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十一章 单厂排架结构(jigu)期末复习 工业厂房结构组成与受力特点 支撑布置 重点排架的内力分析，包括横向排架计算简图，排架荷载计算，剪力分配法计算排架柱顶剪力 排架控制(kngzh)截面的最不利内力组合 长短牛腿划分、设计 柱下独立基础的设计第1页/共42页第一页，共43页。屋盖支撑(zh chng) 分类 主要作用：1、传递(chund)（承受）平面外的荷载 2、保证平面外的稳定 3、增加平面外的刚度 布置原则第2页/共42页第二页，共43页。柱间支撑(zh chng) 作用：1、承受屋盖横向水平支撑传来的荷载 2、传递吊车(dioch)纵向水平制动力至基础 3、提高厂房纵向刚度 设置位置：上柱：伸缩缝区段两端和中部 下柱：伸缩缝区段中部 设置原则：1、厂房跨度18m,或柱高8m 2、设有起重量超过10吨的中轻级工作制吊车(dioch)或设有超重级重级吊车(dioch) 3、设有壁行吊车(dioch)或起重量超过3吨的悬挂吊车(dioch) 4、纵向柱列总根数小于7根，露天吊车(dioch)栈桥的柱列第3页/共42页第三页，共43页。第三节 排架结构(jigu)内力分析1、计算简图2、排架上的荷载：吊车荷载、风荷载3、排架内力分析剪力分配(fnpi)法4、排架内力组合第4页/共42页第四页，共43页。排架结构(jigu)计算简图 计算单元选取：选取有代表性的横向排架 三点基本假定：屋架与柱顶铰接 柱底与基础固端连接(linji) 屋架（屋面梁）刚度无穷大 计算简图第5页/共42页第五页，共43页。移动荷载(hzi)，影响线原理iyPDminminPmaxy1y2y3y4iyPyyyyPDmax4321maxmax)(第6页/共42页第六页，共43页。吊车(dioch)组合最大台数荷载分类荷载分类竖向荷载竖向荷载横向水平荷横向水平荷载载纵向水纵向水平荷载平荷载组合台数组合台数单层单跨：单层单跨：2台台单层多跨：四台单层多跨：四台多层多跨多层多跨:按实际按实际情况考虑情况考虑2台台2台台荷载传递荷载传递横向排架横向排架横向排架横向排架纵向排纵向排架或柱架或柱间支撑间支撑第7页/共42页第七页，共43页。风荷载(hzi)的计算 柱顶以下的风荷载 按竖向均布荷载来考虑(kol) 柱顶以上的风荷载 通过屋架以集中力的形 作用在排架柱顶0WWzzsk第8页/共42页第八页，共43页。对称排架作用(zuyng)有不对称荷载计算1、在直接(zhji)受力的柱顶加一不动铰支座（等价与对称排架作用有对称荷载情况）2、撤销铰支座，即支座反力反作用在排架柱顶剪力分配法3、叠加第9页/共42页第九页，共43页。长短牛腿划分及常见(chn jin)破坏形态 a /h0 1,长牛腿 a /h0 =1,短牛腿v三种典型(dinxng)破坏：弯压破坏、斜压破坏和剪切破坏三种(sn zhn)非典型破坏形态：局压破坏、非根部受拉破坏和撕裂破坏第10页/共42页第十页，共43页。偏压(pin y)基础底面面积确定步骤： 1、按照(nzho)轴压基础估算底面面积A 2、适当放大，取 A=(1.21.4)A 3、验算基础底面压力，要求：（有吊车荷载）无吊车荷载maxminmax25. 0)( , 02 . 1porpfpfp第11页/共42页第十一页，共43页。十二章 框架结构期末复习(fx)重点 框架、剪力墙、框架剪力墙结构体系的优缺点 重点掌握框架结构的计算(j sun)方法（分层法、反弯点法、值法）的计算(j sun)假定、内力分析，D值法与反弯点法的区别 掌握框架侧移的组成和特点 框架结构的内力组合第12页/共42页第十二页，共43页。 一般以8层作为分界线，8层以下(yxi)为多层建筑 三种结构体系： 框架结构体系 剪力墙结构体系 各自的优缺点 框架剪力墙结构体系第13页/共42页第十三页，共43页。 竖向荷载(hzi)：设计楼面梁、墙、柱及基础时，根据承荷面积及承荷层数的多少，对楼面活荷载(hzi)乘以相应的折减系数 风荷载(hzi) 考虑风荷载(hzi)的动力效应，在风压值的基础上乘以风振系数，规范规定，高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构考虑风振系数0WWzzsk第14页/共42页第十四页，共43页。内力(nil)分析 多层框架的计算简图 在竖向荷载(hzi)作用下的近似计算方法分层法 在水平荷载(hzi)作用下的近似计算法反弯点法 在水平荷载(hzi)作用下的近似计算法修正反弯点法（D值法） 侧移计算第15页/共42页第十五页，共43页。