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关于厂房的端榀门式刚架设计分析

IT圈 admin 30浏览 0评论

2024年4月21日发(作者:贲桐欣)

··

价值工程

DesignandAnalysisofEndFramePortalRigidFrameforFactoryBuildings

关于厂房的端榀门式刚架设计分析

翟基盛ZHAIJi-sheng

(桂林建筑规划设计集团有限公司,桂林541002)

(GuilinArchitecturalPlanningandDesignGroupCo.,Ltd.,Guilin541002,China)

摘要院端榀实腹式门式刚架相对中间榀而言,受力较为复杂,端榀刚架承担两个平面方向的风荷载,同时还有抗风柱相连。由于

抗风柱的边界条件相对灵活,通常由设计指定约束并对其进行相应设计,因此抗风柱对主刚架柱的作用不容忽视,尤其是设计成两端

铰接时,抗风柱(此时被称为摇摆柱)的不利影响在设计过程中往往通过主刚架柱计算长度增大系数来体现,本文以常见位于低地震

烈度区的无吊门式刚架作为研究对象,具有普遍性和代表性,主要探讨不同边界条件下的抗风柱对主刚架稳定设计的影响,对于工程

设计具有一定的实际参考意义。

Abstract:Comparedwiththemiddletruss,idframeoftheendtrussbearsthe

windloadintwoplanedirections,etheboundaryconditionsofthewindcolumnis

relativelyflexible,anditisusuallyspecifiedbythedesignconstraints,sotheeffectofthewindcolumnonthemaincolumncannotbe

allywhenitisdesignedwithhingedends,theadverseeffectsofwindresistantcolumns(referredtoasswingcolumnsatthis

time)areoftenreflectedinthedesignprocessthroughthecoe

articletakesthecommonnonhangingportalrigidframelocatedinlowseismicintensityareasastheresearchobject,whichisuniversaland

representative,mainlyexplorestheimpactofwindresistantcolumnsunderdifferentboundaryconditionsonthestabilitydesignofthemain

ertainpracticalreferencesignificanceforengineeringdesign.

关键词院门式刚架;抗风柱;结构设计

Keywords:portalframe;windresistantcolumn;structuraldesign

中图分类号院TU392.5文献标识码院A文章编号院1006-4311(2023)24-078-03doi:10.3969/.1006-4311.2023.24.025

