毕业设计之单层厂房设计实例.pdf

单层厂房设计示例.设计资料(一)设计题目：某金属装配车间双跨等高厂房(二)设计内容：1.计算排架所受的各项荷载。2.计算各种荷载作用下的排架内力(对于吊车荷载不考虑厂房的空间作用)3.柱及牛腿设计，柱下单独基础设计。4.绘施工图：柱模板图和配筋图，基础模板和配筋图。(三)设计资料：1.金属结构车间为两跨厂房，跨度均为21m,厂房总长54m,柱距6m。厂房剖 面如例图-1。2.厂房每跨内设两台吊车，A4级工作制，吊车的有关参数见例表-1。吊车的有关参数参数表 例表-1吊车位置起重量(KN)桥跨LK(m)小车重g(KN)最大轮压Pmax,k(KN)大车轮距K(m)大车宽B(m)车高H(m)吊车总重(KN)左跨(AB)吊车200/5019.570.11874.45.62.184264右跨(BC)吊车200/5019.570.11874.45.62.8142643.建设地点为东北某城市(基本雪压0.35KN/m：基本风压0.55KN/m2,冻结深 度 1.8m。4.厂区自然地坪下0.8m为何填土，回填土的下层8m为均匀粘性土，地基承载力 特征值f220,土的天然重度为17.5KN/m2,土质分布均匀。下层为粗砂土，地基承载力特征值=350,地下水位-5.5m。5.厂房标准构件选用及荷载标准值(1)屋架采用21m预应力折线型屋架，自重标准值95改加租屋架。(2)吊车梁选用钢筋混凝土等截面吊车梁，梁高900mm,自重标准值39KN/根，轨道及零件自重0.8KN/m,轨道及垫层构造高度200mm。(3)天窗采用矩形纵向天窗，每根天窗架每侧传给屋架的竖向荷载为34KN(包括自重，侧板，窗扇支撑等自重)(4)天沟板自重标准为2.02KN/m(5)维护墙采用240mm厚面粉刷墙，自重5.24KN/m2o钢窗：自重 0.45KN/m2,窗宽4.0m,窗高见剖面图(例图-1),维护墙直接支撑与 基础梁上，基础梁截面240*450mm。基础梁自重2.7KN/m6.材料：混凝土强度等级为C25,柱的纵向钢筋采用HRB335级，其余钢筋采用 I级。7.屋面卷材防水做法及荷载标准值如下：三毡四油防水层上铺小石子：O/KN/n?25厚水泥沙浆找平层：OSKN/n?100厚珍珠岩制品保温层：0.4KN/m2 一毡二油隔气层：0.05KNKN/m2二、结构计算简图本装配车间工艺无特殊要求，荷载分布均匀。故选具有代表性的排架进行结构设计。排架的负荷范围如例图-2(a)所示。结构计算简图如例图-(2)所示。下面来确定结构计 算简图中的几何尺寸。(一)排架柱的高度1.基础的埋置深度及基础高度：考虑冻结深度及回填土层，选取基础 至室外地面为1.8m。初步估计基础的高 度为1.0m,则基础顶面标高为-0.95m。2.牛腿顶面标高确定：由附表可得牛腿顶标高为7.6m,吊车 梁高0.9m,轨道及垫层高度为0.2m。因此,轨顶标高为：7.6+0.9+0.2=8.7m 3.上柱标高的确定：如例图-1所示，上柱顶距轨顶2.4m,则上柱顶的标高为：8.7+2.4=11.1m4.计算简图中上柱和下柱的高度尺寸确定：上柱高：Hu=11.1-7.6=3.5m下柱高：HL=7.6+0.95=8.55m柱的总高度：.H=12.05m5.柱截面确定：上柱选矩形截面，下柱选工字形截面。由表-13-8确定柱的截面尺寸，并考虑构造要求。对于下柱截面高度h：由于下柱”,=8.55加，吊车梁及轨道构造高度为1.1m,因此，基础顶至吊车梁顶的高度Hk=8.55+l.l=9.65mvllm下柱截面高度 h，HK/9=9.65/n=L072m下柱截面高度 B2HL/20=8.55/20=0.4275mo 并且 B2400m对于上柱截面主要考虑构造要求，一般截面尺寸不小于400*400mmo对于本设计边柱，即A,C轴柱(例图-3(a)所示)：上柱取500*500mm下柱取 500*1300*100mm对于本设计中柱，即B轴柱(例图-3(b)所示)：上柱取500*700mm下柱取 500*1500*100mm例图-3柱的截面详图6.截面几何特征和柱的自重计算截面几何特征包括：截面面积A,排架方向惯性矩lx和回转半径Rx，垂直于排 架方向惯性矩IY和回转半径RYO单位长度柱的自重用G表示。