【正文】 四、荷載計算 恒載 （ 1）屋蓋自重 G1：天窗自重、屋面構(gòu)造自重、屋架自重 屋面均布荷載匯集： 三氈四油防水層上鋪小石子： 25mm厚水泥沙漿找平層： 100mm厚珍珠巖制品保溫層： 一氈二油隔氣層： 25 厚水泥沙漿找平層： 6m預應力大型屋面板： 合計： KN/m2 屋蓋結(jié)構(gòu)自重由屋架傳給排架柱的柱頂 G1 按負荷范圍計算： 其值為：屋面結(jié)構(gòu)傳來： *6*21*= 天窗架傳來： 34KN 天溝板傳來： *6= 屋架自重標準值： 95/2= 合計： G1= 對于 A ， C 軸 柱 ： G1A=G1C= 。對柱頂?shù)钠木鄀1A=e1C=250150=100mm。如 圖 5 所示。 對于中柱： G1B =2*=。對柱頂?shù)钠木?e1B=0。如 圖 6 所示。 單層廠房課程設(shè)計 9 圖 5 圖 6 （ 2）柱自重：上柱 G下柱 G3 上柱 G2： 對 于邊柱： G2A=G2C=*=。其偏心距 e2A=e2C=650250=400mm 對于中柱： G2B， K=*=。其偏心距 e2B=0。 下柱 G3： 對于邊柱： G3A=G3C=**=。其偏心距 e4A=e4C=0 對于中柱： G3B=**= KN。其偏心距 e4B=0 （ 3）吊車梁及軌道自重 G4： 邊柱牛腿處： G4A=G4C=38+*6= 。其偏心距e3A=e3C=750650=100mm 對于中柱牛腿處： G4B 左 =G4B ， K 左 = 。其偏心距： e3B 左=e3B=750mm。 （ 4）墻自重 G5： 為了確定墻體的荷載，需要計算墻體的凈高：基礎(chǔ)頂標高為 。軌頂標高 +10m。檐口標高 為： 10++=?；A(chǔ)梁高： ，因此，墻體凈高為： +=。窗寬 4m，窗高 +=。 基 礎(chǔ) 連 系 梁 與 上 部 墻 體 自 重 ： * （ *64* ）+*4*=。 基礎(chǔ)連系梁自重： *6= 基 礎(chǔ) 連 系 梁 與 上 部 墻 體 自 總 重 ： G6A ， K=G6C ， 單層廠房課程設(shè)計 10 K=+= 。 這項荷載直接作用在基礎(chǔ)頂面。對下柱中心線的偏心距為：e6A=e6C=120+650=770mm。 各永久荷載的大小和作用位置如圖 7所示： 圖 7 活荷載作用下雙跨排架的計算簡圖 圖 7 各永久荷載、活荷載的打大?。?KN）和作用位置 GB K=298 . 3 7 K NG2 A ，K= 5 K NGB K=298 . 3 7 K NG 1 AK 7 K Ne 1A = 100 m mQ AK =e 2A = 400 m mG 3A , K = K Ne 3A = 100 m me 6A = 770 m mG 6A , K = KN G 4A ， K = KNG 4B ， K = KNG 4C ， K = KNe 6 = 770 m mG 6C ， K = KN CBAG 1 AK = 7 K Ne 1A = 100 m me 3A = 100 m mG 3 ， K = K NG 3B ， K 右= K Ne 3B ， K 右 = 750 m me 3B ， K 左 = 750 m mG 3B ， K 左= K NQ CK = BK R = BK L = 單層廠房課程設(shè)計 11 屋面活荷載 按 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB500092020，屋面活荷載標準值： 屋面雪荷載： ，不考慮積灰荷載，故僅按屋面活荷載計算。 活荷載作用下雙跨排架的計算簡圖 如下所示： 圖 8 活荷載作用下雙跨排架的計算簡圖 吊車 荷載 AB、 BC 跨吊車為兩臺 200/50， A4 級工作制（中級工作制）。 最小輪壓計算： AB 跨： KMINP , = 2 ,3,2,1 KGKGG K ?? KMAXP , = 2300264? 187=45KN 吊車豎向荷載 KMAXD , 、 KMIND , 的計算，按每跨兩臺吊車同時工作且達到最大起重量考慮。按 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB500092020 的規(guī)定，吊車荷載的折減系數(shù)為 ? =。吊車荷載的計算利用吊車支座反力影響線求得。 AB跨吊車豎向荷載 DMAX， K、 DMIN， K 的計算： DMAX， K=? PMAX?IY=*187（ 1+++） = DMIN， K=MAXMINPP DMAX=*G 1bk =M 1ak =M 2ak KNM 1bk =G 1ak =M 1bk =4 .7 3KNM M 1ck =3 .1 5KNMM 2ck =1 2. 6KNMQ 1ck =31 .5KNQ bk =31 .5KN 單層廠房課程設(shè)計 12 吊車豎向荷載 DMAX， K、 DMIN， K 的作用位置與 G3作用位置相同。 吊車水平荷載 TMAX， K的計算，按每跨 2 臺吊車同時工作且達到最大起重量考慮。 按 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB500092020 的規(guī)定，吊車荷載的折減系數(shù)為 ? =，吊車水平系數(shù) ? =。吊車水平荷載的計算也可利用吊車豎向荷載計算時吊車糧支座反力影響線求的。 每各車輪傳遞的水平力的標準值： TK=1/4? （ G2， K+G3， K） =1/4**（ +200） = 則 AB 跨的吊車傳給排架的水平荷載標準值： TMAX， K=TK*DMAX， K/PMAX， K=*各跨吊車水平荷載 TMAX， K作用在吊車梁頂面，即作用在距吊車梁頂 處。 