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1、截面及板件尺寸截面及板件尺寸宽厚比限值宽厚比限值3.局部稳定不满足要求时采取的措施局部稳定不满足要求时采取的措施1)调整板件的厚度或调整板件的厚度或宽度宽度2)对于箱形和工形截对于箱形和工形截面腹板设置纵向加面腹板设置纵向加劲肋,以减小腹板劲肋,以减小腹板的计算高度。纵向的计算高度。纵向加劲肋通常在横向加劲肋通常在横向加劲肋之间设置。加劲肋之间设置。加劲肋的设置要求:加劲肋的设置要求:3)不考虑腹板的局部稳定不考虑腹板的局部稳定n在计算构件的强度和稳定性时,如未满足腹板的宽在计算构件的强度和稳定性时,如未满足腹板的宽厚比,可认为腹板中间部分已伤失稳定局部退出工厚比,可认为腹板中间部分已伤失稳定
2、局部退出工作,而仅考虑腹板计算高度边缘范围内两侧宽度各作,而仅考虑腹板计算高度边缘范围内两侧宽度各为为 的部分作为有效截面。但计算构件整的部分作为有效截面。但计算构件整体稳定系数时,仍用全截面。体稳定系数时,仍用全截面。15.1.6 实腹式轴心受压构件的设计实腹式轴心受压构件的设计1.轴心受压构件一般采用双轴对称截面,如图所示:轴心受压构件一般采用双轴对称截面,如图所示:轧制宽翼缘轧制宽翼缘H型型15.1.7 格构式轴心受压构件的设计格构式轴心受压构件的设计1.格构式柱的构造格构式柱的构造1)格构式柱的特点和用格构式柱的特点和用途途2)截面形式:双肢柱、截面形式:双肢柱、三肢柱和四肢柱。柱三肢
3、柱和四肢柱。柱肢可采用槽钢、工字肢可采用槽钢、工字钢、角钢、钢管等。钢、角钢、钢管等。3)缀件:缀条(剪力较缀件:缀条(剪力较大以及两肢相距较远大以及两肢相距较远者)和缀板(用于荷者)和缀板(用于荷载较小者)载较小者)4)实轴和虚轴实轴和虚轴5)缀件的作用缀件的作用(分肢间的整体(分肢间的整体工作和减小分肢工作和减小分肢的计算长度)的计算长度)及及缀件与柱的连缀件与柱的连接接(焊接,缀条(焊接,缀条和柱肢的轴心应和柱肢的轴心应汇交于一点)汇交于一点)6)格构式柱的横隔格构式柱的横隔 为了避免柱肢局部受弯和提高柱的抗扭刚度,保证柱子在运输为了避免柱肢局部受弯和提高柱的抗扭刚度,保证柱子在运输和安
4、装过程中的截面形状不变,应在受有较大水平力处和运输和安装过程中的截面形状不变,应在受有较大水平力处和运输单元的端部设横隔,横隔的间距不得大于柱子较大宽度的单元的端部设横隔,横隔的间距不得大于柱子较大宽度的9倍倍或或8m。横隔可采用钢板或交叉角钢。横隔可采用钢板或交叉角钢2.轴心受压格构式柱的计算轴心受压格构式柱的计算1)整体稳定计算整体稳定计算a.格构式构件整体稳定性的特点格构式构件整体稳定性的特点n取决于对虚轴的稳定性取决于对虚轴的稳定性n必须考虑剪切变形对稳定承载力的影响必须考虑剪切变形对稳定承载力的影响n用加大长细比来考虑剪切变形对稳定承载力的影响,用加大长细比来考虑剪切变形对稳定承载力
5、的影响,加大后的长细比称为换算长细比。加大后的长细比称为换算长细比。b.格构柱绕虚轴的换算长细比格构柱绕虚轴的换算长细比n双肢缀条柱双肢缀条柱规范规定的斜缀条和构件轴线的夹角规范规定的斜缀条和构件轴线的夹角=4070,否则,否则,应按下式计算应按下式计算n 双肢缀板柱双肢缀板柱为分肢对最小刚度轴为分肢对最小刚度轴1-1的长细比,的长细比,其中计算长度其中计算长度 为相邻两缀板间的净距(缀板和为相邻两缀板间的净距(缀板和分肢焊接时)或最近边缘螺栓间的距离(缀板与分肢焊接时)或最近边缘螺栓间的距离(缀板与边缘螺栓连接时)。边缘螺栓连接时)。此处此处i1为分肢绕平行于虚轴方向的为分肢绕平行于虚轴方向