(1)A,C轴柱截面几何特征：上柱：A=500*500=250*103mm2G=25*0.25=6.25KN/mIX=1Y=(1/12)*500*5003=52 08*1()6 mn?RX=RY=(IX/A)2=141 82mm下柱：IX=(1/12)*100*13003+4(1/12)*200*1003+200*100*6002+4(1/36)*25*(550-(25/3)2=50109.38*106mm41丫=2*(1/*100*50()3+(1/*(1300-200)*10()3+4(I/36)*25*20()3+(1/2)*200*25*(50+(200/3)2)=2333.33*106mm4RX=(IX/A)i/2=477.25mmRY=(IY/A)i/2=i()2.99mm(2)中柱B轴柱截面几何特征：上柱：A=500*700=350*103mm2G=25*0.35=8.75KN/mIx=(1/12)*500*7003=14291.67*106mm4IY=(1/12)*700*5003=7291.672*106mm4Rx=(Ix/A)i/2=202.07mmRY=(IY/A)2=144 3 4mm下柱：A=2*500*700+100*1300+4*l/2*25*200=240*l()3mmG=25*0.24=6.00KN/mIX=(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=71509.38*106mm4IY=2*(l/12)*100*5003+(l/12)*(1500-200)*1003+4(1/36)*25*2003+(1/2)*200*25*(50+(200/3)2)=2350*106mm4Rx=(IX/A)i/2=545.85mmRY=(IY/A)i/2=98.95mm为便于后面使用，各柱的截面几何特征列于例表-2。各柱的截面几何特征 例表-2柱号AIX(*106mm4)IY(*106mm4)Rx(mm)RY(min)G(KN/m)A,C上柱25052085208144.3149.36.25A,C下柱22050109.382333.33471.25102.995.5B上柱35014291.677291.67202.07144.348.75B下柱24071509.382350545.8598.956二、荷载计算与计算简图的确定把各荷载算至排架的相应位置。（一）屋盖结构自重标准值（G1Q：屋面均布荷载汇集：三毡四油防水层上铺小石子：0.4KN/m225mm厚水泥沙浆找平层：0.5KN/m2100mm厚珍珠岩制品保温层：0.4KN/m2 一毡二油隔气层：0.05KN/m225厚水泥沙浆找平层：0.5KN/m26m预应力大型屋面板：l/KN/n?合计：3.25 KN/m2屋盖结构自重由屋架传给排架柱的柱顶GIK按负荷范围计算:其值为：屋面结构传来：3.25*6*21*0.5=204.75KN天窗架传来：34KN天沟板传来:2.02*6=12.12KN 屋架自重标准值：95/2=47.5KN合计：GIK=298.37KN对于 A,C 轴柱：GIAK=GICK=298.37KN。对柱顶的偏心距 eiA=eic=250-150=100mm。如例图-4 a 所示。对于中柱：GBK=GBK=2*298.37=596.74KN。对柱顶的偏心距匕团=0。如例图-4 b 所示。各柱GIBK作用位置2.上柱自重G2K（见例-5 对于边柱：G2A，K=G2C，K=6.25*3.5=21.875KN。其偏心距 e2A=e2c=650-250=400mm对于中柱：G2B，K=8.75*3.5=30.625KN。其偏心距匕2产03.吊车梁、轨道与零件的自重G3K（见例-5 边柱牛腿处:G3A，K=G3C，K=38+0.8*6=43.8KN。其偏心距 e3A=e3c=750-650=100mm对于中柱牛腿处:633工左=633匕左=43.8KN。其偏心距:38出左=。33爪=750111111。4.下柱自重G4K（见例-5 对于边柱：G4A-K=G4C，K=8.55*5.5*1.1=51.78KN。其偏心距 e4A=e4c=0对于中柱：G4B，K=6.00*8.55*1.1=56.43 KN。其偏心距 e4B=05.基础连系梁与上部墙体自重（GSK，G6K）,见例-5 由于只在基础顶设置一道连系梁，因此，基础连系梁与上部墙体自重直接传给 基础，故G5K=0。为了确定墙体的荷载，需要计算墙体的净高：基础顶标高为-0.950m。轨顶标高+8.7m0根据单层厂房剖面图（见例图-1：檐口标高为：8.7+2.4+1.4=12.5m0基础 梁高：0.45m,因止匕，墙体净高为：12.5+0.95-0.45=13.0m。窗宽 4m,窗高 4.8+1.8=6.6m。基础连系梁与上部墙体自重：5.24*13.0*6-4*6.6 +0.45*4*6.6=182.264KN。基础连系梁自重：2.7*6=16.2KN基础连系梁与上部墙体自总重：G6A，K=G6C，K=282.264+16.2=298.464KN。这项荷载直接作用在基础顶面。