本章内容包括轻型门式刚架结构的整体布置、各类构件的计算和节点连接的构造和计算,这些内容综合地反映钢结构设计的下列普遍原则: (1)保证结构的整体性
门式刚架属于平面结构,它们在纵向构件、支撑和围护结构的联系下形成空
间的稳定整体。结构只有组成空间稳定整体,才能承担各种荷载和其他外在效应。不同构件之间的相互依存,反映结构整体性的另一方面。屋面板为檩条提供约束,使它不致失稳。通过隅撑的联系,檩条又为框架梁的受压下翼缘提供约束。中柱做成摇摆柱后,它所承受的荷载对边柱稳定有影响,需要后者承担其侧向效应。总之,设计结构时要有整体概念。 (2)设计者必须明确各类外力从作用点到基础的传递路径和传递全过程中产生的效应,有关构件如何既分工又协同工作。它们的强度和稳定性如何满足,力的传递过程中导致何种变形,应如何考虑变形的效应和加以控制。
(3)设计必须体现计算和构造的一致性。设计为刚性连接的节点,实际构造应该符合刚性节点的要求,否则将产生不利的后果。如果实际上达不到要求,则应在计算中作必要的修正。式(1—30b)的系数1.2就是这种性质。反之铰接连接的实际构造有一定的转动约束时,则可加以利用,式(1—30a)的系数0.85就是为此而引进的。
图1-32和图1-33给出21m跨门式钢架结构的构件布置示意图(墙梁及其拉条除外)和门架构件的明细图,以便读者对结构体系的概貌有所了解。
习 题
1.1 已知:屋面材料为压型钢板,檩条间距3.Om,设计荷载2.4kN/m2,计算简图如图1—32所示,选用YXl30-300-600型压型钢板,板厚c二0.611111l,截面尺寸如图1—33,验算截面强度和挠度是否满足要求。
q1.5m1.5m 1.5m
图1-34 计算简图
5555557030060070300130
图1-35 截面尺寸
1.2 设计一两端简支直卷边Z形冷弯薄壁型钢檩条。 (1)设计资料
封闭式建筑,屋面材料为压型钢板,屋面坡度1/8(。:7.13*),檩条跨度 6m,于1/2跨度处设一道拉条,水平檩距1.5m,钢材Q235钢 (2)荷载标准值(水平投影) 1)永久荷载:
压型钢板(两层含保温层) 0.30kN/m/ 檩条(包括拉条) 0.05kN/√ 2)可变荷载标准值:
屋面均布活荷载 0.30kN/,n: 雪荷载 0.35kN/m’ 试设计该檩条。
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