第 5 章 整 体 结 构 中 的 压 杆 和 压 弯 构 件 结 构 和 构 件 丧 失 稳 定 属 于 整 体 性 问 题, 需 要 通 过 整 体 分 析 来 确 定 它 们 的 临 界 条 件, 为 了 计 算 简 便, 目 前 在 设 计 工 作 中 的 做 法 是 把 所 计 算 的 受 压 构 件 ( 或 压 弯 构 件 ) 从 整 体 结 构 中 分 离 出 来 计 算, 计 算 时 考 虑 结 构 其 他 部 分 对 它 的 约 束 作 用, 并 用 计 算 长 度 来 体 现 这 种 约 束 5.1 桁 架 中 压 杆 的 计 算 长 度 5.1.1 弦 杆 和 单 系 腹 杆 的 计 算 长 度 计 算 长 度 的 概 念 来 源 于 理 想 轴 心 压 杆 的 弹 性 分 析 它 把 端 部 有 约 束 的 压 杆 化 作 等 效 的 两 端 铰 接 的 杆 在 桁 架 中, 杆 端 约 束 来 自 刚 性 连 接 的 其 他 杆 件, 如 果 把 桁 架 节 点 看 成 理 想 铰 接, 在 某 一 压 杆 ( 如 图 5-1 (b) 所 示 上 弦 杆 ) 屈 曲 而 发 生 杆 瑞 转 动 时 并 不 牵 扯 其 他 杆 件 但 实 际 桁 架 不 论 是 有 节 点 板 的 双 角 钢 桁 架 还 是 没 有 节 点 板 的 方 管 或 圆 管 桁 架, 节 点 都 接 近 刚 性 连 接 因 此, 上 弦 杆 屈 曲 时 将 带 动 其 他 杆 件 一 起 变 形, 如 图 5-1(a) 右 侧 所 示 同 时 这 些 被 迫 随 同 变 形 的 杆 件 要 对 发 生 屈 曲 的 杆 件 施 加 反 作 用, 即 对 它 提 供 约 束, 使 临 界 状 态 推 迟 不 同 的 杆 件 提 供 的 约 束 程 度 不 同 第 一 个 因 素 是 轴 力 性 质 拉 力 具 有 使 杆 件 拉 直 的 特 性, 而 压 力 则 趋 向 使 杆 件 弯 曲 因 此, 拉 杆 提 供 的 约 束 比 压 杆 大 得 多, 并 且 拉 力 越 大, 约 束 作 用 也 越 大 反 之, 承 受 较 大 压 力 的 杆 件 提 供 的 约 束 几 乎 微 不 足 道 第 二 个 因 素 是 杆 件 线 刚 度 的 大 小, 起 约 束 作 用 杆 件 的 线 刚 度 相 对 比 较 大 最 后 一 个 因 素 是 和 所 分 析 的 杆 直 接 刚 性 相 连 的 杆 件 作 用 大, 较 远 的 杆 件 作 用 小, 常 常 忽 略 不 计 根 据 上 述 原 则, 在 桁 架 平 面 内, 弦 杆 支 座 斜 杆 及 支 座 竖 杆 的 计 算 长 度 取 l ox =l,l 为 杆 件 的 节 间 长 度, 角 标 x 代 表 杆 件 截 面 垂 直 于 桁 架 平 面 的 轴, 见 图 5-1 如 此 取 l ox 的 数 值 是 因 为 支 座 斜 杆 支 座 竖 杆 两 端 所 连 拉 杆 甚 少, 而 受 压 弦 杆 不 仅 两 端 所 连 拉 杆 较 少 且 其 自 身 线 刚 度 大, 腹 杆 难 于 约 束 它 的 变 形 桁 架 的 中 间 腹 杆 在 上 弦 节 点 处 所 连 拉 杆 少. 该 处 可 视 为 铰 接 在 下 弦 节 点 所 连 拉 杆 较 多 且 受 拉 下 弦 杆 的 线 刚 度 大, 该 处 嵌 固 作 用 比 较 大, 根 据 一 般 尺 寸 分 析 偏 于 安 全 地 取 l ox =0.8l 在 桁 架 平 面 外, 计 算 长 度 用 l oy 代 表 确 定 l oy 时. 在 弦 杆 保 持 稳 定 的 条 件 下, 所 有 腹 杆 的 两 端 都 认 为 是 不 动 铰 节 点 板 对 于 腹 杆 发 生 屋 架 平 面 外 的 变 形 ( 即 垂
