【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 橋式吊車(chē)為廠房中常用的一種吊車(chē)形式，橋式吊車(chē)由大車(chē)（橋架）和小車(chē)組成， 如圖 。 吊車(chē)對(duì)排架的作用 有豎向荷載、橫向水平荷載和縱向水平荷載，現(xiàn)分別敘述如下： （ 1） 吊車(chē)豎向荷載 吊車(chē)豎向荷載 是一種通過(guò)輪壓傳給排架柱的移動(dòng)荷載，由吊車(chē)額定起重量、大車(chē)自重、小車(chē)自重三部分組成。 如圖 。 吊車(chē)荷載 圖 橋式吊車(chē)荷載 圖 吊車(chē)荷載 圖 吊車(chē)橫向水平制動(dòng)力 圖 吊車(chē)縱向水平荷載 圖 吊車(chē)梁反力影響線(xiàn) 93 橋式吊車(chē)按照使用的頻繁程度分為輕級(jí)、中級(jí)、重級(jí)和特重級(jí)四個(gè)載荷狀態(tài)。 ?吊車(chē)荷載 豎向荷載 橫向水平荷載 縱向水平荷載 m inm ax DD 、maxT0162。最大輪壓與最小輪壓 當(dāng)小車(chē)吊有額定起重量開(kāi)到橋架某一極限位置時(shí)，在這一側(cè)產(chǎn)生的輪壓；與最大輪壓相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)輪壓稱(chēng)最小輪壓。 K 94 162。最大輪壓與最小輪壓 最大輪壓 可從產(chǎn)品目錄中查得；最小輪壓 可由下式確定： 162。吊車(chē)豎向荷載 如果兩臺(tái)吊車(chē)相同，則 ?162。多臺(tái)吊車(chē)的組合系數(shù) 2臺(tái) 輕、中級(jí) 重、特重級(jí) 4臺(tái) 輕、中級(jí) 重、特重級(jí) 3臺(tái) 輕、中級(jí) 重、特重級(jí) ?? ? 85.? ?? ? 9. 對(duì)于一層吊車(chē)廠房：水平荷載最多考慮 2臺(tái)；多跨時(shí)，豎向荷載最多考慮 4臺(tái)。 96 162。吊車(chē)橫向水平荷載 （小車(chē)吊有重物剎車(chē)時(shí)引起的慣性力） 傳力過(guò)程 ：小車(chē)慣性力 大車(chē) 吊車(chē)梁 排架柱 作用位置 ：吊車(chē)梁頂面 作用方向：垂直軌道 maxT—— 橫向制動(dòng)系數(shù)。 ? ???????????tQtQtQ軟鉤4/)( gQT i ?? ?每個(gè)輪子上的橫向水平制動(dòng)力： ??ii yTT ?m ax如果吊車(chē)相同， m axm axm ax PTD?同樣，利用影響線(xiàn)可以確定柱子受到的水平力 活載簡(jiǎn)圖 97 162。吊車(chē)縱向水平荷載 m ax0 PT ?按一側(cè)所有制動(dòng)輪最大輪壓之和的 10%確定： （大車(chē)行駛中剎車(chē)引起的慣性力） 作用位置 ：軌道頂面 作用方向 ：沿軌道方向 對(duì)于四輪吊車(chē)的最小輪壓標(biāo)準(zhǔn)值 Pmin,k可按下式 Pmin,k=1/2 (Qbk+Qlk+Qck)Pmax,k 每榀排架上作用的吊車(chē)豎向荷載指的是幾臺(tái)吊車(chē)組合后通過(guò)吊車(chē)梁傳給柱的可能的最大反力。 由于吊車(chē)荷載是移動(dòng)荷載，每榀排架上作用的吊車(chē)豎向荷載組合值需用影響線(xiàn)原理求出。作用在排架上的吊車(chē)豎向荷載的組合值與吊車(chē)的臺(tái)數(shù)及吊車(chē)沿廠房縱向運(yùn)行所處位置有關(guān)。 當(dāng)兩臺(tái)吊車(chē)挨緊并行，且其中一臺(tái)起重量較大的吊車(chē)輪子正好運(yùn)行至計(jì)算排架上，而兩臺(tái)吊車(chē)的其余輪子分布在相鄰兩柱距之間時(shí)，吊車(chē)豎向荷載組合值可達(dá)最大，其標(biāo)準(zhǔn)值 Dmax,k、 Dmin,k按下列公式 Dmax,k=δ∑yiPimax,k =δ［ (y1+y1′)P1max,k+(y2+y2′)P2max,k］ Dmin,k=δ∑yiPimin,k =δ［ (y1+y1′)P1min,k+(y2+y2′)P2min,k］ 由于多臺(tái)吊車(chē)共同作用時(shí)，各臺(tái)吊車(chē)荷載不能同時(shí)達(dá)到最大值，因此應(yīng)將各吊車(chē)荷載的最大值進(jìn)行折減。