门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析
(完整版)轻型门式刚架结构
(完整版)轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构轻型门式刚架结构由柱、梁和框架组成，是一种常用于工业建筑和仓储设施的结构形式。
它具有简单、强度高、施工方便等特点，被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍轻型门式刚架结构的设计原理、优势和应用。
一、设计原理轻型门式刚架结构的设计原理主要依据荷载分析和力学计算。
在设计过程中，首先需要确定建筑的功能和使用要求，确定受力和荷载特点，进而确定结构的尺寸和布置。
设计中要考虑荷载的作用点、方向和强度，合理选择材料，确保结构的安全性和可靠性。
此外，还需要考虑建筑的抗震性和防火性能。
二、优势轻型门式刚架结构相比传统的混凝土结构具有以下优势：1. 轻量化：轻型门式刚架主要采用钢材作为结构材料，具有自身重量轻的特点，可以减少地基要求，降低建筑物整体重量，减少地震对结构的影响。
2. 高强度：钢材具有高强度和刚性，能够承受较大的荷载，在相同跨度下可以采用较小的截面尺寸，提高空间利用率。
3. 灵活性：轻型门式刚架结构可以根据建筑物的需要进行自由组合和调整。
梁和柱的连接采用螺栓连接，方便拆卸和重组，适应建筑功能的改变。
4. 施工方便：轻型门式刚架结构可以在工厂预制，到工地后进行简单的安装和拼装。
相较于传统的混凝土结构，可以大大缩短施工周期，提高施工效率。
三、应用轻型门式刚架结构广泛应用于工业建筑、仓储设施和物流中心等领域。
具体应用包括但不限于以下几个方面：1. 工业厂房：轻型门式刚架结构适用于各种工业厂房，如制造厂、加工厂等。
其灵活的组合方式可以满足不同功能和要求，并且可以根据生产线进行合理布局。
2. 仓储设施：轻型门式刚架结构的大跨度和高强度特性，使其成为理想的仓储设施搭建方案。
可以用于货物的存储和物流中心的建设。
3. 体育馆和展览馆：轻型门式刚架结构的设计灵活性，使其成为体育馆和展览馆的首选结构形式。
可以根据需要设计出大跨度的空间，并且提供较好的观赏性。
4. 市政工程：轻型门式刚架结构可用于市政工程，如桥梁、隧道等。
轻型门式刚架结构支撑体系
轻型门式刚架结构支撑体系轻型门式刚架结构支撑体系的优点之一是结构简单，由于采用了门式结构的形式，整体结构布局清晰，不需要太多的连接件和支护设备，使得施工过程简化，有效地缩短了工期。
其次，轻型门式刚架结构支撑体系还具有较高的抗震性能，其纵向刚架和横向刚架相互作用，能够有效地分散地震力，提高建筑的整体抗震能力。
此外，轻型门式刚架结构支撑体系还具有较好的经济性，采用了轻型材料和合理的结构形式，节约了材料成本，减少了施工的投资。
轻型门式刚架结构支撑体系的设计要点主要包括以下几个方面。
首先是合理确定纵向刚架和横向刚架的布置位置和形式。
一般情况下，纵向刚架采用框架结构，横向刚架采用桁架结构，通过这样的布置形式，能够使得刚架间的相互作用达到最佳状态，提高整体抗震能力。
其次是合理确定刚架的高度和宽度。
刚架的高度一般根据建筑的结构形式和功能要求进行确定，同时需要考虑到刚架的稳定性和抗震性能。
刚架的宽度一般由横向刚架的跨度和纵向刚架的间距决定，要保证刚架的稳定性和刚度。
最后是合理确定顶板的形式和材料。
顶板通常采用轻质结构材料，如玻璃钢板、聚碳酸酯板等，具有重量轻、强度高、阻燃性好等特点。
在设计中需要根据功能要求和经济性进行选择。
轻型门式刚架结构支撑体系的施工要求主要包括以下几个方面。
首先是施工过程中需要保证刚架的垂直度和水平度，避免出现偏斜和倾斜现象。
其次是刚架的搭设要均匀、稳定，要保证刚架的整体刚度和强度。
同时需要注意刚架的连接节点的安全性和可靠性，确保连接件的质量和强度。
另外，在顶板的施工过程中要注意防止渗水和漏水现象的发生，保证建筑的使用寿命和安全性。
综上所述，轻型门式刚架结构支撑体系是一种常用的结构支撑体系，具有结构简单、施工方便、经济实用等特点。
在设计和施工过程中需要合理确定刚架的布置形式、高度和宽度，选择合适的顶板材料。
施工时需要保证刚架的垂直度和水平度，保证刚架的整体稳定性。
如果能够正确地应用轻型门式刚架结构支撑体系，能够提高建筑的整体抗震能力和使用寿命，满足建筑的功能要求。
门式刚架轻型钢结构设计浅析
震性能好及工业化 程度 高 的特点 ， 门式 刚架 轻 型钢 结构在
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支撑就无法形成有效传递 水平力 的平 面桁架结 构。系杆 一
般单独设置 ， 并与 柱 间支撑 布置 相配合 。截面选 择 多采 用
现代建筑 中得到 广泛 发展和 应用 ， 别在工 业 厂房 和仓 库 特
等的建设 中更是 占据重要 的地 位。 由于传统观 念及其他 原 因， 多年 以来钢结构 的发展 及应用 较钢筋 混凝土结 构迟缓 ，
热轧无缝钢管 ， 时也可由檩条 或屋面钢 天沟兼作 ， 时檩 有 此
一
度取隅撑 间距或两倍隅撑 间距 ， 实际上 ， 由于 隅撑都 是采用
普通螺栓连接 ， 且与 隅撑 上端 相连 的檩条 也 是通 过普通 螺 栓与刚架粱上翼缘连接 ， 因此 ， 只有梁 下翼缘 发生一 定的侧 向位移时 ， 隅撑才能起到侧 向支撑点 的作 用 ， 考虑到 梁上翼
般采用截面刚度 较大 的槽 钢或 工字钢 等型 钢来 制作 ， 型
用。
ｂ １ ７ Ａ －／（４０ ２５ ＝ ． 一 ： ｆ ４０ × ３ ） ０
Ａ ≤１０ ２
当平面外计算长度 Ｌ ＝３ 时 ， ＝ ０ ＝０９ ； ｍ Ａ ６， ． ２ 当平 面外计算长度 Ｌ ：６ ｍ时 ， －１０ ＝ ． ７ Ａ － ２ ， ０ ６ 。由此可见 ， 平 面外计算长度取值对稳定应力计算的影响 。 在 门刚设计 中 ， 有的设 计人 员对 刚架 梁平 面外 计算 长
配的过程 ， 每经 过 一个 柱 间支撑 所在 位置 ， 轴力 便分 配 一
次， 以， 所 对所 有 的系杆 统一取 一荷载进 行设 计 ， 必对 房 势
门式刚架轻型钢结构房屋支撑构件的设计研究
门式刚架轻型钢结构房屋支撑构件的设计研究摘要：轻型钢结构具有很多的优势特征，被广泛应用。
本文针对门式刚架轻型钢结构房屋支撑构件的设计做出了进一步探究，对门式刚架轻型钢结构房屋支撑体系的分类、支撑系统设计给出了详细的分析。
关键词：轻型钢结构；房屋支撑构建；设计研究轻钢结构具有良好的经济性的特征，其材料的强度非常更高、生产非常便利、自重比较轻、抗震能力比较强。
