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1、钢桁架工字形截面受压杆件腹板局部稳定计算与分析王九根(上海电子工程设计研究院有限公司,上海200023)[摘要]通过钢桁架工字形截面受压杆件腹板在抗震设防区与非抗震设防区局部稳定限值的比较,提出了影响钢桁架工字形截面受压杆件腹板局部稳定的主要因素和解决方法。[关键词]钢结构;桁架;受压杆件;局部稳定[中图分类号]TU32[文献标识码]A[文章编号]100228498(2009)S020531204CalculationandAnalysisonLocalStabilityofI2shapedCompressi
2、onMemberWebinSteelTrussWangJiugen(ShanghaiElectronicsEngineeringDesign&ResearchInstituteCo.,Ltd.,Shanghai200023,China)Abstract:BycomparinglocalstabilitylimitsofI2shapedcompressionmemberwebforsteeltrussinbothseismicandwith2outseismicareas,maininfluencefactor
3、soflocalstabilityofI2shapedcompressionmemberwebinsteeltrussareproposed,aswellasthesolvingmethods.Keywords:steelstructure;truss;compressionmember;localstability当强度和稳定计算中取γx=1.0时,b/t可放宽至15235/fy。2)《钢规》第5.4.2条规定:在工字形及H形截面的受压构件中,腹板计算高度h0与其厚度tw之比,应符合下列要求:①轴心受压构件
4、:h0/tw≤(25+0.5λ)随着社会经济的发展,钢结构在工业及民用建筑中的应用越来越广泛,尤其在一些大跨度、大柱距的建筑中经常采用钢桁架结构构件。传统的桁架杆件通常是作为二力杆件进行计算的,杆件为轴心受拉或轴心受压构件,且多采用双面角钢。随着钢结构焊接、加工工艺水平的不断提高,钢桁架杆件选用的截面形式也越来越多样,如:轧制型钢、热轧H型钢和T型钢、焊接H型钢、高频焊轻型H型钢、焊接或轧制钢管等。当要求的荷载较大、桁架截面高度受到限制,桁架的挠度要求又较严时,为满足要求,设计时桁架上、下弦通常采用较大截面尺
5、寸的焊接H型钢或热轧H型钢。计算模型可以假定上、下弦为连续杆件,而腹杆则为二力杆件。此时桁架上、下弦杆为拉弯或压弯杆件。1规范规定杆件为压杆或压弯杆件时,除应满足强度、长细比及整体稳定要求外,还应满足局部稳定要求。不应忽视的是选用《钢结构设计手册》中定型热轧H型钢截面时,也应验算杆件局部稳定是否满足规范要求。1)《钢结构设计规范》GB5001722003(以下简称《钢规》)第5.4.1条规定:受压构件中,翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比应符合下列要求:①轴心受235/f;②压弯构件:当0≤α0≤1.6时,h
6、0/tw≤y(16αλ)α0+0.5+25235/fy;当1.6<0≤2.0时,h0/tw≤(48α0+0.5λ-26.2)235/fy。其中:α0=(σmax-σmin)/σmax,其它符号详见《钢规》。对于7度抗震设防区,《建筑抗震设计规范》GB5001122001(以下简称《抗规》)第8.3.2条规定:不超过12层框架结构工字形截面柱的翼缘板自由外伸宽度b与其厚度t之比为:b/t≤13235/fy;工字形截面柱的腹板计算高度h0与其厚度tw之比为:h0/tw≤52235/fy。显然对于工字形截面受压杆件
7、腹板的局部稳定,《钢规》与《抗规》限值有所不同。本文着重讨论工字形截面受压杆件腹板的局部稳定。工程实例2[收稿日期]2009205226[作者简介]王九根,上海电子工程设计研究院有限公司工程师,上海市丽园路478号200023,电话:(021)63011212-102,E2mail:wangjg@seedri.com.cn压构件:b/t≤(10+0.1λ)235/fy;②压弯构件:b/t≤235/fy。13施工技术2009增刊532某钢结构厂房,长206.4m,宽为72m,两跨36m单层双坡。檐口标高为13.
8、25m,开间为7.5m和7.8m两种。一跨内布置2台8t桥式吊车,另一跨内布置4台8t桥式吊车,A5工作制。工艺布置需在⑦～λ{§轴间抽柱,因此需在⑦～λ{§轴线布置跨度为52.5m桁架,桁架既作为吊车梁,又兼作托架梁以承受中柱传来的屋面荷载。由于使用净空要求,桁架高度受到限制。桁架杆件编号及几何尺寸如图1所示。桁架的钢材材质为Q345B,抗震设防烈度为7度。板计算高度ho与其厚度tw计算公式不一样
