簡述拱形鋼結(jié)構(gòu)鋼管桁架拱的規(guī)范
2020-06-23 09:29 陜西鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)公司
1、關(guān)于鋼管桁架拱的桿件和節(jié)點的承載力計算可以參照《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017中“鋼管結(jié)構(gòu)”的規(guī)定執(zhí)行。
2、鋼管桁架拱中斜腹桿發(fā)生破壞后,會導致整體承載力大幅下降,因此在進行鋼管桁架拱設計時，需要首先保證腹桿構(gòu)件的穩(wěn)定性。鋼管外緣尺寸與壁厚比值的限值參考《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017中的相關(guān)規(guī)定。
3、根據(jù)對鋼管桁架拱整體穩(wěn)定性研究成果《軸心受壓圓弧形鋼管桁架拱平面內(nèi)穩(wěn)定性能及設計方法》，鋼管桁架拱平面內(nèi)失穩(wěn)破壞時,總是伴隨著受壓弦桿的局部變形,因此需要考慮桿件穩(wěn)定性與鋼拱整體穩(wěn)定性的相關(guān)作用。
4、壓彎圓弧形鋼管桁架拱采用N—M相關(guān)公式進行平面內(nèi)穩(wěn)定性驗算,公式中彎矩項中存在相關(guān)作用系數(shù),主要在于桁架拱平面內(nèi)彎曲時,同樣存在受壓弦桿的局部穩(wěn)定對整體穩(wěn)定承載力的削弱作用。由于三角形截面鋼管桁架拱的等效截面模量W介于I/(2H/3)和I/(H/3)之間,因此引入截面模量系數(shù)予以修正。在荷載形式中,水平均布荷載指沿著軸線的水平投影均勻分布的豎向荷載,一般雪荷載等活荷載屬于此類;軸線均布荷載指沿著軸線均勻分布的豎向荷載,一舫屋面板等自重荷載屬于此類。
5、鋼管桁架拱中,其桿件失穩(wěn)依據(jù)其彎曲方向可以分為平面內(nèi)失穩(wěn)與平面外失穩(wěn)。
對于平面鋼管桁架拱,桿件平面內(nèi)計算長度系數(shù)取值與《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017中桁架略有不同,考慮到鋼管桁架拱主要承受軸力與沿拱軸線正負彎矩的共同作用,上下弦桿幾乎處于平等地位,故取值比鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范中桁架構(gòu)件稍偏安全。對弦桿平面外穩(wěn)定計算,偏于安全地取其弦桿側(cè)向支撐點之間的距離作為計算長度。
對于三角形截面的立體鋼管桁架拱的桿件計算長度,其三根弦桿構(gòu)成了非常穩(wěn)定的三角形截面,當桁架拱構(gòu)件在其平面內(nèi)和平面外屈曲時,受到的約束作用比平面桁架拱要大得多。特別是弦桿平面內(nèi)外的計算長度,與平面桁架拱弦桿的平面內(nèi)外計算長度比較有所降低,故取0.9而不是取1.0。對于方形、矩形以及梯形截面立體鋼管桁架拱的桿件平面內(nèi)與平面外計算長度,為了簡化計算仍偏于安全地取與平面桁架拱相同。
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