0引言

门式刚架的稳定验算主要包括两方面:主刚架平面内

的稳定设计和平面外的稳定验算。主刚架柱的截面和刚架

斜梁的截面尺寸作为平面内稳定的主要因素,其中宽厚

比、高厚比也影响着局部稳定设计,门刚一般控制板件宽

厚比等级在S5级,属于典型的“高承载力低延性”设计理

念。对于能够二维设计的结构体系,在平面外方向的稳定

则需要依靠支撑系统来保证,即纵向柱间支撑和系杆把各

单品刚架连接起来,形成空间整体作用。

主刚架整体稳定承载能力的精确数值分析理论称为

二阶弹塑性理论,二阶弹塑性理论在工程上又叫做极限承

载力分析理论。相比二阶弹性理论分析只考虑结构整体初

始缺陷,弹塑性理论分析时必须考虑构件的几何非线性和

材料非线性。虽然目前各种计算软件都能够对结构构件和

结构体系进行二阶弹塑性分析,但反观现行规范对结构的

整体稳定仍旧采用近似公式分析与设计。初步总结以下原

因:淤实际项目中设计师做结构的二阶弹塑性分析设计需

要花费大量时间、精力在截面、几何非线性赋值即截面和

材料缺陷的量化确定,因为这个步骤关系到后续计算的精

确度。于根据以上条件对结构进行二阶弹塑性分析时,得

到的结构的稳定极限承载力,对应的是最低阶的失稳模

态,屈曲因子大小和结构初始缺陷密切相关,而实际的稳

定承载力的确定则和上述随机变量有关,常规设计方式则

是通过安全系数体现。

为了将刚架整体稳定等效简化计算,工程上可通过梁

要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要

作者简介院翟基盛(1996-),男,瑶族,广西桂林人,工学学士,助理

工程师,二级注册结构工程师,土木工程专业。

构件和柱构件的稳定来反映整体的稳定承载力,即把各构

件稳定看做是结构稳定的必要条件。实际弯矩是非线性分

布的需要用积分求解,引入不均匀系数来简化计算;对于

构件的边界条件对构件内力影响作用则通过计算长度(系

数)来体现。现行规范有关稳定设计的欧拉公式是基于两

端铰接的理想构件的研究和导算得出的结论。但是实际工

程中梁和柱边界条件相对复杂,并不属于理想铰接,而是

介于铰接和刚接的半刚性约束。因此采用实际构件和理想

构件屈曲临界力相等这一前提条件,进一步反算实际构件

的计算长度。

一般实腹式门式刚架按平面结构计算时,要先确定梁

柱连接节点的性质,过去有半刚性,目前主要梁柱节点采

用带连接板和加劲肋的高强螺栓连接,在计算时可以按照

刚接假定,忽略斜刚架梁的轴向压缩变形,柱顶部可以视

作水平变形相同。中间刚架则相对简单,无其余次结构构

件;端部刚架体系由主刚架柱、抗风柱和围护结构中的墙

梁檩条构成,山墙抗风柱通常采用两端铰接,竖向不释放

变形,采用普通圆孔连接。在此边界条件下,抗风柱只承担

水平风荷载和竖向荷载,即压弯构件、斜梁和刚架柱作为

抗风柱的侧向支点。本工程主要探究抗风柱对主刚架的影

响,并给出在结构设计中的可行性建议。

本工程是一无吊车物流仓库,屋面为带光伏板的轻型

屋面,墙面采用压型钢板轻型材料,结构体系采用实腹式

门式刚架,钢材为Q355,檐口高度9m,坡度0.1,横向主刚

架跨度为28m,纵向柱距8m,总长度64m,边榀刚架设置

三根抗风柱。不上人屋面活荷载取值0.5kN/m

2

,恒荷载

0.5kN/m

2

,基本风压Wo=0.5kN/m

2

,本地区和本工程的抗震

设防烈度均为6度,地震分组为第一组。初步确定刚架柱

Copyright©博看网. All Rights Reserved.