當(dāng)兩臺(tái)吊車(chē)完全相同時(shí)，可按下式計(jì)算： nm a x, k m a x, k ii= 1nm in,k m in,k ii= 1m in,km in,k m a x, km a x, kD = P yD = P yPD = DP????或 吊車(chē)豎向荷載 Dmax,k和 Dmin,k沿吊車(chē)梁的中心線(xiàn)作用在牛腿頂面。它們是相對(duì)于下柱截面具有偏心距 e4的偏心壓力。 Dmax,k和 Dmin,k應(yīng)換算成作用于下柱頂面的軸力和力矩， 如圖 (a)所示 。 m a x, k m a x, k 4m in, k m in, k 4M =DM =Dee（ 2） 吊車(chē)橫向水平荷載 T 吊車(chē)橫向水平荷載 是指載有重物的小車(chē)在左右行駛中突然剎車(chē)時(shí)，由于吊車(chē) Qbk和小車(chē) Qlk的慣性力而在廠房排架柱上所產(chǎn)生的橫向水平制動(dòng)力。 橫向制動(dòng)力應(yīng)等分作用在排架的兩側(cè)柱子上，它的方向有左右兩種可能性， 如圖 (b)所示 。 吊車(chē)橫向水平制動(dòng)力本應(yīng)按兩側(cè)柱子的剛度大小分配，但為簡(jiǎn)化計(jì)算， 《 荷載規(guī)范 》 允許近似地平均分配給兩側(cè)排架柱， 如圖 。 對(duì)于各類(lèi)四輪橋式吊車(chē)，當(dāng)其小車(chē)滿(mǎn)載運(yùn)行中突然剎車(chē)時(shí)，在大車(chē)每一輪子上所產(chǎn)生的橫向水平 Tk=1/4α(Qck+Qlk) 每個(gè)大車(chē)輪傳給吊車(chē)軌道的橫向水平制動(dòng)力 T確定后，即可按計(jì)算吊車(chē)豎向荷載 Dmax,k和 Dmin,k的方法計(jì)算 Tmax,k： nm a x, k i 1 1 1 2 2 2i= 1T = y [ ( ) ( ) ]ikT y y T y y T?? ??? ? ? ??（ 3） 吊車(chē)縱向水平荷載 T0 吊車(chē)縱向水平荷載 T0是指吊車(chē)沿廠房縱向運(yùn)行中突然剎車(chē)時(shí)，由吊車(chē)自重和吊重物的慣性力在廠房縱向排架柱上所產(chǎn)生的水平制動(dòng)力，它是通過(guò)每側(cè)的制動(dòng)輪傳至兩側(cè)吊車(chē)軌道，然后再由吊車(chē)梁傳給縱向柱列或柱間支撐， 如圖 。 T0,k=n/10Pmax,k 【例 】 有單跨單層廠房，跨度為 24m，柱距為 6m，設(shè)計(jì)時(shí)考慮兩臺(tái) As級(jí)工作制 20/5t橋式軟鉤吊車(chē)，求作用于排架柱上的 Dmax,k、 Dmin,k、 Tmax,k。 【 解 】 （ 1） 查 《 ZQ1— 62》 吊車(chē)橋距 lK= 吊車(chē)最大寬度 B=5600mm 大車(chē)輪距 K=4400mm 小車(chē)重 Qlk=。 吊車(chē)最大輪壓 Pmax,k=202kN 吊車(chē)最小輪壓 Pmin,k=60kN （ 2） 確定吊車(chē)的最不利位置及柱支座反力影響線(xiàn)，如圖 。 （ 3） 計(jì)算 Dmax,k、 Dmin,k、 Tmax,k 查表得折減系數(shù) δ= Dmax,k= Dmin,k= Tk= Tmax,k= 4ii= 1y 3?? 垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算： wk=βzμsμzw0 排架計(jì)算時(shí)作用在不同位置處風(fēng)荷載的計(jì)算原則： （ 1） 作用在排架柱頂以下墻面上的風(fēng)荷載按均布考慮，迎風(fēng)面為 q1，背風(fēng)面為 q2，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)可按柱頂標(biāo)高取值。 