【文章內(nèi)容簡介】 可變荷載： 雪荷載 活荷載 荷載計算 （ 1）屋蓋系統(tǒng)傳來的荷載： 本科畢業(yè)設(shè)計 11 （ 2）柱自重（忽略牛腿自重及施工影響） A、 C柱： 上柱： 下柱： B 柱： 上柱： 下柱： (3) 吊車梁及吊車軌道聯(lián)結(jié)自重 屋面活載標準值為 ，雪荷載標準值為 ，兩者選較大值考慮，積灰荷載 ，所以按均布活荷載計 [4] 由表查的， 32T 的吊車參數(shù)如下： 表 吊車規(guī)格表 額定起重量 Q/t 吊車寬度 B/m 輪距 K/m 小車重 g/kN 最大輪壓 最小輪壓 32t 117 290 70 本科畢業(yè)設(shè)計 12 圖 32T 吊車作用下的影響線 吊車豎向荷載標準值為 吊車水平荷載標準值為 通過構(gòu)件傳給上柱。 4 風(fēng)荷載 [5] 其中基本風(fēng)壓 ， 根據(jù)廠房各部分標高及 B類地面粗糙程度確定： 柱頂離室外地坪高度為 ，由表查的 。 檐口離室外地坪高度為 ，故 。 本科畢業(yè)設(shè)計 13 屋頂離室外地坪高度為 ，故 。 當風(fēng)向向右時，風(fēng)載體型系數(shù)如下圖，風(fēng)向向左時，體型系數(shù)與向右相反。 圖 風(fēng)荷載體型系數(shù) 迎風(fēng)面風(fēng)荷載標準值 圖 36排架計算簡圖 背風(fēng)面風(fēng)荷載標準值 則作用于排架計算簡圖的風(fēng)荷載標準值 本科畢業(yè)設(shè)計 14 排架柱頂以上部分 橫向排架內(nèi)力分析及內(nèi)力組合 該廠房為兩跨等高排架，可用剪力分配法進行排架內(nèi)力分析。其中柱的剪力分配系數(shù) 計算結(jié)果見表 34。 表 柱剪力分配系數(shù) 柱號 A、 C 柱 B 柱 本科畢業(yè)設(shè)計 15 恒載作用下排架內(nèi)力分析 圖 37 排架柱上的荷載 對于 A柱 ,屋蓋系統(tǒng)的恒荷載在上柱產(chǎn)生的彎矩： 在下柱產(chǎn)生的彎矩： 上柱自重對下柱產(chǎn)生的彎矩： 本科畢業(yè)設(shè)計 16 吊車梁及軌道自重對下柱產(chǎn)生的彎矩： 下柱牛腿處總的彎矩為： C 柱與 A 柱所受軸力完全相同，彎矩大小相等，方向相反。 B 柱因為在正對稱荷載作用下，所以彎矩為 0，只有軸力的作用。 排架柱的計算簡圖如 圖 38 恒載作用下的排架內(nèi)力計算簡圖 排架柱的內(nèi)力計算為： A 柱和 C 柱的 ，查表得系數(shù) ， 本科畢業(yè)設(shè)計 17 畫內(nèi)力圖如下： 圖 恒荷載作用下排架的內(nèi)力圖 屋面活荷載作用下排架內(nèi)力分析 1 屋面活荷載作用在 AB 跨 本科畢業(yè)設(shè)計 18 屋面作用于柱頂集中荷載 ，它在柱頂及變截面處引起的彎矩分別為： 計算簡圖如下所示： 圖 310 AB 跨活荷載作用下的計算簡圖 荷載作用下，柱頂有位移，所以先在柱頂虛加不動鉸支座，計算反力： 對于 A 柱： ， 本科畢業(yè)設(shè)計 19 對于 B 柱 : ，查表得 則 則虛加鉸支座處總的反力為： 撤除虛加鉸支座，施加水平力 R，然后按剪力分配系數(shù)分配到各個柱上，再與之前算出的支座反力疊加。排架各柱頂剪力最后為： 算得排架內(nèi)力圖如下： 本科畢業(yè)設(shè)計 20 圖 AB 跨活荷載作用下排架的內(nèi)力圖 2 屋面活荷載作用在 BC 跨 由于作用荷載跟 AB 夸完全對稱，故只需把內(nèi)力圖對稱即可，見下圖 本科畢業(yè)設(shè)計 21 圖 BC 跨活荷載作用下排架的內(nèi)力圖 風(fēng)荷載作用下的排架內(nèi)力分析 （ 1）左風(fēng)時，計算簡圖由下圖所示： 圖 左風(fēng)作用下排架的計算簡圖 對于 A、 C 柱， ， ，查表均布荷載作用在整個上下柱的 則在柱頂虛加不動鉸支座，計算支座的抵抗力： 本科畢業(yè)設(shè)計 22 