直 屋 架 平 面 的 变 形 ) 来 说 抗 弯 刚 度 很 小, 相 当 于 板 铰, 所 以 全 部 腹 杆 取 l oy =l 认 为 腹 杆 端 部 在 平 面 外 的 计 算 中 属 于 不 动 铰, 显 然 是 以 弦 杆 在 屋 架 平 面 外 不 发 生 移 动 为 前 提 的 受 压 弦 杆 在 节 点 处 通 常 有 刚 性 屋 面 板 或 者 连 于 支 撑 的 檩 条 ( 或 系 杆 ), 常 可 做 到 出 平 面 无 移 动 但 受 拉 弦 杆 的 条 件 则 不 同, 除 了 少 量 系 杆 外 只 能 依 靠 本 身 的 抗 弯 刚 度, 因 此 受 拉 弦 杆 在 屋 架 平 面 外 的 刚 度 应 该 大 些. 其 系 杆 间 距 不 应 过 大 单 角 钢 腹 杆 及 双 角 钢 十 字 形 放 置 的 腹 杆, 因 为 绕 最 小 主 轴 弯 曲 时 杆 轴 处 于 斜 平 面 内 其 端 部 所 受 嵌 固 作 用 介 于 屋 架 平 面 内 外 的 两 种 情 况 之 间, 取 计 算 长 度 为 0.9l 弦 杆 在 屋 架 平 面 外 的 计 算 长 度 取 侧 向 固 定 点 间 的 距 离 l 1, 而 不 考 虑 相 连 接 的 水 平 支 撑 杆 件 及 系 杆 等 提 供 的 的 约 束 作 用, 因 为 这 些 杆 件 本 身 线 刚 度 小, 与 屋 架 的 连 接 也 较 弱 上 弦 的 l 1 在 有 檩 条 时 为 水 平 支 撑 桁 架 的 节 间 长 度 ( 图 5-1 左 部 ), 当 檩 条 在 支 撑 斜 杆 交 叉 处 进 行 连 接 时 ( 图 5-l 右 部 ) 取 该 长 度 之 半 在 无 檩 屋 盖 中, 考 虑 到 大 型 板 与 屋 架 上 弦 杆 的 焊 点 质 量 不 易 得 到 保 证, 取 l 1 等 于 两 块 板 宽 GB50017 规 范 规 定 的 弦 杆 及 腹 杆 计 算 长 度 汇 总 示 于 表 5-1
方 管 和 圆 管 桁 架 在 相 交 的 节 点 直 接 相 连 鉴 于 钢 管 结 构 的 抗 扭 刚 度 很 大, 弦 杆 对 腹 杆 出 平 面 提 供 较 大 的 约 束 国 外 技 术 资 料 建 议 这 种 腹 杆 计 算 长 度 取 0.75l 5.1. 变 内 力 杆 件 的 计 算 长 度 受 压 弦 杆 的 侧 向 支 承 点 间 距 离 l 1, 时 常 为 弦 杆 节 间 长 度 的 两 倍 ( 图 5-), 而 弦 杆 两 节 间 的 轴 线 压 力 可 能 不 相 等 ( 设 N1 N ), 由 于 杆 截 面 没 有 变 化, 受 力 小 的 杆 段 相 对 地 比 受 力 大 的 杆 段 刚 强, 用 N l 验 算 弦 杆 平 面 外 稳 定 时 如 用 l 1 为 计 算 长 度 显 然 过 于 保 守 此 时 应 按 下 式 确 定 平 面 外 的 计 算 长 度 5.1.3 交 叉 腹 杆 的 计 算 长 度 如 图 5-3 所 示, 斜 杆 的 几 何 长 度 为 l, 