN e1=h/2-150=400/2-150=50mm 2柱自重 ○
A、 C轴上柱：G2A=G2C=1.2×4.0×3.7=17.76KN
e2A=e2C=hl/2-hu/2=800/2-400/2=200mm
下柱：G3A=G3C=25×[(16.75+0.7)×0.1775+(0.15×0.8×0.4)+0.4×0.35×
0.5+(0.352×0.4)/2]=43.81KN
e3A=e3C=0
B轴上柱：G2B=1.2×6.0×3.7=26.64KN e2B=0
下柱：G3B=25×[(0.4×0.8×1.35)+0.6×1.1×0.4+(6.45+0.7)×0.1775]=49.13KN e3B=0 3吊车梁及轨道自重 ○
G4=1.2×(44.2+1.0×6.0)=60.24KN
各项永久荷载及其作用位置如图3所示。
Q Q Q 图3 永久荷载大小和作用位置
2） 屋面活荷载
由《建筑结构荷载规范》查得屋面活荷载标准值为0.5KN/m2(因屋面活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载)，不考虑积灰荷载，故仅按屋面均布活荷载计算。
Q=1.4×0.5×6×9=37.80KN
活荷载作用位置与屋盖作用位置相同，如图3所示。 3） 吊车荷载
吊车计算参数见表1
表1 吊车参数表 跨度(m) 18 起重量Q(t) 20/5 跨度Lk(m) 16.5 最大轮最小轮吊车最大车轮压压大宽度距K(m) Pmax(KN) Pmin(KN) B(m) 195 30 4.4 5.65 吊车总重G(KN) 250 小车重g(KN) 78 根据吊车参数，绘制影响线如图4所示，由影响线可求得作用于柱上的吊车荷载。
图4 吊车梁支座反力影响线
1吊车竖向荷载 ○
2吊车横向水平荷载 ○
当吊车起重量在Q=16-50t时，
吊车横向水平荷载为：
4） 风荷载
由设计资料该地区基本风压为
度，《建筑结构荷载规范》查得风压高度变化系数为： 柱顶标高11.5m，查得檐口标高13.4m，查得排架结构
，按B类地面粗糙程
，风荷载体型系数如图5所示
图5 风载体型系数
因此风荷载标准值为：
则作用在排架计算简图的风荷载设计值为：
风荷载作用下的计算简图如图6所示。
F w =20.66KN
五、 排架内力分析
该排架结构为等高两跨结构，运用剪力分配法进行排架的内力计算。计算中不考虑排架结构的空间作用。 1） 各柱剪力分配系数的确定 A、 C轴排架柱：
q1=7.39KN/m 图6 风荷载计算简图
q2=3.7KN/m
B轴柱：
各柱的剪力分配系数
2） 永久荷载作用下排架内力分析
只对永久荷载产生的弯矩进行排架内力分析，对竖向荷载产生的轴力直接进行累加。 排架结构永久荷载作用下的计算简图如图7所示。
M1 M1 M2 M2 图7 永久荷载作用下的计算简图
A柱：
B柱：C柱：
故假设的排架柱顶的不动铰支座的支座反力为：
各柱顶的剪力为：
在柱顶的剪力和弯矩共同作用下，按悬臂柱计算就可以作出排架的弯矩图、轴力图及柱底剪力图，如图8所示。
(a)M图（KN m),柱底V/(KN) (b) N图(KN)
图8 永久荷载作用下排架内力图
3） 屋面活荷载作用下的排架内力分析 ○1AB跨作用有屋面活荷载
由屋架传至柱顶的压力为Q=37.8KN，由它在A、B柱柱顶及变阶处引起的弯矩分别为：
计算简图如图9所示。
Q Q 图9 AB跨有活荷载作用时的排架计算简图
各柱顶不动铰支座的支座反力 A柱：已知
则
B柱：已知
则排架柱顶不动铰支座总反力为：
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力
AB跨作用有屋面活荷载时排架各柱的弯矩图、轴力图如图10所示。
-5.67 -5.19 -2.00 37.8 37.8 -4.00 0.14 -6.59
-0.54 (b) N图(kN)
(a) M图(kN m),柱底V(kN)
图10 AB跨屋面活荷载作用下排架的内力图
2BC跨作用有屋面活荷载 ○
由于结构对称，故只需将AB跨作用有屋面活荷载情况的A柱与C柱的内力对换并将内力变号即可。
4） 吊车竖向荷载作用下的排架内力分析 1AB跨有吊车荷载，Dmax作用于A柱 ○
已知Dmax=519.66KN(Dmin=79.95KN)，由吊车竖向荷载在柱中引起的弯矩为：
