2-2剖 面 3-3剖面 截面积 A=94.08cm2 惯性矩 Ix=33900cm4 Iy=3125cm4 抵抗矩 Wx=1508.023cm3 Wy=250cm3 回转半径 ix=18.99cm iy=5.76cm 截面积 A=114.08cm2 惯性矩 Ix=91600cm4 Iy=3125cm4 抵抗矩 Wx=2617.028cm3 Wy=250cm3 回转半径 ix=28.34cm iy=5.234cm 4-4剖 面 截面积 A=139.76cm2 惯性矩 Ix=182000cm4 Iy=3645.8cm4 抵抗矩 Wx=4035.066cm3 Wy=291.667cm3 回转半径 ix=36.04cm iy=5.11cm 截面积 A=139.76cm2 惯性矩 Ix=182000cm4 Iy=3645.8cm4 抵抗矩 Wx=4035.066cm3 Wy=291.667cm3 回转半径 ix=36.04cm iy=5.11c 刚 5-5剖面 架柱3 刚架结构分析
3.1 计算简图
横向刚架取一个开间6m宽作为计算单元。横梁与立柱刚接,立柱与基础铰接,结构形式如图3-1所示。
- 16 -
(a)几何尺寸
(b)计算简图
图3-1 钢架计算简图(a)几何尺寸 (b)计算简图 横梁的计算跨度取立柱截面形心之间的距离,L0=L-hc=24000 -600=23400mm,横梁坡高f=0.5L0×10%=0.5×23400×
10%=1170mm,坡长s=0.5L0/cos5.71°=11758.35mm
- 17 -
立柱计算高度取基础顶面到横梁截面形心之间的距离,设基础顶面
标高为-0.50m,则H0=H+0.5﹣0.5h×cos5.71=12+0.5-0.5×0.9×0.995=12.05m 3.2 荷载计算 3.2.1 永久荷载
永久荷载包括屋面(屋面板、檩条及支撑)重量、刚架自重、墙面重量。其中刚架梁自重以线荷载的形式作用于横梁,由檩条传来的屋面重量也近似看成作用于横梁的线分布荷载;刚架柱自重和墙面重量为沿柱高的线分布荷载,作用于柱截面形心线。 永久荷载标准值:
屋面板及玻璃丝保温棉保温层 0.20KN/㎡
檩条及屋面支撑 0.10KN/㎡ 合计 0.30KN/㎡ ①横梁线分布荷载gk
屋面自重标准值 6m×0.30KN/㎡=1.80KN/m 刚架梁自重标准值 6m×0.54KN/㎡=3.24KN/m gk=5.04KN/m ②立柱线分布荷载
刚架柱自重标准值 6m×0.83KN/㎡=4.98KN/m 墙面自重标准值 6m×0.30KN/㎡=1.8KN/m
gk=6.78KN/m
3.2.2 屋面可变荷载
- 18 -
屋面可变荷载标准值取0.45KN/㎡(因为刚架梁负荷面积大于30㎡)和雪荷载0.40KN/㎡中的较大值。 qk=6m×0.45KN/㎡=2.7KN/m 3.2.3 风荷载 基本风压标准值为
w0?0.45kN/mm2地面粗糙度为B类,风荷载高
度变化系数按照现行《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的相关规定取值:当高度小于10m时,按10m高度处的数值取值为uz?1.0,当高度为10-13.2m,按13.2m高度处的数值取值为uz?1.09;风振系数?z?1.0。
风荷载体型系数us可按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)附录A的封闭式单跨双坡屋面中间区取值:对迎风面柱、屋面分别取为us1?0.25,us2?-1.00;背风面柱、屋面分别取为us3?-0.55,us4?-0.65,房屋表面的体型系数us如图3-2所示。 在计算时,按照《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中A.0.1的要求,基本风压值应按现行《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的规定乘以1.05采用。
qk=wk×B=(?z?z?sw0)×B(KN/m)
q1k=1.0×1.09×0.25×(1.05×0.45)×6.0m=0.77KN/m q2k=1.0×1.09×(-0.55)×(1.05×0.45)×6.0m=-1.70KN/m q3k=1.0×1.09×(-1.0)×(1.05×0.45)×6.0m=-3.09KN/m q4k=1.0×1.09×(-0.65)×(1.05×0.45)×6.0m=-2.01KN/m
- 19 -
-1.00-0.65-0.55-0.65-1.00-0.550.25风荷载体型系数(左风) 图
风荷载体型系数(右风)
3-2 风荷载体型系数
3.3 内力计算
3.3.1 永久荷载作用下内力计算(如图3-3所示)
横梁标准值 5.04KN/m×1/cos?=5.04×1/0.995=5.07KN/m 立柱标准值 6.78KN/m
5.075.076.786.78
(a)
永久荷载作用简图
- 20 -
0.25