【文章內容簡介】 力矩 M是根據(jù)下圖確定： 11 30 7. 3G G kN?? 35 G kN?? 1 1 1 3 0 7 .3 0 .0 5 1 5 .3 6 5M G e k N m k N m? ? ? ? ? 13 ? ?? ?2 1 4 0 3 330 7. 3 20 .1 6 0. 25 46 .7 1 0. 367 .8 5A A AM G G e G ek N k N m k N mk N m? ? ?? ? ? ? ??? 由圖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式內力。柱頂不動支座反力 iR 可根據(jù)表所列的相應公式計算。對于 A柱， ? ， ?? ，則 21 311 (1 )3 12 1 ( 1 )nCn????? ? ??? 23 331 1 .0 1 612 1 ( 1 )C n???? ? ??? 1213 1 5 . 3 6 5 2 . 2 0 2 6 7 . 8 5 1 . 0 1 6 8 . 2 2 ( )1 2 . 5A MM k N m k N mR C C k NH H m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ( )BR kN?? 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 。 圖 荷載作用位置圖 14 圖 恒載作用下排架內力圖 屋面活荷載作用下排架內力分析 AB 跨作用屋面活荷載 排架計算簡圖如圖 所示。其中 1 kN? ，它在柱頂及變階引起的力矩為： 1 4 4 .1 0 .0 5 2 .2 0 5AM k N m k N m? ? ? ?； 15 2 4 4 .1 0 .2 5 1 1 .0 2 5AM k N m k N m? ? ? ?； 對于 A柱， 1 ? ， 3 ? ，則 圖 AB 跨作用屋面活荷載時排架內力圖 12 13 2 . 2 0 5 2 . 2 0 2 1 1 . 0 2 5 1 . 0 3 2 1 . 3 ( )1 2 . 5AAA MM k N m k N mR C C k NH H m? ? ? ? ?? ? ? ? ? ( )BR kN? ? ? 0ABR R R kN? ? ? 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與 AB 跨時的柱頂剪力： , A A B BV R V R?? 彎矩見彎矩圖 ，剪力圖 。 16 圖 AB 跨作用屋面活荷載時的彎矩圖 圖 AB 跨作用屋面活荷載時的剪力圖 風荷載作用下排架內力分析 （ 1）左吹風時 計算簡圖如圖 所示。 對于 A柱， ? ， ?? ，由表得： 411 313 [1 ( 1 ) ]8 [1 ( 1 ) ]nCn???????? 1 11 92 / 12. 5 16 12. 61 ( )AR q H C k N m m k N? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 11 2 .0 0 / 1 2 .5 0 .3 1 6 7 .9 ( )BR q H C k N m m k N? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 2 .6 1 7 .9 1 3 .8 3 4 .3 1 ( )A B WR R R F k N k N k N k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 各柱頂剪力分別為： 1 2 .6 1 0 .5 3 4 .3 1 4 .5 4 5 ( )A A AV R R k N k N k N?? ? ? ? ? ? ? ? 34. 31 55 ( )B B BV R R k N k N k N?? ? ? ? ? ? ? ? 17 排架內力圖如圖 所示。 圖 排架內力圖如圖 （ 2）右吹風時 計算簡圖如圖所示。將圖所示 A 柱內力圖對換且改變內力符號后可得。 吊車荷載作用下排架內力分析 （ 1） maxD 作用在 A 柱 計算簡圖如圖 所示。 圖 maxD 作用在 A 柱時排架內力圖 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 3 555 .34 5 166 .6AM D e k N m k N m? ? ? ? ? m in 3 94. 815 28. 44BM D e k N m k N m? ? ? ? ? 18 對于 A、 B柱， 3 ? ，則 3 1 6 6 . 6 1 . 0 1 6 1 3 . 5 4 ( )1 2 . 5AA M k N mR C k NHm ?? ? ? ? ? ? ? ? 3 2 8 . 4 4 1 . 0 1 6 2 . 3 1 2 ( )1 2 . 5BB M k N mR C k NHm ?? ? ? ? ? 3 ( )ABR R R kN? ? ? ? ? 排架各柱頂剪力分別為： 1 3 .5 4 0 .5 1 1 .2 3 7 .9 3 ( )A A AV R R k N k N k N?? ? ? ? ? ? ? ? ? 12 11. 23 3 ( )B B BV R R k N k N k N?? ? ? ? ? ? ? 排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力值如圖 和 所示。 圖 19 圖 maxD 作用在 A 柱時的排架內力圖 （ 2） maxD 作用在 B柱 計算簡圖如圖 所示。 