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刚做的一个钢结构棚子,求教钢平台晃动的原因

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发表于 2014-4-23 09:51:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近刚做完这么一个钢结构棚子,结构很简单,如图所示(为了能看清楚,分成几个截图)
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# \  Z9 r1 v; P/ F立柱是HM200*150,原来蓝图上的柱脚结构是这样的
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7 u( E3 r8 \& W" Y+ G' f/ x去现场安装时发现由于甲方自己的失误,把8根M24的预埋螺栓的方向全都旋转了90°,于是经甲方同意,/ N# A2 A$ c5 C  x7 i+ P
柱脚结构改成以下形式: `( |1 S8 H2 Z& n
" I) b5 K+ }  ]
即把预埋螺栓高于0平面的部分割掉,焊接一块钢板垫平,把柱脚下的抗剪槽钢取消,直接焊在钢板上
6 C- _2 b" {9 G0 q+ K问题又来了,仔细测量发现浇注好的基础柱已经超过了0平面,而且四个基础柱高低不同,最高与最低的相差了100多mm,
! u7 h2 M, `, w# r: p8 [又跟甲方商量,答曰你给我装上就是了,别管标高了。。。于是以最高的一个柱子为基准开始割螺栓,焊钢板,校平,画线,吊装四根立柱,吊装中间平台(HH截面整体吊装),吊装系杆,焊接角钢斜撑,吊装横梁,拉水平撑,上C型钢檩条,铺彩钢板,在平台上焊接栏杆爬梯(参照标准图集,图中未画出),需要说明的是,整个过程中,并没有在钢板下面浇注水泥,这样除了最高的那个基础柱上的钢板,其余3块钢板都是半悬空状态,说是半悬空是因为钢板除了跟预埋螺栓焊死,四周还跟基础柱上伸出来的螺纹钢筋焊死了的。在安装过程中我们就发现CD轴向晃动很大,平台标高4.5m,人在平台上正常行走就能导致整个架子在CD轴方向晃动,幅度目测得有15mm左右,甲方也提出了这个问题,但是由于我们是完全按照蓝图施工,甲方也无话可说,只是要求我们给解决这个问题,后来把C轴上的两根立柱与C轴旁边的墙面连接起来,就不再晃动了。, {* A- J$ M% B+ h( ^9 l6 X; u' |: J
回来后老大给我训了一顿,说我们太大胆了,居然敢先单独装四根立柱就把平台往上吊,是我们运气好没出事,柱子万一倒了就出大事了,对此我有些不以为然,整个平台也才1.5t,分到每根柱子上轴向压力就是3.75KN,由压杆稳定的公式8 w% s; s$ A+ s3 s! q( H' P. Y
,取μ=2,l=4.5m,E=210GPa,HM200*150截面特性Ix=2584.59cm^4,Iy=505.56cm^4,按Iy计算得Fcr=129KN,远远大于3.75KN。5 b1 X$ a/ I8 d4 l% r
而我百思不解的是,为什么平台会在如此小的横向力(人走动的力,有没有200N?)作用下就在CD轴向晃动,排除螺栓没上紧之类,表面上的理由很简单,没有柱间斜撑嘛,像E/F向视图那样打斜撑不就好了,但事实上甲方设计的这个平台下要过油罐车的,不可能打斜撑。
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) e8 Y' u4 S3 b& _1 p$ T8 {7 L1 M& H, Y6 h补充内容 (2014-4-23 11:15):
+ h3 r) c/ Q7 \6 S0 q7 P2 K& p斗胆@逍遥处士,请问从力学方面,这个问题应该怎么考虑呢?

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老鹰 + 10 问题描述清楚,显得很专业!

