轴心受压格构柱设计步骤
轴心受压柱的柱头和柱脚
§4.7 轴心受压柱的柱头和柱脚为了使柱子实现轴心受压，并安全将荷载传至基础，必须合理构造柱头、柱脚。
原则是：传力明确、过程简洁、经济合理、安全可靠，并且具有足够的刚度而构造又不复杂。
为了达到如上要求，通常存在不可调合的矛盾，这时就必须抓主要矛盾。
一. 柱头1．实腹式柱头传力路线：梁焊缝突缘挤压垫板承压柱顶板焊缝①加劲肋焊缝②柱身a)加劲肋10-2022b柱顶板垫板a1垫圈突缘填板缀板3≤2llb)有时，当荷载较大时，加劲肋高度1h将很大，显然构造不合理，这时，可将腹板切开一个缺口，将两边的加劲肋连为一体，这时，四条焊缝就都只承受N/4力并均匀受剪，但要求1h≤f60h（侧焊缝最大焊缝长度）2．格构式柱头传力路线：梁焊缝垫板挤压垫板承压柱顶板焊缝1加劲肋焊缝2缀板焊缝3柱肢缀板与加劲肋受力形式相同。
加劲肋的抗弯及抗剪强度应进行计算。
3．简单实腹式柱端构造这两种构造非常简单——传力简捷，但不明确，只有在荷载不太大的时候采用，无论哪一种都应当考虑其中一边无活荷作用时偏心荷载的作用。
4. 侧面和梁连接的柱头按V =1.25N 计算承托焊缝 二．柱脚通常为铰接。
传力路线：柱肢焊缝1靴梁焊缝2底板承压混凝土基础通常柱肢制作稍短一些，其与底板用构造焊缝相连，不计受力。
计算自下而上，即从底板开始，从柱底板放大的概念上讲，可以将柱脚定义为“柱鞋”，即保证混凝土基础不被压坏。
1．底板L B ⋅≥cf N c t a B 221++=c f ——混凝土轴心抗压设计强度 1a ——槽钢高度t ——靴梁厚度10～14mmc ——悬臂宽度，c =3～4倍螺栓直径d 。
d =20～24mm ，则L 可求。
底板的厚度确定取决于受力大小，可将其分为不同受力区域：四边支承、三边支承和一边支承（悬臂板）。
悬臂部分：221c q M ⋅=其中：（取单位宽度）BLNq =三边支承部分：213a q βM ⋅⋅=a 1——自由边长度β──因数，与11/a b 有关。
格构式压杆设计(2011)
利用 ox y ，获得等稳定性
以双肢柱为例
缀条柱：
x 2y 27A / A1
缀板柱： x 2y 12
预先假定 A1或1 对虚轴的回转半径
ix lox / x
0x 2x 27A / A1 0x 2x 12
柱肢间距
b ix /1
iii) 验算整个截面对虚轴的稳定
（3） 单肢验算 (4) 刚度验算 y , 0x []
ix
Ix A
iy
Iy A
x
lox ix
y
loy iy
条：ox
x 2
27
A A1
板：ox x2 12
max{0x , y}
接上
max{ox , y} 根据截面类别
N A
≤
f
判断：1 ≤ 0.7max
判断：1 ≤ 0.5λ max 1 ≤ 40
剪力：Vmax
A f 85
fy 235
计算缀条及连接
计算缀板与柱肢 之间的焊缝
典型例题 设计计算参数： 1、轴心力N=1000kN（设计值），钢材Q235 2、 lox 600 cm loy 600 cm
• 缀条柱设计 （1）确定柱肢 利用柱绕实轴的整体稳定（设 y 70 ）
N f
yA
所需
，
A 61.9cm2
iy l0 y / y 600 / 70 8.57cm
• 同一截面处缀板线刚度之和不得小于柱分肢线刚度 的6倍。 三肢柱、四肢柱公式见规范
2、分肢的承载力（强度和稳定问题）
（1）分肢可视为单独的轴心受压实腹式构件。
（2）长度考虑两相邻缀条之间或两相邻缀板
之间的距离。
1
l01 i1
