关于计算长度问题的讨论_下_

门 规” 计算； 钢 规” 计算 ａ － 按“ ｂ－ 按 “ 图 １ 两种 计 算 结 果
ｗ ａ ｎ ｅ ｉ ｎ ２ ０ ０ ３： ｙ ｑ ｇ 从结构类型和 屋 面 荷 载 来 看， 已 经 超 出 了 轻 钢 的 范 围。 在计算钢梁 时， 应该按“ 钢 规” 来 考 虑 。 安 全 起 见， 也可以用 “ 门规 ” 来复核 。 不过在用 “ 门规 ” 计 算 时， 需要调整钢梁平面 外计算 长 度 。 大 型 屋 面 板 下 都 设 有 埋 件 ， 要 与 钢 梁 焊 接， 所 以平面外计算 长 度 比较小 ， 稳定 应 力会小很多 。 采 用大型屋面 板 的 结 构， 屋 面 荷 载 较 大， 加上屋面防水 的需要， 钢梁的 挠 度应 当 按 照 “ 钢规 ” 对主 梁的要 求 来 控制 。 ４ ２ 门 式 刚 架 横 梁 平 面 外 计 算 长 度 疑 问 ： ｉ ａ ｎ ｆ ｅ ｎ ｊ ｇ 其平 犘 犓 犘 犕 门式刚架 横 梁 在 不 设 平 面 外 支 撑 的 情 况 下， 面外计算 长 度 默认 为构 件 的 自身 长 度 。 对 此 有 一 个 疑 问 ， 假 设构 件分段小于 ３犿， 坡 度 很小 的 情 况 下 计 算 长 度 也 应 小 于
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ｗｗｗ． ｏ ｋ ｏ ｋ． ｏ ｒ ｇ 系杆 和 隅撑 的 作 用 是 不 一 样 的 。 系 杆 的 作 用 是 将 横 向 框 架 连 为整 体 ， 增 强 厂 房 结 构 的 纵 向 刚 度， 增强厂房整体工 作的性能， 因 此 门式 刚 架 可 以 作 为 平 面 框 架 来 设 计 （ 主要是 。而 隅撑 将 钢梁 或 钢柱 的 受 压 翼 缘 和 檩 条 连 成 一 横 向 受力 ） 体， 主 要 是保证 构 件 受 压 翼 缘 的 稳 定 ， 阻 止 其 失 稳。而 钢 梁 和钢柱的平面外 失 稳 ， 主 要 是受 压 翼 缘 的 失 稳 。 所 以 我 认 为 隅撑 可以 。 但系 杆 要 看 怎 么 与 钢 柱 和 钢 梁 连 接 ， 连 接 合 适， 则 也可以 作 为平面外的 支撑 。 ： ｂ ｉ ｌ ｌ － ｓ ｈ ｕ 能 不 能减 小 计 算 长 度， 是不是刚性系杆并不是原则问 题， 关键 是 要 有 支 撑 体 系 。 支 撑 体 系 只 要 足 够 刚 性 ， 通过杆 件 将 梁 受压翼缘 与 支撑 连 接 ， 保证传力就可以。比如屋面两 端开 间 为 支撑体 系 ， 那么 其 他 梁的 系杆 （ 减 小 计 算 长 度） 就不 需要 是 刚 性 的， 可以设计 成拉杆 。 关 键 是 支 撑 系 杆 按 压 还 是 拉 设计 。 ： ｄ ｏ ｕ ｂ ｔ 大家可能 误 会 题 目 的 意 思 了。 刚 性 系 杆 既 然 称 为 “ 刚 ， 性” 自 然 能 够作 为 支撑 ， 问 题 是实 际 的 连 接 节 点 能 否 让 这 根 刚 性杆 起 到 平面外 支撑 的 作 用， 因为隅撑可以阻止受压翼缘 的 转动 ， 但现 实中 刚 性 系 杆 两 端 铰 接 ， 也没人在系杆上加隅 撑， 那么 柱 或 梁 就 可 以 绕 这 铰 接 点 转 动 ， 对二轴稳定最直接 影响 的应该 是翼缘 ， 那还 能 起 到 平面外 支撑 作 用 吗？ ： ａ ｌ ｌ ａ ｎ 首先 要 分 清楚 两 个 概念 问 题 ： 平面外计算长度及平面外 稳定 和 受压翼缘 的 平 面 外 计 算 长 度 及 受 压 翼 缘 的 平 面 外 稳 定 。 平面外 稳定 是 就 构 件 本 身 而 言 ， 当 失 稳 时， 是构件整体 失稳； 受压翼缘 的平面外 稳定 仅指 受 压 翼 缘 本 身 ， 当 失 稳 时， 是受压翼缘 的 扭 转 失 稳 ； 两 者 的 形 态 是 不 一 样 的。而 且， 在 门式刚架 中 ， 刚 性系杆 、 檩条、 隅撑 作 用 在 屋 面 梁 和 柱 子 上 的 作 用和 意 义是 不一样的 。 ） 门式刚架 中 的屋面钢梁一 般 作 为 受 弯 构 件 考 虑 （ 屋面 １ ， 坡度小， 梁 轴 力 影响 可以不考虑） 通常在程序中定义的梁平 面外计算 长 度 实际 上 是 指 定 了 梁 受 压 翼 缘 的 平 面 外 计 算 长 度和梁平面外计算 长 度， 对 应的 受压 翼 缘 平 面 外 稳 定 依 靠 檩 条 ＋ 隅撑 形 成 的 体 系 来 保证 ， 而刚性系杆理论上一般不考虑 其对 梁 受压翼缘 侧向 稳定 的 保证 作 用 。 所 以 说 ， 在不加隅撑 的 情况 下， 以刚 性系杆 间距 作 为梁 受 压 翼 缘 平 面 外 计 算 长 度 的说法是不成立 的。刚 性 系 杆 除 了 在 屋 面 支 撑 系 统 中 的 作 用外， 还 提供 屋面梁按 压 弯 构 件 考虑 时 整 体 平 面 外 稳 定 的 保 证， 理 论 上， 刚 性系 杆 要 作 用 在 梁 截 面 的 刚 度 中 心 才 能 起 到 这 样的 作 用 。 由 于 一 般 计 算 中 不 考 虑 屋 面 梁 的 轴 力 ， 所 以， 刚 性系杆 此 时可以 作 为 一 种 安 全 储 备 ， 其受力应该满足“ 钢 规” 上第４ 当然， 在门式刚架结 构 体 系 中， 檩 ４ 页第 ５ １ ７点； 条 ＋ 隅撑 也 能 起 到 作 为 梁 平 面 外 支 撑 的 作 用， 所 以， 檩条＋ 隅撑 的 受力 应 该 要 满 足 两 个 条 件 ： 钢规” 第４ 犪 “ ４页５ １ ７ 点； 门规 ” 上第３ 由于梁轴力很小， 满足 ２页６ １ ６－１ 点 ； 犫 “ 了 犫． 点， 点自 然 也 能 满 足 了 。 犪． ） 门式刚架 中 ， 柱 是 按 压 弯 构 件 计 算 的， 而且压力比较 ２ ） ，Ｖ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌＣ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ２ ０ ０ ８（ １ ０ ｏ ｌ ２ ３，Ｎ ｏ １ １ ２ ： ｍ ｓ ｆ 刚 性系杆作 为构 件 平面 ａ ｌ ｌ ａ ｎ 的 解 释 很 清楚 。 简 单地 说 ， 外的 支点 ， 可 解 决 整 体稳定问 题 。 隅 撑 是 防 止 受 压 翼 缘 的 失 稳， 属于局压问题。但是， 当 平 面 外 的 受 力 较 大 时， 还应以计
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钢 结 构 论 坛
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话题 ： 关 于 计算长度 问题 的 讨 论 （ 下）
整理： 万叶青 ； 审核 ： 袁鑫
横 梁在平面外 就 可以不设 隅撑 ， 这 样 就能 保 证 横 梁 平 面 ３犿， 外 稳定吗？ 钢柱子 ：
４ 梁 平面 外 计算长度 ４ １ 应 按 普 钢 还 是 按门 刚 验 算 老虎 ： 混凝土柱钢梁结构， 跨度为 ２ 屋面为无檩结构， 上铺 １犿， （ 大型屋面水泥槽板， 按《 钢结构设计 规 范》 犌 犅５ ０ ０ １ ７－２ ０ ０ ３） （ ） 以下简称 “ 钢规” 与《 门 式 刚 架 轻 型 房 屋 钢 结 构 技 术 规 程》 （ （ ） 以下简称“ 门 规” 验算的结果不一样 犆 犈 犆 犛１ ０ ２∶２ ０ ０ ２） （ ） ， 图１ 不知道该按哪一种 。