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 楼主| 发表于 2014-4-23 09:55:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 Tec.zHao 于 2014-4-23 10:12 编辑
+ Q. |$ f3 V2 p, ]
% |7 X  Y' c1 s  H: d1 b' |' t# o按一端固定,另一端受集中载荷的梁的挠度公式算显然不对,不可能产生如此大的挠度9 T2 u. e7 I( C# z/ y0 q; j' f- h
* n6 w; {4 m' r- W# i
那会不会是结构自由度的问题,即把所有结点都当成铰接来考虑?# R" e& T; O0 z8 v% m- V
可是中间的平台要不要算成一个杆件呢(虚线部分)?不算的话自由度为1,可以动,算的话自由度为0不能动: p0 F" [6 o. P  ]' e+ }

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发表于 2014-4-23 10:34:39 | 显示全部楼层
不是很懂,但我想没外力的情况下你的计算是对的。有外力后,你能肯定4根立柱受的力是平分的吗?
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发表于 2014-4-23 10:55:11 | 显示全部楼层
建议算一下共振频率。
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 楼主| 发表于 2014-4-23 10:58:20 | 显示全部楼层
伏虎降龙 发表于 2014-4-23 10:55 ; A; |1 k; y4 o) w& l( S) u
建议算一下共振频率。

- ~% t; g% w# z: }+ J这个就高深了。。。怎么算呢,我目前手上的资料没有讲到这方面的  c$ F# x) G$ g! A6 L$ Y1 y$ ^

点评

(1)手算,但比较复杂。(2)机算,需要先建立3D模型。然后再3D软件中整合的有限元分析模块就可以算,solidworks和caita都行的。  发表于 2014-4-23 11:05
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 楼主| 发表于 2014-4-23 11:02:34 | 显示全部楼层
709079691 发表于 2014-4-23 10:34
9 O' O, ^+ S/ k$ C1 A! j不是很懂,但我想没外力的情况下你的计算是对的。有外力后,你能肯定4根立柱受的力是平分的吗?

, \" ^% j+ ^9 T5 Q会有哪些外力呢,人在上面走动的力和风载吗?可是这些都不大,人走动的力不知道具体数值但肯定很小,风载按0.5KN/m^2算也只有31KN左右,而且当时我们还没铺彩钢板,也几乎没有风
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发表于 2014-4-23 11:16:43 | 显示全部楼层
分析上图可知,你全部考虑的是对单个面的加强(如E、F向视图),而且另外两个面没怎么加强(前后面),感觉这台设备的晃动应该是左右晃动,前后小,请整体加强

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逍遥处士 + 1

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发表于 2014-4-23 11:28:52 | 显示全部楼层
这个结构从第一幅图来看就是一个不稳定结构,产生CD方向的晃动一点也不奇怪。另外,上面走人的平台刚性也较差。如果仔细观察也应该有上下的晃动。这个结构再别上人了,很危险。
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 楼主| 发表于 2014-4-23 11:33:31 | 显示全部楼层
本帖最后由 Tec.zHao 于 2014-4-23 11:35 编辑
; x! G. X7 Z5 [) {4 O: n; f1 e# @
独自莫凭栏 发表于 2014-4-23 11:28
) F" _2 s" r5 m9 s这个结构从第一幅图来看就是一个不稳定结构,产生CD方向的晃动一点也不奇怪。另外,上面走人的平台刚性也较 ...
; P/ t# X$ v# |$ r5 p
我就是想知道不稳定的原因,有没有理论上的东西能计算这个
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发表于 2014-4-23 11:48:48 | 显示全部楼层
先焊完柱脚再装的上层部分?感觉问题还是在脚上。& d; K' n7 ?# j) b  o  U; x' g
是否存在由于尺寸原因的内应力?由于柱脚先已焊接后无法产生自适应位移。,从而导致有轻微横向力就产生晃动?& n& [/ j! ~3 G% v1 B
你计算简图上柱脚是铰接,但实际上全焊了起来,而且加了混凝土包,那就应该是刚接。
7 q: R" K7 Z* b! B7 I侧面无法加支撑,屋面下方是否可以加上圆钢撑杆。
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