开口薄壁杆件抗扭的设计探讨
2014-04-21曹辉
新媒体研究 2014年3期
曹辉
摘 要 文章对钢梁扭转的受力特点进行分析,总结开口薄壁杆件抗扭概念设计的相关方法,并给出了同时受到弯、剪、扭三种作用力的钢梁强度计算方法,可供设计人员以及施工人员参考。
关键词 钢梁抗扭强度计算;抗扭概念设计
中图分类号:TU323 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)03-0035-01
在钢结构设计中常采用一些薄壁截面的杆件。若薄壁截面的壁厚中线是一条不封闭的折线或曲线,则称为开口薄壁截面,如设计中常用的工字钢,H型钢,槽钢,T型钢等。开口薄壁杆件的抗扭要远远小于其抗弯,抗剪承载力。在实际工程中,总会有一些开口薄壁杆件在弯、剪、扭组合作用下工作。因此,受扭的开口薄壁杆件的截面尺寸通常取决于抗扭承载力。
1 开口薄壁杆件抗扭概念设计的方法
1.1 调整结构布置,改变扭矩的传力途径
在钢结构工程中,沿开口薄壁杆件的平面外常常作用弯矩,因而在开口构件截面上将产生扭矩。如图1所示为钢框架结构梁的平面布置简图,L-1为H型钢梁,其两端与柱刚接(图中用△表示)。把悬挑梁L-3设置在C点处,由于集中力P对L-3端处的作用,L-1的C点则作用有竖向集中力和弯矩M=Pxe,此时在弯矩M作用下,L-1的横截面上会产生扭矩,即AC段扭矩T1=Mb/L,BC段扭矩T2=Ma/L。
图1 图2
假设在L-1的内侧的C点处加设一根开口薄壁构件L-2。L-2与L-1同样也是刚接,这样使L-2,L-3形成一根单跨外伸梁。这样由L-2在C点产生的扭矩,可以由L-3的端支座平衡,那么L-1将不再承受扭矩。
在实际工程中,还会遇到在开口薄壁构件上方作用水平力。……
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