pkpm专题之带吊车荷载作用的结构设计_secret.doc

PAGE 8 - 专题十一 带吊车荷载作用的结构设计 带吊车的结构大多是工业厂房的排架结构，近来也多用于多层工业厂房的框架结构，所以这种可移动荷载的空间整体分析，越来越重要。目前有这种功能的计算软件很少，PKPM软件首先在TAT和SATWE中实现了吊车荷载的空间计算，这为结构设计提供了更先进的设计工具。 1 吊车荷载的定义方式 1.1 软件操作方式 （1）TAT 由TAT“数据检查和图形检查”进入“特殊荷载查看和定义”再进入“吊车荷载”，则右上角菜单如下： 吊车荷载 ======= 查 看 定 义 删 除 说 明 返 回 当选择“定义”项时，屏幕上弹出如下对话框： 吊车荷载定义对话框图 输入完相应的参数后，选择“确定”，则屏幕在下方提示： 请用光标指定吊车在左（上）轨道的两端点 当选择完一根直线上的两点后，屏幕在下方又提示： 请用光标指定吊车在右（下）轨道的两端点 当选择完第二条轨道的两端点后，这组吊车荷载就定义完毕了，如再选择定义项，则进入下一组吊车的定义。 吊车荷载定义后，可以选择“查看”项，来标出各吊车荷载参数，可以选择“删除”项来删除某组吊车荷载的定义，此时屏幕下方提示： 请用光标选择吊车任一轨道的一个端节点 选中轨道的端点后，该组吊车定义被删除。 （2）SATWE 由SATWE“接PM生成SATWE数据”进入“特殊构件补充定义”再进入“吊车荷载”，则右上角菜单如下： [吊 车] 吊车参数 吊车布置 吊车删除 局部放大 回前菜单 首先应选择“吊车参数”，此时屏幕上弹出如下交互界面： 输入完相应的第1组吊车参数后，还可以继续定义第2组、第3组吊车荷载参数，直至所有的吊车组数都定义完毕。 选择“确定”，然后选择“吊车布置”右上角出现吊车组数的选择，如选择第1组吊车，则屏幕在下方提示： 请用光标指定吊车在左（上）轨道的两端点 当选择完一根直线上的两点后，屏幕在下方又提示： 请用光标指定吊车在右（下）轨道的两端点 当选择完第二条轨道的两端点后，这组吊车荷载就定义完毕了，还可以选择其它组吊车，则进入下一组吊车的定义。 选择“吊车删除”项来删除某组吊车荷载的定义，此时屏幕下方提示： 请用光标选择吊车任一轨道的一个端节点 选中轨道的端点或吊车轨迹后，该组吊车定义被删除。 1.2 吊车荷载说明 在TAT和SATWE的吊车荷载计算中，没有考虑吊车荷载对吊车梁的影响，即没有按照影响线的方式考虑吊车梁，吊车梁应采用其它软件专门分析。所以TAT和SATWE所分析的吊车荷载适用除吊车梁以外的其余构件。 软件要求根据吊车的形式，如对各种轨道、轮压点的吊车，给出最大轮压反力（或作用）及最小轮压反力（及作用），不论该吊车运行轨道上有几部吊车，均按这个方式给出。 在一对轨道内的吊车荷载称为第1组吊车荷载（不论该对轨道内有几部吊车），第二对吊车轨道则可以定义第2组吊车荷载等等。 纵上所述，吊车的轮压荷载是一个综合的作用反力，它是需要通过对吊车梁、柱的影响线分析才能得到的。也可以在一些设计手册中查找。 吊车水平刹车力作用在上层的柱中间。 2 吊车荷载的计算模型 由于吊车荷载作用在吊车柱的牛腿上，所以在牛腿处应该设置一个标准楼层，并且在沿吊车运行轨迹方向应定义框架梁，如吊车柱在吊车运行轨迹方向没有框架梁，也应把吊车梁作为两端铰接梁输入，吊车荷载的移动顺序是通过轨迹上的梁所确定的，这是吊车运行轨迹方向必须布置梁的原因。 2.1 吊车荷载的计算 吊车荷载的作用点就是与吊车轨道平行的柱列各节点，是根据吊车轨迹由程序自动求出。在TAT、SATWE软件中选择“吊车荷载计算”，则对吊车荷载作如下计算： （1）程序沿吊车轨迹自动对每跨加载吊车作用； （2）求出每组吊车的加载作用节点； （3）对每对节点作用4组外力，分别为：a.左点最大轮压、右点最小轮压；b.右点最大轮压、左点最小轮压；c.左、右点正横向水平刹车力；d.左、右点正纵向水平刹车力； （4）对每组吊车的每次加载，求每根杆件的内力； （5）分别按轮压力和刹车力，求每根柱的预组合力，其目标为：最大轴力、最大弯矩等。 2.2 合理的计算模型 吊车荷载作用的牛腿处楼层一般应没有楼板，所以要考虑该层的节点为“弹性节点”，即不受刚性楼板假定的制约。即使是多层工业厂房，在吊车柱的外边有楼板，也要按“弹性楼板”考虑，或者不考虑楼板的存在和作用，这样可以比较正确地求出水平刹车力对上、下梁的影响。 当吊车柱之间设有交叉支撑时，必须考虑支撑的作用。在吊车柱的设计中，可适当减少吊车柱在支撑布置方向的长度系数。 注意：当这种结构产生了多个“弹性节点”后，地震振型数就要增加。振型分析也应该采用“总刚模型”。 3 吊车作用效应的预组合 吊车荷载作为移动荷载，在每一点作用后，对某一根柱均会产生影响，这就产生了这种移动