轴心受压构件设计例题
b 类截面，Q235 钢， λ = λy =80 时，ϕ =0.688
2）翼缘板宽度为：
b = iy / 0.24 =7.5/0.24=31.25cm
取 b=32cm>31.25cm
3）需要的截面积为：
A ≥ N =1320×103/0.688/215/100=89.2cm2 ϕf
4）选用截面尺寸 翼缘板：2－10×320
A ≥ N =1320×103/0.555/215/100=110.6cm2 ϕf
4）按 b=25cm 和需要 A=110.6 cm2 的两个条件选用截面尺寸 对于热轧截面、焊接截面等，腹板厚度取得比翼缘板要薄，一般取
tw = (0.4 ~ 1.0)t ，此处取腹板厚度 t=16mm（用足 f=215N/mm2 时的厚度），此时 Af = 2 ×1.6 × 25 = 80 cm2；取 tw = 0.75 t=12mm，按 A = 2bt + (h − 2t)tw 计算得 h=292mm。
② 当选用钢板的厚度大于 5mm 时，其厚度 t 宜用毫米的偶数，如 t=6, 8, 10, …mm， 以便备料。
③ 轴压柱工字形或 H 形截面腹板与翼缘板的角焊缝连接，因只有当柱子弯曲时才受 力，且受力很小，焊缝尺寸按构造要求确定，无需计算。本例题中可用 h f ≥ 1.5 tmax = 1.5 10 = 4.74 mm，采用 6mm。
4/27/2008
Department of Civil Engineering, University of Shanghai for Science & Technology
2 格构式轴心受压构件的设计
步骤： ① 选择分肢截面：按实轴的稳定要求选定分肢的截面尺寸，与实腹柱试选截面步
格构式轴心受压构件
柱的整体稳定性，对于缀条柱应使 不大于整个构件
最大长细比 （即 和 中的较大值）的0.7倍；
对于缀板柱，由于在失稳时单肢会受弯矩，所以对
单肢 应控制得更严格些，应不大于40，也不大于
整个构件最大长细比 的0.5倍（当
时，
取
）。
（4）缀条、缀板设计
格构柱的缀条和缀板的实际受力情况不 容易确定。柱受力后的压缩、构件的初弯曲、 荷载和构造上的偶然偏心，以及失稳时的挠 曲等均使缀条和缀板受力。通常可先估算柱 挠曲时产生的剪力，然后计算由此剪力引起 的缀条和缀板的内力。
1）缀条的计算 缀条的内力可与桁架的腹杆一样计算。如图，一个
斜缀条的内力 Nt 为
式中： V1 ――分配到一个缀条面上的剪力； n ――承受剪力 V1的斜缀条数，对单缀条 n=1 ， 对交叉缀条 n=2 ； ――缀条的倾角，见图。
• 由于剪力方向的不定，斜缀条可能受压也可能
受拉，设计时应按最不利情况,所以应一律按轴 心受压构件设计。
• 轴心压杆在受力弯曲后任意截面上的剪力 V
（图）为
因此，只要求出轴心压杆的挠曲线 y 即可求 得截面上的剪力V 。考虑杆件的初始弯曲和荷载 作用点的偶然偏心等因素，可求出挠曲线 y 。我 国钢结构设计规范根据对不同钢号压杆所做了计 算结果，经分析后得到了计算剪力 V 的实用计算 公式
• 所得到的 V 假定沿构件全长不变，如图示。 • 有了剪力后，即可进行缀条和缀板的计算
格构式轴心受压构件
轴心受压格构柱的设计包括以下一些主要内容： ① 截面选择； ② 强度验算 ③ 整体稳定验算； ④ 单肢验算； ⑤ 刚度计算； ⑥ 缀条或缀板设计； ⑦ 连接节点设计； ⑧ 柱脚设计。 本节主要介绍六项内容。
4.6格构式轴心受压柱的设计
N1
n
V1
