第三章单层厂房ppt课件

1、第三章 单层厂房排架构造第二讲 主讲：姚红梅 希望学院土木系构造教研室地基反力墙梁根底梁柱下独立根底天窗架自重三、排架荷载计算及内力分析1. 排架构造单层厂房所受的荷载和传力途径横向平面排架所受的荷载横向平面排架所受的荷载屋面板荷载雪荷载或积灰荷载风吸力风压力程度地震作用屋架自重吊车横向程度制动力墙重墙重根底及土自重设备重作为吊车的竖向荷载的一部分传给吊车梁吊车竖向荷载柱重三、排架荷载计算及内力分析1. 排架构造单层厂房所受的荷载和传力途径横向平面排架荷载的传送途径横向平面排架荷载的传送途径竖向荷载雪灰、屋面荷载屋面板屋架天窗架吊车轮压吊车梁牛腿墙体分量墙梁排架柱根底地基根底梁三、排架荷载计算

2、及内力分析1. 排架构造单层厂房所受的荷载和传力途径横向平面排架荷载的传送途径横向平面排架荷载的传送途径程度荷载风荷载墙体、屋盖地震吊车横向程度制动力吊车梁排架柱根底地基屋盖屋盖构造柱间支撑屋盖横向程度支撑抗风柱山墙程度荷载风荷载山墙地震吊车纵向程度制动力吊车梁纵向排架柱柱间支撑根底地基屋盖抗风柱屋盖横向程度支撑联络梁三、排架荷载计算及内力分析1. 排架构造单层厂房所受的荷载和传力途径纵向平面排架所受的荷载及其传送途径纵向平面排架所受的荷载及其传送途径吊车纵向程度制动力风荷载程度地震作用三、排架荷载计算及内力分析2. 排架分析时的计算假定和计算简图根本计算单元根本计算单元以横向排架为主以横向排

3、架为主18000B根 本 计 算 单元600A1234567600060006000600060006000600根本假定：1柱下端固接于根底顶面，横梁或屋架铰接在柱上。2横梁在排架平面内的轴压刚度为无限大，受力后不产生轴向变形。按平面排架计算时，一榀排架的负荷范围可由相邻柱距的中线截出一个有代表性的单元图的阴影部分，称为计算单元。三、排架荷载计算及内力分析2. 排架分析时的计算假定和计算简图计算假定和计算简图计算假定和计算简图固结EI2E I = ABLeEI1EI1EI2铰结MEI1ABLE I = MEI1EI2EI2上柱柱顶牛腿顶面根底顶面e预埋件焊接铰接高标号细石混凝土灌注ABL*屋

4、架端部和上柱柱顶普通用钢板焊接，可简化屋架端部和上柱柱顶普通用钢板焊接，可简化为铰接点为铰接点*排架柱插入杯口一定深度后，普通用高等级细排架柱插入杯口一定深度后，普通用高等级细石混凝土灌注，可按固接点思索石混凝土灌注，可按固接点思索*屋架可简化为一无穷刚度体屋架可简化为一无穷刚度体*排架柱高由根底顶算至上柱柱顶。轴线为柱的排架柱高由根底顶算至上柱柱顶。轴线为柱的几何轴线几何轴线*排架跨度以厂房的轴线为准排架跨度以厂房的轴线为准三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值屋盖荷载屋盖荷载P1P1e1P1P1*P1中的恒载包括屋面构造层、屋面板、天窗架、中的恒载包括屋面构造层、屋面板、天窗架

5、、屋架及屋面支撑系统的自重，可根据构件的容屋架及屋面支撑系统的自重，可根据构件的容重和尺寸算出重和尺寸算出,规范构件也可直接从规范图上查规范构件也可直接从规范图上查出。出。*P1中的活载包括雪荷载、屋面活载和积灰荷载中的活载包括雪荷载、屋面活载和积灰荷载*P1有偏心时，计算简图上要附加弯矩有偏心时，计算简图上要附加弯矩P 1 e1P1P1P1e1P1e2P1e2 恒载作用位置及相应的排架计算简图恒载作用位置及相应的排架计算简图 阐明：阐明： 柱、吊车梁及轨道等构件吊装就位后，屋架尚柱、吊车梁及轨道等构件吊装就位后，屋架尚未安装，此时还形不成排架构造，故柱在其自重、未安装，此时还形不成排架构造，