由于具备的性能和优势非常明显，被广泛应用在实践当中，并占据了很大的比重，发展的前景非常广阔。
在钢结构教材和相关的书籍、实际设计的过程中，人们有些过于注重对主体结构的设计工作，对于支撑结构的设计，通常只是依照之前的经验或者对其它图纸当中的支撑构建进行套用。
如果应用比较大的材料作为支撑的构件，会非常不经济。
因此，本文针对门式刚架轻型钢结构房屋支撑构件的设计做出了详细的分析。
1、门式刚架轻型钢结构房屋支撑体系的分类轻型钢结构房屋在钢架平面方向的抗侧移主要为钢架本身在平面当中的抗侧刚度进行提供的，其中的稳定结构为单榀刚[1]。
在垂直于刚架平面的纵向，因为一般情况下，会将柱脚设置成铰接，因此在纵向当中，不管是单榀还是多榀刚架都不能对纵向的抗侧能力进行提供，在纵向风进行荷载的过程中，吊车当中的刹车纵向荷载作用下，纵向结构是非常不稳定的，为了对侧墙当中的纵向荷载作用进行传递，一般情况下，要对房屋的横向支撑进行设置，并设置好刚性系杆，以便把房屋上面的纵向力在钢架柱当中进行传递，之后在利用柱与柱之间的支撑力将其传递给地基。
通常情况下，对于支撑的应用，更多的是为了对结构的侧向荷载进行抵抗，可以为结构提供相应的刚度，使结构不会出现位移的情况，确保结构可以正常进行使用。
但是，在以轻型化为特征的轻钢结构设计当中，钢架当中的梁以及柱截面都可以被设计成比较高并且薄的形式。
但是在对墙梁和檀条进行广泛应用的过程中，需要应用的为冷弯薄壁型钢结构，这些构件通过荷载的作用，会出现一系列的稳定性问题。
门式刚架轻型房屋钢结构支撑构件设计规定
门式刚架轻型房屋钢结构支撑构件设计规定
门式刚架轻型房屋钢结构支撑构件设计规定是什么，下面本店铺为大家详细介绍一下，以供参考。
1、门式刚架轻型房屋钢结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中的受压杆杆件及刚性系杆应按压设计。
2、刚架斜梁上横向水平支撑的内力，应根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平衍架计算：对于交叉支撑可不计压杆的受力。
3、刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载（如有吊车，还应计人吊车纵向制动力）按支承于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算；对于交叉支撑可不计压杆的受力。
当同一柱列、设有多道柱问支撑时，纵向力在支撑间可按均匀分布考虑。
4、支撑构件受拉或受压时，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB.50017或《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB.50018关于轴心受拉或轴心受压构件的规定计算。
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门式钢架轻钢结构设计中的若干问题解析
门式钢架轻钢结构设计中的若干问题解析摘要：门式刚架轻钢结构是一种建设周期短、质量可靠性高的现代建筑结构形式，其在拥有诸多优点的同时，也存在抗侧力较差等一些缺陷和问题，这就在一定程度上限制了它的应用范围，而且成为导致工程事故多发的主要原因，这是我们应该注意的一个重要问题。
门式刚架轻钢结构设计工作至关重要，它直接关系着钢结构的建材用量和工程质量以及安全系数等。
当前，在门式刚架轻钢结构设计中存在着一些问题，需要我们认真进行研究分析，通过采取科学有效的措施加以解决，为此工程设计人员要充分理解其结构和建造特点，在设计中必须严格遵守规范标准和相关要求，确保门式刚架轻钢结构的建设质量，使其安全性和经济性得到更好地保障。
在工业厂房建筑中应用门式刚架轻钢结构是因为该结构相对简单，安装方便，且施工周期短，能在最大程度上减少钢材浪费。
关键词：门式刚架；轻钢结构；工程设计；存在问题近年来，随着经济社会的不断发展，门式刚架轻钢结构建筑越来越多，很多工业厂房、大型仓库、体育场馆等建筑都采用门式刚架轻钢结构建造工艺。
门式刚架轻钢结构具有诸多优点，例如：工程设计相对简单、施工材料用量较少、施工建设速度较快、建筑造型外观简洁等，而且钢结构具有较高的强度，抗震性能好，与普通建筑相比，其自身重量较轻，因此在工程建设领域得到广泛应用。
1 荷载取值问题门刚厂房、仓库的几何尺寸、功能分区一般都是已定的，那么结构体系的荷载取值就是影响用钢量的一个决定性因素，而且门刚结构一般跨度大，自重轻，对荷载尤为敏感。
设计荷载主要包括永久荷载、竖向可变荷载、风荷载、雪荷载、温度作用和地震作用，其中应重点关注活荷载、风荷载与雪荷载的取值。
当采用轻型屋面时，屋面活荷载标准值应取0.5kN/m2（用于计算屋面板和檩条），对承受荷载水平投影面积大于60m2 的刚架构件，其值可取不小于0.3kN/m2 。
按照现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定，对风荷载比较敏感的结构，基本风压应适当提高。
论门式刚架轻钢结构支撑体系
论门式刚架轻钢结构支撑体系摘要:门式刚架轻钢结构的支撑体系对结构的整体稳定性起着重要的作用。
实际结构中支撑体系为空间受力体系,而一般在支撑体系设计计算中通常采用简化模式,这与结构实际受力存在较大差异。
根据门式刚架轻钢结构支撑体系的实际受力特点,结合具体实例讨论了采用通用有限元软件ANSYS进行支撑体系计算的空间建模过程,通过与平面模型及简化模式得到的支撑构件内力的对比分析,找出了现行设计计算中存在的问题,并给出了相应的合理化建议。
关键词:门式刚架，圆钢十字交叉支撑，空间模型，有限元门式刚架轻钢结构是由门式刚架、支撑系统及其他次要构件构成的一种结构体系。
支撑系统对门式刚架结构的整体稳定性起着重要的作用,直接关系着整个建筑的安全。
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102B2002)中提出:对于斜梁上横向水平支撑的内力,应根据纵向风荷载按支撑于柱顶的水平桁架计算;柱间支撑的内力,应根据所受纵向风荷载按支撑于柱脚基础上的竖向悬臂桁架计算;对于交叉支撑可不计压杆的受力。
显然“门规”中的这种计算方法,是将门式刚架结构体系简化为平面系统,没有考虑横向水平支撑和柱间支撑的整体作用及相互影响。
在设计中,通常也是将多道水平支撑按均匀受力考虑。
这种方法与支撑系统的实际受力是有一定差距的,但现行的其他规范也没有给出计算空间结构中支撑内力及变形的简化方法。
