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在鋼結(jie)(jie)構設(she)計中,提高結(jie)(jie)構整體穩定(ding)性可從(cong)以(yi)下幾方面著手:
一、合(he)理(li)布置支撐體系(xi)
柱間(jian)支(zhi)撐(cheng)
在框架結(jie)(jie)構(gou)中(zhong),設置柱間支撐(cheng)可(ke)有(you)效(xiao)提高結(jie)(jie)構(gou)的(de)縱向穩定(ding)性。柱間支撐(cheng)的(de)間距應根據結(jie)(jie)構(gou)的(de)高度(du)、荷載等(deng)因(yin)素確定(ding),一(yi)般(ban)在廠房等(deng)建筑(zhu)中(zhong),柱間支撐(cheng)間距不(bu)宜過大,通常不(bu)超過6 - 8米。
屋面水平(ping)支撐
屋面水(shui)平支撐能(neng)增強結構的橫(heng)向(xiang)穩定性。對于(yu)有檁體系(xi)屋蓋,應設置橫(heng)向(xiang)水(shui)平支撐,其(qi)位置一(yi)般在屋架上弦和下弦端節(jie)間。當結構跨度較大時,還應設置縱向(xiang)水(shui)平支撐,以傳遞水(shui)平力(li)并提(ti)高整體剛度。
二、控制構件長(chang)細比
計(ji)算與選型
對鋼結構(gou)構(gou)件(jian)進行長細(xi)比(bi)計算(suan),長細(xi)比(bi)是(shi)構(gou)件(jian)計算(suan)長度與回轉半徑的(de)比(bi)值(zhi)。根據不(bu)同的(de)結構(gou)類型和使用要求,規范規定了(le)相(xiang)應的(de)限值(zhi)。例如在受壓(ya)構(gou)件(jian)中,要選(xuan)擇合適(shi)的(de)截(jie)(jie)面形(xing)狀(zhuang)和尺寸,如工字形(xing)、箱(xiang)形(xing)截(jie)(jie)面等,以(yi)減(jian)小長細(xi)比(bi)。
構造(zao)措(cuo)施
采用增加構件約束的構造(zao)措施(shi),如在受壓桿件的端部設置剛性連(lian)接或加勁肋等,減小構件的計算長度,從而降低長細比,提高(gao)穩定性。
三(san)、優化結構選型
結構形式選擇
選擇合理的(de)結(jie)(jie)構(gou)形式對整體穩定性至關(guan)重要。例如,對于(yu)大跨度空間結(jie)(jie)構(gou),網(wang)架結(jie)(jie)構(gou)、薄(bo)殼(ke)結(jie)(jie)構(gou)等具有較好的(de)整體穩定性。網(wang)架結(jie)(jie)構(gou)通(tong)過眾多桿(gan)件的(de)合理布(bu)置,將(jiang)荷載(zai)均勻(yun)分散,能有效抵抗各種荷載(zai)作用(yong)下的(de)變(bian)形。
結(jie)構(gou)布置對(dui)稱性
盡量保持結構(gou)(gou)布置(zhi)的(de)對(dui)(dui)稱(cheng)性。對(dui)(dui)稱(cheng)的(de)結構(gou)(gou)在承受荷載時,內力(li)分布相對(dui)(dui)均勻,不易產生扭轉(zhuan)效應等(deng)不穩定因素。例(li)如在建筑平面布置(zhi)上,使結構(gou)(gou)的(de)抗側力(li)構(gou)(gou)件(如框架(jia)柱、剪力(li)墻等(deng))對(dui)(dui)稱(cheng)分布。
四(si)、增強節點(dian)連接性(xing)能
節點強(qiang)度(du)與剛度(du)
設計足(zu)夠(gou)強度(du)和剛度(du)的(de)節(jie)點(dian)。節(jie)點(dian)是(shi)結(jie)構傳(chuan)(chuan)力的(de)關鍵部位,如梁柱節(jie)點(dian)。采用(yong)高強度(du)的(de)螺栓連(lian)接或焊(han)接工(gong)藝(yi),確(que)保節(jie)點(dian)能夠(gou)有效地傳(chuan)(chuan)遞彎矩、剪力等內力,避(bi)免節(jie)點(dian)先于構件破壞(huai)而導(dao)致結(jie)構失穩(wen)。
節點延(yan)性設計
考(kao)慮節(jie)點(dian)的(de)延性(xing),使節(jie)點(dian)在(zai)結構受力超過彈性(xing)極限時,能(neng)夠發生一(yi)定(ding)(ding)的(de)塑性(xing)變(bian)形而不(bu)立即破壞,從而吸收(shou)能(neng)量(liang),提高結構的(de)整體穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)。
五(wu)、考慮結構的冗(rong)余度
多余(yu)傳(chuan)力路(lu)徑
增加結(jie)構(gou)的冗(rong)余度,即(ji)設置多余的傳力路徑。例如(ru)在桁架結(jie)構(gou)中適(shi)當增加一些桿(gan)件,當某一桿(gan)件破壞(huai)時(shi),其他桿(gan)件仍能承擔荷載,維持結(jie)構(gou)的整體(ti)(ti)穩定性,防止結(jie)構(gou)發生(sheng)突然的局部或(huo)整體(ti)(ti)失穩。
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