重型厂房

结构特点

• 拔柱情况下需要设置托梁/托架来承担屋架荷载；
• 设置柱间支撑、屋盖支撑来提供纵向刚度；

结构计算

内力计算

当量惯性矩

格构式柱与屋架可换算为实腹式构件来进行内力分析。

$$I=\mu I_0=\mu (A_{\alpha }{x}_{\alpha }^2+A_{\beta }{x}_{\beta }^2)=\mu \frac{A_{\alpha }{A}_{\beta }}{A_{\alpha }+A_{\beta }}{h}^2$$

$x_{\alpha }$ 和 $x_{\beta }$ 为两肢到中性轴的距离。

$\mu$ 为考虑剪力影响系数和几何形状的修正系数，上弦平行时取 $0.9$ ，坡度 $1/10$ 时取 $0.8$ ，坡度 $1/8$ 时取 $0.7$。

钢屋架设计

荷载

荷载需要等效至单个（桁架）节点。

吊车梁设计

吊车梁结构

• 加强上翼缘的工字梁
• 设置制动梁
• 设置制动桁架

TODO: 添加结构说明图

传力路径

吊车荷载	路径
竖向荷载	吊车梁 → 牛腿 → 柱 → 基础
横向水平荷载	吊车梁 → 制动梁 → 柱 → 基础
纵向水平荷载	吊车梁 → 柱 → 柱间支撑 → 基础

荷载计算

最大轮压设计值：

$$P_{max}=1.5\alpha P_{k,max}$$

吊车水平力设计值：

$$\begin{array}{rl}T& =1.5g\xi (Q+Q^{\prime })/n\\ T& =1.5{\alpha }_1{P}_{k,max}\end{array}$$

其中 $(Q+Q^{\prime })$ 为小车、额定起重量的和。

截面验算

强度验算

• 正应力

$$\begin{array}{rlrl}\sigma & =\frac{M_x}{W_{nx1}}+\frac{M_y}{W_{ny}^{\prime }}& \le f& \\ \sigma & =\frac{M_x}{W_{nx2}}& \le f& \\ \sigma & =\frac{M_x}{W_{nx}}+\frac{M_y^{\prime }}{W_{ny}^{\prime }}+\frac{N_1}{A_n}& \le f& (\mathrm{制}\mathrm{动}\mathrm{桁}\mathrm{架})\end{array}$$

• 腹板剪应力

$$\tau =\frac{VS}{I_x{t}_w}\le f_v$$

• 腹板局部压应力

$${\sigma }_c=\frac{F_d}{t_w{l}_z}\le f$$

其中 $l_z$ 为应力扩散后的宽度，取 $a+2h_r+5h_y$ ，$h_r$ 与 $h_y$ 分别为吊轨高度与翼缘厚度。

• 折算应力

$$\sqrt{{\sigma }^2+{\sigma }_c^2-\sigma {\sigma }_c+3{\tau }^2}\le {\beta }_{1}f$$

整体稳定

加强翼缘的吊车梁需要考虑：

$$\frac{M_x}{{\phi }_b{W}_x}+\frac{M_y^f}{W_y}\le f$$

刚度验算

仅考虑一辆吊车影响，取标准值，并忽略动力放大系数。

$$\frac{M_{kx}{l}^2}{10E{I}_x}<[\nu ]$$

对于 A7，A8 级吊车，还需要考虑横向位移限制。

疲劳验算

TODO: Add it

吊车梁连接

基本原则：保证梁上翼缘与柱的连接能够可靠传递水平力，而又不改变吊车梁的简支条件。