惯性矩64I(10mm) 每米长重量G(kN/m)
2133 4.00 16611 3.94 2133 4.00 16611 3.94 2．荷载计算
排架的荷载包括恒载、屋面活荷载、吊车荷载和风荷载。荷载均计算其标准值。 1）恒载
恒载包括屋盖自重、上柱自重、下柱自重、吊车梁及轨道自重。 ① 屋盖自重P1 面荷载：
防水层、找平层等 0.35+0.4=0.75kN/m2 屋面板自重 1.40kN/m2 屋面板灌缝 0.10kN/m2
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
小 计 外天沟板线荷载：
找坡等
2.25 kN/m2
1.16+0.27+0.31=1.74kN/m
TGB77-1自重 2.24kN/m
-----------------------------------------------------------------
小 计
3.98kN/m 18m跨屋架
自
重
67.6kN
屋架作用在柱顶的恒载标准值： A柱：
集中荷载：
P1A=2.25×6×18/2+3.98×6+0.5×67.6=179.2kN
P1作用点位置与纵向定位轴线的距离为150mm，见例图2-8。
② 上柱自重P2
A柱： P2A=4×3.9=15.6kN B柱： P2B=4×3.9=15.6kN ③ 下柱自重P3
下柱大部分截面为I形，但牛腿部位及插入杯口基础的部分是矩形截面。假定矩形截面的范围为自牛腿顶面向下1400mm及基础顶面以上1100mm。近似忽略牛腿的重量。
A柱：P3A=3.94×（8.1-1.4-1.1）+0.9×0.4×25×(1.4+1.1)=44.56kN B柱：PsB=44.56kN
④ 吊车梁、轨道、垫层自重P4
取轨道及垫层自重为0.8KN/m。 A柱： P4A=0.8× 6+39.98=44.8kN B柱： P4B=44.8kN
P4的作用点离纵向定位轴线的距离为750mm，见例图2-8。 2）屋面活荷载P5
屋面活荷载取屋面均布活载和雪荷载两者的较大值0.5kN/m2 A柱： P5A=（18×6×0.5）/2+0.77×6×0.5=29.3kN B柱：P5B=（18×6×0.5）/2+0.77×6×0.5=29.3kN P5作用位置同P1。 3）吊车荷载
①吊车竖向荷载Dmax,k、Dmin,k
从产品目录查得吊车基本尺寸和轮压，列于例表2。
例表2吊车基本尺寸和轮压 吊车总最大轮起重吊车跨小车最小轮吊车桥轮距K重 压量 度 重压距B（mm） （mm） （G+g）Pmax(kN) Q（t） Lk(m) g(t) Pmin(kN) (t) 31.6 185 16 22.5 5550 4400 5.3 56.8 20 22.5 5550 4400 32 7.5 K1 P1max 215 x K2 P2max 45 表中Pmin=0.5(G+g+Q)-Pmax
吊车竖向荷载Dmax、Dmin根据两台吊车作用的最不利位置用影响线求
y2 P1max P2max y1=1 y3 例图2-9 吊车荷载计算简图
y4 出。Dmax、Dmin的计算简图见例图2-9。图中两台吊车之间的最小轮距x=（B1-K1）/2+（B2-K2）/2。对应于轮子位置影响线的高度y2、y3、y4可利用几何关系求得。
18m车
跨
两
台
吊
车
相
同
，；分
别
为
16t ，
20t
吊；，
,P1max=185kN,P2max=215KN,P1min=56.8,P2min=45kN
x=(5550-4400)/2+(5550-4400)/2=1150mmy3=(6-1.15)/6=0.808，y4=0。
y2=(6-4.4)/6=0.262
Dmax,k= P1max(y1+y2)+P2max(y3+y4)=185×(1+0.267)+215×0.808=408.1kN Dmin,k=P1min(y1+y2)+P2min(y3+y4)=56.8(1+0.225)+45×0.808=105.94kN
?吊车横向水平荷载Tmax,k
