排架柱上柱与下柱分析

排架结构柱顶位移控制要求-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分内容：概述部分旨在介绍撰写的长文的背景和目的。

在这篇长文中，我们将探讨排架结构柱顶位移控制的要求问题。

排架结构作为一种常见的建筑结构形式，具有一定的振动和位移特性，而柱顶位移是其中一个重要的指标。

柱顶位移的控制对于保证排架结构的稳定性、安全性和舒适性至关重要。

在本文的引言部分，我们首先将概述排架结构和柱顶位移的基本概念，包括排架结构的定义、组成要素和特点，以及柱顶位移的定义、计算方法和影响因素等。

然后，我们将重点介绍排架结构柱顶位移控制的要求。

柱顶位移控制是排架结构设计和施工中一个关键的技术要求，决定了建筑的稳定性和舒适性。

在正文部分，我们将详细阐述排架结构和柱顶位移的相关知识。

首先，我们将介绍排架结构的基本原理和设计方法，包括排架结构的工作原理和结构特点，以及排架结构设计的一般步骤和相关规范。

接着，我们将详细讨论柱顶位移的定义、计算方法和影响因素，以及柱顶位移与结构性能的关系。

在控制要求部分，我们将分析排架结构柱顶位移的控制方法和要求。

我们将探讨如何通过合理的结构设计、材料选择和施工工艺等方面来控制柱顶位移，以满足建筑结构的稳定性要求和使用功能的需求。

此外，我们还将介绍一些现有的控制技术和方法，并提出一些建议和注意事项。

最后，在结论部分，我们将总结撰写的文章内容，强调柱顶位移控制的重要性，并展望未来柱顶位移控制技术的发展方向。

通过本文的研究，我们希望能为排架结构柱顶位移控制提供一些有益的思路和参考，为建筑工程的设计和施工提供指导。

1.2 文章结构本文按照以下结构进行论述：引言部分主要概述了本文的研究背景和目的，介绍了排架结构柱顶位移控制的重要性。

接下来的正文部分分为三个主要章节：排架结构、柱顶位移和控制要求。

2.1 排架结构在这一章节中，我们将详细介绍排架结构的定义、构成和特点。

排架结构是一种常用于建筑工程中的结构形式，具有独特的优势。

剪切稳定性
上柱在水平荷载作用下可能产生剪切失稳，需要 考虑剪切稳定性的要求。
弯曲稳定性
上柱在水平荷载作用下可能产生弯曲失稳，需要 考虑弯曲稳定性的要求。
03
下柱分析
下柱的受力特点
承受压力
下柱主要承受轴向压力，即由上部结构传来的荷载。
承受弯矩
在弯矩作用下，下柱同时承受弯矩产生的拉应力和压应力。
稳定性要求
上柱承受由上部结构传递下来的 荷载，包括竖向荷载和水平荷载。
水平荷载
水平荷载通过梁、楼板等水平构 件传递到上柱，上柱通过节点连
接将水平荷载传递到下柱。
下部支撑
上柱的下部通过节点连接支撑在 下部结构上，下部结构对上柱提
供支撑反力。
上柱的稳定性分析
轴压稳定性
上柱的稳定性受到轴向压力的影响，需要满足轴 压稳定性的要求。
总结词 受力分析、优化设计方案
详细描述 该桥梁为钢筋混凝土结构形式，排架柱是其主要承重构件。 通过对排架柱上柱与下柱进行受力分析，发现了设计方案 中存在的问题，并进行了优化设计。
总结 在桥梁排架柱设计中，要进行受力分析，确保设计方案合 理，提高结构安全性。
工程实例三
总结词
优化结构、提高抗震性能
详细描述
可以通过计算临界荷 载、屈曲模态和屈曲 因子等方法进行稳定 性分析。
排架柱下柱的稳定性 分析主要考虑轴向压 力和弯矩作用下的稳 定性。
04
排架柱的优化设计
优化目标与原则
结构安全
01
优化设计应确保排架柱的结构安全，满足承载力和稳定性的要求。
性能提升
02
通过优化设计，提高排架柱的各项性能指标，如刚度、延性和
排架柱上柱与下柱分析课件

