排架结构内力计算(完整)课件

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。排架结构内力计算(完整)排架结构内力计算(完整)2.5.1排架结构计算计算简图1、计算单元和从属面积排架结构内力计算(完整)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；

假定与实际工程的差异排架结构内力计算(完整)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排架结构内力计算(完整)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：考虑施工顺序排架结构内力计算(完整)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：考虑施工顺序排架结构内力计算(完整)2.5.2排架结构上的荷载计算竖向偏心力的换算排架结构内力计算(完整)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Q1排架结构内力计算(完整)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）工作制重级A6~A7中级A4~A5轻级A1~A3经常起重量/额定起重量（%）50~100<50——每小时平均操作次数24012060接电持续率JC（%）402515平均50年使用次数600万次300万次——运行速度（m/min）80~15060~90<60排架结构内力计算(完整)（1）作用在排架上的吊车竖向荷载Dmax

和DminQcQ2Q1PmaxPminPminPmaxDminDmax排架结构内力计算(完整)（1）作用在排架上的吊车竖向荷载Dmax

和Dmin排架结构内力计算(完整)（1）作用在排架上的吊车竖向荷载Dmax

和DminDmaxy1y3y4y2Dmax影响线排架结构内力计算(完整)吊车竖向荷载作用的两种情况DmaxDminDmaxDminMmaxMminMmaxMmin排架结构内力计算(完整)QcQ2Q1（2）作用在排架上的吊车横向荷载Tmax

TTmax排架结构内力计算(完整)TTTTTmax排架结构内力计算(完整)（2）作用在排架上的吊车横向荷载Tmax

TTTTTmaxy1y3y4y2Dmax影响线排架结构内力计算(完整)Tmax

作用下单跨排架的荷载情况TmaxTmax吊车梁顶面TmaxTmax排架结构内力计算(完整)Tmax作用下两跨排架的荷载情况排架结构内力计算(完整)（3）吊车纵向水平荷载T0n——吊车每侧的制动轮数。只考虑两台吊车同时刹车。排架结构内力计算(完整)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。排架结构内力计算(完整)4、风荷载风荷载标准值：迎风面上的均布风荷载：背风面上的均布风荷载：柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载：排架结构内力计算(完整)4、风荷载风荷载标准值：迎风面上的均布风荷载：背风面上的均布风荷载：柱顶至屋脊的屋盖部分的风荷载：排架结构内力计算(完整)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排架结构内力计算(完整)2.5.3等高排架内力分析ABC△△△柱顶水平位移相等的排架——等高排架。排架结构内力计算(完整)ABC2.5.3等高排架内力分析柱顶水平位移相等的排架——等高排架。排架结构内力计算(完整)柱顶水平位移相等的排架——等高排架。ABC△△△2.5.3等高排架内力分析排架结构内力计算(完整)1、阶梯形柱的柱顶位移计算单阶悬臂柱的侧移刚度δ1P=11/δ排架结构内力计算(完整)2、柱顶作用水平集中力的情况ui=uABCFu1=uun=uV1ViVn排架结构内力计算(完整)2、柱顶作用水平集中力的情况ui=uABCFu1=uun=uV1ViVn排架结构内力计算(完整)2、柱顶作用水平集中力的情况ui=uABCFu1=uun=uV1ViVn排架结构内力计算(完整)RA+RBRA+RARARB3、任意荷载作用下的情况=+=+TmaxTmaxABTmaxTmaxABTmaxATmaxBAB排架结构内力计算(完整)RA+RBRA+RARARB=+=+TmaxTmaxABTmaxATmaxBABAB+排架结构内力计算(完整)RARB++TmaxATmaxBAB+排架结构内力计算(完整)ABC2.5.4不等高排架内力分析二次超静定结构，力法解决X1X2排架结构内力计算(完整)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。排架结构内力计算(完整)排架结构内力计算(完整)柱顶水平位移的比较排架结构内力计算(完整)柱顶水平位移的比较排架结构内力计算(完整)2、吊车荷载下厂房整体空间作用的计算方法（1）单个荷载作用下的厂房整体空间作用分配系数