框架结构的计算(j sun)简图 三点假定： 1、在竖向荷载作用(zuyng)下，可视为无侧移框架，因此可作为每榀独立的平面框架来分析 2、在水平荷载作用(zuyng)下，平面外的刚度很小，忽略不计，可将整个框架划分为若干个独立的平面框架共同承担水平荷载 3、楼板的刚度无穷大 空间的框架结构 平面的框架结构第16页/共42页第十六页，共43页。分层法的计算(j sun)步骤 1、分层：柱远端固定，其他和原结构相同 2、计算梁柱的线刚度 考虑现浇楼板可作为梁的翼缘，故设计时梁的惯性矩计算如下：Ib=2.0Ir （梁的两侧有楼板） Ib=1.5Ir （梁的一侧有楼板） 3、计算弯距分配系数及传递系数 其他层柱0.9i，梁和底层(d cn)柱不变 远端传递系数：其他层柱1/3，梁和底层(d cn)柱1/2 4、弯距分配:弯距分配法（结构力学） 5、叠加，必要时进行二次分配第17页/共42页第十七页，共43页。反弯点法水平荷载(hzi)作用下 计算原理：梁柱线刚度比大于3时，节点转角很小，可假定梁的刚度为无穷大。 只有层间侧移，无转角，反弯点位于柱中间 适用条件：梁柱线刚度比大于3（强梁(qingling)弱柱) 计算步骤：1、计算层间剪力 2、层间剪力分配 3、计算柱端及梁端弯距 4、计算梁剪力及柱轴力第18页/共42页第十八页，共43页。D值法和反弯点法的区别(qbi) 柱的抗侧移刚度(n d)D 反弯点高度yh第19页/共42页第十九页，共43页。抗侧移刚度(n d)D 物理意义与d相同，使柱端产生单位相对侧移时所需的剪力 考虑框架节点(ji din)转动对柱侧移刚度的影响系数，与粱柱的线刚度比有关，1 当粱柱线刚度比值无限大时，等于1221212hidhiDcc第20页/共42页第二十页，共43页。D值法的反弯点高度(god)yh 反弯点高度比y：反弯点到柱下端的(dund)高度与柱高的比值，与上下梁线刚度比值，上下层高度有关 y=y0+y1+y2+y3 y0标准反弯点高度比 y1上下层梁线刚度变化时，柱的反弯点高度比修正系数 y2上层高度和本层高度不同时，柱的反弯点高度比修正系数 y3下层高度和本层高度不同时，柱的反弯点高度比修正系数第21页/共42页第二十一页，共43页。框架(kun ji)侧移近似计算 框架(kun ji)侧移的组成由：1）梁柱构件的弯曲变形引起（层间剪力引起）和2）柱的轴向变形引起 以弯曲变形为主 弯曲变形：底层层间侧移最大 轴向变形：底层层间侧移最小第22页/共42页第二十二页，共43页。十三章 砖混结构期末(q m)复习 砌体抗压强度远小于块材强度的原因以及影响(yngxing)砌体抗压强度的主要因素 静力计算方案的划分 砌体的受压承载力计算 梁直接支撑在砌体上的局压验算 高厚比的验算第23页/共42页第二十三页，共43页。砖砌体(q t)受压时的应力分析 砖块受力复杂：砂浆层的非均匀性以及砖块表面的不规整，整体轴压，砖块实际上处于受弯、受剪和局部受压的复杂应力状态 砖块受到附加拉力：由于砖块和砂浆的横向变形的差异，砖受到横向拉力，砂浆受到横向压力 存在应力集中：竖向灰缝处砂浆不可能填实，灰缝处存在应力集中。 砌体的破坏不是由于砖块强度耗尽(ho jn)，而是形成了半砖小柱，失稳导致破坏，故强度远远低于砖块的强度，甚至可能低于砂浆的强度第24页/共42页第二十四页，共43页。影响(yngxing)砖砌体抗压强度的主要因素 块材的强度等级和厚度，强度等级越高，抗折强度越大，可以提高抗压强度；厚度增加，可以增加抗弯抗拉能力，同理，提高砌体的抗压强度 砂浆的强度等级和性能：砂浆强度等级提高，横向变形小，砖块受到的附加拉力减少，强度提高；性能提高，易于均匀密实，砖块受到的抗弯抗剪应力减少，集中应力降低(jingd) 砌筑质量：质量越高，砌体质量越高第25页/共42页第二十五页，共43页。砌体强度(qingd)设计值的调整系数 有吊车房屋和跨度不小于9m的房屋， a0.9 构件截面面积A3时，第28页/共42页第二十八页，共43页。砌体(q t)受压承载力计算例题 截面尺寸为370490mm的轴心受压砖柱，柱的两端为固定端，柱的实际高度(god)为5.5m，采用MU10砖和M5水泥砂浆砌筑，若在柱顶作用有由恒载和活荷载产生轴向力标准值各为60kN,试验算柱的承载力。第29页/共42页第二十九页，共43页。局部(jb)受压的三种破坏形态 先裂后坏竖向裂缝导致的破坏，发生在局压面积和影响局压强度的计算面积比不大时 劈裂破坏一裂就坏，一旦出现竖向裂缝，构件立即开裂导致破坏，发生在A0/A1较大时 未裂先坏局压面积处局部破坏，发生在材料强度很低时，砌体材料被压碎而导致整个(zhngg)构件丧失承载力第30页/共42页第三十页，共43页。