考虑隅撑作用的简支檩条设计研究

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1、考虑隅撑作用的简支檩条设计研究伍晓顺1，李莉2(1．江西理工大学南昌校区，江西南昌330013;2．江西赣粤高速公路股份有限公司，江西南昌330025)摘要:简支檩条的常规设计不考虑隅撑对檩条的作用，但隅撑与檩条的连接是客观存在的，隅撑对檩条的受力会产生影响。本文分析了隅撑对檩条的两种作用，即隅撑对檩条的支承作用和附加作用力，并指出隅撑作用下简支檩条的受力分析应当考虑活载不利布置以及各种不同的隅撑附加力工况。算例计算表明，考虑隅撑作用的简支檩条内力变化较大，常规设计偏不安全。关键词:隅撑;檩条;轻钢结构;内力

2、中图分类号:TU392．5文献标志码:B文章编号:1008－1933(2014)01－073－03由于刚架梁的失稳倾向，其受压下翼缘处会产生一水平力P，P将使隅撑受拉或受压而对檩条产生附加力，如图1所示。P的方向取决于刚架梁的失稳方向，主要由刚架梁的初始缺陷决定。P的大小跟刚架梁初始缺陷、构件截面尺寸、隅撑-檩条布置方式及间距有关［6］，但P的具体值很难确定。P最大引言0门式刚架轻型房屋钢结构体系中，为保证刚架梁受压下翼缘处的平面稳定，常设置隅撑连接檩条和刚架梁。文献［1］第6．3．7条4款规定，“计算檩条时

3、，不应考虑隅撑作为檩条的支承点”。但实际上，隅撑与檩条的连接是客观存在的，隅撑对檩条的受力会产生一定影响。其影响体现在两个方面:一是隅撑对檩条具有支承作用;二是隅撑对檩条产生附加作用力。在工程设计中，为执行上述条文而忽略隅撑对檩条的受力影响，大大简化了檩条设计，提高了设计效率。但是，隅撑对檩条受力的影响还是受到了研究者关注［2-4］。文献［2］只考虑了隅撑对连续Z型檩条的有利作用，指出檩条弯矩会大大减小。文献［3］只考虑了隅撑对连续Z型檩条的不利作用，导致檩条弯矩严重偏大。文献［4］综合考虑了隅撑对檩条受力的

4、两种作用，指出檩条受力有较大变化。但总的来说，考虑隅撑作用下檩条受力的研究(如考虑隅撑作用力时的工况组合、檩条内力变化及应力变化等)，尚不够系统和深入。考虑到简支檩条安装简单、施工方便且应用较多，故本文拟对考虑隅撑作用的简支檩条设计进行探讨。［1］［6］可取fA/(60槡fy/235)/(100槡fy/235)。或fA考虑到前者适用于隅撑设计可能偏大故本文值采用后者。，，P1隅撑对檩条的作用隅撑可单面设置，也可双面设置，且相邻刚架横图1隅撑对檩条作用示意考虑到刚架梁下翼缘并不能阻止隅撑下端的水平侧向位移，而刚

5、架梁却能阻止隅撑下端的竖向位移。因此，图1所示的隅撑节点图可以简化为图2所示的支座处局部计算简图。考察图2可知，单面隅撑对檩条不起支承作用(即不减小檩条计算跨度)，但对檩条产生附加作用梁的隅撑应布置在同一开间才能形成支撑刚度［5］。收稿日期:2012-08-28作者简介:伍晓顺(1981－)，男，江西南康人，工学硕士，工程师，主要从事结构工程专业的教学和科研。E－mail:wuxiaoshun1981@163．com74四川建筑科学研究第40卷算例3取简支檩条跨度6m，负荷宽度1.5m，规格为C200×70×

6、20×2.2，刚架梁规格为H600×180×5×8，隅撑规格为L50×3.0，倾角45°，均为Q235B级钢。檩条净截面系数取0.85。压型钢板能约束檩条上翼缘，檩条下翼缘不设置拉条。荷载工况如下(均为标准值):1)静荷载0.30kN/m2(含檩条自重);2)活荷载0.50kN/m2(跨中1kN集中荷载不起控制作用，故不考虑);图2支座处局部计算简图力;双面隅撑对檩条起支承作用(即减小檩条计算跨度)，且对檩条产生附加作用力。但双面隅撑对檩条起支承作用有一定前提，那就是刚架梁两侧的开间均应成对布置隅撑，以形成隅

7、撑-檩条体系刚度，从而使两侧开间的隅撑-檩条体系能互相支撑，以阻止双面隅撑下端的水平侧向位移。2隅撑作用对檩条内力的影响由于隅撑对檩条的作用是客观存在的，图2所示的局部计算简图应该包含在檩条计算简图中。为充分体现隅撑作用，应形成一个多跨简支檩条计算简图，如图3所示。3)风荷载为－0.30kN/m2;4)水平力Pk，大小取fA/100/1.4，共有16种不同的P荷载工况。k考虑组合工况:1)1.2静+1.4活;2)1.2静+1.4活+1.4Pk;3)1.0静+1.4风;4)1.0静+1.4风+1.4Pk。利用s

8、ap2000程序进行计算分析。现考察如下两种情形:1)单面隅撑，三跨，不考虑活荷载不利布置，见表1。表1单面隅撑作用下檩条内力设计值所考虑的不同情况/(kN·m)所在跨数内力情况1情况2情况3情况4M1，1M1，2M1，3N1，1N1，2N1，32．587．162．58000－0．20－0．81－0．200004．469．034．46－3．090－3．09－2．45－3．51－2．45－3．090－