【正文】 單層廠房課程設(shè)計 7 (6)、截面幾 何特征和柱的自重計算 截面幾何特征包括：截面面積 A，排架方向慣性矩 IX 和回轉(zhuǎn)半徑RX，垂直于排架方向慣性矩 IY和回轉(zhuǎn)半徑 RY。 （ a） A， C 軸柱截面幾何特征： 上柱： A=500*500=250*103mm2 G=25*= IX=IY=（ 1/12） *500*5003=5208*106 mm4 RX=RY=（ IX/A） 1/2= 下柱： IX=(1/12)*100*13003+4[(1/12)*200*1003+200*100*6002]+4[(1/36)*25*(550(25/3)) 2] =*106mm4 IY=2* （ 1/12 ） *100*5003+ （ 1/12 ） * （ 1300200 ）*1003+4[（ 1/36） *25*2020+（ 1/2） *200*25*（ 50+（ 200/3）2） =*106mm4 RX=（ IX/A） 1/2= RY=（ IY/A） 1/2= （ b）中柱 B 軸柱截面幾何特征： 上柱： A=500*700=350*103mm2 G=25*= IX=（ 1/12） *500*7003=*106mm4 IY=（ 1/12） *700*5003=*106mm4 RX=（ IX/A） 1/2= RY=（ IY/A） 1/2= 下柱： A=2*500*700+100*1300+4*1/2*25*200=240*103mm G=25*=IX=(1/12)*100*15003+4[(1/12)*200*1003+200*100*7002]+4[(1/36)* 200*25+1/2*200*25(650(25/3)) 2] =*106mm4 IY=2* （ 1/12 ） *100*5003+ （ 1/12 ） * （ 1500200 ）*1003+4[（ 1/36） *25*2020+（ 1/2） *200*25*（ 50+（ 200/3）2） =2350*106mm4 RX=（ IX/A） 1/2= RY=（ IY/A） 1/2= 為便于后面使用，各柱的截面幾何特征列于 表 2。對柱頂?shù)钠木鄀1A=e1C=250150=100mm。 對于中柱： G1B =2*=。如 圖 6 所示。其偏心距 e2A=e2C=650250=400mm 對于中柱： G2B， K=*=。 下柱 G3： 對于邊柱： G3A=G3C=**=。其偏心距 e4B=0 （ 3）吊車梁及軌道自重 G4： 邊柱牛腿處： G4A=G4C=38+*6= 。其偏心距： e3B 左=e3B=750mm。軌頂標(biāo)高 +10m?；A(chǔ)梁高： ，因此，墻體凈高為： +=。 基 礎(chǔ) 連 系 梁 與 上 部 墻 體 自 重 ： * （ *64* ）+*4*=。 這項荷載直接作用在基礎(chǔ)頂面。 各永久荷載的大小和作用位置如圖 7所示： 圖 7 活荷載作用下雙跨排架的計算簡圖 圖 7 各永久荷載、活荷載的打大?。?KN）和作用位置 GB K=298 . 3 7 K NG2 A ，K= 5 K NGB K=298 . 3 7 K NG 1 AK 7 K Ne 1A = 100 m mQ AK =e 2A = 400 m mG 3A , K = K Ne 3A = 100 m me 6A = 770 m mG 6A , K = KN G 4A ， K = KNG 4B ， K = KNG 4C ， K = KNe 6 = 770 m mG 6C ， K = KN CBAG 1 AK = 7 K Ne 1A = 100 m me 3A = 100 m mG 3 ， K = K NG 3B ， K 右= K Ne 3B ， K 右 = 750 m me 3B ， K 左 = 750 m mG 3B ， K 左= K NQ CK = BK R = BK L = 單層廠房課程設(shè)計 11 屋面活荷載 按 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB500092020，屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 屋面雪荷載： ，不考慮積灰荷載，故僅按屋面活荷載計算。 最小輪壓計算： AB 跨： KMINP , = 2 ,3,2,1 KGKGG K ?? KMAXP , = 2300264? 187=45KN 吊車豎向荷載 KMAXD , 、 KMIND , 的計算，按每跨兩臺吊車同時工作且達到最大起重量考慮。吊車荷載的計算利用吊車支座反力影響線求得。 吊車水平荷載 TMAX， K的計算，按每跨 2 臺吊車同時工作且達到最大起重量考慮。吊車水平荷載的計算也可利用吊車豎向荷載計算時吊車糧支座反力影響線求的。 風(fēng)載 封閉式帶天窗的雙跨雙坡屋面 的 風(fēng)載體型系數(shù) 查荷載規(guī)范表 第 14項。 本地區(qū)基本風(fēng)壓 Wo=。 作用在柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按注頂標(biāo)高取值。 