7.48
KN
VB=R= VA=q*H-R= MC=R*Hc-0.5*q*Hc^2= MA=R*H-0.5*q*H^2=
7.48 12.50 5.01 -23.18
KN KN KN.m KN.m
上柱剪力 下柱剪力，对基础顺时针为正 柱截面变化处弯矩 （下柱弯矩）
五：截面配筋计算：(按单筋矩形截面计算) 1：上柱下截面，注：x=h0-（h0^2-2M/α
x/fy，考虑荷载组合
土强度等级，此处C30
相对受压区高度
、HRB400、HRB500钢筋
强度设计值，此处HRB400
计算配筋面积
最小配筋面积
还应与构造要求进行比较
-1
计算配筋面积
还应与构造要求进行比较
m m 墙自重
墙对基础的弯矩
矩MA+M墙-下柱基顶剪力*埋深
柱自重+墙自重
础顶部的剪力相同
）
单位KN/m2)
，GB50009-2012，8.4节
9-2012，表8.3.1查得，无单位
09-2012，表8.2.1查得，无单位
压，KN/m2
般是抗风柱柱距，单位m
KN/m
海岸、湖岸及沙漠地区； 有密集建筑群的城市市区； 09-2012，8.2.1）
上柱高
柱高，至基础顶面）
全高，至基础顶面） （柱截面宽） （下柱截面高)
排架结构，混凝土抗风柱计算（变阶柱）
一：风荷载计算(GB50009-2012,8.1.1条，W k=BzusuzWo，Wk单位KN/m2)
Bz= 1 0.8 1 0.45 6 2.16 高度z处的风振系数，GB50009-2012，8.4节 风荷载体型系数，GB50009-2012，表8.3.1查得，无单位 风压高度变化系数，GB50009-2012，表8.2.1查得，无单位 基本风压，KN/m2 迎风面宽度，一般是抗风柱柱距，单位m KN/m

Tmax
Tmax
RA+R
B
=
A
A
+
+
B RA RB
=
B μ(RA+RB)
B
A
B
RA=C5Tmax Tmax
A
+
RB=C5Tmax Tmax
B
2.5.6 内力组合
1、柱的控制截面
对柱配筋和基础设计起控制作 用的截面
2.5.6 内力组合
2、荷载效应组合
由可变荷载效应控制：
S 1.2SGk Q1SQ1k
0
0
0
0
0
(kN)
V— ———————
(kN)
排架 A 柱Ⅱ—Ⅱ截面内力
荷载 类型
恒载 （1）
屋面活 荷载
（2）
DMAX
(3a)
DMIN
(3b)
M -32.1 -7.50 160.6 3.29
(kNm)
TMAX TMAX
左向右 右向左
(4a) (4b)
17.7 -17.7
左风 (5a)
42.7
右风 (5b)
排架 A 柱Ⅰ—Ⅰ截面内力
荷载 类型
恒载 （1）
屋面活 荷载
（2）
DMAX
(3a)
DMIN
(3b)
M 27.28 5.91 -51.7 -45.6
(kNm)
TMAX TMAX
左向右 右向左
(4a) (4b)
17.7 -17.7
左风 (5a)
42.71
右风 (5b)
-48.4
N 317.9 53.63 0
2.5.7 排架计算中的几个问题

焊接车间单跨单层厂房建设结构设计一、结设计资料1.1 工程概况某工厂拟建一个焊接车间，根据工艺布置的要求，车间为单跨单层厂房，跨度为18m，设吊车15/3t、20/5t吊车各一台，两台吊车工作级别均为A5，厂房不设天窗，地面工作级别为B类。

1.2 结构设计资料a 自然条件基本雪压：0.5kN/m2。

基本风压：0.3kN/m2。

屋面活载：0.5 kN/m2。

抗震设防烈度：该工程位于非地震区，故不需抗震设防。

b 地质条件场地平坦，地面以下0~1.5m为素填土层，1.5m以下为粉质粘土层，ηb=0.3，ηd=1.5。

该土层ƒak =230 kN/m2，Es=8.9MPa，场地地下水位较低，可不考虑其对地基的影响。

1.3建筑设计资料屋面：采用25mm卷材防水屋面，0.3kN/m2，不设保温层，不考虑积灰荷载。

围护墙：采用240mm厚蒸压粉煤灰砖墙，16kN/m3。

外墙为水刷石，0.5kN/m2。

内墙为混合灰砂浆抹面，0.34kN/m2。

门窗：钢门、钢窗，0.45kN/m2。

地面：采用150厚C15素混凝土地面，室内外高差为300mm。

1.4 吊车资料表1 吊车参数1.5 材料a 柱混凝土取C30，主筋用HRB400，箍筋选用HPB235。

b 基础混凝土选用C25，钢筋选用HPB235或HRB335。

二、结构选型2.1 确定屋面做法APP改性沥青防水层20厚水泥砂浆找平层100厚水泥蛭石保温层APP改性沥青隔气层20厚水泥砂浆找平层预应力混凝土大型屋面板围护结构：240mm厚蒸压粉煤灰砖墙，柱距范围内塑钢窗宽度3.6m。

