排架计算解析PPT学习教案

1、会计学1排架计算解析排架计算解析单厂排架结构实际上是空间结构，为计算简便，一般分别按纵向和横向平面排架来计算。第1页/共62页12.2.1确定计算简图按“平均负载原则”取出代表性的一榀平面排架结构来分析，一般取柱子中心线之间的区段，该区段即为排架结构的计算单元。（一）计算单元第2页/共62页在满足基础变形极小屋架刚在满足基础变形极小屋架刚度很大无跨变的前提下假定：度很大无跨变的前提下假定：（1）柱固结于基础顶面；）柱固结于基础顶面；（2）屋架与柱顶铰接）屋架与柱顶铰接（3 3）屋架视为柱顶处的刚）屋架视为柱顶处的刚度度的刚性杆。的刚性杆。（二）基本假定第3页/共62页（三）计算简图用柱几何形心

2、线代替柱； 第4页/共62页轨顶标高柱顶标高吊车高空间尺寸柱顶标高柱顶标高=轨顶标高轨顶标高+吊车高度吊车高度+空间尺寸空间尺寸柱的计算高度确定上柱高上柱高=柱顶标高柱顶标高-轨顶标高轨顶标高+轨道构造高度轨道构造高度+吊车梁吊车梁高高 第5页/共62页柱高柱高-取柱顶至基底之间高度减去基础高度。取柱顶至基底之间高度减去基础高度。 柱高基础高第6页/共62页 -上柱截面的抗弯刚度；上柱截面的抗弯刚度； -下柱截面的抗弯刚度下柱截面的抗弯刚度 ucIElcIE第7页/共62页3F2F1F4F6F12.2.2排架荷载计算分为恒载、活载两大类第8页/共62页包括包括屋架屋架、屋面板屋面板、屋屋盖支撑

3、盖支撑、悬挂在屋架上、悬挂在屋架上的的管道管道的重力荷载的重力荷载这些荷载通过屋架这些荷载通过屋架各弦各弦杆的交汇点杆的交汇点以集中力的以集中力的形式传递到排架柱顶形式传递到排架柱顶按照标准的设计约定，集中力的作用点位置在按照标准的设计约定，集中力的作用点位置在纵向纵向定位轴线的内定位轴线的内150mm处处 （一）恒载1F第9页/共62页u上、下柱自重是作用在重心点的集中力；牛腿划入下柱自重上、下柱自重是作用在重心点的集中力；牛腿划入下柱自重。2F2F1F第10页/共62页（3）排架下柱自重牛腿划入下柱自重3F3F2F1F4F6F第11页/共62页可查标准图集可查标准图集750mmA A4F4

4、F第12页/共62页（5）墙梁传来的维护墙自重5F5F第13页/共62页包括：屋面均布活载、屋面雪载、屋面积灰荷载包括：屋面均布活载、屋面雪载、屋面积灰荷载三种三种。均按均按屋面单位水平投影面积计算屋面单位水平投影面积计算 （二）屋面活载第14页/共62页1) 屋面均布活载屋面均布活载 指施工阶段或维修时的人员和材料重力荷载指施工阶段或维修时的人员和材料重力荷载 1Q第15页/共62页荷载规范规定：荷载规范规定： 屋面均布活荷载应按下表采用屋面均布活荷载应按下表采用第16页/共62页屋面单位水平投影面积上的雪荷载标准值屋面单位水平投影面积上的雪荷载标准值sk(kN/m2)，应按下式计算：应按下

5、式计算： rr-屋面积雪分布系数屋面积雪分布系数，根据不同屋面形式，按荷载规范查。，根据不同屋面形式，按荷载规范查。 对单跨厂房，当屋面坡度对单跨厂房，当屋面坡度25时，时，r=1.0r=1.0。 0ssrk第17页/共62页u设计设计“生产中有大量排灰的厂房及相邻建筑物生产中有大量排灰的厂房及相邻建筑物”时，时，应考虑积灰荷载。查荷载规范应考虑积灰荷载。查荷载规范以上三种活载应满足：以上三种活载应满足：u屋面均布活载与雪载不同时考虑，取较大者屋面均布活载与雪载不同时考虑，取较大者u积灰荷载与上述两者中的较大者同时考虑积灰荷载与上述两者中的较大者同时考虑u屋面竖向活载最终以集中力形式作用于柱顶

6、，故作屋面竖向活载最终以集中力形式作用于柱顶，故作用点与屋盖恒载完全相同。图用点与屋盖恒载完全相同。图.3 第18页/共62页u单厂中的吊车有悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦、及单厂中的吊车有悬挂吊车、手动吊车、电动葫芦、及桥式吊车，悬挂吊车水平荷载不列入排架计算，由支撑桥式吊车，悬挂吊车水平荷载不列入排架计算，由支撑系统承受，手动吊车和电动葫芦可不考虑水平荷载。系统承受，手动吊车和电动葫芦可不考虑水平荷载。maxDminDmaxT第19页/共62页u这里讲的吊车荷载专指桥式吊车这里讲的吊车荷载专指桥式吊车第20页/共62页l吊车的生产、订货、和荷载都是按吊车的工吊车的生产、订货、

