门式刚架构件横向加劲肋的设置与计算
关于加劲肋设置的讨论
互动空间w w 协办关于加劲肋设置的讨论1 问题的提出何杰梁、柱腹板加劲肋在什么情况下需设置?《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)(简称“门规”)中的规定比较含糊,只指明在有集中力作用的位置应设置,但是如果腹板高厚比超过《钢结构设计规范》(G B50017-2003) (简称“钢规”)限值时,应按“钢规”设置吗?若按“钢规”,势必增加用钢量。
只要满足“门规”规定,就可以不用设置腹板加劲肋吗?zc1985梁腹板高厚比不满足“钢规”时,可设置横向加劲肋,而不必加厚腹板,当不满足《建筑抗震设计规范》(G B50011-2001)(简称“抗震规范”)要求时,可否按“钢规”使用横向加劲肋,而不加厚腹板。
2 “门规”与“钢规”的区别w anyeqing2003“门规”与“钢规”的要求是有差别的。
“钢规”中梁高厚比超过80235Πfy时就要设横向加劲肋,而“门规”则仅要求高厚比不超过250235Πfy。
见过许多门式刚架结构都没有设横向加劲肋。
如果设的话,用钢量将会增加很多。
DX M200100Π2004210210按“门规”61111条,腹板高厚比较大时可不设加劲肋,这一点与“钢规”是不同的。
设计时应首先判断结构形式是否符合“门规”的规定。
如属于门式刚架则只需满足“门规”61111条即可,不必按“钢规”设计。
AQ轻钢设计不设置加劲肋是考虑利用腹板屈曲后强度,注意变截面时满足楔率的有关要求。
“钢规”只要通过第41411条验算即可,第413条的规定是不考虑腹板屈曲后强度的。
xxy“门规”第61111条第二款最后一段话和第61112条第三款有涉及,但没明确未考虑腹板屈曲后抗剪强度时设置加劲肋。
关于这点,可参考陈绍蕃教授的《钢结构稳定设计指南》中第八章第四节。
依个人理解,除柱边的梁加腋端之外,梁跨中部分弯矩较大,剪力较小,可按无拉力场设计,无需设置加劲肋。
笔者曾根据承受M和V的梁段推导出保证腹板局部稳定而不设置横向加劲肋的最大高厚比:在平均剪应力Π屈服强度为011时,为170;在平均剪应力Π屈服强度为014时,为110。
钢结构简答题讲解
名词解释1．门式刚架轻型钢结构1．重型单层工业厂房1．隅撑隅撑就是在靠边墙角的部位、梁与柱之间、梁与檩、柱与檩之间的支撑杆。
墙面上的叫墙隅撑，屋面上的叫屋面隅撑。
1．压型钢板1．撑杆撑杆是保证钢结构整体稳定性的一个横向支撑杆件，一般由长细比控制2．网壳网壳是一种与平板网架类似的空间杆系结构，系以杆件为基础，按一定规律组成网格，按壳体结构布置的空间构架，它兼具杆系和壳体的性质。
其传力特点主要是通过壳内两个方向的拉力、压力或剪力逐点传力。
此结构是一种国内外颇受关注、有广阔发展前景的空间结构。
2．悬索结构的形状稳定性2．空间桁架结构2．索膜结构索膜结构：是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。
其造型自由、轻巧、柔美，充满力量感，阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用2．悬索结构由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。
索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。
3．框架---筒体结构- 2 - 3．框筒结构框筒结构就是在框架结构中，设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载，这就是框架－剪力墙结构体系。
如果把剪力墙布置成筒体，围成的竖向箱形截面的薄臂筒和密柱框架组成的竖向箱形截面，可称为框架－筒体结构体系。
具有较高的抗侧移刚度，被广泛应用于超高层建筑。
3．框筒结构中的剪力滞后效应简答题平台钢结构设计1．设计平台结构时，应考虑哪些步骤?1．平台结构不设柱间支撑的情况下应怎样设计柱脚节点和梁柱节点来保证结构的几何不变以及平台柱的整体稳定性？工业厂房钢结构1．简述门刚架斜梁截面设计要点。
答：当斜坡度不超过1：5时，因轴力很小可按压弯构件计算其强度和钢架平面外的稳定，不计算平面内的稳定。
实腹式刚架协梁的平面外计算长度，取侧向支撑点的间距。
当斜梁两翼缘侧向支撑点间的距离不等时，应取最大受压翼缘侧向支撑点的距离。
关于加劲肋设置的讨论
