徐珂:建筑结构设计

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楼板刚性假定-有些问题我曾经也困惑过(二)

       请问徐老师,在结构设计时可以将轻钢结构屋面(有水平支撑的多跨连续檩条体系)作为楼面刚性的假定吗? 

        首先说明一下,我偶尔会跟别人谈如何更好地做结构设计,看起来似乎很有道理,但这仅仅某个阶段看法,自我感觉很是杂乱,远远谈不上可以去教别人。我觉得当老师首先要明白自己讲什么,以及如何去讲,并且能很好地启发别人明晰更多的问题,而这些恰恰是我不擅长的。我在日常生活中较为寡言,被别人称为老师,确实会令我激动,当然也很惶恐。一个同事曾经说过,当你不断对某个事情提出问题的时候,你在这方面就会有不断的长进!如果是这样的话,我愿意就你众多疑问中的一个谈谈我的看法。

        关于楼板刚性假定,首先出现在我的印象是PKPM软件的一个开关,其它软件里好像并没有直接的选择,设置起来一般比PKPM的要复杂些。设置楼板刚性假定,就是在进行水平荷载计算时,将该楼层全部有竖向支撑的节点的自由度由六个(X,Y,Z,Mx,My,Mz)减少到三个(X,Y,Mz),允许各个节点在水平方向以及水平扭转上可以自由变化,限制节点上下移动以及平面扭转,以实现楼板在平面内无限刚、平面外刚度为零的假定。
        是否采用楼板刚性假定,取决于楼板的实际情况,轻钢屋面应该不属于这个假定,我的看法是弹性膜的概念,从设计控制的角度,也没有必要将它假定为刚性楼板,PKPM中使用刚性楼板假定是为了考察层间位移的,个人认为轻钢这种结构是没有必要控制相关数据的,只要它不倒就可以了,夸张点举例子,自行车棚歪一点有什么关系。
        另外出个歪主意,就是看一下砌体规范的楼层假定,或许对你理解这个事情有一定帮助。

 

       20090223补充说明一下:

  轻钢结构是需要控制变形的,但PKPM里的计算不适用于檩条屋面板的结构,上面确切地说是:没必要用PKPM软件计算结果来控制相关结果。轻钢结构平面内是刚架本身控制水平刚度,平面外用弱支撑控制水平位移。另外混凝土结构的位移控制分为弹性控制和弹塑性,我印象里门式刚架的弹性位移都接近混凝土的弹塑性位移标准了(有几年没做那玩意了),在用软件时要分清设计目的与软件应用范围,话说回来平面外的设计也很简单,算一次就会知道每三跨设一柔性支撑是很安全的。鲁班人说的和我理解的差不多。

  蒙皮效应是好东西,但应用于实际设计还有很长的路。
 



  • quote 1.Histruct Post on 2009-2-21 17:02:43  回复该留言
  • http://hi.baidu.com/histruct
  • 1.不能将轻钢结构屋面(坡屋面)作为面内刚性假定
    2.不是如博主所言轻钢结构不需要控制变形
    3.设计中一般不考虑轻钢屋面,如果一定要考虑,就是"蒙皮效应"了.
    4.刚性楼板是说楼板(水平)的面内刚度相对来说可以认为无穷大且可忽略其面内变形的时候所采取的假定.所以同样的厚度的楼板即面内刚度相同,如果处于结构的不同部位,比如开大洞的部位,加强层区等,或者在计算平面内收缩应力时,就不能认为其面内刚度无穷大.
  • quote 2.ben Post on 2009-2-22 10:45:34  回复该留言
  • http://www.lubanren.com
  • 偶想说一下偶的理解:从考虑层间位移角的出发点来看,轻钢屋面结构一般不会属于那种高层(细长)的结构,因此用层间位移角的概念来衡量此结构的侧向刚度似乎是不恰当的。进而也就没有必要非把屋面当成刚性楼板来假定了。

    “蒙皮效应”应该是属于屋面附属结构起的作用,会对结构刚度提高有所帮助,如果结构本身刚度较弱,应该于以考虑。[QUOTE][/QUOTE]

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