格构式柱、柱梁连接
钢结构连接、钢结构强度稳定性、钢筋支架、格构柱计算
钢结构连接、钢结构强度稳定性、钢筋支架、格构柱计算◆钢结构连接计算一、连接件类别不焊透的对接焊缝二、计算公式1．在通过焊缝形心的拉力，压力或剪力作用下的焊缝强度按下式计算：2．在其它力或各种综合力作用下，σf，τf共同作用处。
式中N──-构件轴心拉力或轴心压力，取 N＝100N；lw──对接焊缝或角焊缝的计算长度，取lw=50mm；γ─-作用力与焊缝方向的角度γ=45度；σf──按焊缝有效截面(helw)计算，垂直于焊缝长度方向的应力；hf──较小焊脚尺寸，取 hf=30mm；βt──正面角焊缝的强度设计值增大系数；取1；τf──按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；Ffw──角焊缝的强度设计值。
α──斜角角焊缝两焊脚边的夹角或V形坡口角度；取α=100度。
s ──坡口根部至焊缝表面的最短距离，取 s=12mm；he──角焊缝的有效厚度，由于坡口类型为V形坡口，所以取he=s=12.000mm.三、计算结果1. 正应力：σf=N×sin(γ)/(lw×he)=100×sin(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；2. 剪应力：τf=N×cos(γ)/(lw×he)=100×cos(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；3. 综合应力：[(σf/βt)2+τf2]1/2=0.167N/mm2；结论:计算得出的综合应力0.167N/mm2≤对接焊缝的强度设计值ftw=10.000N/mm2，满足要求！◆钢结构强度稳定性计算一、构件受力类别：轴心受弯构件。
二、强度验算：1、受弯的实腹构件，其抗弯强度可按下式计算：Mx/γxWnx + My/γyWny ≤ f式中 Mx，My──绕x轴和y轴的弯矩，分别取100.800×106 N·mm,10.000×106 N·mm；γx, γy──对x轴和y轴的截面塑性发展系数，分别取 1.2,1.3；Wnx,Wny──对x轴和y轴的净截面抵抗矩,分别取 947000 mm3,85900 mm3；计算得：Mx/(γxWnx)+My/(γyWny)=100.800×106/(1.2×947000)+10.000×106/(1.3×85900)=178.251 N/mm2受弯的实腹构件抗弯强度=178.251 N/mm2 ≤抗弯强度设计值f=215N/mm2，满足要求！2、受弯的实腹构件，其抗剪强度可按下式计算：τmax = VS/Itw ≤ fv式中V──计算截面沿腹板平面作用的剪力,取V=10.300×103 N；S──计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩,取 S= 947000mm3；I──毛截面惯性矩,取 I=189300000 mm4；tw──腹板厚度,取 tw=8 mm；计算得：τmax = VS/Itw=10.300×103×947000/(189300000×8)=6.441N/mm2受弯的实腹构件抗剪强度τmax =6.441N/mm2≤抗剪强度设计值fv = 175 N/mm2，满足要求！3、局部承压强度计算τc = φF/twlz ≤ f式中φ──集中荷载增大系数，取φ=3；F──集中荷载,对动力荷载应考虑的动力系数，取 F=0kN；tw──腹板厚度,取 tw=8 mm；lz──集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，取lz=100(mm)；计算得：τc = φF/twlz =3×0×103/(8×100)=0.000N/mm2局部承压强度τc =0.000N/mm2≤承载力设计值f = 215 N/mm2，满足要求！4、在最大刚度主平面内受弯的构件，其整体稳定性按下式计算：Mx/φbWx ≤ f式中Mx──绕x轴的弯矩，取100.8×106 N·mm；φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9；Wx──对x轴的毛截面抵抗矩Wx,取 947000 mm3；计算得：Mx/φbwx = 100.8×106/(0.9×947000)=118.268 N/mm2≤抗弯强度设计值f= 215 N/mm2，满足要求！5、在两个主平面受弯的工字形截面构件，其整体稳定性按下式计算：Mx/φbWx + My/γyWny ≤ f式中 Mx，My──绕x轴和y轴的弯矩，分别取100.8×106 N·mm,10×106 N·mm；φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9；γy──对y轴的截面塑性发展系数，取 1.3；Wx,Wy──对x轴和y轴的毛截面抵抗矩,分别取 947000 mm3, 85900 mm3；Wny──对y轴的净截面抵抗矩,取 85900 mm3计算得：Mx/φbwx +My/ γyWny =100.8×106/(0.9×947000)+10×106/(1.3×85900)=207.818 N/mm2≤抗弯强度设计值f=215 N/mm2，满足要求！◆钢筋支架计算公式一、参数信息钢筋支架（马凳）应用于高层建筑中的大体积混凝土基础底板或者一些大型设备基础和高厚混凝土板等的上下层钢筋之间。
格构柱施工工艺(后附图片)
格构柱施工工艺工法1 前言1.1工艺工法概况格构柱是一种压弯性能较好的构件，作为梁或支撑构件的支点。
地铁深基坑工程施工中当基坑跨度较大时，内支撑挠度较大，影响基坑安全。
为了减小跨度，降低支撑挠度的影响，常在支撑中部附近增加格构柱作为立柱，将基坑内支撑横担于立柱之间的钢梁（连梁或系梁）上。
格构柱示意图见图1所示。
图1 格构柱示意图1.2工艺原理基坑开挖之前，在基坑内设置钢格构柱，通过钻机钻孔下放钢筋笼浇筑混凝土，钻孔灌注桩就是格构柱的基础，抗击偏心受力及其他侧向力，随着基坑开挖的进行露出格构柱，焊接纵连梁，通过U型筋等固定措施将支撑固定于纵连梁上，从而减小支撑的挠度变形，达到稳定支撑的目的。
2工艺工法特点该工法能够有效降低大跨度深基坑内支撑挠度变形，保证了基坑的稳定，并具有施工简单、施工速度快的特点。
3适用范围适用于围护结构跨度较大（一般超过20m）的深基坑内支撑工程，以减少支撑跨度，降低支撑挠度的影响，确保支撑稳定性。
4主要引用标准4.1《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299）4.2《钢结构设计规范》(GB50017)4.3《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)4.4《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81）4.5《建筑结构荷载规范》(GB50009)(2006年版)4.6《建筑地基基础设计规范》（GB50007）4.7《建筑桩基技术规范》(JGJ94)4.8《建筑地基基础施工质量验收规范》（GB50202）4.9《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18）4.10《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33）5施工方法格构柱立柱采用槽钢或角钢与钢板等焊接而成，格构柱基础为钻孔灌注桩，桩顶面与基坑底同高，格构柱立柱插入钻孔桩钢筋笼内并与钢筋笼焊接，通过吊车吊放一并下放到孔内，浇筑混凝土，格构柱立柱锚固于钻孔灌注桩内。
