鋼結(jié)構(gòu)第4章軸心受力構(gòu)-資料下載頁(yè)
2025-04-30 07:25本頁(yè)面
【正文】 綴板柱焊接時(shí)，為相鄰綴板凈距對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)細(xì)比。 綴材設(shè)計(jì)（ 1）軸心受壓格構(gòu)柱的橫向剪力設(shè)：屈曲模態(tài)為一個(gè)正弦半波。NcrNcrzymyzLyoxh=yyVM代入式 Vmax 在常用的長(zhǎng)細(xì)比范圍， k值變化不大， Q235鋼可取為定值： k=85代入上式整理后得：引入 ； ； 且常用雙槽鋼截面 對(duì)于非 Q235鋼材規(guī)范?。?并沿桿長(zhǎng)取定值。（ 2） 綴 條 設(shè)計(jì)V1V1VV1V1α綴條布置尤如桁架腹桿。按桁架腹桿設(shè)計(jì)。剪力由斜桿承受。設(shè)斜桿（綴條）內(nèi)力為 Nt， 有 Nt=V1/ncos? （ 436）綴條一般為單面連接的角鋼，可能受拉、可能受壓，一律按受壓設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)于折減（考慮綴條自身穩(wěn)定性）折減系數(shù) η為：① 按軸心受力計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和連接時(shí)： η=② 按軸心受力計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定性時(shí) 等邊角鋼 η=+?≤ 短邊相連的不等邊角鋼 η=+?≤ 長(zhǎng)邊相連的不等邊角鋼 η=? —— 綴條長(zhǎng)細(xì)比，中間無(wú)聯(lián)系時(shí)，按最小回轉(zhuǎn)半徑計(jì)算的長(zhǎng)細(xì)比。或即 （ 2）綴板的設(shè)計(jì) 綴板內(nèi)力按綴板和肢件組成的單跨多層框架體系進(jìn)行分析。綴板式柱變形圖綴板式柱計(jì)算簡(jiǎn)圖l1l1l0xy11綴板式柱l1l1a彎矩圖V1/2 V1/2V1/2 V1/2a分離體 ⅠV1/2V1/2Ta/2l1分離體 Ⅱ由分離體 Ⅱ 力矩平衡條件，得（ 438）式中 a是兩柱肢軸線間的距離。V1/2V1/2Ta/2l1分離體 ⅡA 綴板在柱肢連接處 A的彎矩：（ 437）可見(jiàn)，綴板一般按受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)。但因剪力、彎矩較小，可按構(gòu)造設(shè)計(jì)。綴板寬度 d≥2a/3綴板厚度 t≥a/40且不小于 6mm端板寬度 d=adTa/2da格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)步驟(1)已知構(gòu)件設(shè)計(jì)軸力 N， 計(jì)算長(zhǎng)度 lox(虛軸 )， loy(實(shí)軸 )(2)選擇截面形式：雙肢、三肢、四肢，綴條柱或綴板柱(3)按對(duì)實(shí)軸整體穩(wěn)定性選擇柱肢截面 (雙肢 )(4)按等穩(wěn)定性確定柱肢間距 (雙肢 )(5)驗(yàn)算對(duì)虛軸整體穩(wěn)定性(6)驗(yàn)算柱肢穩(wěn)定性(7)計(jì)算剪力，驗(yàn)算綴材和連接確定柱肢間距 (雙肢 )(2)等穩(wěn)定性要求 ?ox= ?y(3)計(jì)算回轉(zhuǎn)半徑 ix= lox/?x綴條柱：綴板柱：進(jìn)行格構(gòu)柱設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：① 格構(gòu)柱對(duì)于實(shí)軸長(zhǎng)細(xì)比與對(duì)于虛軸的長(zhǎng)細(xì)比均不得超過(guò)容許長(zhǎng)細(xì)比(1)布置綴材：初選綴條截面，綴材間距(4)計(jì)算輪廓尺寸 b= ix/?和柱肢間距 bo綴板柱： ?1≤ ?max且 不應(yīng)大于 40，并取 50 ≤ ?max ≤ 80 當(dāng) ?max50時(shí)，取 ?max＝ 50 格構(gòu)柱應(yīng)設(shè)置橫隔（聯(lián)），間距不大于 8m且不大于桿件較大寬度的 9倍，每個(gè)發(fā)送單元不少于 2個(gè)。 