6、故柱在其自重、吊车梁及轨道等自重重力荷载作用下，应按竖向悬吊车梁及轨道等自重重力荷载作用下，应按竖向悬臂柱进展内力分析。但思索到此种受力形状比较暂臂柱进展内力分析。但思索到此种受力形状比较暂短，且不会对柱控制截面内力产生较大影响，为简短，且不会对柱控制截面内力产生较大影响，为简化计算，通常仍按排架构造进展内力分析。化计算，通常仍按排架构造进展内力分析。三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值屋盖荷载屋盖荷载P1*屋面活载系指不上人屋面思索施工、检修时的屋面活载系指不上人屋面思索施工、检修时的活荷载，亦按屋面程度投影思索，普通为活荷载，亦按屋面程度投影思索，普通为0.30.7kN/m2

7、*机械、冶金、水泥厂的厂房屋面，应思索屋面机械、冶金、水泥厂的厂房屋面，应思索屋面积灰荷载，可查阅积灰荷载，可查阅*屋面活载不与雪荷载同时思索，取两者中的大屋面活载不与雪荷载同时思索，取两者中的大值值*积灰荷载应与屋面活载和雪荷载两者中的大值积灰荷载应与屋面活载和雪荷载两者中的大值同时思索同时思索P1e1P1P1P 1 e1P1P1P1e1P1e2P1e2三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值屋盖荷载屋盖荷载P1*屋面程度投影面上的雪荷载按下式计算屋面程度投影面上的雪荷载按下式计算0SSrk屋面积雪分布系数，当屋面积雪分布系数，当屋面坡度小于屋面坡度小于25时取时取为为1.0根本雪

8、压，以当地平坦根本雪压，以当地平坦空阔地面上统计所得空阔地面上统计所得50年一遇最大积雪自重确年一遇最大积雪自重确定，可查阅定，可查阅P1e1P1P1P 1 e1P1P1P1e1P1e2P1e2三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值风荷载风荷载0zszk根本风压，以当地平坦空阔地根本风压，以当地平坦空阔地面上离地面面上离地面10m高统计所得高统计所得50年一遇年一遇10分中平均最大风速分中平均最大风速v0m/s，按，按W0= v02/1600确确定，详细数值可查阅定，详细数值可查阅风振系数，对于高度大于风振系数，对于高度大于30 m且高宽比大于且高宽比大于1.5的房屋，应思的房屋，

9、应思索其影响，其值大于索其影响，其值大于1风载高度变化系数，详细数值风载高度变化系数，详细数值可查阅可查阅风载体型系数，详细数值可查风载体型系数，详细数值可查阅阅三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值-0.2-0.6+0.8+0.6-0.6-0.5-0.7-0.7风向+0.8+06-0.2-0.7-0.7-0.6-0.5-0.6-0.6-0.5-0.4ha风向当a4h时为0.2当a4h时为0.6-0.5风荷载体形系数风荷载体形系数阐明：阐明：排架内力分析时，为简化计算，柱顶以下风荷载排架内力分析时，为简化计算，柱顶以下风荷载q1q1、q2q2可按均布思索，可按均布思索，Z Z按柱顶

10、标高处取值；柱顶以上风按柱顶标高处取值；柱顶以上风荷载按作用于柱顶的程度集中力荷载按作用于柱顶的程度集中力FWFW思索图，此程思索图，此程度集中力度集中力FWFW包括柱顶以上屋架支座高度范围内墙体迎包括柱顶以上屋架支座高度范围内墙体迎风面、背风面和屋面风荷载的程度力的总和。计算风面、背风面和屋面风荷载的程度力的总和。计算FWFW时风压高度变化系数时风压高度变化系数Z Z取为：有天窗时按天窗檐口标取为：有天窗时按天窗檐口标高取值；无天窗时按厂房檐口标高取值。高取值；无天窗时按厂房檐口标高取值。风的方向是恣意的，要思索左、右两种能够。风的方向是恣意的，要思索左、右两种能够。q1、q2、FW的风荷载

11、设计值按下式计算：式中,B为计算单元宽度; 为风荷载的分项系数， =1.4; 风荷载的组合值和准永久值系数可分别取0.6和0。为屋面斜长。wwl11102220121 1342201sinwkwzswkwzsnwwkiwsszssziqw Bw Bqw Bw BFw Blhhw B 【例题】【例题】 某厂房排架各部尺寸如下图，按B类地面，屋面坡度为1:10，排架的间距为6m，根本风压值w=0.40kN/m2。求：作用在排架上的风荷载设计值图b。标高11.4m处，Z=1.04 ；标高12.5m处Z=1.07;标高13.0m处Z=1.08 ；标高15.55 m处，Z=1.16 【解】 风荷载体型系

