作用在排架上的荷载分为恒荷载和活荷载两类（图14-28），现分别叙述如下。
1）排架结构的屋面荷载
（1）屋面恒荷载
屋面恒荷载包括各构造层（如保温层、隔热层、防水层、找平层等）、屋面板、天沟板、屋架、天窗架及其支撑等的重量，可按屋面构造详图、屋面构件标准图以及《荷载规范》等进行计算。它们都以集中力的形式施加于柱顶（标准值用G1k表示，设计值用G1 表示），其作用点位于屋架上、下弦几何中心线交汇处（一般在纵向定位轴线内侧150mm 处）。G1 对上柱截面中心往往有偏心距e1，对下柱截面中心又增加另一偏心距e2（e2 为上、下柱中心线的距离），如图14-29a所示。因此，屋盖恒荷载作用下的计算简图和排架柱的内力图分别如图14-29b、c所示。
图14-28 排架上的荷载
图14-29 排架在屋面恒荷载作用下的计算简图和柱的内力图
（2）屋面活荷载
屋面活荷载包括屋面均布活荷载、雪荷载和积灰荷载三种，均按屋面水平投影面积计算。屋面活荷载按《荷载规范》采用，当施工荷载较大时，应按实际情况考虑。
屋面雪荷载根据建筑地区和屋面形式按《荷载规范》采用。屋面水平投影面上的雪荷载标准值sk 按下式计算：
式中 μr——屋面积雪分布系数，根据屋面形式由《荷载规范》查得，如单跨厂房，当屋面坡度不大于25°时，μr=1.0；
s0——基本雪压，由《荷载规范》中全国基本雪压分布图查得。
基本雪压系指该地区空旷平坦地面上50年一遇最大雪压（最大积雪重量）。
屋面积灰荷载应按《荷载规范》的规定值采用（对于生产中有大量排灰的厂房及其相邻的建筑物）。
屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，仅取两者中的较大值。同样，积灰荷载也只与雪荷载或屋面均布活荷载同时考虑，并选其较大者。
这三种屋面活荷载都以竖向集中力的形式作用于柱顶（其标准值用Q1k表示，设计值用Q1 表示），作用点和计算简图与屋盖恒荷载相同（图14-29b）。当厂房为多跨排架结构时，必须考虑它们在排架结构上的不利布置。
2）排架结构的吊车荷载
吊车按生产工艺要求和吊车本身构造特点有多种不同的型号和规格。不同型号的吊车，作用在单层厂房结构上的荷载是不同的。
吊车按其在使用期内要求的总工作循环次数以及吊车荷载达到其额定值的频繁程度分为8个工作级别（A1～A8）。吊钩种类分为软钩和硬钩两种，软钩吊车是用钢索通过滑轮组带动吊钩起吊重物，而硬钩是用刚臂起吊重物。
桥式吊车由大车（桥架）和小车组成（图14-30）。大车在吊车梁的轨道上沿厂房纵向行驶，小车在大车的导轨上沿厂房横向运行，小车上装有带吊钩的卷扬机。吊车对排架的作用有吊车竖向荷载（简称垂直荷载）、横向水平制动力（作用于横向排架上）和纵向水平制动力（作用于纵向排架上）。现分别叙述如下。
图14-30 桥式吊车荷载
（1）吊车竖向荷载
吊车竖向荷载是一种通过轮压传给排架柱的移动荷载，由吊物重（吊车额定起重量Qck），吊车桥架重Qbk和卷扬机小车重Qlk三部分组成，随桥架和小车运行所在位置和吊重大小的不同而不同。当吊车满载且小车行驶到桥架一侧的极限位置时，小车所在一侧轮压将出现最大值，称为最大轮压标准值Pmax，k，另一侧吊车轮压被称作最小轮压标准值Pmin，k。吊车的Pmax，k和有关参数都应由工艺提供，可参阅有关产品目录和设计手册，本书从略。
对于四轮吊车，Pmin，k可按下列公式计算：
图14-31 吊车竖向荷载和横向水平荷载
式中 Qbk——吊车桥架重（标准值）；
Qlk——卷扬机小车重（标准值）；
Qck——吊车额定起重量（标准值）。
吊车最大轮压设计值Pmax和最小轮压设计值Pmin可按下列公式计算：
同时，厂房中同一跨内可能有多台吊车。因此，计算排架时应考虑多台吊车的不利组合。《荷载规范》规定，对于一层吊车单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台数不宜多于二台，对于一层吊车多跨厂房的每个排架，不宜多于四台。所以，每榀排架上作用的吊车竖向荷载指的是几台吊车组合后通过吊车梁传给柱的可能的最大反力（一侧为几个Pmax，k产生的最大反力，另一侧为几个Pmin，k产生的最大反力）。
