【正文】 和柱底Ⅲ — Ⅲ 這兩個截面為下柱的控制截面， 如圖 。此時，排架各柱在所有外荷載 q qq3和多余未知力 x x2的共同作用下，可列出力學(xué)方法典型方程： 不等高排架內(nèi)力分析 ΔD=ΔE ΔF=ΔG (δD+δE)x1+δEFx2+ΔDEq=0 δEFx1(δE+δF)x2+ΔEGq=0 聯(lián)立上述兩個方程，求解得到各橫梁內(nèi)力 x1和 x2后，即可按靜定懸臂柱求得排架各柱內(nèi)力。 RA=q1H2C11= kN (←) 在 q2 RC=q2H2C11= kN R=RA+RC= kN (←) 拆除不動鉸支座，將 W+R=+=用于柱頂并分配，如圖 (b)、 (c) VA=εA(W+R)RA= kN (←) VB=εB(W+R)= 6 kN (→) VC=εC(W+R)RC= kN (→) （ 3） 繪制彎矩圖 （ 如圖 圖 等高排架內(nèi)力分析 圖 柱頂作用有集中荷載的等高排架 圖 作用任意荷載的等高排架 圖 圖 吊車橫向荷載作用計算簡圖及柱頂剪力計算 圖 吊車橫向荷載作用內(nèi)力圖 圖 風(fēng)荷載作用下計算簡圖及柱頂剪力計算 圖 風(fēng)荷載作用下的彎矩圖 不等高排架 見圖 ，在水平風(fēng)荷載作用下，排架中各柱水平側(cè)移 ΔD=ΔE,ΔF=ΔG，而 ΔE≠ΔG，所以內(nèi)力計算時不能采用剪力分配法，多采用力學(xué)方法或借助于圖表進行內(nèi)力分析。 【 解 】 (1) 計算剪力分配系數(shù) λ=H1/H2= A、 C n=I上 /I下 = B n=I1/I2= 查附表 17a A、 C C0= δA=δC=694 1/E cm B C0= δB=672 1/Ecm εA=εC= εB= (2) 計算各柱頂剪力 由 q1的作用求 A柱鉸支座反力 RA。 查附表 17e(y=)得 C5= 查附表 17f(y=)得 C5= 用插入法得，當(dāng) y= C5= Ra=TmaxC5＝ kN (→) Rb=0 Ra+Rb= kN (→) ② 將（ Ra+Rb) εA=εB= εA(Ra+Rb)= (←) ③ 求柱頂剪力 將圖 (b)、（ c)圖中各柱頂所產(chǎn)生的剪力疊加得： Va== (→) Vb=(←) (3) 畫內(nèi)力圖 如圖 【 例 】 一等高排架 如圖 (a)所示 ，已知 W=，q1=,q=， A柱與 C柱相同， I上 A=I上C= 105cm4, I下 A=I下 C= 105cm4,I上 B= 105cm4,I下 B= 105cm4。 I上 A=I上 B= 109mm4， I下 A=I下 B= 109 mm4，上柱高 H1=，全柱高 H2=，排架上作用有吊車最大橫向水平荷載 Tmax=，作用點距柱頂高度y=，求排架柱的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖。 第二步： 撤除附加不動鉸支座，并將 R以反方向作用于排架柱頂， 如圖 （ c）所示 ，以恢復(fù)到原 【 例 】 一單層單跨廠房排架 如圖 。 由于橫梁為剛性連桿，所以各柱柱頂水平位移相 ΔA=ΔB=ΔC=Δ 如沿橫梁與柱的連接部位將各柱柱頂切開，因柱頂是鉸無彎矩，在各柱的切口上代替一對相應(yīng)剪力 VA、VB、 VC，并取橫梁為脫離體，則由平衡條件 ∑X=0得： W=VA+VB+VC 設(shè)各柱柱頂在單位水平集中力作用下柱頂位移為δA、 δB和 δC。由 《 荷載規(guī)范 》 查得 20m高度處， μz=，故： μz= W= kN （ → 作用于排架風(fēng)荷載 如圖 圖 橫向排架上的風(fēng)荷載 圖 (a) 廠房剖面圖； (b) 計算簡圖及 μs值 圖 作用于排架風(fēng)荷載 等高排架 就是指在排架計算簡圖中，各柱柱頂標(biāo)高相同或柱頂標(biāo)高雖不同，但柱頂有傾斜橫梁貫通連接的排架， 如圖 排架的內(nèi)力計算 等高排架內(nèi)力分析 排架內(nèi)力分析 就是確定排架柱在各種荷載單獨作用下各個控制截面上的內(nèi)力，并繪制各排架柱的彎矩M圖、軸力 N圖及剪力 V圖。 （ 1） 柱頂以下風(fēng)荷載按均布荷載計算，風(fēng)壓高度變化系數(shù) μz按柱頂標(biāo)高計算，由 《 荷載規(guī)范 》 查得 15m高度處 μz=。 【 解 】 從 《 荷載規(guī)范 》 中查得天津市基本風(fēng)壓為w0=；風(fēng)荷載體型系數(shù) μs值 如圖 (b)所示 。 （ 3） 計算 Dmax,k、 Dmin,k、 Tmax,k 查表得折減系數(shù) δ= Dmax,k= Dmin,k= Tk= Tmax,k= 4ii= 1y ??