【文章內(nèi)容簡介】 kN/㎡ 屋面積灰荷載標(biāo)準(zhǔn)值為： 6 = 9 本科畢業(yè)設(shè)計 則豎向可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 （ 3）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 基本風(fēng)壓 ω = / mm2 ；地面粗糙度系數(shù)按 B 類??；風(fēng)荷載陣風(fēng)系數(shù)按柱頂標(biāo)高 z= 處取為 β z = ；風(fēng)荷載高度變化系數(shù)按現(xiàn)行國家《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB500092021 的規(guī)定：當(dāng)高度小于 10m 時風(fēng)荷載高度變化系數(shù) μz ＝ ，屋脊處高度為 11m，取 μz =；風(fēng)荷載體型系數(shù) μs 按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》表 項采用 ，見下圖。 女兒墻部分的風(fēng)荷載體型 μs 取 ，將女兒墻部分的風(fēng)荷載簡化為作用在柱頂?shù)囊粋€水平 集中荷載 Fw 。剛架在左風(fēng)作用下的風(fēng)荷載如下圖所示。 第 10 頁 共 11 頁 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值表達(dá)式為： ω = β z μz μsω0 B 則 ω1 = β z μz μs1ω0 B = 6 = （壓力） ω2 = β z μz μs 2ω0 B = ( ) 6 = （吸力） ω3 = β z μz μs 3ω0 B = ( ) 6 = （吸力） 10 第 11 頁 共 12 頁 ω4 = β z μz μs 4ω0 B = ( ) 6 = （吸 力） ω5 = β z μz μs 5ω0 B = ( ) 6 = （吸力） ω6 = β z μz μs 6ω0 B = ( ) 6 = （吸力） Fw1 = β zμz μsω0 BL = 6 = （壓力） Fw 2 = β z μz μsω0 BL = () 6 = （吸力） 順時針） 2 （順時針） 2 （ 4）地震荷載： 本場地地震設(shè)防烈度為 7 度，設(shè)計地震加速度值為 ，則查規(guī)范得水平地震影響 系數(shù)的最大值為 α max = 。地震分為第一組，設(shè)計特征周期為 ，建筑場地類別為 Ⅲ 類。采用底部剪力法，結(jié)構(gòu)阻尼比取為 ζ = 。本設(shè)計假定一榀門架在考慮地震作用時 為單自由體系 ( 如下圖所示 ) ，質(zhì)點位置在柱頂處。 本科畢業(yè)設(shè)計 G屋蓋 = 36 = G吊車梁 = 8340 10?6 6 7850 10 4 10?3 = G柱 = 8480 10?6 7850 10 3 10?3 = G縱墻 = 6000 2 = 計算周期時： G= G屋蓋 + + G吊車梁 + = + + + = 計算地震作用時： 11 本科畢業(yè)設(shè)計 = G屋蓋 + G吊車梁 + G柱 + 第 12 頁 共 13 頁 = + + + = 通過在柱頂施加一單位荷載求得一榀剛架的柔度 ，則剛度 。 周期 ， 底部總地震剪力 （ 5）吊車荷載 吊車采用采用 北京起重運輸機(jī)研究所 LDB 型 5t 軟鉤中級工作制 (A5)電動單梁吊車， 吊車選用資料如下所示： 表 12 本科畢業(yè)設(shè)計 H 圖 第 13 頁 共 14 頁 167。 剛架計算 內(nèi)力分析 （ 1）恒載 恒載的標(biāo)準(zhǔn)值為 ，取 A、 B、 C 三柱的截面尺寸為 H 600 250 6 10 ,斜梁截 面尺寸為 H (550 ～ 450) 250 6 10 ，變截面處為距梁端 1/3 處。一榀剛架為對稱結(jié)構(gòu)受對 稱荷載，取其半跨等代結(jié)構(gòu)如圖 所示。它 有 3 個多余約束，則其基本體系及基本體系 的內(nèi)力圖分別如圖 和圖 所示。