【文章內(nèi)容簡介】 kN) 25 5550 2550 38 10 660 130 表中 Pmin=(G+g+Q)Pmax 吊車豎向荷載 Dmax、 Dmin 根據(jù)兩臺吊車作用的最不利位置用影響線求出。 Dmax、 Dmin的影響線見圖 33。 24m跨一臺吊車相同，為 25t 吊車， Pmax=660kN， Pmin=130kN， y2=()/6=，y4=0。 Dmax,k= P1max(y1+y2) =660179。（ 1+） = Dmin,k= P2min(y1+y2)=130179。（ 1+） = 吊車橫向水平荷載 Tmax,k 吊車額定起重量 16tQ50t，吊車橫向水平荷載系數(shù) α =，每個大車輪產(chǎn)生的橫向水平制動力為 T=α (Q+g)/4=179。 (25+10) 179。 T 的最不利位置同 Pmax，故 Tmax,k=10179。（ 1+） = Tmax作用點的位置在吊車梁頂面。 D max某高校結構實驗室設計與施工組織設計 12 D min 圖 53 吊車荷載影響線 風荷載 計算 該地區(qū)基本風壓 W0= kN /m2，地面粗糙度為 B 類。 作用在柱上的均布荷載 柱 頂 標 高 ， 室 外 地 面 標 高 ， 則 柱 頂 離 室 外 地 面 高 度 為 ：()=，風壓高度系數(shù)μ z=。 可查規(guī)范得風荷載體型系數(shù)μ s，標于圖 34，單層試驗室，可不考慮風振系數(shù)，取=1。 q1=μ Sμ zβ ZW0B=179。 179。 179。 179。 6=(壓力 ) q2=μ Sμ zβ ZW0B=179。 179。 179。 179。 6=(吸力 ) 作用在柱頂?shù)募酗L荷載 Fw 作用在柱頂?shù)募酗L荷載 FW 由兩部分組成：柱頂至檐口豎直面上的風荷載 FW1 和坡屋面上的風荷載 FW2，其中后者的作用方向垂直于屋面，因而是傾斜的，見圖 35,需要計算其水平方向的分力 (豎向分力在排架分析中一般不考慮 )。 為了簡化，確定風壓高度系數(shù)時，可統(tǒng)一取屋脊高度。 屋脊高度 =柱頂高度 +屋架軸線高度 (屋脊處 )+上、下弦桿截面增加高度 +屋面板高度。 對于 24m跨： H=+(++)+ =，μ z=； 柱頂至檐口的高度 =屋架軸線高度 (端頭處 )+上、下弦桿截面增加高度 +天溝板高度；坡屋面高度 =屋脊高度 柱頂高度 柱頂至檐口的高度。 FW1=179。 179。 1179。 179。 (++)179。 6=(→ ) 浙江理工大學科技與藝術學院本科畢業(yè)設計 13 FW2=(+)1()6= FW=FW1+FW2== 24000++ 圖 34 風荷載體型系數(shù) a1hh2w k1w k2w k 圖 35 屋面風荷載 某高校結構實驗室設計與施工組織設計 14 第 4 章 內(nèi)力 分析 在計算簡圖中，上柱的計算軸線取為上柱的截面形心線，下柱的計算軸線取為下柱的截面形心線。下面計算時彎矩和剪力的符號按照下述規(guī)則：彎矩以順時針方向為正；剪力以使構件產(chǎn)生順時針方向轉(zhuǎn)動趨勢為正；軸向力以壓為正。 各柱的抗剪剛度計算結果見表 41。 表 41 柱的抗側(cè)剛度及 剪力分配系數(shù) 項目 n=Iu/Il λ =Hu/H )11(1 330 ???nC ? 30H IECD lc? ??? 31L lll DDn A柱 5208/16611=135 3 B 柱 5208/16611=135 Ec 恒 荷 載作用下的內(nèi)力分析 恒載下的計算簡圖可以分解為兩部分：作用在柱截面形心的豎 向力和偏心力矩 。 