柱的橫膈② 應(yīng)滿足對(duì)于分肢長(zhǎng)細(xì)比的要求 相當(dāng)于計(jì)算長(zhǎng)度為 l1的受壓柱，通過(guò)控制其長(zhǎng)細(xì)比 ?1保證柱整體失穩(wěn)前不發(fā)生柱肢失穩(wěn)，設(shè) ?max = max(?ox, ?y)。設(shè)計(jì)要求：綴條柱： ?1≤ ?max綴條隔板隔材肋綴條圖 422 綴材布置 作用：保證柱子變形過(guò)程中截面幾何形狀的穩(wěn)定性；公式 ?=M/W 才能使用。截面抗彎模量 W 才能用材料力學(xué)公式計(jì)算。例 設(shè)計(jì)一格構(gòu)柱，分別按綴板柱和綴條柱，高度為 6m，兩端鉸接，軸壓力設(shè)計(jì)值為 1000kN,鋼材 Q235B,截面無(wú)削弱。柱截面形式為雙槽鋼截面。解：柱計(jì)算長(zhǎng)度 l0x=l0y=6m按實(shí)軸的整體穩(wěn)定選擇柱的截面假設(shè)長(zhǎng)細(xì)比 λy=70，由 b類截面查得 φy=，則需截面積查型鋼表，可選 2[22a， A=6360mm2， iy=驗(yàn)算穩(wěn)定性：由 b類截面查得 φy=，則初選綴條為 L45X4，截面為 A1’=349mm， i1=按綴條柱設(shè)計(jì)確定柱寬 b整個(gè)截面對(duì)于虛軸：采用雙槽鋼截面， ix≈，則 b≈ ix /=，取 b=210mm對(duì)于單槽鋼截面：A=3180mm2， z0=21mm， I1=1578000mm4， i1=l1x 1y1xyb=210a=168θ則斜綴條截面為 A1=2A1’=698mm，為獲得等穩(wěn)，繞 x軸的長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)滿足：綴條驗(yàn)算由 b類截面查得 φx=一根綴條所受的軸心力為 綴條的傾角為 45176。，綴條所受的剪力為a=b2Z0=210221=168mm綴條的節(jié)間長(zhǎng)度： l1=2atan45o=2168tan45o=336mm綴條的長(zhǎng)度： l0=a/cos45o=238mml1θa等邊角鋼單面連接時(shí)，鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)為：由 b類截面查得 φx=所選截面為 L454為最小截面，滿足要求。等邊角鋼穩(wěn)定計(jì)算： η=+=肢背：長(zhǎng)細(xì)比：焊縫計(jì)算，取焊縫高度為 4mm肢尖：按構(gòu)造要求，焊縫長(zhǎng)度應(yīng)滿足 44=16mm和 40mm，所以要求滿足 40mm。斜平面腹桿計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)為 假定 λ1=35（約等于 ），由等穩(wěn)：按綴板柱設(shè)計(jì)確定柱寬 b分枝穩(wěn)定整個(gè)截面對(duì)于虛軸：采用雙槽鋼截面， ix≈，則 b≈ ix /=228，取 b=230mm對(duì)于單槽鋼截面： z0=21mm， I1=1580000mm4， i1=l1l0x 1y1xyb=230a=188柱分肢繞 1軸的長(zhǎng)細(xì)比： ix1=， l1=336mm分肢穩(wěn)定滿足。綴板和橫隔由 b類截面查得 φx=兩綴板的線剛度 l01=λ1i1=35=781mm分肢線剛度 選用 1808， l1=781+180=961mm，可采用 l1=960mm 驗(yàn)算綴板的剛度l1l0綴板與分肢連接處的內(nèi)力柱的剪力橫隔采用不大于 9倍柱寬的距離。焊縫應(yīng)力 綴板與槽鋼鍵的焊縫，取焊縫高度： hf=82=6mm，只考慮豎向焊縫，則 lw=180mm 驗(yàn)算綴板的焊縫a/2l12TV1=V/2V1=V/2bTa/2本章小結(jié)受軸力桿件的凈截面強(qiáng)度計(jì)算；（注意凈截面的計(jì)算）受軸力桿件的剛度計(jì)算；（注意長(zhǎng)細(xì)比的計(jì)算）軸壓桿件的整體穩(wěn)定計(jì)算；（本章的重點(diǎn)）軸壓桿件的局部穩(wěn)定計(jì)算；（本章的重點(diǎn)）軸壓桿件的設(shè)計(jì) （ 1）實(shí)腹式軸壓桿件的設(shè)計(jì)（主要設(shè)計(jì)步驟） （ 2）格構(gòu)式軸壓桿件的設(shè)計(jì)（格構(gòu)柱與實(shí)腹柱的不同）軸壓柱的柱頭與柱腳的設(shè)計(jì) （注意傳力途徑，各個(gè)部件的受力）繼續(xù)學(xué)習(xí)第 5章
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