格构式轴心受压构件ppt课件
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《钢结构格构柱》PPT课件
5 .4轴心受压格构式构件的整体稳定 4.4.1轴心受压格构式构件组成 肢件 格构式轴心受压构件 缀材 缀板、缀条
{
a)
b)
缀条
l1 l0 l1
缀板
x 1 y 1
肢件
x 1
y
肢件
图4－6 格构式柱
1
肢件：受力件。 由 2 肢（工字钢或槽钢）、 4 肢（角钢）、 3 肢 （园管）组成。
a)
x y
b)
2 EI y
l
2 y
（4－10）
（4－12）
y ,cr
2 E 2 y
2、绕虚轴屈曲 绕虚轴屈曲时，不能忽略剪切变形影响，这时，
N x ,cr
EI x EI x 2 ( l x ) lx
2 2
N b,cr
2 EI
l2
x ,cr
式中
2 E 2 E 2 ( x ) x2
I1 A i
2 1
② 计算
引入单肢节间段长细比1，且 1= l1 /i1 代入式：
1 2 EI x
l
2 x
2 1
12 EA
因为 Ix=Aix2， x= lx /ix ，代入得：
2 2 2 1 1 1 2 1 2 12 x x
③ 计算 x
x
y
c)
x y
d)
x y
图4－7 格构式柱的截面型 式
4.4.2整体稳定临界力
公式（4－9）仍然是适用的。
N b,cr
2 EI
l
2
1 2 EI 1 2 1 l
（ 4－ 9）
1、绕实轴屈曲 绕实轴屈曲时，与实腹截面一样，可忽略剪切变形 的影响，并写成弹性与非弹性通式，得
{
a)
b)
缀条
l1 l0 l1
缀板
x 1 y 1
肢件
x 1
y
肢件
图4－6 格构式柱
1
肢件：受力件。 由 2 肢（工字钢或槽钢）、 4 肢（角钢）、 3 肢 （园管）组成。
a)
x y
b)
2 EI y
l
2 y
（4－10）
（4－12）
y ,cr
2 E 2 y
2、绕虚轴屈曲 绕虚轴屈曲时，不能忽略剪切变形影响，这时，
N x ,cr
EI x EI x 2 ( l x ) lx
2 2
N b,cr
2 EI
l2
x ,cr
式中
2 E 2 E 2 ( x ) x2
I1 A i
2 1
② 计算
引入单肢节间段长细比1，且 1= l1 /i1 代入式：
1 2 EI x
l
2 x
2 1
12 EA
因为 Ix=Aix2， x= lx /ix ，代入得：
2 2 2 1 1 1 2 1 2 12 x x
③ 计算 x
x
y
c)
x y
d)
x y
图4－7 格构式柱的截面型 式
4.4.2整体稳定临界力
公式（4－9）仍然是适用的。
N b,cr
2 EI
l
2
1 2 EI 1 2 1 l
（ 4－ 9）
1、绕实轴屈曲 绕实轴屈曲时，与实腹截面一样，可忽略剪切变形 的影响，并写成弹性与非弹性通式，得
格构式轴心受压构件
②缀板各项验算
宽度 d≥2a/3，厚度 t≥a/40,并不小于6mm。
端缀板宜适当加宽，取d=a。
同一截面处两侧缀板线刚度之和不得 小于一个分肢线刚度的6倍。
K b 6 K1
Ib I1 或 6 a l1
d t
缀板尺寸
tb d 3 Ib 2 12
I1—分肢截面对1-1的惯性矩。
3、横隔
01
长边相连的不等边角钢：η =0.70
横缀条
交叉缀条体系：
按承受压力N=V1计算;
单系缀条体系： 主要为减小分肢计算长度, 取和斜缀条相同的截面。
图4.31