12、数，如图b所示，那么得作用在厂房排架边柱上的均布风荷载设计值 迎风面： q1=1.40.81.040.406=2.80kN/m 背风面 ： q2=1.40.51.040.406=1.75kN/m 作用于柱顶标高以上集中风荷载的设计值： FW=1.40.8+0.51.071.1+-0.2+0.61.080.5+0.6+0.61.162.55 0.46 =17.8kN 三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值P2P2P5P5P3P3e4e5P1P1P1e1P 1 e1P1e1P1P1e2P4 +Dmax DminTmaxP1e2-P4 e4 -Dmax Dmin e4 P4 +Dmax

13、DminP4 + Dmin Dmax Tmax吊车梁传来的荷载吊车梁传来的荷载*吊车梁和轨道的自重吊车梁和轨道的自重P4按资料的容重按资料的容重和构件的尺寸算得。和构件的尺寸算得。*吊车梁和轨道的自重吊车梁和轨道的自重P4、吊车垂直轮、吊车垂直轮压引起的荷载压引起的荷载DmaxDmin、吊车、吊车程度制动时的程度作用力程度制动时的程度作用力Tmax 桥式吊车由大车桥架和小车组成。大车在吊车梁轨道上沿厂房纵向行驶，小车在桥架大车上沿厂房横向运转图,大车和小车运转时都能够产生制动刹车力。因此，吊车荷载有竖向荷载和横向荷载两种，而吊车程度荷载又分为纵向和横向两种。 桥式吊车的受力情况桥式吊车的受力情

14、况 三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值T t raG(大车重)P maxP maxPminPminTTg(小车重)Q(起分量)吊车梁排架柱TT最大和最小轮压最大和最小轮压2,min,maxQgGPPkk 吊车梁接受的吊车轮压力是一组挪动荷载，其支座反力应该用反力影响线的原理求出。吊车梁支座反力即为吊车梁传给柱子的竖向荷载。 当两台吊车并行，吊车轮子的最不利位置如下图。图中B，K分别为大车宽和轮距。a吊车梁支座反力影响线吊车梁支座反力影响线 b 三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值CBB吊车宽K吊车轮距PmaxPmaxPmaxPmaxK吊车梁i-1ii+1y3y4y

15、2y1001吊车轮压引起的竖向荷载吊车轮压引起的竖向荷载4minmin4maxmaxeDMeDMKKKiKDKiKDKPPDyPDyPDmax,min,maxmin,minmax,maxKQKQDDDD,minmin,maxmax三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值吊车轮压引起的竖向荷载吊车轮压引起的竖向荷载*对单跨厂房的一个排架最多思索两台吊车，对单跨厂房的一个排架最多思索两台吊车， 对多跨厂房的一个排架最多思索四台吊车。对多跨厂房的一个排架最多思索四台吊车。* Dmax、Dmin的作用位置的作用位置三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值吊车横向程度制动力软钩吊车吊

16、车横向程度制动力软钩吊车T t raG(大车重)P maxP maxPminPminTTg(小车重)Q(起分量)吊车梁排架柱TTtratratra0.12()98kN0.1()147 490kN0.08()735kNTQgQTQgQTQgQ吊车的起分量吊车的起分量小车的自重小车的自重三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值吊车横向程度制动力硬钩吊车吊车横向程度制动力硬钩吊车T t raG(大车重)P maxP maxPminPminTTg(小车重)Q(起分量)吊车梁排架柱TTtra0.20()TQg三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值车轮传给吊车梁的程度荷载车轮传给吊车

17、梁的程度荷载T t raG(大车重)P maxP maxPminPminTTg(小车重)Q(起分量)吊车梁排架柱TT* 对四轮桥式吊车对四轮桥式吊车wtraKnTT 4traKTT 三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值BB吊车宽K吊车轮距PmaxPmaxPmaxPmaxTTTTK吊车梁i-1ii+1y3y4y2y1001iKDKyTT,max排架的程度荷载排架的程度荷载kKPTDTmax,maxmax或：KQTT,maxmax三、排架荷载计算及内力分析3. 排架上的荷载规范值排架的程度荷载排架的程度荷载*无论是单跨厂房还是多跨厂房，每榀排架最多思索两台吊车无论是单跨厂房还是多跨厂房，每榀排架最多思索两台吊车* Tmax的方向应思索向左向右两种能够性的方向应思索向左向右两种能够性【例题】 v知某单层单跨厂房，跨度为18m，柱距为6m，设计时思索两台中级任务制起分量为10t的桥式软钩吊车，吊车桥架跨度L=16.5m，由