格构式轴压构件示范例题

【例题4-4】 图4-29中AB 为一轴心受压柱，计算轴力kN 2800=N ,m 4=l 。支撑杆与AB 相连，AB 杆无截面削弱，材料为Q235钢，试选用二个槽钢组成的格构式缀条柱。焊

0x 0y 1.由实轴x —x 选择槽钢型号

假定60=λ，按b 类截面由附表4-2查得807.0=ϕ

2

2

3mm 16137N/mm

215807.010kN 2800=⨯⨯=⋅=f N A r ϕ cm 7.660

cm

4000==

=

λ

x

rx l i 选用2[36b ，2

2mm 13620mm 68102=⨯=A ，cm 6.13=x i ，4

1cm 497=I

这一截面A ＜r A ，但x i ＞rx i ，因而所选截面可能满足要求。

验算： 4.29cm

6.13cm 4000===

x x x i l λ＜[λ]150= 按b 类截面由附表4-2查得937.0=x ϕ

22

3N/mm 219mm

13620937.010kN 2800=⨯⨯=⋅A N ϕ＞2

N/m m 215=f 改用2[40a ，2

2mm 15000mm 75002=⨯=A ，cm 3.15=x i ，

41cm 592=I ，cm 49.20=Z ，cm 81.21=i

验算： 1.26cm

3.15cm 4000===

x x x i l λ＜[λ]150= 按b 类截面由附表4-2查得950.0=x ϕ

5.196mm 15000950.010kN 28002

3=⨯⨯=⋅A N ϕN/mm 2＜2

N/m m 215=f 满足要求。

2.对虚轴y —y 确定两分肢间距离b

假定缀条取∠45×4，由附表7-4查得2

1cm 49.3=A ，cm 89.0min =i ，则

8.9cm

49.3cm 75271.26272

22

12

=⨯-=-=A A x

y λλ cm 4.208

.9cm

2000==

=

y

y

y l i λ 由附表9 cm 4.4644

.0cm

4.2044

.0==

=y i b ，取cm 46=b 。

()4224cm 64221)cm 5.20(cm 75cm 5922=⨯+=y I

cm 69.20cm

150cm 6422124===

A I i y

y 67.9cm

69.20cm

200==

y λ

26

cm 49.3cm 752767.9272

22

12=⨯+=+=A A y

oy λλ＜

[λ]150=

按b 类截面由附表4-2查得950.0=y ϕ

5.196mm

15000950.010kN 28002

3

=⨯⨯=⋅A N y ϕ2N/mm ＜2N/m m 215=f 3.分肢稳定性

当缀条取︒=45α，则分肢计算长度为

cm 41cm 49.22cm 46201=⨯-=-=Z b l cm 81.21=i 6.14cm

81.2cm 41111===i l λ＜2.181.267.07.0max =⨯=λ 分肢稳定性满足要求。

4.缀条及与柱肢连接的角焊缝计算

kN 9.37N 1079.385

N/mm 215mm 1500023585

422=⨯=⨯==

y

f Af V 每一斜缀条所受轴力

kN 79.2622kN

9.3722cos 2====

V V N t α 斜缀条长度

cm 58cm 41245cos 1

=⨯=︒

=l l

计算长度

cm 2.52cm 589.09.010=⨯==l l （缀条用单角钢，属斜向屈曲，计算长度为0.9倍几何长度）

7.58cm

89.0cm

2.52min

0==

=

i l λ

按b 类截面由附表4-2查得81.0=ϕ 单面连接的单角钢其稳定折减系数：

688.07.580015.06.00015.06.0=⨯+=+=λγ

则

2

2

N/m m 7.137m m

34981.0688.0N 26790=⨯⨯=A N t γϕ＜2N/m m 215=f 缀条与柱身连接的角焊缝设计： 设焊脚尺寸 mm 4=f h 肢背焊缝长度：

mm 5910N/mm 16085.047.0N

267907.01085.07.02

11=+⨯⨯⨯⨯=+=

w f f t w f h N K l ，取

m m 601=w l

m m 601=w l ＞mm 32488=⨯=f h ，且＜24060=f h mm

肢尖焊缝长度：

mm 3110N/mm 16085.047.0N

267903.01085.07.02

22=+⨯⨯⨯⨯=+=

w f f t w f h N K l ，取402=w l mm 。

mm 402=w l ＞mm 32488=⨯=f h ，且＜mm 24060=f h 。

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