单层厂房设计作业 联系客服

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考虑风振系数,取?z=1。

q1=μsμz?zω0B=0.8x1.04x1x0.7x6=3.49KN/m(压力)

q2=μsμz?zω0B=-0.4x1.04x1x0.7x0.6=-1.74KN/m(吸力) ② 作用在柱顶的集中风荷载Fw

作用在柱顶的集中风荷载Fw由两部分组成:柱顶至檐口竖直面上的风荷载Fw1和坡屋面上的风荷载Fw2,其中后者的作用方向垂直于屋面,因而是倾斜的,需要计算其水平方向的分力(竖直分力在排架分析中一般不考虑).

为了简化,确定风压高度系数时,可统一取屋脊高度。

屋脊高度=柱顶高度+屋架轴线高度(屋脊处)+上、下弦杆截面增加高度+屋面板高度 对于18m跨:H=11.45+(2.65+0.15+0.12)+0.24=14.6m μz=1.135 对于24m跨:H=11.45+(3.10+0.15+0.12)+0.24=15.06m μz=1.145

柱顶至檐口的高度=屋架轴线高度(端头处)+上、下弦截面增加高度+天沟板高度 坡屋面高度=屋脊高度-柱顶高度-柱顶至檐口的高度

Fw1=0.8 x 1.135 x 1 x 0.7 x (1.18+0.27+0.4) x 6=7.06KN(→)

Fw1’=0.4 x 1.145 x 1 x 0.7 x (1.18+0.27+0.4) x 6=3.56KN(→)

Fw2=(-0.6+0.5) x 1.135 x 1 x 0.7 x (14.91-11.75-1.85) x 6=-0.62KN(←) Fw2’=(-0.4+0.4)x 1.145 x 1 x 0.7 x (15.66-12.05-1.85) x 6=0 Fw=Fw1+Fw1’+Fw2+Fw2’=10.00KN(→) 同理可求得右吹向左风(←)

迎风面和背风面的q1、q2大小相等,方向相反。

Fw=0.8 x 1.145 x 1 x 0.7 x(1.18+0.27+0.4) x 6+0.4 x 1.135 x 1 x 0.7 x (1.18+0.27+0.4) x 6 +(-0.6+0.5) x 1.145 x 1 x 0.7 x(15.36-11.75-1.85) x 6+0=9.86(←) 3)内力分析

在计算简图中,上柱的计算轴线取为上柱的截面形心线,下柱的计算轴线取为下柱的 截面形心线。下面计算时弯矩和剪力的符号按照下述规则:弯矩以顺时针方向为正,剪力以使构件产生顺时针方向转动趋势为正;轴力以压为正。 各柱的抗剪刚度计算结果见下: 项目 A柱 B柱 C柱 N=Iu/IL 0.1284 0.4334 0.1284 λ=Hu/H 0.333 0.333 0.333 C0=3/(1+λ3(1/n-1) 2.4120 2.8511 2.4120 D= C0EcIL /H3 25.0159Ec 29.4984Ec 25.0159Ec ηi=Di/∑Di 0.315 0.370 0.315 (1) 荷载作用下的内力分析 恒荷载下的计算简图可以分解为两部分:作用在柱截面形心的竖向力和偏心力矩.

屋盖自重对上柱截面形心产生的偏心力矩为: M1A=-179.2 x (0.20-0.15)=-8.96KN.m M1B=-(175.8-235.09) x 0.15=8.89KN.m M1C=238.2 x (0.2-0.15)=11.91KN.m

屋盖自重、上柱自重、吊车梁及轨道自重对下柱截面形心产生的偏心力矩 M2A=-179.2 x 0.25-15.6 x 0.25 +44.8 x 0.3=-35.26KN.m M2B=0+0+(-44.8+44.8) x 0.75=0

