吊车传给吊车梁的梁柱重力荷载计算如何传到钢架柱基础上

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-06-12 11:50 标签： 吊车梁荷载计算
建筑钢结构中焊接工字形吊车梁的节点构造
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提示： 吊车梁下翼缘支座分突缘支座和平板式支座两种形式，并用普通螺栓固定，中间部位的吊车梁主要采用突缘支座，端部吊车梁考虑到可能外伸的情况，主要采用平板式支座，如图6 - 21(a)，(b)所示。在设柱间支撑处，吊车梁端部应安装水平弹簧钢板以把纵向荷载有效地传到支撑上。吊车梁端部上翼缘一般采用连接板式支座，通过普通螺
&&& 吊车梁下翼缘支座分突缘支座和平板式支座两种形式，并用普通螺栓固定，中间部位的吊车梁主要采用突缘支座，端部吊车梁考虑到可能外伸的情况，主要采用平板式支座，如图6 - 21&(a)，(b)所示。在设柱间支撑处，吊车梁端部应安装水平弹簧钢板以把纵向荷载有效地传到支撑上。吊车梁端部上翼缘一般采用连接板式支座，通过普通螺栓与框架柱连接，如图6- 21 (c)所示。
&&& 吊车梁端部的纵向连接通常在梁端高度中部加设调整垫板，并用普通螺栓连接，如图6- 21 (a)所示。
&&& 图6 - 21&&& 支座形式
&&& (a)，(b)平板式支座；(c)连接板式支座
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钢结构厂房的体系结构组成
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&&&钢结构产业应用广泛，钢结构厂房是其中市场最大的一部分，钢结构厂房得到很好的发展得益于钢结构的特性，钢结构厂房的体系结构组成如下所述：
& & & &1.横向框架
& & & &横向框架由柱和它所支撑的屋架或屋盖横梁组成，是钢结构厂房的主要承重体系，承受结构的自重、风荷载、雪荷载和吊车的竖向与横向荷载，并把这些荷载传递到基础。
& & & &2.纵向平面框架
& & & &由柱、托架、吊车梁及柱间支撑等构成。其作用是保证厂房骨架的纵向几何不变性和刚度，承受纵向水平荷载并传递到基础。
& & & &3.屋盖结构
& & & &屋盖结构是承担屋面荷载的结构体系，包括横向框架的横梁、托架、中间屋架、天宙架、模条等。钢结构厂房具有跨度大、高度大、吊车起重量大的特点，屋架可以采用钢屋架一大型屋面板结构体系、钢屋架一槐条一轻型屋面板结构体系或横梁—榜条—轻型屋面板结构体系。
& & & &4.支撑体系
& & & &支撑体系包括屋盖部分的支撑和柱问文撑以及其他附加支撑等。它一方面与柱、吊车梁等组成钢结构厂房的纵向框架，承担纵向风荷载及吊车制动力等水平作用；另一方面又把主要承重体系由独立的平面结构连成空间的整体结构，从而保证了钢结构厂房所必需的纵向刚度、整体性和稳定性。
& & & &5.吊车梁和制动梁
& & & &厂房中由于生产工艺需要常设置桥式吊车，吊车本身白重和起吊的重物产生竖向荷载，吊车启动和刹车产生水平荷载。吊车梁和制动粱主要承受吊车竖向及水平荷裁，并将这些荷载传到横向框架和纵向框架上。
& & & &6.墙架
& & & &培架承受培体的自重和风荷载，一般由墙架梁和墙架柱等组成。当墙为自承重砖墙时，只承受培面风荷载，而全部墙重则传到底部搁置在相邻柱基础上的钢筋混凝土梁上或专设的墙基础上。对纵向柱距较小的侧墙，只设墙架粱；对山墙和纵向柱距较大的侧墙，则需加设墙架柱作为墙架梁的支撑。墙架柱下端设基础，上端连于屋盖上弦或下弦水平支撑的节点上。
& & & &7.其他
& & & &由于使用的要求，厂房中还有一些次要的构件如梯子、走道、门窗等。结构中，由于工艺操作上的要求，还没有工作平台。20t以下带吊车门式刚架钢结构厂房设计实例分析
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20t以下带吊车门式刚架钢结构厂房设计实例分析
20t以下带吊车门式刚架钢结构厂房设计实例分析 20t以下带吊车门式刚架钢结构厂房设计实例分析 刘守亮 （泰安市天择嘉业勘察设计有限公司，山东 泰安 271000） 摘 要：文章通过实例介绍带吊车门式刚架钢结构厂房的设计流程，根据相关规范，分析荷载取值、结构计算、吊车梁计算、水平支撑、柱间支撑计算，为类似厂房的设计提供借鉴和参考。 关键词：小于20t吊车；门式刚架；吊车梁；柱间支撑 1 门式刚架钢结构的特点及应用 门式刚架轻钢结构已成为当今轻型化建筑结构的主要形式。它能够有效地利用材料，其构件尺寸小，重量轻，可以在工厂进行批量生产，能够保证质量，在工地安装连接方便快捷，并具有施工周期短和可循环利用的特点，因此被广泛应用于工业厂房和公共建筑中，其优越性和经济效益是不言而喻的。在钢结构厂房中，带吊车门式刚架轻型钢结构厂房具有上述特点，广泛应用于工业厂房中。 