钢筋混凝土结构设计课程设计计算书 - 图文(7)

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?s如图3-4a所示，由式?k??z?s?z?0可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别为：

kN/m2 ?1??z?s1?z?0?1.0?0.8?1.0728?0.35kN/m2?0.300 ?2??z?s2?z?0?1.0?0.4?1.0728?0.35kN/m2?0.150kN/m2

图3-4 风荷载体型系数及排架计算简图

则作用于排架计算简图（图3-4b）上的风荷载为： q1?1.4?0.300kN/m2?6m?2.52kN/m q2?1.4?0.150kN/m2?6m?1.26kN/m Fw??Q???s1??s2??zh1???s3??s4??zh2?

?1.4???0.8?0.4??1.1732kN/m?2.3m???0.6?0.5??1.173kN/m?1.6m?? 1.0?0.35kN/m2?6.0m

?8.68kN

3.4吊车荷载 由《混凝土结构设计》书中表2.5.1可得200/50kN吊车的参数为：B=5.55m，K=4.40m，g=75kN，Q=200kN，Fp，max=215kN，Fp，min=45kN，根据B及K，可算得吊车梁支座反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值，如图3-5所示。

（1）吊车竖向荷载

由式（2.5.4）和式（2.5.5）可得吊车竖向荷载设计值为：

Dmax??QFp,max?yi?1.4?215kN?(1.0?0.808?0.267?0.075)?647.15kN Dmin??QFp,min?yi?1.4?45kN?(1.0?0.808?0.267?0.075)?135.45kN

（2）吊车横向水平荷载

作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力按《混凝土结构设计》书中式

11（2.5.6）计算，即： T???Q?g???0.1??200kN?75kN??6.875kN

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作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值按《混凝土结构设计》书中式（2.5.7）计算，即

Tmax??QT?yi?1.4?6.875kN?2.15?20.69kN

图3-5 吊车荷载作用下支座反力影响线

4、排架内力分析

该厂房为两跨等高排架，可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数?i按式（2.5.16）计算，结果见表3.2

表3.2 柱的剪力分配系数 柱别 A，C柱 n?Iu/IlC0?3/1??3?1/n?1???Hu/Hl ???H3/C0EIl? ?i?1/??1/?i n=0.109 C0=1.520 λ=0.492 δA=δB=0.337×10-10H3/E n=0.281 C0=2.299 B柱 λ=0.492 δA=δB=0.170×10-10H3/E 4.1恒载作用下排架内力分析 ηA=ηB=0.251 ηB=0.492 计算简图如图2-6a所示。图中的重力荷载G及力矩M是根据图3-3确定的，即

G1?G1?267.72kN；G2?G3?G4A?60.24kN?21.12kN?81.36kN G3?G5A?50.37kN；G4?2G1?535.44kN；G6?2G5B?53.06kN；

G5?G4B?2G3?31.68kN?60.24kN?152.16kN

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M1?G1?e1?267.72kN?0.05m?13.386kN?m M2?G1?G4Ae0?G3?e3??267.72kN?21.72kN??0.25m?50.37kN?0.3m?57.249kN/m??

由于图2-6a所示排架为对称结构且作用对称荷载，排架结构无侧移，故各柱可按柱顶为不动铰支座计算内力。柱顶不动铰支座反力Ri可根据《混凝土结构设计》书中表2.5.2所列的相应公式计算。对于A,C柱n=0.109，λ=0.492，则

?1?1??3?1??331??2n?? C1???2.264,C3???0.576

1122????1??3??1?1??3??1??n??n? RA?M1M13.39kN?m?2.264?57.25kN?mC1?2C3??4.74kN HH13.35m RC??4.74kN,RB?0

根据Ri，利用平衡条件求出各柱各截面的弯矩和剪力。柱各截面的轴力为该截面以上重力荷载之和，恒载作用下排架结构的弯矩图和轴力图分别见图3-6吧，

c。图2-6d为排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负规定。

图3-6 恒载作用下排架内力图

4.2屋面火荷载作用下排架内力分析 （1）、AB屋面作用屋面活荷载

排架计算简图如图3-7a所示。其中Q1=37.8kN，它在柱顶及变阶处引起的弯矩为M1A?37.8kN?0.05m?1.89kN?m;M2A?37.8kN?0.25m?9.45kN?m；

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M1B?27.8kN?0.15m?5.67kN?m。

对于A柱，C1=2.264，C3=0.576，则

MM1.89kN?m?2.264?9.45kN?m?0.576RA?1AC1?2AC2??0.728kN???HH13.35m??

对于B柱，n=0.281，λ=0.492，则

?1?1??3?1??3?n??1.861 C1??

12??1??3??1??n?M1B5.67kN?m?1.861C1??0.790kN??? H13.35m则排架柱顶不动铰支座总反力为：

RA?????? R?RA?RB?0.728kN?0.790kN?1.518kN??将R反作用于排架柱顶，用《混凝土结构设计》书中式（2.5.15）计算相应

的柱顶剪力，并与柱顶不动铰支座反力叠加，可得屋面活荷载作用域AB跨时的柱顶剪力，则

??? VA?RA??AR?0.728kN?0.251?1.518kN?0.347kN????? VB?RB??BR?0.790kN?0.498?1.518kN?0.034kN????? VC???AR??0.251?1.518kN??0.381kN??排架各柱的弯矩图建立图及柱底剪力如图3-7b，c所示。

图3-7 AB跨作用屋面活荷载时排架内力图

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（2）BC跨作用屋面活荷载

由于结构对称，且BC跨与AB跨作用荷载相同，故只需将图3-7中各内力图的位置及方向调整一下即可，计算简图、弯矩图、轴力图及柱底剪力如图3-8所示。

图3-8 BC跨作用屋面活荷载时排架内力图

4.3风荷载作用下排架内力分析 （1）左吹风时

计算简图如图3-9a所示。对于A，C柱，n=0.109，λ=0.492，由《混凝土结构设计》书中表2.5.2得：

??1??3?1??4??1???n???0.281 C11??

??1??8?1??3??1???n???RA??q1HC11??2.52kN/m?13.35m?0.281??9.453kN??? RC??q2HC11??1.26kN/m?13.35m?0.281??4.727kN??? R?RA?Rc?FW??9.453kN?4.727kN?8.86kN??22.87kN???

??????各柱顶剪力分别为：

??? VA?RA??AR??9.453kN?0.251?(?22.87kN)??3.71kN?? VB???BR??0.498?(?22.87kN)?11.39kN?????

??? VC?RC??CR??4.727kN?0.251?(?22.87kN)?1.01kN??排架柱内力图如图3-9b所示。

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