24m 单层双跨工业厂房结构设计计算书(5)

2019-06-17 19:36

图图图2-15

③Dmax作用于B柱右

根据结构的对称性,其内力计算同“Dmax作用于B柱左”情况,只需将A、C柱内力对换一下,并全部改变弯矩及剪力符号即可,其结果如图2-16所示.

图图图2-16④Dmax作用于C柱

同理,将“Dmax作用于A柱”情况的A、C柱内力对换,并注意改变符号,得出各柱的内

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力,如图2-17所示.

图图2-17⑤:AB跨的二台吊车刹车

计算简图如图2-18(a)所示. A柱: 由

y2.9??0.707及n=0.148,λ=0.315,查表y=0.7Hu得C5=0.563, 查表y=0.8Hu得Hu4.1C5=0.550,内插后得C5=0.562

RA=-Tmax﹒C5=-19.05×0.562=-10.71kN(←)

B柱: 由

y2.9??0.707及n=0.5,λ=0.315,查表y=0.7Hu得C5=0.658, 查表y=0.8Hu得Hu4.1C5=0.613,内插后得C5=0.655

RB=-Tmax﹒C5=-19.05×0.655=-12.48kN(←) 则R=RA+RB=-10.71-12.48=-23.19kN(←)

排架各柱的内力如图2-18(b)所示.

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图图2-18⑥:BC跨的二台吊车刹车

根据结构的对称性,内力计算同“AB跨的二台吊车刹车”情况,仅需将A柱和C柱的内力对换.

排架各柱的内力如图2-19(b)所示.

图图2-19⑦:AB跨与BC跨各有一台200/50kN吊车同时刹车时,计算简图如图2-20(a)所示. A柱:

同前C5=0.562,

RA=-Tmax﹒C5=-12.29×0.562=-6.91kN(←) B柱:

同前C5=0.655,

RB=-Tmax﹒C5=-12.29×0.655×2=-16.10kN(←) C柱:同A柱,RC=-6.91kN(←)

则R=RA+RB+RC=-6.91×2-16.10=-29.92kN(←)

将R反作用于排架柱顶,按分配系数求得排架各柱顶剪力(μA=μB=0.32,μC=0.36)

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VA=RA-μA R=-6.91+0.32×29.92=2.66kN(→) VB=RB-μB R=-16.10+0.36×29.92=-5.33kN(←) VC=RC-μC R=-6.91+0.32×29.92=2.66kN(→)

排架各柱的弯矩图、轴力图如图2-20(b)所示.

图2-20图

⑸风荷载作用

①风自左向右吹时,计算简图如图2-21(a)所示. A柱:

n=0.148,λ=0.315,查表得C11=0.336,

RA=-q1﹒H2﹒C11=-3.61×13.0×0.336=-15.77kN(←) C柱:

同A柱,C11=0.336,

RC=-q2﹒H2﹒C11=-2.18×13.0×0.336=-9.52kN(←) 则R=RA+RC+FW=-15.77-9.52-34.35=-59.64kN(←)

将R反作用于排架柱顶,按分配系数求得排架各柱顶剪力(μA=μB=0.32,μC=0.36) VA=RA-μA R=-15.77+0.32×59.64=3.37kN(→) VB=RB-μB R=0+0.36×59.64=21.47kN(→) VC=RC-μC R=-9.52+0.32×59.64=9.56kN(→)

排架各柱的内力如图2-21(b)所示.

图图2-21

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②风自右向左吹时,此种荷载情况的排架内力与“风自左向右吹”的情况相同,仅需将A、C柱的内力对换,并改变其内力的符号即可.

排架各柱的内力如图2-22所示.

图图2-22

2.2.4 最不利内力组合

首先,取控制截面,对单阶柱,上柱为Ⅰ-Ⅰ截面,下柱为Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面.

考虑各种荷载同时作用时出现最不利内力的可能性,进行荷载组合,在本设计中,取常用的荷载组合有三种,即

永久荷载+0.9(可变荷载+风荷载); 永久荷载+其它可变荷载; 永久荷载+风荷载.

在每种荷载组合中,对柱仍可以产生多种的弯矩M和轴力N的组合.由于M和N的同时存在,很难直接看出哪一种组合为最不利.但对I字形或矩形截面柱,从分析偏心受压计算公式来看,通常M越大相应的N越小,其偏心距e0就越大,可能形成大偏心受压,对受拉钢筋不利;当M和N都大,可能对受压钢筋不利;但若M和N同时增加,而N增加得多些,由于e0值减少,可能反而使钢筋面积减少;有时由于N偏大或混凝土强度等级过低,其配筋量也增加。

本设计考虑以下四种内力组合: +Mmax及相应的N、V; -Mmax及相应的N、V; Nmin及相应的M、V; Nmax及相应的M、V.

在这四种内力组合中,前三种组合主要是考虑柱可能出现大偏心受压破坏的情况;第四种组合考虑柱可能出现小偏心受压破坏的情况;从而使柱能够避免任何一种形式的破坏. 分A(C)柱和B柱,组合其最不利内力,在各种荷载作用下A(C)柱内力设计值及标准值汇总见表2-4及表2-5;B柱内力设计值及标准值汇总见表2-6及表2-7.

A(C)柱内力设计值组合表见表2-8,而内力按短期效应组合表见表2-9;B柱内力设计值组合表见表2-10,而内力按短期效应组合表见表2-11.

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