2.2 屋面板选型APP改性沥青防水层 0.3kN/m220厚水泥砂浆找平层 20kN/m3×0.02m=0.4kN/m2100厚水泥蛭石保温层 5kN/m3×0.1m=0.5kN/m2APP改性沥青隔气层 0.05kN/m220厚水泥砂浆找平层 20kN/m3×0.02m=0.4kN/m2——————————————————————————————————共计G1.65kN/m21屋面活荷载为0.5kN/m2，雪荷载为0.5kN/m2。

设计计算说明书一．设计题目：某机加工车间设计 二．设计资料： 1. 车间基本参数某公司因生产需要，拟在济南郊区建设一座单层单跨机加工车间（设计使用寿命50年），车间建筑平面，剖面图见下图图1 车间建筑平面图‘图2 车间建筑剖面示意图车间采用排架结构，下部为排架柱和钢筋混凝土独立基础，上部采用钢屋架结构，屋架与排架柱铰接，车间内设有一台A4工作制的软钩梁式吊车，屋架下弦距离牛腿顶面1.8m ，轨道高度130mm 。

排架柱采用混凝土实腹矩形，吊车梁采用工字形钢吊车梁，抗风柱为矩形截面钢筋混凝土柱。

车间屋面采用75mm 厚彩色夹芯钢板，屋面檩条为C 型钢（5.22070180⨯⨯⨯C ）。

檩条间距约1.5m ，车间四周的围护墙，采用240mm 厚砖墙，内外各抹灰20mm 厚，纵墙塑钢窗洞口高为1.8m ，宽为2.4m ，上下共两层。

2. 车间荷载，材料自重，抗震设防等级 （1） 屋面活荷载标准值：0.52m kN （不上人屋面，无积灰荷载）（2） 基本风压：0.452m kN （3） 基本雪压：0.302m kN（4） 屋面75mm 厚夹芯钢板及檩条自重标准值：0.252m kN（5） 钢屋架及屋面支撑自重标准值：0.352m kN（6） 钢筋混凝土自重253mkN；砖及抹灰自重203mkN；回填土自重203m kN（7） 抗震设防等级：6度 3. 荷载组合（1） 钢屋架：为简化计算，屋面暂不考虑风荷载作用，首先计算一榀典型简支屋架的内力系数，然后计算在下述三种荷载标准值下的杆件内力：全跨永久荷载，全跨屋面活荷载，半跨屋面活荷载，然后进行内力组合。

（2） 排架柱：不考虑车间的空间作用，将钢屋架简化成刚度无穷大的水平横梁，两端与排架柱铰接连接，然后计算排架在各种荷载下的内力，最后进行内力组合。

4. 地质情况经过勘测，地表土为人工填土，1.2m 厚，不宜作为天然地基土，建议全部挖除；其下为粘土，地基承载力特征值kPa f ak 200=，压缩模量MPa E S 10=，适宜作为地基持力层，场地地下水静止水位埋深10.5m ，可不考虑水质对基础混凝土的侵蚀，最大冻土深度可按0.5m 考虑。

钢筋混凝土框排架结构设计中的问题分析摘要：本文主要针对钢筋混凝土框排架结构设计工作展开分析，思考了钢筋混凝土框排架结构设计的相关问题，对其中的关键点和设计的要点进行了分析，提出了一些建议，可供今后参考和借鉴。

关键词：钢筋混凝土；框排架结构；设计；问题前言目前，钢筋混凝土框排架结构设计还存在不少问题，很多时候是因为没有把握好钢筋混凝土框排架结构设计的要点和思路，没有采取更好的设计的措施，所以，我们一定要进一步分析钢筋混凝土框排架结构设计。

1、钢筋混凝土框排架结构上面是排架结构下面是框架结构或右边是排架结构左边是框架结构的形式构成了框排架的整体结构，在框排架结构的设计过程中，不仅要满足框架结构的必要要求，排架结构的部分也需满足排架结构的必然的要求。

框排架结构是工业厂房的建筑中常见的一种结构形式，不论是框架与排架侧向连接组合而成的侧向框排架结构的厂房，或者说是下部为框架而上部顶成为排架的竖向框排架结构的厂房。

框排架结构需进行整体的结构计算，排架需进行排架结构的计算，整体的计算框排架的每个构件都必须满足框架结构的抗震性能的要求，不论是侧向还是顶层的排架部分要务必要满足排架结构的抗震性要求。

框架结构是由钢筋混凝土浇灌而成的承重着梁柱组成了骨架，用空心砖或者预制的加气混凝土或陶粒等轻质的板材作为隔墙分户装配而成的，墙起着围护和隔离的作用，因墙体不能承重，由各种轻质的材料制成。