在 交 叉 点 处 有 两 种 可 能 的 构 造 方 式 : 一 是 两 杆 均 不 断 开 ; 二 是 一 杆 不 断 开, 另 一 杆 断 开 而 用 节 点 板 拼 接 无 论 是 否 有 斜 杆 断 开, 两 斜 杆 总 是 用 螺 栓 相 连 的 在 桁 架 平 面 内, 无 论 另 一 杆 件 为 拉 杆 或 压 杆, 认 为 两 杆 可 互 为 支 承 点 所 以 在 桁 架 平 面 内, 压 杆 的 计 算 长 度 都 取 节 点 与 交 叉 点 之 间 的 距 离, 即 取 l ox =0.5l
在 桁 架 平 面 外, 相 交 的 拉 杆 可 以 作 为 压 杆 的 平 面 外 支 承 点. 而 压 杆 除 非 受 力 较 小 且 又 不 断 开, 否 则 不 能 起 支 点 作 用 因 此 杆 件 计 算 长 度 的 确 定 与 杆 件 受 拉 或 受 压 有 关, 也 与 轴 力 大 小 及 杆 件 断 开 情 况 有 关 GB50017 规 范 对 交 叉 腹 杆 中 压 杆 的 计 算 长 度 给 出 下 列 计 算 公 式 1) 相 交 另 一 杆 受 压, 两 杆 截 面 相 同 并 在 交 叉 点 均 不 中 断 当 此 拉 杆 连 续 而 压 杆 在 交 叉 点 中 断 但 以 节 点 板 搭 接, 若 N 0 N 或 拉 杆 在 桁 3N 0l N 架 平 面 外 的 抗 弯 刚 度 EI y ( 1) 时, 取 l=0.5l 4 N 0 在 以 上 公 式 中,l 为 节 点 之 间 的 距 离 ( 交 叉 点 不 作 为 节 点 看 待 );N 为 所 计 算 杆 内 力 ;N 0 为 相 交 另 一 杆 内 力, 均 取 绝 对 值 两 杆 均 受 压 时, N 0 N, 两 杆 截 面 应 相 同 由 公 式 可 见, 当 另 一 杆 受 拉, 且 两 杆 拉 压 力 相 同 时, 不 论 此 拉 杆 是 否 中 断, 压 杆 的 计 算 长 度 都 是 0.5l 当 另 一 杆 受 压 时, 情 况 大 不 相 同 若 两 杆 压 力 相 同 且 均 不 断 开, 计 算 长 度 为 l, 若 另 一 杆 断 开, 则 压 杆 的 计 算 长 度 将 大 于 l 5. 框 架 稳 定 和 框 架 柱 计 算 长 度 5..1 框 架 的 稳 定 为 了 便 于 理 解 框 架 的 稳 定 问 题, 先 来 考 察 一 个 完 全 对 称 的 单 层 单 跨 刚 架, 分 两 种 情 况, 如 图 5-4 所 示 : 1. 设 置 有 强 劲 的 交 叉 支 撑 ( 图 5-4(a)) 由 于 设 置 有 强 劲 的 交 叉 支 撑, 所 以 柱 顶 侧 移 完 全 受 到 阻 止 在 两 个 柱 头 处 分
别 有 集 中 荷 载 P 沿 柱 的 形 心 轴 线 作 用, 且 柱 没 有 初 弯 曲, 当 荷 载 P 不 断 增 加 并 达 到 屈 曲 荷 载 P c r 时, 刚 架 将 产 生 如 图 中 虚 线 所 示 的 弯 曲 变 形, 此 时, 整 个 刚 架 将 达 到 稳 定 承 载 能 力 的 极 限 状 态. 