M2C=238.2 x 0.25+15.6 x 0.25 -44.8 x 0.3=50.01KN.m

偏心力矩作用下,各柱的弯矩和剪力用剪力分配法计算。先在柱顶加上不动铰支座,利用附录求出各柱顶不动铰支座的内力;然后将总的支座反力作用下排架柱顶,根据剪力分配系数分配给各柱;最后求出各柱顶的剪力,得到每根柱的柱顶剪力后,单根柱利用平衡条件求出各截面的弯矩及柱底截面剪力。

屋面恒载作用下的剪力分配 项目 A柱 B柱 C柱 n 0.1284 0.4334 0.1284 λ 0.333 0.333 0.333 C1 1.97 1.53 1.97 C3 1.01 1.25 1.01 M1 -8.96 8.89 11.91 M2 0 50.01 R1 1.16(→) 6.32(→) ηi 0.315 0.370 0.315 Vi 5.47(→) -0.08(←) -5.40(←) -35.26 -4.55(→)

(1)M及V图(kN·m) (2)N图(kN)

(2)屋面活荷载作用下的内力分析

屋面活荷载作用下的内力分析方法同屋盖自重作用下的内力分析。 屋面活荷载对上柱截面形心产生的偏心力矩: M1A=-29.3 x (0.20-0.15)=-1.47KN.m M1B=-(28.9-37.9) x 0.15=1.35KN.m M1C=38.3 x (0.2-0.15)= 1.92KN.m

屋面活荷载对下柱截面形心产生的偏心力矩: M2A=-29.3 x 0.25=-7.33KN.m M2B=0

M2C=38.3 x 0.25=9.58KN.m

屋面活荷载作用下的剪力分配 项目 A柱 B柱 C1 1.97 1.53 C3 1.01 1.25 M1 -1.47 1.35 M2 -7.33 0 R1 -0.72(→) 0.10(←) ηi 0.315 0.370 Vi 1.12(→) -0.06(←) C柱 1.97 1.01 1.92 9.58 1.40(←) 0.315 -1.08(←)

(1)M及V图(kN·m) (2)N图(kN) (3)吊车竖向荷载作用下的内力分析

吊车竖向荷载四种基本情况:(a)Dmax作用于A柱;(b)Dmin作用于A柱处;(c)Dmax作用于C柱;(d)Dmin作用于C柱。吊车竖向荷载的计算简图可分解成两部分:作用在下柱截面形心的竖向力和作用在牛腿顶面的偏心力矩。

计算项目 Dmax作用于A柱 Dmin作用于A柱 Dmax作用于C柱 Dmin作用于C柱 A柱 B柱 C柱 A柱 B柱 C柱 A柱 B柱 C柱 A柱 B柱 C柱 C3 1.01 1.25 1.01 1.01 1.25 1.01 1.01 1.25 1.01 1.01 1.25 1.01 M2 352.0x0.3=105.6 -74.3x0.75=-55.73 0 74.3x0.3=22.3 -352x0.75=-264.0 0 0 79.9x0.75=59.9 -396.4x0.3=-118.9 0 396.4x0.75=297.3 -79.9x0.3=-24.0 Ri 9.12←) -5.95(→) 0 2.03(←) -31.34(→) 0 0 6.40(←) -10.72(→) 0 31.76(←) -2.03(→) ηi 0.315 0.370 0.315 0.315 0.370 0.315 0.315 0.370 0.315 0.315 0.370 0.315 Vi -16.61←) 7.99(→) 1.00(→) -9.17(←) 18.25(→) -9.72(←) -3.07(←) -8.34(←) 11.93(→) 11.86(→) -26.74(←) 13.58(→)

(1)M及V图(kN·m) (2)N图(kN)

(a)Dmax作用于A柱时的内力图

1)M及V图(kN·m) (2)N图(kN) (b)Dmin作用于A柱时的内力图

(1)M及V图(kN·m) (2)N图(kN)

( c)Dmax作用于C柱时的内力图