双向弯矩作用下的四肢格构钢管混凝土柱设计

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1、双向弯矩作用下的四肢格构钢管混凝土柱设计［摘要］由于使用需要，某码头钢管混凝土排架柱Z间不能设置柱间支撑，使得排架柱处于双偏压的受力状态，给结构设计带来一定困难。参考了国内相应的规范和规程，讨论了两种整体承载力的计算方法并详细的介绍了该排架柱的计算过程。［关键词］四肢构格式钢管混凝土柱；双偏压；柱间支撑；整体承载力；计算方法DesignandCalculatingoftheFour-limbsLatticeConcreteFilledSteelTubeColumnwithBiaxialEccentri

2、cCompressionLiWei[abstract]:Duetodemandofuse,theridgedirectionalbracingcannotbesettedbetweentheCFSTcolumnof700tcraneinthedockwhichcausesthecolumninthestateofbiaxialeccentriccompressionandleadstoafewdifficultiesinstructuraldesign.Baseondomesticcodesandsp

3、ecifications,twocalculatingmethodsofmonolithicbearingcapacityarediscussedandtheprocessofcalculatingisintroducedindetail.[keyword]:four-limbslatticeconcretefilledsteeltube(CFST)column;biaxialeccentriccompression;ridgedirectionalbracing;monolithicbearingc

4、apacity;calculatingmethod刖s本项口为某柴油机生产基地顺岸式大件码头700t桥式起重机车间（平而图及剖面图见图1,2,3）。基地车间制造的成品柴油机由700t平板车运出车间到大件码头，再由码头的700t起重机吊运至驳船货舱。水工工艺要求，整个码头只可设置纵向间距为21ni和29m的三棉排架，排架横向跨度为29mo由于考虑驳船及700t平板车行驶及转向需要，排架的纵向不能设柱间支撑，这使得以700t起重机纵向制动荷载为主的纵向水平荷载只能通过排架柱H身传递至基础。经分析后，车间的

5、横向采用排架形式，排架柱采用四肢钢管混凝土柱，屋盖网架较接于上柱柱顶。对于车间的纵向，由于700t桥式起重机纵向水平制动荷载较大，若也采用排架结构，则排架柱在水平制动荷载作用下的水平位移很难满足容许值的要求。为减小钢管柱的水平位移，车间纵向采用刚结框架的结构形式，即在纵向的上柱柱顶（网架支座下部）固接一双肢组合钢梁，钢梁与钢柱组成纵向框架。由于纵向为刚结框架，在水平荷载作用下，会有纵向弯矩作用，再加上横向排架的弯矩作用，钢管混凝十•柱受双向弯矩的作用，这成为钢管混凝土柱结构设计的重点。荷载及内力计算荷

6、载计算（以②轴处的排架为例）屋面荷载：屋盖采用网架结构，由于建筑要求横向立面为波浪形，故需采用双层网架，其单位而积荷载取值gl=0.5kN/m2o屋而彩板及楝条自重g2=0.3kN/m2。则0.8kN/m2（标准值）屋而活载q=0.5kN/m2（标准值）风荷载：上海地区基木风压cd0=0.55kN/m2,由于工程位于近海地区，其地面粗糙度类别为A类，风压高度变化系数按结构总高39.9m取值w=1.92。整个排架仅在阶形柱的上柱部分有围护结构，此部分的风载体形系数psl=+0.8（向风面）；妙2二0.5

7、（背风面）。阶形柱的下柱部分无围护，其风载体型系数按《建筑结构荷载规范》［5］中表7.3.1中项次34的I员I钢塔架类别进行选取，其横向挡风系数>0.5,且nzco0d2>0.015,故此部分的体型系数gs=1.9x0.6=1.14o本结构的基本自振周期Tl=0.477s>0.25s,故应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振影响，其风振系数吊车荷载：根据吊车资料，吊车工作制级别：A5；吊车起重量Q=700t,两台小车自重Gl=300t,桥架重G2=370t；最大轮压PVmax=820kN,最大水平轮轮压P

8、Hmax=650kN（此为吊车设计单位按吊车发牛卡轨的可能而考虑的荷载）;则作用于排架柱的最大反力:Dmax=PVmaxx（1+La1/La+.・.+Lb/Lb+…）=820xl0.19=8364kN作用于排架柱的最小反力：Dmin=PVminxDmax/PVmax=3485kN吊车横向水平制动荷载：TH==33.3kNTmax=THxDmax/PVmax=340kN此荷载值比吊车资料中的PHmax小，且不可能与PHmax同吋作用，故在横向排架的计算中仅