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2025-09-30
混凝土结构设计：排架结构计算简图
【摘要】：合并后平面排架柱的惯性矩应按合并考虑。图中排架柱的高度由基础顶面算至柱顶，其中，Hu表示上柱高度，Hl表示下柱高度。排架柱的计算轴线均取上、下柱截面的形心线。当柱为变截面柱时，排架柱的计算轴线呈折线形，如图3-33b所示。
1.基本假定
为简化计算，对钢筋混凝土排架结构采用以下基本假定：
1）柱下端与基础顶面为刚接，不考虑各种荷载引起的基础角变形。
2）柱顶与屋架横梁（屋架或屋面梁）为铰接，只能传递竖向轴力和水平剪力，不能传递弯矩。
3）横梁（即屋架或屋面梁）为轴向刚度很大的刚性连杆，排架受力后横梁的轴向变形忽略不计，横梁两侧柱顶水平位移相等。
2.计算单元
要确定排架结构的计算简图，首先需要选择计算单元。如图3-32中的阴影部分所示，除起重机等移动荷载外，阴影部分就是一个排架的负荷范围。对于厂房端部和伸缩缝处的排架，其负荷范围只有中间排架的一半，但为了设计和施工方便，一般也按中间排架设计。
当各列柱距相等时，可在结构平面图上由相邻柱距的中线截出一个典型的区段，作为排架单元，如图3-32a所示。当厂房中有局部抽柱的情况时，应根据具体情况选取计算单元。当屋盖刚度较大，或设有可靠的下弦纵向水平支撑时，可以选取较宽的计算单元，如图3-32b中阴影部分所示。因此，计算单元内的几榀排架可以合并为一榀排架来进行内力分析。合并后平面排架柱的惯性矩应按合并考虑。例如，A、C轴线的柱应计为两根，即由一根和两个半根合并而成。当同一纵向轴线上的柱截面尺寸相同时，计算简图如图3-32b所示，需要说明的是，在求得内力后，应将合并的柱内力再分配到原两根柱内。(https://www.chuimin.cn)
图3-32 计算单元和计算模型
a）各列柱距相等时 b）有局部抽柱时
3.计算简图
在选择好计算单元后，结合上述基本假定，即可得到横向排架的计算简图，如图3-33所示。图中排架柱的高度由基础顶面算至柱顶，其中，Hu表示上柱高度（从牛腿顶面至柱顶），Hl表示下柱高度（从基础顶面至牛腿顶面）。排架柱的计算轴线均取上、下柱截面的形心线。当柱为变截面柱时，排架柱的计算轴线呈折线形，如图3-33b所示。为简化计算，通常将折线用变截面的形式来表示，跨度以厂房的轴线为准，如图3-33c所示，此时需在柱的变截面处增加一个力矩M，其值等于上柱传下的竖向力乘以上、下柱截面形心线间的距离e。柱的截面抗弯刚度由预先拟定的截面尺寸和混凝土强度等级确定。
图3-33 横向排架的计算简图
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