單層廠房框架考慮橫梁線剛度影響的階形柱平面內(nèi)計算長度系數(shù).pdf

1、階形柱是單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的承重構(gòu)件。對這種結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計，是通過對單個壓桿的穩(wěn)定承載力的計算而進(jìn)行的，即由桿件的計算長度來體現(xiàn)。因此，計算長度的取值直接影響壓桿的承載力，同時對充分發(fā)揮材料的性能也有著重要的意義。
　　目前在對階形柱進(jìn)行穩(wěn)定分析時，只采用兩種柱端理想約束假定：柱上端平移且能自由轉(zhuǎn)動和柱上端可移動但不轉(zhuǎn)動。隨著輕型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷發(fā)展，必然要導(dǎo)致單層工業(yè)廠房的輕型化發(fā)展趨勢。新型輕質(zhì)屋面材料的不斷開發(fā)和應(yīng)用

2、，如彩色壓型鋼板、夾芯復(fù)合板、陽光板及BAP彩色鍍鋅鋁鋼板(其重量只有普通混凝土結(jié)構(gòu)的1/10~1/20)等的出現(xiàn)，為減輕屋面荷載提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。因此在屋蓋系統(tǒng)的設(shè)計中，最終使屋面結(jié)構(gòu)形式從原先的重型桁架向輕型屋面梁轉(zhuǎn)變。在這種條件下，框架橫梁的線剛度將有可能小于階形柱的上段柱，就無法將橫梁的線剛度看作無窮大。采用原先按階形柱橫梁線剛度無窮大的方法確定的計算長度是偏于不安全的。
　　本文運用彈性穩(wěn)定理論，利用有側(cè)移的軸心受壓柱兩端

3、抗彎約束常數(shù)r1和r2之間的關(guān)系式，分別建立了單階柱、雙階柱、三階柱的彈性穩(wěn)定臨界力方程，考慮柱端約束條件：柱頂平移且能自由轉(zhuǎn)動，柱頂平移但不能轉(zhuǎn)動，柱頂平移但彈性轉(zhuǎn)動；考慮階形柱各柱段線剛度比值，各柱段軸心壓力的變化，并考慮框架橫梁線剛度變化等因素對階形柱計算長度的影響。采用數(shù)值計算方法對彈性穩(wěn)定臨界力方程進(jìn)行求解，分別得出單階柱、雙階柱、三階柱考慮橫梁線剛度影響后計算長度系數(shù)的取值，并將計算長度系數(shù)制作成表格，以供參考查閱，同時可為