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《门式钢框架轻型化的技术措施_陈绍蕃》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第2期建筑结构1998年2月门式钢框架轻型化的技术措施陈绍蕃(西安建筑科技大学西安710055)〔提要]论述门式钢框架轻型化的技术措施,包括变化构件截面、减小腹板厚度、把中柱设计为摇摆柱、利用底板式简单柱脚的转动约束和屋面板的蒙皮效应等。给出了相应的计算方法和计算原则。〔关键词〕门式钢框架楔形构件柱脚约束摇摆柱屈曲后强度蒙皮效应Thisartieledealswithteehniealmeasuresforredueingtheweightofsteelportalfraniessuehasmakinguse(,tap
2、eredmeers,reueingtletle了,essoeates,eoyingleaningunsinutiplespanfmbd}hkfwbplmplolmmlraes,tangavantageotherestraintpvideysimpleeounaseanoteaphragmeerofmkidfrodblmbdfhdiffefrseeting.aeuationet、orprinoiesareresenteaeeon.ofhCllmhodplpdrdiglyor一Kwds:sreell叩rtalf阳me;ta
3、peredmember;eolumnbaserestraint;leaningeolumn;stbueklingey脚strer、gth;diaphragmeffeet门式钢框架是一种有效利用材料的结构形式。由于构件尺寸小,房屋高度相应降低,减小了建筑体积和卫借。框架构件可,以在工地批量生产工地安装用高强螺栓连接,简便而迅速,施工期短。同时,门式钢框架造型简洁美观,在房屋建筑中适应性强。gm大,单跨者小至至36m以上的跨度均可适用多司卜跨者可以覆盖大面积的厂房、仓库和各类公共建筑。尹基于这些优点,我国在70年代曾经加以
4、提倡,但由于使用钢材受到限制等原因,并未大量推广。改革图1开放,以后深圳等地引进国外设计的门式钢框架结,,构发现其十分轻巧比按我们的做法用钢量少得缘屈服弯矩相差并不悬殊。同时,钢框架时常在屋。。多这就对我们提出了门式钢框架轻型化的要求脊和屋檐这两个弯矩最大的截面处做成安装连接。、一减轻荷载和使用高强钢材为有足够的地方设置连接螺栓,往往需要加高截面,,,减轻门式钢框架重量的有效途径很多使用轻即进行加腋处理(图1)使构造复杂化并增加材料消质屋面板。。以减轻荷载重量和使用高强钢材以减小构耗量加腋的梁已经具有变截面构件的雏形,
5、,。件所需截面都是有效措施这是不言而喻的目前挖掘材料潜力的另一种手带彩色涂层的压型钢板和夹芯金属板已经广泛应段是使构件的各个截面都充分,n。用新的低合金高强度结构钢Q345比以往的16M发挥作用框架梁的内力以弯,。,钢性能改善川于门式框架应无问题因此本文着矩为主,柱虽然是压弯构件,也孟探讨减少钢材消耗量的其他措施。时常是弯矩的效应大于压力(二、塑性设计和变化截面变化构件截面使之适应弯矩图框架。,,。一是超静定结构利用钢材的塑性性能以出形可以获得很好的节约钢材效果图2给出种现若卜个塑性铰直至形成机构作为承载能力的极限常用
6、的单跨变截面框架,梁和柱都改变截面高度,柱状态,可以充分挖掘材料潜力,从而比弹性设计减小呈单楔形,梁为对称构件,按半跨来说是双楔形构截面尺寸。但当采用薄腹板时,塑性铰弯矩和截面边件,设计时使梁端截面和屋脊截面在给定荷载下同30时达。。到承载极限力是屈曲剪力和屈曲后产生的拉力场剪力之和板塑性设计和变化截面两种手段不能并用,原因幅屈曲之后还能以拉力带的对称轴.l义目l月f一leseses,是变截面框架有几个截面同时或接近同时出现屈服双一淤一哪一图方式承受继续增加的剪力并达到承载极限,不存在第一个塑性铰出现后的应亦即起类似析
7、架斜腹杆的作。。力重分布阶段迄今为止两种手段都有一些国家采用(图4)横向加劲肋则相用,有的国家如英国多用塑性设计的方法,但近年来当于析架竖杆,本世纪六七也有改用变化截面的趋势。十年代很多学者对拉力场的,,三、减小腹板厚度分布进行过研究提出不下十种计算方法!2〕计算一I形截面受弯构件的腹板虽然参与抵抗弯矩,般。,比较复杂文献〔3]和〔1]介绍了其中两种算法,所。Ec3但发挥作用不大以宜薄不宜厚减小腹板厚度欧洲钢结构设计规范试行本[4]采取一种实用的的一个后果是它会在剪力作用下屈曲,甚至在弯曲,,。简化方法比较简便可供我们
8、借鉴板幅所承受剪正应力作用下也屈曲。但是板件屈曲并不意味着丧力的设计值用下列公式计算,。它具有相当可观的屈曲后强度所以d二hwtwrd2失承载能力V()。板件宽厚比不必受屈曲条件的束缚式中rd为剪切强度的设计值,由下,列公式确定它腹板的最大宽厚比应限制在,已包括拉力场效应在内:,。w.:d什么范围要从两方面来考虑面燕08=j二(a
