荷载组合例题(1)
温室结构设计的基本方法_三_典型温室结构计算
日光温室结构计算
〖例题2〗8m跨日光温室结构计算
跨度8m（外皮尺寸），脊高3.5m。骨架采用桁架式。上弦为
圆管φ26.8×2.75，下弦为圆管φ20×1.5，腹杆为φ8钢筋。试
进行校核。 基本雪压：0.4KN/m2 基本风压：0.35KN/m2
荷载计算：
★ 恒载 q1，q2 日光温室钢骨
架自重q1可由结 构计算软件自动计算。
荷载组合②
轴力 kN 弯矩 kNm
杆件编号
荷载组合①
轴力 kN 弯矩 kNm
荷载组合②
轴力 kN 弯矩 kNm
杆件编号
荷载组合①
轴力 kN 弯矩 kNm
荷载组合②
轴力 kN 弯矩 kNm
101 -5.41
-4.48 0.01 111 -3.17 0.02 -1.90 0.02 202 -3.60 0.01 -1.62
φAn 0.511×87.18
满足强度稳定性要求。
★ 腹杆
由表10可以看出，杆件325在荷载组合① 工况下的内力对杆
件最不利，以杆件325为代表分析腹杆。
横梁截面特性如下：
A=50.26mm2，ix=iy=2mm λx=0.3/（2×10-3）=150，查轴心受压构件稳定性系数 φ=0.308。
N
σ=
温室结构与设备
温室结构设计的基本方法（三）
——典型温室结构计算 ■ 程勤阳
塑料大棚结构计算
塑料大棚一般可按两铰
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
拱建立数学模型，见图8。
〖例题1〗8m跨圆弧塑
料大棚计算 大棚跨度8m，矢高
图 8 塑料大棚计算简图
3m。均匀布置三根纵向拉杆。拱间距0.5m，拱杆截面采用φ25×
第七章荷载组合例题
荷载效应组合计算算例【例1】条件：某工厂工作平台静重5.4kN/m2，活载2.0kN/m2。
要求：荷载组合设计值。
【例2】条件：对位于非地震区的某大楼横梁进行内力分析。
已求得载永久荷载标准值、楼面活荷载标准值、风荷载标准值的分别作用下，该梁梁端弯矩标准值分别为：M=10kN-m、M=12kN-m、M=4kN-m。
楼面活荷载的组合值系数为0.7,风荷Gk Q1kQ2k载的组合值系数为0.6。
要求：确定该横梁载按承载能力极限状态基本组合时的梁端弯矩设计值M。
【例3】条件：有一在非地震区的办公楼顶层柱。
经计算,已知在永久荷载标准值、屋面活荷载标准值、风荷载标准值及雪荷载标准值分别作用下引起的该柱轴向力标准值为：N二40kN、N二12kN、N二4kN、N二l kN。
屋面活荷载、风荷载和雪荷载的组GkQkwkSk合值系数分别为：0.7、0.6、0.7。
要求：确定该柱在按承载能力极限状态基本组合时的轴向压力设计值N。
【例4】悬臂外伸梁，跨度l=6m,伸臂的外挑长度a=2m,截面尺寸b x h=250mm x500mm，承受永久荷载标准值g二20kN/m，可变荷载标准值q二10kN/m，组合系数0.7。
kk求AB跨的最大弯矩。
1.解：（1）以永久荷载控制，静载分项系数取1.35，活载分项系数取1.4，荷载组合值系数0.7，1.35X5.4+1.4X0.7X2=9.25kN/m2（2）以可变荷载控制，荷载组合设计值为静载分项系数取1.2，活载分项系数取1.4，1.2X5.4+1.4X2=9.28kN/m2本题关键在于荷载分项系数及组合值系数取值的问题，从直观看题，永久荷载大于可变荷载2.7倍，容易误解为当属永久荷载控制。
实则不然，经轮次试算比较，本题仍应由可变荷载控制。
2.解：（1）当可变荷载效应起控制作用时M=1.2X10+1.4X12+1.4X0.6X4=32.16kN•mM=1.2X10+1.4X0.7X12+1.4X4=29.36kN•m（2）当永久荷载效应起控制作用时M=1.35X10+1.4X0.7X12+1.4X0.6X4=28.62kN•m取大值M=32.16kN•m3.解：屋面活荷载不与雪荷载同时组合。
荷载和荷载组合
s —斜梁换算长度系数，见图1-9。当梁为等截面
时 =1。
22
在图1-9中，λ1和 λ分别为第一、二 楔形段的斜率。
23
图19楔形梁在刚架平 面内的换算长度系数
24
柱脚铰接楔形柱的计算长度系数 ，表1—2
K2／Kl
0.1
35
▪ 当斜梁上翼缘承受集中荷载处不设横向加劲肋时，
除应按规范规定验算腹板上边缘正应力、剪应力 和局部压应力共同作用时的折算应力外，尚应满 足下列公式的要求：
F 15mtw2 f
tf 235 tw fy
m 1 .5 M W ef
36
▪ 隅撑设计