交叉缀条体系和单系缀条体系
（2）缀板计算
①缀板受力计算
图4.19
缀板的内力
剪力
T
V1 l1 a
弯矩
M
V1 l1 2
l1——缀板中心线间的距离；a——肢件轴线间的距离。
缀条柱
缀板柱
x
b ix / 1
验算对虚轴的整体稳定性，不合适时应修改柱宽b，再进行 验算。 5、设计缀条或缀板。
设计时注意:(1) Nhomakorabea y [ ] ox [ ]
(2) 缀条柱分肢长细比
1 l1 / i1 1 0.7 max
(3) 缀板柱分肢长细比
1 l01 / i1
λ1 < 0.5λmax λ1≤40
2 x
2
取α =45o， 最后得：
双肢缀条柱的换算长细比为
0 x
A 27 A1
2 x
λ0x – 换算长细比；
λ x – 双肢对x轴的长细比；
A – 柱的毛截面面积； A1 – 两个缀条截面面积。
§4.5格构式轴心受压构件整体稳定
§4.5 格构式轴心受压构件的整体稳定构件由缀材和柱肢组成，穿过柱肢板的轴为实轴，穿过缀材平面的轴为虚轴。
对于常见的格构式截面形式，只能产生弯曲，其临界力为：12222cr π11γπlEI l EIN +⋅=对于绕y 轴（实轴）弯曲时，与实腹式相同，1γ很小，因此可以忽略剪切变形，其稳定临界力为：2y2cry πλτσE =但绕x 轴（虚轴）弯曲时，则γ1不能再被忽略2ox222crx 2x2crx π)(π,)(πλλμσμEE l EI N =⋅=⋅=ox λ——换算长细比；122π1γμl EI+=——格构式杆长度放大因数，也可称为计算长度因数。
μ的大小取决于剪切角的大小，不同的体系剪切刚度不同，γ1亦不同，通常有两种体系，即缀条式和缀板式体系。
桁架式体系（缀条式） 多层刚架体系（缀板式)一. 缀条式柱（桁架式体系）cos α11l dl ∆=∆=γV ＝1时，分给两个缀条面为1/2，斜杆力为：2cos α1d =S ααcos sin 2d 1d d d EA l EA l S d ==∆ ∴ααγ2d 1cos sin 21EA =代入μ的表达式式：ααλααμ2d 2ox 22d 2ox x 2cos sin 2π1cos sin 2π1A AA l I +=+= 若取 20=α~ 50，则0.35cos sin 2≈αα1271A A+=μ A ——两个柱肢面积；1A ——两根缀条的截面面积。
则两肢缀条柱的换算长细比简化为：1x ox 27A A +=λλ 当111i l =λ≤},{0.7max y ox λλ时，单肢不失稳，不必验算单肢，否则应验算单肢稳定：1111,2i l N N ==λ；2/111A N ⋅=φσ≤f二．缀板式柱通常缀板式柱的刚度比缀条式大得多，忽略缀板变形，假定剪力平均分配给两个柱肢，当V ＝1时，柱肢的单位剪切角就是柱肢的挠度。
121113111124232)2(21/2tg EI l l EI l l =⋅⋅⋅===δγγ其中：2112i A I =——单肢相对1-1轴的惯性矩 11i l 1=λ——单肢相对1-1轴的长细比 EA l EI EI l l EI 12π124π1212oxx 21212oxx 2λμ⋅+=⋅+= ∵2x x i A I ⋅=，xoxx i l =λ ∴2x 212x212112π1λλλλμ+≈⋅+=规范规定换算长细比按以下简化式计算：212x ox λλλ+=其中1λ为单肢对自身轴的长细比。
格构式轴心受压构件设计课件.