无 支 撑 ( 如 图 5-4(b)) 由 于 缺 少 支 撑, 刚 架 失 稳 时 柱 顶 可 以 移 动, 将 产 生 有 侧 向 位 移 的 反 对 称 弯 曲 变 形, 如 图 中 虚 线 所 示 上 例 中, 图 5-4(a) 称 之 为 无 侧 移 失 稳, 图 5-4(b) 称 之 为 有 侧 移 失 稳 分 析 结 果 表 明, 在 其 他 条 件 不 变 时, 一 般 刚 架 的 有 侧 移 屈 曲 荷 载 要 远 小 于 无 侧 移 的 屈 曲 荷 载 如 果 图 5-4(a) 的 支 撑 不 够 强 劲, 不 能 满 足 GB50017 规 范 规 定 的 侧 移 刚 度 要 求 时, 则 为 弱 支 撑 刚 架 它 的 稳 定 特 性 介 于 无 侧 移 和 有 侧 移 刚 架 之 间 对 一 般 框 架 而 言, 框 架 柱 的 临 界 荷 载 不 仅 和 失 稳 形 式 有 关, 还 和 框 架 横 梁 的 刚 度 及 柱 脚 与 基 础 的 连 接 型 式 有 关, 下 面 举 例 说 明 1. 单 跨 单 层 框 架 无 侧 移, 柱 脚 刚 接, 横 梁 刚 度 无 穷 大, 如 图 5-5(a) 所 示, 计 算 EI 简 图 如 图 5-5(b) 所 示, 欧 拉 临 界 力 N cr ; ( 0.5H ). 单 跨 单 层 框 架 无 侧 移, 柱 脚 刚 接, 横 梁 刚 度 为 零, 如 图 5-5(c) 所 示, 计 算 简 EI 图 如 图 5-5(d) 所 示, 欧 拉 临 界 力 N cr ; ( 0.7H ) 3. 将 5-5(a) 图 中 水 平 撑 杆 去 掉, 其 余 条 件 不 变, 如 图 5-5(e) 所 示, 计 算 简 图 EI 如 图 5-5(f) 所 示, 欧 拉 临 界 力 N cr ; H 4. 将 5-5(c) 图 中 水 平 撑 杆 去 掉, 其 余 条 件 不 变, 如 图 5-5(g) 所 示, 计 算 简 图
EI 如 图 5-5(h) 所 示, 欧 拉 临 界 力 N cr ; ( H ) EI 5. 将 5-5(a) 图 中 柱 脚 改 为 铰 接, 其 余 条 件 不 变, 欧 拉 临 界 力 N cr ; ( 0.7H ) EI 6. 将 5-5(c) 图 中 柱 脚 改 为 铰 接, 其 余 条 件 不 变, 欧 拉 临 界 力 N cr ; H 5.. 单 层 多 跨 等 截 面 框 架 柱 的 计 算 长 度 设 计 工 作 所 用 的 单 层 框 架 柱 计 算 长 度, 是 以 荷 载 集 中 于 柱 顶 的 对 称 单 跨 等 截 面 框 架 为 依 据 的 当 框 架 顶 部 有 支 承 时, 框 架 失 稳 呈 对 称 形 式 节 点 B 与 C 的 转 角 大 小 相 等 但 方 向 相 反 ( 图 5-6(a)) 横 梁 对 柱 的 约 束 作 用 取 决 于 横 梁 的 线 刚 度 I 0 /L 与 柱 的 线 刚 度 I/L 的 比 值 K 0, 即 I H 0 IL 柱 的 计 算 长 度 H 0 =μh 计 K 0 算 长 度 系 数 μ 可 根 据 弹 性 屈 曲 理 论 算 得, 由 表 5- 给 出 表 中 还 列 出 了 柱 与 基 础 铰 接 的 计 算 长 度 系 数 对 于 无 侧 移 框 架, 系 数 μ 在 0.5 至 1.0 很 有 限 的 范 围 内 变 动 当 线 刚 度 的 比 值 K 0 大 于 0 时, 可 认 为 横 梁 的 惯 性 矩 为 无 限 大 当 横 梁 与 柱 铰 接 时, 则 取 线 刚 度 比 值 K 0 为 零 系 数 μ 在 0.5H 和 0.7H 之 间 变 化, 计 算 长 度 的 物 理 意 义 可 由 图 5-6(b) 和 (c) 看 出