互动空间w w 协办关于加劲肋设置的讨论1 问题的提出何杰梁、柱腹板加劲肋在什么情况下需设置?《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)(简称“门规”)中的规定比较含糊,只指明在有集中力作用的位置应设置,但是如果腹板高厚比超过《钢结构设计规范》(G B50017-2003) (简称“钢规”)限值时,应按“钢规”设置吗?若按“钢规”,势必增加用钢量。
只要满足“门规”规定,就可以不用设置腹板加劲肋吗?zc1985梁腹板高厚比不满足“钢规”时,可设置横向加劲肋,而不必加厚腹板,当不满足《建筑抗震设计规范》(G B50011-2001)(简称“抗震规范”)要求时,可否按“钢规”使用横向加劲肋,而不加厚腹板。
2 “门规”与“钢规”的区别w anyeqing2003“门规”与“钢规”的要求是有差别的。
“钢规”中梁高厚比超过80235Πfy时就要设横向加劲肋,而“门规”则仅要求高厚比不超过250235Πfy。
见过许多门式刚架结构都没有设横向加劲肋。
如果设的话,用钢量将会增加很多。
DX M200100Π2004210210按“门规”61111条,腹板高厚比较大时可不设加劲肋,这一点与“钢规”是不同的。
设计时应首先判断结构形式是否符合“门规”的规定。
如属于门式刚架则只需满足“门规”61111条即可,不必按“钢规”设计。
AQ轻钢设计不设置加劲肋是考虑利用腹板屈曲后强度,注意变截面时满足楔率的有关要求。
“钢规”只要通过第41411条验算即可,第413条的规定是不考虑腹板屈曲后强度的。
xxy“门规”第61111条第二款最后一段话和第61112条第三款有涉及,但没明确未考虑腹板屈曲后抗剪强度时设置加劲肋。
关于这点,可参考陈绍蕃教授的《钢结构稳定设计指南》中第八章第四节。
依个人理解,除柱边的梁加腋端之外,梁跨中部分弯矩较大,剪力较小,可按无拉力场设计,无需设置加劲肋。
笔者曾根据承受M和V的梁段推导出保证腹板局部稳定而不设置横向加劲肋的最大高厚比:在平均剪应力Π屈服强度为011时,为170;在平均剪应力Π屈服强度为014时,为110。
(完整版)钢结构下册复习题及参考答案
房屋钢结构一、填空题1.门式刚架结构通常用于跨度为 m，柱距为m，柱高为m的单层工业房屋或公共建筑。
2.门式刚架屋面的坡度宜取；挑檐长度宜为m,其上翼缘坡度取与刚架斜梁坡度相同。
3.门式刚架轻型房屋的构件和围护结构温度伸缩缝区段规定为：纵向不大于；横向不大于 m。
超过规定则需设。
4.门式刚架柱顶侧移的限值为不超过柱高度的。
5.门式刚架斜梁与柱的刚接连接，一般采用高强度螺栓-端板连接。
具体构造有、和三种形式。
6.压型钢板的板基厚度一般为mm。
7.屋面压型钢板侧向可采用、、等不同连接方式。
8.当檩条跨度（柱距）不超过m时，应优先选用实腹式檩条。
9.檩条在垂直地面的均布荷载作用下，按构件设计。
10.当檩条跨度大于m时，应在檩条跨中位置布置拉条；当檩条跨度大于m时，应在檩条跨度三分点处各布置一道拉条。
11.实腹式檩条可通过与刚架斜梁连接。
12.钢屋架中受压杆件的容许长细比为，只承受静力荷载的钢屋架中拉杆的容许长细比为。
13.钢屋架的受压杆件，其合理的截面形式，应尽量对截面的两个主轴具有。
14.梯形钢屋架节点板的厚度，是根据来选定的。
15.由两个角钢组成的T形截面杆件，为了保证两个角钢共同工作，在两角钢间每隔一定距离应设置。
16.钢屋架的轴心受拉杆件应进行和；钢屋架的轴心受压杆件应进行和。
17.梯形钢屋架的跨度大于等于m时，在下弦拼接处宜起拱，起拱高度一般为跨度的。
18.网架按跨度分类时：大跨度为 m以上；中跨度为m，小跨度为 m以下。
19.当采用钢檩条屋面体系时，网架的跨高比可选；上弦网格数可选。
L2为网架的短向跨度。
20.网架结构的容许挠度不应超过下列数值：用作屋盖时为；用作楼盖时为。
L2为网架的短向跨度。
21.网架屋面的排水坡度一般为。
22. 网架焊接空心球节点的直径D取决于、、等因素.23.网架焊接空心球节点的壁厚应根据由承载力验算公式确定，但不宜小于 mm。
空心球外径与壁厚的比值可在范围内选用，空心球壁厚与钢管最大壁厚的比值宜在 之间。
门式刚架计算原理和设计实例之九
第九章应用实例一、工程资料：某单层工业厂房，跨度为18m，长度为108m，柱距6m，檐高8m。
内设一台10T单梁吊车，中级工作制，牛腿面标高4.5m。
3~1轴无吊车，且檐高为10m。
屋面和墙面均为EPS夹芯板，彩板外天沟。
