【文章內(nèi)容簡介】 橋式吊車為廠房中常用的一種吊車形式，橋式吊車由大車（橋架）和小車組成， 如圖 。 吊車對排架的作用 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） 吊車豎向荷載 吊車豎向荷載 是一種通過輪壓傳給排架柱的移動荷載，由吊車額定起重量、大車自重、小車自重三部分組成。 如圖 。 吊車荷載 圖 橋式吊車荷載 圖 吊車荷載 圖 吊車橫向水平制動力 圖 吊車縱向水平荷載 圖 吊車梁反力影響線 93 橋式吊車按照使用的頻繁程度分為輕級、中級、重級和特重級四個載荷狀態(tài)。 ?吊車荷載 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)小車吊有額定起重量開到橋架某一極限位置時，在這一側(cè)產(chǎn)生的輪壓；與最大輪壓相對應(yīng)的另一側(cè)輪壓稱最小輪壓。 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。吊車豎向荷載 如果兩臺吊車相同，則 ?162。多臺吊車的組合系數(shù) 2臺 輕、中級 重、特重級 4臺 輕、中級 重、特重級 3臺 輕、中級 重、特重級 ?? ? 85.? ?? ? 9. 對于一層吊車廠房：水平荷載最多考慮 2臺；多跨時，豎向荷載最多考慮 4臺。 96 162。吊車橫向水平荷載 （小車吊有重物剎車時引起的慣性力） 傳力過程 ：小車慣性力 大車 吊車梁 排架柱 作用位置 ：吊車梁頂面 作用方向：垂直軌道 maxT—— 橫向制動系數(shù)。 ? ???????????tQtQtQ軟鉤4/)( gQT i ?? ?每個輪子上的橫向水平制動力： ??ii yTT ?m ax如果吊車相同， m axm axm ax PTD?同樣，利用影響線可以確定柱子受到的水平力 活載簡圖 97 162。吊車縱向水平荷載 m ax0 PT ?按一側(cè)所有制動輪最大輪壓之和的 10%確定： （大車行駛中剎車引起的慣性力） 作用位置 ：軌道頂面 作用方向 ：沿軌道方向 對于四輪吊車的最小輪壓標準值 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豎向荷載指的是幾臺吊車組合后通過吊車梁傳給柱的可能的最大反力。 由于吊車荷載是移動荷載，每榀排架上作用的吊車豎向荷載組合值需用影響線原理求出。作用在排架上的吊車豎向荷載的組合值與吊車的臺數(shù)及吊車沿廠房縱向運行所處位置有關(guān)。 當(dāng)兩臺吊車挨緊并行，且其中一臺起重量較大的吊車輪子正好運行至計算排架上，而兩臺吊車的其余輪子分布在相鄰兩柱距之間時，吊車豎向荷載組合值可達最大，其標準值 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］ 由于多臺吊車共同作用時，各臺吊車荷載不能同時達到最大值，因此應(yīng)將各吊車荷載的最大值進行折減。當(dāng)兩臺吊車完全相同時，可按下式計算： 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 吊車豎向荷載 Dmax,k和 Dmin,k沿吊車梁的中心線作用在牛腿頂面。它們是相對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） 吊車橫向水平荷載 T 吊車橫向水平荷載 是指載有重物的小車在左右行駛中突然剎車時，由于吊車 Qbk和小車 Qlk的慣性力而在廠房排架柱上所產(chǎn)生的橫向水平制動力。 橫向制動力應(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 。 吊車橫向水平制動力本應(yīng)按兩側(cè)柱子的剛度大小分配，但為簡化計算， 《 荷載規(guī)范 》 允許近似地平均分配給兩側(cè)排架柱， 如圖 。 對于各類四輪橋式吊車，當(dāng)其小車滿載運行中突然剎車時，在大車每一輪子上所產(chǎn)生的橫向水平 Tk=1/4α(Qck+Qlk) 每個大車輪傳給吊車軌道的橫向水平制動力 T確定后，即可按計算吊車豎向荷載 Dmax,k和 Dmin,k的方法計算 Tmax,k： nm a x, k i 1 1 1 2 2 2i= 1T = y [ ( ) ( ) ]ikT y y T y y T?? ??? ? ? ??（ 3） 吊車縱向水平荷載 T0 吊車縱向水平荷載 T0是指吊車沿廠房縱向運行中突然剎車時，由吊車自重和吊重物的慣性力在廠房縱向排架柱上所產(chǎn)生的水平制動力，它是通過每側(cè)的制動輪傳至兩側(cè)吊車軌道，然后再由吊車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)計時考慮兩臺 As級工作制 20/5t橋式軟鉤吊車，求作用于排架柱上的 Dmax,k、 Dmin,k、 Tmax,k。 【 解 】 （ 1） 查 《 ZQ1— 62》 吊車橋距 lK= 吊車最大寬度 B=5600mm 大車輪距 K=4400mm 小車重 Qlk=。 吊車最大輪壓 Pmax,k=202kN 吊車最小輪壓 Pmin,k=60kN （ 2） 確定吊車的最不利位置及柱支座反力影響線，如圖 。 （ 3） 計算 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)荷載標準值應(yīng)按下式計算： wk=βzμsμzw0 排架計算時作用在不同位置處風(fēng)荷載的計算原則： （ 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，按天窗檐口取值；無矩形天窗時，按廠 （ 3） 作用在排架上的風(fēng)荷載 如圖 ，其設(shè)計值分別按下式計算： 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)計值。地面粗糙類別為 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 。計算單元寬度 B=6m。 （ 1） 柱頂以下風(fēng)荷載按均布荷載計算，風(fēng)壓高度變化系數(shù) μz按柱頂標高計算，由 《 荷載規(guī)范 》 查得 12m高度處： μz= q1=γQμs1μzw0B= kN/m (→) q2=γQμs2μzw0B= kN/m (→) （ 2） 計算作用于柱頂?shù)募酗L(fēng)荷載 w 風(fēng)壓高度變化系數(shù) μz按天窗檐口處標高（ +）計算。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) 計算簡圖及 μs值 圖 作用于排架風(fēng)荷載 等高排架 就是指在排架計算簡圖中，各柱柱頂標高相同或柱頂標高雖不同，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作用下各個控制截面上的內(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， 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，因柱頂是鉸無彎矩，在各柱的切口上代替一對相應(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 在任意荷載作用下，排架柱的計算分為兩個步驟： 第一步： 先在排架柱頂附加一個不動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=，排架上作用有吊車最大橫向水平荷載 Tmax=，作用點距柱頂高度y=，求排架柱的內(nèi)力，并繪制內(nèi)力圖。 【 解 】 （ 1） 計算幾何參數(shù) n=I上 /I下 = λ=H1/H2= （ 2） 求柱頂剪力 ① 求支座反力 Tmax作用點至柱頂高度 y=， y/H1=，即y=，計算簡圖 如圖 。 查附表 17e(y=)得 C5= 查附表 17f(y=