当实腹式刚架斜梁的下翼缘受压时，必须在受压 翼缘两侧布置隅撑(山墙处刚架仅布置在一侧)作、 为斜梁的侧向支承，隅撑的另一端连接在檩条上。
式中: —构件的楔率；
d 0 、d 1—分别为柱小头和大头的截面高度(图1.12)。
32
图1-12 变截面构件的楔率
33
➢ 变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算 应分段按公式计算：
N0 tM1 f yAe0 bWe1
公式不同于规范中压弯构件在弯矩作用平面外的 稳定计算公式之处有两点：
▪ 截面几何特性按有效截面计算； ▪ 考虑楔形柱的受力特点，轴力取小头截面，弯矩
11a) 当柱脚铰接时 当柱脚刚接时
▪ 中间为非摇摆柱的多跨刚架(图1--11b)
当柱脚铰接时
当柱脚刚接时
30
图1-11 一阶分析时的柱顶位移
31
➢二阶分析法
▪ 当采用计入竖向荷载一侧移效应(即P-u效应)的
二阶分析程序计算内力时，如果是等截面柱， 取μ=1，即计算长度等于几何长度。对于楔形 柱，其计算长度系数可由下列公式计算：
基本荷载组合
（4）基本荷载组合（单位：KN/m2）左端盾构井断面1-1 （1轴～3轴线）根据地质勘察资料，此部分断面顶板按按0.8m厚道路面层+0.7m厚覆土，活载按每个车轮70KN的车辆荷载施加，考虑冲击系数1.3，冲击荷载为91KN，地面超载按20kpa，楼板施工荷载按10KPa考虑，抗浮水位为标高为13.0m，底板位于④3层粉细砂上，基床系数垂直Kv为35MPa/m，水平Kx为40MPa/m；侧墙位于粘土②2层和粉细砂④3层，静止侧压力系数K0分别为0.43和0.38，其分界点在中板板处。
a．恒载+活载（近期使用阶段）顶板恒荷载：q顶恒＝0.8*22+0.7*20＝31.6顶板活荷载：单个车轮考虑冲击荷载按91KN计算侧墙荷载：恒载q侧顶恒＝8.35*20*0.43＝75.15q侧中上恒＝14.4*20*0.43＝123.84q侧中下恒＝14.4*20*0.38＝109.44q侧底恒＝23.4*20*0.38＝177.84活载（地面超载）q侧顶活＝20*0.43＝8.6q侧中上活＝20*0.43＝8.6q侧中下活＝20*0.38＝7.6q侧底活＝20*0.38＝7.6中板荷载活载按施工荷载10KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75b．恒载+活载+水（长期使用阶段）顶板恒荷载：q顶恒＝0.8*22+0.7*20＝31.6顶板活荷载：单个车轮考虑冲击荷载按91KN计算侧墙荷载：恒载q侧顶恒＝（1.8*20+6.55*10）*0.43＝43.65q侧中上恒＝（1.8*20+12.6*10）*0.43＝69.66q侧中下恒＝（1.8*20+12.6*10）*0.38＝61.56q侧底恒＝（1.8*20+21.6*10）*0.38＝95.76侧墙水压力：q水侧上= 6.55*10=65.5q水侧下= 21.6*10=216活载（地面超载）q侧顶活＝20*0.43＝8.6q侧中上活＝20*0.43＝8.6q侧中下活＝20*0.38＝7.6q侧底活＝20*0.38＝7.6中板荷载活载按设备荷载8KPa考虑恒载q中=0.15*25=3.75底板荷载底板水浮力荷载q水＝21.6*10＝216底板回填混凝土荷载：1.35*25=33.758.2 计算过程或采用的计算程序采用SAP84 6.0进行平面有限元计算。
荷载组合例题(1)
【例题1】某办公楼面板，计算跨度为3.18m ，沿板长每米永久荷载标准值为3.1kN/m ，可变荷载只有一种，标准值为1.35Kn/m ，该可变荷载组合系数为0.7，准永久值系数为0.4，结构安全等级为二级。
求：用于计算承载能力极限状态和正常使用极限状态所需的荷载组合。
解：1、承载能力极限状态可变荷载控制的组合()221 1.2 3.1 3.18/8 1.4 1.35 3.18/87.07M kN m =⨯⨯⨯+⨯⨯=永久荷载控制的组合()221 1.35 3.1 3.18/8 1.40.7 1.35 3.18/8 6.96M kN m =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=取 6.96M kN m =。
2、正常使用极限状态按标准组合计算223.1 3.18/8 1.35 3.18/8 5.63M kN m =⨯+⨯=按准永久组合计算223.1 3.18/80.4 1.35 3.18/8 4.60M kN m =⨯+⨯⨯=【例题2】某矩形截面外伸梁如图，截面尺寸为250mm ×500mm ，承受永久荷载标准值20kN/m ，可变荷载标准值10kN/m ，组合系数ψc =0.7。
