参考答案:
下面是笔者根据对规范的认识所做的一个算例。某冶炼车间的操作平台,梁跨度9m,柱距5m,柱顶与梁铰接,柱底与基础刚接,如图2-2-1所示。全部平台结构的自重标准值为2kN/m,由检修材料产生的平台均布活荷载标准值为24kN/m,每片框架承受的水平活荷载标准值为60kN。在平台梁的跨内设有检修用的单轨吊车,其集中荷载标准值为90kN。沿各列柱的纵向均设置有柱间支撑,平台面有密布铺板可靠连接。已知平台结构全部采用Q235钢,边列柱截面为1400×250×10)<20(I=4.0×10mm),中列柱截面为1500×250×12×25(I=7.97×10mm)。要求:计算边柱柱底截面的轴力N和弯矩M。 解:依据《荷载规范》3.2.5条,采用简化组合,荷载效应取下列组合的最不利者: 今只是示例,取第2种进行计算。依据《荷载规范》3.2.5条,取自重分项系数1.2,单轨吊分项系数1.4,检修材料分项系数1.3。再根据《钢规》3.2.4条,检修材料对柱计算时采用0.75的折减系数。边柱承受重力荷载设计值: N=1.2×2×(4.5×5)+0.9×[0.75×1.3×24×(4.5×5)+1.4×50)] =590.85kN 上式中的50,为单轨吊对边柱的压力,由杠杆原理得到。中柱承受重力荷载设计值: N=1.2×2×(9.0×5)+0.9×[0.75×1.3×24×(9.0×5)+1.4×80)] =1156.5kN ∑N=2×590.85+1156.5=2338.2kN 一层水平荷载设计值: ∑H=0.9×1.4+60=75.6kN 依据《钢规》附录A.2.1条,,于是,有 故宜采用二阶弹性分析。假想水平力为: 将H=9.35kN和H=75.6kN叠加,得到横向力为84.95kN。在此横向力作用下,无侧移时,边柱柱底弯矩M=0;有侧移时,边柱柱底弯矩: 上式计算时,假定弯矩在各柱间按照刚度分配。在水平力作用下柱顶侧移: 式中,D为柱顶发生单位侧移所需要的水平力,对下端固定,上端铰接柱,。于是,弯矩增大系数: 从而,考虑二阶效应时,边柱的柱底弯矩为: MⅡ=M+αM=0+1.093×140.3=153.3kN·m
相关知识:二、钢结构