排架计算_精品文档.ppt

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12.2排架计算,分别按纵向和横向平面排架来计算。

12.2.1确定计算简图,按“平均负载原则”取出代表性的一榀排架来分析，一般取柱子中心线之间的区段，该区段即为排架结构的计算单元。

（一）计算单元,在满足基础变形极小屋架刚度很大无跨变的前提下假定：

（1）柱固结于基础顶面；

（2）屋架与柱顶铰接（3）屋架视为柱顶处的刚度的刚性杆。

（二）基本假定,（三）计算简图,用柱几何形心线代替柱；,（a）排架结构（b）变截面排架柱的实际轴线（c）排架结构计算简图,-上柱截面的抗弯刚度；-下柱截面的抗弯刚度,H,1）轨顶标高加上（h6+h7）得到柱顶标高；2）轨顶标高减去轨道高度和吊车梁高度即为柱牛腿顶面标高,上柱高=柱顶标高-轨顶标高+轨道构造高度+吊车梁高,在计算单元和计算简图确定后多数荷载统计宽度均以计算单元宽度B（一般为6m）为准。

但厂房设计时需按两台吊车考虑，而每台吊车宽度接近常用柱距B（6m），故考虑实际影响，吊车荷载计算宽度取2B。

12.2.2排架荷载计算,F6,包括屋面板、屋架、屋盖支撑、悬挂在屋架上的管道重力荷载荷载通过屋架各弦杆的交汇点以集中力的形式传递到排架柱顶,

（1）屋盖恒载,按照图集，作用点在纵向定位轴线内150mm处,

（一）恒载,e0,A,其他竖向偏心压力F2、F4、F5、F6及Dmax、Dmin可同理换算,

（2）排架上柱自重,

（2）上柱自重F2是作用在重心点的集中力上柱自重F2对下柱的偏心距为e0，对下柱的弯矩M2=F2e0,（3）排架下柱自重,牛腿划入下柱自重,（3）下柱自重F3：

作用于下柱，与下柱中心线重合；不产生弯矩,可查标准图集,（4）吊车梁及轨道联结自重,750mm,A,M4=F4e4,对下柱的弯矩:

e4,M2=F2e0,M1=F1e0,M4=F4e4,恒载F1、F2、F3、F4共同作用下的计算简图,F=F1+F2+F3+F4,（5）墙梁传来的维护墙自重,

（二）屋面活载,包括：

屋面均布活载、屋面雪载、屋面积灰荷载三种。

均按屋面单位水平投影面积计算,1）屋面均布活载指施工或维修时的人员和材料重力荷载,荷载规范规定：

屋面均布活荷载应按下表采用,屋面单位水平投影面积上的雪荷载标准值sk（kN/m2），应按下式计算：

r屋面积雪分布系数，根据不同屋面形式，按荷载规范查。

对单跨厂房，当屋面坡度25时，r=1.0。

2）屋面雪载,s0,屋面基本雪压。

设计“生产中有大量排灰的厂房及相邻建筑物”时，应考虑积灰荷载。

查荷载规范以上三种活载应满足：

屋面均布活载与雪载不同时考虑，取较大者积灰荷载与上述两者中的较大者同时考虑屋面竖向活载最终以集中力形式作用于柱顶，故作用点与屋盖恒载完全相同。

3）积灰荷载,屋面活荷载产生的集中力F6作用下的计算简图,F6,F6,（三）吊车荷载,单厂中的吊车有悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦、及桥式吊车，悬挂吊车水平荷载不列入排架计算，由支撑系统承受，手动吊车和电动葫芦可不考虑水平荷载。

这里讲的吊车荷载专指桥式吊车,吊车的生产、订货、和荷载都是按吊车的工作级别为依据的，共分8个工作级别；满载机会少、运行不频繁的吊车，如水电站、机械检修站的吊车工作级别为A1-A3；满载机会多、运行频繁的吊车，如机械加工车间的吊车工作级别为A4-A5；冶炼车间的吊车和直接参加连续生产的车间的吊车工作级别为A6-A8;,吊车荷载既有竖向，有水平方向，水平方向又分沿厂房横向和纵向两种。