实 际 上 很 多 单 层 单 跨 框 架 因 无 法 设 置 侧 向 支 撑 结 构, 其 失 稳 形 式 是 有 侧 移 的, 见 图 5-6(d) (e) 和 (f), 失 稳 时 按 弹 性 屈 曲 理 论 算 得 的 计 箕 长 度 系 数 μ 也 由 表 5- 给 出 柱 脚 刚 接 框 架 柱 的 μ 系 数 在 1 和 之 间 变 化, 其 物 理 意 义 见 图 5-6(e) 和 (f) 柱 脚 铰 接 框 架 柱 的 μ 值 变 动 范 围 很 大, 从 至 μ= 说 明 框 架 不 能 保 持 稳 定 考 虑 到 柱 与 基 础 的 刚 性 连 接 很 难 做 到 完 全 嵌 固, 因 此 和 表 4-3 的 单 根 柱 类 似, 需 要 把 这 类 柱 的 μ 系 数 适 当 放 大,GB50017 规 范 给 出 的 实 用 系 数 也 列 于 表 5- 由 表 可 见, 无 侧 移 柱 的 μ 系 数 放 大 很 多 为 计 算 方 便, 也 可 把 表 5- 中 的 μ 值 归
纳 出 具 有 足 够 精 确 度 的 实 用 计 算 公 式 这 些 近 似 计 算 公 式 列 于 表 5- 的 最 后 一 栏 实 际 工 程 中 的 框 架 未 必 像 典 型 框 架 那 样, 结 构 和 荷 载 都 对 称, 并 且 框 架 只 承 受 位 于 柱 顶 的 集 中 重 力 荷 载, 横 梁 中 没 有 轴 力 当 这 些 条 件 发 生 变 化 时, 表 5- 的 计 算 长 度 系 数 就 不 能 精 确 反 映 框 架 的 稳 定 承 载 力 例 如 : 图 5-7 给 出 承 受 不 同 荷 裁 的 铰 支 Г 形 框 架 框 架 的 梁 和 柱 具 有 相 同 的 长 度 l 和 弯 曲 刚 度 EI, 框 架 (a) 只 在 柱 顶 承 受 重 力 荷 载 P, 框 架 (b) 则 除 重 力 荷 载 P 外 还 承 受 水 平 荷 载 P 框 架 梁 柱 的 线 刚 度 比 为 K 0 =1, 由 表 5- 查 得 计 算 长 度 系 数 为 μ=0.875, 相 应 的 临 界 荷 载 为 P cr =1.89EI/l 此 框 架 和 表 5- 所 依 据 的 对 称 框 架 的 组 成 并 不 相 同, 横 梁 的 右 端 为 铰 接, 而 不 是 和 另 一 根 柱 刚 性 连 接 因 此, 这 样 算 得 的 临 界 荷 载 必 然 有 误 差 框 架 (a) 的 临 界 荷 载, 可 以 把 柱 分 离 出 来 求 解 在 这 个 最 简 单 的 框 架 中, 只 有 一 根 横 梁 对 柱 提 供 约 束, 约 束 作 用 相 当 于 在 柱 顶 设 置 一 根 水 平 支 承 杆 和 一 个 转 动 弹 簧, 弹 簧 的 转 动 刚 度 K 0 =3EI/l 这 样, 框 架 稳 定 问 题 就 转 化 为 图 (a) 左 侧 的 单 柱 稳 定 问 题 柱 顶 除 荷 载 P 外, 在 屈 曲 发 生 时 还 有 弯 矩 M, 校 脚 则 相 应 出 现 水 平 反 力 M/l 此 时 任 意 截 面 弯 矩 M 平 衡 方 程 是 :