对下柱中心线的偏心距为：6A=e6c=120+650=770mm。中柱列没有维护墙，G6B,K=0各永久荷载的大小和作用位置如例图-5所示。恒荷载（永久荷载）计算简图的确定：根据永久荷载点的作用位置，可以把永久荷载换算成对于截面形心位置的轴向力距：QAK=3L 5KNQBKL=3 1.5,QBKR=31.5KNQCK=31.5KN例图-5各永久荷载、活荷载的打大小（KN 和作用位置在轴向力作用下对排架结构只产生轴力，不需要对排架进行内力分析（只把轴力叠加即可）,而在力矩作用下需要对排架进行内力分析。需要特别注意：柱顶的偏心压力除了对柱顶存在 偏心力矩外，由于边柱上下截面形心不重和，因此，对于下柱顶也存在偏心力矩。现把例图-5所示的排架结构在永久荷载作用下的计算简图介绍如下：对于其他的竖向荷载也采用相 同的分析方法。AC柱（边柱）各截面弯矩计算：柱顶：MlAK=MICK=298.37*0.1=29.84KNM牛腿顶面：M2AK=M2CK=298.37+21.88 *0.4-43.8*0.1=123.72KNM对于中柱，由于结构对称荷载对称，因此，中柱不存在弯矩作用。排架结构在永久荷载作用下的计算简图见例图-6所示。（二）屋面活荷载标准值计算简图的确定按建筑结构荷载规范GB50009-200L屋面活荷载标准值：0.5KN/m2 屋面雪荷载：0.35KN/m2,不考虑积灰荷载，故仅按屋面活荷载计算。由屋架传给排架柱的屋面活荷载标准值，近似按例图-2所示的负荷范围计算:QAK=QBK左=08K右=0CK=65*6*21*0.5=31.5KN各QK的作用位置与相应柱顶各恒荷载的位置相同。如例图-5所示。屋面活荷载作用下排架结构上柱计算简图的确定（见例图-6所示）：对于双跨单层厂房，应考虑各跨分别有屋面活荷载对结构所产生的影响。各柱顶的 弯矩计算方法与永久荷载相同。AB跨有活荷载：柱顶：M14.=31.5*0.1=3.15KN；5*0.15=4.725KNM171A牛腿顶面：M94.=31.5*0.4=12.6KNM；同理BC跨有活荷载时：柱顶：MAK=31.5*0.1=3.15KN；MTRK=31.5*0.15=4.725KNM牛腿顶面：M.AK=31.5*0.4=12.6KNM；=0 a AB跨有活荷载作用 b BC跨有活荷载作用例图-7活荷载作用下双跨排架的计算简图（三）吊车荷载标准值计算与计算简图的确定AB、BC跨吊车为两台200/50,A4级工作制（中级工作制）。最小轮压计算：AB 跨：PMIN,KG1K+G2,K+G3,K2八 264+300 PMAX,K=-187=45KN1.吊车竖向荷载0sX,K、MN,K的计算：吊车竖向荷载。MAX,K、OM/N,K的计算，按每跨两台吊车同时工作且达到最大起重量考虑。按建筑结构荷载规范GB50009-2001的规定，吊车荷载的折减系数为尸二0.9。吊车荷载的计算利用吊车支座反力影响线求得。AB跨吊车竖向荷载DMAX,八DMIN,K的计算（见图-8：DMAX,FPMAXEL=0.9*187 1+1.6/6+4.8/6+0.4/6 =359.04DMIN,K二办也 DMAX=359.04*45.0/187=86.4KNMAX吊车竖向荷载DMAX,K、DMIN,K的作用位置与G3作用位置相同。2.吊车水平荷载TMAX,K的计算吊车水平荷载LAX,K的计算，按每跨2台吊车同时工作且达到最大起重量考虑。按建 筑结构荷载规范GB50009-2001的规定，吊车荷载的折减系数为用二0.9,吊车水平系数。=1.0。吊车水平荷载的计算也可利用吊车竖向荷载计算时吊车粮支座反力影响线求的。AB跨吊车水平荷载TMAX,K（见图）每各车轮传递的水平力的标准值：TK=1/4。G2,K+G3,K）=1/4*0.1*70.1+200 =6.76KN则AB跨的吊车传给排架的水平荷载标准值：TMAX,K=TK*DMAX,K/PMAX,K=6.76*359.04/187=12.97KN各跨吊车水平荷载TMAX,K作用在吊车梁顶面，即作用在距吊车梁顶0.9m处。3.吊车荷载作用下排架结构计算简图的确定吊车的竖向荷载DMAX,K、DMIN,K作用在吊车梁支座垫板中心出（同G3作用的位置），对 下部柱都是偏心压力。其内力分析的方法同永久荷载作用，既把吊车的竖向荷载等效成对下 柱的轴心压力的对下柱顶的力矩。结构分析按2台吊车单独作用在不同的跨内，考虑到“AX,K即可以发生在左柱又可以发生在右柱，因此，在吊车竖向荷载作用下对于双跨厂房，当两跨均有吊车时，应考虑四种情况（见例图-10。在吊车水平荷载作用下，按2台吊车单 独作用不同的跨内，考虑到TMAX,K即可以向左又可以向右，在吊车水平荷载作用下双跨排 架的计算简图应考虑四种情况（见例图T1）。