()kN V 2.15565.3601.98max =+=4. 求m ax T V kN V T 76.72.15501.989.4max =⨯=㈡ 截面估算：（)235Q 1．梁高：①按经济条件确定：36820465215101472.1mm W sh =⨯⨯=mm W h sh 35530073=-⨯=②按允许挠度值确定：mm v ll f h 4.4641060060002156.0106.066min =⨯⨯⨯⨯=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅⋅=--③建筑净空无要求∴ 取mm h 550=2．腹板厚度 ①按经验公式：mm h t w 65.855.03737=⨯+=+=②按抗剪要求： mm f h V t w 57.1215550102.1552.12.13max min =⨯⨯⨯=⋅=③按局部挤压要求： mm f l Ft Z w 85.121595.010]5)215(2[1001.985.13min=⨯⨯⨯++⨯⨯=⋅⋅=ψ ∴ 取mm t w 10=3 ∴㈢ 1 A y 1 y 223)4.261275(5261052610121-⨯⨯+⨯⨯=x I 422596662459)66.288(12250)64.261(12300mm =-⨯⨯+-⨯⨯+ 31122825654.261596662459mm y I w x x ===， 32220674376.288596662459mm y I w X x ===433426250002501212130012121mm I y =⨯⨯+⨯⨯=31134100012542625000mm x I w Y y === 32228416715042625000mm x I w y y === mm AI i Yy 95.59== 1501.10095.596000<==y λ 吊车梁上翼缘：2360012300mm A =⨯=上 432700000030012121mm I y =⨯⨯=上 318000015027000000mm W y ==上2．强度验算： ①正应力：上翼缘正应力：yTx W M W M 上上+=1max σ f mm N <=+=⨯+⨯=26623.10583.404.641800001035.7228256510147②剪应力：突缘支座处剪应力：V w f mm N t h V <=⨯⨯⨯=⋅=230max 86.3310550102.1552.12.1τ③腹板局部稳定：f mm N l t FZ w c <=++⨯⨯⨯==232.31)]2120(250[101001.980.1ψσ3．稳定性验算： ①整体稳定性： 244.05503001260001111<=⨯⨯==h b t l ξ 81.044.018.073.018.073.0=⨯+=+=ξβb⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯⨯=-=125012121300121213001212128.0)12(8.0333b b αη ()213.01633.028.0=-⨯=Yb Y X y b b f h t w h A 2354.414320212⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅⋅⋅=ηλλβψ 235235213.05504.4121.10012282565550118601.100432081.022⨯⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯= 326.1329.12282565550118601.100432081.02=⨯⨯⨯⨯= ∴ 832.0'=b ϕ2841672.11035.72282565832.01014766'⨯⨯+⨯⨯=+y y y x b x W r M w M ϕ f mm N<=+=295.9855.214.77②局部稳定： a)翼缘：1508.121251501<=-=t b b)腹板：806.52105260<==w t h4．加劲肋计算：①横向加劲肋的外伸宽度为： mm h b S 5.57403052640300=+=+≥，取mm b S 100= 横向加劲肋的厚度为： mm b t S S 7.61510015==≥∴横向加劲肋的尺寸为：1008⨯-②支座加劲肋 采用30020⨯- 20600030020mm A =⨯=207500101015600015mm t t A A w w =⨯⨯+=+= 434500000030020121mm I z =⨯⨯= mm A I i zz 46.77== 79.60==zz i h λa 、强度验算：f mm N A V <=⨯==230max 87.256000102.155σb 、整体稳定验算：此截面属b 类，查表得996.0=ϕf mm N A V <=⨯⨯==23max 78.207500996.0102.155ϕσ5．疲劳计算：本吊车为中级工作制吊车，不必进行疲劳验算。
轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨
轻钢结构门式钢架中钢梁设计相关问题探讨摘要：轻钢结构门式钢架在工业建筑与民用建筑中的应用日趋广泛。
讨论了门式钢架设计时荷载取值、屋盖铰接问题、节点构造及屋面构造，并主要讨论了钢梁设计计算时应注意的细节问题。
关键词：门式钢架、钢梁、设计所谓轻钢结构门式钢架通常是指由冷弯薄壁型钢结构、热轧轻型钢结构、焊接或高频焊接轻型钢结构、轻型钢管结构、板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。
具有施工周期短、抗震性能好、宜于拆卸搬迁、综合经济效益好等优点。
正是由于门式钢架轻型房屋的诸多优点，而且随着近年来防火防腐新产品的不断出现，已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点，使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。
门式钢架轻型房屋的基本计算理论和普通钢结构基本相同，设计的主要依据为《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018-2002）和《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：202），以下仅对门市钢架中钢梁设计的若干问题进行探讨。
1、截面形式钢架梁、柱按截面类型可分为实腹式钢架及格构式钢架，前者梁、柱一般采用U 型实腹截面，其刚度较强，但其用钢量稍多；后者一般采用小截面角钢、钢管等构件组合的格构式梁、柱截面，其加工制作较为复杂，但用钢量较省，适用于大跨度钢架。
此外，钢架梁柱截面亦可采用蜂窝梁、蜂窝柱等空腹结构，但实际应用尚不多。
2、屋面活荷载的取值对于屋面结构荷载及荷载组合中的永久荷载，包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶等；可变荷载则包括屋面活荷载（设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载，其标准值为1kN）、屋面雪荷载和积灰荷载、风荷载等。
荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2012）的规定，针对门式钢架的特点，规范给出下列组合原则：不上人的屋面均布活荷载可不与雪荷载和风荷载同时组合；积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面均布活荷载两者中的较大值同时考虑；多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定；当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。
门式刚架结构设计_例题
门式刚架结构设计1 设计资料单跨双坡门式刚架轻钢厂房长度60m ，柱距6m ，刚架跨度24m ，屋面坡度为1：10。
刚架柱在柱高一半处设有侧向支撑。
屋面采用双层压型钢板复合保温板，屋面檩条间距为3m，在每根檩条位置处都有隅撑与梁下翼缘相连。
柱脚采用铰接柱脚。
梁柱节点连接采用高强度螺栓连接(摩擦型)，材质采用Q235B。
截面：梁为焊接等截面梁:H ‐600×300×8×12 翼缘为轧制边柱为焊接工字形截面(变截面) H ‐(600‐300)×300×8×12 翼缘为轧制边 荷载条件(标准值)：雪荷载：0.402m kN 基本风压：0.652m kN 积灰荷载：0.32m kN 屋面活荷载：0.502m kN双层压型钢板复合保温板：0.202m kN 檩条及支撑重：0.152m kN轻质墙面(包括墙骨架等)：0.202m kN 。