• cos
式中，V1－分配到一个缀件面上的剪力； n－承受剪力V1的斜缀条数； θ －缀条的水平倾角
4.6 格构式轴心受压柱的设计
由于剪力方向难以确定，缀条可能受拉也可能受压。《规 范》规定，均按轴心压杆选择截面。但由于缀条一般采用单角 钢与肢件单面焊按，因此，缀条实际上是偏心受压。为此， 《规范》规定 ，将钢材强度设计值乘以折减系数γ后仍按轴心受 压验算强度和稳定性，折减系数取值如下：
(4) 连接节点和构造要求 缀板与肢件的搭接长度一般取20㎜～30㎜，上、下缀条的轴线 交点应在肢件纵轴线上。为缩短斜缀条两端的搭接长度，可采 用三围焊，同时有横缀条时还可加设节点板以便连接。 缀条不宜小于Ｌ45×4或Ｌ56×36×4。缀板不宜小于6㎜厚。为 了增加构件的抗扭刚度，格构式柱也要设横隔，其有关要求与 实腹式相同．
板间的净距离。
对于四肢柱和三肢柱的换算长细比，见表4－7
4.6 格构式轴心受压柱的设计
4.6.3 分肢肢件的整体稳定性
格构式轴心受压构件的分肢可看作单独的实腹式轴心受压构件，
因此，应保证它不先于构件整体失去承载能力。《规范》规定：
缀条构件：
1 0.7max
（4－43）
缀板构件：
1 0.5max 且不应大于40
1) 按轴心受压计算构件的强度和连接时，γ=0.85； 2) 计算稳定性时 对等边角钢：γ=0.6+0.0015λ ，且不大于1.0。 短边相连的不等边角钢： γ=0.5+0.0025λ ，且不大于1.0。 长边相连的不等边角钢： γ=0.7。
l01 ，i为角钢的最小回转半径；L01为计算长度，取节间距。
（4－44）
式中：λmax－构件两方向长细比（对虚轴换算长细比）的较大值，
4.7轴心受压柱的柱头和柱脚的构造设计与计算
承受的弯矩和剪力计算确定，一般宜大于柱翼缘厚度。
隔板可视为两端简支于靴梁的简支梁。其承受荷载按受荷面积 计算弯矩和剪力。由剪力可计算得隔板与靴梁间的连接竖焊缝
高度，此即隔板的高度；由弯矩可计算得隔板厚度。按构造要 求，隔板厚度一般不小于 b 50 （b为隔板高度）。
肋板可按支承于靴梁上的悬臂梁计算。
缝传给水平焊缝，最后传给底板。计算水平焊缝时，
一般不考虑柱与底板间的水平焊缝，其原因是加工的
误差或施工时要调整柱垂直度等因素的影响，使得柱与底板难源自完全接触，其间的焊缝质量也难以保证。
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
⑷ 靴梁、隔板、肋板的设计
靴梁可视为支承于柱身的双悬臂梁 ，承受连接竖焊缝传来的反 力作用，其高度由传递N力所需的竖焊缝高度确定，其厚度由其
4
pa
2
悬挑板： M
2 三边支承及两邻边支承：M 2( 3) p a1 N 上式中： p －作用于底板净反力； a －四边支承的短边长； A A0 a －三边支承时的自由边长或二邻边支承时的对角线长度；
1 p c2 2
1
Ｃ－悬挑长度；
－三边或二邻边支承系数，由 b1 a 查表。 1
N A L B A0 fc
f c －基础砼抗压强度设计值
A0 －安装地锚栓时的底板开孔面积
在根据柱的截面尺寸调整底板长和板宽时，应尽量做成正方
L 形或 2 的长方形，不宜做成狭长形。 B
4.7
轴心受压柱的柱头和柱脚的构造与计算
②底板厚度
底板的厚度由底板承受的反力弯矩确定。按例梁法将底板净反 力Ｐ作为作用于底板的外荷载，将柱端、靴梁、隔板和肋板作为底 板的支承。根据底板划分情况分别按下式计算。 四边支承板： M
格构式轴心受压构件设计.