7、和荷载都是按吊车的工作级别为依据的，共分作级别为依据的，共分8 8个工作级别；个工作级别；l满载机会少、运行不频繁的吊车，如水电站、满载机会少、运行不频繁的吊车，如水电站、机械检修站的吊车工作级别为机械检修站的吊车工作级别为A1-A3A1-A3；l满载机会多、运行频繁的吊车，如机械加工满载机会多、运行频繁的吊车，如机械加工车间的吊车工作级别为车间的吊车工作级别为A4-A5A4-A5；l冶炼车间的吊车和直接参加连续生产的车间冶炼车间的吊车和直接参加连续生产的车间的吊车工作级别为的吊车工作级别为A6-A8;A6-A8;吊车荷载是一种特殊的活荷载吊车荷载是一种特殊的活荷载，方向既有，方向既有竖向竖向

8、，有有水平方向水平方向，水平方向又分沿厂房横向和纵向两种。，水平方向又分沿厂房横向和纵向两种。 第21页/共62页小车吊有额定吊重行驶到桥架一端的极限位置，该端小车吊有额定吊重行驶到桥架一端的极限位置，该端每个大车轮子出现吊车每个大车轮子出现吊车最大轮压标准值最大轮压标准值Pmax,k，另端同另端同时出现时出现最小最小轮压标准值称为轮压标准值称为Pmin,k。maxDminD和和PmaxPmaxPminPmin第22页/共62页对于四轮吊车：kkkkkPGGGPmax, 3, 2, 1min,2gmGk1, 1gmGk2, 2QgGk, 3式中：式中：-小车自重标准值小车自重标准值（kN）-吊

9、车额定起重量标准值（吊车额定起重量标准值（kN） -大车自重标准值大车自重标准值（kN）；）；第23页/共62页1.0PAB反力影响线原理反力影响线原理: :PPy当荷载当荷载p p作用在作用在A A点时，点时，R RB B=0=0当荷载当荷载p p作用在作用在B B点时，点时，R RB B=1.0p=1.0p当荷载当荷载p p作用在任意一点时，作用在任意一点时，R RB B=y=y* *p p第24页/共62页当当2台吊车紧挨，并将其中最大的轮压力作用台吊车紧挨，并将其中最大的轮压力作用于于反力影响线最大处反力影响线最大处，会在该侧排架柱上产生，会在该侧排架柱上产生最大的竖向压力最大的竖向压

10、力 单跨厂房单跨厂房，吊车台数，吊车台数2台台第25页/共62页第26页/共62页当当2台吊车紧挨，并将其中最大的轮压力作用于台吊车紧挨，并将其中最大的轮压力作用于反力反力影响线最大处影响线最大处，会在该侧排架柱上产生最大的竖向压，会在该侧排架柱上产生最大的竖向压力力 kDmax,kDmax,Pmax,kPmax,kPmax,kPmax,k5 56 67 7第27页/共62页同时在另一侧排架柱上则由同时在另一侧排架柱上则由 产生产生 。kDmin,kDmax,kDmin,kDmin,kPmin,kPmin,kPmin,kPmin,kPmin,5 56 67 7第28页/共62页kDmax,ik

11、kyPDmax,max,kPmax,kPmax,kPmax,kPmax,5 56 67 7第29页/共62页PminPminPminkDmin,PminmaxDminDkkkikkPPDyPDmax,min,max,min,min,第30页/共62页kDmax,ikkyPDmax,max,两台吊车不相同时两台吊车不相同时 kPmax,1kPmax,1kPmax,2kPmax,25 56 67 7第31页/共62页P1minP2minP2minkDmin,P1minmaxDminD两台吊车不相同时两台吊车不相同时 ikkyPDmin,min,第32页/共62页 -多台吊车的竖向荷载和水平荷载的折

12、减系数多台吊车的竖向荷载和水平荷载的折减系数第33页/共62页maxDminDmaxDminDminMminMmaxDmaxDminDminDA AB BA AB BmaxMmaxM图图.74minmineDM4maxmaxeDM第34页/共62页Pmin（2）、吊车水平荷载1）吊车纵向水平荷载设计值:max0nPT-作用在一边轨道上刹车轮个数。四轮吊作用在一边轨道上刹车轮个数。四轮吊车取1n1 . 0-刹车轮与轨道之间的摩擦系数。刹车轮与轨道之间的摩擦系数。第35页/共62页2）、吊车横向水平荷载设计值 maxT第36页/共62页载有额定吊重的小车沿厂房横向运行时刹车引起；载

13、有额定吊重的小车沿厂房横向运行时刹车引起；TTTT第37页/共62页刹车水平惯性力以刹车水平惯性力以摩摩擦力擦力形式通过多次传形式通过多次传递，最终通过吊车梁递，最终通过吊车梁顶面与排架柱间的预顶面与排架柱间的预埋铁件传给排架上柱。埋铁件传给排架上柱。 第38页/共62页-吊车吊车总总的横向水平荷载标准值的横向水平荷载标准值kkkiGGT, 3, 2,kiT,-吊车横向水平力系数吊车横向水平力系数第39页/共62页四轮吊车每个轮子产生的横向水平制动力四轮吊车每个轮子产生的横向水平制动力： kkkikGGTT, 3, 2,41411T2T第40页/共62页吊车最大横向水平荷载载根据反力影响线确定