对于如何建立空间模型、空间结构中支撑内力与平面结构及简化模式中支撑内力有多大差别,目前还未见文献报道。
本文采用通用有限元软件ANSYS按空间模型计算单层单跨门式刚架结构体系,研究其在一般荷载作用下的受力特点,同时按平面模型及简化模式计算,对支撑杆件内力进行分析,比较三种情况的主要差别。
一、结构计算模型1、结构几何尺寸及荷载选取根据门式刚架轻钢结构体系的主要受力特点,本文只以单层单跨无吊车门式刚架结构作为研究对象,采用梁与柱刚接、柱脚铰接的形式,以此建立门式刚架结构空间模型,包括门式刚架、支撑及系杆。
门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施
门式刚架轻型钢结构设计及施工中一些问题和措施摘要：本文根据本人实际工程经验，阐述门式刚架结构设计及施工中常出现的问题，针对类似问题提出改进措施及建议，以供大家参考。
关键词：门式刚架钢结构结构设计施工安装0 引言钢结构在我国已经发展几十年，尤其近十年日趋发展完善，门式刚架轻型房屋钢结构更是从理论、设计规程到加工、安装日益成熟。
近几年来门式刚架钢结构工程以其造价低，施工进度快深受人们的喜欢，厂房、车间如雨后春笋，遍地开花。
但随之在设计及施工环节也爆出一些问题，如钢梁变形过大、悬挑构件下挠严重、结构不稳等等。
针对此类常见问题，结合本人经验进行分析，提出建议及改进措施。
1. 设计中常出现的问题1.1 门式刚架钢结构变形过大1.1.1 恒荷载、活荷载取值偏小门刚压型钢板屋面的恒荷载取值一般是靠经验和《建筑结构荷载规范》附录A确定的，通常单层板自重为0.08~0.14kN/m2，当有保温隔热要求时，采用的双层钢板中间夹保温层（超细玻璃纤维棉或岩棉等）或夹芯板亦不会超过0.4 kN/m2。
活荷载规定不上人屋面为0.5kN/m2，但构件的荷载面积大于60m2的可乘折减系数0.6.，门式刚架一般符合此条件，所以可用0.3kN/m2。
有些钢厂设计人员为了一味减低含钢量、降低成本，荷载取值都采取极限最小值，甚至一些附加荷载也省略掉了，比如屋面的风机荷载。
活荷载要考虑当地雪荷载，积雪多的一般在常阴面、檐口、高低屋面、女儿墙遮挡范围内，因此计算此范围结构时要增加荷载，有些设计人员却按统一的均布荷载考虑。
积灰大的屋面更应同时考虑积灰荷载，忽略一方面都可能荷载取值与实际不符。
最后设计出的钢柱、钢梁偏小太细，安装完成后，在实际荷载下变形厉害，尤其冬天屋面积雪过厚后。
1.1.2 风荷载考虑不当门式刚架的风荷载标准值采用公式Wk=βzμsμzw0确定，关于门式刚架风荷载系数μs取用，目前有两种。
一种是《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，一种是《建筑结构荷载规范》。
【结构设计】钢结构隅撑设计详解
钢结构隅撑设计详解隅撑的设置是用来保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。
我们知道：梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证，这样在根据我们的施载方式绘制出的弯矩图中，只要在梁的下翼缘受压部分设置即可（一般隔檩布置），但是实际的荷载我们很难考虑周全，比如随遇的风荷载，那么我们就很难确定到底梁下翼缘受压部分在哪里，所以一般作法是全跨通设。
设置隅撑的目的不是用来支撑檩条的,相反,它是利用檩条来支撑梁或柱的下(内)翼缘的,这一点从隅撑的英文名可以看出来:flange brace(翼缘支撑)。
因此，虽然它在支撑梁柱翼缘的同时也对檩条形成了一定的支撑作用，我们一般也不考虑隅撑对檩条的支撑作用。
梁的上翼缘是受拉区，不存在整体稳定问题。
但是由于多少程度地存在初始缺陷，有可能存在潜在的局部稳定问题；但是一般缺陷情形下，由于局部失稳产生的横向力很小。
因此，檩条作为与之联系的构件，可以证翼缘不失稳。
通常，檩条与梁上翼缘是用螺栓铰接，而且螺栓孔为椭圆孔。
这种连接虽然能够保证梁上翼缘的局部稳定，但并不与梁形成整体，不能考虑与梁协调共同受力；因此，在验算上翼缘长宽比时，不考虑檩条的作用。
况且，檩条的间距相对于梁上翼缘和檩条的截面尺寸来说，比值较大。
也就是说，檩条对于梁上翼缘的支撑保证作用是点支撑，断续而不是连续的。
假使真要作为梁的上翼缘部分参与受力的话，作用数值不大，也是可以忽略不计的。
在檩条设计中，要求檩条下缘和梁上缘要离开1——2厘米，对于它的原因说法不同，到底是为什么要这么做呢？是为了安装方便，防止加工产生的误差，造成檩条下缘和梁上缘碰撞。
为什么要设隅撑呢,在建模时,一般为了充分利用腹板的强度和减少用钢量而将翼缘宽度尽量减小,从而使构件的平面外稳定不够,而隅撑就是为了弥补这里的,所以一般取隅撑的间距3米作为构件的平面外计算长度.如果构件计算满足,隅撑可以不设置.檩条离梁一般10mm就完全能满足施工要求,如果是现场复合板,底板位于檩条下一般就要留20mm的间距了,其实檩托是可以取消的,完全是为了施工的方便,abc就有这种做法,在梁上钻孔与檩条栓接.1、对于梁，由于屋面梁轴力较小，檩条与隅撑形成的桁架足以形成支撑刚度，但对于柱而言，柱轴力较大，檩条与隅撑的桁架未必能提供作为支撑的刚度，因此，我不赞成柱上设隅撑改变柱的计算长度。
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：ﻩ门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析来源作者：宋新利发布于2012/9／4 １6：2７：44 评论（1)有2６62人阅读1 概述随着轻钢结构的发展，大跨度屋面梁的应用随处可见。
为增加屋面钢梁的平面外刚度以及防止下翼缘在受压状态时的失稳, 特设置隅撑;隅撑选型以热轧角钢居多, 一侧连接在钢梁下翼缘或腹板处,另一侧连接在屋面檩条上,一般和钢梁腹板呈45°夹角, 最终形成由隅撑、檩条、钢梁组成的三角形稳定体系，见图1。
ﻫ图1 钢梁隅撑安装示意图２009年11月份，河南地区遭遇了5０年一遇的罕见暴雪, 许多轻型房屋钢结构工程都遭到了不同程度的破坏。
破坏的部位多发生在屋面檩条等次钢部位, 破坏的形式多表现在檩条挠度过大、拉条拉断、屋面板漏水等现象; 但也出现了部分结构倒塌的事故, 下面是一组雪灾引起厂房倒塌的实例照片, 见图2; 通过这些照片来帮助我们理解隅撑在轻钢厂房中所起的作用。
照片中可以看出:压塌处梁柱破坏照片1～4 ﻫ图2一组雪灾引起厂房倒塌的实例照片(１）靠近柱端的檩条位置没有设置隅撑。