排架计算简图如图11所示。
Dmax M A Dmin M B 图11 吊车竖向荷载Dmax作用于A柱时的计算简图
计算各柱顶不动铰支座的支座反力： A柱：B柱：
，计算得C3=1.01 ，计算得C3=0.78
则排架柱顶不动铰支座总反力为：
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力
Dmax作用于A柱时各柱的弯矩图、轴力图如图12所示。
139.44 -42.44 29.12 -30.84 13.28 519.66 79.95 -41.95 36.06 43.80 -11.47 7.87 3.59 (a) M图(kN m),柱底V(kN)
(b) N图(kN)
图12 吊车竖向荷载作用于AB跨，D max
作用于A列柱排架内力图 ○
2 AB跨有吊车荷载，Dmax作用于B柱左 已知Dmax=519.66KN(Dmin=79.95KN)，由吊车竖向荷载在柱中引起的弯矩为：
排架计算简图如图13所示。
Dmin Dmax M A M B 图13 吊车竖向荷载Dmax作用于B柱左时的计算简图
计算各柱顶不动铰支座的支座反力： A柱：，计算得C3=1.01 B柱：
，计算得C3=0.78
则排架柱顶不动铰支座总反力为：
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力
Dmax作用于B柱时排架各柱的弯矩图、轴力图如图14所示。
-7.36 -35.34 62.09 -327.66 -26.75 79.95 519.66 -88.54 -9.55 16.78 -185.03 -88.21 -7.23 (b) N图(kN)
(a) M图(kN m),柱底V(kN)
图14 吊车竖向荷载Dmax作用于B柱左时排架的内力图
3BC跨有吊车荷载，Dmax作用于B柱右 ○
根据结构的对称性，其内力图同“AB跨有吊车荷载，Dmax作用于B柱左”情况。
4BC跨有吊车，Dmax作用于C柱 ○
根据结构的对称性，其内力图同“AB跨有吊车荷载，Dmax作用于A柱”情况。
5） 吊车横向水平荷载作用下的排架内力分析 1Tmax作用于AB跨 ○
Tmax作用于AB跨时，考虑向左和向右两种情况，由于两种荷载成反对陈，因此，两种情况的弯矩和底部剪力值大小相等，方向相反。计算简图如图15所示。
Tmax 图15 吊车横向水平荷载Tmax作用于AB跨时的计算简图
Tmax作用方向向右时： A柱：
由y=0.7Hu，计算得C5=0.46；y=0.8Hu，计算得C5=0.427，线性内插后，得C5=0.450 RA=C5Tmax=(-18.52)×0.45=-8.33KN() B柱： 由
后，得C5=0.681
RB=C5Tmax=(-18.52)×0.681=-12.61KN() 则R=RA+RB=-8.33-12.61=-20.94KN()
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力
，y=0.7Hu，计算得C5=0.704；y=0.8Hu，计算得C5=0.628，线性内插
Tmax作用方向向右时的排架内力如图16所示。
12.49 -4.40 -13.69 -0.24 24.79 156.06 16.89 114.09 13.45 81.74 6.70
图16 吊车横向水平荷载Tmax作用于AB跨时排架的内力图
2Tmax作用于BC跨 ○
Tmax作用于BC跨时，考虑向左和向右两种情况，由于两种情况荷载成反对陈，因此，两种情况的弯矩和底部剪力值大小相等，方向相反。计算简图如图17所示。
Tmax 图17 吊车横向水平荷载Tmax作用于BC跨时的计算简图
根据结构的对称性，内力计算同“Tmax作用于AB跨”情况。排架各柱的内力如图18所示。
24.79 12.49 -4.40 -13.69 -0.24 81.74 6.70 156.06 16.89 114.09 13.45
图18 吊车横向水平荷载Tmax作用于BC跨时排架的内力图
3AB跨与BC跨各有一台20/5t吊车同时作用 ○
当AB跨与BC跨各有一台20/5t吊车同向刹车时，其计算简图如图19所示。
Tmax=18.52 Tmax=37.04 Tmax=18.52