经过计算分析，在常用长细比范围内，k可取为 常数，即
k 85 235 / f y
因此，平行于缀材面的最大剪力为：
Vmax
N 85
235 fy
Af V 85
fy 235
在设计时，假定横向剪力沿长度方向保持不变，且
横向剪力由各缀材面分担。
②缀条的设计 单系缀条 缀条布置体系
V1
V1
θ
θ
交叉缀条
表4 格构式截面的换算长细比汇总
项次
1 2
y (a) x
构件截面尺寸
y I x I
缀材类别
缀板 缀条 λ λ
计算公式
ox=
符号意义
1 2
λ λ
x
x
2 +λ
ox= ox=
2+27 2 +λ 2 +λ
A A1x
1 1 2 2
3
(b) y x x
缀板
λ λ λ
λ ox= λ λ
x
x y
ox= oy=
2+40 2+40
V1 V1
缀条可视为以柱肢为弦杆的平行弦桁架的腹杆， 在横向剪力作用下，一个斜缀条的轴心力为：
V1 N1 n cos
式中： V1 分配到一个缀材面的剪 力； n 一个缀材面上的斜缀条 数； 单系缀条时： n 1； 交叉缀条时： n 2；
l1
a a x 1
1
x
规定双肢缀板柱的换算长细比采用下式计算：
0 x
2 x
2 1
式中：
x 整个构件对x轴( 虚轴)的长细比； 1 分肢对最小刚度轴 1 1的长细比, 1 l 01 i1 ；
格构式轴心受力构件ppt课件
缀条的设计
缀条体系：单系缀条和交叉缀条
按平行弦桁架计算缀条的内力，一根斜缀条的
轴心力为：
Nd1
V1
n cos
V1 — 分配到一个缀材面的剪 力 n — 承受剪力V1的斜缀条数 单缀条体系n 1；双缀条体系n 2
— 缀条与水平线的夹角
交叉缀条体系的横缀条按轴心受压计算
N d 2 V1
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γr
3) 缀件：缀条（剪力较 大以及两肢相距较远 者）和缀板（用于荷 载较小者）
4) 实轴和虚轴
5) 缀件的作用
（分肢间的整体 工作和减小分肢
的计算长度）及 缀件与柱的连 接（焊接，缀条
和柱肢的轴心应 汇交于一点）
6) 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9 倍或8m。横隔可采用钢板或交叉角钢
85 235
边缘纤维屈服条件
z y v sin
l
M Ny Nv sin z l
V
dM
z Nv cos
dz l
l
Vmax l Nv
N A
Nv Ix
•
b 2
fy
得：v
2
• i x
1x x
Vmax
2 (1 x ) x
N
x
1N
k x
各种情况下：k 77 ~ 99
格构式构件的横向剪力由相应的缀材面承受
cr
2E 2x
1
1
2 EA 2x
k / GA
b. 格构柱绕虚轴的换算长细比
《轴心受压构》PPT课件
cr 按稳定极限承载力理论的计算方法
轴心受压构件考虑初始缺陷后的受力属于压弯状态 ，用数值积分法求解微分方程，可以考虑影响轴 心压杆稳定极限承载力的许多因素，如截面的形 状和尺寸、材料的力学性能、残余应力的分布和 大小、构件的初弯曲和初扭曲、荷载作用点的初 偏心、构件的失稳方向等等，因此是比较精确的 方法。我国钢结构设计规范采用了这个方法。
5.3.3 轴心压杆的弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳
在弹塑性阶段，当研究式（a）时，只要截面上的
残余应力对称于y轴，同时又有 u0=0 和 θ0=0，则
该式将始终与其它两式无关，可以单独研究。这样， 压杆将只发生y方向位移，整体失稳呈弯曲变形状 态，成为弯曲失稳。
同样，式（b）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的 方向不同而已。
m
0 1 N
N Ex
NEX ——绕x轴的欧拉临界应力
5.3.4 弯曲失稳的极限承载力
由边缘纤维屈服准则可得 N Nm 将perΔrym公m NA代式入NW上xm式，fy并解出平均A应力W xc r
fy 后，即得
crfy(1 20)E x fy(1 20)E x2fyEx
0 ——初偏心率 0 A ； W x0
5.2 轴心受压构件的强度
以净截面的平均应力强度为准则，即
σ N fy f An rR
轴心受压构件，当截面无削弱时，强度不必计算。
轴心受压实腹构件的整体稳定
5.3.1 理想轴心压杆的整体稳定
1、整体稳定的临界应力
理想轴心压杆：假定杆件完全挺直、荷载沿杆件形心轴作 用, 杆件在受荷之前无初始应力、初弯曲和初偏心, 截面沿杆 件是均匀的。