18m跨，吊车额定起重量16t 16t T=α(Q+g)/4=0.1×(16+5.3) ×9.8/4=5.2kN 20t T=α(Q+g)/4=0.1×(20+7.5) ×9.8/4=6.7kN T的最不利位置同Pmax，故 Tmax,k=6.7×（1+0.267+0.808）+5.2×0.808=12.69kN Tmax作用点的位置在吊车梁顶面。 4)风荷载 +0.8 -0.6 -0.5 B类。 ① 作用在柱上的均布荷载 柱顶标高11.4m，室外地面标高-0.35，则柱顶离室外地面高度为11.4-（-0.35）=11.75m，查表1-10，风压高度系数μz=1.049。 例图2-10 风荷载体型系数μs(风向→) 从表1-11，可查得风荷载体型系数μs，标于例图2-10。单层工业厂房，可不考虑风振系数，取?Z=1。 q1=μSμzβZW0B=0.8×1.049×1.0×0.7×6=3.52kN/m（压力）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（见例图2-11），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（竖向分力在排架分析中一般不考虑）。 q2=μSμzβZW0B=-0.5×1.049×1.0×0.7×6=-2.2kN/m（吸力） -0.5 该地区基本风压W0=0.7KN/m2，地面粗糙度为 400 Wk Wk,h α 屋架端头轴线高度 Wk=BSwk；Wk,h=Wksinα=Bh2wk 150 例图2-11 屋盖部分风荷载的计算 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=12+（3.10+0.15+0.12）+ 0.24=15.61m，μz=1.153。 柱顶至檐口的高度=屋架轴线高度（端头处）+上、下弦杆截面增加高度+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+0.5)×1.153×1×0.7×6=6.3kN（←） FW2=(-0.6+0.5)×1.153×1×0.7×6=—0.48kN（←） FW=FW1 +FW2=6.3+(-0.48)=5.82kN(→) 迎风面和背风面的q1、q2大小相等、方向相反。 同理可求得右吹向左风（←） Fw=10.98kN（←） 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；轴向力以压为正。 各柱的抗剪刚度计算结果见例表2-3。 例表2-3柱的抗侧刚度及剪力分配系数 CEcIl项n=Iu/Il λ=Hu/H 3 D?03C?1H目 1??(?1)03?i?Di3?j?1nDjA柱 2133/16611=0.1284 B柱 2133/16611=0.4.2/12=0.35 4.2/15=0.32.3237 2.3237 22.337Ec 22.337 Ec 0.5 0.5 h1 S=h2/sinα h2 1284 1） 恒载作用下的内力分析 5 恒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（例图2-12）。 屋盖自重对上柱截面形心产生的偏心力矩为（参见例图2-8）： M1A=215.78×（0.15-0.05）=21.578kN·M M1B=-215.78×（0.15-0.05）=-21.578kN·M 屋盖自重、上柱自重、吊车梁及轨道自重 A B M1A M1B M2A M2B 对下柱截面形心产生的偏心力矩为 M2A=-0.25×215.78-16.8×0.25+44.8×0.45=-38.3kN·M M2B=-38.3kN·M 偏心力矩作用下，各柱的弯距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2求出各柱顶不动铰支座的反力；然后将总的支座反力反向作用于排架柱顶，根据剪力分配系数分配给各柱（剪力分配过程列于例表2-4）；最后求出各柱柱顶的剪力（见例图2-13a），得到每根柱的柱顶剪力后，单根柱利用平衡条件求出各个截面的弯矩及柱底截面剪力。 例表2-4恒载下柱的剪力分配 项n λ C1 C3 M1 M2 Ri 目 A柱 0.1280.35 2.28 0.9417.923.80.574 5 2 21 （←） B柱 0.1280.33 2.28 0.94-17.23.8-0.574 5 92 21 （→） 例图2-12 恒载产生的偏心力矩 εi Vi -0.57（←） 0.57 （→） 0.5 0.5