2两铰折线 型屋 架跨变计算.pdfVIP

工‘程力学》 增刊 2001年 ·439 · 两铰折线型屋架 的排架结构跨变分析 薛 刚 冯玉芹 李 建 (包头钢铁学院建筑工程系．包头01401o) 提 要 本文利用虚功原理，对两铰折线型式的屋架．在竖 向荷载及水平荷载作用下．由弯 曲 变形 引起 的水平变位进行了计算分析 ，分析结果与使用轻型钢结构设计软件计算的结果符台根 好 。 关键词 两铰折线屋架 排架 弯曲变形 水平变位 1前言 排架结构是钢筋混凝土单层厂房多用的结构形式。排架结构 由屋架、柱和基础组成． 柱与屋架铰接 ，而与基础剐接 。当排架结构的屋架为钢筋混凝土时，捧架计算可不考虑屋 架的弯 曲变形．但对组合式屋架或两铰折线型式的钢结构屋架，应考虑弯 曲变形 (也可称 为跨变)对捧架内力的影响。本文将对竖向荷载及水平荷载下两铰折线型屋架的跨变进行 分析．并将这一分析方法用于轻型钢屋架、钢筋混凝土柱的混合结构排架设计中，计算结 果令人满意 。 2两铰折线型屋架跨变计算 两铰折线型屋架的跨变简图如图 1所示，在竖向荷载及水平荷载下，由于屋架和捧 q f a H L 圈 1 两铰折线型屋集跨变计算简图 薛刚 ．男．1968年 l1月出生。工学硕士，工程师 工‘程力学》 增刊 2ooi年 柱产生弯 曲变形，因而屋架跨度会发生改变，进而引起排架结构内力的重新分布 。跨变大 小等于每～种荷载下产生的跨变和。 2．I竖向荷载下两铰折线型屋架跨变计算 在竖向荷载下两铰折线型屋架的排架结构为一次超静定正对称结构，取一半进行分 析，如图 2所示。在竖向均布荷载 q，作用下，两铰处产生的水平推力为 P。屋架 由均布 荷载 q，引起的水平变位为 6．(如图 28)，由 P，引起的水平变位为 8 (如图 2b)：水平推 力 P反作用于排架柱上，在柱顶产生的水平变位为8 (如图2e)，8 为跨变。 q [工]二[工]] fl + P■—争 (8) 圈2 竖向荷载下两铰折线型屋架计算简圈 由于在铰节点处屋架及柱变形协调。因而有： 8 8l一 82 (I) 根据 图2a，由虚功原理可得： ． 三 一 P 81： ( M indx)／EIIi=5qIf ／192ElIl (2) T ， 』 三 82=(【MPmdx)／ElII=PlfL／6ElI1 (3) 式中：E，I，一屋架的抗弯刚度 M。一均布荷载下距屋脊 x处的屋架弯矩表达式 ，M =q，(--4x)18 MP一水平推力为 P下距屋脊x处的屋架弯矩表达，M =2P．f(L／2--x)／L in一单位水平推力下距屋脊 x处的屋架弯矩表达式，M =2f(L／2--x)几 单阶悬臂柱在水平推力