目前,鋼結構住宅在我國迎來了大發(fā)展的新時期,而相應的技術規(guī)范、規(guī)程的編制工作相對滯后。為規(guī)范和引導我國鋼結構住宅的發(fā)展,推進鋼結構住宅建筑體系的形成, 建設部住宅產(chǎn)業(yè)化 中心正在加緊組織編制鋼結構住宅的產(chǎn)業(yè)化技術指導準則,以滿足住宅市場的需求。同時,重慶大學土木工程學院鋼木結構教研室與重慶市鋼鐵設計研究院在重慶市科委、重慶市建委資助下合作編制的重慶市地方規(guī)程《輕型鋼結構住宅技術規(guī)程》也在進行之中。為了配合重慶市地方規(guī)程《輕型鋼結構住宅技術規(guī)程》的編制工作,本文以C型鋼壓桿為研究對象,當綜合考慮截面、初始偏差以及節(jié)點半剛度的影響后,傳統(tǒng)的穩(wěn)定計算方法已不適用,因此采用柱撓度曲線法(CDC法),按截面設計,對其受力性能進行分析,分析時考慮了以下幾種因素的影響:
(1)初始彎曲的影響。由于構件在制作、安裝、堆放、吊裝過程中,因其自身自重不可避免地會產(chǎn)生彎曲,將降低桿件的承載能力。因此,《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》對其 大值加以了限制。這些規(guī)定主要針對普通軋制型鋼或焊接組合截面,當用于由冷彎成型的薄壁C型鋼設備時,因組成板件太薄,制作安裝中很難滿足規(guī)范規(guī)定值,因此,本文擬通過研究初始彎曲對桿件承載力的影響來探索是否可以對型鋼構件的制作及安裝誤差值加以放寬,并給出理論依據(jù)。
(2)初始偏心的影響。由于構件在安裝過程中不可能做到 平直,不可避免的會產(chǎn)生初始偏心,而初始偏心的存在將降低桿件的承載能力。因此,《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》對其 大值加以了限制。這些規(guī)定主要針對普通軋制型鋼或焊接組合截面,而C型鋼構件由于自身的原因很難滿足該規(guī)定。因此,本文擬通過研究初始偏心對桿件承載力的影響來探索是否可以對型鋼構件的制作及安裝誤差值加以放寬,并給出理論依據(jù)。
(3)節(jié)點半剛性的影響。C型鋼機壓桿主要用于C型鋼框架柱和C型鋼析架中,兩端約束既不能看作 剛接,也不能看作 鉸接。因此,在結構分析和設計中按節(jié)點半剛性提取力學模型。
(4)截面的影響。C型鋼計算時要考慮屈曲后強度,因此計算時是按截面計算的。采用截面計算后其自身剛度減小,承載力也減小,本文擬給出截面對C型鋼壓桿承載力的影響的具體規(guī)律。
無論是考慮初始偏差的影響還是考慮半剛性的影響,壓桿的實際受力狀態(tài)都是壓彎構件。鋼結構壓彎構件的承載能力主要取決于桿件的整體穩(wěn)定,影響C型鋼壓彎構件的整體穩(wěn)定問題的因素有很多,其中至關重要的一個因素就是構件的計算長度?!缎弯摻Y構技術規(guī)范》沒有同時考慮截面、初始缺陷以及節(jié)點半剛性對整體穩(wěn)定承載力的影響。本文通過研究初始偏差和節(jié)點半剛性對C型鋼壓桿穩(wěn)定承載力的影響,給出一些建議及其理論依據(jù),供編制重慶市地方標準《輕鋼結構住宅技術規(guī)程》參考。