钢支撑轴力标准值与设计值
钢支撑轴力是指钢结构中支撑构件所受的轴向力。在钢结构设计中，钢支撑轴力的标准值和设计值是非常重要的参数，它们直接影响到结构的安全性和稳定性。本文将围绕钢支撑轴力的标准值与设计值展开详细的论述，分析其相关影响因素，并探讨其在实际工程中的应用和意义。
一、钢支撑轴力的定义
钢支撑轴力是指支撑构件在受到外载荷作用时所产生的轴向拉力或压力。在钢结构中，支撑构件常常承受着较大的轴向力，因此对其轴力性能的研究和设计至关重要。
二、钢支撑轴力的标准值与设计值
1. 标准值：钢支撑轴力的标准值是指在设计规范中规定的轴向力的极限数值。标准值是根据结构工作状态和承载能力等因素确定的，是结构设计和验算的依据之一。
2. 设计值：钢支撑轴力的设计值是指根据实际工程情况，在标准值的基础上考虑了一定的安全系数后得到的轴向力数值。设计值是根据具体工程条件和要求综合确定的，是结构设计和构件选型的基础之一。
三、影响钢支撑轴力的因素
1. 结构荷载：结构的自重、活荷载、风荷载等均会对支撑构件产生轴向力的作用，不同的荷载条件将导致支撑轴力值的不同。
2. 构件截面性能：支撑构件的截面形状、尺寸、材料等性能参数对其轴力承载能力有直接影响，以及对其轴力标准值和设计值的确定也有重要意义。
3. 结构变形：结构在实际荷载作用下的变形和位移将对支撑构件的轴向力产生影响，需要合理考虑结构变形对支撑轴力的影响。
四、钢支撑轴力的设计方法
1. 根据设计规范：结构设计应符合相关的设计规范和标准，按照规范中的验算方法和轴力设计原则确定支撑轴力的标准值。
2. 考虑稳定性：对于高度大的支撑构件，需要在设计中考虑其稳定性，选择合适的材料和截面形状以满足稳定性要求。
3. 综合考虑安全性：在确定设计值时，需要综合考虑结构的安全性和可靠性，考虑荷载组合、安全系数等因素。 五、实际工程中的应用
单层轻钢结构荷载的合理取值
石江涛
【摘 要】本文介绍了作用在门式刚架轻型房屋钢结构上的荷载和作用,包括恒荷载、活荷裁、雪荷载、风荷载、吊车荷载、地震作用及温度作用等,对各种荷载取值的合理范围及注意事项进行了较为详细的余绍,并对由于各种荷载而引起的事故举例说明,对工程设计中单层轻钢结构荷载的合理取值提出建议.
【期刊名称】《产业与科技论坛》
【年(卷),期】2017(016)008
【总页数】2页(P82-83)
【关键词】轻钢结构;门式刚架;荷载;合理取值
【作 者】石江涛
【作者单位】中核第四研究设计工程有限公司
【正文语种】中 文
近些年来，轻钢结构(主要是门式刚架)在工业与民用建筑，尤其是工业建筑中的应用越来越广泛。钢材具有较高的强度和良好的变形能力，这使得轻钢结构具有良好的经济性。由于轻钢结构用钢量少，且其围护也多采用自重很轻的材料，其受力截面通常承受很高的应力，因此对于轻钢结构来说，预想之外的荷载增加，将有可能导致灾难性的后果。轻钢结构设计既要做到经济合理，又要保证结构安全，这时荷载的合理取值就显得尤为重要。作用在门式刚架结构上的荷载和作用，包括恒荷载(结构自重，悬挂的附加永久设备重量)、活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、地震作用及温度作用等，如有积灰荷载还应考虑积灰荷载。本文主要针对轻钢结构各种荷载的合理取值进行讨论。
屋面恒荷载主要包括屋面外板、保温、屋面内板、檩条和拉条。在一般情况下，其值为0.15～0.25KN/m2。以屋面结构为0.6mm厚YX51-380-760型镀铝锌屋面外板+100厚玻璃棉保温层(容重0.16KN/m3)+檩条(按0.06KN/m2计)的屋面为例，其自重为0.065+0.016+0.06=0.141KN/m2；如再增加一层0.5mm厚YX15-225-900型镀锌内板，其自重增加0.047KN/m2，则双层板屋面自重为0.188KN/m2；另外，计算时还应考虑屋面倾角的影响，除以cosα(α为屋面倾角)。计算时不能随意放大恒荷载值，因为这样会降低风荷载产生的内力，导致梁中部下翼缘受压时计算不准确。
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资料
1.设计资料