在框架结构中，有一种带剪力墙的结构，也常被叫做框架—剪力墙结构，框架—剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合，这种结构吸取了各自的优点，不但能为建筑平面布置提供大的使用空间，而且同时具备了良好的抗力性能。

这种结构在建筑行业中是具有很好的抗震性。

在现代建筑设计中框架结构的应用是较普遍的，所常见的建筑大多都是框架结构。

框架结构由基础、梁、柱、板组成的单层或者多层的建筑，它们间的连接是固接或刚接的。

排架结构是一种主要用于单层厂房的，由屋架、柱子和基础构成横向的平面排架，排架结构是厂房中的承重体系，它通过屋面板、吊车梁、支撑等纵向的构件将平面的排架联结起来，进而构成了整体的空间结构。

3.6 柱 的 设 计
第三章 单层厂房结构
破坏阶段 ：随a/h0值的不同，牛腿主要有以下几种破坏形态： 弯压破坏 斜压破坏 剪切破坏
牛腿的破坏形态
3.6 柱 的 设 计
弯压破坏 （a图） 当1＞a /h0＞0.75时，且纵向钢筋配筋率较低时， 随着荷载增加斜裂缝②向受压区延伸，纵向钢筋应力 不断增加最终受拉钢筋屈服，牛腿下部与柱相交的受 压区砼压碎。 斜压破坏 （b、c图） 当a /h0=0.1~0.75时，随着荷载增加，斜裂缝②外 侧整个压杆范围内出现大量短小斜裂缝，最终形成一 条通长斜裂缝而破坏，此时受拉钢筋达到屈服强度。 剪切破坏 （d、e图） 当a /h0＜0.1时，牛腿与下柱的交接面上出现一 系列短而细的斜裂缝，最后牛腿沿此裂缝从柱上切下 而破坏。
(3 )水平箍筋的直径宜为 6～ 12 mm ,间距宜为 100～ 150 mm ,且在上部 2 h0/ 3范围内的水平箍筋总截面面积不 宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的 1/ 2 ,如图 12．29b所示。 (4 )弯起钢筋宜采用 HRB335级或 HRB400级钢筋 ,并 宜使其与集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的交点位 于牛腿上部 l/ 6～ l/ 2之间的范围内( l为该连线的长度 ) ,如 6 2 (l , 图 12．29b所示。其截面面积不宜小于承受竖向力的受拉 钢筋截面面积的 1/ 2 ,根数不宜少于 2根 ,直径不宜小于 12 mm ,并不得采用纵向受力钢筋兼作弯起钢筋。
2. 牛腿截面尺寸的确定 牛腿的宽度与柱同宽； 牛腿的高度先假设，按下式验算确定截面高度；
FVK = β (1 - 0.5 f bh Fhk ) tk 0 FVK 0.5 + a h0
Fvk , Fhk
β

；
l0 －－排架柱的计算长度，按表3.14采用； h 、 h0 －－分别为所考虑弯曲方向柱的截面高度与截面有效高度；
A －－柱的截面面积，对工形截面取 A＝bh 2(bf b)hf 。
排架柱 设计
10
混凝土结构设计 concrete structure design
3.4.3柱裂缝宽度验算 裂缝宽度验算属于正常使用极限状态的验算，应在无地震作用时柱内力组合表中选取最不利
最外边的一排钢筋参与工作。
当采用一点起吊时， 吊点一般设置在牛腿根 部变截面处，在柱的自 重作用下为受弯构件， 其计算简图和弯矩图， 见右图。
一般取上柱柱底、牛 腿根部和下柱跨中三个 控制截面进行验算。
排架柱 设计
12
混凝土结构设计 concrete structure design
①验算内容：承载 力和裂缝宽度；
1.5H
1.0H
无吊车厂房柱
两跨及多跨
1.25H
1.0H
1.2H 1.2H
有吊车厂房柱
上柱 下柱
2.0Hu 1.0Hl
1.25Hu 0.8Hl
1.5Hu 1.0Hl
露天吊车柱和栈桥柱
2.0Hl
1.0Hl
－
注：①表中H为从基础顶面算起的柱子全高；Hl为从基础顶面至装配式吊车梁底面或现浇式吊车梁顶面的柱
【例3.6】某钢筋混凝土预制柱，见图3.52，结构安全等级为二级，采用翻身吊，吊点设在 牛腿下部，起吊时，混凝土达到设计强度C30的70%。上柱、牛腿和下柱的自重分别为15.60kN
、 7.0kN 和 42.43kN ； 纵 筋 采 用 HRB400 级 （ f y f y 360N / mm2 ）； 上 柱 截 面 尺 寸 b h 400mm 400mm ， 配 筋 为 As As 763 mm 2 (3C 18) ； 下 柱 为 工 形 截 面 bf h b hf 400mm 800mm 120 mm 150 mm ，配筋为 As As 1272 mm 2 (5C 18) ； as as 40mm ，要求进行吊装承载力验算。

