一． 结构选型
该厂房是广州市的一个高双跨（18m+18m）的机械加工车间。车间长90m,柱矩6米，在车间中部，有温度伸缩逢一道，厂房两头设有山墙。拄高大于8米，故采用钢筋混凝
土排架结构。为了使屋架有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各构选型见表1.1
表1.1主要构件选型
结构的名称标准图集选用型号G410(一),1.5m×6m预应力屋面板混凝土板G410(三),1.5m×6m预应力天沟板混凝土板(卷材防水天沟)G314(二),预应力混凝土折线屋架型屋架(跨度18)G323(二),钢筋混凝土吊车梁吊车梁(中轻级工作制)轨道连接基础梁重力荷载标准值1.4KN/m外天沟2.02KN/M内天沟1.83KN/M53.5KN每榀27.5KN每榀0.8KN/m由图1可知柱顶标高是10.20米，牛腿的顶面标高是6.60米 ，室内地面至基础顶面的距离0.5米，则计算简图中柱的总高度H,下柱高度Hl和上柱的高度Hu分别为： H=10.2m+0.6m=10.8m Hl=6.60m+0.6m=7.2m Hu=10.8m-7.2m=3.6m 根据柱的高度，吊车起重量及工作级别等条件，确定柱截面尺寸，见表1.2。
见表1.2 柱截面尺寸及相应的参数 柱 号 计 算 参 上柱 下柱 B 上柱 下柱 二． 荷载计算 1．恒载
(1)屋盖横载屋面板预应力混凝土屋面板20mm厚1:3水泥沙浆找平层和防水成上铺石子总:外天沟外天沟板找平层总:内天沟内天沟板找平层总:嵌板嵌板灌缝截面尺寸/mm 矩400×400 I400×800×100×150 矩400×400 I400×800×100×150 面积惯性矩/mm4 2130000000 14387000000 2130000000 14387000000 自重/(KN/m) 4.0 4.43 4 4.43 A,C /mm2 160000 177500 160000 177500 1.4KN/m20.75KN/m22.15KN/m22.02KN/m1.6KN/m3.62KN/m1.83KN/m1.6KN/m3.43KN/m1.65KN/m20.1KN/m2总屋架屋架屋架预埋件钢筋混凝土系杆屋架预埋件件总3.62KN/m12.9KN/m1.75KN/m253.55.940.459.84KN/榀KN/榀KN/榀KN/榀 15KN/m3.43KN/m
图1
求反力： F1=116.92
F2=111.90
屋架重力荷载为59.84，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值： GA1=1.2×(116.92+59.84/2)=176.81KN GB1=1.2×(111.90×6+59.84/2)=170.18 KN (2)吊车梁及轨道重力荷载设计值
GA3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN GB3=1.2×（27.5+0.8×6）=38.76KN (3)柱重力荷载的设计值 A,C柱
上柱G4A＝G4C=1.2×4×3.6= 下柱G5A＝G5C=1.2×4.43×7.2= B柱
17.28KN38.28KN 上柱G4A＝G4C=1.2×4×3.6= 下柱G5A＝G5C=1.2×4.43×7.2=17.28KN38.28KN 2．屋面活荷载
屋面活荷载的标准值是0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值： Q1=1.4×0.5×6×18/2=37.8 KN 3，风荷载
风荷载标准值按ωk=βzμsμzω0计算其中ω0=0.5KN/m2, β 及B类地面粗糙度表2.5.1确定。 柱顶（标高10.20m） μ
z=1.01
z=1,
μz根据厂房各部分
橼口（标高12.20m） μz=1.06 屋顶（标高13..20m） μz=1.09
μs如图3所示，由式ωk=βzμsμzω0可得排架的风荷载的标准值： ωk1=βzμs1μzω0=1.0×0.8×1.01×0.5=0.404 KN/m2 ωk2=βzμs2μzω0=1.0×0.4×1.01×0.5=0.202 KN/m2
GA1=176.81KNQ1=37.8KNGB1=170.18 KNQ1=37.8KNGB1=170.18KNQ1=37.8KNGA1=176.81KNQ1=37.8KNG4A=17.28KNG3=38.76KNG3=38.76KNG3=38.76KNG4A=17.28KNG5A=38.28KNG5A=38.28KN
图2 荷载作用位置图
风向Fwq1q2
图3 风荷载体型系数和排架计算简
q1=1.4×0.404×6=3.39KN/m
q1=1.4×0.202×6=1.70KN/m
Fw=γQ[(μs1+μs2)×μzh1+(μs3+μs4)×μzh2] βzω0B
=1.4[(0.8+0.4)×1.01×(12.2-10.2)+(-0.6+0.5)×1.01×(13.2-12.2)] × 1×0.5×6
=10.23KN 4．吊车荷载
吊车的参数：B=5.55米，轮矩K=4.4，pmax=215KN, pmin=25KN,g=38KN。根据B和K， 可算出出吊车梁支座反力影响线中个轮压对应点的竖向坐标值，如图４所示：
Pmax=115KNPmin=25KNPmaxPmin
图４ 吊车荷载作用下支座反力的影响线
（１） 吊车的竖向荷载
Dmax=γQFpmax∑yi=1.4×115×(1+0.075+0.808+0.267)=346.15KN Dmin=γQFpmin∑yi=1.4×25×(1+0.075+0.808+0.267)=75.25KN
（２） 吊车的横向荷载
T=1/4α（Q+g）=1/4×0.12×(100+38)=4.14KN 吊车横向荷载设计值：
Tmax＝γQT∑yi=1.4×4.14×2.15=12.46KN 排架内力分析
三．
柱别A,C柱 B柱n=Iu/Il0.150.15λ=Hu/HC0=3/[1+λ3(1/n-1)]0.332.47δA=δB=0.332.47δcδ=H/C0EIεi=1/εi /∑1/εiεA=εB=εc １．恒荷载作用下排架内力分析
图5 恒荷载作用的计算简图
G1=GA1=176.81KN; G2=G3+G4A=38.76+17.28=56.04KN; G3=G5A=38.28KN; G4=2GB1=340.361KN; G5=G3+2G4B=2×38.76+17.28=94.8KN; G6=G5B=38.28KN;
M1= G1×e1=171.81×0.05=8.60KN.m;
M2=( G1+ G4A)e0- G3e3=(176.81+17.28) ×0.2-38.28×0.35=25.42
321??（ 1?21n)C1=
×1?? (31n2=2.03; C1=
32×
1?? H? (32?1)1n=1.099;
?1)RA=
M1HC1+
MHC3=(8.60×2.03+25.42×1.099)/10.8=4.20KN(→)
RC=-4.20KN(←); RB=0KN;
内力图：
M图(KN.m)图(KN)
图6 恒荷载内力图
２．恒荷载作用下排架内力分析
(1)AB跨作用屋面活荷载
M1AM2AQ1M1BQ1
图7 AB跨作用活荷载作用简图
