恒荷载作用下计算简图
1)在G1k作用下
M12k=G1ke1=-9.49(kN?m )
M12k=G2ke2=-18.98(kN?m )
2) 在G2k作用下
M22k=G2ke2 =-1.08(kN?m )
3) 在G4k作用下
M42k=G4ke4= 25.29( kN?m)
叠加以上弯矩
M1k= M11k=-9.49(kN?m)
M2k= M12k +M22k +M42k=-63.03-3.51+18.83=5.23(kN?m)
已知n?0.296,??0.21,由规范公式: 1??2(1?1)1?0.212(11C?31n3?0.296)2????1.62
1??3(1n?1)21?0.213(10.296?1)
在M1k作用下
R1k1?CM1H?1.69?9.4912.8?1.2kN(?) 由规范公式
?1??231?0.212C21??3(1??n?1)21?0.213(1?1.4
0.296?1) 在M2k作用下
RM2k52?C2H?1.4?.2712.8?0.58kN(?)
在G1k、G2k、G3k、G4k共同作用下的弯矩图和轴力图如图
(2)活荷载作用。 1)屋面活荷载作用下:
由于Q1k作用位置与G1k相同
MQ11k?Q1ke1??27?0.05??1.35(kN?m)MQ12k?Q1ke2??27?0.1??2.7(kN?m)RQ?C11k
MQ11kHMQ12k?1.62?H在Q1k作用下的M图和N如图(12)所示
2)吊车竖向荷载作用下: 当Dmax,k作用在A柱时
A柱Mmax,k?Dmax,ke4?354.96?0.45?159.73kN?m
B柱Mmin,k?Dmin,ke4?84.456?0.45?38.01kN?m 与恒载计算方法相同,可得C2=1.21 A柱
RQ2k?C21.35?0.17kN(?)12.8 2.7?1.4??0.30kN(?)12.8RA?C2B柱
Dmax,kH?1.4?159.73??17.47kN(?),VA1??17.47kN(?) 12.838.01?4.16kN(?),VB1?4.16kN(?) 12.8RB?C2Dmin,kH?1.4?A柱与B柱相同,剪力分配系数 ?A??B?0.5
VB2?VA2???A(RA?RB)??0.5(?17.47?4.16)?6.655kN(?)VA?VA1?VA2??17.47?4.16??13.31kN(?),VB?13.31kN(?)内力图如图
3)吊车水平荷载作用下:
0.12(200?70)?8.1KN
48.1(6000?2000?4800?800)Tmax??18.36KN
6000T?当Tmax向左作用时
y2.6?1.4??0.46 Hu2.6n?0.296,??0.21 由规范公式可得
0.416?0.2) 当y?0.4H时,C?n?0.865 u512[1??3(?1)]n0.2432?2.1???3(?0.1) 当ny?0.5Hu时,C5??0.832312[1??(?1)]n
2?1.8???3(y?0.44Hu时,线性插入得C5?0.85RA?RB?C5Tmax,k?0.85?18.36?15.61kNVA1?VB1??Au(RA?RB)??0.5?0.85(RA?RB)??13.27kN(?)
VA?VA?RA1?15.61?13.27?2.34kN(?)VB?VB?RB1?15.61?13.27?2.34kN(?)
4)风荷载作用下:
风从左向右作用,在q1和 q2 作用下,由规范公式:
11[1??4(?1)][1?0.214(?1)]33n0.296C6????0.37 31181??(n?1)]8[1?0.213(?1)]0.296R1??C6q1H??0.37?2.29?12.8??10.85kN(?),VA1??10.85kN(?)R2??C6q2H??0.37?1.43?12.8??6.77kN(?),VB1??6.77kN(?)VA2?VB2??A(Wk?R1?R2)?0.5(7.38?10.85?6.77)?12.5kN(?)VA?VA1?VA2?12.5?10.85?1.65(?) VB?VB1?VB2?12.5?6.77?5.73(?)
