排架的荷载计算与内力分析
(三)吊车荷载
1、吊车竖向荷载:是指吊车(大车和小车)重量与所吊重 量 吊车竖向荷载:是指吊车(大车和小车) 经吊车梁传给柱的竖向压力。当吊车起重量达到额定最大值, 经吊车梁传给柱的竖向压力。当吊车起重量达到额定最大值, 小车同时驶到大车桥一端的极限位置时, 小车同时驶到大车桥一端的极限位置时,则作用在该柱列吊 车梁轨道上的压力达到最大值,称为最大轮压Pmax Pmax, 车梁轨道上的压力达到最大值,称为最大轮压Pmax,对面 柱列吊车梁上的压力为最小轮压Pmin 。(可查 可查) 柱列吊车梁上的压力为最小轮压Pmin 。(可查) 柱上的最大竖向荷载: 柱上的最大竖向荷载:
雪荷载计算
雪荷载计算
山区的雪荷载应通过实际调查后确定。若无实测资料,可按当 山区的雪荷载应通过实际调查后确定。若无实测资料, 地邻近空旷平坦地面的雪荷载乘以系数1.2采用 采用。 地邻近空旷平坦地面的雪荷载乘以系数 采用。 雪荷载的组合值系数可取0.7;频遇值系数可取 ;准永久值系 频遇值系数可取0.6; 雪荷载的组合值系数可取 频遇值系数可取 数应按雪荷载分区Ⅰ 的不同,分别取0.5 0.2和 0.5、 数应按雪荷载分区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 的不同,分别取0.5、0.2和0; 雪荷载分区应按《荷载规范》中规定采用。 雪荷载分区应按《荷载规范》中规定采用。
(四)风荷载
风荷载计算
排架计算时,作用在柱顶以下墙面上的风荷载按均布考虑, 排架计算时,作用在柱顶以下墙面上的风荷载按均布考虑,其 风压高度变化系数可按柱顶标高取值,这是偏于安全的。 风压高度变化系数可按柱顶标高取值,这是偏于安全的。当基础 顶面至室外地坪的距离不大时,为简化计算, 顶面至室外地坪的距离不大时,为简化计算,风荷载可按柱全高 汁算,不再减去基础项面至室外地坪那一小段多算的风荷载。 汁算,不再减去基础项面至室外地坪那一小段多算的风荷载。若 基础埋置较深时,则按实际情况计算,否则误差较大。 基础埋置较深时,则按实际情况计算,否则误差较大。 柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载,仍取为均布的,但其对排架 柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载,仍取为均布的, 的作用则按作用在柱顶的水平集中风荷载W 考虑。 的作用则按作用在柱顶的水平集中风荷载Wk考虑。这时的风压高 度变化系数可按下述情况确定:有矩形天窗时,按天窗檐口取值 檐口取值; 度变化系数可按下述情况确定:有矩形天窗时,按天窗檐口取值; 无矩形天窗时, 无矩形天窗时,按厂房檐口标高取值 。
2. 荷载组合
3、内力组合 内力组合 一般先进行下面五种组合: 一般先进行下面五种组合:
注意事项
二、柱截面配筋(采用对称配筋) 柱截面配筋(采用对称配筋)
三、吊装运输验算
吊装阶段应进行承载力和裂缝宽度验算。 吊装阶段应进行承载力和裂缝宽度验算。 混凝土强度:按设计强度的 考虑。 混凝土强度:按设计强度的70%考虑。 考虑 吊点:一般设在变阶处。 吊点:一般设在变阶处。 柱自重采用标准值,并乘以 的动力系数 的动力系数。 柱自重采用标准值,并乘以1.5的动力系数。安全等级降一级考 虑。
二、内力计算
(一)柱顶作用水平集中力时ຫໍສະໝຸດ (一)柱顶作用水平集中力时
(一)柱顶作用水平集中力时
为柱的剪力分配系数, 为柱的剪力分配系数,即柱自身的抗剪 刚度与所有柱抗剪刚度之和之比。 刚度与所有柱抗剪刚度之和之比。 各柱柱顶剪力计算后,各柱可按独立悬臂柱求内力。 各柱柱顶剪力计算后,各柱可按独立悬臂柱求内力。
(四)风荷载
(四)风荷载
例题2-2 例题 已知:某金工车间,外形尺寸及部分风载体型系数如图 已知:某金工车间,外形尺寸及部分风载体型系数如图2-18(a) ( 所示,基本风压w 柱顶标高+10.5m,室外地坪标 所示,基本风压 o=0.35kN/m2,柱顶标高 , 高-0.30m,h1=2.1m,h2=1.2m,地面粗糙类别为 ,排架计算 , , ,地面粗糙类别为B, 宽度B=6m。求作用在排架上的风荷载设计值 。 宽度 。求作用在排架上的风荷载设计值W。
(三)吊车荷载
吊车的最大横向水平荷载 :
吊车的纵向水平荷载 :
(三)吊车荷载
3、多台吊车的荷载折减系数
例题
例题
例题
(四)风荷载
垂直于建筑物表面的风荷载标准值: 垂直于建筑物表面的风荷载标准值:
(四)风荷载
(四)风荷载
(四)风荷载
建筑物处于近地风的风流场中, 建筑物处于近地风的风流场中,近地风的风速随高度而增加的 规律与地面粗糙度有关。通常认为在离地面300~500m 300~500m时 规律与地面粗糙度有关。通常认为在离地面300~500m时,风速 才不再受地面粗糙度的影响。 荷载规范》建议, 才不再受地面粗糙度的影响。《荷载规范》建议,地面粗糙度可 分为A 四类: 分为A、B、C、D四类: A类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; 类指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中、小城 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的中、 镇和大城市郊区; 镇和大城市郊区; C类指有密集建筑群的大城市市区; 类指有密集建筑群的大城市市区; D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。 风压高度变化系数应根据地面租糙度类别按《荷载规范》 风压高度变化系数应根据地面租糙度类别按《荷载规范》中表 6.2.1确定 确定, 6.2.1确定,表2—2列出了此表的一部分。 2列出了此表的一部分。
