缀板式格构柱计算

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：。

格构柱受力计算书

格构柱受力计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1格构柱受力计算书计算依据：(1)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。

(2)《钢结构设计与计算》1. 格构柱截面的力学特性：格构柱的截面尺寸为×；主肢选用:18号角钢b×d×r=180×18×18mm；缀条选用:20号角钢b×d×r=180×24×18mm；主肢的截面力学参数为 A0=，Z0=，Ix0=，Iy0=；缀条的截面力学参数为 At=；格构柱截面示意图格构柱的y-y轴截面总惯性矩：格构柱的x-x轴截面总惯性矩：经过计算得到：Ix=4×[+×(65/2]=；Iy=4×[+×(65/2]= cm4；2. 格构柱的长细比计算：格构柱主肢的长细比计算公式：其中 H ──格构柱的总计算长度，取；I ──格构柱的截面惯性矩，取,Ix=，Iy=；A0 ──一个主肢的截面面积，取。

经过计算得到x=,y=。

3. 格构柱的整体稳定性计算：格构柱在弯矩作用平面内的整体稳定性计算公式：其中 N ──轴心压力的计算值(N)；取 N=4×105N；A──格构柱横截面的毛截面面积，取4×；──轴心受压构件弯矩作用平面内的稳定系数；根据换算长细比0x=,0y=≤150（容许长细比）满足要求!经过计算得到：X方向的强度值为mm2，不大于设计强度205N/mm2,所以满足要求! Y方向的强度值为mm2，不大于设计强度205N/mm2,所以满足要求!。

格构柱计算

格构柱计算格构柱重量及总金额一、高度：-16.3至-2.4米，总高度：13.9米二、四肢杆：∠180×16单根截面积：（0.18×2-0.016）×0.016=0.005504m2 单根体积：0.005504×13.9=0.00.0765056m3 单根重量：0.0795056×7.85=0.6吨四根总重：0.6×4=2.4吨三、缀条：∠80×5@500单根截面积：（0.08×2-0.005）×0.005=0.000775m2 每米体积：0.000775×1=0.000775m3 每米重量：0.000775×7.85=0.00608吨单面长度：13.9m÷0.5×1=27.8m 四面总长度：27.8×4=111.2m四面总重量：0.00608×111.2=0.6765吨=0.676吨四、一道撑与立柱节点1、100×100×12三角钢板8块2、4Φ25U形筋3、700×700×12钢板3 体积：0.7×0.7×0.012=0.00588 m3重量：0.00588m×7.85=0.046158=0.046吨五、第二道撑与立柱节点1、200×200×14三角钢板8块M1=0.2×0.2×4=0.16 m22、950×200×14钢板2块M2=0.95×.02×2=0.38 m23、550×200×14钢板2块M3=0.55×0.2×2=0.22 m24、总体积：（M1+M2+M3）×0.014=0.01064m35、总重量：0.01064m3×7.85=0.083524=0.083吨六、第三道撑与立柱节点1、200×200×14三角钢板8块M1=0.2×0.2×4=0.16 m22、950×200×14钢板2块M2=0.95×.02×2=0.38 m23、550×200×14钢板2块M3=0.55×0.2×2=0.22 m24、总体积：（M1+M2+M3）×0.014=0.01064m35、总重量：0.01064m3×7.85=0.083524=0.083吨七、单根总重G=2.4+0.676+0.046+0.083+0.083=3.288吨八、总根数：157-2.5=154.5九、总重：3.288×154.5=507.99吨十、总金额：507.99×2550=1295389.8元感谢您的阅读，祝您生活愉快。

格构柱的验算.

