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：

$$\begin{aligned} T & = 1.5 g \xi (Q + Q') / n \\ T & = 1.5 \alpha_1 P_{k, max} \end{aligned}$$

其中 $(Q+Q')$ 为小车、额定起重量的和。

截面验算

强度验算

• 正应力

$$\begin{aligned} \sigma & = \frac{M_x}{W_{nx1}} + \frac{M_y}{W_{ny}'} & \le f & \\ \sigma & = \frac{M_x}{W_{nx2}} & \le f & \\ \sigma & = \frac{M_x}{W_{nx}} + \frac{M_y'}{W_{ny}'} + \frac{N_1}{A_n} & \le f & \qquad (制动桁架) \end{aligned}$$

• 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 $a + 2 h_r + 5 h_y$ ，$h_r$ 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：

$$\frac{M_x}{\varphi_{b} W_x} + \frac{M_y^f}{W_y} \le f$$

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。

$$\frac{M_{kx} l^2}{10EI_x} \lt [\nu]$$

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。