钢筋混凝土轴心受压柱设计
钢筋混凝土轴心受压柱设计
钢筋混凝土轴心受压柱的设计主要包括下列步骤：
1. 确定受压柱的荷载：根据工程要求和结构设计的荷载标准，确定受压柱需要承受的荷载大小。
2. 确定材料的强度：根据工程要求和结构设计的材料标准，确定混凝土和钢筋的强度参数。
3. 确定截面尺寸：根据荷载大小和材料强度，计算出受压柱的截面尺寸，包括柱的截面面积、宽度和高度。
4. 确定配筋率：根据结构的要求和荷载大小，计算出受压柱的配筋率，即钢筋的截面积与柱的截面面积之比。
5. 进行配筋设计：根据配筋率和受压柱的尺寸，确定钢筋的布置方式和数量。
6. 进行构造设计：根据受压柱的尺寸和配筋设计，确定受压柱的构造（如柱身的形状、柱底和柱顶的加强措施等）以及连接方式（如柱与梁的连接）。
7. 进行验算和优化设计：根据设计结果进行验算，确保受压柱能满足设计要求，并进行优化设计，以提高柱的性能和经济性。
8. 编制施工图纸：根据设计结果，编制受压柱的施工图纸，包括具体的尺寸、配筋和构造等信息。
在设计过程中，需要参考相关的设计规范和标准，确保设计的受压柱满足结构安全和使用要求。
同时，还需考虑施工的可行性和经济性，以确保设计方案的实施和施工的顺利进行。
简述实腹式轴心受压构件的设计步骤
简述实腹式轴心受压构件的设计步骤1.1 轻轻的来，先了解受压构件究竟是哪棵葱在开始设计之前，我们首先要了解这个叫做实腹式轴心受压构件的家伙究竟是个什么玩意儿。
咱们都知道，建筑物中的构件就跟人体骨骼一样，起到承受重量的作用。
这个实腹式轴心受压构件就是用来承受纵向压力的。
图个简单，就是那种柱子一样的东西。
1.2(月儿弯弯圆又圆)一打草稿，先规划个大概。
设计一个受压构件可不是件容易的事，得先打草稿。
就像坐井观天一样，先规划个大概，好让自己有个方向。
你得考虑这个构件的长度、形状、以及所需要承受的压力，就像给个人穿衣服，得量身定制。
别急着做出决定，先画画草图，看看大致是个什么样子，再做决定呢。
1.3 (脚踏实地，轻重缓急)材料啊材料，选个合适的。
设计好构件的形状，接下来就是选材料了。
就像帅哥找对象，得选个外貌与内涵兼具的那种。
你得考虑这个构件承受的压力有多大，再选择一种合适的材料。
别拿块木板去支撑楼房，那肯定是行不通的。
材料选择好了，就可以进入下一个阶段了。
2. 做起来 (勇者无畏, 铁打铁)把故事进行到底。
2.1 (炒成黄金)细节考虑的正儿八经现在你已经有了一个好的草图和合适的材料，接下来就是细节工作。
就像绣花一样，得一针一线，认真细致。
你需要决定构件的尺寸、形状以及连接方式，确保它能够承受压力，不会垮掉。
要是做不好，可就是浪费功夫了。
2.2 (心有灵犀，水乳交融) 计算都是认真的。
在做细节工作的同时，还要进行一番计算。
就像考试前奋笔疾书，认真算一算，让答案准确无误。
你需要考虑构件的变形、应力以及稳定性等因素。
别把他当做游戏哦，要是算错了，那就是一场灾难。
2.3 (马马虎虎，来者不拒)设计完后检查一下。
太好了，终于设计完了！但是可不能大意，还有最后一步。
就像交完房租后还要检查是否还衣服。
你需要仔细检查设计是否符合要求，是否有错误或者疏漏。
要是不检查，就等着别的人来指手画脚吧！3. 生生不息, 木材不断3.1 (开动脑筋，绞尽脑汁)继续改进，不断优化。
实腹式轴心受压柱截面设计的步骤
实腹式轴心受压柱截面设计的步骤
1.确定荷载和材料特性。
首先要明确轴心受压柱所承受的荷载，包括静载荷、动载荷和其他荷载，同时还需确定所选用的材料的特性，如强度、弹性模量等。
2. 计算截面的惯性矩和截面模量。
根据所承受的荷载和材料特性，计算出所需的截面惯性矩和截面模量，以此来确定截面的尺寸和形状。
3. 选择截面形状。