圖 橋式吊車荷載 圖 吊車荷載 圖 吊車橫向水平制動力 圖 吊車縱向水平荷載 圖 吊車梁反力影響線 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式 wk=βzμsμzw0 排架計算時作用在不同位置處風(fēng)荷載的計算原 （ 1） 作用在排架柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，迎風(fēng)面為 q1，背風(fēng)面為 q2，其風(fēng)壓高度變化 風(fēng)荷載 （ 2） 作用于柱頂以上屋蓋部分的風(fēng)荷載仍取為均布荷載，但對排架的作用則按作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載 W考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)取值如下：有矩形天窗時，按天窗檐口取值；無矩形天窗時，按廠 （ 3） 作用在排架上的風(fēng)荷載 如圖 ，其設(shè)計值分別按下式計算： q1=γQwk1B=γQμs1μzw0B (kN/m) q2=γQwk2B=γQμs2μzw0B (kN/m) nQ si i z 0i= 1W = ( h ) w BkQB? ? ? ? ????【 例 】 如圖 。 【 解 】 （ 1） 查 《 ZQ1— 62》 吊車橋距 lK= 吊車最大寬度 B=5600mm 大車輪距 K=4400mm 小車重 Qlk=。 對于各類四輪橋式吊車，當(dāng)其小車滿載運行中突然剎車時，在大車每一輪子上所產(chǎn)生的橫向水平 Tk=1/4α(Qck+Qlk) 每個大車輪傳給吊車軌道的橫向水平制動力 T確定后，即可按計算吊車豎向荷載 Dmax,k和 Dmin,k的方法計算 Tmax,k： nm a x, k i 1 1 1 2 2 2i= 1T = y [ ( ) ( ) ]ikT y y T y y T?? ??? ? ? ??（ 3） 吊車縱向水平荷載 T0 吊車縱向水平荷載 T0是指吊車沿廠房縱向運行中突然剎車時，由吊車自重和吊重物的慣性力在廠房縱向排架柱上所產(chǎn)生的水平制動力，它是通過每側(cè)的制動輪傳至兩側(cè)吊車軌道，然后再由吊車梁傳給縱向柱列或柱間支撐， 如圖 。 橫向制動力應(yīng)等分作用在排架的兩側(cè)柱子上，它的方向有左右兩種可能性， 如圖 (b)所示 。 Dmax,k和 Dmin,k應(yīng)換算成作用于下柱頂面的軸力和力矩， 如圖 (a)所示 。當(dāng)兩臺吊車完全相同時，可按下式計算： nm a x, k m a x, k ii= 1nm in,k m in,k ii= 1m in,km in,k m a x, km a x, kD = P yD = P yPD = DP????或 吊車豎向荷載 Dmax,k和 Dmin,k沿吊車梁的中心線作用在牛腿頂面。作用在排架上的吊車豎向荷載的組合值與吊車的臺數(shù)及吊車沿廠房縱向運行所處位置有關(guān)。 吊車荷載 對于四輪吊車的最小輪壓標(biāo)準(zhǔn)值 Pmin,k可按下式 Pmin,k=1/2 (Qbk+Qlk+Qck)Pmax,k 每榀排架上作用的吊車豎向荷載指的是幾臺吊車組合后通過吊車梁傳給柱的可能的最大反力。 吊車對排架的作用 有豎向荷載、橫向水平荷載和縱向水平荷載，現(xiàn)分別敘述如下： （ 1） 吊車豎向荷載 吊車豎向荷載 是一種通過輪壓傳給排架柱的移動荷載，由吊車額定起重量、大車自重、小車自重三部分組成。屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 Sk Sk=μrS0 （ 3） 積灰荷載 對生產(chǎn)中有大量排灰的廠房及其鄰近建筑物應(yīng)考慮積灰荷載，可由 《 荷載規(guī)范 》 吊車按生產(chǎn)工藝要求和吊車本身構(gòu)造特點有多種不同的型號和規(guī)格。 屋面活荷載 包括 屋面均布活荷載、雪荷載和積灰荷載 （ 1） 屋面均布活荷載 屋面均布活荷載按 《 荷載規(guī)范 》 采用。 排架荷載計算 恒荷載 作用在排架上的荷載分為恒荷載和活荷載兩類，如圖 。 圖 排架計算簡圖 （ 1） 屋面恒荷載 屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值用 G1k表示，設(shè)計值用 G1表示，它包括各種構(gòu)造層屋面板、天溝板、 屋架、天窗、天窗架、屋架支撐、托架等自重。當(dāng)柱為變截面時，排架柱的軸線為一折線， 如圖 (a)、 (b)所示 （ 5） 排架的跨度以廠房的縱向定位軸線為準(zhǔn)，計算簡圖 如圖 (c)所示 。 （ 3） 鉸接排架的橫梁（屋架）的剛度很大，受力后的軸向變形可忽略不計。 計算假定和計算簡圖 為簡化計算，根據(jù)構(gòu)造特點，對確定排架的計算簡圖時， 有以下計算假定 : （ 1） 屋架或屋面大梁與柱頂連接處，僅用預(yù)埋鋼板焊牢，它抵抗轉(zhuǎn)動的能力很小，計算中只考慮傳 （ 2） 排架柱與基礎(chǔ)的連接做法是：預(yù)制柱插入基礎(chǔ)杯口一定深度，柱和基礎(chǔ)間用高強度等級細石混凝土澆筑密實。 計算單元： 單層廠房是一個復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，實際計算時，可根據(jù)廠房的構(gòu)造和荷載特點進行簡化并確定計算簡圖， 如圖 。 基礎(chǔ)的類型、特點及適用條件 見表 。選擇什么類型的基礎(chǔ)，主要取決于上部結(jié)構(gòu)荷載的大小和性質(zhì)、工程地質(zhì)條件等。 常用柱距 6m的柱截面尺寸 參見表 。 目前柱子標(biāo)準(zhǔn)圖集 CL335給出了一些柱子的標(biāo)準(zhǔn)