ValueEngineering

··

图1门刚梁柱节点编号图

图2模型1计算结果

截面为H(350~600)伊250伊8伊14,刚架梁H500伊180伊6伊8,

中间三根抗风柱截面为H500伊350伊8伊14,抗风柱的弱轴垂

直山墙面。

1计算分析

根据实际工程建立对应端榀刚架的结构分析模型1,

软件选用的是北京构力科技有限公司的PKPM-V1.3.1版

本。构件布置如图1所示,抗风柱Bb、Cc、Dd为两端铰接,

柱顶由山墙附加轴力32kN;边刚架柱Aa、Ee顶部附加轴

力16kN。边刚架柱的长细比超过门刚规范的限值[姿]=180,

计算长度系数根据支撑条件取滋=1.0,根据柱较大端得

ix=250.4mm,lox=9000mm,程序计算结果与手动复核有较

大差距,即程序考虑了两端铰接摇摆柱的不利作用,对计

算长度系数进行放大浊倍。针对边刚架柱稳定问题,可以

采取以下措施:增大边柱翼缘宽度或者厚度、增加支撑、改

变抗风柱的两端边界条件,通过改变抗风柱的两端边界条

件进行下一步分析。

2结果对比

在得到模型1结果后(图2),进一步将中间抗风柱由

两端铰接分别改成两端刚接(模型2)、下部刚接上部铰接

(模型3)、上部刚接下部铰接(模型4)的边界条件进行分

析,荷载工况、构件截面、参数设置均和模型1保持一致,

得到模型2、模型3和模型4的计算结果,如图3、图4、图5

所示。

模型1中抗风柱上下端铰接,柱顶不承担弯矩作用,

梁柱节点左右端负弯矩根据梁线刚度分配从而达到相互

平衡,压弯验算时梁强度应力比达到0.71;主刚梁存在1/

10坡度,取用端部梁柱节点隔离体进行静力分析时,根据

力矩平衡,斜梁存在轴力,在刚架柱强度验算时应力比为

0.27。模型2中抗风柱两端刚接,梁柱“T”形节点弯矩由两

端梁、下部柱线刚度分配,梁的强度应力比为0.28<0.71,

由于刚接抗风柱相比铰接连接刚度增大,帮边柱分担内力

增多,边柱强度应力比为0.11<0.27。模型3中抗风柱是上

端铰接,下端刚接,构件刚度相比模型2偏小,梁的强度应

力比为0.48>0.28,边柱强度应力比为0.18>0.11。模型4抗

风柱边界条件为上端刚接、下端铰接,经压弯验算梁的强

度应力比为0.49>0.28,边柱强度应力比为0.19>0.11,经过

数据对比,模型3、4在端部梁柱强度计算时,应力比相差

控制在5.56%,可初步判断模型4构件刚度和模型3接

近,对边柱的有利作用效果一致。

表1架柱Aa尧刚架梁ab应力比

构件

梁面内稳定应力比

梁面外稳定应力比

柱面内稳定应力比

柱面外稳定应力比

梁强度应力比

柱强度应力比

模型1

0.61

0.73

0.42

0.52

0.71

0.27

模型2

0.24

0.23

0.14

0.21

0.28

0.11

模型3

0.41

0.44

0.18

0.34

0.48

0.18

模型4

0.42

0.43

0.18

0.35

0.49

0.19

模型2中两端刚接的抗风柱和模型1对比可知:由于

约束增强,抗侧刚度得到增加,对边刚架柱、刚架斜梁稳定

有利作用增大,此作用主要表现为应力比下降范围能达到

59.61%~68.49%。而模型3和模型4计算结果表明一端刚

接一端铰接的对边刚架柱面内稳定改善作用比较明显,且

两者应力比变化率相对接近,变化率最大差值控制在

5.87%,可认为模型3和模型4采取的边界条件对刚架的

有利作用相近,对柱面外和刚架斜梁稳定改善作用相对较

弱,但仍达到30%以上。

表2应力比变化率对比

序号

梁面内稳定应力比相对1变化率

梁面外稳定应力比相对1变化率

柱面内稳定应力比相对1变化率

柱面外稳定应力比相对1变化率

模型2

-60.65%

-68.49%

-66.66%

-59.61%

模型3

-32.78%

-39.72%

-57.14%

-34.61%

模型4

-31.14%

-41.09%

-57.14%

-32.69%

注:数据取自刚架柱Aa、刚架梁ab段.