這時的風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按天窗檐口取值； 柱頂至室外地面的高度為： Z=++= 天窗檐口至室外地面的高度為 ： Z=++++=. 按線性內(nèi)插法確定 μz: 柱頂 : )1015()()( ???????z? 天窗檐口處 : )1015()()( ???????z? 左風(fēng)情況下風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 : q1k=μ s1μ zWoB=***6=q2k=μ s2μ zWoB=***6=柱頂以上的風(fēng)荷載可轉(zhuǎn)化為一個水平集中力計算 ,其風(fēng)壓高度變化系數(shù)統(tǒng)一按天窗檐口處 μz= 取值 .其標(biāo)準(zhǔn)值為 : Fwk=Σμ sμ zWohB =[(+)***6*]+[(+)***6*]+[(0.6+++)***6*]+[(++)***6*]=30.27KN 單層廠房課程設(shè)計 13 右風(fēng)和左風(fēng)情況對稱 ,方向相反。 本廠房為兩跨 等高排架，可用剪力分配法進行排架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。這里規(guī)定柱頂不動鉸支 座反力 R，柱頂剪力 V和水平荷載自左向右為正，截面彎矩以柱左側(cè)受拉為正， 柱的軸力以受壓為正。 η B =K B /K=。下面進行各種荷載走 作用下排架的內(nèi)力。 各柱頂不動鉸支座的支座反力： C1=*[1λ 2(n1)/n]/[1λ 3(1n)/n]=*[()/]/[1+ ()/= G 1ak =29 KNG 2ck =21 .875 KNG 1ck =29 KNG 2Bk =30 .625 KNG 1bk =59 KNM 1ck =2 9. 837KNMM 2ck =12 8KNMM 1ak =2 9. 837KNMG 2ak =21 .875 KNM 2ak=12 8KNM 單層廠房課程設(shè)計 15 C3=*(1λ 2)/[1λ 3(1n)/n]= *()/[1+0 A柱：λ = ； n =()/]= R1=MC1/H=*() R2=MC3/H=*() 所以 RA=R1+R2=（ ?） B柱： RB=0 C柱： RC=RA=（ ?） 所以：假設(shè)的排架柱頂不動鉸支座的支座反力之和 R=RA+ RB+ RC=0 所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為： VA= RA=（ ?） VB= RB=0 VC= （ ?） 圖 11 各 柱頂?shù)膶嶋H剪力求出后，即可按懸臂柱進行內(nèi)力計算。排架的彎矩圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如圖 12 所示。 51. 359V= V=28. 97328. 97330. 92794. 98194. 981298 .37 596 .74298 .37 V= V= V= 單層廠房課程設(shè)計 17 吊車荷載作用下的排架內(nèi)力（不考慮廠房整體空間工作） （ 1）、 AB 跨有吊車荷載， Dmax,k 作用在 A 柱，Dmin,k作用在 B 柱時排架內(nèi)力分析，其計算簡圖如 圖 14 所示。 (a) Dmax,k在 A柱時的軸力 (KN) (b) Dmax,k作用在 A柱時的彎距和柱底剪力 圖 15 （ 2）、 AB 跨有吊車荷載， Dmax,k 作用在 B 柱， Dmin,k作用在 A 柱時排架內(nèi)力分析，其計算簡圖如 圖 16 所示。 圖 17 （ 3）、 BC 跨有吊車荷載， Dmax,k作用在 B 柱， Dmin,k作用在 C 柱時排架內(nèi)力分析，其計算簡圖如圖 18 所示。 圖 18 (a) Dmax,k 在 B 柱時的軸力 (KN) (b) Dmax,k 作用在 B 柱時的彎距和柱底剪力 圖 19 （ 4）、 BC 跨有吊車荷載， Dmax,k作用在 C柱， Dmin,k作用在 B B 柱： λ = HHu =； n=luII =； C3= RA=R2= HM kmax, C3=*（ ） =1 1 . 662 KNDmin,k 1 1 6 .62= 3 5 3 .87KNDmax,k=4 7 1 .83 單層廠房課程設(shè)計 21 C 柱： λ =HHu=； n=luII =； C3= RC=R2= HM kmin, C3=*（ ） A 柱： RA=0 所以：假設(shè)的排架柱頂不動鉸支座的支座反力之和 R=RA+RB+RC=（ ） 所以：各柱頂?shù)膶嶋H剪力為： VA=RAη AR=*= （ ） VB=RBη BR=+*=（ ） VC=RCη CR=+*=（ ） ??iV 0 各柱頂?shù)膶嶋H 剪力求出后，即可按懸 臂柱進行內(nèi)力計算，排架的彎距圖，柱底剪力（向左為正）和軸力圖如 圖 21 所示。因此排架柱頂不動鉸支座的支座反力系數(shù) C4需用線形內(nèi)插法確定。排架的彎矩圖，柱底剪力和軸如圖所示，柱的軸力為零 風(fēng)載下的排架內(nèi)力