欧拉双曲线
O
lp
非弹性 弹性
阶段 阶段
轴心受压构件考虑初始缺陷后的受力属于压弯状态 ，用数值积分法求解微分方程，可以考虑影响轴 心压杆稳定极限承载力的许多因素，如截面的形 状和尺寸、材料的力学性能、残余应力的分布和 大小、构件的初弯曲和初扭曲、荷载作用点的初 偏心、构件的失稳方向等等，因此是比较精确的 方法。我国钢结构设计规范采用了这个方法。
5.3.3 轴心压杆的弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳
在弹塑性阶段，当研究式（a）时，只要截面上的
残余应力对称于y轴，同时又有 u0=0 和 θ0=0，则
该式将始终与其它两式无关，可以单独研究。这样， 压杆将只发生y方向位移，整体失稳呈弯曲变形状 态，成为弯曲失稳。
同样，式（b）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的 方向不同而已。
m
0 1 N
N Ex
NEX ——绕x轴的欧拉临界应力
5.3.4 弯曲失稳的极限承载力
由边缘纤维屈服准则可得 N Nm 将perΔrym公m NA代式入NW上xm式，fy并解出平均A应力W xc r
fy 后，即得
crfy(1 20)E x fy(1 20)E x2fyEx
0 ——初偏心率 0 A ； W x0
5.2 轴心受压构件的强度
以净截面的平均应力强度为准则，即
σ N fy f An rR
轴心受压构件，当截面无削弱时，强度不必计算。
轴心受压实腹构件的整体稳定
5.3.1 理想轴心压杆的整体稳定
1、整体稳定的临界应力
理想轴心压杆：假定杆件完全挺直、荷载沿杆件形心轴作 用, 杆件在受荷之前无初始应力、初弯曲和初偏心, 截面沿杆 件是均匀的。
欧拉双曲线
O
lp
非弹性 弹性
阶段 阶段
《钢结构格构柱》PPT课件
104 b=250
28a 250
节点板
图例题4－2
设计内容： 1、按绕实轴屈曲设计槽钢截面； 2、以对实轴、虚轴的长细比性相同设计槽钢间距； 3、验算槽钢对虚轴的稳定性； 4、验算缀材强度和焊缝。
[解 ]
1、按实轴选截面和回转半径（图4－2）。
x x1
y y
104 b=250
28a 250
节点板
图例题4－2
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。
l1 T V1 a
（4－89）
式中a是两柱肢轴线间的距离。
缀板在柱肢连接处A的弯矩：
V1l1 M 2
V1/2 A l1
（4－90）
T
可见，缀板一般按受弯构件设计。 但因剪力、弯矩较小，可按构造 设计。
V1/2
a/2
分离体Ⅱ
构造设计要点： ① 同一截面处缀板（或采用型钢的横杆）线刚度 之和不得小于柱肢线刚度的 6倍。如果柱截面接近正方 形，且x和y方向的长细比又接近相等时，可取
1/ 2 Sd cos
1 Sd cos 2
斜杆伸长：
Sd ld l1 d EAd 2 EAd sin cos
一根斜杆 毛截面面积
28a 250
节点板
图例题4－2
设计内容： 1、按绕实轴屈曲设计槽钢截面； 2、以对实轴、虚轴的长细比性相同设计槽钢间距； 3、验算槽钢对虚轴的稳定性； 4、验算缀材强度和焊缝。
[解 ]
1、按实轴选截面和回转半径（图4－2）。
x x1
y y
104 b=250
28a 250
节点板
图例题4－2
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。
l1 T V1 a
（4－89）
式中a是两柱肢轴线间的距离。
缀板在柱肢连接处A的弯矩：
V1l1 M 2
V1/2 A l1
（4－90）
T
可见，缀板一般按受弯构件设计。 但因剪力、弯矩较小，可按构造 设计。
V1/2
a/2
分离体Ⅱ
构造设计要点： ① 同一截面处缀板（或采用型钢的横杆）线刚度 之和不得小于柱肢线刚度的 6倍。如果柱截面接近正方 形，且x和y方向的长细比又接近相等时，可取
1/ 2 Sd cos
1 Sd cos 2
斜杆伸长：
Sd ld l1 d EAd 2 EAd sin cos
一根斜杆 毛截面面积
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2. 轴心受压格构式柱的计算
1) 整体稳定计算
a. 格构式构件整体稳定性的特点 取决于对虚轴的稳定性 必须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的影响， 加大后的长细比称为换算长细比。
