排架的荷载
面柱,横杆是变截面梁或加腋梁,节点为刚性连 接,为变截面刚架。
变截面刚架为多次超静定结构,对于无侧移刚 架可采用弯矩分配法比较方便。对于有侧移刚架 可采用可采用单位弯矩法和单位位移法。
具体计算参考专门书籍。
第十三章 厂房结构设计原理
有侧移刚架计算步骤: 1、加水平链杆约束,变为无侧移刚架,用弯矩分配法计算; 2、施加一与链杆大小相等方向相反节点力,进行侧移校正,
活荷载: 屋面活荷载(人群荷载或雪荷载),吊车
竖向荷载,横向水平刹车力,风荷载;还可能 有地震荷载,温度应力和干缩应力。
设计时要考虑可能发生的组合情况,选择 对构件最不利的荷载组合。
第十三章 厂房结构设计原理
厂房排架实际为一空间构架,但在设计中一般可分成 纵、横两个方向的平面框架分别进行计算。
厂房排架中横向平面排架由于荷载大,刚度相对较小, 是厂房排架主要计算内容。
第十三章 厂房结构设计原理
铰接排架假设柱顶的屋架为一刚杆,当排架产生水平位移 时,则上、下游柱顶相同,这种排架采用剪力分配法计算内力 较为简便。
由结构力学可知,当单位水平力作用于单阶悬臂柱顶时,
柱顶水平位移 为:
H
3 2
3EJ2
1
3
1 n
1
H
3 2
EJ 2C0
按定义Hale Waihona Puke 得:第十三章 厂房结构设计原理
1、2 为柱的剪力分配系数。
第十三章 厂房结构设计原理
为了能利用上述的剪力分配系数,对于任意荷载作用时, 可将计算过程分为两个步骤:
1)先在排架柱顶附加一不动铰支座一阻止水平侧移,求 出其支座反力R(图b);
2)然后撤除附加不动铰支座且加反向作用的R于排架柱 顶(图c),以恢复到实际情况。
第十三章 厂房结构设计原理
排架设计内容: 结构布置、荷载确定、内力计算、截面设计、施工
详图等。 结构布置在厂房布置中通盘考虑。
排架的荷载: 作用在排架上的荷
载作用包括恒载和活荷 载两大类。
恒载: 屋面自重,柱自重,吊
车梁自重;可能有楼面 板自重,填土压力,山 岩压力。
第十三章 厂房结构设计原理
第十三章 厂房结构设计原理
用单位弯矩法或单位位移法计算; 3、两者叠加,得解。
弯矩分配法解例
第十三章 厂房结构设计原理
弯矩成果图
第十三章 厂房结构设计原理
(三)混合排架
特点:屋顶结构铰接; 下部结构刚接。
计算方法: 采用混合法。即联合运用 结构力学中的力法、 位移法和弯矩分配法。
第十三章 厂房结构设计原理
第十三章 厂房结构设计原理
叠加上述两个步骤的内力,即为排架的实际内力。 各种荷载作用下的不动铰支座反力R可在相关力学书 籍中查得。
(上图中C5 即为吊车横向水平刹车力Tmax作用下的不动铰 支座反力。)
柱顶剪力求得后,排架即为静定结构,就不难求 出排架各杆的内力。
第十三章 厂房结构设计原理
(二)刚接排架: 水电站中此类刚架竖杆一般为一阶或二阶变截
厂房排架纵向平面排架由于柱多,刚度相对较大,荷 载相对较,往往可不必计算。
二、排架计算简图和计算 1、计算单元:
第十三章 厂房结构设计原理
2、计算简图:
第十三章 厂房结构设计原理
由于厂房大多采用大吨位吊车,根据规范建议, 排架计算中可不考虑整体空间作用。
3、排架计算 (一)铰接排架:
第十三章 厂房结构设计原理
其中:
H1 H2
;n
J1 J2
;C0
1
3
3 1
。 1
n
第十三章 厂房结构设计原理
根据虎克定律,要使柱顶产生单位水平位移,则需在柱 顶施加1/δ的水平力(图b)。当材料相同时,柱越粗,需施 加的力越大。可见1/δ反映了柱抵抗侧移的能力,称它为抗 剪刚度。
单跨排架为两根柱,每柱的抗剪刚度为1/δ1 、1/δ2, 在柱顶P力作用下,每柱柱顶分配的剪力可由平衡和变形条 件求得。