摇摆柱设计与应用:GB 51022-2015与GB 50017-2017钢结构规范详解

   日期:2025-01-02     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:372    
核心提示:门式刚架轻型房屋钢结构技术规范门式刚架的摇摆中柱及端框架的抗风柱,适宜采用铰接节点方式。门式刚架轻型房屋钢结构技术规范本手册认为轻屋盖厂房,纵向地震作用是按重力荷载代表值分配到各柱列的,当中柱列为摇摆柱时,它虽不承受横向地震作用,但纵向地震作用仍应由柱间支撑承受。多跨门式刚架轻型房屋钢结构

1. 摆柱

1.1 GB 51022-2015 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范

2.1.4 文章:

摆动柱 倾斜支柱

具有铰接上端和下端的轴向受压构件。

1.2 GB 50017-2017 钢结构设计标准

第2.1.20条:

摇柱 倾斜柱

轻型钢房屋建筑_轻型钢屋架结构图_门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义

设计为仅承受轴向力而不考虑横向刚度的柱。

1.3 GB 50017-2017 钢结构设计标准

8.3.1 规定:

对于带有摆动柱的框架(刚性)柱,计算长度应乘以增量系数η。

多跨框架可以用一些柱和梁组成一个框架系统来抵抗侧向力,而其余的柱可以在两端铰接。

这些不参与承受侧向力的柱称为摇柱。它们的横截面较小,连接结构简单,因此成本较低。

但这种上下铰接的摆柱,其倾覆作用必须由支撑它的框架(刚性)框架来抵抗,这就增加了框架(刚性)框架柱的计算长度。

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式(8.3.1-2)中表示的增量系数η为近似值,与弹性稳定推导的值比较接近,稍安全一些。

2 门式刚架形式 2.1 钢结构连接节点设计手册(第五版)

门式刚架有多种类型。从外观上分为单跨(图7-1a)、双跨(图7-1b)、多跨(图7-1c)框架以及悬挑框架(图7-1d)和刚性框架与相邻屋顶(图7-1e)。

上述多跨刚架的中柱与斜梁的连接可采用铰接式(俗称摆柱)。

由于生产工艺要求,也可采用连续多跨双坡刚架(图7-1f)和单坡刚架(图7-1g)。

2.2 钢结构设计手册第一卷(第四版)施工版

门式框架的摆动中心柱和端架的抗风柱适用于铰接节点。

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2.3 GB 51022-2015 门式刚架轻型房屋钢结构技术规范

10.2.8 文章:

屋面梁与摆柱的连接节点宜设计为铰接节点,采用端板水平放置的顶部连接方式(图10.2.8)。

2.4 新增钢结构设计手册

大跨度建筑加设中间柱,形成多跨大型双坡屋脊,避免内部天沟排水。

中立柱可为钢管制成的上下铰接摆柱,占用空间小。

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本手册认为,轻型屋面厂房中,纵向地震作用按重力荷载代表值分布到各柱上。当中间柱为摆动柱时,虽然不承受横向地震作用,但纵向地震作用仍应由柱支撑。熊。

2.5 07SG518-4多跨门式刚架轻型房屋钢结构

图中门中间有两跨,采用摆动立柱;三跨和柱顶有刚性接头。

三、门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工难点问题解读多跨门式刚架中心柱采用摆柱有什么好处?有什么限制?当跨度为30m以上时,中心柱宜采用摆柱。 ?

所谓“摆柱”是指两端铰接、结构简单的摆柱;

基本上只承受轴向力,受力简单。所需的横截面较小,增加了房屋的使用面积。在竖向荷载作用下,柱顶斜梁负弯矩较大,有利于减小斜梁。梁的跨中挠度减少了刚架的用钢量,体现了钢结构的优越性。

当风荷载不是很大,房屋不是特别高时,为了减少刚架用钢量,多跨刚架的中间柱常可采用两端铰接的摆动柱(简称摆柱),但摆柱本身不能“自立”门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义,会增加与斜梁刚性连接的立柱的负担。因此,两立柱之间的摆柱数量与梁刚性连接不应超过三、见图4.2-1 另外,考虑到摆柱两端实际上并非绝对铰接,而是有一定的预埋弯矩,故轴向力应乘以增加系数1.5。设计时要考虑弯矩产生的应力。

轻型钢屋架结构图_轻型钢房屋建筑_门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义

对于跨度不小于30m的情况,中心柱采用摆柱理论上是可以的。但当多跨刚架的跨度不小于30m时,檐口高度一般不小于10m,中心柱高度至少应为13m。为了保证刚架的整体刚度,当多跨刚架跨度不小于27m时,一般不宜采用摆柱。

摆柱可以用来支撑支架或托梁吗?为什么?

正如4.2节中提到的,摆柱本身无法“自行站立”,相当于一根很长的垂直连杆,无法承受水平力。其自身的稳定性取决于立柱顶部的支架或托梁。当支架下弦或托梁下翼缘有垂直支架/托梁轴线横向或沿支架/托梁轴线横向位移时,摆柱不具备约束支架/托梁的能力。采用摆柱支撑托架/托梁稳定性较差门式刚架轻型房屋钢结构设计与施工疑难问题释义,横向刚度较低,因此不宜采用摆柱支撑托架/托梁。

4.建议

1)有吊车的情况下不建议搭建摆柱;

2)没有吊车,高度不高,不受地震或风荷载控制,可作为秋千柱使用。

3)当没有起重机且水平力较大时,不使用摆柱。 (需要比较单户计划的经济性)。

 
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