在梁柱节点区域,负弯矩的存在引起钢梁下翼缘受压, 当雪荷载超载后翼缘发生屈曲, 丧失承载力; ﻫ( 2) 部分隅撑连接破坏或发生屈曲, 丧失承载力，继而失去对钢梁的支撑约束, 引起钢梁侧向扭转破坏; ﻫ( ３) 钢梁屈曲部位不一定在应力最大部位，有些是发生在3 ｍ间距的隅撑空档处, 由此可见在梁端部位的隅撑应该加密。
2隅撑的设置及受力分析ﻫ2１隅撑的设置ﻫ《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》( CＥCＳ102-2002) (以下简称为《规程》) 中规定：隅撑的设置宜对称布置, 当有困难时也可单侧布置, 当隅撑对称布置时, 单个隅撑的轴向压力可取公式计算的一半。
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析
许多参考 书中对 隅撑 的分 析 以纯受压 杆件 居 多 ，我们 针对设置 的单 隅撑 和对称 设置 的双 隅撑 ，并根 据各 种工况 荷载下进行 了受力 分析 ，见 图 ３ 。 （ ） 钢梁扭转下 的隅撑受 力分析 。 １
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２０ ０ ９年 １ 月份 ，河南 地 区遭遇 了 ５ １ Ｏ年 一遇 的罕 见暴 雪 ，许多轻型 房屋 钢 结构 工 程都 遭 到 了不 同 程度 的破 坏 。 破坏的部位多发生 在屋 面檩 条等 次钢 部位 ，破坏 的形式 多 表现在檩条挠 度过 大 、拉 条拉 断 、屋面 板漏 水等 现 象 ；但 也出现了部分结构 倒塌 的事 故 ，下 面是 一组 雪灾 引起 厂房 倒 塌的实例照片 ，见图 ２ ；通过这些照片来 帮助 我们理解隅 撑在轻钢 厂房中所起 的作用 。照片 中可以看出 。
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《 门式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构 技 术 规 程 》（ Ｅ Ｓ １２ Ｃ Ｃ ０ ：
门式刚架轻型钢结构中支撑体系的研究
东南大学硕士学位论文门式刚架轻型钢结构中支撑体系的研究姓名：张陈丽申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：马军20040301奎宣盔堂堡主堂垡堡塞————一门式刚架轻型钢结构中支撑体系的研究硕士研究生：张陈丽导师：马军摘要门式刚架轻型钢结构房屋目前已非常广泛地应用于各种工业与民用建筑中。
在以轻型化为特色的轻钢结构设计中，刚架的梁和柱的截面均尽可能地设计成高而簿的形式，所以稳定问题是此类压弯构件的突出问题。
而稳定问题主要表现为在荷载作用下受压翼缘会产生出平面的失稳，因而在设计中需要用适当的支撑来避免此类失稳的发生。
轻型钢结构房屋在垂直于剐架平面的纵向刚度主要由屋面水乎横向支撑和柱间支撑来提供，对这类支撑体系有必要进行可靠的计算。
本文根据结构稳定问题的基本理论，推导了轴心受压构件与支撑的关系及受弯构件与支撑的关系，在此研究的基础上尝试性地提出了压弯构件与支撑关系的分析方法，并得出了压弯构件的出平面屈曲承载力与支撑刚度的关系表达式。
在对屋面水平支撑和柱间支撑分析中，本文提出了一种拟平面桁架的计算模式。
分析结果表明，本文的方法可以对轻钢结构中的支撑体系进行更好的布置。
关键词：门式刚架支撑体系压弯构件稳定性垄壹丝堡主兰堡垒奎Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｂｒａｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｌｉｇｈｔ—ｗｅｉｇｈｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓｗｉｔｈｇａｂｌｅｄｆｒａｍｅｓＧｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔ：刃ＨＡＮＧｃｈｅｎｌｉＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＭＡｊｕｎＡｂｓｔｒａｃｔＳｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｂｕｉｌｄｉｎｇｓｗｉｔｈｇａｂｌｅｄｆｒａｍｅｓｈａｓｂｅｅｎｕｓｉｎｇｗｉｌｄｌｙｉｎｍａｎｙｃｉｖｉｌａｎｄＩｎｄｕｓｔｒｉａｌｂｕｉｌｄｉｎｇｓｒｅｃｅｎｔｌｙ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｌｉｇｈｔ－ｗｅｉｇｈｔｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｍｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｌｉｇｈｔｎｅｓｓ．ｔｈｅｓｅｃｔｉｏｎｓｏｆｂｅａｍｓａｎｄｃｏｌｕｍｎｓｏｆｒｉｇｉｄｆｒａｍｅｓａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｓｔｈｅｈＪ｜ｇｈａｎｄｔｈｉｎｆｏｒｍｓｂｙａｎｙｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙ．Ｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｔｈｅｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｅｒｍｓｏｆｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｂｅａｍ—ｃｏｌｕｍｎｓ．ＴｈａｔｔｈｅｐｒｅｓｓｅｄｗｉｎｇｓＣａｎ’ｔｈｏｌｄｔｈｅｓｔａｂｌｅｓｔａｔｕｓｏｕｔｔｈｅｐｌａｎｉｓｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｑｕｅｓｔｉｏｎｓｏｆｓｔａｂｉｌｉｔｙ，Ｐｒｏｐｅｒｌｙｂｒａｃｅｓｓｈｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｔｏｐｒｅｖｅｎｔｔｈｉｓｃａｓｅｉｎｄｅｉｇｎｓ．