圖 其中吊車豎向荷載 maxD ， minD 在牛腿頂面處引起的力矩為：m in 3 94. 815 28. 44AM D e k N m k N m? ? ? ? ? m a x 3 555 .34 5 166 .6BM D e k N m k N m? ? ? ? ? 對于 A、 B柱， 3 ? ，則 20 3 2 8 . 4 4 1 . 0 1 6 2 . 3 1 2 ( )1 2 . 5AA M k N mR C k NHm ?? ? ? ? ? 3 1 6 6 . 6 1 . 0 1 6 1 3 . 5 4 ( )1 2 . 5BB M k N mR C k NHm ?? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 .2 2 8 ( )ABR R R k N? ? ? ? ? 排架各柱頂剪力分別為： 2 ( )A A AV R R k N?? ? ? ? 7 .9 5 2 ( )B B BV R R k N?? ? ? ? ? 排架各柱的彎矩圖、軸力圖及柱底剪力值如圖 所示。 21 圖 maxD 作用在 B柱時的排架內力圖 （ 3） maxT 作用于 AB 跨柱 當 AB 跨作用于吊車橫向水平荷載時，排架計算簡圖如圖 所示。 圖 對于 A 、 B 柱， ? ， ?? ，由表得( ) / m m m? ? ?，則 235 3( 2 ) ( 1 )2 3 [ ( 2 3 ) ]0 .4 812 [ 1 ( 1 ) ]aaaanCn?????? ? ? ????? m a x 5 18. 63 8 4 ( )AR T C k N k N? ? ? ? ? ? ? ? m a x 5 18. 63 8 4 ( )BR T C k N k N? ? ? ? ? ? ? ? 排架柱頂總反力 R 為： 4 4 17. 88ABR R R k N k N k N? ? ? ? ? ? ? 各柱頂剪力為： 22 4 17. 88 0 ( )B B BV R R k N k N k N?? ? ? ? ? ? ? ? ? AV B與 V 的 方 向 相 反 。 排架各柱的彎矩圖柱底剪力值如圖 所示。當 maxT 方向相反時，彎矩圖和剪力只改變符號，方向不變。 圖 maxT 作用于 AB 跨時排架內力圖 第六章、內力組合 最不利荷載組合 以 A 柱為例。 表 柱內力設計值匯總表 屋面荷 吊車豎向荷載 風荷載 23 柱號及正向內力 荷載類別 恒載 載 maxD 作用在 A 柱 maxD 作用在 B柱 吊車水平荷載 左風 右風 序號 ○1 ○ 2 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ Ⅰ ⅠⅡ ⅡⅢ ⅢⅢ Ⅰ —Ⅰ M 177。 N 0 0 0 0 0 Ⅱ —Ⅱ M 177。 N 0 0 0 Ⅲ —Ⅲ M 177。 N 0 0 0 V 177。 注： M（單位為 kNm? ）， N（單位為 kN ）， V（單位為 kN ）。 表 柱內力組合表 截 面 maxM? 及相應的 N， V maxM? 及相應的 N， V maxN 及相應M、 N minN 及相應 M、 N Ⅰ —Ⅰ M ① +[② +⑤+⑥ ] 65 ① +（ ③ +⑦ ） 63.915 ① +② 46 ① +（ ⑤ +⑥ ） N Ⅱ —Ⅱ M ① +[③ +⑤+⑥ ] 131.568 ① +[② ++⑦ ] 109.169 ① +（ ② +③ ） 61 ① +（ ④ +⑤ ） N Ⅲ —Ⅲ M ① +[③ +⑤+⑥ ] 465.261 ① +[④ +⑦ ] 263.8 ① +（ ②+③ ） 7 ① +（ ④ +⑤ ） N V 注： M（單位為 kNm? ）， N（單位為 kN ）， V（單位為 kN ）。 24 第七章、柱的設計 設計資料 截面尺寸：上柱 400 400mm? 正方形截面 22239。 40 0 。 39。 15 030 14 .3 /33 5 39。 30 0 /21 0 /f f f fcyyyIb b m m h h m mC f N m mH R B f f N m mf N m m? ? ? ?????下 柱 字 形 截 面 b=100mm,h=900mm 材 料 等 級 ： 混 凝 土 ： ，鋼 筋 ： 縱 向 受 力 鋼 筋 為 級 鋼 筋箍 筋 . 預 埋 件 和 吊 鉤 為 HPB235 級 鋼 筋 最不利內力組的選用：由于截面 3— 3 的彎矩和軸向力設計值均比截面 2— 2的大，故下柱配筋由截面 3— 3 的最不利內力組確定，而上柱配筋由截面 1— 1的最不利內力組確定。 Ⅰ —— Ⅰ 截面配筋： 1. maxM 組合 (與 minN 組合相同 ) M= mkN? N= h0=h sa =40040=360mm L0=2H0=2 4200=8400mm A=400?400=160000mm2 縱向受力鋼筋采用 HRB335 級 ,/300( 2mmNf y ? ξ b )/102, 25 mmNE s ??? ea=max(h/30,20)=20mm e0＝ M/N= ei= e0+ ea = ζ 1= 160000/327560=1 取 ζ 1= ζ 2= L0/h= 400?? ??? 21200)(140011 ??? hLhe i 21 840 01 ( ) 1 0 195 .1 400360? ? ? ? ?? e=η ei+h/2 sa = +400/240= 25 ξ10327560 0 . 1 5 91 . 0 1 4 . 3 4 0 0 3 6 0cNa f