輕型鋼結(jié)構(gòu)講義(5)-資料下載頁(yè)
2025-05-12 20:59本頁(yè)面
【正文】 面。 Wenx、 Weny ：對(duì)兩個(gè)形心主軸的有效凈截面模量； Wex、 Wey ：對(duì)兩個(gè)形心主軸的有效截面模量。 當(dāng)上弦桿為熱軋型鋼時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算公式中采用凈截 面，穩(wěn)定計(jì)算公式中采用毛截面。 平面格構(gòu)式檁條端部主要受壓腹桿的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘 以 。 f≤WMWMA Nσe n yye n xxen???fφ ???WMWMANeyyexxem i n44 當(dāng)風(fēng)荷載作用下平面格構(gòu)式檁條下弦受壓時(shí)，下弦應(yīng) 采用型鋼， 其強(qiáng)度和穩(wěn)定性可按下式計(jì)算： 當(dāng)下弦桿為熱軋型鋼時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算公式中采用凈截 面，穩(wěn)定計(jì)算公式中采用毛截面。 平面格構(gòu)式檁條受壓弦桿在平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取節(jié) 間長(zhǎng)度，平面外的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取側(cè)向支承點(diǎn)的距離（布置 在弦桿處的拉條可作為側(cè)向支承點(diǎn)），腹桿在平面內(nèi)、外 的計(jì)算長(zhǎng)度均取節(jié)點(diǎn)間幾何長(zhǎng)度。 端壓腹桿的長(zhǎng)細(xì)比不得大于 150。 平面格構(gòu)式檁條的高跨比一般取 1/12~1/20，滿(mǎn)足此條 件的平面格構(gòu)式檁條毋需進(jìn)行撓度計(jì)算。 f≤ANσen?fφ ≤ANem in強(qiáng)度： 穩(wěn)定性： 45 檁條的構(gòu)造 檁條端部與屋架、剛架的連接應(yīng)能阻止檁條端部截面 的扭轉(zhuǎn)，以增強(qiáng)檁條的整體穩(wěn)定性。 實(shí)腹式檁條可采用角鋼檁托與 屋架、剛架相連接，如圖所示。 檁條與檁托的連接螺栓不應(yīng)少 于兩個(gè)，并應(yīng)沿檁條高度方向布置。 當(dāng)檁條高度較小（小于 120mm），排列兩個(gè)螺栓有困 難時(shí)，也可改為沿檁條長(zhǎng)度方向設(shè)置。 H型鋼檁條，當(dāng)截面高度小于 200mm時(shí)，可直接用螺栓與屋架、 剛架連接，如圖（ a）所示， 當(dāng)截面高度大于 200mm時(shí)，需將型鋼檁條下翼緣切去 半肢設(shè)檁托與屋架相連，如圖（ b）所示。 1 1 1－ 1 ≥200mm 200 mm (a) (b) 46 螺栓直徑取 M12~M16，常用的為 M12。 為減小檁條在使用期間和施工過(guò)程中的側(cè)向變形和扭 轉(zhuǎn)，必要時(shí)應(yīng)在檁條之間設(shè)置拉條和撐桿。 拉條和撐桿的布置應(yīng)根據(jù)檁條的跨度、間距、截面形 式和屋面坡度按下列規(guī)定采用： ① 當(dāng)檁條跨度 l ≤4m時(shí)，通?？刹辉O(shè)拉條和撐桿； ② 當(dāng)檁條跨度 4m l 6m時(shí)，可僅在檁條跨中設(shè)一 道拉條； ③ 當(dāng)檁條跨度 l 6m時(shí)，宜在檁條跨間三分點(diǎn)處各設(shè) 置一道拉條； ④ 當(dāng)檁條跨度 l ＝ 6m時(shí)，若荷載較小，可僅在檁條跨 中設(shè)一道拉條，若荷載較大，可在檁條跨間三分點(diǎn) 處各設(shè)置一道拉條。 設(shè)拉條的目的就是為檁條提供側(cè)向支承點(diǎn)。 47 拉條支撐點(diǎn)的力需傳到剛度較大的構(gòu)件上，為此，需 在屋脊或檐口處設(shè)置斜拉條和剛性撐桿。 當(dāng)檁條為卷邊槽鋼時(shí)，橫向力指向斜下方，斜拉條應(yīng) 布置在屋脊處，如圖 (a)、 (b)所示， 當(dāng)檁條為 Z形鋼時(shí)，橫向力指向上方，斜拉條應(yīng)布置 在屋檐處，如圖（ c）所示。 以上論述適用無(wú)風(fēng)荷載或風(fēng)荷載小于重力荷載的情況。 當(dāng)風(fēng)吸力超過(guò)屋面永久荷載時(shí)，橫向力的指向和上述 相反，此時(shí) Z形鋼的斜拉條應(yīng)布置在屋脊處，而卷邊槽鋼 檁條的斜拉條和撐桿則需設(shè)在屋檐處。 拉條 拉條 斜拉條 斜拉條 (c) 撐桿 撐桿 屋脊 屋脊 拉條 撐桿 斜拉條 屋檐 (b) (a) l 6m 4m l 6m 48 為了兼顧兩種情況，在風(fēng)荷載較大的地區(qū)，在屋脊和 屋檐處都應(yīng)設(shè)置斜拉條和撐桿。 