图19 吊车横向水平荷载Tmax作用于两跨时排架计算简图
A柱：已知C5=0.450
RA=C5Tmax=(-18.52)×0.45=-8.33KN() B柱：已知C5=0.681
RB=C5Tmax=(-37.04)×0.681=-25.22KN() C柱：
RC=RA=-8.33KN()
则R=RA+RB+RC=-8.33-25.22-8.33=-41.88KN()
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力
AB跨与BC跨各有一台20/5t吊车同时作用时的排架内力如图20所示。
13.69 23.59 -27.38 -0.48 13.69 23.59 224.11 23.59 228.17 26.90 224.11 23.59
图20 吊车横向水平荷载Tmax作用于两跨时排架的内力图
6） 风荷载作用下的排架内力分析
1左风荷载作用下的排架计算简图如图6所示。 ○
计算各柱顶不动铰支座的支座反力 A柱：
，计算得C11=0.389
RA=q1HC11=7.39×12.2×0.389=-35.07KNRC=q2HC11=3.70×12.2×0.389=-17.56KN则不动铰支座总反力为
R=RA+RB+FW=-35.07-17.56-20.66=-73.29KN()
将R反作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力
左风荷载作用下排架各柱的弯矩图、轴力图如图21所示。
7.59 97.61 47.12 408.20 78.54 321.84 26.38 347.21 51.03
图21 左风荷载作用下排架内力图
2右风荷载作用下的排架内力与左风荷载作用下的排架内力情况相同，仅需将A、C柱的○
内力对换，并改变其内力的符号即可。
六）内力组合
排架柱的控制截面：上柱为Ⅰ-Ⅰ截面，下柱为Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面。
考虑各种荷载同时作用时出现最不利内力的可能性，进行荷载组合，在本设计中，需要注意以下几个问题：
1） 在荷载效应基本组合和标准组合时，均采用简化组合； 2） 2台吊车参与组合时，转换系数为0.8/0.9； 3） 永久荷载有利时，分项系数取为1.0； 4） 最不利内力：
+Mmax与相应的N和V； -Mmax与相应的N和V； Nmax与相应的M和V； Nmin与相应的M和V。
对A柱进行内力组合，内力汇总表见表2，基本组合表见表3，标准组合表见表4。
表2 A柱内力汇总表 荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ M 3.32 -21.24 1、永久荷载 N 227.60 287.84 V 2、AB屋面活荷载 M -0.41 -7.74 N 37.80 37.80 V 3、BC屋面活荷载 M 2.00 2.00 N 0 0 V Ⅲ-Ⅲ 荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ
10.55 331.65 3.74 -4.34 37.80 0.40 6.59 0 0.54 4、AB跨Dmax作用于A柱 M -42.44 139.44 41.95 N 0 519.66 519.66 V -11.47 5、AB跨Dmax作用于B柱 6、BC跨Dmax作用于B柱 M -35.34 -7.36 -88.54 N 0 79.95 79.95 V -9.55 M 26.75 26.75 88.21 N 0 0 0 V 7.23 7、BC跨Dmax作用于C柱 M -13.28 -13.28 -43.80 N 0 0 0 V -3.59 8、Tmax作用于AB跨 M ±12.49 ±12.49 ±156.06 N 0 0 0 11、左风 M 7.59 7.59 408.20 N 0 0 0 V 78.54 V ±16.89 9、Tmax作用于BC跨 M ±24.79 ±24.79 ±81.74 N 0 0 0 12、右风 M -47.12 -47.12 -347.21 N 0 0 0 V -51.03 V ±6.70 10、两台吊车作用于两跨 M ±23.59 ±23.59 ±224.11 N 0 0 0 V ±23.59 表3 A柱内力基本组合表