風載 封閉式帶天窗的雙跨雙坡屋面 的 風載體型系數(shù) 查荷載規(guī)范表 第 14項。 確定 q q Fw，繪制示意圖。 本地區(qū)基本風壓 Wo=。 在左風情況下，天窗處的 μ s 的確定： a=18m,h=,因此 a4h,所以μs=+ 。 作用在柱頂以下墻面上的風荷載按均布考慮，其風壓高度變化系數(shù)可按注頂標高取值。 柱頂至屋脊間屋蓋部分的風荷載，仍取為均布的，其對排架的作用則按作用在柱頂?shù)乃郊酗L荷載標準值 Fw考慮。 這時的風壓高度變化系數(shù)可按天窗檐口取值； 柱頂至室外地面的高度為： Z=++= 天窗檐口至室外地面的高度為 ： Z=++++=. 按線性內(nèi)插法確定 μz: 柱頂 : )1015()()( ???????z? 天窗檐口處 : )1015()()( ???????z? 左風情況下風荷載的標準值 : q1k=μ s1μ zWoB=***6=q2k=μ s2μ zWoB=***6=柱頂以上的風荷載可轉(zhuǎn)化為一個水平集中力計算 ,其風壓高度變化系數(shù)統(tǒng)一按天窗檐口處 μz= 取值 .其標準值為 : Fwk=Σμ sμ zWohB =[(+)***6*]+[(+)***6*]+[(0.6+++)***6*]+[(++)***6*]=30.27KN 單層廠房課程設(shè)計 13 右風和左風情況對稱 ,方向相反。 Fwk= Fwk=q1k=33KN/Mq1k=33KN/Mq1k= 圖 9 風荷載作用下雙跨排架的計算簡圖 五、內(nèi)力分析 本單層廠房是兩胯的對稱結(jié)構(gòu)， C 主和 A 柱受力完全一樣，因此只要計算 AB 就可以了。 本廠房為兩跨 等高排架，可用剪力分配法進行排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。在各種 荷載作用柱頂按可動鉸支座計算，不考慮廠房的空間工作。這里規(guī)定柱頂不動鉸支 座反力 R，柱頂剪力 V和水平荷載自左向右為正，截面彎矩以柱左側(cè)受拉為正， 柱的軸力以受壓為正。 計算剪力分配系數(shù) ? 單位力 作用下懸臂柱的柱頂位移： Δ u=H3/(C0ECIL) C0=3/[1+λ 3(1n)/n] 計算有關(guān)參數(shù)： AC柱：λ =Hu/H=； n=Iu/IL=5208*106/(*106)= C0=3/[1+λ 3(1n)/n]=3/[1+ ()/]= B柱：λ =Hu/H=； n=Iu/IL=*106/（ *106） = C0=3/[1+λ 3(1n)/n]=3/[1+ ()/]= 單位力作用下懸臂柱的柱頂位移： A， C 柱：Δ uA=Δ uC= H3/ (C0ECIL)=120503/（ *EC**106） = 單層廠房課程設(shè)計 14 B， B 柱：Δ uB= H3/ (C0ECIL)=120503/（ *EC**106） =令 Ki=1/Δui K=Ka+kb+kc=1/Δ uA +1Δ uB /+1/Δ uc= EC 所以，三 根柱的剪力分配系數(shù)為： η A=K A/K=。 η B =K B /K=。 ηc=Kc/K=0. 2798 驗算：η A+η B +ηc≈ 當柱頂有水平荷載 F時，求出剪力分配系數(shù)后，即可求出柱頂剪力： VA=η AF； VB=η BF； Vc=η cF 求出柱頂剪力后，即可按懸臂柱繪出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖。下面進行各種荷載走 作用下排架的內(nèi)力。 恒載下排架內(nèi)力： 圖 10 永久荷載作用下雙跨排架的計算簡圖 對 M 作用進行排架分析，對 圖 10中的豎向荷載所產(chǎn)生的軸力直接累加。 各柱頂不動鉸支座的支座反力： C1=*[1λ 2(n1)/n]/[1λ 3(1n)/n]=*[()/]/[1+ ()/= G 1ak =29 KNG 2ck =21 .875 KNG 1ck =29 KNG 2Bk =30 .625 KNG 1bk =59 KNM 1ck =2 9. 837KNMM 2ck =12 8KNMM 1ak =2 9. 837KNMG 2ak =21 .875 KNM 2ak=12 8KNM 單層廠房課程設(shè)計 15 C3=*(1λ 2)/[1λ 3(1n)/n]= *()/[1+0 A柱：λ = ； n =()/]= R1=MC1/H=*() R2=MC3/H=*() 所以 RA=R1+R2=（ ?） B柱： RB=0 C柱： RC=RA=（ ?） 所以：假設(shè)的排架柱頂不動鉸支座的支座反力之和 R=RA+ RB+ RC=0 所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為： VA= RA=（ ?） VB= RB=0 VC= （ ?） 圖 11 各 柱頂?shù)膶嶋H剪力求出后，即可按懸臂柱進行內(nèi)力計算?，F(xiàn)把各柱的軸力 算過程敘述如下，彎矩和剪力的計算從略。排架的彎矩圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖 12 所示。 柱軸力標準值計算： AC柱：柱頂： N= 上柱底： N=+= 下柱頂： N=+= 下柱底： N=+= B柱：柱頂： N= Q 1Ak = 31 .5 KNM 1Bk = 4. 72 5K NMQ 1Bk = 31 .5 KN Q 1Bk = 31 .5 KN Q 1Ck = 31 .5 KNM 1Ck = 3 . 1 5KNMM 2Ck = 1 2 . 6KNMM 1