吊车水平荷载作用在吊车梁的顶面，即牛腿上 0.9m处的位置。AB跨吊车荷载对排架柱产生的偏心压力计算如下：A柱：max max,遇3=359.04x0.1=35.904KN M Mmm,k=Dmike3=86.4x0.1=8.64.MB柱：Mmax,k=Dmke3=359.04x0.75=269.28KN MMmm火=0mM3=86.4x0.75=64.SKN M6QQQ图-8 AB、BC跨吊车竖向荷载。跖mK、OMN,K的计(a)AB跨有吊车时的情况图-9 DMAX K,MN,K作用下双跨排的四种荷载情况(a)AB跨有吊车时的情况(四)风荷载标准值计算计算简图的确定1.本地区基本风压WO=0.55KN/M2O2.风荷载体型系数如例图一12所示。在左风情况下，天窗处的us的确定：a=18m,h=2.8m,因此a4h,所以口 s=+0.6o风压高度变化系数uz的确定风压高度变化系数uz按B类地貌由表134(或按建筑结构荷载规范GB500092001的规定)确定: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注顶标高取值。柱顶至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 集中风荷载标准值Fw考虑。这时的风压高度变化系数可按天窗檐口取值；柱顶至室外地面的高度为(见例图-1)：Z=7.6+0.15+2.4=10.35m天窗檐口至室外地面的高度为(见例图一1)：Z=7.6+0.15+2.4+1.3+2.6=15.65m.由表13-4按线性内插法确定uz:柱顶：=1.0+(10.35-10)x(1.14-1)/(15-10)=1.01天窗檐口处：4=1.0+(15.65-10)x(1.14-1)/(15-10)=1.1582左风情况下风荷载的标准值(见例图T3(a):qik=U SiU zWoB=0.8*1.01*0.55*6=2.667KN/Mq2k=U S2 U zWoB=0.4*1.01*0.55*6=1.333KN/M柱顶以上的风荷载可转化为一个水平集中力计算,其风压高度变化系数统一按天窗檐口处u z=l.1582取值.其标准值为：Fwk=2 口 s u zWohB=(0.8+0.4)*1.1582*0.55*6*1.4+(0.4-0.2+0.5-0.5)*1.1582*0.55*6*1.3+(0.6+0.6+0.6+0.5)*1.1582*0.55*6*2.6+(0.7-0.7+0.6+0.6)*1.1582*0.55*6*0.3=30.27KN右风和左风情况对称,方向相反(见例图-13(b)0(a)左风(b)右风Fwk=30.27KN例图一13风荷载作用下双跨排架的计算简图四.排架结构内力分析本单层厂房是两胯的对称结构，C主和A柱受力完全一样，因此只要计算AB就可以了。本厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架结构的内力计算。在各种荷载作用柱顶按可 动皎支座计算，不考虑厂房的空间工作。这里规定柱顶不动钱支座反力R,柱顶剪力V和水平荷载自左向右为正,截面弯矩以柱左侧受拉为正，柱的轴力以受压为正。(一)各柱剪力分配系数的确定各柱的几何特征见例表-2单位力作用下悬臂柱的柱顶位移：A U=H3/(COECIL)CO=3/1+入3(l-n)/n 计算有关参数：AC 柱：入=Hu/H=3.5/12.05=0.290；n=Iu/IL=5208*106/(5 1 942.92*106)=0.104Co=3/1+X 3(l-n)/n=3/l+0.2903(1-0.104)/0.104=2.479B 柱：入=Hu/H=3.5/12.05=0.290；n=Iu/IL=14291.67.5*107(74060.88*106)=0.1998Co=3/l+X3(l-n)/n=3/l+O.0.2903(1-0.1998)/0.0.1998=2.733单位力作用下悬臂柱的柱顶位移：A,C 柱：AUA=AUC=H3/(COECIL)=120507(2.479*Ec*50109.375*106)=14.085/EcB,B 柱:AUB=H3/(COECIL)=120507(2.733*Ec*71509.375*106)=18.953/Ec令 Ki=l/A uiK=Ka+kb+kc=l/AuA+1 AuB/+l/Auc=0.2537 Ec所以，三根柱的剪力分配系数为：n A=K A/K=O.2798;n B=K B/K=0.440;n c=Kc/K=0.2798验算：QA+QB+nci.o当柱顶有水平荷载F时，求出剪力分配系数后，即可求出柱顶剪力：VA二QAF；VB=n BF；Vc=ncF求出柱顶剪力后，即可按悬臂柱绘出结构的内力图。