图1 刚架简图2 荷载计算(1) 恒载刚架梁：双层压型钢板复合保温板：0.20×6=1.2 m kN檩条及支撑重：0.15×6=0.9 m kN梁自重： 0.92m kN合计：刚架梁上荷载：3.02 m kN柱：轻质墙面(包括墙骨架等)：0.20×6=1.2 m kN自重(取柱中间截面计算)：0.828m kN合计：2.028 m kN(2) 活荷载屋面活荷载标准值为0.502m kN ，刚架受荷面积为24×6=1442m ＞602m ，所以屋面活荷载标准值取为0.302m kN (规程3.2.2条) 。
雪荷载为0.402m kN ，计算时取屋面活荷载和雪荷载中的较大值，即取0.402m kN 计算。
屋面活荷载和雪荷载中的较大值：0.4×6=2.4 m kN积灰荷载：0.3×6=1.8 m kN(3) 风荷载风荷载体型系数s μ按《门规》封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用，体系系数图2风荷载体型系数见图2 。
钢结构课程设计---门式刚架计算书
门式刚架计算书1、设计资料 (1)厂房柱网布置厂房为单跨双坡门式刚架（见图1－1）。
长度90m ，柱距6m ，跨度18m ，门式刚架檐高9m ，屋面坡度为1：10。
图1－1 门式刚架简图 (2)材料选用屋面材料：单层彩板。
墙面材料：单层彩板。
天沟：钢板天沟 (3)结构材料材质钢材：235Q ，22215/,125/v f N mm f N mm == 基础混凝土：225,12.5/c C f N mm = (4)荷载（标准值）Ⅰ静载：有吊顶（含附加荷载）0.52kN m Ⅱ活载：20.5/kN mⅢ风载：基本风压200.35/W kN m =，地面粗糙度为B 类，风载体型系数按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）封闭式建筑类型中间区的风荷载体型系数采用。
确定Z 值： ①180.1 1.8,2z 3.6m m ⨯==②0.40.49 3.6,2z 7.2H m m =⨯==取较小值为3.6m ，根据《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》表A.0.2-1注3，因柱距6 3.6m m >，故风荷载取中间值。
详见图1－2所示图1－2 风荷载体型系数示意图（左风）Ⅳ雪荷载：20.2/kN m (5)其它本课程设计不考虑地震作用 2、荷载计算 (1)荷载取值屋面静载：20.5/kN m 屋面活载：20.5/kN m 轻质墙面及柱自重（包括柱、墙骨架）：20.5/kN mm风荷载：基本风压20 1.050.350.37/W kN m ⨯＝＝，按地面粗糙度为B 类； 以柱顶为准风压高度变化系数211.0,0.37/z w kN m μ==； 以屋顶为准风压高度变化系数221.0,0.37/z w kN m μ== (2)各部分作用荷载1)屋面静载 标准值：0.56 3.0/kN m ⨯=活载 标准值：0.56 3.0/kN m ⨯= 2)柱荷载静载 标准值：0.56 3.0/kN m ⨯= 3)风荷载迎风面：柱上0.3760.250.555/w q kN m =⨯⨯= 横梁上0.376 1.0 2.22/w q kN m =-⨯⨯=- 背风面：柱上0.3760.55 1.22/w q kN m =-⨯⨯=- 横梁上0.3760.65 1.44/w q kN m =-⨯⨯=- 3、内力分析采用结构力学求解器求解内力，计算简图及结果如下：(1)静载作用下的内力计算图3-1-1 静载内力计算简图（单位：KN/m）图3-1-2 静载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-1-3 静载作用下剪力图（单位：KN）图3-1-4 静载作用下轴力图（单位：KN） (2)活载作用下的内力计算图3-2-1 活载内力计算简图（单位：KN/m）图3-2-2 活载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-2-3 活载作用下剪力图（单位：KN）图3-2-4 活载作用下轴力图（单位：KN）(3)风载作用下的内力计算1)左风情况下：图3-3-1 左风载内力计算简图（单位：KN/m）图3-3-2 左风载作用下弯矩图（单位：KN·m）图3-3-3 左风载作用下剪力图（单位：KN）图3-3-4 左风载作用下轴力图（单位：KN）2)右风情况下：右风荷载作用下，个内力图与左风荷载作用下的内力图刚好对称，不再画出。
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按式( 5) 确定, 在不设中间加劲肋时, w 按式( 6) 确定。
