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1、第!!卷第"#期建筑结构$##!年"#月有吊车作用柱脚铰接门式刚架柱的计算长度季渊童根树（浙江大学土木系杭州!"##$%）［提要］有吊车厂房中框架柱轴力和截面都呈阶形变化，对柱脚铰接的阶形柱的计算长度规范没有规定。通过对柱脚铰接的阶形柱的弹性屈曲分析，得到了框架柱平面内、平面外计算长度系数的表达式和计算表格，结果与有限元分析符合得很好。在此基础上，对计算长度系数公式进行了简化，结果对于工程设计人员进行框架柱的稳定性设计具有重要的指导意义。［关键词］门式刚架稳定性计算长度系数轻钢结构阶形柱&’()*+’,-./’(0)1’2,)3+，(,2*41+
2、516,0.)2-0)4’+)0’+.’66’378/’’--’(.59’2’1:./,-./’+.’66’3(,2*41+5+1,.)9)52);2’’5./’0-0,4./’+6’(5-5().5,1+,0-0,4./’25.’0).*0’，251:,-/51:’36,0.)2-0)4’<5./(0)1’2,)3+7?,04*2)+)13.);2’+,-./’’--’(.59’2’1:./-)(.,0+-,0./’;)+’@/51:’3(,2*
3、41;,./5162)1’)13,*.,-62)1’)0’60,6,+’378/’0’+*2.+)0’51:,,3):0’’4’1.<5./’A)(.+,2*.5,1+7!"#$%&’(：:);2’3-0)4’；+.);525.=；’--’(.59’2’1:./；-)(.,0；25:/.+’(.5,1+.’’2+.0*(.*0’一、引言轻型厂房当吊车吨位不大，且地基条件较差时，为节省地基基础费用，可将柱脚设计为铰接，如图"所示。由于吊车荷载的作用，刚架柱分为上下两段。规［"］范对这种柱脚铰接的阶形柱上下柱的计算长度系数没有给出表格供参阅。因此必须
4、由设计人员利用理论求解或采用明显偏保守的估算方法近似取值。对柱脚图"柱脚铰接有吊车厂房图$阶形柱［"］固定的阶形柱，我国国家规范及文［$］给出了柱顶铰通过仔细计算，在#"C#$时，柱的计算长度系数为支或夹支时的计算长度系数的表格，而要将实际结构!（")）（)#D"EF+!D%F#)%DF#$+F#!）!,"+"硬归入此两类，近似程度较大。在此类框架中，梁对柱（$）的约束作用对于框架柱的稳定性影响很大，研究柱脚式中：#C&"／（&"G&$），"C%$／%"。铰接的阶形柱的计算长度必须正确考虑梁对柱的约束如果梁柱刚性连接，梁对柱提供转动约束，数值为作
5、用。B!;。此时上下柱的计算长度与!;有关，经详细分析，二、平面内失稳的计算长度系数下柱的计算长度系数可以很精确地用下式表示：图$所示阶形柱，柱脚铰接，柱顶与梁转动约束，约束刚度为B!，!为横梁的线刚度（!／$$）。下H-+（!+"F-+$#-$）E+.［$#-+F$$（"+"+-）+"F-.］;;;C"#;$$’!$;段轴力、长度和惯性矩为%，&，#，上段柱轴力、长$,$$$$!$）+B#-（"+-）$"#$（"+-）$$#（-+$$+度、惯性矩分别为%"，&"，#"（一般#"C#$），刚架稳定’;性设计按有侧移失稳控制。利用刚架稳定理论［!］
6、，得（!）到发生有侧移失稳时的临界方程如下：&"%"#$"式中：，-C$C$（’"("(,+("(,+($)($+51("+51($）&$!%$#"’"$$$（"G$-G"G-）*（("(,+("+B’;+51("）)("’"(,+($,#（"）.C$!’;式中，("C&"!%"／"#"，($C&$!%$／"#$，’"C式（!）同式（"）的精确解误差不超过$/（图!）。!"／!$，’;C!;／!"，!"C"#"／&"，!$C"#"／&$。当’在#D#F到I区间变化，关于有下面的简;!$对柱脚铰接的柱，如果柱顶与梁铰支，此时框架柱化关系式成立：相当
7、于摇摆柱。该柱的有侧移失稳依赖其它柱子对它"""""／E’,+（$)$）#DE;（E）提供的侧向支持，只需要验算该柱的无侧移失稳能力。$$!$!$"!$$!$"!#其中，!!"，!!!分别为柱顶取铰支（!#$%&%’）和固支文［(］给出了求解上式平衡方程的稳定函数的表（!#!’）时下柱的计算长度系数。与式（"）精确解相格，文［’］给出了上柱计算长度的图表。经过仔细分比，式（(）的误差在)"""和*’"之间（图(）。在实析，发现上柱的计算长度可以用下式表示：际设计中，根据!和查出，（见表"，!），并与!+)"+#)"0#!)"(#!++!)"(#(
8、!)"0#(+)"+#’+)+#.+""!!"!!!!"$$)!"#$)!"#$$$$$!!!++!(!’!!#一起代入式（(），即可确
