10 刚架
10.1 刚架的计算
10.1.1 刚架梁是以承受弯矩为主、轴力为次的压弯构件,其轴力随坡度的减小而减小(对于山形门式刚架,斜梁轴力沿梁长是逐渐改变的),当屋面坡度不大于1:2.5时,由于轴力很小,可仅按压弯构件计算其在刚架平面内的强度(此时轴压力产生的应力一般不超过总应力的5%),而不必验算其在刚架平面内的稳定性。
刚架在其平面内的整体稳定,可由刚架柱的稳定计算来保证,变截面柱(通常为楔形柱)在刚架平面内的稳定验算可以套用等截面压弯构件的计算公式。
刚架梁、柱在刚架平面外的稳定性可由檩条和墙梁设置隅撑来保证,设置隅撑的间距可参照现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中受弯构件不验算整体稳定性的条件来确定。
10.1.2 刚架的失稳有无侧移失稳和有侧移失稳之分,而有侧移失稳一般具有最小的临界力,实际工程中,门式刚架通常在刚架平面内没有侧向支撑,且刚架梁、柱线刚度比并不太小,因此在确定刚架柱在刚架平面内的计算长度时,只考虑有侧移失稳的情况。表A.3.1适用于梁、柱均为等截面的单跨刚架,表A.3.2适用于等截面梁、楔形柱的单跨刚架。当刚架横梁为变截面时,不能采用上述方法,本条给出的计算公式有相当好的精度。
由于常用的柱脚构造并不能完全做到理想铰接或完全刚接的要求,考虑到柱脚的实际约束情况,对柱的计算长度系数予以修正。
10.1.3 多跨刚架的中间柱多采用摇摆柱,此时,摇摆柱自身的稳定性依赖刚架的抗侧移刚度,作用于摇摆柱中的轴力将起促进刚架失稳的作用,因此,边柱的计算长度系数按第10.1.2条的规定计算时,应乘以放大系数。而摇摆柱的计算长度系数应取1.0。
10.1.4 在刚架平面外,实腹式梁和柱的计算长度,应取侧向支承点间的距离。作为侧向支承点的檩条、墙梁必须与水平支撑、柱间支撑或其他刚性杆件相连,否则,一般不能作为侧向支承点。但当屋面板、墙面板采用压型钢板、夹芯板等板材,面板与檩条、墙梁有可靠连接时,檩条、墙梁可以作为侧向支承点。当梁(或柱)两翼缘的侧向支承点间的距离不等时,为安全起见,应取最大受压翼缘侧向支承点间的距离。
10.1.6 为了保证刚架有足够的刚度以及屋面、墙面以及吊车梁的正常使用,必须限制刚架梁的竖向挠度和柱顶水平位移(侧移)。根据国内的研究结果并参考国外的有关资料,规范给出了表10.1.6-1和表10.1.6-2的规定。当屋面梁没有悬挂荷载时,刚架梁垂直于屋面的挠度一般均能满足表10.1.6-1的要求而不必验算。表10.1.6-2是按照平板式铰接柱脚的情况给出的,平板式柱脚按刚接计算时,表10.1.6-2中所列限值尚应除以1.2。