門式輕型鋼結(jié)構(gòu)的隅撐設(shè)計及其受力分析來源作者：宋新利

發(fā)布于2012/9/416:27:44

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有2662人閱讀1概述

隨著輕鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,大跨度屋面梁的應(yīng)用隨處可見。為增加屋面鋼梁的平面外剛度以及防止下翼緣在受壓狀態(tài)時的失穩(wěn),特設(shè)置隅撐;隅撐選型以熱軋角鋼居多,一側(cè)連接在鋼梁下翼緣或腹板處,另一側(cè)連接在屋面檁條上,一般和鋼梁腹板呈45°夾角,最終形成由隅撐、檁條、鋼梁組成的三角形穩(wěn)定體系,見圖1。

圖1鋼梁隅撐安裝示意圖

2009年11月份,河南地區(qū)遭遇了50年一遇的罕見暴雪,許多輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)工程都遭到了不同程度的破壞。破壞的部位多發(fā)生在屋面檁條等次鋼部位,破壞的形式多表現(xiàn)在檁條撓度過大、拉條拉斷、屋面板漏水等現(xiàn)象;但也出現(xiàn)了部分結(jié)構(gòu)倒塌的事故,下面是一組雪災(zāi)引起廠房倒塌的實例照片,見圖2;通過這些照片來幫助我們理解隅撐在輕鋼廠房中所起的作用。照片中可以看出:

壓塌處梁柱破壞照片1~4

圖2一組雪災(zāi)引起廠房倒塌的實例照片(1)靠近柱端的檁條位置沒有設(shè)置隅撐。在梁柱節(jié)點區(qū)域,負彎矩的存在引起鋼梁下翼緣受壓,當雪荷載超載后翼緣發(fā)生屈曲,喪失承載力;

(2)部分隅撐連接破壞或發(fā)生屈曲,喪失承載力,繼而失去對鋼梁的支撐約束,引起鋼梁側(cè)向扭轉(zhuǎn)破壞;

(3)鋼梁屈曲部位不一定在應(yīng)力最大部位,有些是發(fā)生在3m間距的隅撐空檔處,由此可見在梁端部位的隅撐應(yīng)該加密。

2隅撐的設(shè)置及受力分析

21隅撐的設(shè)置

《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102-2002)(以下簡稱為《規(guī)程》)中規(guī)定:隅撐的設(shè)置宜對稱布置,當有困難時也可單側(cè)布置,當隅撐對稱布置時,單個隅撐的軸向壓力可取公式計算的一半。

22隅撐的受力分析

許多參考書中對隅撐的分析以純受壓桿件居多,我們針對設(shè)置的單隅撐和對稱設(shè)置的雙隅撐,并根據(jù)各種工況荷載下進行了受力分析,見圖3。

從圖3~圖6可以看出,在剛架梁柱節(jié)點區(qū)域隅撐內(nèi)力(壓力)最大;在跨中區(qū)域的隅撐內(nèi)力(壓力)次之;對單隅撐宜按軸向受壓桿件設(shè)計,對雙面對稱隅撐則可按一壓一拉設(shè)計。

屋面現(xiàn)場復(fù)合指的是,檁條上下為壓型鋼板,中間夾保溫棉。設(shè)置隅撐時必然會涉及隅撐穿越下層鋼板的問題,通常的有以下兩種做法:第一種做法是先施工屋面底層鋼板,后施工隅撐,在穿越部位開三角形缺口;第二種做法是在檁條一側(cè)先固定一個連接鋼板,連接鋼板的下端伸出底層屋面板并與隅撐相連,具體見下圖8。5結(jié)語

在門式輕鋼廠房中,隅撐屬于小型構(gòu)件,其鋼材用量僅占建筑