參考答案:
下面是筆者根據(jù)對規(guī)范的認識所做的一個算例。某冶煉車間的操作平臺,梁跨度9m,柱距5m,柱頂與梁鉸接,柱底與基礎剛接,如圖2-2-1所示。全部平臺結(jié)構(gòu)的自重標準值為2kN/m,由檢修材料產(chǎn)生的平臺均布活荷載標準值為24kN/m,每片框架承受的水平活荷載標準值為60kN。在平臺梁的跨內(nèi)設有檢修用的單軌吊車,其集中荷載標準值為90kN。沿各列柱的縱向均設置有柱間支撐,平臺面有密布鋪板可靠連接。已知平臺結(jié)構(gòu)全部采用Q235鋼,邊列柱截面為1400×250×10)<20(I=4.0×10mm),中列柱截面為1500×250×12×25(I=7.97×10mm)。要求:計算邊柱柱底截面的軸力N和彎矩M。 解:依據(jù)《荷載規(guī)范》3.2.5條,采用簡化組合,荷載效應取下列組合的最不利者: 今只是示例,取第2種進行計算。依據(jù)《荷載規(guī)范》3.2.5條,取自重分項系數(shù)1.2,單軌吊分項系數(shù)1.4,檢修材料分項系數(shù)1.3。再根據(jù)《鋼規(guī)》3.2.4條,檢修材料對柱計算時采用0.75的折減系數(shù)。邊柱承受重力荷載設計值: 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,為單軌吊對邊柱的壓力,由杠桿原理得到。中柱承受重力荷載設計值: 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 一層水平荷載設計值: ∑H=0.9×1.4+60=75.6kN 依據(jù)《鋼規(guī)》附錄A.2.1條,,于是,有 故宜采用二階彈性分析。假想水平力為: 將H=9.35kN和H=75.6kN疊加,得到橫向力為84.95kN。在此橫向力作用下,無側(cè)移時,邊柱柱底彎矩M=0;有側(cè)移時,邊柱柱底彎矩: 上式計算時,假定彎矩在各柱間按照剛度分配。在水平力作用下柱頂側(cè)移: 式中,D為柱頂發(fā)生單位側(cè)移所需要的水平力,對下端固定,上端鉸接柱,。于是,彎矩增大系數(shù): 從而,考慮二階效應時,邊柱的柱底彎矩為: MⅡ=M+αM=0+1.093×140.3=153.3kN·m
相關(guān)知識:二、鋼結(jié)構(gòu)