门式刚架柱的计算长度系数
我在南方
2023年03月24日 09:56:43
来自于盈建科
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1 计算依据      对于结构底层,程序默认是刚性连接。      勾选门刚柱计算长度系数“执行门规GB51022-201附录A”时,此时平面内计算长度按照《门刚规范》GB51022-2015附录A实现。       不勾选“执行门规GB51022-2015附录A”时则按旧门刚规程计算。

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计算依据

     对于结构底层,程序默认是刚性连接。

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     勾选门刚柱计算长度系数“执行门规GB51022-201附录A”时,此时平面内计算长度按照《门刚规范》GB51022-2015附录A实现。

      不勾选“执行门规GB51022-2015附录A”时则按旧门刚规程计算。

      按照门刚规范GB51022-2015附录A刚架柱的计算长度系数多种情况与柱轴力有关,设计结果可较为方便的读取柱上下段轴力。

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      程序在“构件设计信息”中勾选执行门规GB51022附录A.0.8时自动判断单层多跨房屋按A.0.8-2公式计算门刚柱长度系数。

      不勾选执行门规GB51022附录A.0.8时,程序对于单层多跨房屋按A.0.3计算门刚柱长系数。

注:对于门刚附录A,程序默认柱底是刚接,如果需要设置铰接,需要在前处理中设置柱底铰接。


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门刚柱计算长度系数计算

     根据门式刚架技术规范2015版附录A计算门刚柱的计算长度系数,以三段变截面梁为例,YJK门刚柱计算长度系数手核计算过程如下:

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i11=40156807882  i2=40156807882  i31=97146428818

R1=2.581252527  R3=0.384553232

R10.2=1.20883242  R10.44=1.517768089  R10.712=1.964370086

R30.712=0.506394527

K11,1=1.45629E+11  K12,1=3.65692E+11  K22,1=2.36648E+11

K22,3=1.47583E+11

s 2+ s 3=16240  s = s 1+ s 2+ s 3=24360

1/K11,1=6.86679E-12  1/K12,1=2.73454E-12  1/K22,1=4.22568E-12

1/K22,3=6.77584E-12

(s3/s)=0.33333  (s3/s)?=0.11111  

(s1/s)=0.33333  1-(s1/s)=0.66667  [1-(s1/s)]?=0.44444

1/3i2=8.30079E-12   1/6i2=4.1504E-12

s2=593409600  2s3(s2+s3)/s?=0.44444

1/Kz=1.96E-11   Kz=51020515873

ic1=55157291040   I1/I0=6.057527017

(I1/I0) 0.29=1.686031384  K=0.259929949

(I1/I0) 0.145=1.298472712

?=4.075

程序中构件信息的计算长度系数:

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 手核与程序输出是一致的。


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门刚柱长细比计算:

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      确定轴压稳定系数的时候按照变截面柱大端。

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   对于长细比,按门刚变截面柱大端:

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柱大端截面:H900x350x12x20

Ix=3346922752mm4Iy=143040512mm4  A=24320mm2

ix=sqrt(3346922752/24320)=371mm  iy=sqrt(143040512/24320)=76.7mm

Rmdx=λx=μH/ i=3.87x4700/371=49

Rmdy=λy=μH/ i=1.0x4700/76.7=61.3

长细比限值是按门刚规程3.4.2条受压构件限值,如下图:

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     手核与程序输出一致。


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常见问题

1)  对于门刚柱有时程序输出计算长度系数过大,输出的计算长度系数为6?

答:①柱识别为摇摆柱了,根据门刚规范附录A.0.6,框架柱对于附有摇摆柱的无支撑框架柱的计算长度系数应乘以增大系数η ,计算出的μ大于6,输出为6了。需要定义为抗风柱,上下端铰接。

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②模型柱底为刚接,门刚规范2015附录A计算单层门式刚架厂房时公式适用于柱脚铰接的公式,没有柱脚刚接的公式,程序对于单层厂房柱长系数并不区分柱底铰接还是刚接,均按门刚规范附录A计算。

      对于门刚刚接时,可以参照钢结构设计标准2017计算,选择钢结构设计标准,计算出柱长系数,然后在计算长度-柱计算长度系数修改一下柱平面内长度系数,再到参数中改为门刚规范计算就可以了。


2)YJK程序对门刚柱给出的默认平面外计算长度系数CY=6.0有误?且手动调整计算长度系数(在1.0~6.0之间)后,结果不相应变化?

答:程序默认门刚柱平面外计算长度为不大于1.0,大于1按1计算,故调整门刚柱面外长度系数大于1结果不变,小于1会变化。


3)门刚柱面外F3计算的结果,其取的内力为什么比面内强度和面内稳定计算时取的内力小?正负号都一样,取大值肯定要不利些,为什么取小?

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答:程序是取同一组合的N1与M1计算,且取所有组合最不利组合按门刚规范7.1.5-1公式验算,N1与M1大并不一定左侧值就大,应取所有组合包络设计。另门刚柱平面外计算长度系数默认按1计算。

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影响参数:    kσ:

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知识点:门式刚架柱的计算长度系数

门式刚架风荷载计算

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天地不言
2023年06月20日 16:41:13
3楼

计算长度系数按平面外和平面内区分开来。平面内基本上依靠程序自行计算出来,平面外因为程序不清楚边界条件所以需要认为干预,根据系杆等侧向支撑的布置去设定。门刚的设计需要很高的水准,楔形截面的选择需要耐心。

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