风荷载作用下的M、N图如图。
当风从右向左吹时,其M、N图与上述情况相反。
四、最不利内力组合
由于排架单元为对称结构,可仅考虑A柱截面。
A轴柱内力(标准值) 杆件及正向内荷载种类 恒载 力 编号 1--1 a 屋面活吊车竖向荷载 吊车水平荷载 向右 f 风载 左风 g
载 Dmax在A柱 Dmax在B柱 向左 b c d -34.61 0 3.4 84.46 e 右风 h M(KN·m) -4.86 0.13 -34.61 N(KN) 200.22 27 0 ±15.95 ±15.95 0 0 12.03 -19.73 0 0 2--2 M(KN·m) -10.13 -2.57 125.12 N(KN) 256.42 27 354.96 ±15.95 ±15.95 0 0 12.03 -19.73 0 0 M(KN·m) 8.02 3--3 N(KN) V 3.45 -45.24 354.96 -166.97 ±169.74 169.74 84.46 -13.31 0 16.02 0 16.02 190.55 -176.33 0 0 317.62 27 1.74 0.47 -13.31 27.94 17.45
A轴柱内力组合表 +Mmax及相应N,V 截面 内力 组合项 数值 -Mmax及相应N,V 组合项 数值 +Nmax及相应N,V 组合项 数值 +Nmin及相应N,V 组合项 数值 M(KN·m) 1a+1.4(0.7b+0.719.94 1.2a+1.4(0.7*0.8(-60.94 1.2a+1.4(b+0.7*0.-61.86 1--1 *0.9(e+g)) 226.68 c/d+e/f+h)) 240.26 8(c/d+f+0.6h)) 278.06 N(KN) M(KN·m) 1a+1.4(0.8(c/d+152.61 1.2a+(0.7b+0.7*0.-54.34 1.2a+1.4(0.7b+0.9178.34 2--2 0.7e/f+0.6g)) 653.98 9e/f+h) c/d+e+0.6g) 781.41 N(KN) 334.16 M(KN·m) 429.49 -502.82 329.94 1a+1.4*(0.7*0-47.11 .8(c/d+e)+h) 200.22 1a+1.4(o.7*0.-51.82 9f+h) 256.42 277.23 200.32 1a+1.4(0.7*0.392.11 9(c/d+e/f)+g) 370.83 43.29 37.43 Mk(KN·m) 307.92 -356.87 236.82 1.2a+1.4(0.7b+01.2a+1.4N(KN) 720.68 1a+1.4(0.7b+0.7*0383.84 854.85 3--3 .7*0.9(c/d+e/f)(0.7b+0.9(c/d+e/Nk(KN) 560.14 .8(c/d+e/f)+h) 364.92 655.98 +g) f)+0.6g) V(KN) Vk(KN) 55.84 40.14 3.22 2.8 29.48 29.48 五、排架柱的设计
1.柱在排架平面内的配筋计算
(1)截面尺寸。上柱,矩形,b=400mm,h=400mm. 下柱,矩形,b=400mm,h=600mm. (2)材料等级。混凝土:C30, fc?14.3N/mm2
钢筋:受力筋为HRB400,fy?fy?360N/mm 箍筋为:HPB300,fy?270N/mm 计算长度:查表。
排架方向:上柱,l0?2.0Hu?2.0?2.6?5.2m。 下柱,l0?1.0Hl?1.0?10.2?10.2m。
[当不考虑吊车荷载时:l0?2.5Hu?2.5?12.8?16m] 垂直排架方向:上柱,l0?1.25Hu?1.25?2.6?3.25m。 下柱,l0?0.8Hl?0.8?10.2?8.16m。
2.配筋计算(采用对称配筋) 1)上柱(1-1截面)
从内力组合表中可知,各组合内力均为大偏压(N?Nb,Nb?1066。由N与M的相关性可确.67KN)定
2'2?M??60.94KN?mN?240.26KN为该截面所需配筋最多的内力,即为控制内力。
N240.26?10?3x???42mm?2as'(?2?40?80mm)
?1fcb1.0?14.3?400取x?80mm,
h0?h?as?400?40?360mm
60.94?106e0???253.64mm?0.3h0(?0.3?360?108mm) 3N240.26?10h400??13.33?20mm,取ea?20mm 3030M