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2020-07-22

考虑连接刚度的钢框架

Dieser Fachbeitrag untersucht die Auswirkungen der Anschlusssteifigkeit auf die Schnittgrößenermittlung sowie die Bemessung der Anschlüsse am Beispiel eines zweistöckigen, zweischiffigen Stahlrahmens.

本技术文章的模型基于技术文献[1]中的例5.5.3。 并且还介绍了连接刚度对内力计算的影响以及以两层双跨钢框架为例子的连接设计。

荷载工况/结果组合

由四米的进给宽度得出的荷载按照[1]进行应用。 仅忽略了铰链与柱子轴线之间的位移0.1 m。 整体初始倾角按照[2]中的公式5.5计算:


值:


结束

连接的几何形状和弯矩-旋转特性

在中间的顶棚和顶棚的梁的连接处形成有延长的端板,柱子中没有加劲肋。 在这种情况下在当前情况下具有经济上的优点。

根据[1] ,可变形连接结构中节点连接的弯矩旋转特性对内力分布的影响。 使用EN 1993-1-8中规定的构件方法可以计算连接的初始弹性刚度Sj,ini 。 在这里使用附加模块RF-/JOINTS Steel Rigid。

模型中扭转弹簧刚度的应用按照欧洲规范EN 1993-1-8中章节5.1.2(4)进行了简化,并且定义了系统通过参数化进行快速调整。

IPE 240: Sj,模型 = Sj,ini/η= 16,304/2 = 8,152 kNm/rad

IPE 300: Sj,模型 = Sj,ini/η= 26,372/2 = 13,186 kNm/rad

内力和连接设计

使用附加模块RSBUCK或RF-STABILITY确定框架平面中的第一振型时,临界荷载系数acr为12.6。 因此,可以根据线性静力分析按照[2]中的公式5.1计算内力。

使用杆件铰链刚性建模计算荷载工况时会产生以下内力。

根据这些内力,按照附加模块RF-/JOINTS Steel Rigid中的EN 1993-1-8进行连接设计。

使用刚性铰链的荷载工况的计算得出以下内力。

由于梁和柱子之间的连接处具有较高的内力,因此不再需要设计连接处。

小结

在结构分析中考虑连接刚度时,可以对连接进行无钢筋设计,并且在目前的钢框架结构中的两层双跨钢框架中可以更均匀地使用梁。


链接
参考
  1. Kindmann, R.; Kraus, M.: Finite-Elemente-Methoden im Stahlbau. Berlin: Ernst & Sohn, 2007
  2. EC 3.(2009)。欧洲规范 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten − Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
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