轻钢结构厂房建筑的体型多样,受力复杂且杆件较多,在对其进行静力分析和动力时,大都采用有限元法借助计算机完成,计算速度快,计算精度高,但是结构内力的近似计算方法仍是很重要的,可将比较规则的建筑结构可以简化成平面结构采用近似方法来计算。通过近似方法计算来检验有限元结果的合理性。此外,对初步设计可先用近似计算方法对结构设计方案进行比较和选择。轻钢框架结构内力分析的原则有:
(1)根据相关规范的规定采用一阶弹性或二阶弹性进行多层钢框架的结构分析和计算。
对抗震设防的结构,除进行多遇地震作用下的弹性效应计算外,对甲类建筑和9度区的乙类建筑中的钢结构,尚应计算结构在罕遇地震作用下进入弹塑性状态的变形。
(2)在设计轻钢结构厂房中,要采取能保持楼面整体刚度的构造措施(如非刚性楼面加铺整浇层、设梁板抗剪件等),可假设楼面在其自身平面内保持刚性。当楼板的整体刚性得不到保障时,应采用楼板平面内的实际刚度计算。
(3)多层框架的计算模型应根据具体结构形式和内容来确定。对以下多层框架,可采用平面结构计算模型来分析,包括平面布置规则、质量和刚度沿高度分布均匀及不计扭转效应的框架结构;而对于不符合平面结构假定情况,宜采用空间计算模型。
(4)柱间支撑两端可采用刚性连接,但可按两端铰接来计算,端部连接的刚度应考虑支撑构件的计算长度,耗能梁段在偏心支撑中要按单独单元来计算。
(5)多层民用建筑框架层间相对水平位移和顶部的总侧移,均不宣超过规范的限值。水平地震作用确定以后,应按标准荷载组合对抗震设防结构的结构层间位移进行验算。
(6)对轻钢结构厂房框架梁上采用压型钢板组合楼板的结构,在进行框架弹性分析时,梁截面特性中应计入楼板的协同作用:钢梁两侧有楼板时取1.51,钢梁一侧有楼板时取1.2I,其中I为钢梁的惯性矩。在弹塑性阶段,因混凝土或已开裂,不继续考虑共同工作。
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