【正文】 將各分肢連成整體，使其共同受力，并承受繞虛軸彎曲時(shí)產(chǎn)生的剪力。 綴條用斜桿組成或斜桿與橫桿 共同組成，它們與分肢翼緣組成桁架體系； 綴板常用鋼板 ，與分肢翼緣組成剛架體系。 實(shí)軸和虛軸 格構(gòu)式構(gòu)件截面中，通過(guò)分肢腹板的主軸叫實(shí)軸，通過(guò)分肢綴件的主軸叫虛軸。 綴件 截面選取原則： 盡可能做到等穩(wěn)定性要求。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 得。并按相應(yīng)的截面分類(lèi)查由 yyy)(????? fAN則穩(wěn)定計(jì)算： y y x x 實(shí)軸 虛軸 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞實(shí)軸的整體穩(wěn)定 當(dāng)構(gòu)件繞實(shí)軸喪失整體穩(wěn)定時(shí) ， 格構(gòu)式雙肢軸心受壓構(gòu)件相當(dāng)于兩個(gè)并列的實(shí)腹構(gòu)件 ， 其整體穩(wěn)定承載力的計(jì)算方法與實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件相同 。 對(duì)于常見(jiàn)的格構(gòu)式截面形式，只能產(chǎn)生 彎曲屈曲 。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸的整體穩(wěn)定 實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲時(shí)，剪切變形影響很小，一般可忽略不計(jì)。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸（ xx）彎曲屈曲時(shí)，兩分肢非實(shí)體相連，連接兩分肢的綴件的抗剪剛度比實(shí)腹式構(gòu)件腹板弱，除彎曲變形外，還需要考慮剪切變形的影響，因此穩(wěn)定承載力有所降低。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 兩端鉸接等截面格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件繞虛軸彎曲屈曲的臨界應(yīng)力為： 1x2xcrAAE?????????c o ss i n 222() 1x222x0x c oss i n AA???????? () 20xcr ??? E2? () V V ? 規(guī)范在設(shè)計(jì)上用換算長(zhǎng)細(xì)比 ?0x代替對(duì) x軸的長(zhǎng)細(xì)比 ?x來(lái)考慮剪切變形對(duì)臨界力的影響。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 由于 ?＝ 40186。～ 70186。之間，在此范圍內(nèi) 的值變化不大（ ～ ）， 本著偏于安全的原則，我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范取： ??? c o ss i n/ 2227c o ss i n/ 22 ????1x2x0x 27 AA?? ??則公式簡(jiǎn)化為 () 10 20 30 40 50 60 70 80 90 (度 ) 100 80 60 40 20 0 27 α ?? cossinπ22的關(guān)系曲線如右圖：與由于??? )c o s( s inπ 221x222x0x c oss i n AA????????第 6章 軸心受力構(gòu)件 對(duì)于綴板式壓桿，用同樣原理也可得綴板式壓桿的換算長(zhǎng)細(xì)比為： 212 2112???? ?????? ???k2x0x（ ） ?1—— 相應(yīng)分肢長(zhǎng)細(xì)比 ?1＝ l1/i1 k—— 綴板與分肢線剛度比值 k＝ (Ib/c)/(I1/l1) 通常 k值較大，當(dāng) k＝ 6~20時(shí)， ?2(1+2/k)/12=~，即在 k≥6的常用范圍，接近于 1，為簡(jiǎn)化起見(jiàn) 《 規(guī)范 》 規(guī)定換算長(zhǎng)細(xì)比為： 212x0x ??? ??() ?1—— 分肢對(duì)最小剛度軸的長(zhǎng)細(xì)比 ?1＝ l01/i1 當(dāng) k＝ 2~6時(shí)， 應(yīng) 用式（ ）計(jì)算 換算長(zhǎng)細(xì)比。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 ? max— 構(gòu)件兩方向長(zhǎng)細(xì)比（對(duì)虛軸取換算長(zhǎng)細(xì)比）的較大值； 綴條構(gòu)件 m a x1 ?? ? （ ） 綴板構(gòu)件 1m a x1 ?? ??? 且（ ） 當(dāng) ? max50時(shí)，取 ?max=50。 當(dāng)格構(gòu)式構(gòu)件的分肢長(zhǎng)細(xì)比滿足下列條件時(shí)，即可認(rèn)為分肢的穩(wěn)定和強(qiáng)度可以滿足而不必再作驗(yàn)算（即能保證分肢的穩(wěn)定和強(qiáng)度高于整體構(gòu)件）。 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件分肢的穩(wěn)定和強(qiáng)度計(jì)算 的距離。