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价值工程

图3模型2计算结果

图4模型3计算结果

图5模型4计算结果

在这种单层门式刚架结构中,中间摇摆柱由于两端铰

接连接方式导致不具备侧向刚度,而主刚架柱平面内具有

较大抗侧移刚度,因此门式刚架的整体抗侧能力只能取决

于主刚柱。当摇摆柱同时承受水平风荷载和竖向荷载时,

尚需主刚架斜梁提供边界约束。与此同时由于相互作用影

响,摇摆柱通过和横梁连接从而形成一定刚度,对主刚架

边柱也有侧向作用,这种作用由上述模型结果表明:两端

铰接的抗风柱对对边刚架柱的侧向作用是一种不利的影

响,工程上量化中间摇摆柱对主刚架边柱的负面侧向作用

影响的指标———边柱计算长度lo的放大系数浊。因此在

设计中对中间摇摆柱的影响不宜忽视,这种不利影响随着

竖向轴力增大而呈现正相关,尽量避免两端铰接抗风柱设

计,为考虑其他因素而设计成两端铰接时,主刚架边柱的

稳定计算应按整体刚架结构的总体受荷来考虑。

3设计应用

根据上述结果初步表明改变抗风柱的两端边界条件

可以在设计应用中解决门刚边柱稳定问题。当设计假定抗

风柱的顶部和主刚梁刚接,而通常抗风柱截面多为H型

钢焊接截面,较少采用矩形管截面,极少采用焊接箱型柱

截面;主刚梁则采用H型焊接截面,极少采用焊接箱型柱

截面,因此抗风柱截面高度大于主刚梁下翼缘宽度,要想

实现刚接节点,需额外在梁下翼缘贴焊钢板,并且在x、y

轴方向焊接加劲肋,构造要求复杂,造价增加,在现行施工

和构造条件下很难得到保证,往往达不到刚接节点的设计

假定要求,因此不建议采用模型2的方式来处理实际

工程。

对于模型4采用抗风柱上部刚接、下部铰接的方式也

在上端梁柱节点存在和模型2相同的问题,也不建议采用

模型4的方式来处理实际工程。

模型3采用两端铰接的连接方式,抗风柱顶部采用非

长圆孔螺栓,既承担由山墙的纵向风荷载,也承担竖向荷

载,构造简单。但是由于摇摆柱既不承担刚架平面内的水

平荷载,又不提供侧向刚度,侧向位移完全由边柱承担,造

成边柱构件尺寸增大,而模型3采用下部刚接、上部铰接

的连接方式在造价和施工便利性上有较大优势。

参考文献院

[1]钢结构设计标准(附条文说明):GB50017-2017[S].

(附条文说明):GB[2]门式刚架轻型房屋钢结构技术规范

51022-2015[S].

[3]冷弯薄壁型钢结构技术规范:GB50018-2002[S].

[4]陈绍蕃.钢结构设计原理[M].北京:科学出版社,1998.

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2024年4月21日发(作者:贲桐欣)

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价值工程

DesignandAnalysisofEndFramePortalRigidFrameforFactoryBuildings

关于厂房的端榀门式刚架设计分析

翟基盛ZHAIJi-sheng

(桂林建筑规划设计集团有限公司,桂林541002)

(GuilinArchitecturalPlanningandDesignGroupCo.,Ltd.,Guilin541002,China)

摘要院端榀实腹式门式刚架相对中间榀而言,受力较为复杂,端榀刚架承担两个平面方向的风荷载,同时还有抗风柱相连。由于

抗风柱的边界条件相对灵活,通常由设计指定约束并对其进行相应设计,因此抗风柱对主刚架柱的作用不容忽视,尤其是设计成两端

铰接时,抗风柱(此时被称为摇摆柱)的不利影响在设计过程中往往通过主刚架柱计算长度增大系数来体现,本文以常见位于低地震

烈度区的无吊门式刚架作为研究对象,具有普遍性和代表性,主要探讨不同边界条件下的抗风柱对主刚架稳定设计的影响,对于工程

设计具有一定的实际参考意义。

Abstract:Comparedwiththemiddletruss,idframeoftheendtrussbearsthe

windloadintwoplanedirections,etheboundaryconditionsofthewindcolumnis

relativelyflexible,anditisusuallyspecifiedbythedesignconstraints,sotheeffectofthewindcolumnonthemaincolumncannotbe

allywhenitisdesignedwithhingedends,theadverseeffectsofwindresistantcolumns(referredtoasswingcolumnsatthis

time)areoftenreflectedinthedesignprocessthroughthecoe

articletakesthecommonnonhangingportalrigidframelocatedinlowseismicintensityareasastheresearchobject,whichisuniversaland

representative,mainlyexplorestheimpactofwindresistantcolumnsunderdifferentboundaryconditionsonthestabilitydesignofthemain

ertainpracticalreferencesignificanceforengineeringdesign.

