申请/专利权人：青岛理工大学

申请日：2023-03-17

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN116136937B

主分类号：G06F30/20

分类号：G06F30/20;G06F30/13;E04H12/08;E04H12/10;E04H12/30;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2023.07.11#实质审查的生效;2023.05.19#公开

摘要：本发明属于土木工程领域，涉及一种外钢框架与水塔内直筒联合支撑体系的水平撑杆的设计方法。其特征在于，水平撑杆由交叉撑杆和切向撑杆两部分组成，共同为支撑体系中的梁结构提供刚度保证。通过径向钢梁的内侧点所围圆的半径和外侧点所围圆的半径，确定交叉撑杆的榀数，通过钢梁所需的单根切向撑杆的必要刚度公式及水平切向撑杆的刚度计算公式，提出了外钢框架与水塔内直筒联合支撑体系的水平撑杆型钢截面的计算方法。水平撑杆的设置能够将切向梁联合成一个整体并提高切向梁的整体刚度，以发挥其协同受力的优势。本发明为外钢框架与水塔内直筒联合支撑体系的水平撑杆的设计提供设计方法，为其他联合支撑体系提供了合理可靠的分析方法。

主权项：1.一种外钢框架与水塔内直筒联合支撑体系的水平撑杆的设计方法，其特征在于，外钢框架与水塔内直筒联合支撑体系的水平撑杆由交叉撑杆和切向撑杆两部分组成，前者与钢梁组成桁架结构，后者支撑钢梁，设计过程包括如下步骤：第一步：根据径向钢梁的内侧点所围圆的半径r和外侧点所围圆的半径R，通过查下表，确定所需布置的交叉撑杆的榀数： 第二步：计算钢梁所需的单根切向撑杆的必要刚度KT： 式中：E为钢梁的弹性模量；Iy为钢梁绕y轴的惯性矩；h为钢梁的截面高度；b0为钢梁失稳时转动中心到剪心的距离，其计算公式为2,其中G为剪变模量，It为自由扭转常数，Iω为截面扇性惯性矩，l为钢梁长度；ε为支撑系数，其计算方法为3，其中a为径向梁的个数，m为布置交叉撑杆的榀数，b为切向撑杆个数；第三步：计算切向撑杆的横截面惯性矩，选择水平撑杆的型钢截面：切向撑杆的刚度公式为： 根据上述公式1和公式4，令Kc≥KT，得到切向撑杆的横截面惯性矩公式为： 式中：φc为切向撑杆的稳定系数，通过查询《钢结构标准》中的稳定系数表获得；Ec为切向撑杆的弹性模量；Icy为切向撑杆绕y轴的惯性矩；η为刚度增大系数，取1.8；α为切向撑杆和钢梁的角度；γr为抗力分项系数，Q235取1.090，Q345～Q390取1.125；μ为计算长度系数，两端铰接取1，两端刚接取0.5，一端铰接另一端刚接取0.7；lc为切向撑杆的长度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 青岛理工大学 一种外钢框架与水塔内直筒联合支撑体系的水平撑杆的设计方法

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