钢结构第五章2019

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钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
需要进行修正的第二种情况是横梁有轴压力 Nb 使其刚 度下降。此时需要把梁线刚度乘以下列折减系数:
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
1、桁架中压杆的计算长度 2、框架稳定和框架柱计算长度
钢结构设计原理 Design Principles of Steel Structure
§5.1 桁架中压杆的计算长度
5.1.1 弦杆和单系腹杆的计算长度
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
在桁架中,不同的杆件提供的约束程度不同。最突出的 差别来自杆件的轴力性质。
考虑到柱与基础的刚性连接很难做到完全嵌固,因此 和表 4-3 的单根柱类似,需要把这类柱的计算长度系数 适当放大, GB50017 规范给出的实用系数也列于表 5-2 。
由表可见,无侧移柱的计算长度系数放大很多。为计 算方便,也可把表 5-2 中的产值归纳出具有足够精确度 的实用计算公式。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
在桁架平面外,杆件计算长度的确定与杆件受拉或受压有关, 也与轴力大小及杆件断开情况有关。 GB50017 规范对交叉腹杆中 压杆的计算长度给出下列计算公式。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
再分式腹杆的受压主斜杆在桁架平面外的计算长度,也应按式上式确定。 桁架平面内的计算长度则取节点间的距离。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5.1.3 交叉腹杆的计算长度
1. 在桁架平面内,无论另一杆件为拉杆或压 杆,认为两杆可互为支承点。
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5.2 框架稳定和框架柱的计算长度 5.2.1 框架的稳定
图5-4a称之为无侧移失稳; 图5-4b称之为有侧移失稳。 分析结果表明,在其他条件 不变时,一般刚架的有侧移屈曲 荷载要远小于无侧移的屈曲荷载。 如果图 5-4a的支撑不够强劲,不 能满足 GB50017 规范规定的侧移 刚度要求时,则为弱支撑刚架。它的稳定特性介于无侧移和有侧移刚架之间。 对一般框架而言,框架柱的临界荷载不仅和失稳形式有关,还和框架横 梁的刚度及柱脚与基础的连接型式有关。
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
桁架3 桁架2 桁架1
横向水平支撑
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5.1.2 变内力杆件的计算长度
受压弦杆的侧向支承点间距离 l1 ,时常为弦杆节间长度的两倍(如图示) , 而弦杆两节间的轴线压力可能不相等(设 Nl > N2 )。由于杆截面没有变化, 受力小的杆段相对地比受力大的杆段刚强,用Nl 验算弦杆平面外稳定时如 用 11 为计算长度显然过于保守。此时应按下式确定平面外的计算长度。
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
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5.2 框架稳定和框架柱的计算长度
一. 框架的稳定 二. 单层多跨等截面框架柱的计算长度 三. 多层多跨等截面框架柱的计算长度 四. 变截面阶形柱的计算长度 五. 框架平面内稳定的其他问题 六. 在框架平面外的计算长度
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2.
在桁架平面内,拉杆和压杆的计算
长度都取节点与交叉点之间的距离,即取:
l 0x=0.5 l 。
2. 在桁架平面外,相交的拉杆可以作为压杆的平面外 支承点,而压杆除非受力较小且又不断开,否则不能 起支点作用。
拉杆的计算长度取l 0y=l 。
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拉力具有使杆件拉直的特性,而压力则趋向使杆件弯曲。 因此,拉杆提供的约束比压杆大得多,并且拉力越大,约束 作用也越大。反之,承受较大压力的杆件提供的约束几乎微 不足道。
第二个因素是杆件线刚度的大小,起约束作用杆件的线 刚度相对比较大。
最后一个因素是和所分析的杆直接刚性相连的杆件作用 大,较远的杆件作用小,常常忽略不计。
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
5 . 2 . 2 单层多跨等截面框架柱的计算长度 横梁对柱的约束作用取决于横梁的线刚度I0/L和柱的线刚度I/H的比值K0 ,即:
无侧移框架
有侧移框架
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
GB50017 规范对不同于典型对称框架的情况规定有修正的 方法。
一种情况是当与柱相连的梁远端为铰接或嵌固时的修正。 修正方法是对横梁线刚度乘以下列系数:
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第五章 整体结构中的 压杆和压弯构件
单系腹杆:用节点板与弦杆连接的腹杆 斜平面:指与桁架平面斜交的平面,适用于构件截面两主轴均不 在桁架平面内的单角钢腹杆与双角钢十字形截面腹杆。
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