6、的形心轴的回转半径。形心轴的回转半径。n 四肢格构式构件四肢格构式构件n 缀件为缀条的三肢组合构件缀件为缀条的三肢组合构件2)分肢的稳定计算分肢的稳定计算n可视为单独的轴心受压实腹式构件,按两缀条或缀可视为单独的轴心受压实腹式构件,按两缀条或缀板间的长细比板间的长细比 计算,如满足下列要求,对分肢的计算,如满足下列要求,对分肢的稳定性和强度可不另作验算。稳定性和强度可不另作验算。对于缀条式格构构件对于缀条式格构构件对于缀板柱对于缀板柱 25 (max50时)时)或或 0.5max (max=5080)或或 40 (max80时时)3)缀板和缀条的计算)缀板和缀条的计算n轴心受压格构式构件的横向
7、剪力轴心受压格构式构件的横向剪力格构式构件的横向剪力由相应的缀材面承受格构式构件的横向剪力由相应的缀材面承受n 缀条的设计缀条的设计n缀条体系:单系缀条和交叉缀条缀条体系:单系缀条和交叉缀条n 按平行弦桁架计算缀条的内力,一根按平行弦桁架计算缀条的内力,一根斜缀条斜缀条的的轴心力为:轴心力为:n交叉缀条体系的交叉缀条体系的横缀条横缀条按轴心受压计算按轴心受压计算n缀条强度计算时,考虑到可能的偏心作用,将材料缀条强度计算时,考虑到可能的偏心作用,将材料强度乘以折简系数强度乘以折简系数r对于等边角钢对于等边角钢对于短边相连的对于短边相连的不等边角钢不等边角钢对于长边相连的对于长边相连的不等边角钢不
8、等边角钢当当20时,取时,取20n 缀板的设计缀板的设计n缀板的内力缀板的内力据此验算缀板的弯曲和剪切强度据此验算缀板的弯曲和剪切强度l1 缀板间距离;缀板间距离;l01缀缀板间净距;板间净距;c为缀板为缀板长度长度n缀板的净距由分肢的稳定和强度条件确定:缀板的净距由分肢的稳定和强度条件确定:n缀板的刚度要求:同一截面处两侧缀板线刚度之和缀板的刚度要求:同一截面处两侧缀板线刚度之和不得小于构件较大分肢线刚度的不得小于构件较大分肢线刚度的6倍。缀板一般取倍。缀板一般取纵向高度纵向高度 ,厚度,厚度 和和6mm。n缀板与肢体间用角焊缝连接,共同承受缀板与肢体间用角焊缝连接,共同承受Mb1和和Vb1
9、的的作用。搭接长度一般可采用作用。搭接长度一般可采用2030mm,可采用三,可采用三面围焊或仅用端部纵向焊缝。面围焊或仅用端部纵向焊缝。3.轴心受压格构式构件的截面设计轴心受压格构式构件的截面设计n选择用缀板柱或缀条柱选择用缀板柱或缀条柱n根据对实轴的稳定计算,选择柱肢截面。假设根据对实轴的稳定计算,选择柱肢截面。假设Ai,最后验算,最后验算n根据对虚轴的稳定计算,决定分肢的间距,按等稳根据对虚轴的稳定计算,决定分肢的间距,按等稳定条件,让虚轴的换算长细比与对实轴的长细比相定条件,让虚轴的换算长细比与对实轴的长细比相等。等。n 按实际尺寸验算虚轴按实际尺寸验算虚轴稳定性和分肢稳定性稳定性和分肢
10、稳定性n 计算缀板或缀条计算缀板或缀条n 按规定设置隔板按规定设置隔板例题例题补充作业补充作业1.设计一工作平台的格构式轴心受压柱,柱身由两个设计一工作平台的格构式轴心受压柱,柱身由两个工字钢组成(实轴、虚轴均按工字钢组成(实轴、虚轴均按b类截面),缀件采用类截面),缀件采用缀条(设横、斜缀条,按构造初选单角钢缀条(设横、斜缀条,按构造初选单角钢505)。钢材为)。钢材为Q235,焊条用,焊条用E43型,柱高型,柱高9.5m,上下端铰接。由平台传给柱身的压力设计值,上下端铰接。由平台传给柱身的压力设计值为静力荷载为静力荷载2400kN,柱重设计值初估为,柱重设计值初估为25kN1.2。试设计其截面,布置和设计其缀条和。试设计其截面,布置和设计其缀条和连接,并画构造图。连接,并画构造图。2.如题如题1,但缀件采用缀板。,但缀件采用缀板。