单层混凝土结构工业厂房设计 联系客服

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0.559 0.326 3.内力正负号规定

本例题中,排架柱的弯矩、剪力和轴力的正负号规定如图3-82所示,后面的各弯矩图和柱底剪力

均未标出正负号,弯矩图画在受拉一侧,柱底剪力按实际方向标出。

图3-82

3.9.7排架内力分析

1.永久荷载作用下排架内力分析

永久荷载作用下排架的计算简图如图3-83(a)所示。 图中的重力荷载及力矩根据图3-79确定,即

由于图3-83(a)所示排架为对称结构且作用对称荷载,排架结构无侧移,故各柱可按顶为不动铰支座计算内力。按照表3-19计算的柱顶反力系数,柱顶不动铰支座反力Ri可根据表3-9所列的相应公式计算求得,即

求得柱顶反力Ri后,可根据平衡条件求得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、轴力图和柱底剪力分别见图3-83(b)、(c)。

图3-83

2.屋面可变荷载作用下排架内力分析

排架计算简图如图3-84(a)所示。屋架传至柱顶的集中荷载Q1?36kN,它在柱顶及变阶处引起的力矩分别为

按照表3-19计算的柱顶反力系数和表3-9所列的相应公式可求得柱顶不动铰支座反力Ri即 则排架柱顶不动铰支座总反力为:

排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图3-84(b)、(c)所示。

图3-84

3.屋面可变荷载作用下排架内力分析 (1)Dmax作用于A柱

计算简图如图3-86(a)所示。其中吊车竖向荷载Dmax、Dmin在牛腿顶面处引起的力矩分别为: 按照表3-19计算的柱顶反力系数和表3-9所列的相应公式可求得柱顶不动铰支座反力Ri分别为 排架各柱顶剪力分别为

排架各柱的弯矩图、轴力图及柱底剪力如图3-86(b)、(c)所示。

图3-86

(2)Dmax作用于B柱

同理,将作用于A柱情况的A、B柱内力对换,并改变内力符号可求得各柱的内力。 (3)Tmax作用于AB跨柱

当AB跨作用吊车横向水平荷载时,排架计算简图如图3-90(a)所示。

由表3-9得,a?(3.9?1.2)/3.9?0.692则柱顶不动铰支座反力RA、RB分别为 排架柱顶总反力R为 各柱顶剪力分别为

排架各柱的弯矩图及柱底剪力值如图3-90(b)所示。当Tmax方向相反时,弯矩图和剪力图只改变符号,数值不变。

图3-90

4.风荷载作用下排架内力分析 (1) 左吹风时

计算简图如图3-92(a)所示。

柱顶不动铰支座反力RA、RB及总反力R分别为 各柱顶剪力分别为

排架内力图如图3-92(b)所示。 (2) 右吹风时

将图3-92(b)所示A、B柱内力图对换,并改变内力符号后即可。

图3-92

3.9.8内力组合

以A柱内力组合为例。控制截面分别取上柱底部截面I-I、牛腿顶截面ⅡⅡ和下柱底截面Ⅲ-Ⅲ,如图3-53所示。表3-20为各种荷戴作用下A柱各控制截面的内力标准值汇总表。

表中控制截面及正号内力方向如表3-20中的例图所示。荷载效应的奉基本组合设计值按式(3-24)进行计算。在每种荷载效应组合中,对矩形和I形截面柱均应考虑以下四种组合,即

(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。

表3-20

控制截面及正向内力 吊车水平荷载效应SQK Tmax作用吊车竖向荷载效应SGK 荷载永久荷载效类别 应SGK 屋面可变荷载效应SGK 风荷载效应SQK Dmax作用在Dmax作用在左风 右风 A柱 B柱 在AB跨 弯矩图及柱底 截面剪力 序号 I-I MK NK II-II MK NK MK III-III NK VK ① 15.53 295.40 -45.03 339.70 22.35 381.44 7.57 ② 2.41 36.00 -6.59 36.00 3.02 36.00 1.08 ③ -27.22 0 111.46 462.25 49.34 462.25 -6.98 ④ -27.77 0 1.26 96.75 -62.1 96.75 -7.12 ⑤ 0 0 0 0 +62.1 0 8.26 ⑥ 19.46 0 19.46 0 165.83 0 24.41 ⑦ -27.28 0 -27.28 0 -140.24 0 -16.65 由于本例不考虑抗震设防,对柱截面一般不需进行受剪承载力计算。故除下柱底截面Ⅲ-Ⅲ外,其他截面的不利内力组合未给出所对应的剪力值。

对柱进行裂缝宽度验算和基础地基承载力计算时,需采用荷载效应的标准组合和准永久组合的效应设计值。表3-2l和表3-22为A柱荷载效应的基本组合和标准组合。