大学精品课件：计算原理.ppt

1、 荷载计算荷载计算 刚架内力计算刚架内力计算 2.2 2.2 计算原理计算原理 计算单元计算单元 简化简化 单层房单层房 屋结构屋结构 平面平面 桁架桁架 1.1.永久荷载（恒载）永久荷载（恒载） 屋面恒载屋面恒载 檩条自重檩条自重 屋架、其它构件自重和围护结构自重屋架、其它构件自重和围护结构自重 2.2.可变荷载（活载）可变荷载（活载） 屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载屋面活荷载、雪荷载、积灰荷载、风荷载 及吊车荷载。及吊车荷载。 2.2.1 2.2.1 荷载计算荷载计算 风荷载风荷载：标准值：标准值： z z 风压高度变化系数风压高度变化系数 s s体型系数体型系数 z z风振系数风振

2、系数 风荷载标准值风荷载标准值W Wk k是沿垂直建筑物表面方是沿垂直建筑物表面方 向作用的，为方便将其投影到水平上。向作用的，为方便将其投影到水平上。 0 WW szzk 为简化计算，引入当量惯性矩将格构式拄为简化计算，引入当量惯性矩将格构式拄 和屋架换算为实腹式构件进行内力分析。和屋架换算为实腹式构件进行内力分析。 当量惯性矩：当量惯性矩： )( 22 AA yc 2.2.2 2.2.2 刚架内力计算刚架内力计算 A A 和 和A A 分别为格构柱两肢（或屋架上下两弦）截面积 分别为格构柱两肢（或屋架上下两弦）截面积 X X 和 和X X 格构式柱两肢（屋架上下两弦）的截面形心到 格构式柱

3、两肢（屋架上下两弦）的截面形心到 格构式柱截面中性轴的距离。格构式柱截面中性轴的距离。 反映剪力和几何形反映剪力和几何形 状的修正系数。状的修正系数。 =0.9 =0.9 平行弦平行弦 =0.8 =0.8 上弦坡度上弦坡度i = 0.1i = 0.1 =0.7 =0.7 上弦坡度上弦坡度i = 0.125i = 0.125 对于屋架：对于屋架：其当量惯性矩为：其当量惯性矩为： h h为上下两弦截面形心之间的距离。为上下两弦截面形心之间的距离。 屋架尺寸未定时，可按下式估算其当量惯性矩。屋架尺寸未定时，可按下式估算其当量惯性矩。 M Mmax max简支屋架在屋面荷载作用下的跨中 简支屋架在屋面

4、荷载作用下的跨中 弯矩。弯矩。 f f 弦杆抗拉强度设计值。弦杆抗拉强度设计值。 2 0 h AA AA II f hM II 2 max 0 内力分析：内力分析： 依叠加原理，内力分析只需针对几种依叠加原理，内力分析只需针对几种 基本类型进行。基本类型进行。 单跨刚架：单跨刚架： （1 1）永久荷载；）永久荷载； （2 2）屋面活荷载；）屋面活荷载； （3 3）左风（右风荷载）；）左风（右风荷载）； （4 4）吊车左（右）刹车力；）吊车左（右）刹车力； （5 5）吊车小车靠近左（右）时的重力。）吊车小车靠近左（右）时的重力。 手算或电算手算或电算 按照按照建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范(G

5、B50009)(GB50009)的规定，的规定， 结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出 现的荷载，按现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限承载能力极限状态和正常使用极限 状态状态，依照组合规则进行荷载效应的组合，并取，依照组合规则进行荷载效应的组合，并取 最不利组合最不利组合进行设计。进行设计。 2.2.3 2.2.3 内力组合原则内力组合原则 对于一般的刚对于一般的刚( (框框) )架架，按承载能力极限状态设计时按承载能力极限状态设计时， 构件和连接可取下列简化公式中的构件和连接可取下列简化公式中的最不利值最不利值确定：确定： S SGK

6、GK、 、S SQK QK按规范规定的标准值算得的永久荷载效 按规范规定的标准值算得的永久荷载效 应和可变荷载效应应和可变荷载效应 G G、Q Q永久荷载分项系数和可变荷载分项系数永久荷载分项系数和可变荷载分项系数 n i QikQiGkG kQQGkG SSS SSS 1 11 9.0 ),( :II),( : I maxmax VMVM 剪力；相应内力组合的弯矩和 最大正负剪力； 最大正负弯矩； VM VV MM , , , maxmax maxmax maxmax III:(,),IV(,)VMVM 受弯构件：受弯构件： 压弯构件：压弯构件： 最大正负轴力； 最大正负弯矩； maxmax maxmax , , NN MM ),( :II),( : I maxmax NMNM maxmax III:(,),IV(,)NMNM max M 内力组合表内力组合表