撤除虛加的不動鉸支座，在柱頂施加與 R方向相反的集中力，按剪力分配法計算各柱分配的剪力，再與加鉸支座時的剪力疊加得最后柱端剪力值為： 算得的內(nèi)力圖如下： 本科畢業(yè)設(shè)計 23 圖 左風(fēng)作用下排架的內(nèi)力圖 （ 2）右風(fēng)時 右風(fēng)時與左風(fēng)時計算方法一樣，內(nèi)力圖與左風(fēng)對稱，如下圖所示 圖 右風(fēng)作用下排架的內(nèi)力圖 吊車荷載作用下排架內(nèi)力分析 （ 1） 作用于 A 柱 其中吊車荷載 ， 在牛腿頂面處引起的力矩為： 吊車荷載作用 AB 跨時排架內(nèi)力計算簡圖如下： 圖 作用在 A柱排架內(nèi)力計算簡圖 本科畢業(yè)設(shè)計 24 對于 A柱： 對于 B柱 : ，查得 ， 排架各柱頂剪力分別為： 本科畢業(yè)設(shè)計 25 算得內(nèi)力圖如下： 圖 作用于 A柱排架的內(nèi)力圖 （ 2） 作用于 B 柱左 本科畢業(yè)設(shè)計 26 圖 作用于 B 柱左排架的內(nèi)力圖 對于 A 柱： 對于 B 柱 : ,查得 ， 排架各柱頂剪力分別為： 本科畢業(yè)設(shè)計 27 算得內(nèi)力圖如下： 圖 作用于 B 柱左排架的內(nèi)力圖 （ 3） 作用于 B柱右 根據(jù)吊車起重量相等和結(jié)構(gòu)對稱性的條件，其內(nèi)力計算與 B 柱左時情況相同，故只需要將 A、 C 之內(nèi)力對換并改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ枺娤聢D。 本科畢業(yè)設(shè)計 28 圖 作用于 B 柱右排架的內(nèi)力圖 本科畢業(yè)設(shè)計 29 （ 4） 作用于 C柱 根據(jù)吊車起重量相等和結(jié)構(gòu)對稱性相等的條件，其內(nèi)力計算與 A 柱時情況相同，故只需要將 A 柱內(nèi)力與 C 柱對換并改變?nèi)繌澗丶凹袅Ψ?，見下圖。 圖 作用于 C柱排架的內(nèi)力圖 本科畢業(yè)設(shè)計 30 圖 作用于 C柱排架的內(nèi)力圖 （ 5） 作用于 AB 跨 計算簡圖如下： 圖 作用在 AB 跨排架內(nèi)力計算簡圖 對于 A 柱： ， ， ，查表得， 。 同理對于 B 柱 : ,查表得 排架各柱頂剪力分別為： 本科畢業(yè)設(shè)計 31 算得排架內(nèi)力圖如下： 圖 作用于 AB 跨排架內(nèi)力圖 需要注意的是， 的方向既可能向右，也可能向左，向左時彎矩大小不變，方向相反。此處不再畫出。 作用在 BC 跨時也分左右，下面也只選向右計算。 （ 6） 作用于 BC 跨 由于結(jié)構(gòu)對稱及吊車起重量相同，故排架內(nèi)力計算與 作用于 AB跨的情況相同，僅需將 A 柱與 C 柱的內(nèi)力對換，見下圖。 本科畢業(yè)設(shè)計 32 圖 作用于 BC跨排架內(nèi)力圖 無地震作用下內(nèi)力匯總表及內(nèi)力組合表 表 無地震作用下 A 柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表，表 無地震作用下 B 柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表，表 無地震作用下 C 柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表。根據(jù)無地震作用下組合原則組合上柱底截面，牛腿頂截面，下柱底截面得，無地震作用下 A柱內(nèi)力組合值匯總表，無地震作用下 B 柱內(nèi)力組合值匯總表，無地震作用下 C柱內(nèi)力組合值匯總表見如下表： 本科畢業(yè)設(shè)計 33 表 35 無地震作用下 A 柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表 荷載類別 內(nèi)力 恒載 屋面活載 吊車豎向荷載 吊車水平荷載 風(fēng)荷載 作用在 AB 跨 作用在 BC 跨 作用在 A 柱 作用在 B柱左 作用在 B柱右 作用在 C 柱 作用在 AB跨 作用在 BC跨 左風(fēng) 右風(fēng) 序號 ○ 1 ○ 2 ○ 3 ○ 4 ○ 5 ○ 6 ○ 7 ○ 8 ○ 9 ○10 ○11 II ? ? 