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介绍钢结构屋面支撑设计需注意的问题

发表时间:2019-04-24 14:02

  钢结构屋面支撑设计需注意的问题

  门式刚架轻型房屋钢结构设置屋面支撑系统的目的是为了提高结构的整体刚度,发挥结构的空间作用,保证结构的几何稳定性,为刚架提供平面外可靠的支撑以减小刚架在平面外的计算长度,传递房屋纵向水平荷载以及保证施工安装时刚架的稳定和安全。因此,合理地设计屋面支撑对门式刚架轻钢结构房屋的质量和安全意义重大,是整个结构设计中一个重要的组成部分。门式刚架轻钢结构房屋应在横梁上翼缘平面设置横向水平支撑,以保证刚架横梁的侧向稳定。

  当山墙抗风柱上端支承于横梁上翼缘或下翼缘某些特定位置上时,横向水平支撑起着传递山墙纵向风荷载的作用。和普通钢结构厂房一样,屋面横向水平支撑可以设在温度区间端部第一个开间或第二个开间,当设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置宜设置刚性系杆。有的设计人员在设计屋面横向水平支撑时,为了节约,不单独设置直腹杆,由屋面檩条兼作直腹杆。

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  当山墙风荷载传来时,兼作直腹杆的檩条除了承受屋面活载(雪载)之外,同时还承受山墙风载引起的轴向压力,实际受力状态是一压弯构件。而一般的檩条是双向受弯构件,两者的强度条件是不同的。因此,设计中用檩条兼作直腹杆时,应经过验算,当檩条的承载能力以及长细比均满足要求方能兼作横向支撑中的直腹杆。否则,应加大檩条的截面尺寸,这一点应引起设计人员的注意。所以,实际工程中,也可采用檩条与直腹杆分开设置的方法,这样檩条只承受屋面荷载,风荷载引起的轴向压力由单独设置的直腹杆承受,既统一了檩条规格,又简化了计算。

  屋面支撑设计中应注意的另一个问题是横向水平支撑直腹杆由檩条兼作时,除了承载能力和长细比满足要求外,该檩条的位置必须布置在横向水平支撑交叉斜杆的相交处。这是因为兼作直腹杆的檩条是横向水平支撑的组成部分,只有与支撑中的交叉斜杆一起构成三角形几何不变体后,才能起到刚架横梁侧向支点的作用。有些工程在屋面横向水平支撑设计时,斜杆按跨度等分设置,直腹杆用檩条兼作,但因檩条间距固定而未能将兼作直腹杆的檩条布置到支撑斜杆相交点上,不能与支撑斜杆组成几何不变体,因而起不到刚架横梁侧向支点的作用,设计中应避免出现这种情况。

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