荷载 组 内 合 力 组 合 +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin 荷载 组 内 合 力 组 合 永久荷载+任意一个活荷载 组合项目 M N V 永久荷载+任意两个或两个以上活荷载 组合项目 1+0.9×(3+6+9+11) 1+0.9×(2+5+9+12) 1+0.9×(2+3+6+9+11) 1+0.9×(3+6+9+11) 1+0.9×[3+(4+6)×0.8/0.9+9+11] 1+0.9×[2+(5+7)×0.8/0.9+9+12] 1+0.9×(2+4+9+11) 1+0.9×(7+9+12) 1+0.9×(3+6+10+11) 1+0.9×(2+5+10+12) 1+0.9×(2+3+4+10+11) 1+0.9×(3+6+10+11) M 58.34 -93.57 57.97 58.34 142.65 126.43 -97.91 664.95 619.41 664.95 N 227.60 261.62 261.62 227.60 703.57 789.55 287.84 331.65 833.36 331.65 V 102.65 -71.65 86.18 102.65 -109.44 385.82 -587.23 437.63 +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin
1+6 1+5 1+(2+3) 1+4 1+12 1+4 1+12 1+11 1+12 1+4 1+11 30.07 -32.02 4.91 118.20 -68.36 118.20 -68.36 418.75 52.50 418.75 227.60 227.60 265.40 807.50 287.84 807.50 287.84 331.65 851.31 331.65 82.28 -47.29 -7.73 82.28 -366.66 331.65 表4 A柱内力标准组合表 荷载 组 内 合 力 组 合 +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin 荷载 组 内 合 力 组 合 +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin 永久荷载+任意一个活荷载 组合项目 1/1.2+6/1.4 1/1.2+5/1.4 1/1.2+(2+3)/1.4 M 21.88 -22.47 3.91 N 189.67 189.67 216.67 V 永久荷载+任意两个或两个以上活荷载 组合项目 1/1.2+0.9×(3+6+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×(2+5+9+12)/1.4 1/1.2+0.9×(2+3+6+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×(3+6+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×[3+(4+6)×0.8/0.9+9+11]/1.4 1/1.2+0.9×[2+(5+7)×0.8/0.9+9+12]/1.4 1/1.2+0.9×(2+4+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×(7+9+12)/1.4 1/1.2+0.9×(3+6+10+11)/1.4 1/1.2+0.9×(2+5+10+12)/1.4 1/1.2+0.9×(2+3+4+10+11)/1.4 1/1.2+0.9×(3+6+10+11)/1.4 M 42.07 -66.44 41.80 42.07 99.37 -80.70 87.78 -72.47 476.22 443.69 476.22 N 189.67 213.97 213.97 189.67 536.82 309.86 598.24 239.87 276.38 634.75 276.38 V 73.77 -46.75 65.99 73.77 -418.20 351.79 +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin 1/1.2+4/1.4 1/1.2+12/1.4 1/1.2+4/1.4 1/1.2+12/1.4 1/1.2+11/1.4 1/1.2+12/1.4 1/1.2+4/1.4 1/1.2+11/1.4 81.90 -51.36 81.90 -51.36 300.36 38.75 300.36 611.06 239.87 611.06 239.87 276.38 647.57 276.38 59.22 -33.33 -5.07 59.22 -239.22 276.38 以B柱进行内力组合，内力汇总表见表5，基本组合表见表6，标准组合表见表7。
表5 B柱内力汇总表
荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 荷载类型 内力 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ M 0 0 0 1、永久荷载 N 447.52 568.00 617.13 V 0 2、AB屋面活荷载 M -5.67 -5.19 -4.00 N 37.80 37.80 37.80 V 0.14 3、BC屋面活荷载 M 5.67 5.19 4.00 N 37.80 37.80 37.80 V -0.14 4、AB跨Dmax作用于A柱 5、AB跨Dmax作用于B柱 M 29.12 -30.84 36.06 N 0 79.95 79.95 V 7.87 M 62.09 -327.66 N 0 519.66 V 16.78 6、BC跨Dmax作用于B柱 M -62.09 327.66 185.03 N 0 519.66 519.66 V -16.78 -185.03 519.66 7、BC跨Dmax作用于C柱 M -29.12 30.84 -36.06 N 0 79.95 79.95 V 7.87 8、Tmax作用于AB跨 M ±0.24 ±0.24 ±114.09 N 0 0 0 11、左风 M 97.61 97.61 321.84 N 0 0 0 V 26.38 V 9、Tmax作用于BC跨 M ±12.49 ±12.49 N 0 0 0 12、右风 M -97.61 -97.61 -321.84 N 0 0 0 V -26.38 V ±16.89 ±13.45 ±156.06 10、两台吊车作用于两跨 M ±0.48 ±0.48 N 0 0 0 V ±26.90 Ⅲ-Ⅲ ±228.17
荷载 组 内 合 力 组 合 表6 B柱内力基本组合表
永久荷载+任意两个或两个以上活荷载 组合项目 M N V +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin 荷载 组 内 合 力 组 合 +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin
1+0.9×(3+6+9+11) 1+0.9×(2+5+9+12) 1+0.9×(2+3+6+9+11) 1+0.9×(3+6+9+11) 1+0.9×[3+(4+6)×0.8/0.9+9+11] 1+0.9×[2+(5+7)×0.8/0.9+9+12] 1+0.9×(2+4+9+11) 1+0.9×(7+9+12) 1+0.9×(3+6+10+11) 1+0.9×(2+5+10+12) 1+0.9×(2+3+4+10+11) 1+0.9×(3+6+10+11) 48.31 -48.31 43.21 48.31 481.54 481.54 515.56 481.54 32.72 -32.72 55.04 32.72 341.62 1081.71 -341.22 1081.71 66.66 -71.33 673.98 639.96 665.14 1118.84 -665.14 1118.84 527.46 757.13 665.14 1118.84 永久荷载+任意一个活荷载 组合项目 1+6 1+5 1+(2+3) 1+4 1+12 1+4 1+12 1+11 1+12 1+4 1+11 M -62.09 62.09 0 -30.84 -97.61 -30.84 -97.61 321.84 36.06 321.84 N 447.52 447.52 523.12 647.95 568.00 647.95 568.00 617.13 697.08 617.13 V 26.38 -26.38 7.87 26.38 -321.84 617.13 表7 B柱内力标准组合表