关键词院门式刚架;抗风柱;结构设计

Keywords:portalframe;windresistantcolumn;structuraldesign

中图分类号院TU392.5文献标识码院A文章编号院1006-4311(2023)24-078-03doi:10.3969/.1006-4311.2023.24.025

0引言

门式刚架的稳定验算主要包括两方面:主刚架平面内

的稳定设计和平面外的稳定验算。主刚架柱的截面和刚架

斜梁的截面尺寸作为平面内稳定的主要因素,其中宽厚

比、高厚比也影响着局部稳定设计,门刚一般控制板件宽

厚比等级在S5级,属于典型的“高承载力低延性”设计理

念。对于能够二维设计的结构体系,在平面外方向的稳定

则需要依靠支撑系统来保证,即纵向柱间支撑和系杆把各

单品刚架连接起来,形成空间整体作用。

主刚架整体稳定承载能力的精确数值分析理论称为

二阶弹塑性理论,二阶弹塑性理论在工程上又叫做极限承

载力分析理论。相比二阶弹性理论分析只考虑结构整体初

始缺陷,弹塑性理论分析时必须考虑构件的几何非线性和

材料非线性。虽然目前各种计算软件都能够对结构构件和

结构体系进行二阶弹塑性分析,但反观现行规范对结构的

整体稳定仍旧采用近似公式分析与设计。初步总结以下原

因:淤实际项目中设计师做结构的二阶弹塑性分析设计需

要花费大量时间、精力在截面、几何非线性赋值即截面和

材料缺陷的量化确定,因为这个步骤关系到后续计算的精

确度。于根据以上条件对结构进行二阶弹塑性分析时,得

到的结构的稳定极限承载力,对应的是最低阶的失稳模

态,屈曲因子大小和结构初始缺陷密切相关,而实际的稳

定承载力的确定则和上述随机变量有关,常规设计方式则

是通过安全系数体现。

为了将刚架整体稳定等效简化计算,工程上可通过梁

要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要

作者简介院翟基盛(1996-),男,瑶族,广西桂林人,工学学士,助理

工程师,二级注册结构工程师,土木工程专业。

构件和柱构件的稳定来反映整体的稳定承载力,即把各构

件稳定看做是结构稳定的必要条件。实际弯矩是非线性分

布的需要用积分求解,引入不均匀系数来简化计算;对于

构件的边界条件对构件内力影响作用则通过计算长度(系

数)来体现。现行规范有关稳定设计的欧拉公式是基于两

端铰接的理想构件的研究和导算得出的结论。但是实际工

程中梁和柱边界条件相对复杂,并不属于理想铰接,而是

介于铰接和刚接的半刚性约束。因此采用实际构件和理想

构件屈曲临界力相等这一前提条件,进一步反算实际构件

的计算长度。

一般实腹式门式刚架按平面结构计算时,要先确定梁

柱连接节点的性质,过去有半刚性,目前主要梁柱节点采

用带连接板和加劲肋的高强螺栓连接,在计算时可以按照

刚接假定,忽略斜刚架梁的轴向压缩变形,柱顶部可以视

作水平变形相同。中间刚架则相对简单,无其余次结构构

件;端部刚架体系由主刚架柱、抗风柱和围护结构中的墙

梁檩条构成,山墙抗风柱通常采用两端铰接,竖向不释放

变形,采用普通圆孔连接。在此边界条件下,抗风柱只承担

水平风荷载和竖向荷载,即压弯构件、斜梁和刚架柱作为

抗风柱的侧向支点。本工程主要探究抗风柱对主刚架的影

响,并给出在结构设计中的可行性建议。

本工程是一无吊车物流仓库,屋面为带光伏板的轻型

屋面,墙面采用压型钢板轻型材料,结构体系采用实腹式

门式刚架,钢材为Q355,檐口高度9m,坡度0.1,横向主刚

架跨度为28m,纵向柱距8m,总长度64m,边榀刚架设置

三根抗风柱。不上人屋面活荷载取值0.5kN/m

2

,恒荷载

0.5kN/m

2

,基本风压Wo=0.5kN/m

2

,本地区和本工程的抗震

设防烈度均为6度,地震分组为第一组。初步确定刚架柱

Copyright©博看网. All Rights Reserved.