取相鄰兩綴板邊緣螺栓螺栓連接時(shí)，；，取相鄰綴板間凈距離分肢計(jì)算長(zhǎng)度，焊接時(shí)；的長(zhǎng)細(xì)比分肢對(duì)最小剛度軸????0110111 ,11lil??當(dāng)綴件采用綴條時(shí)， l01取綴條節(jié)點(diǎn)間距 第 6章 軸心受力構(gòu)件 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件分肢的局部穩(wěn)定 分肢為軋制型鋼一般可以滿足，焊接組合截面應(yīng)驗(yàn)算翼緣和腹板的寬（厚）比。 ywfth /235)(0 ???腹板 翼緣 ? ?y/ ftb ????第 6章 軸心受力構(gòu)件 1. 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的剪力 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴件的設(shè)計(jì) 考慮初始缺陷的影響，《 規(guī)范 》 用以下實(shí)用公式計(jì)算格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件可能產(chǎn)生的最大剪力設(shè)計(jì)值 dzdMV ? 軸心壓桿在受力撓曲后任意截面上的剪力 V 為 : ?NM ?圖 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的彎矩和剪力 VlyN(a) (b)M =NY V =NdY(c)dzyYmaxVzNN cosN曲線Yy載力曲線初彎曲maxMV =N si n N簡(jiǎn)化(d)V177。 Vmax177。 Vzy0 mm極限承023585ym a xfAfV ? （ ） 第 6章 軸心受力構(gòu)件 2. 綴條的設(shè)計(jì)（穩(wěn)定驗(yàn)算） 圖 綴條的內(nèi)力 綴條柱的每個(gè)綴件面如同一 平行弦桁架，綴條的內(nèi)力可與 桁架的腹桿一樣計(jì)算。 一個(gè)斜綴條的內(nèi)力 Nd1為 ： 式中： V1 —— 分配到一個(gè)綴條面上的剪力； θ—— 斜綴條與構(gòu)件軸線的夾角。 ?s in11VN ?d（ 583） ? Nd1 Nd1 ? 綴條的最小尺寸不宜小于 L45 4和 L50 36 4。橫綴條不受剪力，主要用來(lái)減小分肢的計(jì)算長(zhǎng)度，截面尺寸與斜綴條相同。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 綴條按軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。綴條采用單角鋼時(shí)，應(yīng)考慮受力偏心的不利影響，引入折減系數(shù) ?，并按下式計(jì)算整體穩(wěn)定。 fAN ??? ??td1 （ *） 第 6章 軸心受力構(gòu)件 綴板與構(gòu)件兩個(gè)分肢組成單跨多層平面剛架體系。 當(dāng)它彎曲時(shí)，反彎點(diǎn)分布在各段分肢和綴板中點(diǎn)，從柱中取出脫離體如圖 b，則可得綴板所受的剪力 Vb1 和端部彎矩 Mb1 為： 式中： l1 —— 綴板中心線間 的距離； c —— 肢件軸線間的 距離。 圖 Vb1 Vb1 Mb1 Vb1 l 1/ 2 l 1/ 2 l 1 l 1/ 2 clVV 111b ?211b1lVM ?（ ） 第 6章 軸心受力構(gòu)件 32 ch ?b 綴板的尺寸由剛度條件確定，為了保證綴板的剛度，規(guī)范規(guī)定在 同一截面處綴板的線剛度之和不小于柱較大單肢線剛度的 6倍 。 mmb 640 和ct ?一般取： 根據(jù)計(jì)算的彎矩 Mb1和剪力 Vb1 可驗(yàn)算綴板的彎曲強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度以及綴板與分肢的連接強(qiáng)度。 即可滿足上述線剛度比、受力和連接等要求。 V M lw d1M fW? ??b1vbb1 . 5 V fht? ??第 6章 軸心受力構(gòu)件 為了增強(qiáng)桿件的整體剛度，保證桿件截面的形狀不變，桿件除在受有較大的水平力處設(shè)置橫膈外，尚應(yīng)在運(yùn)輸單元的端部設(shè)置橫膈， 橫膈的間距不得大于柱截面較大寬度的 9倍和不得大于8m。 橫膈可用鋼板或角鋼做成。 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的橫隔和綴件連接構(gòu)造 圖 格構(gòu)式構(gòu)件的橫隔 第 6章 軸心受力構(gòu)件 1. 截面選擇 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì) )/( fNA ??r e q(1) 按實(shí)軸整體穩(wěn)定條件選擇截面尺寸。 設(shè)計(jì)截面時(shí)，當(dāng)軸力設(shè)計(jì)值 N 、計(jì)算長(zhǎng)度（ l0x和 l0y）、鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f和截面類(lèi)型都已知時(shí)，截面選擇分為兩個(gè)步驟： 首先按實(shí)軸穩(wěn)定要求選擇截面兩分肢的尺寸，其次按繞虛軸與實(shí)軸等穩(wěn)定條件確定分肢間距。 