下面进行各种荷载走 作用下排架的内力。(二)在永久荷载(标准值)作用下排架的内力分析如图所示：只对M作用进行排架分析，对例图-14中的竖向荷载所产生的轴力直接累加。各柱顶不动钱支座的支座反力：A 柱:0.290；n=0.104O1.5*1-入之(n-1)/n/1-X 3(l-n)/n=l.5*-0.2902(0.104-1)/0.104/1+0.2903(1-0.104)/0.104=2.1376C3=l.5*(l-X2)/l-X3(l-n)/n=1.5*(1-0.2902)/l+0.2903(l-0.104)/0.104=1.1353R1=MC1/H=29.837*2.1376/12.05=5.2929KN0R2=MC3/H=125.908*1.1353/12.05=11.8625KN0所以 RA=R1+R2=17.H54KN(T)B 柱：RB=OC 柱：RC=-RA=-17.1154KN(一)所以：假设的排架柱顶不动较支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=O所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA=17.1154KN(T)VB RB=OVc=-17.U54KN(一)各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算。现把各柱的轴力计算过程叙述如下，弯矩 和剪力的计算从略。排架的弯矩图，柱底剪力(向左为正)和轴力图如例图-15所示。柱轴力标准值计算:QiAk=31.5KNQiBk=31.5KNQiBk=31.5KNQick=31.5KNAC 柱：柱顶:N=298.37KN上柱底:N=298.37+21.875=320.245KN下柱顶：N=320.245+43.8=364.045KN下柱底：N=364.045+51.78=415.825KNB 柱:柱顶：N=596.74KN上柱底：N=596.74+30.625=627.365KN下柱顶：N=627.365+43.8*2=714.965KN下柱底：N=714.965+56.43=771.395KN(a)永久荷载作用下的弯矩(KNM)图和柱底剪力(KN)(B)永久荷载作用下的轴力(KN)例图一15永久荷载作用下排架的内力图(三)屋面活荷载(标准值)作用下排架内力分析A 柱：入二Hu/H=0.290；n=Iu/IL=0.104；02.1376；C3=l.1353R1=MIAKC1/H=3.152.1376/12.05=0.559 KN(7)R2=M2AKC3/H=12.6*1.1353/12.05=1.187KN(T)所以 RA=R1+R2=1.746KN(T)B 柱：入=Hu/H=0.290；n=Iu/IL=0.199Ol.5*1-X 2(n-1)/n/1-X 3(l-n)/n=1.5*00.2902(0.1998-1)/0.197/l+0.2903(1-0.1998)/0.1998=1.827RB=RMlbkCl/H=4.725*1.827/12.05=0.716KN(T)C 柱:Rc=0所以：假设的排架柱顶不动较支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=2.462KN(7)所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-HAR=1.057KN（一）VB=RB-HB R=-0.367 KN VC=Rc-n cR=-0.689 KN 一 ZViO各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算。排架的弯矩图，柱底剪力（向左为正）和轴力图如图所图AB跨有屋面活荷载时排架的内力图2.AB跨有吊车荷载，Dmax,k作用在A柱，Dmin,k作用在A柱时排架内力分析，其计算简图如例图-21所示。H jA 柱：入=j=00290；n=0.104；C3=1.1353H LRA=R2=苛 C3=-3.3827 一 B 柱：入=0.290 H=0.1998；C3=1.5*(1-X2)/1+X3(-1)=1.5*(1-0.29(f)/tl+0.2go3(1-1)=1.25175 n 0.290例图-21 Dmax,k作用在B柱，Dmm,k作用RB=R2=M7k C3=64.8*1.25175/12.05=6.7314KN(在 A 柱时排架计算简图C 柱：Rc=0所以：假设的排架柱顶不动较支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=+3.3487（T）所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-H AR=-3.3827-0.2798*3.3487=-4.3197 一 VB=RB-QBR=6.73 14-0.440*3.3487=5.2580（T）Vc=Rc-ncR=-0.2798*3.3487=-0.93697（一）Z匕=。