拉條和撐桿的截面應(yīng)按計(jì)算確定。 將其所連接的檁條視為連續(xù) 梁，拉條視為其支座，檁條在實(shí)際承受的線(xiàn)荷載的坡向分 量作用下的支座反力即為拉條內(nèi)力。 圓鋼拉條直徑不小于 10mm，拉條可設(shè)在距檁條上翼 緣 1/3腹板高度范圍內(nèi)， 拉條宜設(shè)在下翼緣附近，為了兼顧有風(fēng)無(wú)風(fēng)兩種情 況，可在上、下翼緣附近交替布置。 撐桿可以采用鋼管、方鋼或角鋼做成，通常按壓桿的 剛度要求 [λ] ≤200 來(lái)選擇截面。 當(dāng)檁條上、下翼緣均設(shè)置壓型鋼板，并與檁條牢固連 接時(shí)，可以保證檁條的整體穩(wěn)定性，可不設(shè)拉條和撐桿。 拉條 (撐桿 )內(nèi)力確定： 當(dāng)在風(fēng)吸力作用下檁條下翼緣受 壓時(shí)， 49 但安裝壓型鋼板時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)措施，以防施工過(guò)程 中檁條失穩(wěn)。 拉條、撐桿與檁條的連接如圖。 斜拉條可彎折也可不彎折， 彎折時(shí)要求彎折的直線(xiàn)長(zhǎng)度不超 過(guò) 15mm，不彎折時(shí)則需要斜墊板或角鋼與檁條連接。 平面格構(gòu)式檁條的高度可取跨度的 1/12～ 1/20。 平面格構(gòu)式檁條的端壓腹桿應(yīng)采用型鋼。 當(dāng)風(fēng)荷載使平面格構(gòu)式檁條下弦受壓時(shí)，宜在檁條上 、下弦桿處均設(shè)置拉條和撐桿。 若利用檁條作為屋架上弦橫向水平支撐的豎壓桿時(shí)， 檁條長(zhǎng)細(xì)比不得大于 200， 并應(yīng)按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算檁條強(qiáng)度 和穩(wěn)定性。 檁條腹板 檁條腹板 斜拉條 彎折 斜拉條 不彎折 直拉條 鋼管撐桿 直拉條 墊板 或角鋼 50 167。 34 受力蒙皮結(jié)構(gòu)的基本概念 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)表明，具有可靠連接的壓型鋼板維護(hù)體 系的建筑物，其承載能力和剛度均大于按裸骨架算得的值。 這種 因維護(hù)墻體在自身平面內(nèi)的抗剪能力而加強(qiáng)了結(jié) 構(gòu)整體工作性能的效應(yīng)稱(chēng)為受力蒙皮作用。 考慮受力蒙皮作用不僅能節(jié)省材料和工程造價(jià)，還能 反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)工作性能，提高結(jié)構(gòu)的可靠性。 連接件的類(lèi)型是發(fā)揮受力蒙皮作用的關(guān)鍵。 用自攻螺釘、抽芯鉚釘和射釘?shù)染o固件可靠連接壓型 鋼板與檁條、墻梁等支承構(gòu)件組成的蒙皮組合體具有可觀 的抗剪能力，可發(fā)揮受力蒙皮作用。 采用掛鉤螺栓等可滑移的連接件組成的組合體不具有 抗剪能力，不能發(fā)揮受力蒙皮作用。 51 受力蒙皮作用的大小與壓型鋼板的類(lèi)型、屋面和墻面 是否開(kāi)洞、支承檁條或墻梁的布置形式以及連接件的種類(lèi) 和布置形式等多種因素有關(guān)。 為了對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體分析，應(yīng)由試驗(yàn)方法對(duì)上述各部 件組成的蒙皮組合體（包括開(kāi)洞的因素在內(nèi)）開(kāi)展試驗(yàn)研 究，確定相應(yīng)的強(qiáng)度和剛度等參數(shù)。 表示有蒙皮維護(hù)的平梁門(mén)式剛架體系在水 平風(fēng)荷載作用 下 屋面 的變形情況， 整個(gè)屋面像平放的深梁 一樣工作，檐口檁條類(lèi)似 上、下弦桿，除受彎外， 還承受軸向拉、壓作用。 為把風(fēng)荷載傳給基礎(chǔ)，山墻處可設(shè)置墻梁蒙皮體系， 也可設(shè)交叉支撐體系。 受壓弦桿 受剪蒙皮 受拉弦桿 如圖所示， 52 如圖所示，表示有蒙皮維護(hù)的山形門(mén)式剛架體系，在 豎向屋面荷載作用下的變形情況。 兩側(cè)屋面類(lèi)似于斜放 的深梁受彎，屋脊檁條 受壓，屋檐檁條受拉。 為保證受力蒙皮 作用，山墻柱頂水平處應(yīng)設(shè)置拉桿。 當(dāng)承受水平風(fēng)載作用時(shí)，也有類(lèi)似于上圖的受力情況。 因此屋脊、檐口檁條和山墻部位是關(guān)鍵部位，設(shè)計(jì)中 應(yīng)與重視。 由于考慮受力蒙皮作用，壓型鋼板及其連接等就成了 整體受力結(jié)構(gòu)體系的重要組成部分，不能隨便拆卸。 山墻拉桿 受拉弦桿 受拉弦桿 受壓弦桿 受剪蒙皮 5
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