(二)任意荷载作用时
例题2-3: 例题 : 已知:某金工车间的排架计算简图如图所示, 柱与 柱与B柱形状和 已知:某金工车间的排架计算简图如图所示,A柱与 柱形状和 尺寸相同。 尺寸相同。 求:在Mmax=103kN.m和Mmin=35.9kN.m联合作用下按剪力分配 和 联合作用下按剪力分配 法计算的排架内力。 法计算的排架内力。 解:
排架荷载示意图
(一)恒荷载
各类常用材料的自重的标准值可查《建筑结构荷载规范》 各类常用材料的自重的标准值可查《建筑结构荷载规范》 (二)屋面活荷载 包括展面均布活荷载、雪荷载和屋面积灰荷载三种, 包括展面均布活荷载、雪荷载和屋面积灰荷载三种,都按 屋面的水平投影向积计算。 屋面的水平投影向积计算。 1、屋面均布活荷载 按《荷载规范》中的采用。不上人屋面,当施工荷载较大 荷载规范》中的采用。不上人屋面, 时应核实际情况采用。 时应核实际情况采用。 2、雪荷载 作用在建筑物或构筑物顶面上计算用的雪压,称为雪荷载。 作用在建筑物或构筑物顶面上计算用的雪压,称为雪荷载。 屋顶水平投影图上的雪荷载标准值按下式计算: 屋顶水平投影图上的雪荷载标准值按下式计算: 图上的雪荷载标准值按下式计算
(二)任意荷载作用时
步骤: 对任意荷载就必须把计算过程分为两个 步骤: 1、先在排架柱顶附加不动铰支座以阻止水平侧移,求出其支座 先在排架柱顶附加不动铰支座以阻止水平侧移, 反力R 反力R; 2、然后撤除附加不动铰支座,将支座反力反向作用于排架 柱 然后撤除附加不动铰支座, 以恢复到原受力状念。 顶, 以恢复到原受力状念。 的实际内力。 3、叠加上述两步骤中的内力,即为排架 的实际内力。 叠加上述两步骤中的内力,
(三)吊车荷载
(三)吊车荷载
(三)吊车荷载
建筑结构荷载规范》规定:计算排架考虑多台吊车竖向荷载 建筑结构荷载规范》规定: 层吊车的单跨厂房的每个排架. 时,对一 层吊车的单跨厂房的每个排架.参与组合的吊车 台数不宜多于2台;对一层吊 车的多跨厂房的每个排架,不 台数不宜多于2 车的多跨厂房的每个排架, 宜多于4 宜多于4台。 2、吊车水平荷载 吊车水平荷载分为横向水平荷载和纵向水平荷载两种。 吊车水平荷载分为横向水平荷载和纵向水平荷载两种。 吊车每个轮子所传递的横向水平力: 吊车每个轮子所传递的横向水平力:
一、排架内力组合
1. 控制截面
1-1截面:上柱底面 截面: 截面 2-2截面:下柱柱顶截面 截面: 截面 3-3截面:下柱柱底截面 截面: 截面
2. 荷载组合
《建筑结构荷载规范》中规定:对于一般排架、框架结构, 建筑结构荷载规范》中规定:对于一般排架、框架结构, 基本组合可采用简化规则, 基本组合可采用简化规则,应按下列组合值中取最不利值确 定:
例题2-2 例题
二、内力计算
用剪力分配法计算等高排架 等高排架 柱顶水平位移相等的排架,为等高排架。 柱顶水平位移相等的排架,为等高排架。等高排架有柱顶标高 相同的,以及柱顶标高不同但柱顶有倾斜横梁贯通相连。 相同的,以及柱顶标高不同但柱顶有倾斜横梁贯通相连。 柱顶水平位移不相等的不等高排架,可采用力法计算。 柱顶水平位移不相等的不等高排架,可采用力法计算。 等高排架的内力计算方法---剪力分配法 等高排架的内力计算方法 剪力分配法 由结构力学知,当单位水平力作用在单阶悬臂柱顶时, 由结构力学知,当单位水平力作用在单阶悬臂柱顶时,柱顶水 平位移
3、屋面积灰荷载
设计生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑物时, 设计生产中有大量排灰的厂房及其邻近建筑物时,应考虑 积灰荷载。对于具有一定除尘设施和保证清灰制度的机械、 积灰荷载。对于具有一定除尘设施和保证清灰制度的机械、 冶金、水泥厂的厂房屋面, 冶金、水泥厂的厂房屋面,其水平投影面上的屋面积灰荷载 应分别按《荷载规范》中表4 4.1—1和表4.4.1 采用。 4.4.1—2 应分别按《荷载规范》中表4.4.1 1和表4.4.1 2采用。 排架计算时,屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑, 排架计算时,屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,仅取 两者中的较大值,同样, 两者中的较大值,同样,屋面积灰荷载应与雪荷载或与屋面 均布活荷载两者中的较大值同时考虑。 均布活荷载两者中的较大值同时考虑。 屋面均布活荷载、雪荷载、 屋面均布活荷载、雪荷载、屋面积灰荷载的荷载分项系数 =1.4。 rQ=1.4。
(2)求不动铰支座反力 A、RB )求不动铰支座反力R C1=1.3。因此不动铰支座反力 。
例题2-3: 例题 :