称为单个荷载作用下厂房整体空间作用分配系数。排架结构内力计算(完整)(2)

吊车荷载作用下单层厂房的整体空间作用分配系数μ排架结构内力计算(完整)（3）多跨厂房排架的整体空间作用分配系数TmaxTmaxABC排架结构内力计算(完整)（4）多跨不等高厂房排架的整体空间作用分配系数——柱高差系数

排架结构内力计算(完整)（5）吊车荷载下厂房整体空间作用的计算方法排架结构内力计算(完整)RA+RBμ(RA+RB)RA=C5TmaxRB=C5Tmax=+=+TmaxTmaxABTmaxTmaxABTmaxATmaxBAB排架结构内力计算(完整)RA+RB=+=+TmaxTmaxABTmaxATmaxBABAB+RA=C5TmaxRB=C5Tmaxμ(RA+RB)排架结构内力计算(完整)2.5.6内力组合1、柱的控制截面

对柱配筋和基础设计起控制作用的截面排架结构内力计算(完整)2.5.6内力组合2、荷载效应组合由可变荷载效应控制：由永久荷载效应控制：排架结构内力计算(完整)2.5.6内力组合2、荷载效应组合（1）永久荷载+0.9（屋面活荷载+吊车荷载）（2）永久荷载+风载（3）永久荷载+吊车荷载（4）永久荷载+0.9（风荷载+吊车荷载）（5）永久荷载+0.9（风荷载+屋面活荷载）（6）永久荷载+0.9（风荷载+吊车荷载+屋面活荷载）排架结构内力计算(完整)2.5.6内力组合3、内力组合最不利内力→最大配筋量。偏心受压构件的内力M、N、V（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。排架结构内力计算(完整)内力组合时应注意以下几点：（1）任何一组最不利内力中都必须包括恒载引起的内力；（2）以第一内力（绝对值）最大为组合条件；（3）Dmax

作用在A

柱上即不能作用在B

柱；（4）有Tmax

必有D，有D不一定有Tmax；（5）吊车横向水平荷载(向左或向右)可视组合的需要；（6）风荷载可左可右，任选一种，但不可同时考虑；（7）组合Nmin

时，对N=0的风荷载也应考虑；（8）注意M虽然不是最大值而比最大值略小，而它对应的N减小很多的情况。排架结构内力计算(完整)荷载类型恒载（1）屋面活荷载（2）DMAX(3a)DMIN(3b)TMAX左向右(4a)TMAX右向左(4b)左风(5a)右风(5b)M(kNm)27.285.91-51.7-45.617.7-17.742.71-48.4N(kN)317.953.63000000V(kN)————————排架A柱Ⅰ—Ⅰ截面内力排架结构内力计算(完整)排架A柱Ⅱ—Ⅱ截面内力荷载类型恒载（1）屋面活荷载（2）DMAX(3a)DMIN(3b)TMAX左向右(4a)TMAX右向左(4b)左风(5a)右风(5b)M(kNm)-32.1-7.50160.63.2917.7-17.742.7-48.4N(kN)368.253.63530.8122.30000V(kN)————

————排架结构内力计算(完整)排架A柱Ⅲ—Ⅲ截面内力荷载类型恒载（1）屋面活荷载（2）Dmax(3a)Dmin(3b)Tmax左向右(4a)Tmax右向左(4b)左风(5a)右风(5b)M(kNm)-6.94-0.95-56.1-89.0165.8-165.8219.8-203N

(kN)418.553.63530.8122.30000V

(kN)2.960.77-12.3-10.917.4017.4027.98-22.7排架结构内力计算(完整)2.5.7排架计算中的几个问题1、纵向柱距不等的排架内力分析计算单元排架结构内力计算(完整)2