2-6排架荷载计算在线视频

同学你好

这一讲的内容是排架荷载计算

对于这样一个排架结构来说

它上面作用的荷载有哪些

让我们取出来一榀横向平面排架来考虑

对左边这个图上的横向平面排架来说

从上到下它作用的荷载有

屋面的恒荷载

屋面的活荷载

天窗架上的恒荷载

天窗架上的活荷载

风荷载 吊车荷载

墙体的重量

吊车的重量

吊车梁的重量

把所有的这些荷载传到基础上

进而传到地基上

总体来说作用在排架上的荷载

如果不考虑地震作用

它主要有两大类

一个是恒荷载

另外一种是可变荷载

这个是取出的一个横向平面排架

它上面的荷载就是刚才所讲的那些种类

把它集中的画在它作用点的位置

比如说屋架上的荷载

板上面传来的面荷载

我们把它集中到屋架

和上柱的顶端的接触点上

就是它受力的点上

作为G1以及Q1

其他的荷载都采用类似的方法

画在同一张图上

恒载也就是自重

方向是竖直向下的

一般把它作为集中荷载来处理

它的大小是按照密度乘以体积来计算

风向系数取1.2

有哪些恒载呢

包括有屋架及其以上的天窗

它的自重G1

它作用的位置不在上柱轴线的位置

而是有一定的偏差

这个在后面有图详细说明

上柱的自重G2

这个自重是作用在上柱的轴线的位置

它在上柱的根部

这个位置是最大的

所以我们把它作用点取在上柱的柱底的位置

下柱的自重

这个位置再下柱的柱底的位置

它是最大的

还有围护结构的自重

其中包括圈梁 基础梁等等

它的自重

这是在计算的时候

作用点取在墙底支撑梁的上表面

吊车梁的自重

选取的时候作用点在上柱的柱底的位置

按照一般的施工顺序

吊车梁柱子的自重产生的内力

可以按照悬壁柱进行计算

因为这个时候排架还没有形成

柱上竖向荷载换算的时候

把引起排架剪力弯矩的荷载部分

单独列出来

目的是为了利用现成的表格

可以很方便的进行求解

比如说屋架

端部的集中荷载换算的时候是怎么算的呢

将原始位置处的恒载值

这个恒载值

在这里就是在这个位置

左边画的力的位置

然后这个恒载值

我们把它平移到上柱的轴线的位置

就会附加一个力矩

这个是需要注意点

就是它再把G1平移到上柱轴线位置的时候

除了竖向力G1之外

还有一个力矩G1e1

然后在下柱的轴线的位置还需要平移一次

但是第二次平移的时候

是上柱的轴线和下柱轴线之间的偏心矩

乘的是这个值注意不要把偏心距乘错了

这个是屋架集中荷载换算的思路

其中也包括了其他的一些集中荷载

像相应的上柱的轴线的位置

以及下柱的轴线的位置

平移的时候所附加的一些力矩

屋面的活荷载

这个是在荷载规范里面有一节专门讲

注意查的时候

查完屋面活荷载

在进行组合的时候

屋面活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组合

可变荷载里还包括雪荷载

雪荷载就是SK等于μr乘以S0

其中S0是基本雪压

可以查阅荷载规范里面

全国基本雪压分布图

进行确定

μr是屋面的积雪分布系数和屋面的形状有关系

也可以查表得到

第四类是屋面积灰荷载

这个和

屋面的有没有挡风板

是否是高炉附近等等

跟它的生产工艺也有关系

就是积灰荷载与雪荷载

或不上人屋面荷载的大值同时考虑

或不上人屋面荷载的大值同时考虑

就是雪荷载和不上人屋面的活荷载

它俩取一个比较大的值和积灰荷载同时考虑

荷载计算的时候

屋面的活荷载

雪荷载 积灰荷载

最终都是落在屋架支点处的集中荷载

再作用到排架上

所以在计算排架之前

事先要把它换算到上柱的柱顶