荷载 组 内 合 力 组 合 永久荷载+任意两个或两个以上活荷载 组合项目 +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin 荷载 组 内 合 力 组 合 +Mmax Ⅰ-Ⅰ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅱ-Ⅱ -Mmax Nmax Nmin +Mmax Ⅲ-Ⅲ -Mmax Nmax Nmin 1/1.2+0.9×(3+6+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×(2+5+9+12)/1.4 1/1.2+0.9×(2+3+6+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×(3+6+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×[3+(4+6)×0.8/0.9+9+11]/1.4 1/1.2+0.9×[2+(5+7)×0.8/0.9+9+12]/1.4 1/1.2+0.9×(2+4+9+11)/1.4 1/1.2+0.9×(7+9+12)/1.4 1/1.2+0.9×(3+6+10+11)/1.4 1/1.2+0.9×(2+5+10+12)/1.4 1/1.2+0.9×(2+3+4+10+11)/1.4 1/1.2+0.9×(3+6+10+11)/1.4 M 34.51 -34.51 30.86 34.51 244.02 47.62 -50.95 475.10 376.76 475.10 N 397.23 397.23 421.53 397.23 840.26 549.03 524.73 872.65 614.28 872.65 V 23.37 -23.37 39.31 23.37 -244.02 840.26 -475.10 872.65 永久荷载+任意一个活荷载 组合项目 1/1.2+6/1.4 1/1.2+5/1.4 1/1.2+(2+3)/1.4 1/1.2+4/1.4 1/1.2+12/1.4 1/1.2+4/1.4 1/1.2+12/1.4 1/1.2+11/1.4 1/1.2+12/1.4 1/1.2+4/1.4 1/1.2+11/1.4 M 44.35 -44.35 0 -22.03 -69.72 -22.03 -69.72 229.89 25.76 229.89 N 372.93 372.93 426.93 530.44 473.33 530.44 473.33 514.28 571.39 514.28 V 18.84 -18.84 5.62 18.84 -229.89 514.28
七、排架柱设计（以A柱为例）
实际工程中，排架柱在不同荷载组合中，在同一截面分别承受正负弯矩；同时为了施工方便，一般采用对称配筋，即用Ⅰ级钢筋。
1） 上柱截面配筋计算
。混凝土强度等级用C30；钢筋采用Ⅱ级钢筋，箍筋
由表3综合分析，取控制内力为： 由表1.7查得上柱的计算长度
上柱截面选定
为5
14，
排架平面外的承载力按轴心受压构件进行验算：
由表1.7查得垂直排架方向（按无柱间支撑考虑）上柱的计算计算长度
因此排架柱平面外的承载力满足要求。 2） 下柱截面配筋计算
由表3综合分析取如下两组最不利内力： 第一组：第二组：
1按第一组内力进行计算 ○
由表1.7查得上柱的计算长度
此时中和轴通过翼缘
因此可以按大偏心受压进行计算。
2按第二组内力进行计算 ○
此时中和轴通过翼缘
因此可以按大偏心受压进行计算。
综合上述两种情况， 下柱截面选定
为5
25，
3） 柱裂缝宽度验算
《混凝土结构设计规范》8.1.2条文说明，对度。由表4取上柱截面标准组合的内力值：
的偏心受压构件，可不验算裂缝宽
，需进行裂缝宽度验算。
4） 牛腿设计 1截面尺寸验算 ○
牛腿外形尺寸（如图22所示）：
吊车梁垫板 图22 牛腿几何尺寸