ValueEngineering

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图1门刚梁柱节点编号图

图2模型1计算结果

截面为H(350~600)伊250伊8伊14,刚架梁H500伊180伊6伊8,

中间三根抗风柱截面为H500伊350伊8伊14,抗风柱的弱轴垂

直山墙面。

1计算分析

根据实际工程建立对应端榀刚架的结构分析模型1,

软件选用的是北京构力科技有限公司的PKPM-V1.3.1版

本。构件布置如图1所示,抗风柱Bb、Cc、Dd为两端铰接,

柱顶由山墙附加轴力32kN;边刚架柱Aa、Ee顶部附加轴

力16kN。边刚架柱的长细比超过门刚规范的限值[姿]=180,

计算长度系数根据支撑条件取滋=1.0,根据柱较大端得

ix=250.4mm,lox=9000mm,程序计算结果与手动复核有较

大差距,即程序考虑了两端铰接摇摆柱的不利作用,对计

算长度系数进行放大浊倍。针对边刚架柱稳定问题,可以

采取以下措施:增大边柱翼缘宽度或者厚度、增加支撑、改

变抗风柱的两端边界条件,通过改变抗风柱的两端边界条

件进行下一步分析。

2结果对比

在得到模型1结果后(图2),进一步将中间抗风柱由

两端铰接分别改成两端刚接(模型2)、下部刚接上部铰接

(模型3)、上部刚接下部铰接(模型4)的边界条件进行分

析,荷载工况、构件截面、参数设置均和模型1保持一致,

得到模型2、模型3和模型4的计算结果,如图3、图4、图5

所示。

模型1中抗风柱上下端铰接,柱顶不承担弯矩作用,

梁柱节点左右端负弯矩根据梁线刚度分配从而达到相互

平衡,压弯验算时梁强度应力比达到0.71;主刚梁存在1/

10坡度,取用端部梁柱节点隔离体进行静力分析时,根据

力矩平衡,斜梁存在轴力,在刚架柱强度验算时应力比为

0.27。模型2中抗风柱两端刚接,梁柱“T”形节点弯矩由两

端梁、下部柱线刚度分配,梁的强度应力比为0.28<0.71,

由于刚接抗风柱相比铰接连接刚度增大,帮边柱分担内力

增多,边柱强度应力比为0.11<0.27。模型3中抗风柱是上

端铰接,下端刚接,构件刚度相比模型2偏小,梁的强度应

力比为0.48>0.28,边柱强度应力比为0.18>0.11。模型4抗

风柱边界条件为上端刚接、下端铰接,经压弯验算梁的强

度应力比为0.49>0.28,边柱强度应力比为0.19>0.11,经过

数据对比,模型3、4在端部梁柱强度计算时,应力比相差

控制在5.56%,可初步判断模型4构件刚度和模型3接

近,对边柱的有利作用效果一致。

表1架柱Aa尧刚架梁ab应力比

构件

梁面内稳定应力比

梁面外稳定应力比

柱面内稳定应力比

柱面外稳定应力比

梁强度应力比

柱强度应力比

模型1

0.61

0.73

0.42

0.52

0.71

0.27

模型2

0.24

0.23

0.14

0.21

0.28

0.11

模型3

0.41

0.44

0.18

0.34

0.48

0.18

模型4

0.42

0.43

0.18

0.35

0.49

0.19

模型2中两端刚接的抗风柱和模型1对比可知:由于

约束增强,抗侧刚度得到增加,对边刚架柱、刚架斜梁稳定

有利作用增大,此作用主要表现为应力比下降范围能达到

59.61%~68.49%。而模型3和模型4计算结果表明一端刚

接一端铰接的对边刚架柱面内稳定改善作用比较明显,且