根据所需的截面惯性矩和截面模量，选择合适的截面形状，如矩形、圆形、T型、L型等。
4. 确定截面尺寸。
根据所选用的截面形状和所需的截面惯性矩和截面模量，确定截面的尺寸，包括宽度、高度、厚度等。
5. 检验截面的稳定性。
通过计算和分析，检验所设计的截面是否具有足够的稳定性和承载能力，以确保其能够满足要求。
6. 最终确定截面设计方案。
根据上述步骤，最终确定合适的实腹式轴心受压柱截面设计方案。
- 1 -。
简述实腹式轴心受压柱截面设计步骤
简述实腹式轴心受压柱截面设计步骤
实腹式轴心受压柱截面设计步骤一般包括以下几个方面：
1. 确定柱的荷载：首先需要知道这个柱所承载的荷载大小和性质，如荷载的方向、大小和作用时间等等。
2. 确定截面和荷载组合：在确定荷载的基础上，需要找到合适的截面形状和荷载组合方式，以满足承载能力的要求。
3. 计算轴力系数：根据柱的截面形状、荷载方向和组合方式，可以通过有关规范或计算公式计算出轴力系数。
4. 计算承载力：根据所选取的截面形状、荷载情况和轴力系数，可以计算出柱的承载力。
5. 检查安全性：最后需要对设计结果进行安全性检查，以确保所设计的柱能够安全地承受荷载。
总之，实腹式轴心受压柱截面设计步骤需要综合考虑荷载情况、截面形状和荷载组合方式等因素，以保证柱的承载能力和安全性。
混凝土结构：2-1轴心受压柱设计
柱的箍筋一般采用HPB235级钢筋、HRB335级钢筋，也 可采用HRB400级钢筋，且应做成封闭式，并与纵筋绑扎或焊 接形成整体骨架。
（2）直径
一端固定，一端自由
注：l —构件支点间长度。
计算长度l0 0.5l 0.7 l 1.0 l 2.0 l
二、普通箍筋柱的计算
（一）计算公式 （二）截面设计 （三）承载力复核
（一）计算公式
根据上述受力分析，轴心受压柱 正截面受压承载力计算简图如图3-9 所示。
根据计算简图和内力平衡条件， 并满足承载能力极限状态设计表达 式的要求，可得轴心受压普通箍筋 柱正截面受压承载力计算公式： KN≤φ（fcA+fy′As′）
表3-1 钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数φ
≤8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
l0/i ≤28 35 42 48 55 62 69 76 83 90 97
φ
1.0 0.98 0.95 0.92 0.87 0.81 0.75 0.70 0.65 0.60 0.56
L0/b 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 L0/i 104 111 118 125 132 139 146 153 160 167 174 φ 0.52 0.48 0.44 0.40 0.36 0.32 0.29 0.26 0.21 0.19
实际工程中，真正的轴心受压柱是不存在的。因为实际的 荷载合力对构件截面重心来说总是或多或少存在着偏心.
例如:混凝土浇注不均匀，构件尺寸的施工误差，钢筋的 不对称布置，装配式构件安装定位的不准确，都会导致轴向力 产生偏心。当偏心矩小到在设计中可忽略不计时，如等跨柱网 的内柱、只承受节点荷载的桁架压杆、码头中的桩等结构，则 可近似按轴心受压柱计算。
轴心受压柱柱脚设计
轴心受压柱柱脚设计一、基本设计原理柱脚的构造应使柱身的内力可靠地传给基础，并和基础有牢固的连接。
轴心受压柱的柱脚主要传递轴心压力，与基础的连接一般采用铰接（图1）。
图1 平板式铰接柱脚图1是几种常用的平板式铰接柱脚。
由于基础混凝土强度远比钢材低，所以必须把柱的底部放大，以增加其与基础顶部的接触面积。
图1(a)是一种最简单的柱脚构造形式，在柱子下端仅焊一块底板，柱中压力由焊缝传递至底板，在传给基础。
