在很多情况下,如 AISC 360 附录 7 中规定的,X 型支撑框架中同心受压支撑的平面内和平面外有效长度可以为杆件长度的一半(0.5L)。 -16. 斜撑应具有相同的截面,具有相似的压力和拉力,并在中点连接 [1]。
此外,如果预期杆件不会产生较大的周期性非弹性变形,并且地震反应修正系数 R 等于或小于 3 [2],AISC 允许有效长度为杆件长度的一半。
X 形支撑框架在承受不对称支撑力时,尤其是中点连接 [1] ,需要更大的非支撑长度来计算平面外屈曲稳定性。 在预期要承受较大的周期性非弹性变形的抗震体系中进行支撑时,使用杆件长度的一半是不合适的。 例如,特殊空间支撑框架 (SCBF) 的 X 向支撑应使用杆件的整个长度 [2]。
示例
本文中的示例假定 X 型钢支撑的有效长度为杆件长度的一半。 为便于比较,提供了两种有效长度的定义选项。
在有效长度对话框的主要选项卡中,用户可以选择所需的屈曲验算和其他相关系数(图 1)。
在节点支座和有效长度选项卡中,可以调整有效长度系数 K。
第一个选项是保留 X 形支撑为全长(图 2)。 这里必须使用有效长度系数选项,因为要分配节点支座的中心节点并不存在。 这里“有效长度系数”取 0.5,即杆件长度的一半。 这里使用的系数 k 与杆件端部条件无关。
第二种选择是在物理上将杆件分成两部分,然后在交点处通过一个标准节点连接四个杆件(图 3)。 在“杆件上添加节点”不起作用,因为它只能与其中一个X-支撑杆件相关联。
两种方法的总体结果和设计验算率具有可比性。 下面显示的弯曲形状看起来略有不同,实际的弯曲形状可能介于两者之间。 为了减少杆件的总数并防止在连接的支撑之间分担荷载,第一种方法可能是首选。