上柱的中心线等等位置

调车荷载

首先来看一下吊车的种类

吊车种类有悬挂吊车 手动吊车

电动葫芦 桥式吊车

我们这一章讲的主要是针对桥式吊车而言的

吊车的工作级别

根据利用级别和载荷状态分为A1到A8

A1到A3

我们也把它叫做轻级工作制吊车

A4到A5是中级工作制吊车

A6到A8是重级工作日吊车

这个就是根据利用级别

就是利用的频繁程度

以及载荷状态

是否一直是满载的状态进行划分

比如A1到A3它是满载的机会比较少

运行速度比较低

以及不需要紧张而繁重工作的场所

A4到A5是机械加工车间和装配车间

A6和A8是冶炼车间

和直接参与连续生产的车间

这个是吊车的工作级别

桥式吊车对排架的作用

它有竖向荷载和水平荷载

而这个桥式吊车

沿着厂房的纵向和横向又是可以移动的

所以它又有自身的特点

比如吊车

竖向和载的设计值

Dmax 和Dmin

在讲之前

我们先来介绍一下吊车的轮压Pmax和Pmin

在这些符号后面如果加一个K

就表示是标准值

如果没有加这个K

就表示是设计值

最大轮压和最小轮压是什么意思呢

我们知道这个桥式吊车

它在吊有额定起吊重量的时候

如果它运行到

沿着横向运行到厂房一侧的极限位置

这个时候在这一侧所产生的

轮子上的压力就是最大值

Pmax值

在另一侧产生的就是最小轮压Pmin值

并且桥式吊车总共有四个轮子

两边各有两个

所以它们之间有这样一个关系

在一边产生最大轮压有两个

另一边同时产生最小轮压也有两个

总的重量是哪来的

是桥式吊车

就是大车的重量m1

小车的重量m2

以及吊的额定起吊重量的大小Q

这三者跟四个轮子上面的力是平衡的

另外一个

吊车在厂房的纵向运行的时候

它有一个最不利布置的问题

比如说对于我们选取的排架柱来说

吊车运行到哪一个位置

对我们研究的柱子的影响是最大的

根据材料力学结构力学里面影响线的方法

我们知道

一定是有一个轮子

是布置在吊车梁的支座的地方

另外的吊车的轮子跟它是紧挨着放置的

比如说这个图中

左边这个图

上面这个画的框形的褐色的框型的

我们把它实际的桥式吊车的大车

给它简单的画在这个地方了

这就是我们说的大车

它上面作用的蓝颜色的小块

就是小车

然后大车下面有轮子

左边两个轮子

右边两个轮子

然后大车沿着厂房的纵向能够动

小车沿着横向动

如果大车沿着厂房纵向动的时候刹车

就会产生纵向水平制动力

小车沿着厂房的横向动的时候

就会产生横向水平之动力

那么对于我们现在取出来的这一根排架柱来说

那么这个桥式吊车

沿着厂房纵向动到哪一个位置对它的影响最大

必然是其中有一个轮子

比如说轮子

然后移动到我们排架柱子的这个位置

然后其他的是按照它的尺寸布置到纵向

也就是说右边这个图上边这种布置方式

然后对中间这根柱子的影响

最大的产生的竖向的作用应该是最大的

下面这个图是一个影响线

就是吊车在纵向运行的时候

对中间这个柱子产生的竖向作用力的影响线

也就是说这个竖坐标它等于1

这个最大值等于1

也就是轮子作用在中间这个位置的时候

对我们这根柱子产生的最大值是一

然后作用在相邻的柱子的时候对它没有作用力

相邻这个地方的竖坐标等于0

然后作用在右边这个位置的时候

对它也没有影响

中间是等于0

从0到最大值它是一个线性变化的

这个吊车

这个里面画出来是两台吊车

这两台吊车沿着纵向按照这个位置布置好之后

那么它对中间排架柱子所产生的竖向作用力

我们就可以把它求出来了

按照结构力学的公式是Pmax,K Σyi

就是把这四段给它加起来

