剛做的一個鋼結構棚子，求教鋼平臺晃動的原因

Tec.zHao

最近剛做完這么一個鋼結構棚子，結構很簡單，如圖所示（為了能看清楚，分成幾個截圖）


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7 s! m$ L! ?8 E- N' L立柱是HM200*150，原來藍圖上的柱腳結構是這樣的

去現場安裝時發現由于甲方自己的失誤，把8根M24的預埋螺栓的方向全都旋轉了90°，于是經甲方同意，
$ Y7 T6 {: S' y1 p$ `柱腳結構改成以下形式
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即把預埋螺栓高于0平面的部分割掉，焊接一塊鋼板墊平，把柱腳下的抗剪槽鋼取消，直接焊在鋼板上
! {0 M1 v: C( f% r. ]" _8 c問題又來了，仔細測量發現澆注好的基礎柱已經超過了0平面，而且四個基礎柱高低不同，最高與最低的相差了100多mm，
又跟甲方商量，答曰你給我裝上就是了，別管標高了。。。于是以最高的一個柱子為基準開始割螺栓，焊鋼板，校平，畫線，吊裝四根立柱，吊裝中間平臺（HH截面整體吊裝），吊裝系桿，焊接角鋼斜撐，吊裝橫梁，拉水平撐，上C型鋼檁條，鋪彩鋼板，在平臺上焊接欄桿爬梯(參照標準圖集，圖中未畫出)，需要說明的是，整個過程中，并沒有在鋼板下面澆注水泥，這樣除了最高的那個基礎柱上的鋼板，其余3塊鋼板都是半懸空狀態，說是半懸空是因為鋼板除了跟預埋螺栓焊死，四周還跟基礎柱上伸出來的螺紋鋼筋焊死了的。在安裝過程中我們就發現CD軸向晃動很大，平臺標高4.5m，人在平臺上正常行走就能導致整個架子在CD軸方向晃動，幅度目測得有15mm左右，甲方也提出了這個問題，但是由于我們是完全按照藍圖施工，甲方也無話可說，只是要求我們給解決這個問題，后來把C軸上的兩根立柱與C軸旁邊的墻面連接起來，就不再晃動了。
8 C2 Y2 M! ?0 B9 V' L' d8 B回來后老大給我訓了一頓，說我們太大膽了，居然敢先單獨裝四根立柱就把平臺往上吊，是我們運氣好沒出事，柱子萬一倒了就出大事了，對此我有些不以為然，整個平臺也才1.5t，分到每根柱子上軸向壓力就是3.75KN，由壓桿穩定的公式
$ t* i- r  H$ Q; Z8 U, |3 ]，取μ=2，l=4.5m，E=210GPa，HM200*150截面特性Ix=2584.59cm^4，Iy=505.56cm^4，按Iy計算得Fcr=129KN，遠遠大于3.75KN。
而我百思不解的是，為什么平臺會在如此小的橫向力(人走動的力，有沒有200N？)作用下就在CD軸向晃動，排除螺栓沒上緊之類，表面上的理由很簡單，沒有柱間斜撐嘛，像E/F向視圖那樣打斜撐不就好了，但事實上甲方設計的這個平臺下要過油罐車的，不可能打斜撐。
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補充內容 (2014-4-23 11:15):
斗膽@逍遙處士，請問從力學方面，這個問題應該怎么考慮呢？

Tec.zHao

  {1 v3 }" c9 K  j! ~1 n1 n) R' a0 Y按一端固定，另一端受集中載荷的梁的撓度公式算顯然不對，不可能產生如此大的撓度
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+ |6 q2 \/ s' F! T9 W! I7 {那會不會是結構自由度的問題，即把所有結點都當成鉸接來考慮？
2 P# m9 R  V* z, _- J8 K+ \8 b可是中間的平臺要不要算成一個桿件呢（虛線部分）？不算的話自由度為1，可以動，算的話自由度為0不能動
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709079691

不是很懂，但我想沒外力的情況下你的計算是對的。有外力后，你能肯定4根立柱受的力是平分的嗎？

伏虎降龍

建議算一下共振頻率。

Tec.zHao

伏虎降龍 發表于 2014-4-23 10:55
# s% q- _6 p9 Z% v' H$ x& V( b1 [建議算一下共振頻率。

( r. k' G) X1 q2 Z這個就高深了。。。怎么算呢，我目前手上的資料沒有講到這方面的

Tec.zHao

709079691 發表于 2014-4-23 10:34
不是很懂，但我想沒外力的情況下你的計算是對的。有外力后，你能肯定4根立柱受的力是平分的嗎？

1 l' R5 P6 H& \% s( q5 |. o  B會有哪些外力呢，人在上面走動的力和風載嗎？可是這些都不大，人走動的力不知道具體數值但肯定很小，風載按0.5KN/m^2算也只有31KN左右，而且當時我們還沒鋪彩鋼板，也幾乎沒有風

哆嗦使人落后

分析上圖可知，你全部考慮的是對單個面的加強（如E、F向視圖），而且另外兩個面沒怎么加強（前后面），感覺這臺設備的晃動應該是左右晃動，前后小，請整體加強

獨自莫憑欄

這個結構從第一幅圖來看就是一個不穩定結構，產生CD方向的晃動一點也不奇怪。另外，上面走人的平臺剛性也較差。如果仔細觀察也應該有上下的晃動。這個結構再別上人了，很危險。

Tec.zHao

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獨自莫憑欄 發表于 2014-4-23 11:28
這個結構從第一幅圖來看就是一個不穩定結構，產生CD方向的晃動一點也不奇怪。另外，上面走人的平臺剛性也較 ...

我就是想知道不穩定的原因，有沒有理論上的東西能計算這個

愛貓人士薛定諤

先焊完柱腳再裝的上層部分？感覺問題還是在腳上。
是否存在由于尺寸原因的內應力？由于柱腳先已焊接后無法產生自適應位移。，從而導致有輕微橫向力就產生晃動？
你計算簡圖上柱腳是鉸接，但實際上全焊了起來，而且加了混凝土包，那就應該是剛接。
側面無法加支撐，屋面下方是否可以加上圓鋼撐桿。