排架结构内力计算(完整)知识讲解
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
背风面上的均布风荷载：
q2 w S 2Z w0B
柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载：
Fw w Fwk
单跨排架需要单独考虑的八种荷载情况 两跨排架则需单独考虑十二种荷载情况
2.5.3 等高排架内力分析
柱顶水平位移相等的排架——等高排架。
△
△
△
A
B
C
2.5.3 等高排架内力分析
柱顶水平位移相等的排架——等高排架。
Tmax
RA+R
B
=
A
+
B ( RA RB )
A
+
=
B
RA+R
A
B
A
B
RA Tmax
A
+
RB Tmax
B
A ( RA RB )
+
A
B ( RA RB )
+
B
RA Tmax
A
+
RB Tmax
B
2.5.4 不等高排架内力分析
X1
X2
A
B
C
二次超静定结构，力法解决
11 X1 12 X2 1P 0 21 X1 22 X2 2P 0
2.5.5 单层厂房排架考虑整体空间作用的计算
1、空间作用的基本概念
当单层厂房各榀之间的刚度不同，或各榀所受的荷载不同时， 它们各自在荷载作用下的位移就会受到其他排架的制约。这种 排架之间互相制约的作用称为单层厂房结构的空间作用。
柱 顶 水 平 位 移 的 比 较
柱 顶 水 平 位 移 的 比 较
Q2
Q1
T
Tmax
Qc
Tk
1
4
Qc ,k Q2,k
g
Tmax
Tmax
T T T T
（2）作用在排架上的吊车横向荷载Tmax
T
Tmax,k Tk
yi
Tk
DTmax Pmax
T
T
Dmax影响线 y1
Tmax
y2
y3
y4
Tmax 作用下单跨排架的荷载情况
吊车梁顶面
Tmax
Tmax
Tmax
Tmax
Tmax 作用下两跨排架的荷载情况
（3）吊车纵向水平荷载T0
T0 ,k
nPmax,k 10
n——吊车每侧的制动轮数。
只考虑两台吊车同时刹车。
多台吊车组合
吊车竖向荷载： 单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台 数不宜多于两台；多跨厂房的每个排架，不宜多于四台，
吊车水平荷载：单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊 车台数不宜多于两台。
假定与实际工程的差异
假定：跨度；柱高。
柱总高H＝柱顶标高＋基础地面标高的绝对值－初拟基础高度
上柱柱高Hu＝柱顶标高－轨顶标高＋轨道构造高度＋吊车梁支 承处的吊车梁高
上柱和下柱的截面抗弯刚度：EIU 和EIL
2.5.2 排架结构上的荷载计算
1、恒载：屋盖自重G1、上柱自重G2 、 吊车梁和轨道自重G4 、下柱自重G3 、 柱牛腿上的围护结构重量G5 。
（D1m）ax作用在 排P架ma上x 的吊yi车竖向荷载Dmax 和Dmin
Dmin
Pmin yi
Dmax
Pmin Pmax
Dmax影响线 y1
Dmax
Biblioteka Baiduy2
y3
y4
Dmax
Dmin
Mmax
Mmin
吊 车
竖
向
荷
载
作
用
Dmin
Dmax
Mmin
Mmax
的 两
种
情
况
（2）作用在排架上的吊车横向荷载Tmax
1
Vi
i
n1
F iF
i1 i
u1= u
F
i 第 i 根柱的剪力分配系数
u i= u
u n= u
V1
Vi
Vn
A
B
C
3、任意荷载作用下 的情况
Tmax
Tmax
=
A
B
Tmax
Tmax
A
B
+
RA+R
B
=
RA+R
A
A
B
RA Tmax
A
+
RB Tmax
B
A ( RA RB )
Tmax
A
B
C
2.5.3 等高排架内力分析
柱顶水平位移相等的排架——等高排架。
△
△
△
A
B
C
1、阶梯形柱的柱顶位移计算
δ
P =1
1 1/δ
H3 3Ec Il
1
3
(
1 n
1 )
1/ —
单阶悬臂柱的侧移刚度
2、柱顶作用水平集中力的情况
Vi
1
i
ui
F
n
Vi
i1
n
1u
i1 i
4、风荷载
风荷载标准值：
wk Z SZ w0
迎风面上的均布风荷载：
q1 S1Z w0B
背风面上的均布风荷载：
q2 S2Z w0B
柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载：
