【正文】 高柱的抗扭剛度，防止腹板在運(yùn)輸和施工中發(fā)生過大的變形，應(yīng)設(shè)橫向加勁肋，要求如下： 橫向加勁肋間距 ≤ 3h0； 橫向加勁肋的外伸寬度 bs≥ h0/30+40 mm； 橫向加勁肋的厚度 ts≥b s/15。????yx ibih（ 4）由求得的 A、 h、 b，綜合考慮構(gòu)造、局部穩(wěn)定、鋼材規(guī)格等，確定截面尺寸； （ 5）構(gòu)件的截面驗(yàn)算： A、截面有削弱時，進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算； B、整體穩(wěn)定驗(yàn)算； C、局部穩(wěn)定驗(yàn)算； 對于熱軋型鋼截面，因板件的寬厚比較大，可不進(jìn)行局部穩(wěn)定的驗(yàn)算。型鋼截面不滿足時，選用組合截面，組合截面的尺寸可由回轉(zhuǎn)半徑確定 : 表查得。 （ 1）截面積的分布盡量展開，以增加截面的慣性矩 和回轉(zhuǎn)半徑，從而提高柱的整體穩(wěn)定性和剛度； （ 3）便于其他構(gòu)件的連接； 截面的設(shè)計 （ 1）截面面積 A的確定 假定 λ =50~100，當(dāng)壓力大而桿長小時取小值，反之取大值，初步確定鋼材種類和截面分類，查得穩(wěn)定系數(shù)，從而： )494( ??? fNA ?（ 2）求兩主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑 —— 等穩(wěn)定要求 ??yyxxlili 00 。 ≥10tw ≥ w h0’ 縱向加勁肋 橫向加勁肋 一、 實(shí)腹式柱的設(shè)計 截面的選取原則 167。 縱向加勁肋與翼緣間的腹板，應(yīng)滿足高厚比限值。 yw ft 2 3 520 yw ft 2 3 520 腹板屈曲后， 實(shí)際平板可由一應(yīng)力等于 fy的等效平板代替，如圖。時，取；當(dāng)取時值，當(dāng)構(gòu)件兩方向長細(xì)比較大式中：10010030,30)444(2350??????????????ywfth B、箱形截面腹板 b b0 t h0 tw )454(235400 ??yw fth C、 T形截面腹板 自由邊受拉時： tw h0 h0 tw ? ? )464( 0 ???yw fth ?形鋼：熱軋剖分? ? )474( 0 ???yw fth ?形鋼：焊接圓管截面 （三）、軸壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定不滿足時的解決措施 增加板件厚度； D t )484(235100 ??yftD對于 H形、工字形和箱形截面，當(dāng)腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時，在計算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性時，腹板截面取 有效截面 ，即取腹板計算高度范圍內(nèi)兩側(cè)各為 部分，但計算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時仍取全截面。式中： ????????????? ? ??? )384(112222btEcr)394(0 2 4 0 1 22 ????????????EfEf yy???由試驗(yàn)資料可得： 由上式，即可確定 局部失穩(wěn)不早于整體失穩(wěn) 時，板件的寬厚比限值： 翼緣板： A、工字形、 T形、 H形截面翼緣板 ? ? )404(112222????????? yfbtE ??? ? ??b t b t t b t b ? ?。其屈曲應(yīng)力可用下式表達(dá)： ? ?。屈曲系數(shù)，式中：2?????? ??? mb aamb??當(dāng) a/b=m時， β 最?。? 當(dāng) a/b≥1 時， β≈ 4； 所以，減小板長并不能提高 Ncr， 但減小板寬可明顯提高 Ncr。材料泊松比，：板單位寬度的抗彎剛度板的撓度；式中：。 局部失穩(wěn)會降低構(gòu)件的承載力。 ? y y x x 實(shí)軸 虛軸 單角鋼的單面連接時強(qiáng)度設(shè)計值的折減系數(shù)： ?按軸心受力計算強(qiáng)度和連接乘以系數(shù) ； ?按軸心受壓計算穩(wěn)定性： 等邊角鋼乘以系數(shù) + ，且不大于 ； 短邊相連的不等邊角鋼乘以系數(shù) +，且不大于 ； 長邊相連的不等邊角鋼乘以系數(shù) ； ?對中間無聯(lián)系的單角鋼壓桿， 按 最小回轉(zhuǎn)半徑 計算 λ， 當(dāng) λ 20時，取 λ =20。 u u b 當(dāng)計算等邊角鋼構(gòu)件繞平行軸（ u軸 )穩(wěn)定時，可按下式計算換算長細(xì)比，并按 b類截面 確定 值： ?軸的長細(xì)比?；??tbtbyx ??② 、截面為單軸對稱構(gòu)件： x x y y xoxx ilx ??