排架结构很常见，但怎么设计才不出错排架结构是相对简单的大跨度结构，一般为单层建筑物。

排架结构最为常见的建筑物是单层工业厂房，但是在许多民用建筑中，如影剧院、菜市场、仓库等也可以采用排架结构。

排架结构属于平面超静定结构，但与框架相比，超静定次数较少，手工计算较为容易。

排架计算一般采用剪力新埃分配法，是力学中加速度法的一种。

结构组成排架结构有三个主要部分组成：已经形成跨度的屋面结构、竖向支撑结构、基础结构。

屋面结构由于排架结构跨度较大，屋面结构多采用悬臂体系，钢结构或钢筋混凝土结构，以减轻屋面结构的重量。

较小跨度的排架结构则多采用钢筋混凝土屋面梁。

由于连接平面排架之间纵向构件的标准长度为6米，因此排架的柱距也多为6米。

屋檐之间搭设屋面板。

为了保证屋面整体的整体刚度，屋面板多数采行重型结构——大型预应力铸铁屋面板——无檩体系。

有时也采用轻型屋面结构中，以檩条连接屋架，在檩条之上放置小型屋面板超大型或轻型板——有檩体系。

保障同时为了维护屋面体系的刚度，屋架之间还要设置各种支撑，通常包括上、下弦水平支撑、垂直支撑及纵向水平系杆。

屋盖上、下弦水平支撑人字形是指布置在屋架（屋面梁）上、下弦平面内以及天窗架上弦平面内直角的水平支撑。

支撑节间的界定应与屋架节间相适应。

水平支撑一般采用接合十字交叉的模式。

交叉杆件的方位角一般为30°～60°。

屋盖垂直支撑支撑点是指有布置在屋架（屋面梁）间或天窗架（包括挡风板立柱）间的支撑。

系杆分刚性（压杆）和柔性（拉杆）两种。

系杆设置在屋架上、下弦及天窗上弦平面内。

屋架上弦支撑的指排架每个伸缩缝区段下端是横向水平支撑，它的作用是：在屋架上弦平面内构成刚性框，增强屋盖的整体刚度，保证屋架上弦或屋面梁上翼缘平面外的稳定，同时将抗风柱传来的风荷载传递到（纵向）排架柱顶。

当采用钢筋混凝土屋面梁屋面的有檐下屋盖体系时，应在梁的上翼缘内设置横向水平支撑，并应布置在端部第一柱距内共以及伸缩缝区段两端的第一或第二个柱距内。

房屋建筑混凝土结构设计形考任务一一、选择题（共5小题，每小题10分，共50分）题目1（）主要承担楼（屋）面上的使用荷载，并将荷载传至竖向承重结构，再由竖向承重结构传至基础和地基。

正确答案是：梁板结构体系题目2（）由梁和柱连接而成，其中梁柱连接处一般为刚性连接，柱支座一般为固定支座。

正确答案是：框架结构体系题目3（）的优点是建筑平面布置灵活、使用空间较大，缺点是结构抗侧刚度较小、易产生较大侧移，主要应用于10层以下多层建筑。

正确答案是：框架结构体系题目4（）是将框架结构中的部分跨间布置剪力墙或把剪力墙结构的部分剪力墙抽掉改为框架承重。

正确答案是：框架-剪力墙结构体系题目5（）的主要目的是为建筑物选择安全经济的受力体系，主要包括结构体系的选择及结构材料的确定等。

正确答案是：结构选型二、判断题（共10小题，每小题5分，共50分）题目6混凝土结构是由基础、柱(墙)、梁(板、壳）等混凝土基本构件组成的一个空间骨架受力系统。

（）正确答案是：“对”。

题目7混凝土结构设计，就是根据建筑功能或生产要求，依据一定的力学原理，选用合理的结构形式，并确定各组成构件的尺寸、材料和构造方法的过程。

（）正确答案是：“对”。

题目8梁板结构体系是混凝土结构中最常用的竖向结构体系，被广泛用于建筑中的楼、屋盖结构、基础底板结构等。

（）正确答案是：“错”。

题目9框架结构属高次超静定结构，既承受竖向荷载，又承受侧向水平力。

（）正确答案是：“对”。

题目10在剪力墙的墙体内，侧向荷载主要产生向下的压力，竖向荷载产生水平剪力和弯矩。

（）正确答案是：“错”。

题目11框架-剪力墙结构体系既保留了框架结构建筑布置灵活、使用方便的优点，又具有剪力墙抗侧刚度大、抗震性能好的优点，同时还可充分发挥材料的强度作用，具有很好的技术经济指标。