新颁布的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GB第1.0.2条“本规范适用于房屋高度不大于18m，房屋高宽比小于1m，承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖、无桥式吊车或有起重量不大于20t的A1～A5工作级别桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层钢结构房屋”。 2 工程概况 山东某企业投资加工车间厂房，厂房长90m，宽21m，一台A5工作级别QD型10t吊钩桥式吊车。根据厂房特点，柱距采用7.5m，共有13榀刚架；牛腿高度7.0m，屋面坡度1∶10，地面1.2m以下外墙为砖砌体结构，其余屋面和墙面采用玻璃丝绵保温板围护结。工程抗震类别为丙类，抗震设防烈度为7度，场地类别为Ⅱ类，主体结构设计使用年限50年，结构安全等级为二级，结构重要性系数为1.0.抗震等级为四级。 3 结构计算 计算软件采用PKPM（V3.1.3）的STS模块进行平面建模，导荷计算。 3.1 准备工作 （1）吊车参数。根据吊车厂家提供的参数进行设计，主要参数见表1。 表1 吊车参数额定起重量（t）工作级别跨度LK（m）单侧轮数宽度B轮距BK总重（t）小车重（t）最大轮压（kN）10A519...3 （2）吊车梁计算。吊车梁的计算应满足强度、稳定性和容许挠度的要求。吊车梁进行强度和稳定性计算时，一般按两台最大吊车的最不利组合考虑（应计入动力系数）。吊车梁的竖向挠度取一台最大吊车竖向荷载标准值，《钢结构设计规范》附录A中级工作制桥式吊车挠度容许值为1/1000。吊车梁的计算应用STS软件钢结构二维设计/工具箱，进入软件后选择吊车梁进行设计，根据吊车参数输入到软件中，吊车梁截面具体数据还要根据计算书合理选择吊车梁尺寸。 （3）荷载取值。屋面永久荷载及可变荷载及风荷载均为常规设计。其中吊车荷载的取值根据《建筑结构荷载规范》GB50009的规定。吊车竖向荷载标准值应采用吊车的最大轮压或最小轮压。吊车纵向水平荷载标准值，应按作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10%；该项荷载的作用点位于刹车轮与轨道的接触点，其方向与轨道方向一致。吊车横向水平荷载标准值，应取横向小车重量与额定起重量之和的百分数，并乘以重力加速度。 （4）檐口高度。根据工程概况，已知牛腿高度为7.0m，如甲方没有特殊要求，那么檐口高度能满足吊车安装距离为宜。檐口高度=牛腿高度+吊车梁高+轨道高+吊车高度(查吊车参数H)+吊车安全容许距离+屋面梁高 =+（估算）=10510 故檐口取值10.5m。 3.2 刚架主体结构的计算 准备工作做好后，进入主体结构的设计工作。打开STS软件，进入钢结构二维设计/门式刚架进行建模设计，设计过程与普通门式刚架基本一样。但需要注意几点：建模时输入牛腿的高度，增加吊车荷载，柱与基础的连接均为刚接，柱顶位移限制1/400。计算简图见图1。 图1 主体结构计算简图 主平面内刚架梁的应力比宜控制在0.90以内，钢柱的应力比宜控制在0.95以内。高度及跨度都比较大的，一般不以构件的应力比起控制作用，而是以构建的长细比控制。计算完成后一定要检查结果文件/超限信息文件，是否存在超限的梁柱，特别是刚架梁柱的宽厚比、高厚比是否超限。 3.3 支撑计算 在钢结构中通常利用支撑提高结构或构件的稳定性。合理布置支撑体系可有效优化主要承重构件内力分布情况，可有效改善整体刚度分布，加强结构薄弱环节，使结构整体共同抵御水平荷载，尤其是地震作用。 对于门式刚架其横向荷载主要有门式刚架承担，而纵向作用（包括风荷载和水平地震作用）主要通过支撑系统承担。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》GB第8.2.5条，当有吊车时，吊车牛腿下部支撑宜设置在温度区段中部，当温度区段较长时，宜设置在三分点内，且支撑间距不应大于50m。牛腿上部支撑设置原则与无吊车时的柱间支撑设置相同。此车间90m，远小于温度区段长度大于220m的要求。故下柱支撑设置一道，位于厂房中部，柱间支撑见图2。 不考虑纵向水平地震作用时，上柱支撑承受山墙、天窗架端壁传来的风荷载W1及其他纵向水平荷载H，下柱柱间支撑除上述支撑传来纵向力W1+H外，还承受吊车的纵向水平荷载T及山墙抗风桁架传来的W2。在柱间支撑相应位置的柱间设置屋面水平支撑，在屋脊及檐口处设置通长的纵向水平支撑，在屋脊、檐口、水平支撑节点处横向水平支撑间设置多道纵向的刚性系杆。以上的水平支撑和刚性系杆有效传递了屋面的风荷载、吊车的纵向水平力，形成了门式刚架空间受力体系。 图2 柱间支撑 4 结束语 文章通过实际工程实例，并结合相关规范要求，总结了带吊车的门式刚架设计中注意的要点，给设计类似厂房的同仁提供参考。 参考文献： [1]建筑结构荷载规范[S].GB. [2]钢结构设计规范[S].GB. [3]门式刚架轻型房屋钢结构技术规程[S].GB. [4]柴昶.钢结构设计与计算[M].北京:机械工业出版社,2006. 中图分类号：TU391 文献标志码：A
文章编号：（2-02
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