计算天窗架内力时,一般假设天窗架的所有节点为铰接,把竖向荷载和风荷载转化为节点集中力,并把天窗架视为静定结构来计算各杆件的内力。天窗架侧柱以及可能承受节间荷载的天窗架上弦杆件,还应该计算其弯矩。天窗架上弦杆件应当按照和屋架杆件同样的方法计算局部弯矩,可近似地取值0.8V(V为按跨度等于相应节间长度的简支梁所计算的最大弯矩);对于天窗架的侧柱,一般可以按两端简支构件计算它的弯矩,包括均布风荷载产生的弯矩,应当按照迎风、背风分别计算,而窗扇、侧窗横挡等结构自重产生的弯矩一般可忽略不计。
三铰拱式天窗架是静定结构,应该先求出各种荷载作用下的支座和顶铰处反力(其包含垂直反力与水平反力),然后使用矩阵位移法或数解法求出各个杆件的内力(如图1中所示),图中以0.75Q为考虑挑檐而增加0.25Q。
三支点式和多竖杆式天窗架是超静定结构,内力分析的时候通常把受拉主斜杆和斜腹杆视作为柔性杆件(只能受拉,受压时退出工作),从而简化成静定结构。图2中的虚线即为在图示荷载作用下内力为零的杆件。
另外,钢结构厂房中天窗架杆件的内力组合一般要考虑计算时取不利组合为好。
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