（1）某地一金工车间，长96m，跨度27m，柱距6m，采用梯形钢屋架，1.56m预应力钢筋混凝土大型屋面板，上铺珍珠岩保温层，设计地点哈尔滨地区，保温层厚度为100mm,容重34/kNm，采用封闭结合，卷材屋面，屋面坡度i=1/10，屋架简支于钢筋混凝土柱上，混凝土强度等级为C20（抗压设计强度fc=10N/mm2），车间内设有两台30/5t中级工作制桥式吊车，轨顶标高18.5m,柱顶标高27m。屋面荷载标准值为20.5kN/m，雪荷载标准值20.5kN/m，积灰荷载标准值为0.5kN/m2。桁架采用梯形钢桁架，其两端铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面尺寸为400400。钢材采用Q235-B，焊条采用E43型，手工焊。
（2） 屋架计算跨度 0l270.15226.7m
（3） 跨中及端部高度：
桁架的中间高度 h=3.340m
在26.7m的两端高度 0h2.006m
在27.0m轴线处两端高度 0h1.990m
桁架跨中起拱 l/500≈55mm
屋架高跨比3340/270001/8在经济范围（1/6~1/10）内，为使屋架上弦只受节点荷载，腹杆体系采用人字形式。
2. 结构形式及几何尺寸如图1所示，支撑布置如图2所示
图1 桁架形式及几何尺寸
根据厂房长度（96m>60m）,跨度及荷载情况，设置三道上下弦水平支撑如图：
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资料
桁架及桁架上弦支撑布置
桁架下弦支撑布置图
垂直支撑
垂直支撑
图2：桁架支撑布置图
符号说明：SC—上弦支撑；XC—下弦支撑；CC—垂直支撑；GG—刚性系杆；LG—柔性系杆
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资料
3. 荷载计算
屋面活荷载和雪荷载不会同时出现，从资料可知屋面活荷载为20.5kN/m，等于雪荷载，故取屋面活荷载计算。沿屋面斜面分布的永久荷载应乘以221/cos101/101.005，换算为沿水平投影面分布的荷载。桁架沿水平投影面积分布的自重（包括支撑）按经验公式wP0.120.011l计算，跨度单位为m。
均布荷载标准值
均布荷载是结构工程中常见的一种荷载类型，也称为均布载荷或均布力。它是指均匀分布在承载结构上的荷载。均布荷载标准值是通过对特定载荷情况进行实验和分析，得出的一个规定的荷载标准。
以下是一些关于均布荷载标准值的参考内容：
1. 建筑结构设计规范：在设计建筑结构时，需要遵循国家或地区的建筑结构设计规范。这些规范通常包含了对不同结构类型和用途时所需承受的均布荷载标准值的规定。例如，中国《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）中规定的建筑物均布荷载标准值，根据楼层用途和结构等级的不同，进行了细致的划分和规定。
2. 桥梁设计规范：对于桥梁结构，常用的设计规范是根据桥梁跨度、桥梁类别、交通量和设计速度等因素制定的。例如，中国《公路桥梁荷载规范》（JTJ 020-2018）中规定了不同类型桥梁的均布荷载标准值，包括小跨径公路桥、中跨径公路桥和大跨径公路桥。
3. 钢结构设计规范：对于钢结构，也有相应的设计规范来规定均布荷载标准值。例如，美国的《ASCE 7-16 Minimum Design
Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures》规定了不同类型的建筑物和结构的荷载要求，其中包括了钢结构的均布荷载标准值。
4. 楼板荷载标准值：在建筑设计中，楼板的承载能力也是一个重要的考虑因素。根据不同用途和跨度的楼板，通常有相应的荷载标准值。例如，根据中国的《建筑结构荷载规范》（GB
50009-2012）的规定，住宅楼层的楼板均布荷载标准值为2.0kN/m²，办公楼层为3.0kN/m²。
5. 行业标准和规范：除了综合的建筑结构设计规范外，特定行业也会有针对性的规范来规定均布荷载标准值。例如，对于工业场所的地面承载能力设计，通常会参考机械设备制造业的相关标准，如《GB/T 50081-2002 机械设备安装工程质量验收规范》和《GB 18599-2016 工业建筑节能设计标准》等。