假定長(zhǎng)細(xì)比 ? ，一般在 60～ 100范圍內(nèi)，當(dāng)軸力大而計(jì)算長(zhǎng)度l0y小時(shí)， ?取較小值，反之取較大值。根據(jù) ?y及鋼號(hào)和截面分類(lèi)查得 ? 值，按下式計(jì)算所需的截面面積 A。 對(duì)于 型鋼截面 ，根據(jù) A、 iy查型鋼表，可選擇分肢型鋼的規(guī)格。對(duì)于 焊接組合截面 ，根據(jù)截面的面積和寬度 b 初選截面尺寸。以上要進(jìn)行實(shí)軸穩(wěn)定和剛度驗(yàn)算，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算和板件寬厚比驗(yàn)算。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 由 ?x 求出對(duì)虛軸所需的回轉(zhuǎn)半徑 ix ，查 附錄 5可求得兩分肢間的距離 h，一般取截面寬度 h為 10mm的倍數(shù)。（查表時(shí)應(yīng)注意虛實(shí)軸的位置）。 兩分肢翼緣間的凈空應(yīng)大于 100mm。 可得綴條柱 1x2yx 27 AA?? ??綴板柱 212yx ??? ??y1x2x0x 27 ??? ??? AA 綴條柱 y212x0x ???? ??? 綴板柱 為了獲得等穩(wěn)定性，應(yīng)使 ?0x = ?y （ x為虛軸， y 為實(shí)軸）。用換算長(zhǎng)細(xì)比的計(jì)算公式，即可解得格構(gòu)柱的 ?x對(duì)于雙肢格構(gòu)柱則有 ： (2)按對(duì)虛軸與實(shí)軸等穩(wěn)定原則確定兩肢間距。 1?xih ?第 6章 軸心受力構(gòu)件 格構(gòu)柱的構(gòu)造要求： ? λ 0x和 λ y≤[ λ ]； ? 為保證分肢不先于整體失穩(wěn)，應(yīng)滿足： 綴條柱的分肢長(zhǎng)細(xì)比： 綴板柱的分肢長(zhǎng)細(xì)比： ? ?yxil?????，0m a xm a x111m ax????? ?50,50m a xm a xm a x0m a xm a x1011????????????取時(shí)當(dāng)，且yxil第 6章 軸心受力構(gòu)件 （ 1）強(qiáng)度驗(yàn)算 強(qiáng)度驗(yàn)算公式與實(shí)腹柱相同。柱的凈截面面積 An不應(yīng)計(jì)入綴條或綴板的截面面積。 （ 2）整體穩(wěn)定驗(yàn)算 分別對(duì)實(shí)軸和虛軸驗(yàn)算整體穩(wěn)定性。對(duì)實(shí)軸作整體穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)與實(shí)腹柱相同。對(duì)虛軸作整體穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) ? 應(yīng)按換算長(zhǎng)細(xì)比 ?0x 查出。 （ 3）剛度驗(yàn)算 （ 4）單肢穩(wěn)定驗(yàn)算 （ 5）綴條、綴板設(shè)計(jì) 2. 截面驗(yàn)算 第 6章 軸心受力構(gòu)件 例 某廠房柱， l0x＝ l0y ＝ 6m，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值 N＝ 1600kN，鋼材為 Q235BF， f＝ 215N/mm2，擬采用格構(gòu)式柱（ x為虛軸， y 為實(shí)軸），柱肢采用熱軋槽鋼，試設(shè)計(jì)此柱。 初選截面 一、綴條柱設(shè)計(jì) 設(shè) ?y ＝ 60，對(duì)實(shí)軸按 b類(lèi)查附表 ??? yyyy ??? 得，查附表由 f 需要的截面幾何量為： 2cm9210160023??? ??? fNA ?cm10606000yy ??? ?li1）確定柱肢截面尺寸 第 6章 軸心受力構(gòu)件 查 P429附表 ，初選 2[28b ,其截面特征為： A＝ 2 =， iy＝ ≈， y0＝ ， i1＝ ， I1＝ 柱自重： g＝ 2 ＝ 6572N 式中的 ， 、柱頭和柱腳等用鋼后柱自重的增大系數(shù)。 對(duì)實(shí)軸整體穩(wěn)定驗(yàn)算 ???? yil ?? 得查附表y0yy223ymm/N215mm/ 6572101600 ??? ???? A gN?滿足要求。 第 6章 軸心受力構(gòu)件 2）按雙軸等穩(wěn)定原則確定兩分肢槽鋼的距離 b 初選綴條規(guī)格為 L45 4， 一個(gè)角鋼的截面面積為： A1＝ ， 前后兩平面綴條總面積： A1x＝ 2 ＝ 。 21x2yx ??????AA??x0xx ??? ?li 需要的繞虛軸的回轉(zhuǎn)半徑 ix 由附錄 5得 ix＝ 則 b＝ ＝ ，取 b ＝ 270mm。 x y x y b 1 1 [28b l 1 兩槽鋼翼緣間凈距＝ 270mm2 84 mm=102mm100mm滿足構(gòu)造要求 第 6章 軸心受力構(gòu)件 （ 1）整體穩(wěn)定驗(yàn)算 因?yàn)槭前磳?duì)實(shí)軸的整體穩(wěn)定而選擇的截面尺寸，對(duì)實(shí)軸的整體穩(wěn)定滿足要求。對(duì)虛軸的整體穩(wěn)定驗(yàn)算 2. 截面驗(yàn)算 24x2 7 2 2 . 0 22 2 4