0 0 0 0 0 0 0 0 0 IIII ? ? 0 0 0 0 0 0 0 IIIIII ? ? 0 0 0 0 0 0 0 ? ? 注：彎矩以左側(cè)受拉為正。 本科畢業(yè)設(shè)計 34 表 無地震作用下 B 柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表 荷載類別 內(nèi)力 恒載 屋面活載 吊車豎向荷載 吊車水平荷載 風(fēng)荷載 作用在 AB 跨 作用在 BC 跨 作用在 A 柱 作用在 B柱左 作用在 B 柱右 作用在 C柱 作用在 AB 跨 作用在 BC跨 左風(fēng) 右風(fēng) 序號 ○ 1 ○ 2 ○ 3 ○ 4 ○ 5 ○ 6 ○ 7 ○ 8 ○ 9 ○10 ○11 II 0 ? ? 0 0 0 0 0 0 0 0 IIII 0 ? ? 0 0 0 0 IIIIII 0 ? ? 0 0 0 0 0 ? ? 本科畢業(yè)設(shè)計 35 表 37 無地震作用下 C 柱內(nèi)力設(shè)計值匯總表 荷載類別 內(nèi)力 恒載 屋面活載 吊車豎向荷載 吊車水平荷載 風(fēng)荷載 作用在 AB 跨 作用在 BC 跨 作用在 A 柱 作用在 B柱左 作用在 B柱右 作用在 C 柱 作用在 AB跨 作用在 BC跨 左風(fēng) 右風(fēng) 序號 ○ 1 ○ 2 ○ 3 ○ 4 ○ 5 ○ 6 ○ 7 ○ 8 ○ 9 ○10 ○11 II ? ? 0 0 0 0 0 0 0 0 0 IIII ? ? 0 0 0 0 0 0 0 IIIIII ? ? 0 0 0 0 0 0 0 ? ? 本科畢業(yè)設(shè)計 36 表 無地震作用下 A 柱內(nèi)力組合值匯總表 截面 內(nèi)力 及相應(yīng)的 N,V 及 相應(yīng)的 N,V 及相應(yīng)的 M,V 及相應(yīng)的 M,V II M ① + [② +③ +﹙⑥ +⑨﹚＋⑩ ] ① + [﹙④＋⑦﹚ +⑨﹚＋ ? ] ① + [②+③ +﹙⑥ +⑨﹚＋⑩ ] ① + [③ +﹙⑥ +⑨﹚＋⑩ ] N IIII M ① + [③+﹙④＋⑥﹚ +⑨﹚＋⑩ ] ① + [②+﹙⑤ +⑦﹚ +⑨＋ ? ] ① + [②+﹙④＋⑥﹚ +⑨﹚＋⑩ ] ① + [﹙⑦ +⑨﹚＋ ? ] N IIIIII M ① + [③+﹙⑥ +⑨﹚＋⑩ ] ① + [②+﹙⑤ +⑦﹚＋ ⑧＋ ? ] ① + [②+③ +﹙④ +⑧﹚＋⑩ ] ① + [③ +﹙⑥ +⑨﹚＋⑩ ] N V 注： 吊車水平荷載至多只考慮一個，兩臺吊車同時作用時乘折減系數(shù) ，吊車水平荷載和豎向荷載同時作用乘 折減系數(shù) 。 本科畢業(yè)設(shè)計 37 表 無地震作用下 B 柱內(nèi)力組合值匯總表 截面 內(nèi)力 及相應(yīng)的 N,V 及 相應(yīng)的 N,V 及相應(yīng)的 M,V 及相應(yīng)的 M,V II M ① + [③ +﹙⑤＋⑧﹚＋⑩ ] ① + [②+﹙⑥＋⑨﹚＋ ? ] ① + [② +③＋ ﹙⑤＋⑧﹚ +⑩ ] ① + [﹙⑤＋⑧﹚＋⑩ ] N IIII M ① + [③+﹙⑥＋⑨﹚＋ ⑩ ] ① + [② +﹙⑤＋⑧﹚＋? ] ① + [② +③＋ ﹙⑤＋⑥﹚ +⑧﹚＋⑩ ] ① +⑩ N IIIIII M ① + [②+﹙④＋⑥﹚ +⑧＋⑩ ] ① + [③+﹙⑤＋⑦﹚ +⑨＋ ? ] ① + [② +③＋ ﹙⑤＋⑥﹚ +⑧＋⑩ ] ① +⑩ N V 本科畢業(yè)設(shè)計 38 表 無地震作用下 C 柱內(nèi)力組合