考虑20mm安装偏差，竖向力作用点仍位于下柱截面以内，因此取 作用于牛腿顶部的竖向荷载设计值：
竖向力的标准值：
截面尺寸符合要求。 ○2牛腿配筋计算 取
取4根直径16的Ⅱ级钢 因
，故牛腿可不设弯起钢筋。
箍筋选8@100，且应满足牛腿上部
范围内箍筋面积不小于纵向受力钢筋面积的一半，
即
满足要求。
○3局部承压强度验算
取垫板尺寸为300×400mm，厚度10mm。
满足要求。
5） 排架柱吊装验算
采用吊点起吊，绑扎点在牛腿根部，采用翻身起吊，计算简图如图23所示。
q3 q2 q1 7850 650 M2
3700 M1 M3
图23 排架柱吊装验算计算简图
○1内力计算
根据上柱和下柱的截面尺寸计算各段柱自重标准值为：
计算各控制截面的弯矩值：
计算
计算有利，因此，不考虑动力系数，分项系数取为1.0
上柱和牛腿部分对
由，得
各控制截面弯矩设计值为：
○2上柱截面验算 按双筋截面进行计算
上柱截面承载力满足要求。 裂缝宽度验算
八、基础设计（以A主基础为例）
基础设计的内容包括按地基承载力确定基础底面尺寸、按基础抗冲切承载力确定基础高度、按基础抗弯承载力确定基础配筋等。由于该单层厂房地基条件和荷载条件满足《建筑地基基础设计规范》3.0.2条的规定，设计时可不作地基变形验算。 1） 柱底（Ⅲ-Ⅲ）截面的最不利内力选择
由表3选取以下两组按荷载基本组合确定的最不利内力。 第一组：第二组：第三组：
由表4选取以下两组按荷载标准确定的最不利内力。 第一组：第二组：第三组：
由基础梁传至基础顶面的外墙及钢窗自重的设计值
（240mm厚墙容重取为19KN/m2）
2） 确定基础尺寸 1基础高度 ○
查表可知h=800mm 柱的插入深度
由表的杯底厚度，选，杯口底垫层为50mm，则基础高度为，基础顶面到±0.00为500mm，这样，基础
埋深为1600mm，由杯壁厚度2基础底面尺寸 ○
已知持力层承载力特征值
，且大于基础梁宽，取t=300mm。
，按《建筑地基基础设计规范》的规定，需进
行宽度和深度修正，假定基础的宽度小于3m，仅考虑深度的修正，修正后的地基承载力特征值：
先按第三组的轴力标准值确定基础的底面尺寸：
由于基础为偏心受压，因此A增加30%，1.3A=1.3×4.60=5.98m2 假定a/b=1.5，则a×b=1.5b2=5.98m2 由此，得出b=2.5m，a=3.6m
则基础底面面积：A=ab=3.6×2.5=9m2
基础底面的地抗拒：W=1/6ba2=1/6×2.5×3.62=5.4m3 基础及其上填土重：Gk=3） 地基承载力验算
1传到基础底面的力矩及轴力标准值 ○第一组荷载：
=20×1.7×9=306KN
第二组荷载：
第三组荷载：
2地基承载力验算 ○第一组：
第一组内力满足要求。 第二组：
第二组内力满足要求。 第三组：
第三组内力满足要求。 4） 基础受冲切承载力验算
按第二组荷载验算（因该组荷载产生的
最大），此时，
柱边基础抗冲切承载力验算（如图24所示）
Fk -0.200 Mk Vk -0.700 400 1100 Gk Pkmin 1600 Pkmax
-1.650 由于上阶水平尺寸为375mm（壁厚t=300mm和75mm填充）小于壁高尺寸400mm，说明上阶底面落在破坏椎体以内，因此柱边抗冲切承载力不需验算，仅需进行变阶处的抗冲切承载力验算。
基础有垫层，混凝土保护层厚度取40mm，因此冲切破坏椎体的有效高度为：
阴影部分的面积近似为：冲切力抗冲切承载力
故抗冲切承载力满足要求。 5） 基础底板配筋计算 1基础长边方向配筋 ○
基础底板长边方向配筋选择柱边（Ⅰ-Ⅰ截面）和变阶处（Ⅱ-Ⅱ截面）进行计算。分别计算两个截面的地基净反力值。 第二组：
第三组：
按第二组内力进行长边方向底板配筋计算。
按
选择钢筋，选为1712（12@150），
2基础短边方向配筋 ○
基础底板短边方向配筋选择柱边（Ⅲ-Ⅲ截面）和变阶处（Ⅳ-Ⅳ截面）进行计算。分别计算两个截面的地基净反力值。选择第三组内力进行净反力的计算。
按
选择钢筋，选为1410（10@200），
基础底面沿两个方向的配筋图如图25所示。
（10@150）
（10@150） -1( -2)配筋图 图25 、 柱的基础配筋图
图26 基础的平面布置图
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