屋蓋自重對上柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩為： M1A=179。 ()=m M1B= kNm 屋蓋自重、上柱自重、吊車梁及軌道自重對下柱截面形心產(chǎn)生的偏心力矩為 M2A=179。 179。 +179。 = kNm M2B= kNm 偏心力矩作用下，各柱的彎距和剪力用剪力分配法計算。先在柱頂加上不動鉸支座，利用附錄 2 求出各柱頂不動鉸支座的反力；然后將總的支座反力反向作用于排架柱頂，根據(jù)剪力分配系 數(shù)分配給各柱；最后求出各柱柱頂?shù)募袅σ姳?42，得到每根柱的柱頂剪力后，單根柱利用平衡條件求出各個截面的彎矩及柱底截面剪力。 浙江理工大學科技與藝術學院本科畢業(yè)設計 15 表 42 恒荷載下柱頂剪力分配 項目 n λ C3 M1 (kNm) M2 (kNm) Ri (kN) η i Vi (kN) A柱 （ ← ） （ ← ） B 柱 （ → ） （ → ） 注表中： )111323 ?? ??nC （? ?； Ri=(M1/H)C1+(M2/H)C3； Vi=η iRRi； R=RA+RB。 對于柱 A 柱頂截面的彎距： M1= kNm 牛腿截面上的彎距： M1+ VA Hu=+179。 = kNm 牛腿截面下的彎距： M2+M1=+= kNm 柱底截面彎距： M1+M2+ VA H =179。 = kNm 同理可求出其他柱的截面彎距。柱軸力 可直接根據(jù)作用在截面形心的豎向力確定。 屋面活載作用下的內(nèi)力分析 屋面活載下的內(nèi)力分析方法同屋蓋自重作用下的內(nèi)力分析。剪力分配過程列于表43。 表 43 屋面活載下柱的剪力分配 項目 n C3 M1 (kNm) M2 (kNm) Ri (kN) η i Vi (kN) A柱 179。= － 179。= － (→ ) (→ ) B 柱 － 179。= 所以柱的其他內(nèi)力： 柱頂截面的彎距： M1= kNm 牛腿截面上的彎距： M1+ VA Hu=+179。 = kNm 牛腿截面下的彎距： M2+M1=+(－ )=－ 2 kNm 柱底截面彎距： M1+M2+ VA H =－ 2+179。 = kNm 吊車荷載作用下的內(nèi)力分析 吊車 豎向荷載作用下的內(nèi)力分析 吊車豎向荷載有兩種基本情況，如圖 44 所示。 某高校結構實驗室設計與施工組織設計 16 24000D max D min24000D maxD min 圖 44 吊車豎向荷載示意圖 吊車豎向荷載下的計算簡圖也可以分解成兩部分：作用于下柱截面形心的豎向力和作用在牛腿頂面的偏心力矩。在偏心力矩下的剪力分配過程列于表 45,圖 46 A 柱在吊車豎向荷載下的內(nèi)力情況。 表 45 吊車豎向荷載下柱剪力的分配 計算項目 C3 M2 (kNm) Ri (kN) Σ Ri (kN) η i Vi (kN) Dmax作用于 A柱 A柱 179。= (← ) + = (← ) B柱 179。= (→ ) (→ ) Dmin作用于 A柱 A柱 179。= (→ ) =2 (← ) B柱 179。= (← ) (→ ) Dmax作用于 B 柱 A柱 179。= (← ) = (→ ) B柱 179。= (→ ) (← ) Dmin作用于 A柱 A柱 179。= (← ) =23.7 (→ ) B柱 179。= (→ ) (← ) A 柱的內(nèi)力圖如下： 浙江理工大學科技與藝術學院本科畢業(yè)設計 17 4. 