两者应力比变化率相对接近,变化率最大差值控制在

5.87%,可认为模型3和模型4采取的边界条件对刚架的

有利作用相近,对柱面外和刚架斜梁稳定改善作用相对较

弱,但仍达到30%以上。

表2应力比变化率对比

序号

梁面内稳定应力比相对1变化率

梁面外稳定应力比相对1变化率

柱面内稳定应力比相对1变化率

柱面外稳定应力比相对1变化率

模型2

-60.65%

-68.49%

-66.66%

-59.61%

模型3

-32.78%

-39.72%

-57.14%

-34.61%

模型4

-31.14%

-41.09%

-57.14%

-32.69%

注:数据取自刚架柱Aa、刚架梁ab段.

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价值工程

图3模型2计算结果

图4模型3计算结果

图5模型4计算结果

在这种单层门式刚架结构中,中间摇摆柱由于两端铰

接连接方式导致不具备侧向刚度,而主刚架柱平面内具有

较大抗侧移刚度,因此门式刚架的整体抗侧能力只能取决

于主刚柱。当摇摆柱同时承受水平风荷载和竖向荷载时,

尚需主刚架斜梁提供边界约束。与此同时由于相互作用影

响,摇摆柱通过和横梁连接从而形成一定刚度,对主刚架

边柱也有侧向作用,这种作用由上述模型结果表明:两端

铰接的抗风柱对对边刚架柱的侧向作用是一种不利的影

响,工程上量化中间摇摆柱对主刚架边柱的负面侧向作用

影响的指标———边柱计算长度lo的放大系数浊。因此在

设计中对中间摇摆柱的影响不宜忽视,这种不利影响随着

竖向轴力增大而呈现正相关,尽量避免两端铰接抗风柱设

计,为考虑其他因素而设计成两端铰接时,主刚架边柱的

稳定计算应按整体刚架结构的总体受荷来考虑。

3设计应用

根据上述结果初步表明改变抗风柱的两端边界条件

可以在设计应用中解决门刚边柱稳定问题。当设计假定抗

风柱的顶部和主刚梁刚接,而通常抗风柱截面多为H型

钢焊接截面,较少采用矩形管截面,极少采用焊接箱型柱

截面;主刚梁则采用H型焊接截面,极少采用焊接箱型柱

截面,因此抗风柱截面高度大于主刚梁下翼缘宽度,要想

实现刚接节点,需额外在梁下翼缘贴焊钢板,并且在x、y

轴方向焊接加劲肋,构造要求复杂,造价增加,在现行施工

和构造条件下很难得到保证,往往达不到刚接节点的设计

假定要求,因此不建议采用模型2的方式来处理实际

工程。

对于模型4采用抗风柱上部刚接、下部铰接的方式也

在上端梁柱节点存在和模型2相同的问题,也不建议采用

模型4的方式来处理实际工程。

模型3采用两端铰接的连接方式,抗风柱顶部采用非

长圆孔螺栓,既承担由山墙的纵向风荷载,也承担竖向荷

载,构造简单。但是由于摇摆柱既不承担刚架平面内的水

平荷载,又不提供侧向刚度,侧向位移完全由边柱承担,造

成边柱构件尺寸增大,而模型3采用下部刚接、上部铰接

的连接方式在造价和施工便利性上有较大优势。

参考文献院

[1]钢结构设计标准(附条文说明):GB50017-2017[S].

(附条文说明):GB[2]门式刚架轻型房屋钢结构技术规范

51022-2015[S].

[3]冷弯薄壁型钢结构技术规范:GB50018-2002[S].

[4]陈绍蕃.钢结构设计原理[M].北京:科学出版社,1998.

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