理论教育 构件计算长度和长细比优化方案

构件计算长度和长细比优化方案

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:当确定交叉腹杆中单角钢杆件斜平面内的长细比时,计算长度应取节点中心至交叉点的距离。表3-3 受拉构件的容许长细比注:1.承受静力荷载的结构中,可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。

构件计算长度和长细比优化方案

1)确定桁架弦杆和单系腹杆(用节点板与弦杆连接)的长细比时,其计算长度l0见表3-1。

3-1 桁架弦杆和单系腹杆的计算长度

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注:1.l为构件的几何长度(节点中心间距离);l1为桁架弦杆侧向支承点之间的距离。

2.斜平面系指与桁架平面斜交的平面,适用于构件截面两主轴均不在桁架平面内的单角钢腹杆和双角钢十字形截面腹杆。

3.无节点板的腹杆计算长度在任意平面内均取其等于几何长度(钢管结构除外)。

当桁架弦杆侧向支承点之间的距离为节间长度的2倍(图3-1)且两节间的弦杆轴心压力不相同时,则该弦杆在桁架平面外的计算长度,应按式(3-1)确定(但不应小于0.5l1)。

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式中 N1——较大的压力,计算时取正值;

N2——较小的压力或拉力,计算时压力取正值,拉力取负值。

桁架再分式腹杆体系的受压主斜杆及K形腹杆体系的竖杆等,在桁架平面外的计算长度也应按式(3-1)确定(受拉主斜杆仍取l1);在桁架平面内的计算长度则取节点中心间距离。

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图3-1 弦杆轴心压力在侧向支点间有变化的桁架简图

2)确定在交叉点相互连接的桁架交叉腹杆的长细比时,在桁架平面内的计算长度应取节点中心到交叉点间的距离;在桁架平面外的计算长度,当两交叉杆长度相等时,应按下列规定采用。

①压杆。

a.相交另一杆受压,两杆截面相同并在交叉点均不中断:

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b.相交另一杆受压,此另一杆在交叉点中断但以节点板搭接:

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c.相交另一杆受拉,两杆截面相同并在交叉点均不中断:

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d.相交另一杆受拉,此拉杆在交叉点中断但以节点板搭接:

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当此拉杆连续而压杆在交叉点中断但以节点板搭接,若N0N或拉杆在桁架平面外的抗弯刚度978-7-111-48442-4-Chapter03-8.jpg时,取l0=1.5l。式中,l为桁架节点中心间距离(交叉点不作为节点考虑);N为所计算杆的内力;N0为相交另一杆的内力,均为绝对值。两杆均受压时,取N0N,两杆截面应相同。(www.daowen.com)

②拉杆,应取l0=l。当确定交叉腹杆中单角钢杆件斜平面内的长细比时,计算长度应取节点中心至交叉点的距离。

3)受压构件的长细比见表3-2。

3-2 受压构件的容许长细比

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注:1.桁架(包括空间桁架)的受压腹杆,当其内力等于或小于承载能力的50%时,容许长细比值可取200。

2.计算单角钢受压构件的长细比时,应采用角钢的最小回转半径,但计算在交叉点相互连接的交叉杆件平面外的长细比时,可采用与角钢肢边平行轴的回转半径。

3.跨度等于或大于60m的桁架,其受压弦杆和端压杆的容许长细比值宜取100,其他受压腹杆可取150(承受静力荷载或间接承受动力荷载)或120(直接承受动力荷载)。

4.由容许长细比控制截面的杆件,在计算其长细比时,可不考虑扭转效应。

4)受拉构件的长细比,见表3-3。

3-3 受拉构件的容许长细比

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注:1.承受静力荷载的结构中,可仅计算受拉构件在竖向平面内的长细比。

2.在直接或间接承受动力荷载的结构中,单角钢受拉构件长细比的计算方法与表3-2注2相同。

3.中、重级工作制吊车桁架下弦杆的长细比不宜超过200。

4.在设有夹钳或刚性料耙等硬钩吊车的厂房中,支撑(表中第2项除外)的长细比不宜超过300。

5.受拉构件在永久荷载与风荷载组合作用下受压时,其长细比不宜超过250。

6.跨度等于或大于60m的桁架,其受拉弦杆和腹杆的长细比不宜超过300(承受静力荷载或间接承受动力荷载)或250(直接承受动力荷载)。

例3-1 图3-2所示的ABBC两杆采用Q235钢,N1=27kN(压力),N2=32kN(压力),N3=889kN(压力),N4=849kN(压力),BC杆之间几何长度为4×1500mm,AB杆之间几何长度为2×2000mm。试计算AB杆、BC杆的平面外计算长度(m)。

(1)AB杆的平面外计算长度l0y

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(2)BC杆的平面外计算长度l0y 平面外为侧向支撑点的间距是节点间距的4倍,即4l=4×1.500m=6.000m

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