由于吊车荷载是移动荷载，每榀排架上作用的吊车竖向荷载组合值需用影响线原理求出。作用在厂房排架上的吊车竖向荷载的组合值不仅与吊车台数有关，而且与各吊车沿厂房纵向运行所处位置有关。分析表明，当两台吊车挨紧并行，且其中一台起重量较大的吊车轮子（轮压为Pmax）正好运行至计算排架柱上，而两台吊车的其余轮子分布在相邻两柱距之间时，吊车竖向荷载组合值可达最大值，其标准值Dmax，k、Dmin，k和设计值Dmax和Dmin按下列公式求得（图14-31）：
式中 yi——各轮压对应反力影响线的横向坐标值；
ζ——折减系数。
由于多台吊车共同作用时，各台吊车荷载不可能同时达到最大值，因此应将各台吊车荷载的最大值进行折减，折减系数ζ按表14-6采用。
Dmax、Dmin对下部柱都是偏心压力，应把它们换算成下部柱顶面的轴心压力Dmax、Dmin和力矩Dmaxe、Dmine′，此处，e、e′分别为两侧排架柱上的吊车梁中心线和下柱中心线的距离。求出Dmax、Dmaxe、Dmin、Dmine′后，即可得到排架结构在吊车竖向荷载作用下的计算简图（图14-32）。在图14-32中，Dmax、Dmin作用在下柱中心线上。
表14-6 多台吊车的荷载折减系数ζ
必须注意，Dmax既可能施加在A 柱上（图14-32a），也可能施加在B 柱上（图14-32b），因此，计算排架时，应考虑这两种不同的荷载情况。
图14-32 吊车竖向荷载作用下的计算简图
（2）吊车横向水平荷载
桥式吊车的卷扬机小车起吊重物后，在启动或制动时将产生惯性力，即横向水平制动力。横向水平制动力通过小车制动轮与桥架上轨道之间的摩擦力传给桥架，再通过桥架两侧车轮与钢轨间的摩擦传给排架结构。实测表明，小车制动力可近似考虑由支承吊车的两侧相应的承重结构（即排架柱）共同承受，各负担50%。
由于吊车横向水平制动力是经轨道和埋设在吊车梁顶面的连接件传给上柱，因此，对于排架结构，吊车横向水平荷载将作用于吊车梁顶面标高处。(www.xing528.com)
按照以上规定，当一般四轮桥式吊车满载运行时，每一轮上产生的横向水平制动力标准值按Fhk和设计值Fh 下列公式确定：
式中 α——吊车横向水平制动力系数，对于软钩吊车，当额定起重量Qck≤10t时，取0.12；当Qck=15～50t时，取0.1；当Qck≥75t时，取0.08；对于硬钩吊车，取0.2。
横向水平制动力也是移动荷载，其位置必然与吊车的竖向轮压相同。《荷载规范》规定，对单跨或多跨厂房的每个排架，参与水平荷载组合的吊车台数不应多于两台。显然，吊车横向水平荷载最大值也要用影响线原理求出（图14-31b）。
确定Fhk、Fh 后，可按与公式（14-9）～（14～12）相似的方法求得吊车施加在排架结构上的横向水平荷载最大值的标准值Fh max，k和设计值Fh max。
图14-33 单跨厂房在吊车横向水平荷载作用下的计算简图
必须注意，由于小车是沿横向左、右运行，有左、右两种制动情况，因此，对于吊车横向水平制动力，必须考虑向左和向右两种作用。于是，对于单跨厂房，吊车横向水平荷载作用下的计算简图有两种情况，如图14-33所示。对于双跨厂房，相应的计算简图有四种情况，如图14-34所示。还须注意，吊车横向水平制动力应同时作用于支承该吊车的两侧的柱上。
（3）吊车纵向水平荷载
吊车纵向水平荷载与横向水平荷载相比，有如下两点重要差别：
①吊车纵向水平荷载是桥式吊车在厂房纵向启动或制动时产生的惯性力。所以，它与桥式吊车每侧的制动轮数有关，也与吊车的最大轮压Pmax有关，而不是与（Qc+Ql）有关。
图14-34 双跨厂房在吊车横向水平荷载作用下的计算简图
②吊车纵向水平荷载由吊车每侧制动轮传至两侧轨道，并通过吊车梁传给纵向柱列或柱间支撑，而与横向排架结构无关。在横向排架结构内力分析中不涉及吊车纵向水平荷载。
吊车纵向水平荷载标准值Flk可按作用在一侧轨道上所有制动轮的最大轮压之和的10%采用，即按下式确定：