用力法求解 X1 、 X 2 、 X 3 （不考慮剛架軸向變形） 13 本科畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 共 15 頁 圖 基本體系的 = 0 δ δ 21 X1 + 22 X 2 + δ 23 X 3 + Δ2 F = 0 δ31 X1 + δ32 X 2 + δ33 X 3 + Δ3 F = 0 柱的慣性矩為： 梁的慣性矩為： 則根據(jù)相關(guān)規(guī)范求得斜梁等效慣性矩為： 。 令 則 則利用圖乘法求得的各柔度系數(shù)如下： 14 第 15 頁 共 16 頁 ； ； ； EEEE ； ； ；EEEE 則 力 法 方 程 式 為 ： 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 解得之 X1 = 。 X2 = 。 X3 =. ∴ 等代結(jié)構(gòu)的彎矩為： MA =+1= (右拉 ) MD = +0+1= （左拉） ME = 9+ 1+1= （下拉） （上拉） 故等代結(jié)構(gòu)的彎矩圖如圖 所示。 剛架恒載的分布圖如圖 所示。同理可得剛架軸力圖和剪力圖，再根據(jù)對稱性可 得一榀剛架的內(nèi)力圖如圖 所示 15 本科畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 共 17 頁 16 本科畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 共 18 頁 圖 剛架內(nèi)力圖 （ 2）豎向可變荷載 為了計算簡便起見，豎向可變荷載為活載和積灰荷載之和，其標(biāo)準(zhǔn)值為 。計 算簡圖見圖 20，力計算采用清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器，材料性質(zhì)中 EA 采用無窮大， EI 采用各桿件相對剛度。 圖 豎向可變荷載分布圖 則剛架在豎向可變荷載作用下的內(nèi)力圖如圖 所示： 17 本科畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 共 19 頁 （ a）彎矩圖（單位： k N/m） （ b）軸力圖（單位： k N） 18 本科畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 20 頁 （ c）剪力圖（單位： k N） 圖 豎向可變荷載作用下剛架 內(nèi)力圖如 圖 所示，右風(fēng)分布圖及其內(nèi)力圖如圖 所示。 （ a）左風(fēng)分布圖 19 本科畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 共 21 頁 （ b）左風(fēng)彎矩圖（ ） （ c）左風(fēng)軸力圖 (kN) （ d）左風(fēng)剪力圖 (kN) 圖 左風(fēng)分布及其內(nèi)力圖 20 本科畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 共 22 頁 （ a）右風(fēng)分布圖 （ b）右風(fēng)彎矩圖 () (c)右風(fēng)軸力圖（ kN） 21 本科畢業(yè)設(shè)計 第 22 頁 共 23 頁 (d)右風(fēng)剪力圖（ kN） 圖 右風(fēng)分布及其內(nèi)力圖 （ 4）地震荷載計算 在柱頂作用一地震水平集中作用力 ，分別考慮左震和右震作用時剛架各截面 的內(nèi)力值。左風(fēng)震分布圖及其內(nèi)力圖如圖 所示，右震分布圖及其內(nèi)力圖如圖 所 示。 （ 5）吊車荷載計算 吊車荷載組合比較多，故先取剛架左半跨作為研究對象，求出當(dāng) Dmax 作用在左柱 Tmax 向 左、 Dmax 作用在左柱 Tmax 向右、 Dmax 作用在右柱 Tmax 向左及 Dmax 作用在右柱 Tmax 向右這四 種基本情況，再用 Excel 組合好所有吊車組合，求得各控制截面在吊車荷載作用下的根據(jù) 最大 M 和最小 M 選出相對應(yīng)內(nèi)力值。下圖為吊車荷載組合的其中兩種情況作為示意。 吊車荷載組合方式 (一 ) 22 本科畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 共 24 頁 (a)組合一彎矩圖 (b)組合一軸力圖 (c)組合一剪力圖 23