風(fēng)荷載 （ 2） 作用于柱頂以上屋蓋部分的風(fēng)荷載仍取為均布荷載，但對(duì)排架的作用則按作用在柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載 W考慮，其風(fēng)壓高度變化系數(shù)取值如下：有矩形天窗時(shí)，按天窗檐口取值；無(wú)矩形天窗時(shí)，按廠 （ 3） 作用在排架上的風(fēng)荷載 如圖 ，其設(shè)計(jì)值分別按下式計(jì)算： q1=γQwk1B=γQμs1μzw0B (kN/m) q2=γQwk2B=γQμs2μzw0B (kN/m) nQ si i z 0i= 1W = ( h ) w BkQB? ? ? ? ????【 例 】 如圖 。柱距為 6m的單跨單層廠房，建于天津市郊區(qū)，求作用于排架上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值。地面粗糙類(lèi)別為 C。 【 解 】 從 《 荷載規(guī)范 》 中查得天津市基本風(fēng)壓為w0=；風(fēng)荷載體型系數(shù) μs值 如圖 (b)所示 。計(jì)算單元寬度 B=6m。 （ 1） 柱頂以下風(fēng)荷載按均布荷載計(jì)算，風(fēng)壓高度變化系數(shù) μz按柱頂標(biāo)高計(jì)算，由 《 荷載規(guī)范 》 查得 12m高度處： μz= q1=γQμs1μzw0B= kN/m (→) q2=γQμs2μzw0B= kN/m (→) （ 2） 計(jì)算作用于柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載 w 風(fēng)壓高度變化系數(shù) μz按天窗檐口處標(biāo)高（ +）計(jì)算。由 《 荷載規(guī)范 》 查得 20m高度處， μz=，故： μz= W=（ → ） 作用于排架風(fēng)荷載 如圖 。 圖 橫向排架上的風(fēng)荷載 圖 (a) 廠房剖面圖； (b) 計(jì)算簡(jiǎn)圖及 μs值 圖 作用于排架風(fēng)荷載 等高排架 就是指在排架計(jì)算簡(jiǎn)圖中，各柱柱頂標(biāo)高相同或柱頂標(biāo)高雖不同，但柱頂有傾斜橫梁貫通連接的排架， 如圖 。 排架的內(nèi)力計(jì)算 等高排架內(nèi)力分析 排架內(nèi)力分析 就是確定排架柱在各種荷載單獨(dú)作用下各個(gè)控制截面上的內(nèi)力，并繪制各排架柱的彎矩M圖、軸力 N圖及剪力 V圖。 （ 1） 當(dāng)排架柱頂作用水平集中荷載 W時(shí)， 如圖 。 由于橫梁為剛性連桿，所以各柱柱頂水平位移相等。即： ΔA=ΔB=ΔC=Δ 如沿橫梁與柱的連接部位將各柱柱頂切開(kāi)，因柱頂是鉸無(wú)彎矩，在各柱的切口上代替一對(duì)相應(yīng)剪力 VA、VB、 VC，并取橫梁為脫離體，則由平衡條件 ∑X=0得： W=VA+VB+VC 設(shè)各柱柱頂在單位水平集中力作用下柱頂位移為δA、 δB和 δC。則在柱頂剪力 VA、 VB、 VC作用下，各柱柱頂水平位移為： ΔA=VAδA ΔB=VBδB ΔC=VCδC 即： VA=ΔA/δA=Δ/δA VB=ΔB/δB=Δ/δB VC=ΔC/δC=Δ/δC 由公式（ )得： Δ/δA+Δ/δB+Δ/δC=W 則各柱柱頂剪力為： VA=Δ/δA=εAW VB=Δ/δB=εBW VC=Δ/δC=εCW 即 Vi=εiW （ 2） 當(dāng)任意荷載作用時(shí) 在任意荷載作用下，排架柱的計(jì)算分為兩個(gè)步驟： 第一步： 先在排架柱頂附加一個(gè)不動(dòng)鉸支座以阻止水平側(cè)移， 如圖 ，求出支座反力 R（可利用附表算出）。 第二步： 撤除附加不動(dòng)鉸支座，并將 R以反方向作用于排架柱頂， 如圖 （ c）所示 ，以恢復(fù)到原來(lái)結(jié)構(gòu)體系。 【 例 】 一單層單跨廠房排架 如圖 。 A柱與 B柱相同。 I上 A=I上 B= 109mm4， I下 A=I下 B= 109 mm4，上柱高 H1=，全柱高 H2=，排架上作用有吊車(chē)最大橫向水平荷載 Tmax=，作用點(diǎn)距柱頂高度y=，求排架柱的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖。 【 解 】 （ 1） 計(jì)算幾何參數(shù) n=I上 /I下 = λ=H1/H2= （ 2） 求柱頂剪力 ① 求支座反力 Tmax作用點(diǎn)至柱頂高度 y=， y/H1=，即y=，計(jì)算簡(jiǎn)圖 如圖 。 查附表 17e(y=)得 C5= 查附表 17f(y=