带夹层门式刚架焊接工字形构件腹板考虑屈曲后强度设计探讨.pdfVIP

第十四届全国现代结构工程学术研讨会 带夹层门式刚架焊接工字形构件腹板考虑屈曲后强 度的设计探讨 王磊 余深海 (天津市建筑设计院，天津300074) 提要：主要介绍带夹层门式刚架中不同的焊接工字形构件考虑屈曲后强度的设计方法有哪些不同，比较不同构件之间的差 异，以便工程设计人员更好地理解和应用，达到设计中既能满足结构安全，又能节省钢材的目的。 关键词：带夹层门式刚架，焊接组合梁，屈曲后强度 一、引言 门式刚架作为一种传统的结构体系越来越多地被利用在工程上，带夹层的门式刚架由于在建筑空间利 用上的优越性渐渐成为一种流行的趋势。而在工程设计当中有些设计人员并不能较好地对不同构件采用不 同的设计方法，使得要么造成安全隐患，要么偏于保守，浪费材料。本文针对以上问题进行了较为深入地 探讨，以便设计人员更好地理解和应用。 二、带夹层门式刚架中主要的构件种类及设计依据 工字形截面主要有四种，包括：门式刚架梁，门式刚架柱，夹层钢柱，夹层钢梁。 (一)对于夹层钢梁 《钢结构设计规范》规定：腹板仅配置支承加劲肋或尚有中间横向加劲肋而考虑腹板屈曲后强度的工 字形截面焊接组合梁按下式验算抗弯和抗剪承载力： f，y 、‘ M—M厂 ／J M删一M Lo．5％ r 式中，M、矿为梁的同一截面上同时产生的弯矩和剪力设计值；计算时，当矿0．5％时，取矿=0．5Vu； 3 M／为梁两翼缘所承担的弯矩设计值；MP“和％为梁有效截面抗弯和抗剪承 当肘mf时，取M=My 载力设计值。 Me“=yxatP％厂 式中，％：1一翌!业，为梁截面模量考虑腹板有效高度的折减系数；Ix为按梁截面全部有效算。 21． 得的绕z轴的惯性矩；hc为按梁截面全部有效算得的腹板受压区高度；h为梁截面塑性发展系数；p为腹 688 工业建筑2014增刊 第十四届全国现代结构工程学术研讨会 2 当Ib≤0．85时，P=1．0；当0．852b≤l·25时，P p2去”》％为用于腹板受弯计算时觚用高蚍k梁受压翼缘扭转受到约束时 ％：警愿；一～一蚴黼％：警愿。 砧1．2，％：hwfw凡／心一。 式中，hw和tw为腹板高度和厚度；fv为钢材抗剪强度。以为用于腹板受剪计算时的通用高厚比， 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》的规定： 考虑腹板屈曲后强度的工字形截面焊接组合梁受弯构 当V≤0．svd时，M≤M已； 当o-s％矿≤％时，M≤M厂+cMe—M厂，1-(o．-毒zd一·，2] 2Wef，为构件有效截面所承担的弯矩；％为腹板抗剪承载 式中，M厂为两翼缘所承担的弯矩；MP 力设计值。We的计算应考虑有效宽度及其分布，有效宽度应取：当截面全部受压时hP=加w；当截面部 分受拉时，受拉区全部有效，受压区有效宽度应取he=加c；hc为腹板受压区宽度；p为有效宽度系数。 ， ， ／9=1； ，P=1—0．9(2p—O．8)；当2p1·2时 当五p≤0．8时 当0．8Ap≤1．2时 p=0．64—0．24(2p一1．2)。旯p为与板件受弯、受压有关的参数。 ：——害些警垒—一； k0 p，值比力应正缘边面截为 220一2瓦丽。：∥；一亍——丝———专——1：2而萨萧菰而洲2百硼刚琢止删m但’ ％：^wfwZ 工业建筑2014增刊 第十四届全国现代结构工程学术研讨会 当旯w≤0．8时，Z：凡；当0．8旯w1．4时，