Ｔｎｅｌｏｎｇｋｕｄｉｎａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆ１５【垂ｄｆｒａｌ∞ｔｅｇｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｂｒａｃｅｓｏｎｒｏｏｆｓａｎｄｂｒａｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎｃｏｌｕｌＲｎＳ．ＩｔｉＳｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏａｎａｌｙｚｅｅｘａｃｔｌｙｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｂｒａｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｔｈｅｏｒｙ，ｍｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｏｆｃｏｌｎｎｌｎｓｂｅｔｗｅｅｎｂｒａｃｅｓａｎｄｂｅａｍｓｂｅｔｗｅｅｎｂｒａｃｅｓａｌｅｄｅｒｉｖｅｄ，Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｅｓｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｏｆｂｅａｍ－ｃｏｌｉｌｍｎｓｂｅｔｗｅｅｎｂｒａｃｅｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｅｎｔａｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｆｏｎｎｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｂｒａｃｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄＯＨｔ－ｒＩｌａｎｅｃｒｉｔｉｃａｌｃａｐａｃｉｔｙｉＳｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｉｎ山ｅａｎａｌｙｓｅｓｏｆｔｈｅｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙｔｒａｎｓｖｅｒｓｅｂｒａｃｅｓｏｎｒｏｏｆｓａｎｄｂｒａｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎＣＯｌｕｍ／ｉｓ，ａｎｅｗｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｎａｍｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｐｌａｎｅｔｒｕｓｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＡｎｄｉｔｔｕｒｎｅｄｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｉｓＰａｐｅｒｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｐａｙｔｈｅｂｒａｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｏｆｌｉｇｈｔｓｔｅｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｐｒｅｆｅｒａｂｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇａｂｌｅｄｒｉｇｉｄｆｒａｍｅ’ｂｒａｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂｅａｍ－ｃｏｌｕｍｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ⅱ．东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
水平隅撑对门式刚架柱力学性能的有限元分析
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其 他 ・
水 平 隅撑 对 门式 刚架 柱 力学 性 能 的 有 限 元 分析
金 小 群 ，童 根 树 赵 ， 伟
（、浙 江 树 人 大 学 城 建 学 院 ， 州 ３０ １ ； 、浙 江大 学 建 筑 工程 学 院 ， 州 ３０ ２ ） １ 杭 １０５ ２ 杭 １０ ７
附近设 置隅撑 来提 高 吊车 梁 的稳定 性 ， 而且 吊车 梁截
收稿 日期 ：０ ７ ５—１ 修 回 日期 ： ０ ７—０ —２ ２ ０ —０ ４； ２０ ７ ９ 基 金 项 目 ： 家 自然 科 学 基 金 资 助 项 目（ 号 ５ ５ ８４ ） 国 编 ０ ７ １０ 作者 简 介 ： 金小 群 （ ９ １ ） 女 ， 师 。 １７ 一 ， 讲
参考 文献 ：
［ ］ 重庆 轨 道 总公 司． 座式 单 轨车 车 辆技 术 规格 书 （ ． 庆： １ 跨 ｚ］ 重
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１ 概 述
门式 刚架轻 钢结 构 因其 自重 轻 ， 且 可 以有 效 利 而 用建 筑空 间 ， 已被 越来 越 多 应 用 于工 业 房 屋 和较 大 跨 度 的公 共建筑 等 。它 主要 是 由 门式 刚架 、 撑 系 统 及 支 其他 次要构件 构 成 的一 种 结构 体 系 ， 其 中 隅撑 作 为 而 提高钢 梁稳定 性 的一 个重 要 手 段 ， 广 泛应 用 于 钢 结 被
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析来源作者：宋新利发布于2012/9/4 16:27:44 评论(1)有2662人阅读1 概述随着轻钢结构的发展, 大跨度屋面梁的应用随处可见。
为增加屋面钢梁的平面外刚度以及防止下翼缘在受压状态时的失稳, 特设置隅撑; 隅撑选型以热轧角钢居多, 一侧连接在钢梁下翼缘或腹板处, 另一侧连接在屋面檩条上,一般和钢梁腹板呈45°夹角, 最终形成由隅撑、檩条、钢梁组成的三角形稳定体系, 见图1。
图1 钢梁隅撑安装示意图2009年11月份, 河南地区遭遇了50 年一遇的罕见暴雪, 许多轻型房屋钢结构工程都遭到了不同程度的破坏。