2EI
1
Ncr
l02
•
12l02EIGkA
cr22xE112E 2x A
0x 2x2EA
缀板的净距由分肢的稳定和强度条件确定：
l011i1
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6倍。缀板一般 取纵向高度 hb 2c 3 ，厚度 tb c 40 和6mm。
缀板与肢体间用角焊缝连接，共同承受Mb1和Vb1 的作用。搭接长度一般可采用20~30mm，可采用 三面围焊或仅用端部纵向焊缝。
85 235
边缘纤维屈服条件
z y v sin
l
M Ny Nv sin z l
V dM Nv cos z
dz l
l
V max
Nv l
N A
Nv Ix
•b 2
fy
得：
v
2
•
i
x
1
x
x
V max
2 ( 1 x ) N
x
x
1N
k x 各种情况下：
k 77 ~ 99
格构式构件的横向剪力由相应的缀材面承受
其中计算长度l01 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 边缘螺栓连接时）。此处i1为分肢绕平行于虚轴方向的
形心轴的回转半径。
四肢格构式构件
当为缀条时 0x 2x 40A / A1x
0 y 2y 40A / A1y
钢结构课件：轴心受力构件PPT课件
1）有效比例极限 残余应力的存在，使短柱平均 应力到达A点后，出现一过渡曲线 ABC，然后到达屈服点，亦即残余应 力的存在降低了构件的比例极限，使 构件提前进入弹塑性工作。 A点的应力称为有效比例极限， 记为fp 。
第36页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
忽略残余应力
残余应力对轴心受压短柱平均应力～应变曲线的影响
第22页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
研究结构极限承载能力，可依屈曲后性能将稳定问题分为如下三类：
P
（1）稳定分岔屈曲
分岔屈曲后，结构还可承受荷载增量。
P
轴心压力作用下的杆以及中面受压的
平板都具有这种特征。
平板具有相当可观的屈曲后强度可工
程设计利用。
第23页/共171页
v v
§3 受压构件的整体稳定
第20页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
6) 第一类稳定、第二类稳定
结构丧失稳定时，平衡形式发生改变的，称为丧失了第一类稳定性或称 为平衡分枝失稳。
第二类稳定性的特征是结构丧失稳定时弯曲平衡形式不发生改变，只是
由于结构原来的弯曲变形增大将不能正常工作。也称为极值点失稳。
第21页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
§3 受压构件的整体稳定
2) 平衡状态的分枝 3) 临界力、临界应力
随遇（中性）平衡是从稳定平衡过渡到不稳定平衡的临界状态； 中性平衡时的轴心压力，称为临界力； 相应的截面应力，称为临界应力。
无缺陷的轴心受压构件发生弯曲屈曲时，构件的变形发生了性质上的变化 ，即构件由直线形式改变为弯曲形式，且这种变化带有突然性。
图净截面面积的计算
第12页/共171页
§2构件的强度和刚度
第36页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
忽略残余应力
残余应力对轴心受压短柱平均应力～应变曲线的影响
第22页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
研究结构极限承载能力，可依屈曲后性能将稳定问题分为如下三类：
P
（1）稳定分岔屈曲
分岔屈曲后，结构还可承受荷载增量。
P
轴心压力作用下的杆以及中面受压的
平板都具有这种特征。
平板具有相当可观的屈曲后强度可工
程设计利用。
第23页/共171页
v v
§3 受压构件的整体稳定
第20页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
6) 第一类稳定、第二类稳定
结构丧失稳定时，平衡形式发生改变的，称为丧失了第一类稳定性或称 为平衡分枝失稳。
第二类稳定性的特征是结构丧失稳定时弯曲平衡形式不发生改变，只是
由于结构原来的弯曲变形增大将不能正常工作。也称为极值点失稳。
第21页/共171页
§3 受压构件的整体稳定
§3 受压构件的整体稳定
2) 平衡状态的分枝 3) 临界力、临界应力