由式( 9) , ( 10) 可 绘出图 2 所示 的 w - cr f v 关系
曲线, 它们分别为图 2 中的 AB 直线段和 BC 曲线段。
作者简介: 方恬, 硕士, 副教授, Email: fangtian53@ 163 com。
1 0, f y = 0 472, 由 式 ( 21 ) 得: hw t w = 68 47 ( Q235
钢) , 或 h w tw = 56 51( Q345 钢) 。 w = 1 25 时, cr f v =
0 64, f y = 0 302, 由 式( 21) 或式 ( 22) 均可 得: hw t w =
由式( 19) , ( 20) 可 得门 式刚架 焊接 H 形 截面 构件
腹板不需要设置中间 横向加 劲肋时 f y 的取 值条件,
详见表 1。
由表 1 中的数据可 知, 对 Q235 钢, 式 ( 19) , ( 20) 在
hw tw = 106 9 处的衔接情 况良好; 对 Q345 钢, 式 ( 19) ,
图 1 w- f v f v 关系曲线
图 2 w - cr f v 关系曲线
腹板上不形成拉力场的条件, 也能表达为拉力场不
在中间加劲肋上产生压力 N s 的条件, 由式( 8) 可表达为:
N s = V - 0 9 hw tw cr 0
( 11)
令
= V hw tw
( 12)
式( 11) 可改写为:
190 180 170 160 150 140 130
0 095 6 0 107 0 119 0 135 0 153 0 176 0 204
0 065 1 0 072 6 0 081 4 0 091 9 0 105 0 120 0 139
120 110 106 9 106 9 100 90 88 2
荷载作用处 和翼缘 转折 处设置 横向加 劲肋。相 应地,
柱腹板应在与梁 连接 处, 以及 用连 接板与 吊车 梁上翼
缘相连接处 设置横 向加 劲肋[ 2] 。除 此之 外, 是否 需要
在构件腹板的其 它部 位设置 中间 加劲肋, 这主 要取决
于 腹板 中的 剪应 力 是否超 过了 腹板 的屈 曲剪 应力
hw tw
Q235 fy
Q345
hw tw
Q235
fy
Q345
hw tw
Q235 fy
Q345
250 240 230 220 210 206 4 200
0 055 2 0 059 9 0 065 3 0 071 3 0 078 3 0 081 0 0 086 3
-
-
-
-
- 0 055 2 0 058 8
106 9( Q235 钢) , 或 hw tw = 88 2( Q345 钢) 。 w = 2 924
时, cr f v = 1 2 9242 = 0 117, f y = 0 055 2, 由式 ( 22)
得: hw tw = 250( Q235 钢) , 或 hw tw = 206 4( Q345 钢) 。
1 设置横向加劲肋的计算公式 为了节省钢材, 门式刚架常采用变 截面的柱与梁。
现行技术规程[ 1] 规定, 当工 字形截 面构 件腹板 的高度 变化不 超过 60mm m 时, 可 利用 腹板屈 曲后 的抗 剪强 度, 其抗剪强度设计值 Vd 按下式计算:
Vd = hw tw f v
( 1)
当 w 0 8时
应承受拉力场产生的压力 N s。
N s = V - 0 9hw t w cr
( 8)
当 0 8< w 1 25 时
cr = [ 1 - 0 8( w - 0 8) ] f v
( 9)
当 w > 1 25 时
cr = f v
2 w
( 10)
式中, cr 为利用 拉力场时 腹板的 屈曲剪应 力, 参数 w
Calculation and arrangement on the transverse stiffeners in structural members of gabled frames Fang Tian