基坑开挖过程中根据支撑位置，在格构柱立柱上焊接三角形钢板（牛腿）及钢梁（连梁或系梁），然后架设支撑，并通过2根U型螺栓（φ20钢筋）及三角形钢板将基坑内支撑固定于钢梁上。
建筑工程中的钢筋混凝土梁柱连接
建筑工程中的钢筋混凝土梁柱连接在建筑工程中，钢筋混凝土梁柱连接是非常重要的一环，它直接关系到建筑结构的稳定性和安全性。
在本文中，将对钢筋混凝土梁柱连接的常用方法和注意事项进行探讨。
钢筋混凝土梁柱连接的常用方法主要有以下几种：刚性连接、半刚性连接和柔性连接。
刚性连接是指将梁与柱通过钢筋焊接或螺栓连接在一起，使之形成一个整体。
这种连接方法适用于承受较大荷载的结构，能够提供较好的刚度和强度，但由于连接处的刚性较大，容易发生开裂，需要注意施工时的细节和连接件的质量控制。
半刚性连接介于刚性连接和柔性连接之间，常见的方法有预应力锚固连接和槽口梁连接。
预应力锚固连接利用钢筋的预应力作用使梁柱连接处产生一定的刚度和强度，同时允许一定的变形。
槽口梁连接则通过将梁底部开槽，与柱体连接，提供一定的刚度，但仍能够适应一定的变形和挠度。
柔性连接是指通过弹性连接件将梁与柱连接起来，以允许结构发生一定的变形和位移。
常见的柔性连接方法有橡胶垫片连接和装配式橡胶支座连接。
橡胶垫片连接通过将橡胶垫片置于梁柱连接处，使其能够吸收一定的变形和挠度。
装配式橡胶支座连接则通过在梁柱连接处使用装配式橡胶支座，使其能够提供良好的柔性和减震效果。
在进行钢筋混凝土梁柱连接时，还需注意以下几个方面：首先，连接件的质量和安装要符合相关规范和标准。
连接件应具有足够的强度和稳定性，并保证其与混凝土梁柱的牢固连接。
其次，连接过程需要严格掌握连接件的安装要求和连接面的准确对齐。
连接件的安装误差不宜过大，以免影响连接的强度和稳定性。
此外，应根据设计要求和承载力的需要选择合适的连接方式。
大跨度或承受较大荷载的结构可采用刚性连接，而较小跨度或需考虑变形和挠度的结构可选用半刚性或柔性连接。
最后，在进行连接之前，还需进行充分的施工准备工作，如检查梁柱表面的平整度和清除表面的污物，以确保连接的质量和可靠性。
综上所述，钢筋混凝土梁柱连接在建筑工程中起着关键作用，连接的质量和可靠性直接影响到建筑结构的稳定性和安全性。
格构式柱、柱梁连接
轴心受压构件整体弯曲后，沿杆长各截面上将存在弯矩与剪力。
对实腹式构件,剪力引起得附加变形很小,对临界力得影响只占3／100０左右。
因此,在确定实腹式轴心受压构件整体稳定得临界力时，仅仅考虑了由弯矩作用所产生得变形,而忽略了剪力所产生得变形。
对于格构式柱,当绕虚轴失稳时,情况有所不同,因肢件之间并不就是连续得板而只就是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱得剪切变形较大,剪力造成得附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱得设计中，对虚轴失稳得计算,常以加大长细比得办法来考虑剪切变形得影响，加大后得长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱与缀板柱采用不同得换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱根据弹性稳定理论,当考虑剪力得影响后，其临界力得表达为:式中——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力得换算长细比。
(5、25)——单位剪力作用下得轴线转角(单位剪切角)。
现取图5.１6(a)得一段进行分析,以求出单位剪切角。
如图5．１6(b）所示,在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力。
设一个节间内两侧斜缀条得面积之与A１,其内力;斜缀条长,则:斜缀条得轴向变形为:αA1——斜缀条总面积假设变形与剪切角就是有限得微小值,则由引起得水平变位为:故剪切角为:(５、26) 这里,为斜缀条与柱轴线间得夹角,代入式（5、25)中得:（5、25)(５、２７) 一般斜缀条与柱轴线间得夹角在400～700范围内，在此常用范围,得值变化不大(图5、17),我国规范加以简化取为常数２7,由此得双肢缀条柱得换算长细比为:（5、２８)式中——整个柱对虚轴得长细比(不计缀材)；Ａ——整个柱肢得毛截面面积;Ａ1——一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之与。
需要注意得就是,当斜缀条与柱轴线间得夹角不在400~７00范围内时,值将大２7很多,式(5.28)就是偏于不安全得,此时应按式(５、27)计算换算长细比。
(２)双肢缀板柱双肢缀板柱中缀板与肢件得连接可视为刚接，因而分肢与缀板组成一个多层框架,假定变形时反弯点在各节点得中点[图５、1８(a)]。
格构式柱、柱梁连接
轴心受压构件整体弯曲后，沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。
对实腹式构件，剪力引起的附加变形很小，对临界力的影响只占3／1000左右。
因此，在确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时，仅仅考虑了由弯矩作用所产生的变形，而忽略了剪力所产生的变形。
对于格构式柱，当绕虚轴失稳时，情况有所不同，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱的设计中，对虚轴失稳的计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱根据弹性稳定理论，当考虑剪力的影响后，其临界力的表达为：202222211xx x cr EA EA EA N λπγλπλπ=•+•= 式中 x 0λ——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力的换算长细比。
γπλλEA x ox 22+= （5.25）γ——单位剪力作用下的轴线转角（单位剪切角）。
现取图5．16(a)的一段进行分析，以求出单位剪切角γ。
如图5．16(b)所示，在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力2/11=V 。
设一个节间内两侧斜缀条的面积之和A 1，其内力αsin /1=d N ；斜缀条长αcos /1l l d =，则：斜缀条的轴向变形为： αααcos sin 111EA l EA l N d d d ==∆ A 1——斜缀条总面积 假设变形和剪切角是有限的微小值，则由d ∆引起的水平变位∆为：αααcos sin sin 211EA l d =∆=∆ 故剪切角γ为：ααγcos sin 1211EA l =∆= （5.26） 这里，α为斜缀条与柱轴线间的夹角，代入式（5.25）中得：γπλλEA x ox 22+= （5.25）12220cos sin A A xx •+=ααπλλ （5.27） 一般斜缀条与柱轴线间的夹角在400～700范围内，在此常用范围，)cos /(sin 22ααπ的值变化不大(图 5.17)，我国规范加以简化取为常数27，由此得双肢缀条柱的换算长细比为：12027A A x x +=λλ （5.28）式中 x λ ——整个柱对虚轴的长细比（不计缀材）；A —— 整个柱肢的毛截面面积；A 1—— 一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和。