破坏的部位多发生在屋面檩条等次钢部位, 破坏的形式多表现在檩条挠度过大、拉条拉断、屋面板漏水等现象; 但也出现了部分结构倒塌的事故, 下面是一组雪灾引起厂房倒塌的实例照片, 见图2; 通过这些照片来帮助我们理解隅撑在轻钢厂房中所起的作用。
照片中可以看出:压塌处梁柱破坏照片1~ 4图2 一组雪灾引起厂房倒塌的实例照片( 1) 靠近柱端的檩条位置没有设置隅撑。
在梁柱节点区域, 负弯矩的存在引起钢梁下翼缘受压, 当雪荷载超载后翼缘发生屈曲, 丧失承载力;( 2) 部分隅撑连接破坏或发生屈曲, 丧失承载力, 继而失去对钢梁的支撑约束, 引起钢梁侧向扭转破坏; ( 3) 钢梁屈曲部位不一定在应力最大部位, 有些是发生在3 m 间距的隅撑空档处, 由此可见在梁端部位的隅撑应该加密。
2 隅撑的设置及受力分析2 1 隅撑的设置《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》( CECS 102-2002) (以下简称为《规程》) 中规定: 隅撑的设置宜对称布置, 当有困难时也可单侧布置, 当隅撑对称布置时, 单个隅撑的轴向压力可取公式计算的一半。
2 2 隅撑的受力分析许多参考书中对隅撑的分析以纯受压杆件居多, 我们针对设置的单隅撑和对称设置的双隅撑, 并根据各种工况荷载下进行了受力分析, 见图3。
门式刚架中隅撑的布置方式
门式刚架中隅撑的布置方式1.引言1.1 概述在门式刚架结构设计中，隅撑是一个非常重要的组成部分。
它作为一种结构支撑方式，在门式刚架中发挥着稳定和强化结构的作用，能够有效地抵抗外部荷载和地震力的作用。
隅撑的正确布置方式对于门式刚架结构的稳定性和安全性至关重要。
隅撑的布置方式需要根据具体的工程和结构要求来确定。
一般来说，隅撑可以沿着门式刚架的角部设置，也可以通过横向、纵向等方式进行布置。
在选择隅撑布置方式时，需要考虑结构的整体均衡性、稳定性和经济性等因素。
隅撑的布置方式选择不当可能会影响门式刚架结构的整体性能。
如果隅撑布置过于集中，可能会导致结构的刚度不均匀，进而影响结构的稳定性；而如果隅撑布置不均匀或者缺少隅撑，可能会导致结构在受力时出现局部应力过大的情况，甚至引发结构的破坏。
因此，在进行隅撑布置方式选择时，需要充分考虑结构的整体均衡性和稳定性，并结合具体的工程实际情况进行合理布置。
值得注意的是，隅撑的布置方式不仅需要满足结构的强度要求，还需要考虑施工的可行性和经济性，以便在实际工程中能够得到有效的应用。
综上所述，隅撑作为门式刚架结构中的重要组成部分，其布置方式选择至关重要。
正确合理的隅撑布置方式可以对门式刚架结构的稳定性和安全性起到积极的促进作用。
在设计和施工过程中，需要充分考虑结构的整体性能和经济效益，以确保隅撑的布置方式能够满足结构的要求，并达到预期的设计效果。
1.2文章结构文章结构部分的内容应该对整篇文章的框架进行介绍。
以下是关于文章结构的内容：1.2 文章结构本文按照以下结构进行组织和呈现：引言部分介绍了本文的背景和目的，概括了门式刚架中隅撑的布置方式对于整体结构的重要性。
正文部分主要分为两个部分进行探讨。
首先，2.1部分对门式刚架进行定义和应用的介绍，包括其在建筑工程、桥梁工程等领域的应用。
其次，2.2部分详细探讨了隅撑在门式刚架结构中的作用和重要性。
通过理论分析和实际案例说明，突出隅撑在增加结构稳定性、提高承载能力和减小变形等方面的作用。
【结构设计】钢结构隅撑设计详解
钢结构隅撑设计详解隅撑的设置是用来保证梁的下翼缘受压部分的局部稳定。
我们知道：梁的上翼缘的局部稳定由与之连接的檩条保证，这样在根据我们的施载方式绘制出的弯矩图中，只要在梁的下翼缘受压部分设置即可（一般隔檩布置），但是实际的荷载我们很难考虑周全，比如随遇的风荷载，那么我们就很难确定到底梁下翼缘受压部分在哪里，所以一般作法是全跨通设。
设置隅撑的目的不是用来支撑檩条的,相反,它是利用檩条来支撑梁或柱的下(内)翼缘的,这一点从隅撑的英文名可以看出来:flange brace(翼缘支撑)。
因此，虽然它在支撑梁柱翼缘的同时也对檩条形成了一定的支撑作用，我们一般也不考虑隅撑对檩条的支撑作用。
梁的上翼缘是受拉区，不存在整体稳定问题。
但是由于多少程度地存在初始缺陷，有可能存在潜在的局部稳定问题；但是一般缺陷情形下，由于局部失稳产生的横向力很小。
因此，檩条作为与之联系的构件，可以证翼缘不失稳。
通常，檩条与梁上翼缘是用螺栓铰接，而且螺栓孔为椭圆孔。
这种连接虽然能够保证梁上翼缘的局部稳定，但并不与梁形成整体，不能考虑与梁协调共同受力；因此，在验算上翼缘长宽比时，不考虑檩条的作用。
况且，檩条的间距相对于梁上翼缘和檩条的截面尺寸来说，比值较大。
也就是说，檩条对于梁上翼缘的支撑保证作用是点支撑，断续而不是连续的。
假使真要作为梁的上翼缘部分参与受力的话，作用数值不大，也是可以忽略不计的。
在檩条设计中，要求檩条下缘和梁上缘要离开1——2厘米，对于它的原因说法不同，到底是为什么要这么做呢？是为了安装方便，防止加工产生的误差，造成檩条下缘和梁上缘碰撞。
为什么要设隅撑呢,在建模时,一般为了充分利用腹板的强度和减少用钢量而将翼缘宽度尽量减小,从而使构件的平面外稳定不够,而隅撑就是为了弥补这里的,所以一般取隅撑的间距3米作为构件的平面外计算长度.如果构件计算满足,隅撑可以不设置.檩条离梁一般10mm就完全能满足施工要求,如果是现场复合板,底板位于檩条下一般就要留20mm的间距了,其实檩托是可以取消的,完全是为了施工的方便,abc就有这种做法,在梁上钻孔与檩条栓接.1、对于梁，由于屋面梁轴力较小，檩条与隅撑形成的桁架足以形成支撑刚度，但对于柱而言，柱轴力较大，檩条与隅撑的桁架未必能提供作为支撑的刚度，因此，我不赞成柱上设隅撑改变柱的计算长度。
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析隅撑设计及其受力分析在门式轻型钢结构中是非常重要的一个方面。
隅撑主要是用于加强结构的稳定性和抗震能力，同时还可以增加结构的承载能力。
本文将从隅撑的设计原则、选择和布置、受力分析等几个方面进行详细介绍。
一、隅撑设计原则在门式轻型钢结构中，隅撑的设计需要遵循以下几个原则：1.合理性原则：隅撑的位置和数量应该根据结构的受力特点和实际需求来确定，以确保结构的整体稳定性。
2.经济性原则：设计应该尽量减少隅撑的使用数量，以节约成本。
3.安全性原则：隅撑的选材和构造要求应符合相关标准，以确保结构的安全性和可靠性。
二、隅撑的选择和布置隅撑的选择和布置需要考虑以下几个因素：1.结构形式：根据门式轻型钢结构的形式，选择合适的隅撑类型，如X形隅撑、K形隅撑等。
2.荷载特点：根据结构的受力特点和荷载大小，选择合适的隅撑间距和位置，以达到最佳加强效果。