（）正确答案是：“对”。

题目12先设计、后勘察、再施工，是工程建设必须遵守的程序。

（）正确答案是：“错”。

题目13结构设计的具体内容包括基础结构设计、上部结构设计和构造细部设计。

(一)双向板按弹性理论的计算方法1．单跨双向板的弯矩计算为便于应用，单跨双向板按弹性理论计算，已编制成弯矩系数表，供设计者查用。

在教材的附表中，列出了均布荷载作用下，六种不同支承情况的双向板弯矩系数表。

板的弯矩可按下列公式计算：M = 弯矩系数×(g+p)l x2式中M 为跨中或支座单位板宽内的弯矩(kN·m/m)；g、p为板上恒载及活载设计值(kN/m2)；l x为板的跨度(m)。

显示更多隐藏2．多跨连续双向板的弯矩计算(1)跨中弯矩双向板跨中弯矩的最不利活载位置图多跨连续双向板也需要考虑活载的最不利位置。

当求某跨跨中最大弯矩时，应在该跨布置活载，并在其前后左右每隔一区格布置活载，形成如上图(a)所示棋盘格式布置。

图(b)为A-A剖面中第2、第4区格板跨中弯矩的最不利活载位置。

为了能利用单跨双向板的弯矩系数表，可将图(b)的活载分解为图(c)的对称荷载情况和图(d)的反对称荷载情况，将图(c)与(d)叠加即为与图(b)等效的活载分布。

在对称荷载作用下，板在中间支座处的转角很小，可近似地认为转角为零，中间支座均可视为固定支座。

因此，所有中间区格均可按四边固定的单跨双向板计算；如边支座为简支，则边区格按三边固定、一边简支的单跨双向板计算；角区格按两邻边固定、两邻边简支的单跨双向板计算。

在反对称荷载作用下，板在中间支座处转角方向一致，大小相等接近于简支板的转角，所有中间支座均可视为简支支座。

因此，每个区格均可按四边简支的单跨双向板计算。

将上述两种荷载作用下求得的弯矩叠加，即为在棋盘式活载不利位置下板的跨中最大弯矩。

(2)支座弯矩支座弯矩的活载不利位置，应在该支座两侧区格内布置活载，然后再隔跨布置，考虑到隔跨活载的影响很小，可假定板上所有区格均满布荷载(g+p)时得出的支座弯矩，即为支座的最大弯矩。

这样，所有中间支座均可视为固定支座，边支座则按实际情况考虑，因此可直接由单跨双向板的弯矩系数表查得弯矩系数，计算支座弯距。

（2） 吊车横向水平荷载T 吊车横向水平荷载是指载有重物的 小车在左右行驶中突然刹车时，由于吊 车Qbk和小车Qlk的惯性力而在厂房排架柱 上所产生的横向水平制动力。 横向制动力应等分作用在排架的两 侧柱子上，它的方向有左右两种可能性， 如图2 .7(b)所示。 吊车横向水平制动力本应按两侧柱 子的刚度大小分配，但为简化计算， 《荷载规范》允许近似地平均分配给两 侧排架柱，如图2 .8所示。


（5） 支承在柱牛腿上的围护结构等自重 支承在柱牛腿上的围护结构等自重标 准值用G5k表示，设计值用G5表示，它沿 承重梁中心线作用在柱牛腿顶面。 （6） 墙体荷载 当墙直接砌筑在基础梁上或大型墙板 直接搁置在基础上时，它们对排架柱无竖 向作用力，它们对排架的作用是传递墙面 上的水平风荷载给排架柱。
2121恒荷载?2上柱自重?上柱自重标准值用g2k表示设计值用g2?3吊车梁及轨道等零件自重标准值用g3k表示设计值用g3表示它沿吊车梁中心线作用于牛腿顶面一般吊车梁中心线到柱外边缘边柱或柱中心线中柱的距离为750mm?4?下柱自重标准值用g4k表示设计值用g4?5支承在柱牛腿上的围护结构等自重支承在柱牛腿上的围护结构等自重标准值用g5k表示设计值用g5表示它沿?6墙体荷载?当墙直接砌筑在基础梁上或大型墙板直接搁置在基础上时它们对排架柱无竖向作用力它们对排架的作用是传递墙面图2