( Institute of Civil Engineering, Suzhou University of Science and T echnology, Suzhou 215011, China) Abstract: The calculation formulas for arranging transverse stiffeners in structural members with welded H shaped cross sections in gabled frames were deduced under the condition of employing post buckling shear strength of web plate, and the corresponding tables for calculated data were presented. Examples show that by using the calculating formulas, the problems of arranging web stiffeners in structural members of gabled frames can be easily solved. Keywords: gabled frame; welded H shaped cross section; web stiffener ; arrangement; calculating formula
为腹板在纯剪切荷 载作用 下的 屈曲系 数, f y 为 钢材的
屈服强度。
当不设中间加劲肋时, k = 5 34。由此可得:
w=
hw t w 85 5 235 f y
( 6)
由式( 2) ~ ( 4) 可 绘出 图 1 所示 的 w - f v f v 关系
曲线, 它们分别代表图 1 中的 AB, BC, CD 直线段。
中间横向加劲肋, 以提高 f v 值, 从而使 Vd 值变大, 满足 强度要求。
应指出, 由于焊接变形的限制, 一般门 式刚架腹板
的宽厚比限制在 160 235 f y 左右。当采用能有效控制 焊接变 形 的 工 艺 时, 腹 板 宽 厚 比 可 做 到 上 限 值 250
235 f y 。
89
门式刚架构件腹板不需设置横向加劲肋的条件 表 1
Q235 fy
Q345
88 2
0 385 式( 19)
0 302 式( 19)
80 0 421 0 346
70 0 465 0 400
第 40 卷 第 8 期
建筑结构
2010 年 8 月
门式刚架构件横向加劲肋的设置与计算
方恬
( 苏州科技学院土木工程学院, 苏州 215011)
[ 摘要] 在 腹板利用屈曲后强度的条件下, 推导了门 式刚架 中焊接 H 形 截面构 件设置 横向加 劲肋的 计算式, 给出 了相应的计算数据表格。算例表明, 应用所给出计算式 , 能较容易地解决门式刚架构件设置腹板加劲肋的问 题。 [ 关键词] 门式刚架; 焊接 H 形截面构件; 腹板加劲肋; 设置; 计算公式
将腹 板的局 部稳定条 件 hw tw 250 235 f y 代入 式( 6) , 可得到不设中间加劲肋 时 w 的取值上限 w = 2 924。所以在不设中间加劲 肋时, 式( 4) 中 w 的取值
88
范围为:
1 4 w 2 924
( 7)
规程[ 1] 规定, 梁腹板应在与中柱连接处, 较大集中
cr, 即腹板中是 否形 成了拉 力场。如 果已在 腹板 中形 成 了拉力 场, 则 必须 设置 中间 加劲 肋, 其 间距 a 宜取
h w ~ 2h w 。如果腹板中未形成拉力场, 则不必在构件腹 板的其它部位设置中间加劲肋。
规程[ 1] 规定, 梁腹板利用屈曲后强度时, 其中间加
劲肋除承受集中 荷载 和翼缘 转折 处产生 的压力 外, 还
fv = fv
( 2)
当 0 8< w < 1 4 时
f v = [ 1 - 0 64( w - 0 8) ] f v
( 3)
当 w !1 4 时
f v = ( 1 - 0 275 w ) f v
( 4)
w = 37
hw tw k 235 f y
( 5)
式中, hw 为腹 板板 幅 的平 均高 度, tw 为腹 板 厚度, k
肋。实际上, 门式刚架构件还应同时满足在弯矩 M 、轴 压力 N 、剪力 V 共同作用下的强度条件[ 1] :
V Vd
( 24)
M Mu
( 25)
式中: Vd 由式( 1) 确定; M u 为构件抗 弯承载力 设计值,
取值方法见文[ 1] 第 6 1 2 条。有时, 尽管表 1 的条件
满足, 但式( 24) 或式( 25) 不 满足, 则可 能仍需适 当布置
2 w
( 18)
将式( 6) 分别代 入式 ( 17) , ( 18) , 整理 后可得 不需
要设横向 加劲肋的 条件( 注意到, 不 设中间 加劲肋时,
w 的取值上限为 2 924) : 当 0 8< w 1 25 时:
fy
1 1 291
1-
hw t w 175 275
fy 235
( 68 47 235 f y < hw tw 106 9 235 f y )
( 20) 在 hw tw = 88 2 处的衔接情况也是一致的。