单层工业厂房排架结构计算.docx

第三节 单层工业厂房排架结构计算1计算简图及柱的计算参数（1）计算简图见图11。（2）柱的计算参数根据柱子的截面尺寸，列出计算参数如下表。表4计算参数柱 号截面尺寸（mm）面积（mm2）惯性矩（mm4）自重（kN/m）A、C上柱4004001.610521.31084.0下柱I 4009001001501.875105195.381084.69B上柱4006002.4105721086.0下柱 I 40010001001501.975105256.341084.942荷载计算（1）永久荷载屋盖自重 三毡四油上铺小石子防水层 1.20.35=0.42 kN/m280 mm泡沫砼保温层 1.20.48=0.576 kN/m220mm水泥砂浆找平层 1.20.40=0.48 kN/m2预应力混凝土屋面板 1.21.5=1.8kN/m2支撑 1.20.15=0.18 kN/m2 g=3.46kN/m2屋架自重 1.2112.8kN/榀=135.36kN/榀则作用于柱顶的屋盖结构自重kN图 11柱自重A、C轴上柱：kN 下柱：B轴上柱： 下柱：4kN吊车梁及轨道自重kN各项永久荷载及其作用位置见图12，屋架荷载传至柱顶作用位置为轴线内侧150mm（详见95G415(三)，P.107）。（2）屋面活荷载由建筑结构荷载规范查得屋面活载荷标准值为0.7kN/m2（因屋面活荷载大于雪荷载，故不考虑雪荷载）。kN活荷载作用位置与屋盖自重作用位置相同，如图12中括号所示。（3）吊车荷载吊车计算参数 表5跨度（m）起重量Q（kN）跨度Lk（m）最大轮压Pmax(kN)最小轮压Pmin(m)轮距K（m）吊车宽B（m）吊车总重G+g（kN）小车重g（kN）24200/5022.5202604.45.632477.25022.590413.554.6621219.9根据B与K，算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的座标值如图13所示。依据该图求得作用于柱上的吊车竖向荷载。吊车竖向荷载 图 12 吊车横向水平刹车力（作用于吊车梁顶）当吊车起重量100kN时，=150500kN时，则200/50kN吊车一个轮子的水平刹车力为kN，50kN吊车一个轮子的水平刹车力为kN1）当AB跨或BC跨各有二台吊车刹车时kN2）当AB跨与BC跨各一台200/50kN吊车同时刹车时kN图 13（4）风荷载由设计资料该地区基本风压为kN/m2，按B类地面粗糙度，从建筑结构荷载规范查得风压高度变化系数为：柱顶（按m取） 屋顶（按檐口取） 风载体型系数如图14（a）所示，故风荷载标准值为kN/m2kN/m2则作用到排架计算简图上的风载设计值为（标高参考图5）：=kN/m=kN/m柱顶到屋脊间屋盖部分的风荷载仍取为均布的，其对排架的作用则按作用在柱顶的水平集中风荷载考虑，则 风荷载作用下的计算简图如图14（b）所示。图 143内力分析（1）剪力分配系数的计算A、C轴柱：；查课本附录10-1（P.535），则B轴柱：；查课本附录10-1（P.535），=2.82则各柱的剪力分配系数=0.286(2)永久荷载屋盖自重作用将图12屋盖自重荷载简化为图15（a）,其中 kN kN kNm kNm由于图15（a）所示排架的计算简图为对称结构，在对称荷载作用下排架无侧多，各柱可按上端为不动铰支座计算，故中柱无弯距。由A、C柱：；，查课本附录10-2得=2.15，=2.15kN （）*查课本附录10-3得，kN （）则 kN （） kN （）在与、共同作用下，可以作出排架的弯距图、轴图图及柱底剪力，如图15（b）、（c）所示。柱及吊车梁自重作用由于在安装柱子时尚未吊装屋架，此时柱顶之间无联系，没有形成排架，故不产生柱顶反力，则按悬臂柱分析其内力。计算简图如图16（a）所示。A柱： kNm kN kN kNmB柱： kN kN kN排架各柱的弯矩图、轴力图如图16（b）、（c）所示。（3）屋面活荷载作用AB跨作用有屋面活载 由屋架传至柱顶的压力为kN，由它在A、B柱柱顶及变阶处引起的 弯矩分别为kNmkNm kNm计算简图如图17（a）所示。计算不动铰支座反力A柱：由前知，kN （）kN （） 则 kN （）B柱：n=0.281，=0.298，查课本附录10-2知kN （）则排架柱顶不动胶支座总反力为kN （）将反向作用于排架柱顶，按分配系数求得排架各柱顶剪力（，）。 （） （） （）排架各柱的弯矩图、轴力图如图17（b）、（c）所示。 BC跨作用有屋面活荷载由于结构对称，故只需将AB跨作用屋面活荷情况的A柱与C柱之内力对换并将内力变号即可，其排架各柱内力见图18。图 15图 16图 17图 18