Fw w Fwk
4、风荷载
风荷载标准值：
wk Z SZ w0
迎风面上的均布风荷载：
q1 w S1Z w0B
Q1
3、吊车荷载：吊车竖向荷载、吊车水平荷载。 吊车种类（悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦及桥式吊车）； 吊车工作制（轻、中、重和超重级A8）
工作制
经常起重量/额定起重 量（%）
重级 A6~A7
50~100
中级 A4~A5
<50
轻级 A1~A3
——
每小时平均操作次数
240
120
60
接电持续率
40
25
15
2.5 排架结构内力计算
横向排架与纵向排架 排架计算：为柱、基础设计提供内力数据 主要内容：确定计算简图；
荷载计算； 柱控制截面的内力分析和内力组合； 排架的水平位移。
2.5.1 排架结构计算计算简图
1、计算单元和从属面积
2、计算假定与计算简图
假定：柱下端固接于基础顶面；屋架、屋面梁铰接在柱上； 屋面梁或屋架没有轴向变形；
注：考虑施工顺序
2.5.2 排架结构上的荷载计算
1、恒载：屋盖自重G1、上柱自重G2 、 吊车梁和轨道自重G4 、下柱自重G3 、 柱牛腿上的围护结构重量G5 。
注：考虑施工顺序
2.5.2 排架结构上的荷载计算
竖向偏心力的换算
2、屋面活荷载：屋面均布活荷载、雪荷载和屋面积灰荷载。 作用位置同屋面自重。 考虑三者组合：屋面均布活荷载 + 屋面积灰荷载 雪荷载 + 屋面积灰荷载 两者取较大值
JC（%）
平均50年使用次数
600万次
300万次
——
运行速度（m/min）
80~150
60~90
<60
（1）作用在排架上的吊车竖向荷载Dmax 和Dmin
Q2
Pmax
Pmin
Q1
Pmin
Dmin
Pmax
Dmax
Qc
Pmi n, k
Pmax,k
Q1 ,k
Q2 ,k 2
Qc ,k
g
（1）作用在排架上的吊车竖向荷载Dmax 和Dmin
n1 u
i1 i
u1= u
F
V1
u i= u Vi
u n= u Vn
A
B
C
2、柱顶作用水平集中力的情况
1
Vi
i
n1
F iF
i1 i
u1= u
F
F
n
Vi
i1
n
1u
i1 i
n1 u
i1 i
u i= u
u n= u
V1
Vi
Vn
A
B
C
2、柱顶作用水平集中力的情况
q2 w S 2Z w0B
柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载：
Fw w Fwk
单跨排架需要单独考虑的八种荷载情况 两跨排架则需单独考虑十二种荷载情况
2.5.3 等高排架内力分析
柱顶水平位移相等的排架——等高排架。
△
△
△
A
B
C
2.5.3 等高排架内力分析
柱顶水平位移相等的排架——等高排架。
Tmax
RA+R
B
=
A
+
B ( RA RB )
A
+
=
B
RA+R
A
B
A
B
RA Tmax
A
+
RB Tmax
B
A ( RA RB )
+
A
B ( RA RB )
+
B
RA Tmax
A
+
RB Tmax
B
2.5.4 不等高排架内力分析
X1
X2
A
B
C
二次超静定结构，力法解决
11 X1 12 X2 1P 0 21 X1 22 X2 2P 0
2.5.5 单层厂房排架考虑整体空间作用的计算
1、空间作用的基本概念
当单层厂房各榀之间的刚度不同，或各榀所受的荷载不同时， 它们各自在荷载作用下的位移就会受到其他排架的制约。这种 排架之间互相制约的作用称为单层厂房结构的空间作用。
柱 顶 水 平 位 移 的 比 较
柱 顶 水 平 位 移 的 比 较
Q2
Q1
T
Tmax
Qc
Tk
1
4
Qc ,k Q2,k
g
Tmax
Tmax
T T T T
（2）作用在排架上的吊车横向荷载Tmax
T
Tmax,k Tk
yi
Tk
DTmax Pmax
T
T
Dmax影响线 y1
Tmax
y2
y3
y4
Tmax 作用下单跨排架的荷载情况
吊车梁顶面
Tmax
Tmax
Tmax
Tmax
Tmax 作用下两跨排架的荷载情况
（3）吊车纵向水平荷载T0
T0 ,k
nPmax,k 10
n——吊车每侧的制动轮数。
只考虑两台吊车同时刹车。
多台吊车组合
吊车竖向荷载： 单跨厂房的每个排架，参与组合的吊车台 数不宜多于两台；多跨厂房的每个排架，不宜多于四台，