对 于 单 层 多 跨 等 截 面 柱 框 架, 计 算 稳 定 时 认 为 各 柱 是 同 时 失 稳 的 对 于 无 侧 移 框 架, 还 近 似 假 定 失 稳 时 横 梁 两 端 的 转 角 θ 相 等 但 方 向 相 反, 见 图 5-6(a) 对 于 有 侧 移 框 架, 假 定 失 稳 时 横 梁 两 端 的 转 角 θ 相 等 而 方 向 也 相 同, 见 图 5-6(b) 柱 的 计 算 长 度 系 数 μ 取 决 于 与 柱 相 邻 的 两 根 横 梁 的 线 刚 度 之 和 与 柱 的 线 刚 度 的 比 值 K 1 系 数 μ 仍 由 表 5- 给 出 和 单 跨 框 架 一 样, 当 横 梁 有 较 大 轴 压 力 及 远 端 铰 支 或 嵌 固 时, 其 线 刚 度 需 要 修 正 各 柱 同 时 失 稳, 要 求 各 柱 的 H i N i EI i 相 同 如 果 相 差 悬 殊, 则 由 表 查 得 的 μ 值 需 要 调 整, 尤 其 是 有 侧 移 失 稳 较 为 必 要 5..3 多 层 多 跨 等 截 面 框 架 柱 的 计 算 长 度 5..4 变 截 面 阶 形 往 的 计 算 长 度 厂 房 柱 考 虑 承 受 吊 车 荷 载 作 用 时, 从 经 济 角 度 常 采 用 阶 形 柱 除 少 数 厂 房 因 有 吊 车 需 采 用 双 阶 柱 外, 一 般 采 用 单 阶 柱 柱 的 计 算 长 度 是 分 段 确 定 的, 但 它 们 的 计 算 长 度 系 数 之 间 有 内 在 关 系 根 据 柱 的 上 端 与 横 梁 的 连 接 是 属 于 铰 接 还 是 刚 接 的 条 件, 分 为 图 5-9(a) 与 (b) 两 种 失 稳 形 式 由 于 柱 的 上 端 在 框 架 平 面 内 无 法 设 置 阻 止 框 架 发 生 侧 移 的 支 承, 阶 形 柱 的 计 算 长 度 按 有 侧 移 失 稳 的 条 件 确 定 上 下 段 柱 的 计 算 长 度 分 别 是 :
当 柱 的 上 端 与 横 梁 铰 接 时, 下 段 柱 的 计 算 长 度 系 数 也 按 图 5-9(a) 所 示 计 算 简 图 把 柱 看 做 悬 臂 构 件, 按 下 列 两 个 参 数 查 附 表 19-1 确 定 : K 1 I1H I H 1 ( 柱 上 下 段 的 线 刚 度 之 比 ), 1 H H 1 N1I N I 1 在 计 算 参 数 η 1 时 上 段 柱 的 压 力 N 1 和 下 段 柱 的 压 力 N 都 用 该 段 柱 可 能 承 受 的 最 大 轴 线 压 力 上 段 柱 的 计 算 长 度 系 数 为 μ 1 =μ /η 1 当 柱 的 上 端 与 横 梁 刚 接 时, 横 梁 刚 度 的 大 小 对 框 架 屈 曲 有 一 定 影 响, 但 当 横 梁 的 线 刚 度 与 上 段 柱 的 线 刚 度 之 比 值 大 于 1.0 时, 横 梁 刚 度 的 大 小 对 框 架 屈 曲 的 影 响 差 别 不 大 这 时 下 段 柱 的 计 算 长 度 系 数 μ 可 直 接 按 照 图 5-9(b) 所 示 计 算 简 图 把 柱 看 做 上 端 可 以 滑 动 而 不 能 转 动 的 构 件, 按 参 数 和 查 附 表 19- 确 定 而 上 段 柱 的 计 算 长 度 系 数 仍 为 μ 1 =μ /η 1 当 厂 房 的 柱 列 很 多 时, 同 一 框 架 中 负 荷 较 小 的 相 邻 柱 会 给 所 计 算 的 负 荷 较 大 的 柱 提 供 侧 移 约 束 相 邻 框 架 也 会 因 整 个 厂 房 结 构 的 空 间 作 用 而 提 供 约 束, 所 以 规 范 