然后这个里面多了一个贝塔值

这个贝塔是多台吊车的折减系数

也就是说两台吊车满载同时作用在

这个位置的可能性并不是百分之百

所以我们给它有一个折减系数贝塔值

吊车台数不一样的时候

折减系数贝塔值取得是不一样的

这是最大轮压

比如说这一侧

在这个图上看

左上角的这个图的左侧产生最大轮压的时候

在这一侧产生

对这个柱子产生的是最大的竖向力

在同一侧同一个位置

那么它产生的就是Dmin,K是这个式子

它的布置方式是完全一样的

所以计算的办法也是一样的

吊车竖向荷载的设计值

在我们把它用标准值乘以一个分项系数

活载的分项系数

γQ就得到了它的设计值

另外一个还有就是因为竖向力Dmax

作用的位置是吊车梁中心线的位置

它不在下柱中心线的位置

所以在进行计算的时候还要把这两个竖向力

分别平移到下柱中心线的位置

也就会附加两个弯矩

一个是Mmax另外一个是Mmin

用于后面的排架计算

然后荷载计算的时候

这个Dmin

它可以作用在左边

也可能作用在右边

所以有两种情况

附加算出来有两种弯矩的情况

当参与组合的吊车台数不止一台的时候

对单跨而言不多于两台

对多跨而言

最多不取不大于四台

吊车除了对

吊车梁有竖向作用力之外

吊车沿着横向水平制动的时候

还有一个吊车横向荷载

那么这个TK的含义就是

小车吊有额定起吊重量的时候

沿着横向运行

它刹车

每一个大车轮子传递给吊车梁的横向水平力

传力路径是这样子的

小车刹车

通过小车的轮子传递给大车

大车在通过它和吊车梁之间的轨道的位置

传给吊车梁的顶面

而吊车梁的顶面和上柱的内侧它是有连接的

所以就会传递给上柱的内侧

进而传递给排架柱

那么它总的产生的横向水平力

如果是ΣTi,K

我们这时候近似认为

每一个轮子上分担到的是平均值

也就说1/4的大小

这个就是横向水平制动力它连接的位置

这两个图都可以参考看一下

这个横向水平力

作用的位置是吊车梁顶部通过预埋件

然后给它传递到上柱的内侧

传递给排架柱

下面这个是一个立体图

就画得更清楚一些

然后它作用的位置

跟前面讲吊车竖向荷载的时候是一样的

也是布置的时候

吊车沿着纵向运行到某一个位置

其中有一个轮子

肯定是要作用在一个排架柱上

然后其他的轮子跟它按照尺寸排开

这个时候沿着横向制动就会产生Tmax值

当然这个Tmax值

吊车沿着横向制动的时候可能是左刹车

也可能是右刹车

所以对单跨来说有两种情况

左边右边

对于双跨的来说也有不同的情况

风荷载

风荷载在计算的时候

按照公式WK等于μsμz W0再乘以一个βZ

就是高度Z处的风振系数

这个公式应用起来比较简单

可以按照相应的荷载规范来查

这个是风荷载计算的一个示意图

注意一下就是我们在算的时候

风荷载作用在排架上

计算的时候是分为两部分

第一部分就是作用在柱顶以下的风荷载

把它作为均布荷载来考虑

注意是柱顶不是屋架顶以下

这个柱子的顶部算到这儿就可以了

柱顶以下的部分是作为均布荷载考虑

然后均布荷载我们前面算出来的

风载的标准值WK是一个面荷载

这个时候就需要在纵向取一个有代表性的一段

我们一般取的是6米

也就是说这个B值

一般取的就是计算单元的宽度6米

q等于WK乘以B

然后把这个均布荷载可以算出来

如果是左风的时候就是左边受压

右边受吸力

上面的部分就是从这个以上的部分

包括屋架端部

屋架以及天窗架这一部分的

从上筑顶面之上的所有部分

都作为集中荷载加在顶部的位置就可以了

这个是最终做下来计算简图的过程

好 这一讲的内容就到这里

再见