（3） 积灰荷载 对生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑物 应考虑积灰荷载，可由《荷载规范》查得。 排架计算时，屋面均布活荷载不与雪荷载同时组 合，仅取两者中的较大值。屋面灰积荷载应与雪 荷载和屋面均布活荷载两者中的大值同时组合。 屋面均布活荷载、雪荷载、屋面积灰荷载都属于 可变荷载，都按屋面水平投影面积计，其荷载分 项系数都取γQ=1.4。

单层工业厂房排架柱的设计摘要：单层排架结构是工业厂房的主要结构形式，排架柱布置的优劣和截面设计的合理与否直接影响到厂房结构的经济合理性和先进性，对生产使用也有密切的关系。

本文通过排架结构厂房柱截面选取的分析，简述了排架柱截面选取的依据，通过工程中排架柱设计的常见问题，提出了设计时需注意的关键点，以供结构工程师们参考。

关键字：排架柱柱网剪力分配法安全运行间隙吊车TU21 引言厂房排架柱的定位轴线，在平面上构成的网络称为柱网。

柱网布置就是确定纵向定位轴线之间的尺寸（跨度）和横向定位轴线之间的尺寸（柱距）。

柱网布置既是确定柱的位置，也是确定屋面板、屋架和吊车梁等构件尺寸（跨度）的依据，并涉及结构构件和门窗洞的布置；柱截面的大小将直接影响厂房内部起重机的正常使用。

故柱网布置和柱截面设计恰当与否将对厂房有着决定性的影响。

柱网布置和柱截面选取的原则一般为：符合生产和使用的要求；建筑平面和结构方案的经济合理；在厂房结构型式和施工方法上具有先进性和合理性；符合《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）的有关规定；适应生产技术和技术革新的要求。

2.排架柱网布置及排架柱截面选取设计要点2.1排架柱网布置现代工业厂房跨度一般由厂房的生产需求决定，如厂房内部吊车的跨度。

厂房柱的柱距的确定则是从经济指标、材料用量、施工条件和使用要求所确定，一般采用6m、7.5m、9m、12m。

扩大柱距对提高厂房的实际利用率，增加设备和工艺布置的灵活性，特别是在机械化施工中减少结构构件的数量和加快施工进度方面有着明显的优势。

但是柱距的增大对单个构件也带来了负面影响,如：截面增大减小了厂房内部跨度，单个构件截面尺寸增大也给制作、运输和吊装带来不便。

所以，除非工艺有特殊要求（如需要开12m的大门），一般采取6m或者7.5m 的柱距。

2.2排架柱截面的确定排架柱的设计首先需要确定排架柱的柱顶标高，以及排架上柱和排架下柱的顶标高。

柱总高H=柱顶标高+基础底面标高的绝对值-初步拟定的基础高度上柱高Hu=柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁支承处的吊车梁高柱顶标高（上柱柱顶标高）H1= 轨顶标高+吊车高度+吊车上部空间其中吊车上部空间包括吊车运行空间和灯具管线空间b.下柱顶标高（牛腿顶标高）H2=轨顶标高-吊车梁高（包括吊车梁与牛腿的连接件高度）-吊车轨道高度设计过程中轨顶标高由业主或工业专业确定2.2.1 排架柱的截面型式单层厂房铰接排架柱一般采用预制柱，柱顶与屋架铰接，柱根与杯形基础固接，柱的截面形式可根据其截面高度h确定。

目录1 计算总说明 (1)1.1 目的与要求 (1)1.2 依据资料 (1)1.3 基本资料 (1)1.4 计算假定 (2)2 荷载计算 (3)2.1 自重 (3)2.2 屋面荷载 (4)2.3 吊车荷载 (4)2.4 吊车梁及轨道的重量 (5)2.5 风荷载 (6)2.6 尾水启闭机的荷载 (6)2.7 地震荷载 (7)2.8 全部荷载作用简图 (9)3 内力计算 (9)3.1 上游柱上柱柱底截面 (9)3.2 上柱牛腿处截面 (11)3.3 下游柱下柱柱底截面 (13)3.4 内力计算成果汇总 (15)4 配筋计算 (15)4.1 排架柱各截面配筋计算 (16)4.2 牛腿配筋计算 (20)4.3 最终选配钢筋 (21)Musonda Hydropower ProjectPortal frame Column Reinforcement Calculation for the PowerhousePage I of 19厂房框架模型I慕松达水电站主厂房排架柱配筋计算1 计算总说明1.1 目的与要求本算稿为慕松达水电站施工详图设计阶段主厂房排架柱内力及配筋计算，为该阶段的施工图配筋提供合理的数据依据。