还 根 据 各 种 类 型 厂 房 的 不 同 特 点 ( 主 要 是 有 关 空 间 作 用 的 特 点 ), 对 柱 的 计 算 长 度 作 不 同 程 度 折 减, 从 而 获 得 经 济 效 益 折 咸 系 数 为 0.7 至 0.9, 具 体 应 用 时 可 查 规 范 的 有 关 规 定 上 述 计 算 长 度 系 数 都 是 根 据 弹 性 框 架 屈 曲 理 论 得 到 的 单 层 框 架 在 弹 塑 性 状 态 失 稳 时, 按 弹 性 框 架 得 到 的 μ 值 常 常 偏 于 安 全, 特 别 是 当 横 梁 按 弹 性 工 作 设 计
而 柱 却 允 许 出 现 一 定 塑 性 而 降 低 了 柱 的 刚 度 时, 线 刚 度 的 比 值 K 1 有 所 提 高 5..5 框 架 平 面 内 稳 定 的 其 他 问 题 工 程 中 的 框 架 多 种 多 样, 并 非 都 是 横 梁 端 部 和 柱 刚 接 有 时, 为 了 把 抗 侧 力 的 任 务 集 中 在 一 部 分 结 构, 可 以 把 少 数 柱 做 成 摇 摆 柱 对 于 抗 侧 移 要 求 不 高 的 框 架, 则 可 以 简 化 梁 柱 连 接 的 构 造, 做 成 半 刚 件 连 接 的 框 架 图 5-10 给 出 两 种 带 有 摇 摆 柱 的 框 架, 都 是 有 侧 移 失 稳 的 框 架 其 中 框 架 (a) 的 右 侧 柱 上 下 端 铰 接, 完 全 没 有 抗 侧 移 的 能 力, 框 架 (b) 的 中 柱 也 是 如 此, 这 些 柱 称 为 摇 摆 柱, 和 横 梁 刚 性 连 接 的 柱 则 称 为 框 架 柱 当 框 架 在 柱 顶 荷 载 作 用 下 有 侧 移 失 稳 时, 摇 摆 柱 不 能 和 框 架 柱 一 起 抵 抗 侧 移 的 发 生. 但 是 它 们 所 承 受 的 荷 载 却 有 使 侧 移 增 大 的 趋 势 因 此, 框 架 (a) 的 三 根 框 架 柱 在 按 两 跨 框 架 得 出 计 算 长 度 系 数 μ 后, 应 乘 以 增 大 系 数 摇 摆 柱 的 计 算 长 度 取 其 几 何 长 度, 即 μ=1 框 架 (b) 的 两 根 边 柱, 则 先 按 跨 度 为 l 的 单 跨 框 架 (l 为 斜 梁 长 度 ) 求 得 计 算 长 度 系 数 μ, 再 乘 以 上 述 增 大 系 数 刚 性 连 接 的 框 架 目 前 国 内 还 很 少 用, 规 范 没 有 给 出 确 定 柱 计 算 长 度 的 方 法 5..6 在 框 架 平 面 外 柱 的 计 算 长 度 柱 在 框 架 平 面 外 的 计 算 长 度 取 决 于 支 撑 构 件 的 布 置 支 撑 结 构 使 柱 在 框 架 平 面 外 得 到 支 承 点 柱 在 框 架 平 面 外 失 稳 时, 支 承 点 可 以 看 做 变 形 曲 线 的 反 弯 点, 并 取 计 算 长 度 等 于 支 承 点 之 间 的 距 离 如 图 5-13 所 示 单 层 框 架 柱, 在 平 面 外 的
计 算 长 度, 上 下 段 是 不 同 的, 上 段 为 H 1, 下 段 为 H 实 际 上 两 段 之 间 存 在 约 束 关 系, 使 弱 者 的 屈 曲 延 迟, 不 过 通 常 在 设 计 中 没 有 考 虑 有 了 计 算 长 度 以 后 框 架 柱 即 可 根 据 其 受 力 条 件 按 压 弯 构 件 设 计