各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算，排架的弯距图，柱底剪力（向左 为 正）和 轴 力 图 如 例 图-22 所 示。(a)Dmax,k在B柱时的轴力(KN)(b)Dmax,k作用在B柱时的弯距和柱底剪力例图-22 AB跨有吊车Dmax,k作用在B柱时排架内力图2.AB跨有吊车荷载，Dmx.k作用在B柱，Dmin,k作用在A柱时排架内力分析，其计算简图如例图-21所示。A柱：H j入=0.290；n=0.104；C3=1.1353H LAf-1 8 64RA=R2=C3=X1.1353=-0.8140（一）H 12.05H jB 柱：入=j=0.290；11=0.1998；C3=1.25175H LRB 二 R2 二max 次H例图-21 Dmax,k作用在B柱，Dmm,k作用 在A柱时排架计算简图.C3=269.28*1.25175/12.05=27.9727KN T 柱Rc=0所以：假设的排架柱顶不动较支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=27.1587(T)所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-nAR=-0.8140-0.2798*27.1587=-9.3886 一 VB=RB-H BR=22.44-0.440*27.1587=16.0229 T Vc=Rc-ncR=-0.2798*27.1587=-7.5990（一）各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算，排架的弯距图，柱底剪力（向左为 正）和 轴 力图 如 例 图-22 所 示跨有吊车Dmax,k作用在B柱时排架内力图（四）吊车水平荷载（标准值）作用下排架内力分析1.AB跨有吊车荷载Tmax,k向左作用在AB柱，其计算简图如例图-27所示。a AB跨有吊车Tmax?k向左（b AB跨有吊车Tmax,k向右图-27 AB跨有吊车,在Tmax,k作用下排架计算 简图吊车水平荷载Tmax,k的作用点距柱顶的距离 y=3.5-0.9=2.6m；y/Hu=0.7430 因此排架柱顶不动 较支座的支座反力系数C4需用线形内插法确定。A、C 柱：入=0290；n=0.104；当 y=0.7Hu 时：C4=2-2.1 X+X 3 0.243/n+0.1 /2l+X 3 1/n-l ”0.698当 y=0.8 Hu 时：C4=2-2.4 入+入 3(0.112/n+O.1)/2l+A3(1/n-l)=0.654所以当尸0.7434时:C4=0.582+(0.743-0.7)(0.532-0.582)(0.8-0.7)=0.607B 柱：入=0.290；n=0.1998C4=2-2.1 入+入 3(0.234/n+0.1)/2l+X3(1/n-l)=0.679当尸0.8旦时：C4=2-2.4 入+入 3(o.112/n+O.1)/2l+X3(1/n-l)=0.689所以当 y=0.743凡 时:C4=0.689+(0.743-0.7)(0.646-0.689)(0.8-0.7)=0.670柱顶不动较支座反力的计算：A 柱：RA=R2=C4Tmax,k=0.679*12.97=8.81KN(T)B 柱：RB=R2=C4Tmax,k=0.670*12.97=8.69KN(7)C 柱：Rc=O所以：假设的柱顶不动较支座的支座反力之和：R=RA+RB+RC=17.5KN(一)所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-QAR=8.86-0.2798*17.5=3.194KN(T)VB=RB-nBR=8.69-0.440*17.5=0.99KN(T)Vc=Rc-ncR=-0.440*17.5=-4.897KN()ZK=各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算。