格构式柱柱梁连接
轴心受压构件整体弯曲后,沿杆长各截面上将存在弯矩与剪力。
对实腹式构件,剪力引起得附加变形很小,对临界力得影响只占3／１000左右。
因此,在确定实腹式轴心受压构件整体稳定得临界力时,仅仅考虑了由弯矩作用所产生得变形,而忽略了剪力所产生得变形、对于格构式柱,当绕虚轴失稳时,情况有所不同,因肢件之间并不就是连续得板而只就是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来、柱得剪切变形较大,剪力造成得附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱得设计中,对虚轴失稳得计算,常以加大长细比得办法来考虑剪切变形得影响,加大后得长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱与缀板柱采用不同得换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱根据弹性稳定理论,当考虑剪力得影响后,其临界力得表达为:式中——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力得换算长细比、(5。
２５)--单位剪力作用下得轴线转角(单位剪切角)、现取图5.16(a)得一段进行分析,以求出单位剪切角。
如图5、１6(b)所示,在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力。
设一个节间内两侧斜缀条得面积之与A1,其内力;斜缀条长,则:斜缀条得轴向变形为:αA1——斜缀条总面积假设变形与剪切角就是有限得微小值,则由引起得水平变位为:故剪切角为:(５。
26) 这里,为斜缀条与柱轴线间得夹角,代入式(５。
２5)中得:(5。
25)(5.２７)一般斜缀条与柱轴线间得夹角在4００～７０0范围内,在此常用范围,得值变化不大(图５。
17),我国规范加以简化取为常数２７,由此得双肢缀条柱得换算长细比为:(５。
28)式中——整个柱对虚轴得长细比(不计缀材);A——整个柱肢得毛截面面积;A1-—一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之与。
需要注意得就是,当斜缀条与柱轴线间得夹角不在４0０～7００范围内时,值将大2７很多,式(５、２8)就是偏于不安全得,此时应按式(５、27)计算换算长细比。
(２)双肢缀板柱双肢缀板柱中缀板与肢件得连接可视为刚接,因而分肢与缀板组成一个多层框架,假定变形时反弯点在各节点得中点［图5。
格构柱与支撑梁连接处理
格构柱与支撑梁连接处理
连接格构柱与支撑梁需要确保结构的稳固性和承载能力。
一种常见的连接方法是使用钢板连接头。
首先，将一个钢板固定到格构柱的顶端，将另一个钢板固定到支撑梁的底部。
然后，使用螺栓将两个钢板连接起来。
这种连接方法可以提供较好的稳定性和承载能力。
另一种连接方法是使用焊接。
可以在格构柱和支撑梁的接触面上加工焊接部位，然后将两者焊接在一起。
这种连接方法可以提供更坚固的连接，但需要专业的焊接技术和设备。
在连接处理中，还需要注意以下几点：
1. 确保连接件的强度和规格符合设计要求，能够承受实际的荷载；
2. 严格控制连接件的加工质量，确保连接处没有缺陷；
3. 对连接部位进行防腐处理，以防止腐蚀和氧化；
4. 对于焊接连接，应注意控制焊缝的质量，确保焊接强度达到要求；
5. 结构连接处应该进行加强处理，以增强连接的稳定性。
总之，格构柱与支撑梁的连接处理需要注意连接方式的选择、连接件的强度和加工质量，保证连接的稳固性和承载能力。
格构式钢管混凝土柱（桩）塔吊基础
格构式钢管混凝土柱（桩）塔吊基础发布时间：2021-06-17T15:11:04.673Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：吴亚军[导读]中铁建工集团有限公司天津市 3004571.概述本工程位于天津生态城起步区05-07-01-04地块内，商业楼地上5层，办公楼地上23层，地下室三层，自然地坪标高为-1.900，基坑深度达到14m，基坑围护结构采用两道钢筋混凝土支撑。
若采用传统的塔吊基础形式，必须等到土方开挖至基坑底方可安装塔吊。
为确保环梁支撑施工期间，能利用塔吊进行材料垂直运输材料，加快施工进度，所以采用桩基+钢格构柱+混凝土承台组合式塔吊基础。
2.格构式钢管混凝土柱塔吊基础设计格构式钢管混凝土柱塔吊基础整体由三部分组成，由混凝土钻孔灌注桩+格构式钢管+混凝土承台组成，钻孔灌注桩的直径为Φ800。
首先进行钻孔灌注柱施工，由现有自然地坪进行打入，钢筋笼采用现场加工，灌注桩内钢筋笼与钢管采用焊接连接，钢管采用螺旋钢管，在加工厂加工完成之后运至施工现场。
其次进行塔吊基础承台施工，由商品混凝土+钢筋组成，承台顶标高为-2.500m，格构式钢管顶标高为-3.100m，锚入承台800mm，自然地坪标高为-1.900m，在土方大面积开挖之前可以将基础承台先行做完塔吊安装就位。
最后，格构式钢管四面的斜撑桁架随着开挖深度不断加深随时现场焊接施工。
2.1塔吊混凝土钻孔灌注桩设计塔吊基础采用Φ800钻孔灌注桩基，桩顶标高-15.00m，桩端标高-44.00m，有效桩长29m。
钻孔灌注桩配筋为：主筋12根三级螺纹钢钢直径25mm钢筋，箍筋ф8@100/200螺旋筋，加劲箍筋三级螺纹钢14@2000 mm，混凝土强度等级C35。
（详见图一）。
图一塔吊基础桩施工图2.2塔吊钢管混凝土柱（桩）设计塔吊基础承台采用架空承台，承台内配两根暗梁。
承台与灌注桩采用钢管混凝土柱承接，在进行灌注桩施工时将钢管与钢筋笼有效焊接，钢管内混凝土采用自密实混凝土，强度等级为C35，钢管材质为Q345B，直径Φ=600mm，壁厚δ=10mm，总长度L=14900mm，其中钢管下部插入灌注桩体3000mm，钢管与钢管笼主筋12根三级螺纹钢筋25mm焊接，焊接长度为3000mm,另外为保证钢管与混凝土的锚固，附加8根6000mm长三级螺纹钢，下插段钢筋笼箍筋ф8@100螺旋筋，钢管混凝土柱贯穿基础底板及地下室顶板，锚入塔吊基础承台内800mm，在承台内四根钢管之间用16a工字钢两两相连，防止钢管混凝土柱对混凝土承台的冲切破坏，在基础底板以上格构式钢管的四面各设有焊接桁架支撑，增强钢管混凝土柱的整体承载力，在进行土方开挖的同时，随着开挖深度进行桁架焊接施工。
重型格构柱焊接方案
重型格构式梁柱制作焊接工艺摘要：本文主要介绍钢格构式柱梁在制作过程中焊接工艺及质量控制。
制作过程中运行合理的焊接工艺，使分部焊件的焊接均处于受控状态，从而保证了构件的整体焊接质量。
关键词：重型格构式柱梁制作技术焊接工艺一、工程概况江苏熔盛重工集团有限公司船舶制造项目曲面分段工场二期厂房（钢结构）工程位于江苏省如皋市如皋港经济开发区，该工程由上海天功建筑设计有限公司设计，安徽富煌钢构股份有限公司承建。
本工程为重型单层钢格构式梁柱厂房，厂房平面形状呈矩形，总体平面尺寸为长330m×宽229m，跨度分别为48m、45m、47m，单层柱顶标高为32.5m，厂房建筑面积约75600㎡，用钢量约15000吨。
厂房各跨均布置多台重型起重机，起重机最大起重吨位为240t，各跨的起重吊车分两层布置，上、下层吊车梁梁顶标高分别为14.000m 和21.000m。
屋面及墙面均由压型钢板制而成。
钢格构梁柱制作安装精度要求高，本文主要介绍钢格构式柱梁在制作过程中焊接工艺及质量控制。
二、施工难点及关键控制措施工程工期短，制作量大，构件数量多，焊接要求高是该工程制作的难点。