3.抗震需求：根据结构的抗震要求，选择合适的隅撑间距和位置，以提高结构的抗震能力。
4.施工方便性：布置隅撑时需要考虑到施工的便利性，如保证隅撑的空间和位置方便施工操作。
三、隅撑的受力分析隅撑在门式轻型钢结构中承受着多种受力，主要包括拉力、压力和剪力等。
在进行隅撑的受力分析时，需要进行以下几个方面的考虑：1.拉力受力分析：隅撑的拉力主要由悬挑地板或悬挑梁的重力荷载引起，需要根据隅撑的位置和数量进行拉力受力分析，以确定隅撑的拉力大小。
2.压力受力分析：隅撑的压力主要由侧向水平荷载引起，需要考虑到地震等特殊荷载情况下的压力受力分析，以确定隅撑的压力大小。
3.剪力受力分析：隅撑的剪力主要由结构的水平位移引起，需要进行剪力受力分析，以确定隅撑的剪力大小。
其中，隅撑的受力分析需要参考相关材料的强度和刚度性能数据，以保证结构的安全性和稳定性。
总结起来，隅撑的设计及其受力分析在门式轻型钢结构中是非常重要的一个环节。
通过合理选择和布置隅撑，可以提高结构的稳定性和抗震能力，同时还可以增加结构的承载能力。
轻型门式钢架结构中隅撑的作用
轻型门式钢架结构是一种常用的工业建筑结构，其设计和施工要求严格，其中的隅撑作为结构的重要组成部分，承担着重要的作用。
本文将从隅撑的定义、作用、设计要求和施工注意事项等方面进行探讨，以便更好地理解和应用隅撑在轻型门式钢架结构中的作用。
一、隅撑的定义隅撑是轻型门式钢架结构中的一个重要构件，它通常位于结构的转角处，用以加强结构的稳定性和承载能力。
隅撑的形式多样，可以是单一的钢筋构件，也可以是由钢筋混凝土构成的梁柱结构，其设计和选择需根据具体的结构要求来确定。
二、隅撑的作用1. 增强结构稳定性隅撑通过在结构的转角处设置，能够有效地增强结构的稳定性，使其不易发生扭曲和变形，从而提高整体的抗风、抗震能力。
2. 分散结构荷载隅撑能够有效地分散结构的荷载，减轻结构其它部位的受力，从而降低结构的应力集中程度，延长结构的使用寿命。
3. 改善结构刚度隅撑的设置能够改善结构的整体刚度，使其在受外部荷载作用时保持稳定，减小结构发生变形和破坏的可能性。
三、隅撑的设计要求1. 强度和稳定性隅撑的设计要满足一定的强度和稳定性要求，通常需要进行强度和稳定性的计算分析，以确定其截面尺寸和材料的选择。
2. 连接方式隅撑与结构的连接方式需合理可靠，通常采用焊接、螺栓连接等方式，以确保隅撑与结构的协同工作。
3. 防腐要求隅撑的材料应具有良好的防腐性能，以保证其长期在恶劣环境下的使用。
4. 布置位置隅撑的布置位置应根据结构的受力情况和构造要求来确定，一般应位于结构的转角处，并根据实际需要设置合理的数量和位置。
四、隅撑的施工注意事项1. 质量控制在隅撑的制作和安装过程中，要严格控制材料的质量和加工工艺，确保隅撑的强度和稳定性达到设计要求。
2. 安装位置隅撑的安装位置需按照设计要求准确布置，安装过程中要确保位置准确、垂直度良好，以确保隅撑能够发挥其预期的作用。
3. 连接质量隅撑与结构的连接质量直接影响整体结构的稳定性，焊接、螺栓连接等方式要严格按照规范要求进行操作，确保连接质量可靠。
门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析
Research Findings | 研究成果 |·13·（西安欧亚学院，陕西 西安 710065）摘 要：门式轻型钢结构具有自重轻、强度高、承载力大等特点，通常将隅撑设置在钢梁或钢柱的受压翼缘部位，用以发挥支撑作用，提高构件平面外的稳定性。
文章概述了门式轻型钢结构隅撑的计算参数设置，并围绕隅撑设计、算例检验、受力性能分析三个层面，探讨了门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析，以供参考。
关键词：门式轻型钢结构；隅撑设计；受力分析中图分类号：TU392.5 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）16-0013-02作者简介：李强（1977—），女，博士，讲师，研究方向：轻钢结构。
1 隅撑的计算参数设置1.1 计算参数设置基于《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》布置单隅撑或对称布置双隅撑，分别围绕钢梁扭转、恒载工况、风载工况进行隅撑的受力分析，其中在钢梁柱节点位置的隅撑所受到的压力最大，其次是位于跨中位置的隅撑所受到的压力。
依据轴心受压杆件进行隅撑设计，其轴力的计算公式：（1）式中：S 为钢梁受压翼缘的截面面积，f 为所用钢材强度设计值，f y 为钢材的屈服强度，θ为腹板与隅撑间的夹角度数。
针对呈对称布置的双隅撑结构，应采用减半方式进行隅撑轴力的计算。
针对部分跨度较大、截面高度较高的钢梁，可通过设置隅撑增强结构的稳定性；针对部分翼缘宽厚比较大、所选钢材为Q345的钢梁，由于其隅撑轴力数值较大，因此还需结合檩条壁厚、螺栓抗剪与局部承压进行隅撑结构的优化设计，以起到良好的支撑作用。
1.2 设计要点（1）隅撑的位置与间距设计。
通常选择在檐口、门式刚架斜梁、柱内翼缘交点处进行隅撑设置，在综合考虑到钢梁扭转、恒载、风载等不同工况条件下的内力变化情况，应对全梁设置隅撑。
在隅撑的间距设置上，应确保其不超过受压翼缘宽度的倍，通常轻钢厂房内将檩条间距设为1500mm ，对此应针对梁跨L/4处围绕每根檩条进行隅撑设置，针对梁跨中部的L/2处采用每隔一根檩条进行隅撑设置，以此满足钢梁平面外稳定要求。
隅撑的作用布置和计算
檩条可分为:实腹式檩条,空腹式檩条,桁架式檩条;1，实腹式檩条:有热轧工字钢檩条、槽钢檩条、高频焊接H型钢檩条、冷弯薄壁卷边槽钢檩条（C型檩条）、冷弯薄壁卷边Z型檩条。
2，空腹式檩条：空腹式檩条由角钢的上、下弦和缀板焊接组成。
3，桁架式檩条：分为平面桁架式和空间桁架两种。
一般门钢架隅撑在屋脊处第一个檩条开始布置,但有时有中柱时为了避开隅撑与中柱节点交叉,隅撑也会从第二个隅撑开始布置,门规(CECS102:2002)中没有规定隅撑布置的具体位置,所以可以根据经验来做隅撑的具体布置.在钢梁截面变化处两侧也要设置;隅撑的作用是报纸横梁的下翼缘的稳定，自然就要布置在下翼缘受压的位置，并不是沿整个横梁都需要布置对称布置时,如果要发挥作用，显然是一个受压一个受拉，只是数值上是个叠加关系，因此取一半；事实上在边跨刚架，只能布置一个隅撑，隅撑发挥作用，可能受压也可能受拉；我觉得规范之所以按受压杆件考虑，主要还是出于刚度的角度；就象柱间支撑，当刚架较高时或跨度较大或吊车吨位较大时，按压杆设计；如果单纯从静力学角度，按拉杆也没问题，但刚度显然较按压杆设计时差，有吊车时也容易晃动；小小的隅撑作用如此之大，很多人都用隅撑来作为平面外支点来减小计算长度，考虑到隅撑与梁柱连接的部位.方式要求已经是很宽松，这里按压杆还是合理的早先的设计手册，隅撑是支在两侧翼缘上，但门规允许隅撑连在腹板下部，此时不再有力偶的作用，这样做是基于一个理论：只要支撑刚度够，下翼缘平面外位移很小，就可保证平面外稳定。
