【文章內容簡介】 A柱 ??? 0 310 64 10ACHE? ???? ? ? B 柱 ??? 0 56 10BCHE? ???? ? ? C柱 ??? 0 310 25 10CCHE? ???? ? ? 恒載作用下排架內力分析 單層廠房課程設計 11 恒載作用下排架的計算簡圖如圖 7a? 所示，圖中重力荷載 G 及力矩 M 是根據圖 4確定的，即 ： 11 4 2 6 .6 2G G KN? ?? ； A柱： 2 3 443 5 1 。 2 2 AAAAAG G G K NG G K N G G K N???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? B柱： 5 3 46 52 2 BBG G G K NG G K N??? ? ? ? ? ??? ? ?11112 4 0 3 30. 05 42 6. 62 21 .3 3142 6. 62 19 .0 56 0. 25 60 .9 6 0. 3 74 .8 43AM G e KN mM G G e G e KN m??? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? C 柱： 2 3 4345160 .9 6 23 .8 2 84 .7 849 .4 99 。 2 2 42 6. 62 85 3. 24CCCG G G K NG G K N G G K N???? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?2 1 4 0 3 31 142 6. 62 23 .8 2 0. 25 60 .9 6 0. 3 94 .3 220. 15 42 6. 62 63 .9 93CCCM G G e G e KN mM G e KN m?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? ? ? ? ? ? 由于圖 8a? 所示排架為對稱結構且作用對稱荷載，排架結構無側移，故各柱可按柱頂為不動鉸 支座計算內力。柱頂不動鉸支座反力 iR 計算如下： 對于 A柱， , ???，則： 2131113 2 .1 7 812 11AnCn??????????? ? ?????????； 23 331 1. 05 612 11ACn???? ? ????????? 對于 C 柱， 04 , 22n ???， 則： 2131113 2 .1 7 812 11CnCn??????????? ? ?????????； 23 331 1. 05 612 11CCn???? ? ????????? 單層廠房課程設計 12 1213 2 1 . 3 3 1 2 . 1 7 8 7 4 . 8 4 3 1 . 0 5 6 1 0 . 1 8 51 2 . 3 2 1A MMR C C k NHH ? ? ?? ? ? ? 1213 6 3 . 9 9 3 2 . 1 7 8 9 4 . 3 2 2 1 . 0 5 6 1 9 . 41 2 . 3 2 1C MMR C C k NHH ? ? ?? ? ? ? 該排架中 0BR? 。求得 iR 后，可用平衡條件求出柱各截面的彎矩和剪力，柱各截面的軸力為該截面以上重力荷載之和，恒載作用下排架結構的彎矩圖和軸力圖分別見圖 8b? 和圖 8c? ；圖 8d? 為排架柱的 彎矩、剪力和軸力的正負號規(guī)定。 圖 8a? 圖 8b? 圖 8c? 圖 8d? 圖 8 恒荷載作用下排架內力圖 屋面活荷載作用下排架內力分析 ① AB 跨作用屋面活荷載（排架內力計算簡圖如圖 9a? 所示） 其中 1 kN? ，它在柱頂及變階處引起的力矩為 1 7 9 .3 8 0 .0 5 3 .9 6 9AM k N m k N m? ? ? ?， 2 79. 38 5 19. 845AM k N m k N m? ? ? ?， 單層廠房課程設計 13 1 79. 38 5 11. 907BM k N m k N m? ? ? ? 對于 A 柱： 1 ? ； 3 ? 1213 3 . 9 6 9 2 . 1 7 8 1 9 . 8 4 5 1 . 0 5 6 2 . 4 0 2 ( )1 2 . 3 2 1AAA MMR C C k NHH ? ? ?? ? ? ? ? 對于 B 柱： 04 。 22n ???， 2131113 0512 11BnCn???????????????????? 則： 11 1 1 . 9 0 7 2 . 2 0 5 2 . 1 3 1 ( )1 2 . 3 2 1BBBMR C k NH ?? ? ? ? 則排架柱頂不動鉸支座總反力為： ( )ABR R R k N? ? ? ? ? ? 將 R 反向作用于排架柱頂，計算相應的柱頂剪力，并與柱頂不動鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于 AB 跨時的柱頂剪力，即： 02 91 33 36 ( )A A AV R R k N?? ? ? ? ? ? ? 31 59 33 03 ( )B B BV R R k N?? ? ? ? ? ? ? ? ( )CCV R k N?? ? ? ? ? ? ? ? 排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力圖如圖 9b? 、 9c? 所示。 圖 9a? 單層廠房課程設計 14 圖 9b? 圖 9c? 圖 9 AB 跨作用屋面活荷載時排架內力圖 ② BC 跨作用屋面活荷載 BC 跨與 AB 跨作用荷載不相同，故只需將圖 9 中各內力圖的位置及方向調整一下即可，如圖 10 所示。 