式中 n——吊车每侧制动轮数，当考虑一台四轮桥式吊车时，n=1；当考虑两台四轮桥式吊车时，n=2。
吊车纵向水平荷载设计值可按下式计算：
当厂房有柱间支撑时，全部吊车纵向水平荷载由柱间支撑承受；当厂房无柱间支撑时，全部吊车纵向水平荷载由同一伸缩缝区段内的所有各柱共同承受。
在计算吊车纵向水平荷载引起的厂房纵向结构的内力时，不论单跨或多跨厂房，参与组合的吊车台数不应多于两台。
3）排架结构的风荷载
《荷载规范》规定，垂直于厂房各部分表面的风荷载标准值wk（kN／m2）按下式计算：
式中 w0——基本风压值，按《荷载规范》中“全国基本风压分布图”查取，但不得小于0.3kN／m2；
μs——风荷载体型系数，按建筑物的体型由《荷载规范》的风压体型系数表查取；
μz——风压高度变化系数，按地面粗糙度由表14-7查取，地面粗糙度分A、B、C、D四类：A 类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和郊区；C 类指有密集建筑群的城市市区；D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
基本风压是指该地区平坦空旷地面离地10m 高、50年一遇、10min平均最大风速所确定的风压。
风荷载体型系数是指建筑物某处表面实际风压值与μsw0 的比值。正值表示压力，负值表示吸力。对于单跨双坡屋面厂房，其μs 如图14-35a所示。屋面的μs 值与屋面坡度α有关，当α≤15°，μs=-0.6；当α=30°，从μs=0；当α≥60°，μs=+0.8；当α为中间值，按插入法计算（图14-35a）。
风压高度变化系数是指不同高度处风压值与基本风压值w0 的比值。
表14-7 风压高度变化系数μz
根据公式（14-19）算得的风荷载标准值是厂房高度z 处的风压力（或风吸力）值，故沿厂房高度作用的风荷载为变值。但为简化计算，柱顶以下的风荷载可近似假定为沿厂房高度不变的均布风荷载qk（qk 为排架计算单元宽度范围内风荷载标准值，迎风面为q1k、背风面为q2k），并按柱顶标高处的风压高度变化系数μz 值进行计算。柱顶以上的风荷载可按作用于柱顶的水平集中力Fwk计算。水平集中力Fwk包括柱顶以上的屋架（或屋面梁）高度内墙体迎风面、背风面的风荷载和屋面风荷载的水平分力（有天窗时，还包括天窗的迎风面、背风面的风荷载）。这时，风压高度变化系数按下述采取：无天窗时，按厂房檐口标高处取值，有天窗时，按天窗檐口标高处取值。
根据上面所述，排架计算单元宽度范围内的风荷载设计值按下列公式计算（图14-35）：
图14-35 单层厂房排架在风荷载作用下的计算简图
柱顶以下水平均布风荷载设计值q（q1 或q2）为
式中 γw——风荷载的荷载分项系数，取γw=1.4。
柱顶以上水平集中风荷载设计值Fw 为
风荷载的方向是变化的，因此，设计时，既要考虑风从左边吹来的受力情况，又要考虑风从右边吹来的受力情况。qwk和Fwk的计算详见例题14-1。
4）其他荷载
除了上述荷载外，作用在排架上的荷载还有柱、吊车梁、轨道联结件及围护墙体等重力荷载。
（1）上柱自重 沿上柱中心线作用（图14-28），其标准值用G2k表示，设计值用G2 表示。
（2）吊车梁及轨道等零件自重 可按吊车梁及轨道连接构造的标准图采用，其标准值用G3k表示，设计值用G3 表示。G3 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。
（3）下柱自重 沿下柱中心线作用（图14-28），其标准值用G4k表示，设计值用G4 表示。对于I形截面柱，可按I形截面进行计算，但考虑到沿柱高方向部分为矩形截面（如柱的底部及牛腿部分），可将计算值乘以1.1～1.2的增大系数。
（4）支承于柱牛腿上的承墙梁传来的围护结构自重 根据围护结构的构造和《荷载规范》规定的材料重量计算，其标准值用G5k表示，设计值用G5 表示。G5 沿承墙梁中心线作用于柱牛腿顶面。
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