單層廠房第二講

單層廠房第二講第1頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一第2頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一地基反力墻梁基礎(chǔ)梁柱下獨立基礎(chǔ)天窗架自重三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

1.排架結(jié)構(gòu)單層廠房所受的荷載和傳力路徑橫向平面排架所受的荷載屋面板荷載雪荷載或積灰荷載風吸力風壓力水平地震作用屋架自重吊車橫向水平制動力墻重墻重基礎(chǔ)及土自重設(shè)備重（作為吊車的豎向荷載的一部分傳給吊車梁）吊車豎向荷載柱重第3頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

1.排架結(jié)構(gòu)單層廠房所受的荷載和傳力路徑橫向平面排架荷載的傳遞路徑豎向荷載雪（灰）、屋面荷載屋面板屋架天窗架吊車輪壓吊車梁牛腿墻體重量墻梁排架柱基礎(chǔ)地基基礎(chǔ)梁第4頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

1.排架結(jié)構(gòu)單層廠房所受的荷載和傳力路徑橫向平面排架荷載的傳遞路徑水平荷載風荷載墻體、屋蓋地震吊車橫向水平制動力吊車梁排架柱基礎(chǔ)地基屋蓋第5頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一屋蓋結(jié)構(gòu)柱間支撐屋蓋橫向水平支撐抗風柱山墻水平荷載風荷載山墻地震吊車縱向水平制動力吊車梁縱向排架柱（柱間支撐）基礎(chǔ)地基屋蓋抗風柱屋蓋橫向水平支撐聯(lián)系梁三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

1.排架結(jié)構(gòu)單層廠房所受的荷載和傳力路徑縱向平面排架所受的荷載及其傳遞路徑吊車縱向水平制動力風荷載水平地震作用第6頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

2.排架分析時的計算假定和計算簡圖基本計算單元——以橫向排架為主18000B基本計算單元600A1234567600060006000600060006000600基本假定：（1）柱下端固接于基礎(chǔ)頂面，橫梁（或屋架）鉸接在柱上。（2）橫梁在排架平面內(nèi)的軸壓剛度為無限大，受力后不產(chǎn)生軸向變形。按平面排架計算時，一榀排架的負荷范圍可由相鄰柱距的中線截出一個有代表性的單元（圖的陰影部分），稱為計算單元。第7頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

2.排架分析時的計算假定和計算簡圖計算假定和計算簡圖固結(jié)EI2EI=ABLeEI1EI1EI2鉸結(jié)MEI1ABLEI=MEI1EI2EI2上柱柱頂牛腿頂面基礎(chǔ)頂面e預(yù)埋件焊接（鉸接）高標號細石混凝土灌注ABL*屋架端部和上柱柱頂一般用鋼板焊接，可簡化為鉸接點*排架柱插入杯口一定深度后，一般用高等級細石混凝土灌注，可按固接點考慮*屋架可簡化為一無窮剛度體*排架柱高由基礎(chǔ)頂算至上柱柱頂。軸線為柱的幾何軸線*排架跨度以廠房的軸線為準第8頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值屋蓋荷載P1P1e1P1P1*P1中的恒載包括屋面構(gòu)造層、屋面板、天窗架、屋架及屋面支撐系統(tǒng)的自重，可根據(jù)構(gòu)件的容重和尺寸算出,標準構(gòu)件也可直接從標準圖上查出。*P1中的活載包括雪荷載、屋面活載和積灰荷載*P1有偏心時，計算簡圖上要附加彎矩P1e1P1P1P1e1P1e2P1e2第9頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一

恒載作用位置及相應(yīng)的排架計算簡圖

第10頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一說明：

柱、吊車梁及軌道等構(gòu)件吊裝就位后，屋架尚未安裝，此時還形不成排架結(jié)構(gòu)，故柱在其自重、吊車梁及軌道等自重重力荷載作用下，應(yīng)按豎向懸臂柱進行內(nèi)力分析。但考慮到此種受力狀態(tài)比較暫短，且不會對柱控制截面內(nèi)力產(chǎn)生較大影響，為簡化計算，通常仍按排架結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力分析。第11頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值屋蓋荷載P1*屋面活載系指不上人屋面考慮施工、檢修時的活荷載，亦按屋面水平投影考慮，一般為0.3~0.7kN/m2*機械、冶金、水泥廠的廠房屋面，應(yīng)考慮屋面積灰荷載，可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》*屋面活載不與雪荷載同時考慮，取兩者中的大值*積灰荷載應(yīng)與屋面活載和雪荷載兩者中的大值同時考慮P1e1P1P1P1e1P1P1P1e1P1e2P1e2第12頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值屋蓋荷載P1*屋面水平投影面上的雪荷載按下式計算屋面積雪分布系數(shù)，當屋面坡度小于25時取為1.0基本雪壓，以當?shù)仄教箍諘绲孛嫔辖y(tǒng)計所得50年一遇最大積雪自重確定，可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》P1e1P1P1P1e1P1P1P1e1P1e2P1e2第13頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值風荷載基本風壓，以當?shù)仄教箍諘绲孛嫔想x地面10m高統(tǒng)計所得50年一遇10分中平均最大風速v0（m/s），按W0=v02/1600確定，具體數(shù)值可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》風振系數(shù)，對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋，應(yīng)考慮其影響，其值大于1風載高度變化系數(shù)，具體數(shù)值可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》風載體型系數(shù)，具體數(shù)值可查閱《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第14頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值-0.2-0.6+0.8+0.6-0.6-0.5-0.7-0.7風向+0.8+06-0.2-0.7-0.7-0.6-0.5-0.6-0.6-0.5-0.4ha風向當a4h時為0.2當a>4h時為0.6-0.5風荷載體形系數(shù)第15頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一說明：排架內(nèi)力分析時，為簡化計算，柱頂以下風荷載q1、q2可按均布考慮，Z按柱頂標高處取值；柱頂以上風荷載按作用于柱頂?shù)乃郊辛W考慮（圖），此水平集中力FW包括柱頂以上屋架支座高度范圍內(nèi)墻體迎風面、背風面和屋面風荷載的水平力的總和。計算FW時風壓高度變化系數(shù)Z取為：有天窗時按天窗檐口標高取值；無天窗時按廠房檐口標高取值。風的方向是任意的，要考慮左、右兩種可能。第16頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一q1、q2、FW的風荷載設(shè)計值按下式計算：式中,B—為計算單元寬度;—為風荷載的分項系數(shù)，=1.4;風荷載的組合值和準永久值系數(shù)可分別取0.6和0?！獮槲菝嫘遍L。第17頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一【例題】