工程的制作过程进度、质量的控制是保证履约的关键。
制作过程的关键在于现场大型H钢的生产线装备与生产工艺的合理性，先进性；其次是格构式梁柱的分段组对，焊接与防止变形工艺技术的合理程度，合理的焊接程序及重要节点的焊接方法。
1.施工难点（1）钢梁柱、吊车梁制作难度高，单层格构柱最高长度为33.2m、截面宽度3.8m，构件最重达30T；厂房吊车梁长度最长24m，高度3.9m，最重达40T。
在制作过程中，起吊、翻转均困难。
（2）由于构件外形尺寸大、钢格构柱肩梁处结构的复杂性，导致制作精度控制的难度及装配工艺的复杂性。
（3）钢格构柱肩梁处组合箱形内部焊接较为复杂，且焊接要求较高。
箱形内部加劲板与格构柱柱身H型钢均要求为熔透焊，不仅焊接量大，且焊接变形不易控制、施焊条件差。
国开大学钢结构形考任务1-4答案
钢结构形考任务及模拟试题1、下面关于钢结构特点说法有误的一项是（耐热性差、耐火性好2、相比较来讲，最适合强震区的结构类型是（钢结构）3、下列均为大跨度结构体系的一组是（网壳、悬索、索膜）4、结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力，称为结构的（可靠性）5、下列均为承载能力极限状态范畴的一组是（构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂）6、钢结构设计最基本的要求不包括（造型美观）7、用来衡量承载能力的强度指标指的是（屈服强度）8、钢材一次拉伸过程中可分为4个阶段，其中第2阶段是（弹塑性阶段）9、钢材拉伸过程中，随变形的加快，应力应变曲线出现锯齿形波动，直到出现应力保持不变而应变仍持续增大的现象，此阶段应为（塑性阶段）10、钢材的抗拉强度能够直接反映（钢材内部组织的优劣）11、钢材的强屈比越高，则钢材的安全储备（越大）12、钢材在外力作用下产生永久变形时抵抗断裂的能力称为（塑性）13、伸长率越大，则钢材的塑性越（越好）14、下列关于碳元素对钢材性质的影响说法有误的一项是（碳含量增加，可焊性增强）15、下列均为钢材中的有益元素的一组是（硅和锰）16、在高温时熔化于铁中的少量氮和碳，随着时间的增长逐渐从纯铁中析出，形成自由碳化物和氮化物，对纯铁体的塑性变形起遏制作用，从而使钢材的强度提高，塑性、韧性下降，这种现象称为（时效硬化）17、钢材在连续反复荷载作用下，应力还低于极限抗拉强度，甚至低于屈服强度，发生的突然的脆性断裂称为（疲劳破坏）18、下列各因素对钢材疲劳强度影响最小的是（静力强度）19、钢材的疲劳破坏属于（脆性破坏）20、高性能建筑结构用钢简称（高建钢）21、钢结构的连接按照连接的方法主要分为焊缝连接、螺栓连接、铆钉连接和销轴连接，其中出现最早的是（铆钉连接）22、摩擦型高强度螺栓抗剪连接的承载力取决于（高强度螺栓的预拉力和板件接触面间的摩擦系数的大小）23、摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接的不同之处体现在（设计计算方法和孔径方面）24、利用二氧化碳气体或其他惰性气体作为保护介质的电弧熔焊方法指的是（气体保护焊）25、与焊件在同一平面内，且焊缝金属充满母材的焊缝称为（对接焊缝）26、按施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置分为平焊、横焊、立焊及仰焊，其中操作条件最差的是（仰焊）27、常见的焊缝缺陷包括裂纹、焊瘤、烧穿、气孔等，其中焊缝连接中最危险的缺陷是（裂纹）28、焊缝的表示方法中，符号“V”表示的是（V形破口的对接焊缝）29、对接焊缝的构造规定主要包括（坡口、引弧板和过渡坡）30、焊缝长度方向与作用力垂直的角焊缝是（正面角焊缝）31、在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为（两端大、中间小）32、直角角焊缝的强度计算公式，式中符号表示（正面角焊缝的强度设计值增大系数）33、焊接残余应力不影响结构（构件）的（静力强度）34、螺栓的排列方式说法有误的一项是（相比并列排列，错列排列截面削弱较大，是目前常用的排列形式）35、下列关于螺栓在构件排列的相关要求说法有误的一项是（受压构件，当沿作用力方向的螺栓距过小时，在被连接的板件间易发生张口或鼓曲现象）36、普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为（抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接）37、高强度螺栓连接分为（摩擦型连接和承压型连接）38、普通螺栓连接按螺栓的受力情况可分为抗剪型连接、抗拉型连接和拉剪型连接，其中最常见的是（抗剪型连接）39、螺栓群在轴力作用下的受剪连接，各个螺栓的内力沿螺栓群长度方向不均匀，分布特点为（两端大、中间小）40、轴心受力构件主要包括（轴心受压构件和轴心受拉构件）41、设计轴心压杆时需计算的内容有（强度、整体稳定性、局部稳定性、刚度（长细比））42、一般情况下，轴心受力构件满足刚度要求采取的措施是限制构件的（长细比）43、理想轴心受压构件可能的三种失稳形式分别是（弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳）44、双轴对称截面的构件最常见的屈曲形式是（弯曲失稳）45、单轴对称T形截面构件，当绕非对称轴屈曲时，其屈曲形式为（弯曲屈曲）46、轴心受压杆件一般是由若干个板件组成，且板件的厚度与宽度相比都比较小，当杆件受压时，由于沿外力作用方向受压应力作用，板件本身也有可能发生翘曲变形而退出工作，这种现象称为轴心受压杆件的（局部失稳）47、选择实腹式轴心受压构件截面时，第一步应（根据轴心压力的设计值和计算长度选定合适的截面形式）48、格构式轴心受压构件缀条设计时，由于剪力的方向不定，斜缀条选择截面时应按（轴心受压杆）49、确定轴心受压实腹柱的截面形式时，应使两个主轴方向的长细比尽可能接近，其目的是（达到经济效果）50、当轴压构件的局部稳定不满足时,下列措施相对有效的是（增加板件厚度）51、格构式柱穿过分肢的轴称为实轴，一般记作（The correct answers are: y轴, z轴）52、格构式柱绕实轴的计算与实腹杆件完全相同，其承载力为两个分肢压杆承载力之（和）53、柱子与梁的连接节点称为（柱头）54、刚接柱脚与铰接柱脚的区别在于（能否传递弯矩）55、轴心受压构件柱脚底板的面积主要取决于（基础材料的抗压能力）56、下列关于柱脚底板厚度的说法错误的是（其它条件相同时，四边支承板应比三边支承板更厚些）57、轴心受压构件的靴梁的高度主要取决于（其与柱边连接所需的焊缝长度）58、梁的主要内力为（弯矩）59、受弯构件有实腹式和格构式之分,其中格构式受弯构件称为（桁架）60、梁在横向荷载作用下使截面受剪时，剪应力合力的作用点称为（剪切中心）61、如梁或杆件两端承受大小相等而方向相反的一对扭矩；而且两端的支承条件又不限制端部截面的自由翘曲，则杆件产生均匀的扭转，称为（自由扭转）62、横向荷载作用下，梁的受压翼缘和腹板都可能因弯曲压应力和剪应力的作用而偏离其平面位置，出现波形鼓曲，这种现象称为（梁局部失稳）63、构件和板件失稳的根本原因是截面存在（压应力）64、保证工字形截面梁受压翼缘局部稳定的方法是（限制其宽厚比）65、为避免腹板局部承压破坏，在支座和固定的集中荷载处应布置（支承加劲肋）66、工字形截面梁受压翼缘宽厚比限值为，式中为（翼缘板外伸宽度）67、组合梁截面选择时，一般首先考虑（抗弯强度要求）68、下列关于组合梁截面沿长度的改变说法正确的一项（单层翼缘板改变截面时宜改变翼缘板宽度而非厚度）69、工字形