桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的荷載計算方法（掛籃主桁架動力荷載分析）

秦皇島加固改造設(shè)計公司 2周前 ( 03-13 16:12 ) 289 搶沙發(fā)

桁架結(jié)構(gòu)設(shè)計中,，荷載計算方法至關(guān)重要,，尤其是掛籃主桁架的動力荷載分析,。本文將探討如何通過精確的數(shù)學(xué)模型和計算手段來預(yù)測并管理這些動力荷載,。需要明確荷載的類型和來源,，包括自重,、活載以及可能的其他動態(tài)荷載,。采用適當(dāng)?shù)牧W(xué)理論和公式,，如振動力學(xué)原理，來分析這些荷載對結(jié)構(gòu)的影響,。在此基礎(chǔ)上,，應(yīng)用有限元分析等現(xiàn)代工程軟件，進行數(shù)值模擬以獲得更精確的荷載分布和影響效果,。結(jié)合實驗數(shù)據(jù)和經(jīng)驗公式,，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保其安全性和功能性,。

一,、恒荷載計算

桁架自身重量估算
- 對于鋼結(jié)構(gòu)桁架，可以經(jīng)驗預(yù)估一個自重數(shù)值進行內(nèi)力分析,，一般輕鋼結(jié)構(gòu)按30 - 40公斤/平方米計,，然后進行驗算。也可以根據(jù)桁架的材料,、桿件的截面尺寸,、長度等因素精確計算桿件的體積，再乘以材料的密度得到桁架自身重量,。例如,，對于鋼桁架，若知道桿件的鋼材型號（不同鋼材密度略有差異,，一般鋼材密度約為7850kg/m3）,，通過計算各桿件體積就可得出桁架自重。**
承載構(gòu)件重量計算
- 屋面構(gòu)件：如果桁架用于屋面結(jié)構(gòu),，需要考慮屋面覆蓋材料（如壓型鋼板等）,、檁條、支撐等構(gòu)件的重量,。例如,，1mm厚U - 200壓型鋼板，可根據(jù)其面積和單位面積重量計算,；C型檁條根據(jù)其長度,、截面尺寸和材料密度計算重量；上弦支撐（如L90X6）根據(jù)其長度和單位長度重量計算,。這些構(gòu)件重量最終以相應(yīng)的荷載形式作用于桁架上弦,。
- 樓面構(gòu)件（若有）：當(dāng)桁架用于樓面結(jié)構(gòu)時，要考慮樓面的混凝土板（根據(jù)厚度,、面積和混凝土密度計算重量）,、找平層（如25厚水泥砂漿找平，根據(jù)面積和單位體積重量計算）,、梁（如I36c橫梁,，根據(jù)長度,、截面尺寸和材料密度計算）等構(gòu)件的重量，它們分別以不同形式將荷載傳遞給桁架的相關(guān)桿件,。

二,、活荷載計算

屋面活荷載
- 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》（GB50009 - 2012）規(guī)定取值。例如,，一般的屋面活荷載可能取0.5kN/m2或其他規(guī)定數(shù)值，按照屋面面積計算總的屋面活荷載,，以均布荷載形式作用于桁架上弦,。
樓面活荷載（若適用）
- 同樣依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》取值，不同功能的樓面（如住宅,、辦公,、商業(yè)等）活荷載取值不同。例如住宅樓面活荷載一般為2.0kN/m2左右,，按照樓面面積計算后將荷載傳遞到桁架相應(yīng)部位,。
施工活荷載（如桁架施工過程中有臨時荷載情況）
- 根據(jù)施工中所用的附著式震搗器、張拉千斤頂及油泵的數(shù)量和施工人數(shù)計算施工機具及人群荷載,。例如,，已知施工中使用的振搗器重量為若干千克，千斤頂,、油泵等重量,，以及施工人數(shù)和每人按75kg左右的重量（參考值），將這些荷載以集中荷載或等效均布荷載形式考慮到桁架的設(shè)計計算中,。

三,、動力附加荷載計算

混凝土澆筑動力荷載
- 在灌筑梁段時，考慮澆筑混凝土?xí)r的動力因素,，根據(jù)工程經(jīng)驗或相關(guān)規(guī)定確定動力附加荷載,。由于懸臂施工為高空作業(yè)，安全性要求高,，在計算掛籃主桁架（掛籃主桁架是一種特殊的桁架結(jié)構(gòu)應(yīng)用于懸臂施工）時要考慮此項荷載,，其數(shù)值的確定需要綜合考慮混凝土的澆筑方式（如泵送混凝土的沖擊力等）等因素。
其他動力荷載（如設(shè)備運行等情況,，若有）
- 如果桁架上有運行設(shè)備（如在工業(yè)廠房中的吊車桁架等）,，要考慮設(shè)備運行產(chǎn)生的動力荷載。通常是將設(shè)備運行產(chǎn)生的動荷載乘以動力系數(shù)轉(zhuǎn)化為等效靜荷載進行計算,。動力系數(shù)的取值根據(jù)設(shè)備的類型,、運行速度等因素確定。

四,、沖擊附加荷載計算

掛籃空載行走沖擊荷載（以掛籃桁架為例）
- 對于掛籃桁架在空載行走時,，要考慮沖擊影響。沖擊附加荷載的計算需要根據(jù)具體的工程結(jié)構(gòu)形式和行走速度等因素確定。例如,，在一些掛籃設(shè)計中,，根據(jù)經(jīng)驗公式或者試驗數(shù)據(jù)來確定沖擊附加荷載的大小，然后以集中荷載或等效均布荷載形式作用于桁架結(jié)構(gòu),。

五,、風(fēng)荷載計算

基本風(fēng)壓取值
- 風(fēng)荷載的數(shù)值可由當(dāng)?shù)貧庀筚Y料提供或查全國風(fēng)壓圖得到。根據(jù)不同的地區(qū),，基本風(fēng)壓值不同,。例如在沿海地區(qū)或者多風(fēng)地區(qū)，基本風(fēng)壓值相對較大,。
風(fēng)荷載計算方法
- 按照相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（如《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》）中的風(fēng)荷載計算公式計算,。對于桁架結(jié)構(gòu)，需要考慮桁架的體型系數(shù)（根據(jù)桁架的外形,、桿件布置等因素確定）,、風(fēng)振系數(shù)（對于較高、較柔的桁架結(jié)構(gòu)需要考慮）等參數(shù),，計算出風(fēng)荷載作用于桁架各個桿件上的力,，風(fēng)荷載可能以均布荷載或者集中荷載（如在桁架的節(jié)點處）形式作用于桁架結(jié)構(gòu)。

六,、偏載計算

混凝土偏載（以灌筑梁段為例）
- 可按灌筑梁段時兩側(cè)腹板澆筑混凝土最大偏差計算,，或取一掛籃偏載系數(shù)進行計算。例如在混凝土澆筑過程中,，如果兩側(cè)腹板混凝土澆筑速度不同或者混凝土量有偏差,，就會產(chǎn)生偏載，這種偏載以不均勻荷載形式作用于桁架結(jié)構(gòu)（如掛籃主桁架在懸臂施工中）,。