1 79. 38 5 11. 907CM k N m k N m? ? ? ?，2 8 . 3 5 3 . 9 7 17 9 . 3 8 1 7 3 . 8 0 32CM k N k N m???? ? ? ?????， 對于 C柱： 1 ? ； 3 ? 1213 1 1 . 9 0 7 2 . 1 7 8 1 7 3 . 8 0 3 1 . 0 5 6 1 7 ( )1 2 . 3 2 1CCC MMR C C k NHH ? ? ?? ? ? ? ? 17 31 19. 131 ( )BCR R R k N? ? ? ? ? ? 將 R 反向作用于排架柱頂，計算相應的柱頂剪力，并與柱頂不動鉸支座反力疊加，可得屋面活荷載作用于 BC 跨時的柱頂剪力，即： 1 7 0 .2 5 1 9 .1 3 1 1 2 .2 1 7 ( )C C CV R R k N?? ? ? ? ? ? ? 31 59 19. 131 63 ( )B B BV R R k N?? ? ? ? ? ? ? ? 0 .1 9 1 1 9 .1 3 1 3 .6 5 4 ( )AAV R k N?? ? ? ? ? ? ? ? 單層廠房課程設計 15 圖 10 BC 跨作用屋面活荷載時排架內力圖 風荷載作用下排架內力分析 ①左吹風時 計算簡圖如圖 11a? 所示。 對于 A 柱： ? ?? 44133111 1 1 0 .3 2 2 133 0 .1 0 9 0 .3 2 1881 1 1 0 .3 2 2 10 .1 0 9AnCn??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 11 3 .5 7 8 1 2 .3 2 1 0 .3 2 1 1 4 .1 5 1 ( )AAR q H C k N? ? ? ? ? ? ? ? ? 對于 C 柱： ? ?? 44133111 1 1 0 .3 2 2 133 0 .1 0 4 0 .3 1 8881 1 1 0 .3 2 2 10 .1 0 4CnCn??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 21 1 .7 8 9 1 2 .3 2 1 0 .3 1 8 7 .0 0 9 ( )CCR q H C k N? ? ? ? ? ? ? ? ? 14. 151 09 41. 36 62. 52 ( )A C wR R R F k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 單層廠房課程設計 16 各柱頂剪力為： 1 4 .1 5 1 0 .1 9 1 ( 6 2 .5 2 ) 2 .2 1 ( )A A AV R R k N?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0 .5 5 9 6 2 .5 2 3 4 .9 4 9BBV R KN?? ? ? ? ? ? ? 09 5 62. 52 21 ( )C C CV R R k N?? ? ? ? ? ? ? ? 排架內力圖如圖 11b? 所示。 圖 11a? 圖 11b? 圖 11 左吹風時排架內力圖 ②右吹風時 計算簡圖如圖 12a? 所示。將圖 11b? 所示 AC、 柱內力圖對換且改變內力符號后可得，如圖 12b? 所示。 圖 12a? 圖 12b? 圖 12 右吹風時排架內力圖 吊車荷載作用下排架內力分析 ① maxD 作用于 A 柱 計算簡圖如圖 13a? 所示。其中吊車豎向荷載 maxD 、 minD 在牛腿頂面處引起的力矩為： m a x 3 461 .53 8 138 .46 1AM D e k N m? ? ? ? ?左 單層廠房課程設計 17 m in 3 7 4 .8 4 4 0 .7 5 5 6 .1 3 3BM D e k N m? ? ? ? ?左 m a x 3 7 2 2 .7 0 1 0 .3 2 1 6 .8 1AM D e k N m? ? ? ? ?左 m in 3 674 .68 1 5 506 .01 1BM D e k N m? ? ? ? ?右 對于 A 柱： 3 ? ，則 331 3 8 .4 6 1 1 .0 5 6 1 1 .8 6 7 ( )1 2 .3 2 12 1 6 .8 1 1 .0 5 6 1 8 .5 8 2 ( )1 2 .3 2 1AAAAMR C k NHMR C k NH?? ? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ? ?左右 對于 B 柱： 59 。 22n ??? 223 333 1 3 1 0. 32 2 1. 14 211221 1 1 0. 32 2 10. 15 9Cn????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 335 6 .1 3 3 1 .1 4 2 5 . 2 0 3 ( )1 2 .3 2 15 0 6 .0 1 1 1 .1 4 2 4 6 .9 ( )1 2 .3 2 1BBBBMR C k NHMR C k NH? ? ? ? ?? ? ? ? ?左右 1 1 . 8 6 7 5 . 2 0 3 6 . 6 6 4 ( )1 8 . 5 8 2 4 6 . 9 2 8 . 3 1 8 ( )ABR R R k NR R R k N? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?左 左 左右 右 右 排架各柱頂剪力分別為：