某廠房排架各部尺寸如圖所示，按B類地面，屋面坡度為1:10，排架的間距為6m，基本風壓值w=0.40kN/m2。求：作用在排架上的風荷載設(shè)計值（圖b）。（標高11.4m處，Z=1.04；標高12.5m處Z=1.07;標高13.0m處Z=1.08；標高15.55m處，Z=1.16）第18頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一

【解】

風荷載體型系數(shù)，如圖b所示，則得作用在廠房排架邊柱上的均布風荷載設(shè)計值迎風面：q1=1.4×0.8×1.04×0.40×6=2.80kN/m（→）背風面：q2=1.4×0.5×1.04×0.40×6=1.75kN/m（→）作用于柱頂標高以上集中風荷載的設(shè)計值：FW=1.4×（0.8+0.5）×1.07×1.1+（-0.2+0.6）×1.08×0.5+（0.6+0.6）×1.16×2.55×0.4×6=17.8kN（→）第19頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值P2P2P5P5P3P3e4e5P1P1P1e1P1e1P1e1P1P1e2P4+Dmax（Dmin）TmaxP1e2-P4e4-Dmax（Dmin）e4P4+Dmax（Dmin）P4+Dmin

（Dmax

）Tmax吊車梁傳來的荷載*吊車梁和軌道的自重P4按材料的容重和構(gòu)件的尺寸算得。*吊車梁和軌道的自重P4、吊車垂直輪壓引起的荷載Dmax（Dmin）、吊車水平制動時的水平作用力Tmax第20頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一橋式吊車由大車（橋架）和小車組成。大車在吊車梁軌道上沿廠房縱向行駛，小車在橋架（大車）上沿廠房橫向運行（圖）,大車和小車運行時都可能產(chǎn)生制動剎車力。因此，吊車荷載有豎向荷載和橫向荷載兩種，而吊車水平荷載又分為縱向和橫向兩種。橋式吊車的受力狀況

第21頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值TtraG(大車重)PmaxPmaxPminPminTTg(小車重)Q(起重量)吊車梁排架柱TT最大和最小輪壓第22頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一

吊車梁承受的吊車輪壓力是一組移動荷載，其支座反力應(yīng)該用反力影響線的原理求出。吊車梁支座反力即為吊車梁傳給柱子的豎向荷載。當兩臺吊車并行，吊車輪子的最不利位置如圖所示。圖中B，K分別為大車寬和輪距。（a）吊車梁支座反力影響線

（b）

第23頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值CBB（吊車寬）K（吊車輪距）PmaxPmaxPmaxPmaxK吊車梁i-1ii+1y3y4y2y1001吊車輪壓引起的豎向荷載第24頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值吊車輪壓引起的豎向荷載*對單跨廠房的一個排架最多考慮兩臺吊車，

對多跨廠房的一個排架最多考慮四臺吊車。*Dmax、Dmin的作用位置第25頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值吊車橫向水平制動力（軟鉤吊車）TtraG(大車重)PmaxPmaxPminPminTTg(小車重)Q(起重量)吊車梁排架柱TT吊車的起重量小車的自重第26頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值吊車橫向水平制動力（硬鉤吊車）TtraG(大車重)PmaxPmaxPminPminTTg(小車重)Q(起重量)吊車梁排架柱TT第27頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值車輪傳給吊車梁的水平荷載TtraG(大車重)PmaxPmaxPminPminTTg(小車重)Q(起重量)吊車梁排架柱TT*對四輪橋式吊車第28頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值BB（吊車寬）K（吊車輪距）PmaxPmaxPmaxPmaxTTTTK吊車梁i-1ii+1y3y4y2y1001排架的水平荷載第29頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一三、排架荷載計算及內(nèi)力分析

3.排架上的荷載標準值排架的水平荷載*無論是單跨廠房還是多跨廠房，每榀排架最多考慮兩臺吊車*Tmax的方向應(yīng)考慮向左向右兩種可能性第30頁，共32頁，2023年，2月20日，星期一【例題