可以对比一下柱间支撑，十字交叉支撑可以按受拉杆件考虑，在地震区按一拉一压考虑；人字形支撑按一压一拉受力，都按压杆设计。
如果不考虑梁腹板对下翼缘支承，此处隅撑类似于人字形支承，应按压杆设计。
边隅撑保证平面外稳定是利用了腹板的弹性支承作用。
所说隅撑采用对称受拉支承最为相似的是广州新体育馆，屋面桁架之间采用了垂直交叉拉索，作用是保证桁架下翼缘的平面外稳定，不同的是索施加了预应力以保证始终在弹性状态，在同济作了足尺实验。
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门式轻型钢结构的隅撑设计及其受力分析
来源作者：宋新利发布于2012/9/4 16:27:44 评论(1)有2662人阅读
1 概述
随着轻钢结构的发展, 大跨度屋面梁的应用随处可见。
为增加屋面钢梁的平面外刚度以及防止下翼缘在受压状态时的失稳, 特设置隅撑; 隅撑选型以热轧角钢居多, 一侧连接在钢梁下翼缘或腹板处, 另一侧连接在屋面檩条上,一般和钢梁腹板呈45°夹角, 最终形成由隅撑、檩条、钢梁组成的三角形稳定体系, 见图1。
图1 钢梁隅撑安装示意图
2009年11月份, 河南地区遭遇了50 年一遇的罕见暴雪, 许多轻型房屋钢结构工程都遭到了不同程度的破坏。
破坏的部位多发生在屋面檩条等次钢部位, 破坏的形式多表现在檩条挠度过大、拉条拉断、屋面板漏水等现象; 但也出现了部分结构倒塌的事故, 下面是一组雪灾引起厂房倒塌的实例照片, 见图2; 通过这些照片来帮助我们理解隅撑在轻钢厂房中所起的作用。
照片中可以看出:
压塌处梁柱破坏照片1~ 4
图2 一组雪灾引起厂房倒塌的实例照片
( 1) 靠近柱端的檩条位置没有设置隅撑。
在梁柱节点区域, 负弯矩的存在引起钢梁下翼缘受压, 当雪荷载超载后翼缘发生屈曲, 丧失承载力;
( 2) 部分隅撑连接破坏或发生屈曲, 丧失承载力, 继而失去对钢梁的支撑约束, 引起钢梁侧向扭转破坏; ( 3) 钢梁屈曲部位不一定在应力最大部位, 有些是发生在3 m 间距的隅撑空档处, 由此可见在梁端部位的隅撑应该加密。
2 隅撑的设置及受力分析
2 1 隅撑的设置
《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》( CECS 102-2002) (以下简称为《规程》) 中规定: 隅撑的设置宜对称布置, 当有困难时也可单侧布置, 当隅撑对称布置时, 单个隅撑的轴向压力可取公式计算的一半。
2 2 隅撑的受力分析
许多参考书中对隅撑的分析以纯受压杆件居多, 我们针对设置的单隅撑和对称设置的双隅撑, 并根据各种工况荷载下进行了受力分析, 见图3。
从图3~ 图6可以看出, 在刚架梁柱节点区域隅撑内力(压力) 最大; 在跨中区域的隅撑内力(压力) 次之; 对单隅撑宜按轴向受压杆件设计, 对双面对称隅撑则可按一压一拉设计。
3 隅撑的计算
《规程》中规定: 隅撑应按轴心受压构件设计, 轴力N 可按下列公式计算:
式中: A—钢梁被支撑翼缘的截面面积;
f—钢梁钢材的强度设计值;
f y—钢梁钢材的屈服强度;
θ—隅撑与钢梁腹板的夹角。
当隅撑成对布置时, 每根隅撑的计算轴力可取上面公式的一半。
以具体工程为例, 计算过程如下:
已知钢梁规格H 850x200x8x12, Q345材质; 隅撑为L50 x5, 角度45°, Q235材质; 檩条规格C180 x 60 x 20 x2.5, Q345材质; 连接螺栓为M14, 对应孔径15.5 mm。
图7 隅撑双螺栓固定示意
从以上计算结果我们可以看到: 当钢梁截面高度较高时, 隅撑的稳定起控制作用; 当钢梁翼缘较大, 且质为Q345时, 隅撑轴力非常大, 在檩条连接处, 由于檩条壁厚较薄, 螺栓抗剪和局部承压很难满足, 需引起重视。
4 关于隅撑在设计和施工方面的一些建议
4 1 隅撑的设置范围
《规程》规定: 在檐口位置, 刚架斜梁和柱内翼缘交接点附近的檩条和墙梁处, 应各设置一道隅撑。
另外考虑钢梁下翼缘在各种工况下的内力变化, 隅撑一般情况为全梁设置。
4 2 隅撑的设置间距
《规程》规定: 隅撑间距不大于相应受压翼缘宽度的倍。
当钢梁翼缘宽度为220 mm时( Q345
钢) , 隅撑最大间距为220 x = 2 905 mm, 轻钢厂房的檩条间距一般为1 500 mm, 如果按以上规定, 隅撑设置只能每道檩条均设。
结合本文中隅撑的受力分析, 笔者认为, 在刚架梁柱节点区域(可近似取梁跨L /4范围) 的隅撑宜每根檩条设置, 在梁跨中间L /2 范围内可隔根檩条布置, 但要满足钢梁平面外稳定计算要求。
4 3 隅撑对檩条设计的影响
关于隅撑对檩条的影响, 相关文献较少。
从隅撑的计算过程我们可以发现, 某些情况下, 隅撑对檩条的影响不能忽略。
檩条一般考虑为纯受弯构件, 当设置隅撑后, 在竖向承载方面有一定有利影响, 但隅撑的存在, 必然会在檩条内部产生纵向轴向压力, 此时, 檩条的受力模型就由受弯构件转向压弯构件。
檩条一般由2 mm ~ 3 mm 钢板冷弯成型, 在压弯状态下, 其高厚比很难满足, 并且在隅撑檩条连接处, 由于隅撑轴向压力可能较大, 对螺栓的抗剪以及檩条的局部承压都很难满足, 希望相关设计人员要引起注意。
4 4 关于隅撑连接孔的一些问题
有些施工企业出于安装方便, 将檩条上的隅撑连接孔做成长圆孔。
如果了解隅撑的作用以及受力特点, 不难看出这是一种不安全的做法, 长圆孔的存在会大大折扣隅撑所起的支撑作用, 希望相关施工企业能采取提高加工和施工精度来解决这个矛盾。
4 5 关于隅撑穿过现场复合屋面下层钢板的一些做法
屋面现场复合指的是, 檩条上下为压型钢板, 中间夹保温棉。
设置隅撑时必然会涉及隅撑穿越下层钢板的
问题,通常的有以下两种做法: 第一种做法是先施工屋面底层钢板, 后施工隅撑, 在穿越部位开三角形缺口; 第二种做法是在檩条一侧先固定一个连接钢板, 连接钢板的下端伸出底层屋面板并与隅撑相连, 具体见下
图8。
5 结语
在门式轻钢厂房中, 隅撑属于小型构件, 其钢材用量仅占建筑总用量的2% 左右, 但其所起的作用却非常重要,不论是从事设计还是施工, 都要引起高度重视, 确保我们的结构整体安全。