1、 解决问题的相关建议
(1)对于支撑按受压杆件设计时,假设初始加工、安装误差产生的初始变形为∆L。胡克定律∆L=F*L/(EA),则图2-3中由于初始变形导致的传力的滞后现象的存在,必须使得压杆A’具有在B’杆达到受拉时而不被压屈服的承载能力:P/A=∆L*E/L2 ≤N/(ψ*A)≤fy。若采用Q235钢材则f=215N/mm2,则∆L*E/L2=206x103x(∆L/L)≤215,(∆L/L)≤1/1000。当B’达到σmax(杆件受拉为正)时候,若反向施加P于图2-3(b)结构时,则B’杆件中的应力马上由σmax变σmin (杆件受压为负),应力变化差∆σ=σmax-σmin很大,如此往复施加荷载,使得构件的承载能力大大降低。故实际工程中若柱间X型支撑,采用长细比较小的轧制型钢构件时,应控制其初始加工、安装误差,使支撑杆件不出现横向变形。对使X型支撑杆件采取一定的措施,使得误差控制在误差允许的范围之内,从而使其在往复水平力作用下不出现传力滞后现象[2],并使得受拉设计的柱间支撑能充分发挥支撑体系的作用,满足厂房纵向结构的稳定和承载力要求,保证结构的空间性能。因构件加工、安装误差等初始变形存在,且P/A=∆L*E/L2 ≤N/(ψ*A),所以建议将上式变形扩大2.0倍,并将上式变为2.0*P/A=1.2*∆L*E/L2=2.0*1/1000*206*103≥1/ψ*215得ψ≥0.521则对于λ宜取在小于100为好。
(2)对于支撑按受拉杆件设计时,同样由于初始加工、安装误差产生初始变形,且在往复荷载作用下,使得支撑构件的横向变形加大,导致破坏,故此支撑按受拉杆件设计,实际工程中亦必须处于张紧状态。
4、总结
(1)在X型柱间支撑设计过程中,按受拉杆件的设计时,柱间支撑的长细比在不超过规范的容许值的情况下,尽量选的大一些;按受压杆件设计时,考虑到加工,安装的误差存在初始变形,长细比λ宜取在小于100为好。
(2)按受拉杆设计时的X型柱间支撑往往比按受压杆设计要求节省钢材,建议X型柱间支撑受拉杆设计。
(3)按受压杆设计时,在保证加工、安装质量的前提下,应避免出现初始变形,尽量采取措施使柱间支撑杆件张紧,使柱间支撑构件在往复荷载作用下不出现传力滞后现象[2]。
参考文献
1 孙训方,方孝淑,关来泰。材料力学。北京:高等教育出版社。2002
2 陈友泉,魏潮文。轻中国建筑金属结构信息网支撑体系内力计算及设计问题探讨。建筑结构,2003,33(7);13-15