框架梁隅撑设计轴力
根据《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-88中第8.5.4条:抗震设防时,框架横梁下翼缘在距离轴线1/8~1/10梁跨处,应设置侧向支撑构件,其轴力设计值N=Af/(85sinα)。
关于这一条规定,一直就是规范说啥咱就干啥,没想过其来源,今天翻《钢结构设计规范》GB 50017-2003学习学习,发现有两个条文:
第4.2.6条:用作减少梁受压翼缘自由长度的侧向支撑,其支撑力应将梁的受压翼缘视为轴心压杆按5.1.7条计算。
第5.1.6条:轴心受压构件应按下式计算剪力V=Af/85,剪力V值可认为沿构件全长不变。
按照高钢规给出的公式,应该是从钢规中第5.1.6条得出的,为什么计算侧向支撑的轴力要采用被支撑构件的剪力值来计算?不明白了?先看了一下5.1.6 条的条文说明,这个剪力的来源是考虑被支撑构件在轴心受压后,形成正弦曲线变形后,根据数学计算得到的偶然剪力,虽然规范认为是沿构件全长不变,但理想模 型则是构件两端剪力最大,且为反号,是个变曲线。难道用隅撑来承担翼缘轴压变形剪力?好像说的不太清白,就翻看了一下第4.2.6条条文说明:原规范把减 少梁受压翼缘自由长度的侧向支撑力取为将翼缘视为压杆的偶然剪力,在概念上欠妥。
这下有点明白了,高钢规是88版规范,计算隅撑轴力时还是采用88版钢规的条文要求,现在钢规已经是2003版了,看来高钢规中第8.5.4条中轴力设计值计算公式也应该改一下了,那就好好学学钢规第5.1.7条,看看有多大区别。
看了半天应该采用该条第1小条的计算原则,N= Afψ/240α/(1-α),其中α指支撑杆件位于距端部αL处(0<α<1),因为隅撑 设在距离轴线1/8~1/10梁跨处,,同时钢梁受压翼缘长度大概占梁长的1/4(这是我认为的),也就是说α=1/2,代进去看看,N=Afψ/60。 ψ为轴心受压构件的稳定系数。
由此看来,高钢规中隅撑其轴力设计值N=Af/(85sinα)是不满足《钢结构设计规范》GB 50017-2003条文要求的,这主要是高钢规尚未改版造成的,设计时应取N=Afψ/(60sinα),这才符合2003版要求。
不过还是有一点不明白,5.1.7条文明中提到:与原规范规定的偶然剪力相比,当压杆长细比大于77时,N=Afψ/(60sinα)值小于偶然剪力。而高钢规提到过侧向隅撑的长细比不大于130。难道是这个原因,才采用偶然剪力,又糊涂了、糊涂了!