截面梁受压翼缘，对Q235钢，保证局部稳定的宽厚比限值为，对Q345钢，此宽厚比限值应为（比15更小）70、工业厂房和多层房屋的框架柱属于（压弯构件）71、对于单向压弯构件，如果在非弯矩作用方向有足够的支撑阻止构件发生侧向位移和扭转，就会在弯矩作用的平面内发生弯曲失稳破坏，破坏时构件的变形形式为（弯矩作用平面内的弯曲变形）72、偏心受力构件可采用多种截面形式，按截面几何特征分为（开口截面和闭口截面）73、偏心受力构件可采用多种截面形式，按截面分布连续性分为（实腹式截面和格构式截面）74、偏心受力构件如果截面沿两个主轴方向作用弯矩较接近，宜选用（双轴对称截面）75、计算拉弯、压弯构件强度时，根据不同情况，可以采用三种不同的强度计算准则，其中以构件最大受力截面形成塑性铰为强度极限的计算准则是（全截面屈服准则）76、单轴对称截面的压弯构件，当弯矩作用在对称轴平面内，且使较大翼缘受压时，构件达到临界状态的应力分布（可能在拉、压侧都出现塑性）77、框架柱在框架平面外（沿房屋长度方向）的计算长度取决于（支撑构件的布置）78、在其他条件相同时，通常刚架的有侧移屈曲荷载相比无侧移屈曲荷载要（小）79、高层建筑钢结构的框架梁和框架柱的主要连接应采用（刚性连接）80、1、钢结构是土木工程结构的主要形式之一，广泛应用于各类工程结构中，包括桥梁和房屋建筑等。
格构柱_精品文档
格构柱引言：格构柱是建筑设计中常见的一种结构支撑形式，其独特的形态给建筑物增添了美感的同时，也在结构上起到了重要的承载和稳定作用。
本文将通过对格构柱的定义、分类、特点及应用领域的介绍，来详细探讨格构柱在建筑设计中的重要性和功能。
一、定义格构柱是一种在建筑结构中承载垂直荷载的柱子，其形态由多个水平和垂直的构件组成，形成了一种具有美学和结构性能双重功能的支撑形式。
格构柱通常由竖向的主柱和横向的槽板或横向构件组成，通过不同的排列方式和几何形状形成不同的结构效果。
二、分类根据格构柱的构造方式和形态特点，可以将其分为以下几类：1.方格构柱：方格构柱是最为常见的一种形式，其由竖向的主柱和水平的槽板构成网格状结构。
方格构柱形态简洁、稳定性能良好，常用于大跨度建筑的结构支撑。
2.梯格构柱：梯格构柱主要由竖向主柱与横向的梯形梁构成，形状呈梯形网格状。
梯格构柱的设计灵活性较好，适用于高层建筑中的结构设计。
3.圆形格构柱：圆形格构柱由环形的主柱组成，外部环状构件通过连接件与主柱相连形成整体。
圆形格构柱在形态上更加独特，可以带来更强的空间感，常见于公共建筑、文化建筑等场所。
三、特点格构柱具有以下几个特点：1.美学特点：格构柱的独特形态和构造方式赋予了建筑物更多的美感。
通过合理设计和布局，格构柱可以成为建筑立面的一道亮丽风景线，让整个建筑更具视觉冲击力。
2.结构承载能力强：格构柱通过多个构件的相互连接形成网格状结构，增强了柱子的承载能力。
相较于传统的矩形柱子，格构柱能够更好地抵抗水平荷载和垂直荷载的作用。
3.空间表达性强：格构柱的形态灵活多样，可以通过不同的排列方式和几何形状来表达建筑的空间感。
通过对格构柱的巧妙设计，可以创造出开放、通透的空间，提升建筑的舒适度和观赏性。
四、应用领域格构柱作为一种重要的结构支撑形式，广泛应用于建筑设计中的多个领域：1.大跨度结构：由于格构柱在承载能力上的优势，常被用于大跨度建筑的结构设计，如体育馆、展览馆等。
格构柱柱间支撑设置
格构柱柱间支撑设置
格构柱柱间支撑的设置主要是为了确保厂房骨架的整体稳定和纵向刚度，以及作为柱的侧向支撑，决定柱在框架平面外的计算长度。
同时，它还需要承受厂房传来的锋利纵向水平荷载，主要是风荷载。
在设置格构柱柱间支撑时，需要遵循一定的布置原则。
例如，柱间支撑的间距在无吊车时一般取30-45米，并可以设在厂房端部第一柱间。
在温度区段端部设置支撑的原因主要是，无吊车厂房的柱间支撑主要承受由山墙传来的风载，风荷载相对较小，厂房纵向的变形也较小，因此在柱上产生的次内力（相对于横向计算内力）较小，可以设在厂房端部第一柱间。
柱间支撑的形式可以根据具体情况选择。
对于没有吊车的一般轻钢厂房，柱间支撑仅承受由山墙传来的风载，荷载较小，因此最广泛采用的是十字交叉带有张紧装置（如花篮螺栓）的圆钢做支撑。
这种形式的支撑截面较小，构件轻巧，可以节省材料。
然而，需要注意的是，采用圆钢支撑时，张紧装置容易松弛，因此张紧后将端部螺纹打毛（或采用双螺帽）可以在一定程度上减少圆钢的松弛。
格构柱与剪刀撑相结合的支撑体系是一种有效的支撑方式。
在这种体系中，格构柱尺寸为2m×1.5m，沿梁跨度方向间隔10m布置，并考虑上部荷载较大，因此格构柱应具备足够的承载能力。
剪刀撑支撑体系应采用碗扣式脚手架，其节点刚度及整体性能优于扣件式钢管脚手架。
柱间采用立杆间距为0.5m×0.5m的剪刀撑支撑体系，并与格构柱牢固连接，柱顶采用可调节支撑托。
总的来说，格构柱柱间支撑的设置需要综合考虑厂房的结构形式、荷载情况、温度区段等因素，选择合适的支撑形式和布置方式，以确保厂房的稳定性和安全性。
管桁架柱与格构式的区别
管桁架柱与格构式的区别摘要：一、引言二、管桁架柱的定义与特点1.定义2.结构形式3.应用领域三、格构式的定义与特点1.定义2.结构形式3.应用领域四、两者之间的区别1.结构形式差异2.材料使用差异3.性能差异五、管桁架柱与格构式在工程中的应用案例六、结论正文：一、引言在建筑、桥梁和工业结构中，管桁架柱与格构式是常见的结构形式。
它们在承重、稳定和美观等方面具有一定的优势，但又有何区别呢？本文将详细介绍管桁架柱与格构式的定义、特点及应用领域，并分析它们之间的区别。
二、管桁架柱的定义与特点1.定义管桁架柱是一种以圆形钢管为主要构件，通过焊接或螺栓连接而成的空间结构。
它具有稳定的三角形截面，能够有效传递载荷，提高结构的稳定性能。
2.结构形式管桁架柱的结构形式多样，可以根据跨度、高度和载荷条件进行设计。
常见的有单跨、多跨、连续和悬臂等形式。
3.应用领域管桁架柱在建筑、桥梁、输电塔、容器架等领域具有广泛的应用。
由于其自重轻、安装方便、抗震性能好等特点，近年来在我国得到了迅速发展。
三、格构式的定义与特点1.定义格构式是一种由柱、梁、板等构件组成的结构体系，主要以钢筋混凝土或钢结构为主。
它具有较强的抗弯、抗扭和剪切性能，能够满足各种工程结构的需求。
2.结构形式格构式的结构形式多样，包括框架、桁架、刚架等。
根据工程需要，可以进行多种组合和变化。
3.应用领域格构式在建筑、桥梁、工业结构、高层建筑等领域具有广泛的应用。
由于其强度高、刚度大、抗震性能好等特点，在我国建筑工程中占有重要地位。
四、两者之间的区别1.结构形式差异管桁架柱为空间结构，主要承受轴向力；而格构式为平面结构，能承受多种力的作用。
2.材料使用差异管桁架柱主要采用钢管，自重轻、强度高；格构式可选用钢筋混凝土或钢结构，具有较高的强度和刚度。
3.性能差异管桁架柱具有良好的抗震性能、抗风能力和施工便捷性；格构式具有较强的抗弯、抗扭和剪切性能，适用于各种工程结构。
格构式结构柱法兰连接的位置要求
格构式结构柱法兰连接的位置要求好啦，今天咱们聊聊“格构式结构柱法兰连接”的事儿。
说实话，听到这个名字，很多人脑袋就懵了，心里可能还会想：“这东西能吃吗？是不是哪个高大上的建筑术语？”其实呢，这可不是啥天书。
它只是建筑中常见的一种结构连接方式。
啥意思呢？就是把两根柱子通过法兰这种东西给连接起来。
别着急，听我慢慢道来。
这个法兰连接呢，说白了就是在结构柱和其它部件之间的连接装置。
你可以把它想象成两个部分的“握手”，双方通过法兰这块儿“金属大力士”紧紧扣在一起，确保建筑不晃不塌。
讲真，咱们建筑师说的这些东西虽然听起来有点复杂，但它们其实都是为了让咱们住得安心、用得放心。
