3.荷载计算
3.1 恒荷载
3.1.1 屋盖恒载
防水层 0.4kN/m
25mm厚水泥砂浆找平层 0.5kN/m 100mm厚珍珠岩制品保温层 0.4kN/m
222隔气层 0.05kN/m
25mm厚水泥砂浆找平层 0.5kN/m
22预应力大型屋面板 1.4kN/m
2?g?3.25kN/m2
天沟板 2.02kN/m?6m?12.12kN 天 窗 34kN/榀 屋架自重 109kN/榀
G1A?G1C?1.2?(3.25?6?242?12.12?1092?342)?381.14kN e1A?100mm,e1B?150mm,e1C?100mm
3.1.2 吊车梁及轨道重力荷载设计值
G3A?1.2?(46.0?0.8?6)?50.80kN G3C?1.2?(41.5?0.8?6)?46.30kN e3A?250mm,e3B?150mm,e3C?250mm
3.1.3 柱自重重力荷载设计值
A柱 上柱 G4A?1.2?6.25?3.97?29.78kN
下柱 G5A?1.2?6.75?10.10?81.81kN
kN B柱 上柱 G4B?1.2?7.50?3.97?35.73
下柱 G5B?1.2?7.25?10.10?87.87kN C柱 上柱 G4C?1.2?5.00?3.97?23.82kN
下柱 G5C?1.2?6.75?10.10?81.81kN
e4A?250mm,e4B?0,e4C?250mm 各项恒载作用位置如图2所示
G 1 =381.14kNQ1( =50.40kN)50750G =29.78kN4A200G =50.80kN3G 1 =381.14kNQ1( =50.40kN)150G 1 =381.14kNQ1( =50.40kN)150G =35.73kN4BG =46.30kN3G 1 =381.14kNQ1( =50.40kN)50750G =46.30kN3G =23.82kN4C200G =50.80kN3750750G =81.81kN5AG =87.87kN5B G =81.81kN5C100012001000ABC图2 恒荷载作用位置图(单位:kN)
3.2 屋面活荷载
屋面活荷载标准值为0.5kN/m2,雪荷载标准值为0.4kN/m2,后者小于前者,故仅按前者计算。作用于柱顶的屋面活荷载设计值为:
Q1?1.4?0.5?6?242?50.40kN
Q1的作用位置与G1作用位置相同,如图2所示。
3.3 风荷载
风荷载标准值可按式wk??z?s?Zw0计算,其中w0?0.50kN/m2,?z?1.0,?Z根据厂房各部分标高及B类地面粗糙度由查表确定如下:
柱顶(标高13.37m) ?Z?1.112
檐口(标高15.07m) ?Z?1.140 屋顶(标高16.07m) ?Z?1.164
?s如图3a所示,由式wk??z?s?Zw0可得排架迎风面及背风面的风荷载标准值分别
为:
w1k??Z?S1?Zw0?1.0?0.8?1.112?0.5?0.445kN/m2 w2k??Z?S2?Zw0?1.0?0.4?1.112?0.5?0.222kN/m2
μ=-0.6风 向+0.6-0.7-0.6-0.6-0.5(a)-0.2-0.5-0.4+0.8-0.4
当a?4h时, 取μs?0.2 当a?4h时, 取μs?0.6
图3 风荷载体型系数及排架计算简图
则作用于排架计算简图(图3b)上的风荷载设计值为:
q1?1.4?0.445?6.0?3.74kN/m
q2?1.4?0.222?6.0?1.87kN/mFw?1.4??(0.8?0.4)?1.140?1.7?(?0.4?0.2)?1.164?1.0?(0.6?2?
0.5?2)?1.221?2.6?(?0.7?0.6)?1.231?0.45??1.0?0.5?6.0
?35.18kN
3.4 吊车荷载
已知320/50kN吊车参数:B?6.690m,K?4.70m,g?109kN,Q?320kN,
Fp,max?313kN,Fp,min?106.5kN;200/50kN吊车参数:B?6.055m,K?4.10m,
g?69.77kN,Q?200kN,Fp,max?216kN,Fp,min?78.9kN;根据B及K,可算得吊车梁支座
反力影响线中各轮压对应点的竖向坐标值。如图4所示。
3.4.1 吊车竖向荷载
A柱
Dmax??QPP,)?775.62kNmax?yi?1.4?313?(1?0.668?0.217?0.115Dmin??QPP,.5?1.77?263.91kN min?yi?1.4?106C柱
Dmax??QPP,)?634.74kNmax?yi?1.4?216?(1?0.791?0.317?0.009Dmin??QPP,.86kN min?yi?1.4?78.9?2.099?2314700Pmax1990PmaxPmax4700PmaxA柱1.00.6680.2174100Pmax1955PmaxPmax4100PmaxC柱1.00.7910.317图4 吊车荷载作用下支座反力影响线
3.4.2 吊车横向水平荷载
作用于每一个轮子上的吊车横向水平制动力
11TA??(Q?g)??0.1?(320?109)?10.725kN
4411TB??(Q?g)??0.1?(200?69.77)?6.744kN
44作用于排架柱上的吊车横向水平荷载设计值
Tmax??QTA?yi?1.4?10.725?1.77?26.58kN Tmax??QTB?yi?1.4?6.744?2.099?19.82kN
4.内力分析
该厂房为两跨等高排架,可用剪力分配法进行排架内力分析。其中柱的剪力分配系数
?i结果如表2。
n?Iu/Il ??Hu/H n?0.147 ??0.282 n?0.159 ??0.282 n?0.076 ??0.282 表2 柱剪力分配系数 3C0?3/??1???1/n?1??? 柱别 ??H3/C0EIl ?i?1/?i ?1/?iC0?1.130 A柱 ?A?0.250?10?10H3 EH3 EH3 E?A?0.270 C0?1.119 B柱 ??0.158?10?10?B?0.427 C0?1.273 C柱 ??0.222?10?10?C?0.303 4.1 恒载作用下排架内力分析
恒载作用下排架的计算简图如图5a所示。图中的重力荷载G及力矩M是根据图2确定的,即
A柱 G1?G1?381.14kN; G2?G3A?G4A?50.80?29.78?80.58kN
kN?m G3?G5A?81.81kN; M1?G1e1A?381.14?0.1?38.11