梁端直接(zhji)支撑在砌体上 上部荷载的折减系数1.51.50.5A0/A100.5A0/A10 N0N0局部受压面积内上部轴力设计值0A10A1 梁端底面压应力图形的完整系数，一般取0.70.7 A1A1局压面积a0ba0b a0a0有效支撑(zh chng)(zh chng)长度 N1N1梁端传来荷载设计值110AfNN第31页/共42页第三十一页，共43页。有效支撑长度(chngd)a0的确定对于跨度小于6m的钢筋混凝土梁，可按下式简化(jinhu)计算 fhac100第32页/共42页第三十二页，共43页。影响面积(min j)A0的计算 =2.0hbhhhhb=1.25bhh=2.5=1.5h2h1h1h2第33页/共42页第三十三页，共43页。房屋静力计算方案(fng n)的划分 规范根据屋盖（楼盖）的类别(libi)和横墙间距进行静力计算方案的划分 刚性和刚弹性静力计算方案房屋的横墙应满足三个要求 1、横墙中开有洞口时，洞口的水平截面面积部超过横墙截面面积的50 2、横墙的厚度不宜小于180mm 3、单层：横墙长度不小于其高度，多层：不小于H/2第34页/共42页第三十四页，共43页。墙柱高厚比的验算(yn sun) 高厚比验算的目的：所设计的墙柱高厚比不超过允许高厚比【】 高厚比的定义：墙柱某一方向的计算高度H0与相应方向边长的比值H0/h 允许高厚比【】取决于墙柱类别和砂浆强度等级 墙体的【】大于相同(xin tn)情况下柱的【】第35页/共42页第三十五页，共43页。高厚比验算(yn sun)公式/210hH单片墙体或柱的高厚比验算(yn sun)公式：v承重墙允许高厚比的修正系数1.0v有门窗洞口墙允许高厚比的修正系数v 210.4bs/sv bs门窗洞口宽度v S相邻(xin ln)窗间墙或壁柱间距离第36页/共42页第三十六页，共43页。复习(fx)思考题 单层厂房铰接排架结构的计算简图是基于哪些基本假定得出的？ 在D值法中，影响反弯点高度比的因素有哪些？ 试述多层框架结构在竖向荷载作用(zuyng)下采用分层法的计算内力的步骤。 对于等高排架来说，非对称荷载，对称排架的内力计算可分哪几步进行？第37页/共42页第三十七页，共43页。1、某单层工业厂房，柱距6m，已知吊车最大轮压Pmax=101kN,Pmin=37kN，轮距K4100mm，桥架宽B=5000mm，试计算吊车最大、最小竖向荷载设计值（不需考虑荷载折减系数）。2、一轴心(zhu xn)受压砖柱，截面bh370490mm，H0H3.8m，采用砖MU10、M5混合砂浆砌筑，砖砌体自重为19KN/m3，柱上端作用的恒载及活载产生的轴力标准值分别为20KN和50KN，试验算此柱的承载力是否满足要求？（3、第38页/共42页第三十八页，共43页。某办公楼会议室外纵墙，每4m设一2.1m宽的窗户，横墙间距16m，纵横墙厚均为370mm，用M5砂浆砌筑，墙高4.5m。试验算纵墙高厚比。（提示：24，刚性(n xn)方案）第39页/共42页第三十九页，共43页。1、30m单跨厂房，排架柱间距6m，厂房所在地区基本风压为0.45kN/，地面粗糙度为B类，柱顶距离(jl)室外底面高14.5m，求作用与排架上的竖向均布风荷载标准值。2、截面为370490mm的砖柱，采用MU10砖和M5水泥砂浆砌筑，H0=H=4.5m，荷载设计值在柱底产生的轴向力为200kN， f=1.58N/mm2，=0.0015，试验算此柱承载力是否满足要求。3、第40页/共42页第四十页，共43页。钢筋混凝土梁，截面尺寸为bh200500mm，梁端支撑长度为240mm，梁的两侧均有墙体。梁端荷载设计值产生的支座力60 kN，上部荷载传来的轴力设计值N0175 kN。窗间墙尺寸为1500240mm。采用(ciyng)MU10粘土砖和M5混合砂浆砌筑，f=1.58N/mm2，试验算梁端下砌体局部受压承载力是否满足要求。第41页/共42页第四十一页，共43页。谢谢您的观看(gunkn)！第42页/共42页第四十二页，共43页。NoImage内容(nirng)总结十一章 单厂排架结构期末复习。设置原则：1、厂房跨度18m,或柱高8m。对称排架作用(zuyng)有不对称荷载计算。1、在直接受力的柱顶加一不动铰支座（等价与对称排架作用(zuyng)有对称荷载情况）。2、适当放大，取 A=(1.21.4)A。一般以8层作为分界线，8层以下为多层建筑。砌筑质量：质量越高，砌体质量越高。有吊车房屋和跨度不小于9m的房屋，。构件截面面积A0.3m2时，a0.7A。谢谢您的观看第四十三页，共43页。
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