你就想象下，没了这些连接装置，楼房岂不是要随时可能东倒西歪？哈哈，这多危险啊！所以说，法兰连接这东西可真是建筑中不可或缺的小英雄。
法兰连接的位置要求到底是啥？其实说简单点，它就有点像“握手”时的“手势”要求。
你不能随便拉着一个人就去握手。
位置得合适，角度得对，不然一不小心，就“碰到痛点”了，连接可能就不牢固，问题也就来了。
这个位置的要求，通常得考虑好几个方面。
首先呢，你得确保柱子的位置对得上。
就是说，连接的点得在正确的位置。
就像是你要握手，手要对得上，不能偏偏找个背后握，这样俩人得一直尴尬着。
柱子与柱子之间的空间也得合适，不能太近也不能太远。
太近了，连个“肩膀”都碰不到，连接就不牢；太远了，法兰根本不能正常固定，扯不动啥事。
另外呢，连接的工艺要求也是不能忽视的。
你看看，这法兰的厚度、尺寸、材质、强度都得精确计算好。
不然，它可能就像“牛皮糖”一样，顶多顶得住几天，之后就会松松垮垮，给结构安全带来隐患。
所以，规范要求可是比严密的算术题还难，怎么着都得仔细推敲，不能马虎。
哦对了，位置的要求里还有一点，不能忽略施工环境。
比如说，咱们施工的时候，周围的环境是不是合适？风大不大？气温咋样？这些都得考虑。
你看，正所谓“工欲善其事，必先利其器”，施工时的环境也是影响连接质量的一个大因素。
格构式柱、柱梁连接
轴心受压构件整体弯曲后�沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。
对实腹式构件�剪力引起的附加变形很小�对临界力的影响只占3�1000左右。
因此�在确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时�仅仅考虑了由弯矩作用所产生的变形�而忽略了剪力所产生的变形。
对于格构式柱�当绕虚轴失稳时�情况有所不同�因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱的剪切变形较大�剪力造成的附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱的设计中�对虚轴失稳的计算�常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响�加大后的长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式。
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格构式柱、柱梁连接
轴心受压构件整体弯曲后,沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力.对实腹式构件，剪力引起的附加变形很小,对临界力的影响只占3／1000左右.因此,在确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时，仅仅考虑了由弯矩作用所产生的变形，而忽略了剪力所产生的变形。
对于格构式柱，当绕虚轴失稳时,情况有所不同，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱的设计中，对虚轴失稳的计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式。
（1）双肢缀条柱根据弹性稳定理论，当考虑剪力的影响后，其临界力的表达为：202222211xxx cr EA EAEAN λπγλπλπ=•+•= 式中 x 0λ—-格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力的换算长细比。
γπλλEA x ox 22+= （5.25）γ——单位剪力作用下的轴线转角(单位剪切角）。
现取图5．16（a ）的一段进行分析，以求出单位剪切角γ。
如图5．16(b)所示,在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力2/11=V 。
设一个节间内两侧斜缀条的面积之和A 1,其内力αsin /1=d N ；斜缀条长αcos /1l l d =,则：斜缀条的轴向变形为：αααcos sin 111EA l EA l N d d d ==∆ A 1—-斜缀条总面积 假设变形和剪切角是有限的微小值，则由d ∆引起的水平变位∆为：αααcos sin sin 211EA l d =∆=∆ 故剪切角γ为：ααγcos sin 1211EA l =∆=（5.26） 这里,α为斜缀条与柱轴线间的夹角，代入式（5。
25）中得:γπλλEA x ox 22+= (5.25)12220cos sin A A xx•+=ααπλλ （5。
27） 一般斜缀条与柱轴线间的夹角在400～700范围内，在此常用范围,)cos /(sin 22ααπ的值变化不大(图5.17)，我国规范加以简化取为常数27，由此得双肢缀条柱的换算长细比为:12027A Ax x +=λλ （5.28）式中 x λ ——整个柱对虚轴的长细比（不计缀材）； A -- 整个柱肢的毛截面面积;A 1—— 一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和。
格构柱的设计
542 5.4.2 格构柱的设计5421¾格构式受压构件也称为格构式柱(latticed columns) 5.4.2.1格构柱的截面形式一般采用双轴对称对称截面，分肢通常采用槽钢和工字钢有时也采用四个角钢或三个圆管作为肢件a 、b 、c 截面：x 为虚轴y 为实轴d 、e 截面：x 、y 均为虚轴¾缀条式格构柱常采用角钢作为缀条：缀条可布置成不带横杆的三角形体系或带横杆的三角形体系¾缀板式格构柱常采用钢板作为缀板格构式轴心受压构件 5.4.2.2格构柱绕虚轴的换算长细比¾绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别，其整体稳定计算也相同按相同，按b 类截面进行计算¾格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时除弯曲变形外，还需考虑剪切变形的影响，因此稳定临界力有所降低对虚轴失稳计算中，通过加大长细比（换算长细比）的办法考虑剪切变形的影响缀条式与缀板式格构柱换算长细比不同@双肢缀条式格构柱绕虚轴换算长细比（5.27）（5.28）θ值在40°～70 °之间时简化@双肢缀板式格构柱绕虚轴换算长细比一般情况下k值≥6可简化为：（5.29）5.4.2.3缀材的设计@轴心受压格构柱的横向剪力¾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或缀板承受横向剪力作用¾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，进而进行缀材的设计¾规范最大剪力计算式：（5.33）533所得到的V假定沿构件全长不变V假定由各缀件面共同承担，对双肢格构柱两个缀件面/2各承担V＝V/2V1―分配到一个缀条面上的剪力力；n―承受剪力V1的斜缀条数α―缀条的倾角一个斜缀条的内力Nt：@缀条的设计（5.34）按轴心压杆选择截面缀条采用单角钢时，由于通常都用单面连接，受力会有偏心。
单角钢缀条按轴心受压构件计算稳定性时，钢材的强度设计值应乘以折减系数η，以考虑偏心的不利影响。
H型板梁与格构式钢柱连接节点受力性能分析
H型板梁与格构式钢柱连接节点受力性能分析摘要：由于常规框架结构不能满足脱硝工艺和现场施工条件要求，某电厂脱硝改造工程采用格构式钢架体系。
