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2)屋面活荷载作用下的内力分析
屋面活载下的内力分析方法同屋盖自重作用下的内力分析。剪力分配过程列于表5
表5 屋面活荷载下柱的剪力分配
项目 A柱 B柱 3.8310.04C1 2.17 2.17 C3 0.92 0.92 M1 38.31×0.1=3.831 -38.31×0.1=-3.831 M2 -38.31×0.25=-9.58 38.31×0.25=9.58 Ri -0.04(→) 0.04(→) ηi 0.5 0.5 Vi 0.04(→) -0.04(→) 3.8310.043.8313.83138.3138.315.569-9.58-9.584.0115.5694.0115.2810.040.045.281
单根柱的受力及柱底剪力、弯矩图、轴力图
3)吊车竖向作用下的内力分析
吊车竖向荷载有两种基本情况,如图所示。
DmaxDminDminDmax
吊车竖向荷载下的计算简图也可以分解成两部分:作用于下柱截面形心的竖向力和作用在牛腿顶面的偏心力矩。在偏心力矩下的剪力分配过程列于表6。下图是吊车竖向荷载下内力图。
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表6吊车竖向荷载下柱剪力的分配 计算项目 Dmax作用于 A柱 Dmin作用于 A柱 -11.66511.665C3 0.92 0.92 M2 530.4×0.45=238.68 -77.3×0.75=-57.98 Ri 18.77(←) -4.56(→) ΣRi 17.4-4.56= 14.21 ηi Vi -11.67(←) 11.67 (→) A柱 B柱 0.5 0.5 A柱 B柱 0.92 0.92 77.3×0.45=34.79 -530.4×0.75=-387.8 2.74 (←) 2.36-31.28 0.5 0.5 -17.01 (←) 17.01 (→) -31.28(→) =-28.54 186.19238.68238.6852.4952.49186.19530.477.3A-11.665B102.211.665AB102.2AB
A柱作用Dmax
-17.0117.0134.7934.7976.5541.7676.5541.7677.3530.4A-17.01B17.01A164.23164.23B102.2AB
A柱作用Dmin
4)吊车水平荷载作用下的内力分析
吊车水平荷载下有两种情况,每种情况的荷载可以反向,如图2-20中的虚线所示。
吊车水平荷载的剪力分配过程见表7,图是其内力图。
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表7吊车水平荷载下柱间力的分配 T Ri=C5T ∑Ri 计算项目 C5 ηi Vi A、B跨A柱 0.453 20 9.06(←) 9.06+9.06= 0.5 0 作用18.12 B柱 0.453 20 9.06(→) 0.5 0 Tmax 注*C2根据a、λ和吊车水平荷载的作用位置由《基本教程》附录C.2查得。 20202424A20B16820A168B
A、B跨作用Tmax的排架内力图
5)风荷载作用下的内力分析
风荷载作用下有两种情况。左吹向右风荷载下的剪力分配过程见附表8,图是风荷载下的内力图。
因本题右吹向左风时的荷载值与左吹向右风时的荷载数值很接近(q1、q2 大小相等,Fw=4.98kN、Fw’=5.11kN),可利用左吹向右风的内力图。 计算项目 C11 左吹向A柱 0.311 3.5 12.74(←) 右风 B柱 0.311 2.18 7.93(→) 表8 风荷载下柱剪力的分配 q Ri=qHC11 W R=W +∑R i ηi 9.96 30.63 0.5 0.5 Vi 2.58(←) 7.39(→) 注:由《基本教程》附录2,
13[1??4(?1)]nC11?18[1??3(?1)]n
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四、 内力组合
1.荷载组合
排架柱截面尺寸符合表12-3 要求后,一般不需要进行正常使用极限的变形验算,仅需要
进行承载力计算。承载能力极限状态采用荷载效应的基本组合。基本组合考虑两类情况:由活荷载效应控制的组合和由恒荷载效应控制的组合。
对于排架结构,由活荷载效应控制的组合可采用简化规则,取下列两种情况的较大值:
①γ
G1GK
S+γ
Q1Q1K
S
②?GSGK?0.9??i?1nQiQiK
S式中 SGK、SQiK——分别为恒载标准值和活载标准值下的荷载效应,即内力;
?G、?Qi——为荷载和活载的分项系数,分别取1.2 和1.4;
0.9——简化组合值系数。
由恒载效应控制的组合按下式进行
S??G1SGK???Qi?QiSQiKi?1n
式中 ?Qi 为活荷载的组合值系数,中级载荷状态吊车荷载的组合值系数为0.7。 此时恒载分项系数取1.35。
设计基础,确定基础底面尺寸时,需进行地基计算,此时上部结构传来的荷载效应采用标准组合。故对于下柱的Ⅲ—Ⅲ截面,尚需按下式进行荷载的标准组合:
S?SGK?SQ1K???ciSQiK
i?2n2.内力组合
排架柱属偏心受压构件,剪力一般不起控制作用(斜截面承载力一般能满足)。最不利
内力组合包括:最大正弯矩及相应的轴力、最大负弯矩及相应的轴力、最大轴力及相应的弯矩、最小轴力及相应的弯矩。当采用对称配筋时,前两项可合并为弯矩绝对值最大及相应的轴力。
每项组合,按一个目标(如弯矩最大)确定活荷载是否参与组合。需注意: 1) 当组合中包含吊车水平荷载时,必须同时包含吊车竖向荷载;
2) 由于吊车水平荷载最多考虑两台,故A、B 跨作用Tmax 和B、C 跨作用Tmax两种
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