吊车水平荷载：单跨或多跨厂房的每个排架，参与组合的吊 车台数不宜多于两台。
假定与实际工程的差异
假定：跨度；柱高。
柱总高H＝柱顶标高＋基础地面标高的绝对值－初拟基础高度
上柱柱高Hu＝柱顶标高－轨顶标高＋轨道构造高度＋吊车梁支 承处的吊车梁高
上柱和下柱的截面抗弯刚度：EIU 和EIL
2.5.2 排架结构上的荷载计算
1、恒载：屋盖自重G1、上柱自重G2 、 吊车梁和轨道自重G4 、下柱自重G3 、 柱牛腿上的围护结构重量G5 。
（D1m）ax作用在 排P架ma上x 的吊yi车竖向荷载Dmax 和Dmin
Dmin
Pmin yi
Dmax
Pmin Pmax
Dmax影响线 y1
Dmax
Biblioteka Baiduy2
y3
y4
Dmax
Dmin
Mmax
Mmin
吊 车
竖
向
荷
载
作
用
Dmin
Dmax
Mmin
Mmax
的 两
种
情
况
（2）作用在排架上的吊车横向荷载Tmax
1
Vi
i
n1
F iF
i1 i
u1= u
F
i 第 i 根柱的剪力分配系数
u i= u
u n= u
V1
Vi
Vn
A
B
C
3、任意荷载作用下 的情况
Tmax
Tmax
=
A
B
Tmax
Tmax
A
B
+
RA+R
B
=
RA+R
A
A
B
RA Tmax
A
+
RB Tmax
B
A ( RA RB )
Tmax
A
B
C
2.5.3 等高排架内力分析
柱顶水平位移相等的排架——等高排架。
△
△
△
A
B
C
1、阶梯形柱的柱顶位移计算
δ
P =1
1 1/δ
H3 3Ec Il
1
3
(
1 n
1 )
1/ —
单阶悬臂柱的侧移刚度
2、柱顶作用水平集中力的情况
Vi
1
i
ui
F
n
Vi
i1
n
1u
i1 i
4、风荷载
风荷载标准值：
wk Z SZ w0
迎风面上的均布风荷载：
q1 S1Z w0B
背风面上的均布风荷载：
q2 S2Z w0B
柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载：
Fw w Fwk
4、风荷载
风荷载标准值：
wk Z SZ w0
迎风面上的均布风荷载：
q1 w S1Z w0B
Q1
3、吊车荷载：吊车竖向荷载、吊车水平荷载。 吊车种类（悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦及桥式吊车）； 吊车工作制（轻、中、重和超重级A8）
工作制
经常起重量/额定起重 量（%）
重级 A6~A7
50~100
中级 A4~A5
<50
轻级 A1~A3
——
每小时平均操作次数
240
120
60
接电持续率
40
25
15
2.5 排架结构内力计算
横向排架与纵向排架 排架计算：为柱、基础设计提供内力数据 主要内容：确定计算简图；
荷载计算； 柱控制截面的内力分析和内力组合； 排架的水平位移。
2.5.1 排架结构计算计算简图
1、计算单元和从属面积
2、计算假定与计算简图
假定：柱下端固接于基础顶面；屋架、屋面梁铰接在柱上； 屋面梁或屋架没有轴向变形；
注：考虑施工顺序
2.5.2 排架结构上的荷载计算
1、恒载：屋盖自重G1、上柱自重G2 、 吊车梁和轨道自重G4 、下柱自重G3 、 柱牛腿上的围护结构重量G5 。
注：考虑施工顺序
2.5.2 排架结构上的荷载计算
竖向偏心力的换算
2、屋面活荷载：屋面均布活荷载、雪荷载和屋面积灰荷载。 作用位置同屋面自重。 考虑三者组合：屋面均布活荷载 + 屋面积灰荷载 雪荷载 + 屋面积灰荷载 两者取较大值
JC（%）
平均50年使用次数
600万次
300万次
——
运行速度（m/min）
80~150
60~90
<60
（1）作用在排架上的吊车竖向荷载Dmax 和Dmin
Q2
Pmax
Pmin
Q1
Pmin
Dmin
Pmax
Dmax
Qc
Pmi n, k
Pmax,k
Q1 ,k
Q2 ,k 2
Qc ,k
g
（1）作用在排架上的吊车竖向荷载Dmax 和Dmin
n1 u
i1 i
u1= u
F
V1
u i= u Vi
u n= u Vn
A
B
C
2、柱顶作用水平集中力的情况
1
Vi
i
n1
F iF
i1 i
u1= u
F
F
n
Vi
i1
n
1u
i1 i
n1 u
i1 i
u i= u
u n= u
V1
Vi
Vn
A
B
C
2、柱顶作用水平集中力的情况