方钢管格构式钢柱与H型大板梁连接节点成为关键设计难点。
采用钢板将格构式钢柱内外侧连接组成筒状节点，在H型板梁腹板对应筒状节点位置设置加劲板，通过高强螺栓将加劲板与H型板梁腹板连接，同时在顶部和底部设置加强环以增强连接节点整体刚度。
为评估该节点的受力性能，采用有限元软件ANSYS 11.0建立连接节点的数值模型，开展了最不利荷载工况下节点整体的受力性能分析。
结果表明：连接钢板的应力水平在125 MPa以下，而加强环的应力在100 MPa左右，连接节点的刚度得到了显著增强，整体受力合理、传力明确，可满足承载力设计要求。
关键词：钢结构； H型板梁；格构式钢柱；节点；数值模拟0 引言随着工艺技术的提高和使用年限的增加，许多已建成的工业钢结构厂房已不能满足生产使用要求，通常需要进行改造加固处理。
钢结构主要的加固方法包括：减小结构作用荷载、改变结构计算图形、加大原构件截面尺寸等。
加固时主要的施工方法包括：负荷加固、卸荷加固和从原结构上拆除或更新构件等[1]。
传统的钢结构加固方法具有诸多缺点：如增加构件质量、引起焊接残余应力和焊接裂纹、加固后结构对疲劳敏感等。
FRP材料具有优异的物理力学性能可以克服传统粘钢加固法的缺点，近年来得到广泛研究和应用。
如冯鹏等利用FRP套管和砂浆对受压钢柱进行组合加固，深入研究了加固后钢柱的抗屈曲性能[2]。
彭福明等提出采用“三维实体 - 弹簧 - 壳元”对钢梁和组合梁粘贴CFRP加固前后的受力进行分析结果表明，采用CFRP粘贴加固钢梁可以显著改善其受力性能[3]。
詹瑒等分别采用GFRP型材和角钢对足尺四肢角钢格构柱进行修复对比试验，研究了格构柱修复前后承载力、刚度和破坏形态的变化[4]。
在火电厂脱硝改造工程中，脱硝钢架一般建于锅炉炉后。
常规脱硝钢架建造方式主要包括以下几种：新立脱硝钢架、利用并加固原炉后钢架，以及新立和加固原炉后钢架相结合等。
格构柱施工工法(2)
格构柱施工工法格构柱施工工法是一种常用的施工方法，具有以下几点特点：二、工法特点1. 快速施工：格构柱施工工法采用预制构件的方式进行施工，可以大大缩短施工周期，提高施工效率。
2. 结构可靠：格构柱施工工法中的格构柱由高强度钢筋和混凝土构成，具有较高的抗压、抗弯承载能力，结构稳定可靠。
3. 施工质量高：格构柱施工工法精密度高，构件尺寸准确，预制构件工厂化生产，保证了施工质量的一致性和稳定性。
三、适应范围格构柱施工工法适用于多种混凝土结构工程，特别是高层建筑、桥梁、水利工程等，对抗震、抗台风等极端天气具有较好的适应性。
四、工艺原理格构柱施工工法实际应用上的工艺原理是将预制的格构柱立柱和水平梁通过连接件进行组装，形成一个整体，再进行混凝土浇筑。
该工法的理论依据是格构柱的承载力和刚度计算公式，以及构件制造和连接方式的设计原理。
在实际应用中，采取的主要技术措施有预制构件的质量检验、运输和安装的控制，以及混凝土浇筑前的检查和施工配合。
五、施工工艺1. 预制构件生产：根据设计图纸，预制构件，并进行质量检查。
2. 柱立立模板搭设：根据设计要求和柱立轴定位，搭设柱立模板。
3. 格构柱组装：将预制的格构柱通过连接件进行组装，形成一个整体。
4. 连墙柱立：根据设计要求，进行连墙柱立。
5. 梁支模搭设：根据设计要求和梁支点定位，搭设梁支模。
6. 混凝土浇筑：在预制构件和模板的基础上，进行混凝土浇筑。
7. 拆除模板：待混凝土固化后，拆除模板，进行必要的修整和处理。
六、劳动组织格构柱施工工法需要组织的劳动力包括施工人员、工人、技术员等。
根据工程规模和实际需要，确定人员数量和分工，确保施工进度和质量。
七、机具设备1. 钢筋试验仪：用于对预制构件的钢筋进行测试和检验。
2. 切割机：用于对预制构件和模板进行切割和修整。
3. 移动起重机：用于预制构件的装载和吊装。
4. 混凝土搅拌车：用于混凝土的搅拌和运输。
5. 模板支撑系统：用于模板的搭设和支撑。
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轴心受压构件整体弯曲后，沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。
对实腹式构件，剪力引起的附加变形很小，对临界力的影响只占3／1000左右。
因此，在确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时，仅仅考虑了由弯矩作用所产生的变形，而忽略了剪力所产生的变形。
对于格构式柱，当绕虚轴失稳时，情况有所不同，因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱的剪切变形较大，剪力造成的附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱的设计中，对虚轴失稳的计算，常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响，加大后的长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱根据弹性稳定理论，当考虑剪力的影响后，其临界力的表达为：202222211xxx cr EA EAEAN λπγλπλπ=•+•= 式中 x 0λ——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力的换算长细比。
γπλλEA x ox 22+= （5.25）γ——单位剪力作用下的轴线转角（单位剪切角）。
现取图5．16(a)的一段进行分析，以求出单位剪切角γ。
如图5．16(b)所示，在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力2/11=V 。
设一个节间内两侧斜缀条的面积之和A 1，其内力αsin /1=d N ；斜缀条长αcos /1l l d =，则：斜缀条的轴向变形为：αααcos sin 111EA l EA l N d d d ==∆ A 1——斜缀条总面积 假设变形和剪切角是有限的微小值，则由d ∆引起的水平变位∆为：αααcos sin sin 211EA l d =∆=∆ 故剪切角γ为：ααγcos sin 1211EA l =∆=（5.26） 这里，α为斜缀条与柱轴线间的夹角，代入式（5.25）中得：γπλλEA x ox 22+= （5.25）12220cos sin A Axx •+=ααπλλ （5.27）一般斜缀条与柱轴线间的夹角在400～700范围内，在此常用范围，)cos /(sin 22ααπ的值变化不大(图 5.17)，我国规范加以简化取为常数27，由此得双肢缀条柱的换算长细比为：12027A Ax x +=λλ （5.28）式中 x λ ——整个柱对虚轴的长细比（不计缀材）； A —— 整个柱肢的毛截面面积；A 1—— 一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和。
需要注意的是，当斜缀条与柱轴线间的夹角不在400～700范围内时，)cos /(sin 22ααπ值将大27很多，式(5．28)是偏于不安全的，此时应按式(5.27)计算换算长细比x 0λ。
(2)双肢缀板柱双肢缀板柱中缀板与肢件的连接可视为刚接，因而分肢和缀板组成一个多层框架，假定变形时反弯点在各节点的中点[图5.18(a)]。
若只考虑分肢和缀板在横向剪力作用下的弯曲变形，取分离体如图5．18(b)所示，A 为分肢横截面积之和；l 1分肢节间高度；a 分肢轴间距；I 1分肢绕弱轴的惯性矩；I b 缀板的惯性矩；可得单位剪力作用下缀板弯曲变形引起的分肢变位1∆为：bb EI l EI l l l 24122122211211111ααθγ=•===∆5．4．2．3 缀材设计(1)轴心受压格构柱的横向剪力格构柱绕虚轴失稳发生弯曲时，缀材要承受横向剪力的作用。
