在集装箱房屋结构计算中,箱体的抗侧力钢度是不可或缺的重要设计指标,但又无现成数据可供引用。
为此,进行了专题数值模拟分析研究,采用ANSIS和SAP2000两个不同软件并按弹性和弹塑性条件,对6m和12m箱体结构在有无开孔情况下抗侧钢度的变化规律、极限荷载和屈服荷载与位移的相关关系。
以及顶板结构钢度变化和开孔位置变化,对箱体抗侧力钢度的影响等,进行了详尽的计算分析,并提出了可为工程实际应用的技术参数和计算公式。本节即依据该报告提出了有关箱体结构钢度和承载力等设计指标与计算公式。
计算分析表明,通用集装箱顶梁、顶板结构较单薄,纵向钢度较弱,当在箱顶一侧作用水平力时,由于顶梁传力的有效长度较小,以致只有近加载端一侧的部分纵向箱体壁板参与抗剪提供抗侧钢度。
而当顶梁截面加大加强或与箱底梁以盖板连接为整体工作,顶板顶梁平面钢度可视为无限钢时,则可显着加大顶梁传力的有效长度,增大箱体钢度,此时即可按式(9.2.1-1)和式(9.2.1-2)计算箱体钢度。
此外,若同时在箱顶两端作用水平力时箱体钢度也可按此二式计算。
对开孔箱体,依据计算分析报告提出了不同开孔率,和开孔位置时的钢度计算公式。实际工程设计时,箱体开孔尺寸与位置应符合图9.2.2的要求,并在孔周边应有镶边构件(截面不小于60×60×3方管)构造加强。
相关设计规范规定多层钢结构的层间位移限值为h/400或h/300,本条对箱顶水平力的承载力设计值,是按计算分析报告中对应于箱体层间位移h/300的相关值而提出的。通用集装箱需满足海上运输抗风浪、抗震动、耐低温等诸多恶劣工况的使用要求,产品出厂时又需经过耐冲击与超重加载等严格的试验。