编者按
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问题引入
钢结构屋面檩条计算时,拉条如何设置,才能认为是“约束檩条上下翼缘”?
网友讨论
拉条错位安装的做法,在条文说明里有说明,必须要求屋面板能约束檩条上翼缘的侧向位移。如果屋面有内衬板,可以约束下翼缘,也不需要错位安装,只需要安装在上翼缘附近即可。在屋面板无法约束上下翼缘时,还是双层拉条最可靠,且认为拉条是“约束檩条上、下翼缘”。
现在拉条布置都是错位布置:拉条连在檩条下翼缘与相邻檩条上翼缘,以及上翼缘与相邻檩条下翼缘。这样可否认为同时约束上、下翼缘?目前并未采用双层拉条,但通过此错位布置方法设置拉条并在计算时勾选“拉条约束上下翼缘”。
拉条上下错位布置在GB 50122—2015《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》(简称《门规》)里有大样,但是没指明是否可以同时约束上下翼缘。不过这种做法的内在意思就是希望能同时约束上下翼缘。个人认为计算时可勾选“拉条约束上、下翼缘”。
我的理解是拉条只是一个侧向支点,并不能约束翼缘。如需约束翼缘,还是得满足《门规》要求才是。
拉条约束不了上、下翼缘,只有打钉的板才能从构造上起到约束作用。
拉条上下错位的做法,对于上翼缘来说,有屋面板可以作为约束,对于下翼缘,有内衬板时也可以作为约束,无内衬板时,只在其一侧有拉条,不能完全约束。
问题分析
拉条作为檩条的侧向弹性支撑点,主要限制檩条的扭转和侧向变形,拉条能否约束上、下翼缘,跟拉条与檩条的相对位置关系较大。《门规》第9.3.2条规定拉条可设在距檩条翼缘1/3腹板高度范围内。通常,在恒、活荷载的作用下,檩条上翼缘受压,拉条一般设置在靠近上翼缘1/3腹板高度,对上翼缘进行约束,如图1a所示;当檩条在风吸力组合作用下,下翼缘受压时,可设双层拉条,位于靠近上、下翼缘1/3腹板高度,如图1b所示,同时约束檩条上、下翼缘。双层拉条的设置,减小了计算长度,增大了檩条的整体稳定性系数φb,从而可起到提高檩条整体稳定性的作用。
a—形式一;b—形式二。图1 拉条设置
如果屋面板能阻止檩条上翼缘侧向失稳,可仅在檩条下翼缘设置拉条,计算结果与设双层拉条是一样的。
对于如图2所示的拉条错位安装的做法,当屋面板不能阻止檩条侧向失稳时,拉条不能同时约束上、下翼缘。
图2 拉条错位安装
图3中各力对a点的力矩之和不为零,使得檩条受扭,但檩条抗扭性能极差。N2处的拉条难以张紧,且拉条只能受拉不能受压,N2处的拉条不能阻止檩条下翼缘向N2方向偏移,风吸力使檩条下翼缘受压时不能保证其稳定。从图4受力示意中可以看出,双层拉条做法能保证拉条同时约束上、下翼缘。
图3 拉条错位安装受力示意
图4 双层拉条受力示意
作者:
邹安宇(天津大学建筑设计规划研究总院有限公司)
来源:
本文刊登于《钢结构(中英文)》2020年35卷第8期,57-58页。