这种柱脚只能用于小型柱，如果用于大型柱，底板会太厚。
一般的铰接柱脚常采用图1(b)、(c)、(d)的形式，在柱端部与底板之间增设一些中间传力零件，如靴梁、隔板和肋板等，以增加柱子与底板之间的连接焊缝长度，并且将底板分隔成几个区格，使底板的弯矩减小，厚度减薄。
图1(b)中，靴梁焊于柱的两侧，在靴梁之间用隔板加强，以减小底板的弯矩，并提高靴梁的稳定性。
图1(c)是格构柱的柱脚构造。
图1(d)中，在靴梁外侧设置肋板，底板做成正方形或接近正方形。
布置柱脚中的连接焊缝时，应考虑施焊的方便与可能。
例如图1(b)隔板的里侧，图1(c)、(d)中靴梁中央部分的里侧，都不宜布置焊缝。
柱脚是利用预埋在基础中的锚栓来固定其位置的。
铰接柱脚只沿着一条轴线设立两个连接于底板上的锚拴，见图1。
底板的抗弯刚度较小，锚栓受拉时，底板会产生弯曲变形，阻止柱端转动的抗力不大，因而此种柱脚仍视为铰接。
如果用完全符合力学模型的铰，如图3，将给安装工作带来很大困难，而且构造复杂，一般情况没有此种必要。
图2 柱脚的抗剪键图3铰接柱脚不承担弯矩，只承受轴向压力和剪力。
剪力通常由底板与基础表面的摩擦力传递。
当此摩擦力不足以承受水平剪力时，即时，应设置抗剪板(或抗剪链)。
应在柱脚底板下设置抗剪键（图2），抗剪键由方钢、短T 字钢或H 型钢做成。
N V 4.0>铰接柱脚通常仅按承受轴向压力计算，轴向压力N 一部分由柱身传给靴梁、肋板等，再传给底板，最后传给基础，另一部分是经柱身与底板间的连接焊缝传给底板，再传给基础。
叙述轴压格构柱的设计流程
叙述轴压格构柱的设计流程一、引言轴压格构柱是结构工程中常用的一种构件，其设计流程需要遵循一定的规范和标准。
本文将详细介绍轴压格构柱的设计流程。
二、设计前准备1.明确设计要求：根据建筑物的使用功能、荷载要求等确定轴压格构柱的尺寸和数量。
2.了解相关标准：研究国家有关轴压格构柱设计的标准，如《建筑结构荷载规范》等。
3.确定材料：根据设计要求和材料性能选择适当的材料，如钢材、混凝土等。
三、计算荷载1.静力分析：根据建筑物结构特点，通过静力分析确定轴压格构柱所受荷载。
2.动力分析：如果建筑物位于地震带或风区，需要进行动力分析以确定地震或风荷载。
四、截面尺寸计算1.确定截面形式：根据荷载特点和材料性能选择适当的截面形式。
2.计算截面尺寸：根据所选截面形式和受力状态计算出截面尺寸，包括截面面积、惯性矩等。
五、轴压格构柱的稳定性分析1.确定稳定状态：根据受力状态确定轴压格构柱的稳定状态，包括弯曲稳定和屈曲稳定。
2.计算稳定系数：根据所选材料和截面形式计算出轴压格构柱的稳定系数，判断其是否满足设计要求。
六、轴压格构柱的抗震设计1.确定地震作用：根据地震动力学原理确定地震作用，并计算出相应荷载。
2.分析抗震能力：通过抗震能力分析，判断轴压格构柱是否满足地震要求。
3.加强措施：如果轴压格构柱不满足地震要求，需要采取相应的加强措施，如增加截面尺寸、设置加强筋等。
七、材料选择和验算1.材料选择：根据设计要求和经济性选择适当的材料，并进行验收。
2.验算：对所选材料进行验算，确保其符合设计要求。
八、结论综上所述，轴压格构柱的设计流程包括设计前准备、计算荷载、截面尺寸计算、稳定性分析、抗震设计、材料选择和验算等步骤。
在实际应用中，需要根据具体情况进行合理调整和优化，确保轴压格构柱的安全可靠。
格构式轴心受压构件的截面设计
式中： — 构件截面内缀条所在平 面内与x轴的夹角 A1 — 构件截面中各缀条毛截 面面积之和
4.7.2格构式轴心受压构件的缀材设计 1、格构式轴心受压构件的横向剪力
y v0 sin
z
l
M Ny Nv0 sin Vmax N
z
l
,V
v dM z N 0 cos dz l l