14、。吊车最大横向水平荷载载根据反力影响线确定。其吊车位置与产生最大竖向荷载相同其吊车位置与产生最大竖向荷载相同maxTikikyTT,max,2T1T1T2TmaxmaxmaxPTDT两台吊车相同时两台吊车相同时 ikkikkyGGyTT, 3. 2max,415 56 67 7第41页/共62页小车刹车方向不确定，应考虑横向荷载可能布置。小车刹车方向不确定，应考虑横向荷载可能布置。 maxTmaxTmaxTmaxTmaxTmaxTmaxTmaxTmaxTmaxTmaxTmaxT第42页/共62页例例12-112-1：某单跨厂房，跨度：某单跨厂房，跨度18m18m，柱距柱距6 6m m，两台两台

15、10t10t中中级工作状态桥式软钩吊车，计算吊车荷载？级工作状态桥式软钩吊车，计算吊车荷载？ mB55. 5mK40. 4mlk65. 1第43页/共62页kkkkkPGGGPmax, 3, 2, 1min,2解：解：KNPgQmmk44115102108 . 3182max,219 . 0查表查表12-1: kNpmKmBtmtmk115,40. 4,55. 5,8 . 3,18max,21由吊车产品目录查表由吊车产品目录查表: 第44页/共62页mmkB575. 0240. 455. 5211 y66 . 12 y685. 43y645. 04y68 .1264 . 068 . 466 .

16、 11 iyikQyPDmax,maxkN54.311645. 085. 46 . 111154 . 19 . 0kNPPDDkk2 .1191154454.311max,min,maxmin第45页/共62页kNPTDTkk21.1111514.454.311max,maxmaxkkkikGGTT,3,2,4141kN14.410108.312.041kkkikGGTT, 3, 2,4141第46页/共62页 0wwzszk -垂直于建筑物表面的垂直于建筑物表面的风荷载标准值风荷载标准值（kN/m2）；）； z-高度高度Z处的风振系数处的风振系数；对高度小于对高度小于30单层厂房结构，单层厂

17、房结构， z=1.0。 kw计算公式计算公式: :6. 风荷载第47页/共62页 -风载体形系数风载体形系数，注意：正值表示该表面为注意：正值表示该表面为压力压力，负值为，负值为吸力吸力（拉力）（拉力）。 s第48页/共62页A类：近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；类：近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类：房屋稀疏乡镇、田野乡村、城市类：房屋稀疏乡镇、田野乡村、城市郊区郊区；C类：有密集建筑群的城市类：有密集建筑群的城市市区市区；D类：有密集建筑群且类：有密集建筑群且房屋较高房屋较高的城市的城市市区市区； 风速随高度增加的程度与地面粗糙度有关，风速随高度增加的程度与地面粗糙度有关，荷

18、载规范将地面粗糙程度分为荷载规范将地面粗糙程度分为A、B、C、D四类四类。第49页/共62页 -风压高度变化系数风压高度变化系数z第50页/共62页1q2q作用在柱顶以下墙面上作用在柱顶以下墙面上的凤荷载按均布荷载考虑，的凤荷载按均布荷载考虑，其风压高度变化系数可按柱顶标高取值其风压高度变化系数可按柱顶标高取值。BwqzszQ01BwqzszQ02 第51页/共62页1q1q2q2qwF柱顶至屋脊间屋盖的凤荷载柱顶至屋脊间屋盖的凤荷载，对排架按作用在排架，对排架按作用在排架柱顶的柱顶的水平集中力水平集中力考虑，凤压高度系数按以下规定：考虑，凤压高度系数按以下规定：第52页/共62页无天窗时，按

19、无天窗时，按厂房檐口标高厂房檐口标高计算；计算；1q2q厂房檐口标高室外天然地坪标高第53页/共62页有天窗时，按有天窗时，按天窗檐口标高天窗檐口标高计算；计算；天窗檐口标高室外天然地坪标高第54页/共62页1q1q2q2q1022BhwFszzQw wF,1011BhwFszzQw wF1wF2wF3wF4 sin2033 sinhBwFszzQw203BhwszzQ sin2044sinhBwFszzQw204BhwszzQ 1h2h 风向风向第55页/共62页1q1q2q2qwFwwwwKKFFFFWW432121KW wF1wF2wF3wF42341210hhBwsssszzQ3s4s1s2s风向风向第56页/共62页1q1q2q2qwF 房屋设计时，还应考虑房屋受到两种可能的作用方房屋设计时，还应考虑房屋受到两种可能的作用方向：向：即左风和右风即左风和右风wF第57页/共62页例题例题12-2：某厂房：某厂房w0=0.35kN/m2 ，柱顶标高，柱顶标高+10.5m，室外天然地坪