軸：繞非對稱軸繞對稱軸 y軸屈曲時，一般為 彎扭屈曲 ，其臨界力低于彎曲屈曲，所以計算時，以換算長細(xì)比 λ yz代替 λ y ，計算公式如下： x x y y b t ? ? ? ? ? ? )254(1421 2122202022222 ??????? ??????zyzyzyyz ie ???????? ?2220202202 )264(yxtziieilIIAi?????? ???。 ?)234( ??ycrf?? 實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算 軸心受壓構(gòu)件不發(fā)生整體失穩(wěn)的條件為， 截面應(yīng)力不大于臨界應(yīng)力 ，并考慮抗力分項(xiàng)系數(shù) γR后，即為： 表得到。 （四） 實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算 實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的柱子曲線 我國規(guī)范給定的臨界應(yīng)力 σ cr，是按 最大強(qiáng)度準(zhǔn)則 ，并通過數(shù)值分析確定的。計算長度系數(shù)，取值如；桿件計算長度，式中：??????????llllEIlEINcr0020222 對于框架柱和廠房階梯柱的計算長度取值，詳見有關(guān)章節(jié)。 x x y y 100 00lv ? 0 ycrf?λ 歐拉臨界曲線 對 x軸 僅考慮初彎曲的柱子曲線 對 y軸 微彎狀態(tài)下建立微分方程： 初偏心的影響 N N l/2 l/2 x y v e0 x y e0 0 ? ? 00 ????? eyNyEI)214(0222???????ekykyEINk ，得：引入解微分方程，即得： ?????? ?? 12s e c0 kleye0 y N N N?(e 0+ y) x y 0 x )224(12s e c0m a x ?????????????????????ENNeyv ?所以，壓桿長度中點(diǎn)（ x=l/2）最大撓度 v： 其壓力 — 撓度曲線如圖： 曲線的特點(diǎn)與初彎曲壓桿相同，只不過曲線過圓點(diǎn)，可以認(rèn)為初偏心與初彎曲的影響類似，但其影響程度不同，初偏心的影響隨桿長的增大而減小，初彎曲對中等長細(xì)比桿件影響較大。桿件長細(xì)比，截面回轉(zhuǎn)半徑；；截面核心距，式中：iliAWilWAlWAv?????????????????????100011000100000如果取 v0=l/1000（驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定），則： 由于不同的截面及不同的對稱軸， i/ρ不同，因此初彎曲對其臨界力的影響也不相同。；初彎曲率，式中：????WWAv 000 ?? 解式 519，其有效根，即為以 截面邊緣屈服為準(zhǔn)則的臨界應(yīng)力： 上式稱為柏利 (Perry)公式。 0 v v0=3mm v0=0 ENNA B B’ A’ 對于僅考慮初彎曲的軸心壓桿，截面邊緣開始屈服 的條件為： 最后在 N未達(dá)到 NE時失去承載能力， B或 B’點(diǎn) 為其極限承載力。③ 初彎曲的存在使壓桿承載力低于歐拉臨界力 NE。長度中點(diǎn)所增加的最大式中： ???11 )144(s i nvlxvy?上式求二階導(dǎo)數(shù)： )154(s i n221 ????? lxlvy??將式 414和 415代入式 413，整理得： ? ? )174(0s i n 01221 ???????? ??? vvNlEIvlx ?? 求解上式，因 sin(π x/l) ≠0 ， 所以 : ? ?NNNvvlEINvvNNvEEE???????0122011 0因此：式中： ?桿長中點(diǎn)總撓度為： )184(1100001?????????EENNvvNNNvvvv 根據(jù)上式，可得理想無限彈性體的壓力 — 撓度曲線，具有以下特點(diǎn)： ① v隨 N非線形增加 ,當(dāng) N趨于 NE時，v趨于無窮 。 可將其畫成無量綱曲線 (柱子曲線 )，如下； 0 ycrf?λ n 歐拉臨界曲線 σ crx σ cry σE 僅考慮殘余應(yīng)力 的柱子曲線 假定：兩端鉸支壓桿的初彎曲曲線為： 初彎曲的影響 1 0 0 0)124(s i n0000lvvlxvy????規(guī)范規(guī)定：。 聯(lián)合求解式 49和 411即得 σ crx(λ x)。 )94(424)(222222222????????kEt b hhkbtEIIExxxxxexxc r x???????軸屈曲時：對 柱屈曲可能的彎曲形式有兩種： 沿強(qiáng)軸（ x軸） 和 沿弱軸（ y軸） 因此，臨界應(yīng)力為： )104(12212)(2 322332222????????kEtbkbtEIIEyyyyyeyyc r y ???????軸屈曲時：對f y a c a’ c’ b’ σ1 σrt b σrc ? ?)114(22)(2 ?????????kfbtkkbtb t frtrcyrtrcyc r yc r x?????? 或 顯然，殘余應(yīng)力對弱軸的