随遇（中性）平衡是从稳定平衡过渡到不稳定平衡的临界状态； 中性平衡时的轴心压力，称为临界力； 相应的截面应力，称为临界应力。
无缺陷的轴心受压构件发生弯曲屈曲时，构件的变形发生了性质上的变化 ，即构件由直线形式改变为弯曲形式，且这种变化带有突然性。
图净截面面积的计算
第12页/共171页
§2构件的强度和刚度
格构式轴心受力构件PPT课件
缀板的净距由分肢的稳定和强度条件确定：
l01 1i1
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6倍。缀板一般取 纵向高度 hb 2c ，3 厚度 tb c 40和6mm。
缀板与肢体间用角焊缝连接，共同承受Mb1和Vb1的 作用。搭接长度一般可采用20~30mm，可采用三 面围焊或仅用端部纵向焊缝。
2. 轴心受压格构式柱的计算
1) 整体稳定计算
a. 格构式构件整体稳定性的特点 取决于对虚轴的稳定性 必须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的影响， 加大后的长细比称为换算长细比。
2 EI
1
N cr
l02
•
1
2 EI
l02
k GA
0x 2x 2 EA
/
A1 y
当为缀板时
0 x 2x 12 0 y 2y 12
缀件为缀条的三肢组合构件
0x
2x
42 A
A1(1.5 cos2 )
0y
2y
42 A
A1 cos2
A1 — 构件截面各斜缀条 毛截面面积之和
— 构件截面内缀条所
在平面与x轴的夹角
2） 分肢的稳定计算
可视为单独的轴心受压实腹式构件，两缀条或缀 板间的长细比 1 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。
作，而仅考虑腹板计算高度边缘范围内两侧宽度各
为
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。
15.1.6 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：
轧制宽翼缘H型
15.1.7 格构式轴心受压构件的设计
第4章 钢结构轴心受力构件——格构式.共67页PPT
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
第4章 钢结构轴心受力构件——格构式. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
第4章 钢结构轴心受力构件——格构式. 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 回里有你。
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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7
2、 缀材计算
(1）缀条计算
①缀条受力计算
一个缀材面上的剪力
V1
V 2
一个缀条的内力
N1
V1
ncos
图4.18 缀条的内力
V1——分配到一个缀材面上的剪力 n ——一个缀材面承受剪力的斜缀条数。单系缀条时，n=1, 交叉缀条时，n＝2
α——缀条与横向剪力的夹角
8
②缀条的各项验算
强度验算 缀条稳定验算
V1=1/2 Ld
L1
V1=1/2
图4.15 缀条柱的剪切变形1
1
2E2x A
2EA 2
0x
0x 2x 2 EA
γ – 单位剪力作用下的轴线转角。
0x
2x
sin
2 cos2
A A1
4
取α=45o， 最后得：
双肢缀条柱的换算长细比为
0x
2x
27
A A1
λ0x – 换算长细比； λ x – 双肢对x轴的长细比； A – 柱的毛截面面积； A1 – 两个缀条截面面积。
16
设计时注意:
(1) y [] ox []
(2) 缀条柱分肢长细比
1 l1 / i1 1 0.7 max
(3) 缀板柱分肢长细比
1 l01 / i1
λ1 < 0.5λmax
λ1≤40
缀条柱
缀板柱
17
3、横隔
沿柱身8m或9b设置 每运送单元端部均应设置
13
柱的横隔
14
五、格构式轴心受压构件的设计步骤
1、首先确定所采用分肢的截面形式
2、根据对实轴(y-y轴)的整体稳定选择分肢截面，方法与 实腹柱的计算相同。
设 y
y []
由 y查 y
A N
y f
iy
l0 y
y
选槽钢型号
3、按对虚轴(x-x轴)的整体确定两分肢的距离。
i1
取λ=20, l01′---斜缀条长度.