求：跨中最大弯矩设计值。
解：对跨中弯矩计算，跨中梁段荷载为不利荷载，其设计值应乘以放大系数：1.35×20+0.7×1.4×10=36.8kN/m （永久荷载控制）1.2×20+1.4×10=38kN/m （可变荷载控制）外伸梁段的荷载为有利荷载，所以永久荷载分项系数为1.0，可变荷载分项系数为0，其设计值为：1×20+0×10=20kN/m 。
所以跨中最大弯矩设计值为：38×62/8-0.5×20×22/2=151kN-m 。
对外伸段梁，跨中弯矩数值不影响支座处负弯矩，但是影响弯矩包络图范围，从而影响负筋配置，当然外伸段梁荷载为不利荷载。
二级注册结构工程师-混凝土结构(六)-1
二级注册结构工程师- 混凝土结构( 六)-1( 总分：100.03 ，做题时间：90 分钟)一、{{B}} 单项选择题{{/B}}( 总题数：11，分数：100.00)某跨度为6m的钢筋混凝土简支起重机梁，安全等级为二级，环境类别为一类，计算跨度为5.8m。
承受两台A5 级起重量均为10t 的电动软钩桥式起重机，起重机的主要技术参数见表。
{{B}} 起重机主要技术参数{{/B}}2提示：取计算。
(分数：12.00 )(1) . 当进行承载力计算时，在起重机竖向荷载作用下，起重机梁的绝对最大弯矩设计值(kN·m)，应与下列何项数值最为接近?A. 279B. 293C. 310D. 326(分数：2.00 )A.B.C.D. √解析：[解析] 根据结构力学知识，当最大轮压按照图布置时，得到梁的绝对最大弯矩。
a=B-W=5.94-4=1.92m [*] 绝对最大弯矩发生在图中的C点，大小为：[*] 上式中，[*] 。
依据《建筑结构荷载规范》GB5 0009—2012 的3.2.4 条．可变荷载分项系数为1.4 ；依据6.3.1 条，动力系数为1.05 ，从而绝对最大弯矩设计值为221.7×1.4 ×1.05=325.9kN·m，选择D。
(2) . 在大车的每个车轮处作用于起重机梁上的横向水平荷载标准值T k(kN) ，应与下列何项数值最为接近?A. 8.5B. 11.8C. 14.1D. 4.23(分数：2.00 )A.B.C.D. √解析：[解析] 依据《建筑结构荷载规范》GB 50009—2012的6.1.2 条，可得[*] 选择D。
(3) . 当仅在起重机竖向荷载作用下进行疲劳验算时，起重机梁上的跨中最大弯矩标准值 何项数值最为接近 ?A. 159B. 167C. 222D. 233(分数： 2.00 )A. B. √C. D.解析：[ 解析] 疲劳计算时，只取一台吊车计算，并按标准值，考虑动力系数。
荷载作业
M = γ G SGK + γ Q SQK 1 1 2 = 1.2× × 5× 6 + 1.4× × 8× 62 = 27+ 50.4 = 77.4kN • m 8 8
故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（65.7，77.4） 故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（65.7，77.4） ＝77.4 kN·m
故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝ 故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝28 kN·m ）＝28
要求： 要求：
1、作业一定要独立完成； 作业一定要独立完成； 独立完成 先看明白例题 明白例题， 2、先看明白例题，严禁边看例题边做 作业； 作业； 必须工整写明姓名、班级、学号， 工整写明姓名 3、必须工整写明姓名、班级、学号， 否则不予批改。 否则不予批改。
故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝ 故跨中D点处正弯矩的基本组合是max（26.8，28）＝28 kN·m ）＝28
（1）当永久荷载效应起控制作 用时： 用时：
M = γ
G
S GK +
n
∑
γ
i=1
Qi
ψ
ci
S QiK 1 × q k ( 2l )2 8 × 5× 42
