排架计算供参习.doc

§12.2 排架计算 12.2.1排架计算简图 1．计算单元 作用在厂房排架上的各种荷载，如结构自重、雪荷载、风荷载等(吊车荷载除外)，沿厂房纵向都是均匀分布的；横向排架的间距一般都是相等的。在不考虑排架间的空间作用的情况下，每一中间的横向排架所承担的荷载及受力情况是完全相同的。计算时，可通过任意两相邻排架的中线，截取一部分厂房作为计算单元。 12.2.2 荷载计算 12.2.3 用剪力分配法计算等高排架 单层工业厂房的横向排架可分为两种类型：等高排架和不等高排架。如果排架各柱顶标高相同，或者柱顶标高不同，但由倾斜横梁贯通联结，当排架发生水平位移时，其柱顶的位移相同，如下图所示，在排架计算中，这类排架称为等高排架；若柱顶位移不相等，则称为不等高排架。对于等高排架，可采用下面介绍的简便方法计算，对于不等高排架，可参阅有关资料按力法进行计算。 等高排架的形式 1、柱顶作用水平集中力时的剪力分配 2、任意荷载作用时的剪力分配 【例1】用剪力分配法计算图2-20所示的排架在风荷载作用下的内力。 已知：屋面及天窗架传来的风荷载集中力设计值为，由墙传来的风荷载均布荷载设计值为=2.5kN/m，=1.6Kn/m。柱截面参数：边柱2.13×109mm4，9.23×109 mm4， 中柱4.17×109mm4，9.23×109mm4；上柱高均为3.10m，柱总高为12.22m 解：(1)计算剪力分配系数： λ==0.254， 边柱 ，中柱 查表11-1，得位移系数计算式 边柱C0=2.85，=69.4(mm) 中柱C0=2.94，＝67.2(mm) 剪力分配系数为： ηA＝ηC＝/(2×+)=0.33 ηB=/ (2×+)=0.34 (2) 计算各柱顶剪力，把荷载分为W、W1和W2三种情况，分别求出各柱顶所产生的剪力，然后叠加。 在W1的作用下，查表11-1，得反力系数计算式， 柱顶不动铰支座反力： 0.361×2.5×12.22=11.0() 图2-20 例题20图 在W2的作用下，Rc=11.0×=7.0(kN) (←) 故各柱总的柱顶剪力为 VA=ηA(W+RA+RC) -RA=0.33×(3+11+7)-11= 4.07(kN)(←) VB=ηB(W+RA+RC)=0.34×21=7.14(→) VC=ηC(W+RA+RC) -RC=0.33×21-7=-0.07(kN) (←) (3)绘制弯矩图。由上述柱顶剪力值，即可根据柱本身所受荷载情况，绘制出各柱的弯矩图，如图2-20所示。 12.2.4 内力组合 1、控制截面 所谓内力组合，就是将排架柱在各单项荷载作用下的内力，按照它们在使用过程中同时出现的可能性，求出在某些荷载共同作用下，柱控制截面可能产生的最不利内力，作为柱和基础配筋计算的依据。 图12-35 单阶排架柱的控制截面 2、不同种类内力的组合 通常选择以下四种内力组合作为截面最不利内力组合： （1）+Mmax及相应的N，V； （2）–Mmax及相应的N，V； （3） Nmax及相应的M，V； （4）Nmin及相应的M，V。 3、同一种内力的组合（荷载效应组合） 注: 1.基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。 2.当对无法明显判断时，轮次以各可变荷载效应为，选其中最不利的荷载效应组合。 3.当考虑以竖向的永久荷载效应控制的组合时，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载。 常用的几种荷载效应组合分为： (1)恒载+0.9(屋面活载十吊车荷载十风载)； (2)恒载+0.9(吊车荷载十风载)； (3)恒载+0.9(屋面活载十风载)； (4)1.2永久荷载效应＋1.4屋面荷载效应 (5)1.2永久荷载效应＋1.4吊车荷载效应 (6)1.2永久荷载效应＋1.4风荷载效应 (7)1.2永久荷载效应＋0.9（1.4吊车荷载效应＋1.4风荷载效应＋1.4屋面荷载效应） (8)1.2永久荷载效应＋0.9（1.4吊车荷载效应＋1.4风荷载效应） (9)1.2永久荷载效应＋0.9(1.4风荷载效应1.4屋面荷载效应） (10)1.2永久荷载效应＋0.9(1.4风荷载效应＋1.4屋面荷载效应） (11)1.2永久荷载效应＋0.9(1.4吊车荷载效应＋1.4屋面荷载效应） (12)1.35永久荷载效应＋0.7（1.4吊车竖向荷载效应＋1.4屋面活荷载效应） 4、内力组合表及注意事项 单层排架柱是偏心受压构件，其截面内力有±，, 因有异号弯矩，且为便于施工，柱截面常用对称配筋,即。 对称