柱列支撑的设计要求

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1、柱列支撑的设计要求童根树陈胜平(浙江大学土木系杭州310027)摘要：介绍了用于减小压杆计算长度的侧向支撑的强度和刚度设计要求。首先介绍了为使单根压杆或一个柱列中柱子计算长度减小到侧向支撑点之间距离的最小刚度要求，研究了有缺陷体系中支撑的内力，提出了对支撑杆的强度要求。与国外有关规范进行了比较。关键词：柱列支撑强度刚度失稳模式DESIGNREQUIREMENTFORBRACINGSBETWEENCOLUMNSTongGenshuChengShengping(DepartmentofCivilEngineering，zhejiangUniversityHangz

2、hou310027)Abstract：Thestiffnessandstrengthrequirementsforthelateralbracingsreducingthecalculationlengthofthecompressionstrutsareintroduced．First,theminimumstiffnessrequirementsthatcalldecreasethecalculationlengthofasinglecompressionstruttothedistancebetweenthelateralbracingpointsare

3、alsodescribed，andthebracings’internalforcesinthesystemwithdefectsarestudied．andthenthestrengthrequirementsfort}lebracingstrutsareproposed，whicharecomparedwiththoseinrelevantcodesabroad．Keywords：bracingsbetweencolumnsstrengthstiffnessastablemode工字形截面有强轴和弱轴，如构件绕柱缀条体系受力与支撑体系的受力有所不强轴与绕弱

4、轴的计算长度相当，则绕弱轴的同。图1所示的单层厂房纵向柱列，柱脚在稳定将决定截面的大小。为增强平面外稳定平面外为铰接。图1a示出了一个柱子，承性，通常在柱中(图1)弱轴方向设置侧向支受轴力P，柱子的截面抗弯刚度为EL，长度撑，使平面外计算长度减小一半。对于减小为L=2l。图中弹簧线刚度为Kb。图la的柱22压杆计算长度的支撑，《钢结构设计规范》子，如没有支撑，承载力为PEL=ЛEI／L如2(GBJ17—88)要求支撑能够承担如下剪力：果侧向支撑刚度很大，承载力为PEL=ЛEI2／L如支撑刚度小，承载力的增加量完全正Affy[1]F=(1)比于支撑的刚度：852

5、35Pcr=PEL+(PEl—PEL)Kb／Kbth(2)由于制定“规范”(GBJ17—88)时，对临界荷载与支撑刚度的关系如图2所示。图柱间支撑的设计要求缺乏研究，因此，没有中Kth为失稳模式发生转化的点。为了使柱[1]将柱间支撑的设计要求与格构柱缀条体系子计算长度减小到l，支撑刚度必须达到：的设计要求区别开来。如支撑仅对单个柱子Kbth=2PEl／l(3)提供约束，采用式(1)是可以的。但工业厂“规范”(GBJ17—88)规定柱子平面外的计房的支撑要对柱列提供侧向支撑，采用式(1)算长度取侧向支承点之间的距离，则支撑的设计支撑是不合理的。刚度必须达到式(3

6、)的要求。对理想的体系，l单根压杆的支撑进一步增加支撑的刚度并不能进一步提高虽然“规范”(GBJ17—88)在单根柱子压杆的承载力。的情况下对支撑提出了设计要求，但是格构注：Ab为水平支撑的横截面面积；Ad为斜支撑的横截面面积图l厂房纵向支撑体系图1b～图ld中，Kd代表的是交叉支撑在水平系杆轴压刚度无限大时，交叉支撑总杆本身的线刚度，ld为斜杆的长度。假设交的抗侧刚度要满足：叉支撑斜杆仅拉杆起作用，斜撑对柱子的支22232πEI撑作用为2Kdcosθ=2EAdb／ld。图1b～Σ2Kdthcosθ=2n(4)3l图ld中的支撑要对n根柱子提供侧向支撑，l-侧

7、向支撑点处无侧移的失稳模式；2-侧向支撑点处有侧移的失稳模图2柱子临界荷载与支撑刚度之间的关系除了对支撑的刚度有要求外，对支撑杆还有弯曲）。柱中的初始侧移为Δ0，在轴力作用承载力的要求。结构由于制作和安装误差，后，柱中附加水平位移为Δ（附加位移使支总是存在缺陷，如构件初始弯曲，荷载并不撑中产生内力）。对图1a单根柱子，经简单完全作用在截面形心，截面内还有残余应力分析，当p=pEl时：（这里假设所有缺陷都等小为柱子的初始42PElΔ=∆03Kbl−2PEl表1对刚性系杆的刚度要求j12345678910K12.85.48.8131823.830.437.846由

8、于刚性系杆必须按照压杆进行设计，长细比