原创 牛必任 从钢结构到装配式钢结构建筑 2024-05-20 08:30 上海门式刚架的系杆能否同时约束屋面梁的上下翼缘,作为面外计算的可靠支承点,这是网友经常问的一个问题。
近期“非常稳定”公众号的张老师写过一篇文章——《系杆间距作为轻钢屋面梁的平面外计算长度,就一定安全吗?》(2024年4月4日),提示了设置在上翼缘附近的系杆不一定能作为屋面梁负弯矩区的平面外支撑,即系杆并非一定能约束屋面梁下翼缘的问题,应满足一定条件才行,需要保证连接节点的强度。
但最近问我问题的网友还是挺多,到底系杆怎样才算是能同时约束屋面梁的上下翼缘,具体又怎么评估?实际上这是一个稳定设计时的共性问题,即,构件由侧向支承提高其稳定性时,怎样的约束条件才能算作防止失稳的可靠支承。
提问的都是工程师。
因此,我也试图从稳定的概念出发去聊聊这事,不谈稳定的理论分析和计算。
一、怎么判断约束是否有效?实际上回到稳定理论定性去看,这就是一个典型的侧向支撑构件稳定问题。
显然,要保证约束的有效性,对弹性支承有刚度和强度的要求。
只要看一下陈绍蕃先生的《弹性稳定设计指南》中关于轴压构件侧向支撑条件的推导过程就能很好理解。
如图AB柱由CD杆作为侧向支撑(弹性支座),如弹簧刚度弱,则AB杆失稳时并不能形成两个完整的半波,计算长度不能减半(图d)。
只有弹簧刚度足够大时,才能达到刚性支座同等的效果(图e),这就是弹性支承的刚度要求。
文中推导后给出,按压杆沿长度有多道等间距支撑,支撑刚度的下限值趋近于k=4Ncr/l(l为支撑间距)。
同时由于AB杆存在初始缺陷,支撑杆CD产生轴力,一道支撑时支撑力F=N/60(N为压杆最大轴力)。
事实上这也是《钢标》公式的