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钢梁抗扭设计方法探讨_王雪飞

2009,19(3)王雪飞等 钢梁抗扭设计方法探讨

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钢梁抗扭设计方法探讨

王雪飞* 王铁红 中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院 吉林 132002摘要 针对钢梁扭转受力特点,应用概念设计和计算分析解决钢梁的抗扭设计问题,归纳总结钢梁

抗扭概念设计的处理方法,并提出弯、剪、扭共同作用下钢梁的强度计算方法。

关键词 钢梁 抗扭设计 抗扭概念设计 抗扭强度计算 方法

  在钢结构中,钢梁一般采用工字钢,H钢或槽钢等。它们都属于开口薄壁截面,与抗弯和抗剪承载力相比,其抗扭承载力小很多。因此,受扭钢梁的截面尺寸往往由抗扭承载力控制。本文从概念设计和截面强度计算两方面讨论钢梁的抗扭设计问题。

梁。L-2端部的弯矩M使L-1的受扭,承受与M值大小相同的扭矩T。

1.1.1 钢框架平台调整结构布置(方案一)

可以在L-1梁的内侧增加一根钢梁L-3,见图2

钢梁抗扭设计方法探讨_王雪飞

1 钢梁的抗扭概念设计方法

钢梁抗扭的概念设计通过结构和力学概念,

选择抗扭有利的结构方案:①在结构空间允许的情况下,通过调整结构布置,改变钢梁的传力途径,将扭矩转换成弯矩或剪力,避免钢梁直接受扭;②在满足结构变形要求的情况下,通过构件间的变形协调分析,使钢梁经初始微小变形内力达到平衡。

1.1 调整结构布置,改变扭矩的传力途径当钢梁所受的扭矩来自相邻杆件的杆端弯矩时,可以调整相邻杆件的布置化解扭矩。图1是一个典型的化工装置操作钢框架平台,采用H钢梁柱,楼面铺钢格栅板

钢梁抗扭设计方法探讨_王雪飞

图2 钢框架平台平面布置图(方案一)

图中,L-3与L-1间的连接同L-2与L-1的连接一样采用刚接,这样使L-2、L-3形成了一根单跨外伸梁,L-2端部的弯矩M由L-3的端支座平衡,主梁L-1不再承受扭矩,弯矩图见图3

钢梁抗扭设计方法探讨_王雪飞

图3 弯矩图

图1 钢框架平台平面布置图

1.1.2 钢框架平台调整结构布置(方案二)

方案二的结构布置见图4。

图中次梁L-2为固定在主梁L-1上的悬臂

*王雪飞:高级工程师,室主任,国家一级注册结构工程师。1992年毕业于吉林建筑工程学院工民建专业。一直从事结构设计

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