因此，需要首先计算出横向剪力的数值后才能进行缀材的设计。
图5．19所示一两端铰支轴心受压柱，绕虚轴弯曲时，假定最终的挠曲线为正弦曲线，跨中最大挠度为：0ϑ则沿杆长任一点的挠度为：lzy πϑsin0=式中ϕ——按虚轴换算长细比确定的整体稳定系数。
令N ＝y Af ϕ，即得《钢结构设计规范》规定的最大剪力的计算式：23585y f Af V =（5.33）在设计中，将剪力V 沿柱长度方向取为定值，相当于简化为图5．19(c)的分布图形。
(2)缀条的设计缀条的布置一般采用单系缀条图5．20(a)，也可采用交叉缀条[图5．20(b)]。
缀条可视为以柱肢为弦杆的平行弦桁架的腹杆，内力与桁架腹杆的计算方法相同。
在横向剪力作用下，一个斜缀条的轴心力为(图5.20)：θcos 11n V N =（5.34） 式中 V 1——分配到一个缀材面上的剪力；n ——承受剪力V 1的斜缀条数。
单系缀条时，n ＝1；交叉缀条时，n ＝2；θ——缀条的倾角(图5. 20)。
由于剪力的方向不定，斜缀条可能受拉也可能受压，应按轴心压杆选择截面。
缀条一般采用单角钢，与柱单面连接，考虑到受力时的偏心和受压时的弯扭考虑扭转效应)时，应按钢材强度设计值乘以下列折减系数η；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 η＝0．6十0．00l 5λA ，但不大于1．0 短边相连的不等边角钢 η＝0．5十0．0025λ，但不大于1.0 长边相连的不等边角钢 η＝0．70λ为缀条的长细比，对中间无联系的单角钢压杆、按最小回转半径计算，当λ＜20时，取λ＝20。
交叉缀条体系[图5．20(b)]的横缀条按受压力N ＝V l 计算。
为了减小分肢的计算长度，单系缀条[图 5. 20(a)]也可加横缀条，其截面尺寸一般与斜缀条相同，也可按容许长细比（[λ]=150）确定。
(3)缀板的设计缀板柱可视为一多层框架(肢件视为框架立柱，缀板视为横梁)。
当它整体挠曲时，假定各层分肢中点和缀板中点为反弯点[图5．18(a)]。
从柱中取出如图5．2l(b)所示脱离体，可得缀板内力为：剪力：al V T 11=（5.35）弯矩（与肢件连接处）：2 211lVaTM=•=（5.36）式中1l——缀板中心线间的距离；a——肢件轴线间的距离。
缀板与肢体间用角焊缝相连，角焊缝承受剪力和扭矩的共同作用。
由于角焊缝的强度设计值小于钢材的强度设计值，故只需用上述M和T 验算缀板与肢件间的连接焊缝。
缀板应有一定的刚度。
规范规定，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。
一般取宽度d≥2a／3[图5．21(b)]，厚度t≥a／40，并不小于6mm。
5．4．2．4 格构柱的设计步骤格构柱的设计需首先选择柱肢截面和缀材的形式，按下列步骤进行设计：(1)按对实轴(y—y轴)的整体稳定选择柱的截面，方法与实腹柱的计算相同。
(2)按对虚轴(x—x轴)的整体稳定确定两分肢的距离。
为了获得等稳定性，应使两方向的长细比相等，即使y x λλ=0。
缀条柱(双肢)：y x x A Aλλλ=+=12027即：1227A Ay x -=λλ (5.37)缀板柱（双肢）：y x x λλλλ=+=2120即：212λλλ-=y x(5.38)对缀条柱应预先确定斜缀条的截面A 1；对缀板柱应先假定分肢长细比1λ。
按式(5．37)或式(5．38)计算得出X λ后，即可得到对虚轴的回转半径：x x x l i λ/0=根据表5．6，可得柱在缀材方向的宽度1/αx i b ≈，亦可由已知截面的几何量直接算出柱的宽度b 。
(3)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。
(4)设计缀条或缀板(包括它们与分肢的连接)。
进行以上计算时应注意：(1) 柱对实轴的长细比Y λ和对虚轴的换算长细比x 0λ均不得超过容许长细比][λ ；(2)缀条柱的分肢长细比111/i l =λ不得超过柱两方向长细比(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；(3)缀板柱的分肢长细比1011/i l =λ不大于40，并不应大于柱较大长细比m ax λ的0.5倍（当m ax λ＜50时，取m ax λ=50〉，亦是为了保证分肢不先于整体构件失去承载能力。
5．4．3 柱的横隔格构柱的横截面为中部空心的矩形，抗扭刚度较差。
为了提高格构柱的抗扭刚度，保证柱子在运输和安装过程中的截面形状不变，应每隔一段距离设置横隔。
另外，大型实腹柱（工字型或箱型）也应设置横隔（图5.22）。
横隔的间距不得大于柱子较大宽度的9倍或8m ，而且每个运送单元的端部均应设置横隔。
当柱身某一处受有较大水平集中力作用时，也应在该处设置横隔，以免柱肢局部受弯。
横隔可用钢板{图5．22(a)、(c)、(d)}或交叉角钢[图5．22(b)]做成。
工字形截面实腹柱的横隔只能用钢板制作，它与横向加劲肋的区别在于与翼缘同宽[图5．22(c)]，而横向加劲肋则通常较窄。
箱形截面实腹柱的横隔，有一边或两边不能预先焊接，可先焊两边或三边，装配后再在柱壁钻孔用电渣焊焊接其他边[图5．22(d)]。
[例5．3] 设计一缀板柱，柱高6m，两端铰接，轴心压力为l000kN(设计值)，钢材为Q235钢，截面无孔眼削弱。
[解]5．5 柱头和柱脚单个构件必须通过相互连接才能形成结构整体，轴心受压柱通过柱头直接承受上部结构传来的荷载，同时通过柱脚将柱身的内力可靠地传给基础。
最常见的上部结构是梁格系统。
梁与柱的连接节点设计必须遵循传力可靠、构造简单和便于安装的原则。
5．5．1梁与柱的连接梁与轴心受压柱的连接只能是铰接，若为刚接，则柱将承受较大弯矩成为受压受弯柱。
梁与柱铰接时，梁可支承在柱顶上[图5．25(a)、(b)、(c)]。
亦可连于柱的侧面[图5．25(d)、(e)]。
梁支于柱顶时，梁的支座反力通过柱顶板传给柱身。
顶板与柱用焊缝连接，顶板厚度一般取16—20mm。
为了便于安装定位，梁与顶板用普通螺栓连接。
图5．25(b)的构造方案，将梁的反力通过支承加劲肋直接传给柱的翼缘。
两相邻梁之间留一空隙，以便于安装，最后用夹板和构造螺栓连接。
这种连接方式构造简单，对梁长度尺寸的制作要求不高。
缺点是当柱顶两侧梁的反力不等时将使柱偏心受压。
图5．25(b)的构造方案，梁的反力通过端部加劲肋的突出部分传结柱的轴线附近，因此即使两相邻梁的反力不等，柱仍接近于轴心受压。
梁端加劲肋的底面应刨平顶紧于柱顶板。
由于梁的反力大部分传给柱的腹板，因而腹板不能太薄且必须用加劲肋加强。
两相邻梁之间可留一些空隙，安装时嵌入合适尺寸的填板并用普通螺拴连接。
对于格构柱[图5．25(c)]，为了保证传力均匀并托住顶板，应在两柱肢之间设置竖向隔板。
在多层框架的中间梁柱中，横梁只能在柱侧相连。
图5．25(d)、(e)是梁连接于柱侧面的铰接构造。
梁的反力由端加劲肋传给支托，支托可采用T形[图5．25(e)]，也可用厚钢板做成[图5．25(d)]，支托与柱翼缘间用角焊缝相连。
用厚钢板做支托的方案适用于承受较大的压力，但制作与安装的精度要求较高。
支托的端面必须刨平并与梁的端加劲肋顶紧以便直接传递压力。
考虑到荷载偏心的不利影响，支托与柱的连接焊缝按梁支座反力的1．25倍计算。
为方便安装，梁端与柱间应留空隙加填板并设置构造螺栓。