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2. 刚架支撑体系的组成 (1)横向水平支撑:实腹式刚架应在横梁上翼缘平面设置上弦横向水平支撑。横向水平支撑宜采用x型,其构件可采用张紧的圆钢,也可采用角钢等刚度较大的截面形式。 (2)柱间支撑:在房屋的纵向框架平面内应设置必要的柱间支撑。柱间支撑也宜采用x型,其交叉斜杆与水平面的夹角不宜大于55°;在不设吊车、仅设悬挂吊车或仅设起重量不大于5吨的非重级工作制吊车时,柱间支撑可采用张紧的圆钢;其它情况下,柱间支撑宜采用单片型钢支撑或双片型钢支撑,其中间交叉节点板及两端节点板都应牢固焊接。当有吊车粱或房屋高度较大时,应分层设置柱间支撑。 (3)水平系杆:在刚架构件转折处,即粱柱连接处和屋脊处的受压翼缘,应设置通长水平系杆。满足长细比要求的檩条也可同时兼作水平系扦。 (4)隅撑:当横粱和柱的内侧翼缘需要设置侧向支撑点时,可利用连接于外侧翼缘的檩条或墙梁设置隅撑。隅撑宜采用单角钢制作,其可连接在内翼缘附近的腹板上,也可连接在内翼缘上,见图7.5。通常采用单个螺栓连接。隅撑与刚架构件的腹板的夹角不宜小于45°。 7.3 荷载计算和内力组合 7.3.1荷载计算 门式刚架房屋结构的荷载应按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS:102)的规定采用,包括以下荷载情况: 1.永久荷载 结构的自重(包括屋曲、檩条、支撑、刚架、墙架等)按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)采用; 悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载(包括吊顶、管线、天窗、门窗等),按实际情况考虑。 2.可变荷载 (1)屋面活荷载,当采用压型钢板轻型屋面时,屋面竖向均布活荷载的标准值(按水平投影面积计算)应取 ; 对受荷水平投影面积超过60m2的刚架,屋面均布活荷载标准值可取不小于 。 (2)设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载(人和小工具的重力)按《建筑结构荷载规范》规定取用,标准值为1.0kN,并在最不利位置进行验算。 (3)屋面雪荷载和积灰荷载,按《建筑结构荷载规范》规定采用。 (4)风荷载,垂直于建筑物表面的风荷载,可按下式计算: (7.1) (5)吊车荷载,应按《建筑结构荷载规范》计算。 (6)地震作用,应按《建筑抗震设计规范》(GB50011)计算。 计算刚架地震作用时,一般可采用底部剪力法,对无吊车且高度不大的刚架可采用单质点简图(图7.8a),此时、可假定柱的上半部及其以上的各构件质量均集中于质点m1。当有吊车荷载时可采用3质点简图(图7.8b),此时,m1质点集中屋盖质量及上阶柱上半区段内的构件质量,m2质点集中吊车桥架、吊车梁及上阶拄下区段与下阶柱上半段(包括墙体)的相应质量。 变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法(直接刚度法)编制程序上机计算。计算时将变截面的梁、柱构件分为若干段,每段的几何特性当作常量,也可采用楔形单元。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。当需要手算校核时,可采用一般结构力学方法(如力法、位移法、弯矩分配法等)或利用静力计算的公式、图表进行。 根据不同荷载组合下的内力分析结果,找出控制截面的内力组合,控制截面的位置一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处反梁端、梁跨中等截面,控制截面的内力组合主要有: (1)最大轴压力、和同时出现的及的较大值; (2)最大弯矩、和同时出现的及的较大值。 这两种情况有可能是重合的。以上是针对截面双轴对称的构件而言的。如果是单轴对称截面,则需要区分正、负弯矩。 鉴于轻型门式刚架自重很轻。锚栓在强风作用下有可能受到拔起的力,还需要第3种组合,即: (3)最小轴压力和相应的及,出现在永久荷载和风荷载共同作用下,当柱脚铰接时。 7.4 刚架梁、柱设计 7.4.1板件宽厚比限值和腹板屈曲后强度的利用 1、梁、柱板件的宽厚比限制 工字形截面构件受压翼缘板 (7.2) 工字形截面构件受压腹板 (7.3) 2、腹板屈曲后强度的利用 设计刚架梁、柱的截面时、为了节省钢材、允许腹板发生局部屈曲并利用其屈曲后强度。工字形截面构件腹板的受剪板幅,当腹板高度变化不超过60mm/m时可考虑屈曲后强度(拉力场),其抗剪承载力设计值
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