式中： x , y — 整个构件对x轴和y轴的长细比 A1x，A1 y — 构件截面中垂直于 x轴和y轴的各缀条毛截面面积 之和
3、三肢格构式构件的换算长细比
当缀材为缀条时
0 x
42A 42A 2 , 0 y y 2 2 A1 1.5 cos A1 cos
4.7 格构式轴心受压构件的截面设计
格构式轴心受压构件的组成形式： 肢件: 槽钢、角钢、工字钢或钢管
缀件： 为缀条时称缀条构件； 为缀板时称缀板构件（柱） 横贯分肢腹板的轴称为 实轴（y）
与缀件平面相垂直的轴称为 虚轴(x)。
格构式轴心受压构件的组成形式： • 缀条常为单角钢， •可用斜杆组成， •也可用斜杆和横杆共同组成。 • 缀板用钢板制成，一律按等距离垂直于构件轴 线横放。
4.7格构式轴心受压构件绕虚轴的换算长细比
4.7.1双肢格构式构件的换算长细比 （1）缀条式格构式构件
2 EA N cr 2 x
1 — 单位剪力作用下的轴线 转角
d l1 式中：0 x — 格构式构件绕虚轴的换 算长细比 sin EA1 sin 2 cos 1 0 x 1 l1 EA1 sin 2 cos
4.7.4格构式轴心受压构件的设计步骤
上述计算应满足的条件 ： (1)缀条构件的分肢长细比 1 l1 i1 不得超过构件两方向长 细比（对 虚轴为换算长细比）较 大值的0.7倍，否则分肢可能先于 整体失稳 (2)缀板构件的分肢长细比 1 l1 i1 40，并不应大于构件较大 长细 比max的0.5倍（当 max 50时，取max＝50），亦是为了保证分肢 不先 于整体构件失去承载能 力。
简述实复式轴心受压柱截面设计的步骤
简述实复式轴心受压柱截面设计的步骤一、确定设计参数和约束条件在进行实复式轴心受压柱截面设计之前，首先需要明确设计参数和约束条件。
设计参数包括轴力N、弯矩M、剪力V等，约束条件包括混凝土强度、钢筋强度、构件尺寸等。
这些参数和条件将直接影响到截面的设计结果。
二、选择截面类型根据实复式轴心受压柱的受力特点和设计要求，选择合适的截面类型。
常见的截面类型有矩形截面、T型截面、L型截面等。
选择截面类型时需要考虑受力性能、施工工艺、经济性等因素。
三、确定截面尺寸根据轴力N、弯矩M和约束条件，确定截面的尺寸。
截面尺寸包括截面高度、宽度、翼缘宽度等。
在确定截面尺寸时需要兼顾受力性能和经济性，确保截面能够满足设计要求。
四、计算截面受力根据给定的轴力N、弯矩M和截面尺寸，计算截面的受力。
受力计算主要包括轴心受压、弯曲受压和剪切受力。
通过受力计算，可以确保截面在受力状态下的安全性和稳定性。
五、设计配筋根据截面的受力情况，设计截面的配筋。
配筋设计主要包括主筋和箍筋的布置和计算。
在配筋设计中，需要考虑到混凝土和钢筋的协同工作，确保截面具有足够的承载能力和变形性能。
六、进行验算完成截面的设计和配筋后，需要进行验算。
验算主要是对设计结果进行检查和验证，确保截面满足设计要求和约束条件。
验算包括截面受力验算、配筋验算和稳定性验算等。
七、优化设计根据验算结果，对截面的设计进行优化。
优化设计主要是在满足设计要求的前提下，尽可能降低材料消耗和成本。
通过优化设计，可以提高截面的经济性和施工性。
八、绘制截面图纸完成截面设计后，需要绘制截面图纸。
截面图纸是对设计结果的直观表达，是施工和检验的重要依据。
截面图纸应包括截面尺寸、配筋布置和计算结果等内容。
九、编写设计说明完成截面设计和图纸绘制后，需要编写设计说明。
设计说明是对设计过程、设计结果和设计依据的详细描述，是设计文件的重要组成部分。
设计说明应包括设计参数、截面类型、截面尺寸、配筋设计、验算结果等内容。
格构式构件设计