隅撑 一 般是保证 下 翼缘稳定 时 设 的， 即一般下翼缘受压 处 设 置隅撑 。 平面外计算 长 度 是 平 面 外 支 承 点 之 间 的 距 离 ， 隅撑能减小 梁的 平 面 外 计 算 长 度， 保 证 梁 的 整 体 稳 定， 并能 达到 经 济合理 的 目 的 。 ： ｄ ｏ ｕ ｂ ｔ 在“ 门规 ” 中梁 平 面 外 计 算 长 度 取 本 身 构 件 长 度 是 不 对 的， 应该 根据隅撑间距定义 。 ： ｉ ａ ｎ ｆ ｅ ｎ ｊ ｇ 为何 犘 犓 犘 犕 软件中 门 式 刚 架 横 梁 在 不 设 平 面 外 支 撑 的 情况 下， 其 平面外计算 长 度 默认 为构 件 的 自身长 度 ？ ： ｓ ｍ ｏ ｍ ｏ 这是软件自 身 默 认 处 理 的 结 果 。 设 计 时 都 应 根 据 实 际 支撑间距进行手 工 调 节 ； 钢 梁 分 段 节 点 不 等 于 有 支 承 点， 从 构 件 角 度可以按一 个 连续 构 件 来 处理 。 ４ ３ 犘 犓 犘 犕 在计算门式刚架变截面分段时计算长度问题 ｓ ｋ １ ４ １ ０ ８： ｙ 用犘 如果 门 式 刚 架 梁 不 分 段， 不布 犓 犘 犕 计算门式刚架时， 设 支撑 ， 平面外 的 计 算 长 度 就 是 原 长 。 但 如 果 把 门 式 刚 架 梁 分段 ， 不设计 支 撑 ， 软件就取分段的长度作为平面外计算长 度 。 都 没 有支撑 ， 软件 怎么 会 得 出 这 样的结果 ？应该 如 何处理？ ： ｋ ｓ ｗ ｕ 钢梁的上 翼缘 平面外计算 长 度 为 檩 条 间 距 ， 下翼缘为隅 撑间距 。 建模 时为了 钢 梁 分 段 要 增 加 节 点 ， 犘 犓 犘 犕 对于构件 的平面外计算 长 度 默认 为 节点之间 的 距 离 ； 应人工查看并修 改 该 默认 值 。 山西洪洞人 ： 是 不 是 可以 这 样 理 解 ， 就 是 说 程 序 对 梁 分 段 后， 自动按 节间距离取 构 件实际长 度 。 理 论 上 这 样 处 理 是 有 问 题 的， 所 以要 人 为 进 行 调 整 或 修 正 。 还 有 ， 柱的分段也有同样的问 题， 比 如 加 吊车后 ， 程 序 自 动 按 牛腿 节 点 处 将 柱 分 成 两 段 ， 这 样柱的平面外计算 长 度 就减 少 很多 ， 但实际上它的侧向不一 定有 可 靠 的 支撑 。 ４ ４ 刚 性 系 杆 能 否 作 为 平 面 外 支 撑？ ： ｄ ｏ ｕ ｂ ｔ 平面外 支撑 可 防 止 受压翼缘 失 稳 ， 通常是利用刚性连接 （ 压 型钢板 直 接 与 杆 件 连 接 ） 或隅撑连接。作为刚性系杆， 两 端均 为 铰 接 ， 连 接 在 加 劲肋 上， 是否能阻止受压翼缘失稳呢？ 如 果不 能 ， 是 不 是 还 要在刚 性系杆 上 连 接隅撑？ ： ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ 钢结构 ２ ０ ０ ８ 年第 １ ０ 期第 ２ ３ 卷总第 １ １ ２期
图 ３ 改 进 型 系 杆 节 点 ａ － 受 压 翼 缘 失 稳 状态 ； ｂ－ 构 件 平 面外 失 稳 状态 图 ２ 构 件失 稳
大 。 所 以 对 柱 子 而 言 平面外 支撑很 重 要， 也就是通常所说的 系杆 很 重 要 。 但 是 柱 子 同 时 作 为 受 弯 构 件 ， 其受压翼缘的侧 向 稳定 也不 能 忽 视 ， 所 以 屋 面 能 看 到 隅 撑， 墙面一般就看不 到隅撑 了， 作 为 受 压 及 受 弯 都 很 大 的 柱， 应该同时出现系杆 和檩 条 ＋ 隅撑体 系 ， 单纯 用 系杆或 者 檩 条 ＋ 隅 撑 来 替 代 两 者 的 共 同作 用 是 不 行 的 。 现 实 中 这 样 的 工 程 没 出 现 问 题 有 许 多 原因； 不过 由 于 设 置隅撑 破坏墙 面 板， 影响美观， 而不为大 — —中 间 加 填 板 多 数 人 所接受 ， 所 以， 推 荐 一 种 改 进 型 系 杆— 双 角 钢 系杆 ， 作 用在柱 子 上 能 起 到 系 杆 和 檩 条 ＋ 隅 撑 体 系 的 共 同作 用， 而 且 不 会 破坏 墙 面 板， 其 连 接 构 件 满 足 条 件 同 １） 中 檩 条 ＋ 隅撑 的 受力 条 件 。 所 以， 个 人 看 法： 刚性系杆能作为平面外支撑， 但是不能 作 为 受压翼缘 的 侧 向 支 撑 。 图 ２ 为 受 压 翼 缘 侧 向 失 稳 和 构 件 整 体 平面外 失 稳 示 意 ， 图 ３ 为 改 进 型 系杆 节点 大样 。