9
横缀条
交叉缀条体系： 按承受压力N=V1计算;
单系缀条体系： 主要为减小分肢计算长度, 取和斜缀条相同的截面。
图4.31 交叉缀条体系和单系缀条体系
10
（2）缀板计算
①缀板受力计算
图4.19 缀板的内力
剪力 T V1 l1
a
弯矩
M V1 l1 2
第四节 格构式轴心受压构件
一、格构式轴心受压构件的组成
1.截面形式 常用的格构式构件截面形式有两个槽钢或工字钢组成的双肢截面，此外，当轴 心压力较小但长度大时，还可以采用以钢管、角钢组成的三肢、四肢截面，如 图所示。
1
2.组成
2
1、绕实轴(y-y)的整体稳定 2、绕虚轴(x-x)的整体稳定
(1)双肢缀条柱的换算长细比
l1——缀板中心线间的距离；a——肢件轴线间的距离。
11
②缀板各项验算
宽度 d≥2a/3，厚度 t≥a/40,并不小于6mm。 端缀板宜适当加宽，取d=a。
同一截面处两侧缀板线刚度之和不得 小于一个分肢线刚度的6倍。
Kb 6K1
或 Ib 6 I1
a
l1
d t
I
b
2
tbd 3 12
缀板尺寸
I1—分肢截面对1-1的惯性矩1。2
缀条柱
5
（2）双肢缀板柱的换算长细比
0x x2 12
λ1 ——分肢长细比， λ1 =l01/i1；
i1 ——分肢弱轴的回转半径； l01 ——缀板间净距。
缀板柱
6
三、分肢的稳定性 四、缀材计算
(1) 剪力值的计算
图4.17 剪力计算简图
V A f fy 85 235
A ——柱的毛截面面积； f ——钢材强度设计值； f y——钢材的屈服强度。
强度折减系数 η： 单角钢有偏心，受压时产生扭转。
①按轴心受力计算构件的强度和连接时 ，η=0.85。
②按轴心受压计算构件的稳定性时
等边角钢 ： 0.6 0.0015 ,但不大于1.0
短边相连的不等边角钢： 0.5 0.0025 ,但不大于1.0
长边相连的不等边角钢：η=0.70
l 01 ——斜缀条对最小刚度轴的长细比，λ<20时,
为了获得等稳定性，应使两方向的长细比相等，即使
λox=λy。
15
缀条柱：选缀条 A1≈0.1A
0x
2x27
A A1
y
缀板柱： 设λ1
0x 2x12 y
x
2y27
A A1
x 2y12
ix
l0 x
x
4、进行各项验算
b ix / 1
验算对虚轴的整体稳定性，不合适时应修改柱宽b，再进行 验算。
5、设计缀条或缀板。
2、 缀材计算
(1）缀条计算
①缀条受力计算
一个缀材面上的剪力
V1
V 2
一个缀条的内力
N1
V1
ncos
图4.18 缀条的内力
V1——分配到一个缀材面上的剪力 n ——一个缀材面承受剪力的斜缀条数。单系缀条时，n=1, 交叉缀条时，n＝2
α——缀条与横向剪力的夹角
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②缀条的各项验算
强度验算 缀条稳定验算
V1=1/2 Ld
L1
V1=1/2
图4.15 缀条柱的剪切变形1
1
2E2x A
2EA 2
0x
0x 2x 2 EA
γ – 单位剪力作用下的轴线转角。
0x
2x
sin
2 cos2
A A1
4
取α=45o， 最后得：
双肢缀条柱的换算长细比为
0x
2x
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A A1