1 1 1 × g k ( 2 l ) 2 − 1 .0 × × × g k × l 2 + 1 .4 × 0 .7 × 8 2 2 1 1 1 1 = 1 . 35 × × 10 × 4 2 − 1 . 0 × × × 10 × 2 2 + 1 . 4 × 0 . 7 × 8 2 2 8 = 27 − 10 + 9 . 8 = 26 . 8 kN • m = 1 . 35 ×
结构构件的地震作用效应和其他荷载效应基本组合例题
结构构件的地震作用效应和其他荷载效应基本组合例题摘要：1.荷载效应组合的定义与分类2.无地震作用组合的表达式3.有地震作用组合的表达式4.荷载效应组合在结构构件设计中的应用5.结构构件的荷载效应S 和抗力R 的表达正文：一、荷载效应组合的定义与分类荷载效应组合是指在建筑结构设计中，结构或结构构件在使用期间可能同时承受两种或两种以上的活荷载，这些荷载同时作用时产生的效应。
荷载效应组合主要分为两类：无地震作用组合和有地震作用组合。
二、无地震作用组合的表达式无地震作用组合时，荷载效应组合的设计值可以通过以下表达式计算：s = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))式中，s 为荷载效应组合的设计值；q1、q2、q3 分别为三种活荷载的分布系数。
三、有地震作用组合的表达式有地震作用组合时，需要将地震作用考虑在内。
地震作用的荷载代表值的效应可以通过以下表达式计算：R = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))式中，R 为地震作用的荷载代表值的效应；q1、q2、q3 分别为三种活荷载的分布系数。
四、荷载效应组合在结构构件设计中的应用结构构件的承载能力设计应根据荷载效应的基本组合值为设计值。
设计值是通过将所有可能的荷载效应组合并考虑其最不利组合得到的。
这样可以保证结构构件在使用期间能够承受各种可能的荷载组合，从而确保结构的安全性和稳定性。
五、结构构件的荷载效应S 和抗力R 的表达结构构件的荷载效应S 和抗力R 可以通过以下表达式来表示：S = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))R = 1.2 * √(1 + 0.6 * (q1 + q2 + q3))其中，q1、q2、q3 分别为三种活荷载的分布系数。
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【例题1】某办公楼面板，计算跨度为3.18m ，沿板长每米永久荷载标准值为3.1kN/m ，可变荷载只有一种，标准值为1.35Kn/m ，该可变荷载组合系数为0.7，准永久值系数为0.4，结构安全等级为二级。
求：用于计算承载能力极限状态和正常使用极限状态所需的荷载组合。
解：
1、承载能力极限状态
可变荷载控制的组合
()221 1.2 3.1 3.18/8 1.4 1.35 3.18/87.07M kN m =⨯⨯⨯+⨯⨯=
永久荷载控制的组合
()221 1.35 3.1 3.18/8 1.40.7 1.35 3.18/8 6.96M kN m =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=
取 6.96M kN m =。
2、正常使用极限状态
按标准组合计算
223.1 3.18/8 1.35 3.18/8 5.63M kN m =⨯+⨯=
按准永久组合计算
223.1 3.18/80.4 1.35 3.18/8 4.60M kN m =⨯+⨯⨯=
【例题2】某矩形截面外伸梁如图，截面尺寸为250mm ×500mm ，承受永久荷载标准值20kN/m ，可变荷载标准值10kN/m ，组合系数ψc =0.7。
求：跨中最大弯矩设计值。
解：对跨中弯矩计算，跨中梁段荷载为不利荷载，其设计值应乘以放大系数：
1.35×20+0.7×1.4×10=36.8kN/m （永久荷载控制）
1.2×20+1.4×10=38kN/m （可变荷载控制）
外伸梁段的荷载为有利荷载，所以永久荷载分项系数为1.0，可变荷载分项系数为0，其设计值为：1×20+0×10=20kN/m 。
所以跨中最大弯矩设计值为：
38×62/8-0.5×20×22/2=151kN-m 。
对外伸段梁，跨中弯矩数值不影响支座处负弯矩，但是影响弯矩包络图范围，从而影响负筋配置，当然外伸段梁荷载为不利荷载。
跨中梁段q=38kN/m，外伸梁段q=20kN/m
跨中梁段q=20kN/m，外伸梁段q=38kN/m,需要更长的负筋跨中梁段q=38kN/m，外伸梁段q=38kN/m。