文档介绍：《钢规》GB50017-2003和
《门规》CECS102:2002
的对比研究
班级: 结02
学号: 2010010131
姓名: 陈伟
指导老师:施刚老师
日期:
门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房、民用及仓储房屋中一种常见的结构形式,特别是近十多年来,随着我国经济建设的迅速发展,由于生产的需要,这类结构以其用钢量低、重量轻、造价低、适用范围广等优点而获得广泛应用。下面对《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002和《钢结构设计规范》GB50017-2003中梁柱规定做一个比较,主要从构件计算长度、长细比限值、强度计算、稳定性分析、变形、风荷载计算以及节点连接形式这几个方面来对比,本文着重点为对比分析,因此在某些计算方法上会省略,如查表的时候表格直接用规范附录的形式给出。
一、构件的计算长度
首先,GB50017-2003中对各种构件的计算长度加以说明,而CECS102只对变截面柱的计算高度取值进行了规定,其他构件的计算长度参照GB50017。
1. GB50017-2003(~)
对于单层和多层框架等截面柱计算长度h0=μh,框架分为无支撑的纯框架和有支撑框架,有支撑框架根据侧移刚度的大小分为强支撑框架柱和弱支撑框架柱。
无支撑纯框架
一阶弹性方法计算内力时,计算长度系数可以通过计算K1, K2之后查表得出(规范附录D表D2,此处只对比其精髓不顾不再列表赘述),其中K1, K2分别为相交于柱上端、柱下端的横梁线刚度之和和柱线刚度之和的比值,系数随着K1, K2的增大而减少。对底层框架柱:对柱和基础铰接取K2=0,柱与基础刚接取K2=10
采用二阶弹性方法计算内力时取计算长度系数μ=
有支撑框架
强支撑框架
弱支撑框架
判断标准
Sb≥-Noi
不满足左侧判断标准
Sb支撑结构的侧移刚度,Nbi,Noi采用无侧移框架和有侧移框架计算长度系数算得的轴压杆稳定承载力之和
稳定系数
计算长度系数见附录D表D1
φ=φ0+φ1--Noi
φ1, φ0采用无侧移框架柱和有侧移框架柱计算系数算的的轴心压杆稳定系数
对于单层厂房下端刚接固定的阶形柱
单阶柱
下段柱的计算长度系数μ2:当梁上端与横梁铰接时,等于附录D表D3的数值乘以下表中的折减系数;当梁上端与横梁刚接时,等于附录D表D4的数值乘以下表的折减系数。
厂房类型
折减系数
单跨或多跨
纵向温度区段内一个柱列的柱子数
屋面情况
厂房两侧是否有通长的屋盖纵向水平支撑
单跨
等于或少于6个
多于6个
非大型混凝土屋面板的屋面
无纵向水平支撑
有纵向水平支撑
大型混凝土屋面板的屋面
单跨
非大型混凝土屋面板的屋面
无纵向水平支撑
有纵向水平支撑
大型混凝土屋面板的屋面
上端柱的计算长度系数μ1按照下式进行计算:
μ1 =μ2η1, η1=H1H2N1N2I1I2
双阶柱
下段柱的计算长度系数μ3:当梁上端与横梁铰接时,等于于附录D表D5的数值乘以上表的折减系数;当梁上端与横梁刚接时,等于于附录D表D6的数值乘以上表的折减系数。
上段柱和中段柱的计算长度系数μ1,μ2 按照下式进行计算:
μ1 =μ3η1, η1=H1H3N1N3I1I3
μ2 =μ3η2, η2=H2H3N2N3I2I3
附有摇摆柱的无支撑框架和弱支撑框架计算长度要乘以增大系数η
η=1+Nl/HlNf/Hf
2. CECS102()
截面高度呈线性变化的柱在刚架平面内的计算长度应取为h0=μγh,其中h为柱高、μγ计算长度系数。μγ的取值给出了三种取值方法:
(1)查表法(用于柱脚铰接的刚架)
柱脚铰接单跨楔形柱的计算系数可由下表查出:
柱的线刚度K1和梁的线刚度K2应分别按下列公式计算:
K1=Icl/h
K2=Ib0/(2Ψs)
Icl为柱大头的截面惯性矩,Ib0为梁最小截面惯性矩,Ψs为斜梁换算系数,由规程附录口图 (a)~(e)的曲线查得。当梁为等截面时,ψ=1。
多跨刚架柱中间柱为摇摆柱时,边柱的计算长度应取:
h0=ημγh
η=1+PlihliPfihfi
Pli摇摆柱承受的荷载,Pfi边柱承受的荷载,hli摇摆柱的高度,hfi边柱的高度
摇摆柱的计算长度系数μγ=。使用与屋面坡度不大于1:5的情况下,超过此限值应考虑横梁轴向力对柱刚度的不利影响
对于规程图带毗屋的刚架,可近似地将毗屋柱视为摇摆柱,此时主刚架柱的系数μγ、可由表 查得,并应乘以按公式(-6)计算的系数η。
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