38236 .99164 .7713 .44 a)彎矩圖 (kNm) b）剪力圖 (kN) 圖 46 A 柱內(nèi)力 B柱的內(nèi)力圖如下： 36 .46 4 a)彎矩 圖 (kNm) b）剪力圖 (kN) 圖 47 A 柱內(nèi)力 吊車水平荷載作用下的內(nèi)力分析 吊車水平荷載下有兩種情況，每種情況的荷載可以反向，如圖 48 所 示。 24 00 0T max 圖 48 水平荷載示意圖 某高校結構實驗室設計與施工組織設計 18 吊車水平荷載的剪力分配過程見表 48，圖 49 和圖 410 是其內(nèi)力圖。 表 48 吊車水平荷載下柱剪力的分配 計算項目 C5 T Ri=C5T η i Vi A、 B 跨作用Tmax A柱 25 (←) (← ) B 柱 25 (← ) (→ ) 注： C5根據(jù) n、 λ和吊車水平荷載的作用位置由規(guī)范附錄得。 故 其他內(nèi)力： 柱頂截面的彎距： M1=0 kNm 牛腿截面下的彎距： M1+ VA Hu=0－ 179。 =－ kNm 柱底截面彎距： M2+M1=－ +179。 = kNm B 圖 49 吊車水平荷載下柱的 剪 力 (kN) 24 .84 24. 8466 .2466. 24A B 圖 410 吊車水平荷載下 柱的 彎矩 (kNm) 風荷載作用下的內(nèi)力分析 風荷載作用下有兩種情況。左吹向右風荷載下的剪力分配過程見表 410。因本例右浙江理工大學科技與藝術學院本科畢業(yè)設計 19 吹向左風時的荷載值與左吹向右風時的荷載數(shù)值很接近 (q q2 大小相等 )，可利用左吹向右風的內(nèi)力圖。 表 410 風荷載下的剪力分配 計算項目 C11 q Ri=qHC11 FW R= FW +Σ Ri η i Vi 左吹向右風 A柱 (← ) ++= (→ ) B 柱 (← ) (← ) 注：由公式可查規(guī)范， 所以 A 柱的其他內(nèi)力： 柱頂截面的彎距： M1=179。 (－ )= kNm 牛腿截面上的彎距： M1+ VA Hu=+179。 247。 2179。 +(+)179。= kNm 柱 底 截 面彎 距 ： M1+ VA H =+ 179。 247。 2179。 +(+) 179。= kNm 柱底剪力： FW + VA+qh= kN 同理當為作風時候： 柱頂截面的彎距： M1=－ kNm 牛腿截面上的彎距： M1+ VA Hu=－ kNm 柱底截面彎距： M1+ VA H = kNm 柱底剪力： FW + VA+qh=－ kN 某高校結構實驗室設計與施工組織設計 20 第 5 章 內(nèi)力組合 荷載組合 排架柱截面尺寸符合表 23 要求后，一般不需要進行正常使用極限的變形驗算，僅需要進行承載力計算。承載能力極限狀態(tài)采用荷載效應的基本組合?；窘M合考慮兩類情況：由 活荷載效應控制的組合和由恒荷載效應控制的組合。 對于排架結構，由活荷載效應控制的組合可采用簡化規(guī)則，取下列兩種情況的較大值： ① rr srsr 110 ? ②rrnrsrsr 1110 ??? 式中 rS rQS1 —— 分別為恒載標準值和活載標準值下的荷載效應，即內(nèi)力； γ 0、γ Qi—— 為恒荷載和活荷載的分項系數(shù)，分別取 和 ； —— 簡化組合值系數(shù)。 由恒載效應控制的組合按下式進行 s=rQrlrswrsr 11110 ??? 式中 1QW 為活荷載的組合值系數(shù)，中級載荷狀態(tài)吊車荷載的組合值系數(shù)為 。 此時恒載分項系數(shù)取 。 設計基礎，確定基礎底面尺寸時，需進行地基計算，此時上部結構傳來的荷載效應采用標準組合。故對于下柱的Ⅲ — Ⅲ截面，尚需按下式進行荷載的標準組合： S=SK+ SQ1K+ rrlsw 112?? 內(nèi)力組合 排架柱屬偏心受壓構件，剪力一般不起控制作用