刚架一般与中间标准刚架完全相同
,因此无须进行单独设计和加工,便于施工;同时,端墙刚架
与相邻刚架的截面尺寸相同
,容易处理与支撑的连接节点,可以把结构的支撑系统设置在端开
间。
斜梁简支在构架柱顶部
,一般采用平接,因此斜梁按两端简支的受弯构件设计。墙梁承受
风荷载和墙板产生的竖向荷载
,但在构架体系中墙梁与构架柱间多采用平接,故按简支双向受
弯构件设计构架体系的优点为整体性好、外观轻便。山墙构架一般由冷弯薄壁
C 型钢组成,构
架柱与墙梁平接及墙板的蒙皮效应
,使构架体系具有较好的平面刚度,能有效的抵抗作用在端
墙附近的边墙上的横向风荷载。构架体系中柱间距不大
,单根构架承担的荷载较小,因此可选
用较小的薄壁截面。由于构架柱与墙梁平接
,构架柱的间距较小,构件的数量增加,节点数增多,
给施工带来不便。同时
,山墙斜梁的截面及板件的厚度与相邻的刚架相比均较小,且斜梁在构
架柱处不连续
,导致支撑系统连接节点构造困难。因此,一般将支撑系统设置在第二开间,同时
在第一开间内设置刚性系杆
,将山墙构架柱的风荷载传递到设有支撑的开间。
综上分析
,刚架体系便于设计施工,具有广泛的实用性,但用钢量略有增加。构架体系多采
用
“有效截面”的概念进行设计,设计过程较复杂;此外,构件间平接,不便于施工,体系自身的用
钢量虽小
,但由于在第一开间内须设置刚性系杆,有分析表明,轻便的构架体系并不能从整体
上减小用钢量
;同时,由于构造特点使其使用范围具有一定的局限性。建议在工程中宜优先选
用刚架体系。
四、外露式柱脚的设计
(一)铰接柱脚
铰接柱脚可将柱的轴力和剪力传给基础。柱的轴向压力通过底板直接传给基础
,拉力由
底板经锚栓传给基础。为经受柱脚产生的假想转动
,锚栓是采用专门的制品,宜采用延性较好
的
Q235 制作,必要时也可采用 Q345 制作。外露式柱脚虽然按铰接假定设计,但某种程度的转
动约束是不可避免的。上部框架多少受到由此引起的内力
,而基础则受到一定弯矩,因为这些
都产生不利影响
,设计时应给予必要考虑。
(二)刚接柱脚
作用于柱的轴力、剪力和弯距通过柱脚向基础传递
,抗震结构的这种柱脚应按抗震连接
的要求设计。接近完全固定的柱脚
,宜采用外包式柱脚和埋入式柱脚。按固定柱脚考虑的外露
式柱脚
,宜采用埋深较大锚栓。当柱断面较大时,锚栓数量的确定及其布置,对于有抗震设防要
求的外露式柱脚
,应采用具有充分塑性变形能力的锚栓和有足够刚度的大底板,8 度以上时,柱
脚宜按近柱下端全塑性弯矩设计
,至少应达到全塑性弯矩的 50%以上。当柱下端连有支撑时,
在地震或大风引起的剪力作用下
,锚栓附近的混凝土容易产生破裂等损伤,设计时需注意。在
弯矩作用下
,底板和锚栓的承载力计算方法,通常是取底板底面作为混凝土截面,在柱轴力和
弯距作用下将锚栓看作钢筋
,按钢筋混凝土截面的设计方法计算。
五、结束语
扩大钢结构的使用范围
,发展应用广泛的轻型钢结构,可加快我国经济发展速度,促进建
筑业的现代化
,并为钢材消费提供客观的市场开发与占领,我们应不断提高研究开发能力,掌
握国外先进技术
,积极参与国内外市场竞争,开拓钢结构市场,在竞争中求发展。
参考文献
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