排架的弯矩图，柱底剪力和轴如图 所示，柱的轴力为零（五）风荷载（标准值）作用下排架结构内力分析1.左风情况：其计算简图如例图-33 a 所示在均布风荷载作用下，各柱顶不动皎支座反力的计算：A 柱：入=0.290；n=0.104；C5=3l+X4 1/n-l /8l+X3 1/n-l =0.3745RA=-C5qH=-0.3745*2.667*12.05=-12.0369 一 C 柱：入=Hu/H=0.290；n=Iu/L=0.104；C5=0.3745Rc=-C5qH=-0.3745*1.333*12.05=-6.0155KN（一）所以：假设的柱顶不动皎支座的支座反力之和：R=RA+RB+RC=-18.0254KN（一）所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-HAR+nAFw=1.4837KN(VB=RB-n BR+n BFW-21.26KN(Vc=Rc-n cR+n CFW=7.5051KN(T).)T)ZK=FW各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算。排架的弯矩图，柱底剪力和 轴力图如例图-34所示，柱的轴力为零。2.右风情况：其计算简图如图-所示。由于对称性，右风作用时的内力图如图所示。图左右风情况排架的弯矩图(四)吊车水平荷载(标准值)作用下排架内力分析2.AB跨有吊车荷载Tmax,k向左作用在AB柱，其计算简图如例图-27所示。(a)AB跨有吊车Tmax,k向左(b)AB跨有吊车 Tmax,k 向右图-27 AB跨有吊车,在Tmax,k作用下排架计算 简图吊车水平荷载Tmax,k的作用点距柱顶的距离 y=3.5-0.9=2.6m；y/Hu=0.743o 因此排架柱顶不动 皎支座的支座反力系数C4需用线形内插法确定。B、C 柱:人=0290；n=0.104；当尸0.7旦时:C4=2-2.1 X+X 3(0.243/n+0.1)/2l+X 3(1/n-l)=0.698当尸0.8旦时：C4=2-2.4 入+入 3(0.112/n+0.1)/2l+X3(1/n-l)=0.654所以当 y=0.743旦时:C4=0.582+(0.743-0.7)(0.532-0.582)(0.8-0.7)=0.607B 柱：X=0.290；n=0.1998C4=2-2.1 X+X 3(0.234/n+0.1)/2l+X3(1/n-l)=0.679当产0.8凡时：C4=2-2.4 入+入 3(0.112/n+O.1)/2l+X3(1/n-l)=0.689所以当产0.743旦时:C4=0.689+(0.743-0.7)(0.646-0.689)(0.8-0.7)=0.670柱顶不动钱支座反力的计算：A 柱：RA=R2=C4Tmax,k=0.679*12.97=8.81KN(T)B 柱：RB=R2=C4Tmax,k=0.670*12.97=8.69KN(T)C 柱：Rc=0所以：假设的柱顶不动较支座的支座反力之和：R=RA+RB+RC=17.5KN(7)所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-QAR=8.86-0.2798*17.5=3.194KN(T)VB=RB-nBR=8.69-0.440*17.5=0.99KN(T)Vc=Rc-ncR=-0.440*17.5=-4.897KN(一)ZK=各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算。排架的弯矩图，柱底剪力和轴如图 所示，柱的轴力为零（五）风荷载（标准值）作用下排架结构内力分析2.左风情况：其计算简图如例图-33 a 所示在均布风荷载作用下，各柱顶不动皎支座反力的计算：A 柱：入=0.290；n=0.104；C5=3l+X4 1/n-l /8l+X3 1/n-l =0.3745RA=-CsqH=0.3745*2.667*12.05=-12.0369（一）C 柱：入=Hu/H=0.290；n=Iu/L=0.104；C5=0.3745Rc=-C5qH=-0.3745*1.333*12.05=-6.0155KN 一 所以：假设的柱顶不动较支座的支座反力之和：R=RA+RB+RC=48.0254KN（一）所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-nAR+nAFw=1.4837KN(VB=RB-n BR+n BFW=-21.26KN(Vc=Rc-QcR+ncFw=7.5051KN(T).)T)各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算。