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lO5MPa,I=8.33x108mm4;当 A、B 节点为刚接时稳定承载力特征值为 7.9017;当 A、

B 节点为铰接时稳定承载力特征值为 2.6463;分析结果如图 2 所示,可以较明了地看出,
节点的半刚性连接对钢框架的稳定承载力有显著的影响,当节点刚度为

1x108~5xl09N.mm

时,其对钢框架的稳定承载力变化影响较显著。

 

  (二)同一层柱的柱间设计

 

  框架结构中柱子并不是独立存在的,而且柱子的边界条件也不是固接、铰接、自由等理
想的情况,柱子的端部要受到与它相连的其他构件的弹性约束。框架有侧移失稳时,单根柱
总是与同一层的其他柱同时失稳,不会单独失稳.即同一层柱的柱间存在相互作用。该方面
已有相关研究

H,并在此基础上改进了钢框架稳定承载力的公式。 

  (三)轻型钢的基础与柱脚节点设计

 

  基础形式选择应根据建筑物所在地的工程地质情况和建筑物上部结构型式等几个方面
综合考虑。对于轻钢结构而言,由于柱网尺寸较大,上部结构传至柱脚的内力较小,一般以
独立基础为主。若地质条件较差,可考虑采用条形基础,遇到不良地质情况,可考虑采用桩
基础。一般情况不采用片筏基础和箱形基础。对轻钢结构基础除发生冲切、剪切破坏之外,由
于存在较大的水平力,对于固接柱脚,还存在较大的弯矩作用,从而导致基础产生倾覆和
滑移破坏。另外,在风荷载较大的情况下。特别对于一些敞开和半敞开的结构,轻钢结构自
重很轻,有可能不足于抵抗风荷载产生的上拔力,导致基础上拔破坏。

 

  为了防止这些破坏的发生,最经济有效的办法是增加基础埋深,对于轻钢结构基础,
还须预埋锚栓

(也称地脚螺栓),用于上部结构和基础的连接,若锚栓离混凝土基础边缘太

近,会产生基础劈裂破坏,因此,锚栓离基础边缘的距离不得小于

150mm,若锚栓长度过

短,会使锚栓从基础中拔出,导致基础破坏,所以规范也规定了锚栓的埋入长度。

 

  柱脚根据能否抵抗弯矩分为刚接柱脚或铰接柱脚。在实际工程中,绝对刚接或绝对铰接
都是不可能的,确切地说应该是一种半刚接半铰接状态。刚接和铰接柱脚关键在于锚栓布置,
铰接柱脚一般采用两个锚栓,刚接柱脚一般采用四个或四个以上锚拴连接。柱脚的区别在于
对侧移的控制,如果结构对侧移控制较严,则采用刚接柱脚,例如有吊车荷载的情况,应
将柱脚设计成刚接柱脚,其余情况下,柱脚应设计成铰接。一般情况下,柱底剪力是通过底
板和基础顶面的摩擦力来传递的,若不满足要求,则须设置抗剪键。

 

  (四)稳定承载力计算方法

——假想荷载法 

  

 在框架的稳定承载力计算方法的众多研究中,假想水平荷载法愈来愈广泛地为工程界

所关注,并已由加拿大和欧洲等设计标准采纳。

 

  

 假想水平力法的基本原理如图所示。 

    初 始 倾 斜 率

Ψ 使 框 架 遭 受 力 矩 M=PhΨ 的 作 用 , 将 这 种 作 用 转 化 为 等 效 水 平 力

H=M/h=PΨ 对无初始倾斜框架的作用,这种从整体等价效应出发而引入的水平力 H 称为假
想水平力。

 

  规定恰当的假想水平力,使其综合反映几何缺陷

(初挠度、初偏心、初侧移等)和塑性铰

邻域塑性变形的不利影响,在此假想水平力和实际荷载的共同作用下把原框架当作理想框

(无缺陷)进行二阶弹性分析,用由此而得的内力进行构件设计显然无须再考虑各构件的

计算长度

(因为确定计算长度的过程本质上是二阶弹性分析的过程),亦即总取 μ =1。此法既

免去了确定计算长度的复杂过程,又更好地反映了框架的承载力。

 

  当然,假想水平力的确定必须通过与精确的二阶弹塑性分析结果的校准来确定。假想水
平力法已经通过了一系列基准校核。校核表明,在一个相当宽的构件长细比范围内,由实用
分 析 法 得 到 的 极 限 承 载 力 非 保 守 结 果 不 超 过

5% 。 尽 管 校 核 采 用 的 是 宽 翼 缘 工 字 钢

W8×31(美国标准,截面公称高度 203 毫米,每米重量 46 公斤),但对于绕强轴弯曲的其它
宽翼缘截面,极限承载力误差不超过

6% ,而绕弱轴弯曲时,极限承载力偏于保守的最大