十三支撐構(gòu)件設(shè)計(jì)與驗(yàn)算

PAGEPAGE72十三、支撐構(gòu)件設(shè)計(jì)與驗(yàn)算屋面橫向水平支撐剛架跨度18m，柱間距6m，布置圖如下圖所示屋面橫向水平支撐桁架的弦桿也就是剛架的斜橫梁，因而需選用的截面只包括交叉斜桿和縱向構(gòu)件兩種，交叉斜拉桿按受拉構(gòu)件考慮，縱向構(gòu)件則按壓桿設(shè)計(jì)。（1）、交叉斜桿選用單角鋼截面，兩桿在交叉點(diǎn)均不中斷，一根桿件的角鋼外肢向上，另一根則向下，在交叉點(diǎn)處以填板使兩角鋼相連（填板的厚度等于節(jié)點(diǎn)板厚，一般取厚度為6~8mm）。斜桿幾何長(zhǎng)度：容許長(zhǎng)細(xì)比：支撐平面內(nèi)：需要最小回轉(zhuǎn)半徑（參見(jiàn)上圖12-1C）支撐平面外：需要最小回轉(zhuǎn)半徑：選用1∟100×6，，。截面由平面外的長(zhǎng)細(xì)比條件控制。（2）、縱向構(gòu)件按壓桿考慮，采用圓鋼管如圖12-1（b）所示。容許長(zhǎng)細(xì)比：選用焊接薄壁圓鋼1◎89×2，，。柱間支撐剛架跨度24m的單層廠房，檐口標(biāo)高12.69m，內(nèi)設(shè)一臺(tái)起重量為15t的LH電動(dòng)葫蘆式吊車(chē)，中級(jí)工作量，軌面標(biāo)高，吊車(chē)的最大輪壓（標(biāo)準(zhǔn)值）。每側(cè)邊列柱均設(shè)有兩道柱間支撐，均為三層X(jué)形交叉支撐，如下圖所示，山墻基本風(fēng)壓風(fēng)壓高度變化系數(shù)，風(fēng)壓體型系數(shù)。（1）、計(jì)算荷載風(fēng)荷載風(fēng)壓設(shè)計(jì)值單片柱間支撐柱頂風(fēng)荷載節(jié)點(diǎn)反力位移：（CDE軸）（AB軸）吊車(chē)縱向水平制動(dòng)力T單片柱間支撐所受吊車(chē)縱向水平制動(dòng)力T為：（2）、柱間支撐構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算：柱間支撐桁架內(nèi)力分析如上圖所示。假設(shè)交叉斜桿只作受拉，當(dāng)如圖所示縱向力的方向時(shí)，虛線的斜桿退出工作不受力。將1、2、……14諸點(diǎn)都看作是鉸。CDE軸：（拉）（拉）（拉）（拉）（拉）（壓桿）（壓桿）AB軸：（拉）（拉）（壓桿）（3）、截面設(shè)計(jì)CDE軸：上部柱間支撐斜桿2-3。采用單角鋼、單片支撐，截面如12-2圖所示。幾何長(zhǎng)度。平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度上部柱間支撐按拉桿設(shè)計(jì)，容許長(zhǎng)細(xì)比需要斜平面回轉(zhuǎn)半徑平面外計(jì)算長(zhǎng)度需要平行于角鋼肢邊的回轉(zhuǎn)半徑需要角鋼的凈截面積為式中0.85是單面連接單角鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù)。選用1∟70×6，材料特征為，，。桿件與節(jié)點(diǎn)板以角焊接，安裝螺栓在節(jié)點(diǎn)板范圍以?xún)?nèi)，不需扣除螺栓孔，，大于需要的，滿(mǎn)足要求。下部柱間支撐斜桿4-5。采用兩角鋼雙片支撐，截面如上圖所示。假設(shè)由外側(cè)的支撐分肢承受，由吊車(chē)梁側(cè)的支撐分肢承受。雙片支撐兩分肢間用綴條或綴板相連，以增強(qiáng)側(cè)向剛度。因兩支撐分肢間有綴件相連，實(shí)際上已構(gòu)成一個(gè)組合構(gòu)件，故以下計(jì)算中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值未考慮折減系數(shù)0.85。吊車(chē)梁側(cè)支撐需要的凈截面面積為外側(cè)支撐需要的凈截面面積為兩分肢選用相同截面，各為1∟70×6，，，。兩片支撐斜桿（拉桿）之間用綴條相連，以增強(qiáng)平面外的剛度，這樣驗(yàn)算支撐斜桿的長(zhǎng)細(xì)比將由平面內(nèi)控制：平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)細(xì)比滿(mǎn)足要求下部柱間支撐斜桿6-7。與上桿件相似，計(jì)算中強(qiáng)度設(shè)計(jì)值未考慮折減系數(shù)0.85，吊車(chē)梁側(cè)支撐需要的凈截面面積為外側(cè)支撐需要的凈截面面積為兩分肢選用相同截面，各為1∟70×6，，，。兩片支撐斜桿（拉桿）之間用綴條相連，以增強(qiáng)平面外的剛度，這樣驗(yàn)算支撐斜桿的長(zhǎng)細(xì)比將由平面內(nèi)控制：平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度實(shí)際長(zhǎng)細(xì)比滿(mǎn)足要求下部柱間支撐橫桿5-6。（中心受壓）容許長(zhǎng)細(xì)比需要平面內(nèi)回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)力根據(jù)需要的，試先選用焊接薄壁圓鋼1◎140×3（如12-2圖），，。驗(yàn)算支撐橫桿的穩(wěn)定性（平面內(nèi)穩(wěn)定控制）由b類(lèi)截面查得滿(mǎn)足要求AB軸：上部柱間支撐斜桿10-11。采用單角鋼、單片支撐，截面如上圖所示。幾何長(zhǎng)度。平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度上部柱間支撐按拉桿設(shè)計(jì)，容許長(zhǎng)細(xì)比需要斜平面回轉(zhuǎn)半徑平面外計(jì)算長(zhǎng)度需要平行于角鋼肢邊的回轉(zhuǎn)半徑需要角鋼的凈截面積為式中0.85是單面連接單角鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù)。選用1∟70×6，材料特征為，，。桿件與節(jié)點(diǎn)板以角焊接，安裝螺栓在節(jié)點(diǎn)板范圍以?xún)?nèi)，不需扣除螺栓孔，，大于需要的，滿(mǎn)足要求。下部柱間支撐斜桿12-13。采用單角鋼、單片支撐，截面如11-2圖所示。幾何長(zhǎng)度。平面內(nèi)計(jì)算長(zhǎng)度上部柱間支撐按拉桿設(shè)計(jì)，容許長(zhǎng)細(xì)比需要斜平面回轉(zhuǎn)半徑平面外計(jì)算長(zhǎng)度需要平行于角鋼肢邊的回轉(zhuǎn)半徑需要角鋼的凈截面積為式中0.85是單面連接單角鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值折減系數(shù)。選用1∟70×6，材料特征為，，。桿件與節(jié)點(diǎn)板以角焊接，安裝螺栓在節(jié)點(diǎn)板范圍以?xún)?nèi)，不需扣除螺栓孔，，大于需要的，滿(mǎn)足要求。下部柱間支撐橫桿11-12。容許長(zhǎng)細(xì)比