排架的弯矩图，柱底剪力和 轴力图如例图-34所示，柱的轴力为零。2.右风情况：其计算简图如图-所示。由于对称性，右风作用时的内力图如图所示。图 左右风情况排架的弯矩图（四）吊车竖向荷载（标准值）作用下排架内力分析1.AB跨有吊车荷载，Dmax,k作用在A柱，Dmm,k作用在B 柱时排架内力分析，其计算简图如例图-19所示。H jA 柱：入=4=0.290；n=0.104；C3=1.1353H LMmax,RA=R2=3=35.904*1.1353/12.05=-3.3827)B柱：H=0.290H=0.1998；C3=1.5*(1-入 2)/1+入 3(-1)=1.5*(l-o.2902)n/1+0.29030.1998例图-19Dmax,k作用在A柱，Dmm,k作用 在B柱时排架计算简图.RB=R?=“mm#H64.812.05xl.25175=6.7314KN(-)。柱：Rc=Q所以：假设的排架柱顶不动较支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=347（）所以：各柱顶的实际剪力为：RA=RAFAR=3.3827 0.2798x3.3487=4.3197 一 RB=RB-r/BR=6.7314 0.440 x3.3487=5.2580 7 Rc=Rc-r/cR=0 0.2798x3.3487=0.93697 一 各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算，排架的弯距图，柱底剪力（向左 为 正）和 轴 力 图 如 例 图-20 所 示。oo(a)Dmx,k在A柱时的轴力(KN)(b)Dmax,k作用在A柱时的弯距和柱底剪力图-20 AB跨有吊车Dmax,k作用在A柱时排架内力图3.BC跨有吊车荷载，Dmax,k作用在B柱，Dmin,k作用在CDmax,k=Dmin,k=116.62KN471.83KN柱时排架内力分析，其计算简图如例图-23所示。H j入 0.300；n 0.200；C3=l.31H LM m ox,k=KNM.87M m in,k=11.662KNNRB=R2=“max,左C3=353.87*1.31/13.45=-34.41)B柱：HA入c 柱：H =0.260；n=0.104；H LRC=R2=丝码L C3=11.66*1.215/13.45=l.毋KN(例图-23 Dmax,k作用在 B 柱，Dmin,k作用H 在C柱时排架计算简图.A 柱：RA=0所以：假设的排架柱顶不动较支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=-物较()所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-n AR=0282*33.42=9.42KN-)VB=RB-n BR=-34.47+0.434*33.42=-19.97Ke)Vc=Rc-n CR=1.01+0.282*33.42=10.47KN)各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算，排架的弯距图，柱底剪力(向左为 正)和 轴 力 图如 例 图-24 所 示(a)Dmx,k在B柱时的轴力(KN)(b)Dmax,k作用在B柱时的弯距和柱底剪力例图-24 BC跨有吊车Dmax,k作用在B柱时排架内力图4.BC跨有吊车荷载，Dmax,k作用在C柱，Dmin,k作用在BB柱:H j入=0.260；n 0.200；C3=l.31H IiRA=R2=吧生。3=-87.47*1.31/13.45=-8.52(一)H入C柱：Hu I=0.260；n=0.104；C3=L215HMRC=R2=/C3=47 18*1.215/13.45M.26KN-6)A 柱：RA=0所以：假设的排架柱顶不动较支座的支座反力之和R=RA+RB+RC=-4.26()所以：各柱顶的实际剪力为：VA=RA-n AR=0.282*4.26=1.20KN-e)VB=RB-n BR=-8.52+0.434*4.26=-6.67K)Dmax,k=例图-25Dmax,k 作用在B柱，Dmin,k 作用在c柱时排架计算简图.Vc=Rc-n CR=4.26+0.282*4.26=6.11KNH)各柱顶的实际剪力求出后，即可按悬臂柱进行内力计算，排架的弯距图，柱底剪力(向左为 正)和 轴 力图 如 例 图-26 所 示417.83(a)Dmx,k在B柱时的轴力(KN)(b)Dmax,k作用在B柱时的弯距和柱底剪力例图-26 BC跨有吊车Dmax,k作用