格构式轴心受压柱设计PPT教案学习

(2) 缀条的设计
➢ 缀条的布置一般采用单系缀条。当肢件间距较大或荷载较大以及有动荷载作用时，也常采用交叉缀条。 ➢ 缀条可视为以肢件为弦杆的平行弦桁架的腹杆，其内力的计算方法也与桁架腹杆相同，在横向剪力作
用下，一个斜缀条的轴心压力为：
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；
Ncr
2EA x2
•
1
x2
1 2 sin2
c os2
•
A A1
2EA 2
0x
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
考虑到α一般在4500x左右，故2x 我 国sin《2规范2c》os将λ0•x简AA化1 为：
（4－40）
式中：λx---整个截面对虚轴x的长细0x比 ；2x
A－整个构件截面的毛截面积；
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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。1《规0.7范m》ax规定：
缀条构件：
缀板构件：1 0.5max
（4－43）
且不应大于40
（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， 当λmax＜50时， 取λmax=50。
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
4.6.5 格构式轴心受压柱的设计
首先应根据使用要求、轴心力Ｎ的大小、两主轴方向的计算长度等条件确定构件形式和 钢材标号，一般中小型柱常用缀板柱，大型柱宜用缀条柱，然后按下述步骤进行：
(1) 初选肢件（对实轴的计算） 1) 假定长细比λ→查φy
2) 计算
（n为分肢数）
3) 计算
A N
y f •n
由Ａ及iy查型钢表可初步确定肢iy 件 截l0 y面。
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4) 确定肢间间距（对虚轴的计算）
按初选肢件截面计算其对虚轴x的长细比 x
再由等稳定性要求λ0x=λ；解出对虚轴的长细比：
l0 x ix
；
缀条柱： x
2 0x
1 0.7max
1 0.5max
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
(3) 节点设计与构造 缀件与肢件一般采用三围焊（个别为螺栓连接 ）。对缀条柱其连接焊缝按缀条轴心受拉
验算；对缀板柱应验算在Ｍ和Ｔ共同作用下的强度。当有横缀条且肢件翼缘较小时，可采用 节点板连接 ，节板与肢件翼缘厚度相同。
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
4.6.4 缀件的计算
(1) 轴心受压格构件的横向剪力 格构式轴心受压柱绕虚轴发生失稳弯曲时，缀件要承受横向剪力的作用。 经计算分析，不同钢号的轴心受压构件的剪力均可用下面的实用计算公式计算：
V Af fy 85 235
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
缀板应适当加宽，一般d=a 。
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
(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．
a
22
式中，a－肢件轴线间的距离；
L1－缀板中心间距 缀板与肢件间用角焊缝连接，角焊缝承受剪力和弯矩的共同作用，
由于角焊缝的强度设计值小于钢材的强度设计值，故可只验算角焊缝 在Ｍ和Ｔ共同作用下的强度。
缀板应有一定刚度要求。《规范》规定，同一截面处两侧缀板线刚
度之一和般不取得宽小度于d一个32分a ，肢厚线度刚度t 的 64a倍0 。且不小于6㎜，构件端部第一
27
A A1
缀板柱： x
2 0x
12
然后按
ix
l0x x
b ix 2
，最后根据b即可确定两肢间距。
一般按10㎜进级，且两肢净距宜大于100㎜，以便内部刷漆。
在计算时，一般按A1=0.1A 预选缀条角钢。同样可按λ1≤0.5λ且不 大于４０代入计算，以后按L01= λ1i1布置缀板。
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N1
V1
n • cos
θ －缀条的水平倾角
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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： 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。 i
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
(3) 缀板的设计
缀板柱可视为一多层框架，当整体挠曲时，假定各层分肢中点和 缀板中点为反弯点，可得缀板内力为：
剪力 T V1l1 弯矩 M T • a V1l2 （与构件连接处）
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A A1
A1－一个节间内两侧斜缀条毛截面积之和。
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
2) 双肢缀板柱的换算长细比 同理可得双肢缀板柱的换算长细比计算式为：
式中
－分肢的长细比。为0i分x 肢弱轴2x的回1转2 半径，L01为缀
板间的净距1 离l。0i1
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
（2）截面验算
对初选截面应进行如下验算 ： ①强度验算
②刚度验算
N f An
③λ整ma体x构稳件定两性方验向算长细比（对虚轴换算长；细比mφ）ax由的 λ较li0 大0x、值λ。y中大值确定。
④分肢稳定性验算： 缀板构件：
缀条构件：
N f A
且不应大于40。
格构式轴心受压柱设计
会计学
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
4.6.2 格构式轴心受压构件的整体稳定性
(1) 对实轴的整体稳定性验算 格构式双肢柱相当于两个并列的实腹式杆件，故其对实轴的整体稳定承载力与实腹式相同，因此可
用对实轴的长细比λy查得稳定性系数φ，则：
N f
A
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4.6 格构式轴心受压柱的设计
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(2) 对虚轴的整体稳定性计算 对于格构式轴心受压柱，由于缀件较细，构件初始缺陷或因构件弯屈产生的横向剪力不
可忽略。在格构式轴心受压柱的设计中，对虚轴的稳定性计算，《规范》以加大长细比的办 法来考虑剪切变形对整体稳定承载力的影响，加大后的长细比称为换算长细比。
1）双肢缀条柱的换算长细比 根据弹性稳定理论，当考虑到剪力的影响后，其构件临界力计算公式：