刚做的一个钢结构棚子，求教钢平台晃动的原因

Tec.zHao

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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立柱是HM200*150，原来蓝图上的柱脚结构是这样的
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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，
柱脚结构改成以下形式
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0 a% ]" w' M  `9 l( E- a1 m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
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，
/ H2 \' q/ F. e# L$ @" W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。
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
4 X  }+ s5 `8 E8 z3 w，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。
1 M+ v2 l8 }) ~7 y( e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。

. O: S: z1 r" O* W补充内容 (2014-4-23 11:15):
斗胆@逍遥处士，请问从力学方面，这个问题应该怎么考虑呢？

Tec.zHao

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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
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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？
3 T% G( c* d' e/ c; Z! g8 L3 T) A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
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709079691

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？

伏虎降龙

建议算一下共振频率。

Tec.zHao

伏虎降龙 发表于 2014-4-23 10:55
建议算一下共振频率。

) ~; x( R6 S  S7 Y" U0 ?4 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

Tec.zHao

709079691 发表于 2014-4-23 10:34
8 W4 i% F. x* u" _, [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？

% i/ P5 i1 `0 h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

哆嗦使人落后

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

独自莫凭栏

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。

Tec.zHao

独自莫凭栏 发表于 2014-4-23 11:28
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 ...

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

爱猫人士薛定谔

先焊完柱脚再装的上层部分？感觉问题还是在脚上。
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？
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。
9 ?2 w8 g5 o5 K侧面无法加支撑，屋面下方是否可以加上圆钢撑杆。