1.2 依据资料《慕松达水电站厂房布置图》 施工详图一套《混凝土结构设计规范》GB50010—2010《建筑结构荷载规范》GB50009—2001《水电站厂房设计规范》SL266—2001《水工混凝土结构设计手册》1.3 基本资料根据厂房布置图，取一榀排架计算。

主机间厂房横向宽度：012.2L m =，纵向相邻最大柱距：0 5.31B m =。

吊车梁高程以上排架柱尺寸：500450b h mm mm ⨯=⨯，吊车梁高程以下排架柱尺寸：500800b h mm mm ⨯=⨯。

排架柱混凝土保护层厚度：30c mm =，受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离：40a mm =，受压钢筋合力点至截面受压边缘的距离：'40a mm =。

计算书一、结构方案设计1、厂房平面设计柱距为6m，横向定位轴线用①、②…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18m，ⓑ~ⓒ轴线距离为24m。

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。

ⓐ~ⓑ、ⓑ~ⓒ跨的吊车起重量等于20t，ⓐ、ⓒ列柱初步采用封闭结合，纵向定位轴线与边柱外缘重合。

是否采用非封闭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B₂确定。

B₂= λ-(B₁+B₃)应满足：B₂≥80mm Q≤50t对于20t吊车，B₁=260mm假设上柱截面高度400mm，则B₃=400mm对于ⓐ、ⓒ列柱，B₂=750-(260+400)=90mm>80mm,满足要求。

对于等高排架，中柱上柱截面形心与纵向定位轴线重合，吊车架外缘与上柱内缘净空尺寸能满足要求。

厂房长度66m，小于100m，可不设伸缩缝。

2、构件选型及布置(1)屋面构件①屋面板和嵌板屋面板的型号根据外加屋面均布面荷载（不含屋面自重）的设计值，查92G410(一)。

当屋架斜长不是屋面板宽1.5m的整数倍时，需要布置嵌板。

嵌板查92G410(二)荷载：两毡三油防水层 1.2 x 0.35 = 0.42KN/m²20mm 厚水泥砂浆找平层 1.2 x 0.02 x 20 = 0.48KN/m²屋面均布活载（不上人） 1.4 x 0.5 = 0.70KN/m²雪载 1.4 x 1.0 x 0.5 = 0.70KN/m²小计 1.60KN/m²采用预应力混凝土屋面板。

根据允许外加均布荷载设计值 1.60KN/m²，查图集，中部选用Y-WB-1Ⅱ，端部选用Y-WB-1ⅡS，其允许外加荷载1.99KN/m ²>1.60KN/m²，板自重1.40KN/m²。

单层厂房排架结构设计混凝土结构课程设计(3)材料基础混凝土强度等级为C20；柱混凝土强度等级为C30。

柱中受力钢筋基础采用HRB335级、箍筋、构造筋、基础配筋采用HPB300级钢筋。

(4)设计要求分析厂房排架内力，并进行排架柱和基础的设计；绘制排架柱和基础的施工图。

图1厂房平面图图2厂房剖面图2.结构构件选型、结构布置方案确定说明因该厂房跨度在15〜36m之间，且柱顶标高大于8m，故采用钢筋混凝土排架结构。

为了保证屋盖的整体性和刚度，屋盖采用无檩体系。

由于厂房屋面采用卷材防水做法，故选用屋面坡度较小而经济指标较好的预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。

普通钢筋混凝土吊车梁制作方便，当吊车起重量不大时，有较好的经济指标，故选用普通钢筋混凝土吊车梁。

厂房各主要构件选型见表1。

表1主要承重构件选型表构件名称标准图集选用型号重力荷载标准值屋面板04G410-11.5m×6m预应力混凝土屋面板YWB-2Ⅱ(中间跨）YWB-2s（端跨）(包括灌缝重)天沟板04G410-11.5m×6m预应力混凝土屋面板(卷材防水天沟）TGB68-1屋架04G415-1预应力混凝土折线型屋架（跨度21m）YWJA-24-1Aa吊车梁04G323-2钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为A1-A5)DL-9Z（中间跨）DL-9B(边跨）轨道连接04G325吊车轨道联结详图基础梁04G320钢筋混凝土基础梁JL-3由上图可知，吊车轨顶标高为9.00m。

对起重量为、工作级别为A5的吊车，当厂房跨度为24m时，可求得吊车的跨度Lk=22.5m，由附表4可查得吊车轨顶以上高度为2.187m；选定吊车梁的高度，暂取轨道顶面至吊车梁顶面的距离，则牛腿顶面标高可按下式计算：牛腿顶面标高=轨顶标高--=9.00—1.20—0.20=7.0m由建筑模数的要求，故牛腿顶面标高取为7.50m。

实际轨顶标高=7.50+1.20+0.20=8.90m<9.00m。