格构式构件设计一、轴心受压构件（以图（a ）为例）1、稳定计算nN f A σ=≤ （1）对实轴（y-y 轴）的整体稳定可以忽略剪切变形，λo=λy ，计算同实腹式构件；（2）对虚轴（x-x ）稳定——计算换算长细比λox因为：绕x 轴（虚轴）弯曲屈曲时，因缀材的剪切刚度较小，剪切变形大，剪切角γ1不能被忽略。
① 双肢缀条柱：20127x x A A λλ=+② 双肢缀板柱：2201x x λλλ+2、缀材计算首先计算出横向剪力的数值，再进行缀板或缀条设计。
（1）横向剪力：85235yf Af V =（2）缀条的设计缀条可视为以柱肢为弦杆的平行弦桁架的腹杆，故一个斜缀条的轴心力为：cos V N n θ=11 （3）缀板的设计缀板柱可视为一多层框架。
当整体挠曲时，假定各层分肢和缀板中点为反弯点。
1111/2/2T V l a M Ta V l =⎧⎨==⎩二、压弯压构件计算1、稳定计算（1）压弯格构柱弯矩作用绕虚轴x 时的整体稳定计算①弯矩作用平面内虚轴x 稳定不考虑塑性性发展系数mx x 1x x E(1)x x M N f N A W N βϕϕ⋅+≤-' ②弯矩作用平面外实轴y 稳定因为平面外弯曲刚度大于平面内（实轴），故整体稳定不必验算，但要进行分肢稳定验算。
③分肢稳定验算将缀条柱视为一平行弦桁架，分肢为弦杆，缀条为腹杆，则由内力平衡求解：212x M N y N a a N N N ⋅⎧=+⎪⎨⎪=-⎩112分肢：分肢：分肢按轴心受压构件（N 1、N 2）计算。
（2）压弯格构柱弯矩绕实轴作用时的整体稳定计算由于其受力性能与实腹式压弯构件相同，故其平面内、平面外的整体稳定计算均与实腹式压弯构件相同，但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时，构件的长细比取换算长细比，φb ＝1.0。
（3）双向受弯格构式压弯构件的整体稳定计算1、整体稳定ty y mx x x 1y 1x x E(1)x M M N f N A W W N ββϕϕ++≤-'2、分肢稳定按实腹式压弯构件计算，分肢内力为：212x y y y y y y y y M N y N a aI y M M I y I y N N N M M M ⋅=+=⋅+=-=-111112212112分肢：分肢：。
钢结构格构柱设计
④ 计算 l x
A l x 1 27 2 A1x
l x
设计时，应先假设（斜）缀条面积，然后，用式（4－ 15）算 ，再根据 查x。稳定验算公式同实腹式 x x 构件。
4.7.2缀板式柱
a)
b)
V/2=1/2 l1/2 1/2
δ
•一般各缀板等距离布置， 刚度相等。缀板内力按 缀板与肢件组成的多层 框架分析。屈曲时，除 发生格构柱整体弯曲外， 所有肢件也都发生S形弯 曲变形，如图4－9所示。
其截面面积稍大于要求值，回转半径稍小于要求值， 或者相反。试选2[28a，查得： p.366 A=2×40=80cm2；iy=10.9cm。
验算截面：
则 y=600/10.9=55，查得y=0.833 p.399 验算 =1300×103/8000=162.5N/mm2< yf=179N/mm2 选此截面。
x y
c)
x
d)
y
x y
图4－7 格构式柱的截面型 式
缀材：把肢件连成整体，并能承担剪力。 缀板：用钢板组成。 缀条：由角钢组成横、斜杆。
a) b)
缀条
l1 l0 l1
缀板
x 1 y 1
肢件
x 1
y
肢件
1
截面的虚实轴：与肢件腹板相交的主轴为实轴，否则 是虚轴，图4-20a、b、c、d。
a)
x
y
b)
规定单肢节段长细比的意义：在于确定缀板间 的距离。
缀材计算 1、轴心受压构件的剪力V （1）V的取值 设：屈曲模态为一个正弦半 波。
l z M N cr y N cr ym sin l dM z V N cr ym cos dz l l y y m sin