λ0x – 换算长细比； λ x – 双肢对x轴的长细比； A – 柱的毛截面面积； A1 – 两个缀条截面面积。
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设计时注意:
(1) y [] ox []
(2) 缀条柱分肢长细比
1 l1 / i1 1 0.7 max
(3) 缀板柱分肢长细比
1 l01 / i1
λ1 < 0.5λmax
λ1≤40
缀条柱
缀板柱
17
3、横隔
沿柱身8m或9b设置 每运送单元端部均应设置
13
柱的横隔
14
五、格构式轴心受压构件的设计步骤
1、首先确定所采用分肢的截面形式
2、根据对实轴(y-y轴)的整体稳定选择分肢截面，方法与 实腹柱的计算相同。
设 y
y []
由 y查 y
A N
y f
iy
l0 y
y
选槽钢型号
3、按对虚轴(x-x轴)的整体确定两分肢的距离。
i1
取λ=20, l01′---斜缀条长度.
9
横缀条
交叉缀条体系： 按承受压力N=V1计算;
单系缀条体系： 主要为减小分肢计算长度, 取和斜缀条相同的截面。
图4.31 交叉缀条体系和单系缀条体系
10
（2）缀板计算
①缀板受力计算
图4.19 缀板的内力
剪力 T V1 l1
a
弯矩
M V1 l1 2
第四节 格构式轴心受压构件
一、格构式轴心受压构件的组成
1.截面形式 常用的格构式构件截面形式有两个槽钢或工字钢组成的双肢截面，此外，当轴 心压力较小但长度大时，还可以采用以钢管、角钢组成的三肢、四肢截面，如 图所示。
1
2.组成
2
1、绕实轴(y-y)的整体稳定 2、绕虚轴(x-x)的整体稳定
(1)双肢缀条柱的换算长细比
l1——缀板中心线间的距离；a——肢件轴线间的距离。
11
②缀板各项验算
宽度 d≥2a/3，厚度 t≥a/40,并不小于6mm。 端缀板宜适当加宽，取d=a。
同一截面处两侧缀板线刚度之和不得 小于一个分肢线刚度的6倍。
Kb 6K1
或 Ib 6 I1
a
l1
d t
I
b
2
tbd 3 12
缀板尺寸
I1—分肢截面对1-1的惯性矩1。2
缀条柱
5
（2）双肢缀板柱的换算长细比
0x x2 12
λ1 ——分肢长细比， λ1 =l01/i1；
i1 ——分肢弱轴的回转半径； l01 ——缀板间净距。
缀板柱
6
三、分肢的稳定性 四、缀材计算
(1) 剪力值的计算
图4.17 剪力计算简图
V A f fy 85 235
A ——柱的毛截面面积； f ——钢材强度设计值； f y——钢材的屈服强度。
强度折减系数 η： 单角钢有偏心，受压时产生扭转。
①按轴心受力计算构件的强度和连接时 ，η=0.85。
②按轴心受压计算构件的稳定性时
等边角钢 ： 0.6 0.0015 ,但不大于1.0
短边相连的不等边角钢： 0.5 0.0025 ,但不大于1.0
长边相连的不等边角钢：η=0.70
l 01 ——斜缀条对最小刚度轴的长细比，λ<20时,
为了获得等稳定性，应使两方向的长细比相等，即使
λox=λy。
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缀条柱：选缀条 A1≈0.1A
0x
2x27
A A1
y
缀板柱： 设λ1
0x 2x12 y
x
2y27
A A1
x 2y12
ix
l0 x
x
4、进行各项验算
b ix / 1
验算对虚轴的整体稳定性，不合适时应修改柱宽b，再进行 验算。
5、设计缀条或缀板。