小车吊有额定吊重行驶到桥架一端的极限位置，该端每个大车轮子出现最大轮压标准值Pmax,k，另端同时出现最小轮压标准值称为Pmin,k。

Pmax,Pmax,Pmin,Pmin,

（1）吊车竖向荷载设计值,吊车产生移动荷载，需确定最大支座反力，采用力学中的影响线方法。

考虑两台吊车的作用，即计算单元宽度取2B。

对于四轮吊车：

式中：

-小车自重标准值（kN）,-吊车额定起重量标准值（kN）,-大车自重标准值（kN）；,设计每跨需按两台吊车考虑，每台吊车宽度接近柱距B6m，故吊车荷载计算宽度取2B。

影响线概念回忆影响线：

表示单位移动荷载作用下内力变化规律的图形。

当荷载在A支座时，B支座RB=0当荷载在B支座时，RB=1.0当荷载在任意一点时，RB=y*1.0,影响线的一个重要作用是确定荷载的最不利位置。

其一般原则：

应当把数量大、排列密的荷载放在影响线竖距较大的部位。

当移动荷载是一组集中荷载，则在最不利位置时必有一个集中荷载作用在影响线的顶点。

B,B,当2台吊车紧挨，并将最大轮压作用于反力影响线最大处，会在该侧排架柱上产生最大的竖向压力,B,B,同时在另一侧排架柱上则由产生。

B,B,两台吊车不相同时,5,6,7,（P1max,kP2max,k）,-多台吊车的竖向荷载和水平荷载的折减系数,A,B,A,B,Pmin,

（2）、吊车水平荷载,1）吊车纵向水平荷载设计值:

-作用在一边轨道上刹车轮个数。

四轮吊车取1,-刹车轮与轨道之间的摩擦系数。

2）.吊车横向水平荷载设计值Tmax由小车沿厂房横向运行时启动或刹车引起。

传递路径：

小车刹车轮与桥架轨道的摩擦力大车排架柱吊车梁横向水平荷载作用在吊车梁顶面的水平处。

小车吊着额定起重量刹车时产生的横向水平刹车力标准值：

大车总轮数为4，每个大车轮传递的吊车横向水平荷载标准值：

吊车横向水平荷载的不利布置,根据反力影响线确定。

其位置与产生最大竖向荷载相同,两台吊车相同时,小车刹车方向不确定，应考虑横向荷载可能布置。

例12-1：

某单跨厂房，跨度18m，柱距6m，两台起吊量均为10t中级工作状态桥式软钩吊车，计算吊车荷载？

解：

查表12-1:

由吊车产品目录查表:

-垂直于建筑物表面的风荷载标准值（kN/m2）；z-高度Z处的风振系数；对高度小于30单层厂房结构，z=1.0。

计算公式:

6.风荷载,-风载体形系数，注意：

正值表示该表面为压力，负值为吸力（拉力）。

A类：

近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：

房屋稀疏乡镇、田野乡村、城市郊区；C类：

有密集建筑群的城市市区；D类：

有密集建筑群且房屋较高的城市市区；,风速随高度增加的程度与地面粗糙度有关荷载规范将地面粗糙程度分为A、B、C、D四类。

-风压高度变化系数,作用在柱顶以下的凤荷载按均布荷载考虑。

柱顶标高,室外天然地坪标高,作用在柱顶以下的凤压高度变化系数按柱顶标高考虑。

按柱顶到天然地坪的高度查表,作用在屋盖的风荷载，无天窗时，按厂房檐口到天然地坪的高度查表,厂房檐口标高,室外天然地坪标高,有天窗时，按天窗檐口到天然地坪的高度查表,天窗檐口标高,室外天然地坪标高,风向,柱顶至屋脊间屋盖的凤载，按作用在排架柱顶的水平集中力：

风向,房屋设计时，还应考虑房屋受到两种可能的作用方向：

即左风和右风,例题12-2：

某厂房w0=0.35kN/m2，柱顶标高+10.5m，室外天然地坪标高-0.3m，地面粗糙类别为B类，计算单元宽度B=6m，计算风的荷载数值？

解：

（1）柱上线荷载计算：

柱顶离天然地坪的高度10.5+0.3=10.8,迎风面：

背风面：

查表,10.8,kN/m,kN/m,kN/m,kN/m,

（2）柱顶集中风荷载计算：

檐口离室外地坪的高度:

10.8+2.1=12.9,12.9,查表得,