（1）截面形式轴心受格构柱一般采用双轴对称对称截面。

常用的截面形式是用两根槽钢或工字钢作为肢件（图a～c），有时也采用四个角钢或三个圆管作为肢件（图d、e）。

格构柱的优点是肢件间的距离可以调整，能使构件对两个主轴的稳定性相等。

工字钢作为肢件的截面一般用于受力较大的构件。

用四个角钢作肢件的截面形式往往用于受力较小而长细比较大的构件。

肢件采用槽钢时，宜采用图a的形式，在轮廓尺寸相同的情况下，可得到较大的惯性矩 Ix，比较经济而且外观平整，便于和其他构件连接。

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。

缀板式格构柱常采用钢板作为缀板。

（2）截面的初步选择设计截面时，首先应根据使用要求、受力大小和材料供应情况等选择柱的形式。

中、小型柱可用缀条柱或缀板柱，大型柱宜采用缀条柱。

然后根据轴力 N 和两个主轴方向的计算长度（ l0x 和l0y）初步选定截面尺寸。

具体步骤如下：①计算对实轴的整体稳定，用与实腹柱相同的方法和步骤选出肢件的截面规格。

②计算对虚轴的整体稳定以确定两肢间的距离。

为了获得等稳定性，应使λx = λy（ x为虚轴，y 为实轴）。

用换算长细比的计算公式，即可解得格构柱的λx，对于双肢格构柱则有缀条柱缀板柱由λx 求出对虚轴所需的回转半径ix= l0x/λx，可得柱的h≈ ix/a1。

（1）强度验算强度验算公式与实腹柱相同。

柱的净截面面积 An不应计入缀条或缀板的截面面积。

（2）整体稳定验算分别对实轴和虚轴验算整体稳定性。

对实轴作整体稳定验算时与实腹柱相同。

对虚轴作整体稳定验算时，轴心受压构件稳定系数应按换算长细比λ0x查出。

换算长细比λ0x，则按相关知识表中的有关公式计算。

（3）单肢验算格构柱在两个缀条或缀板相邻节点之间的单肢是一个单独的轴心受压实腹构件。

它的长细比为λ1=l0l/il，其中 l01为计算长度，对缀条柱取缀条节点间的距离，对缀板柱焊接时取缀板间的净距离（图）；螺栓连接时，取相邻两缀板边缘螺栓的最近距离； i1为单肢的最小回转半径，即图中单肢绕1－1轴的回转半径。

四肢缀板式钢轨柱计算

架桥机拼装支架安全性计算一、拼装方案说明桥台与相邻桥墩间作为拼装场所，填土整平，封闭层采用 20cm 厚级配碎石。

支架基础为50cm厚C35 砼，平面尺寸为×6.34m （两个）。

支架采用钢轨压杆（由四根43kg/m 钢轨组成），数量为32 个，高度。

架桥机主梁拼装完成后整体吊装，其他结构件分别吊装。

二、钢轨柱极限承载力计算支架采用 43kg/m 钢轨组成的格构式钢轨柱，总高度为。

中间用缀板进行连接，缀板高度为。

两端为××0.03m 的钢板。

整个高度的尺寸为：。

钢轨柱断面尺寸以下所示：绕 x、y 轴的辗转半径为：I x’= √(I ’x；I y’= √(I ’y四肢格构式轴心受压构件当缀材为缀板时，《钢结构设计规范》规定换算长细比按下式计算：λox=√(λx2+λ1x 2);λoy=√(λx2+λ2y 2)λx、λ y—整个构件对x、y轴的长细比；λ1x、λ 1x —分肢长细比。

1、分肢长细比λ1x、λ1xλ 1x=L o1/i1x=L o1/i x’；λ 2y=L o2/i2y=L o2/i y =1340mm/21.357mm=62.743;’2、λx、λx辗转半径 I x、I yI22]= √[(c/2)2’2 x=√[(c/2)+i 1x+(i x ) ] =√[(458/2)22；I y=√[(c/2)22]= √[(c/2)2+(i’2] +i 2y y )=√[(486/2)22；(1)两端固准时λx x ×；（在 yoz 平面内两端固定）λy 2 ×6310mm/243.937mm =12.934;（在 xoz 平面内两端固定）(2)一端固定，一段自由λx=2L/i x=2×；（在 yoz 平面内两端固定）λy=2L/i 2=2×6310mm/243.937mm=51.735;（在 xoz 平面内两端固定）3、换算长细比λox、λoy(1)两端固定λo x=√(λx 2+λ1x 2)=√22)=29.465;λo y=√(λx 2+λ2y 2)=√22；(2)一端固定，一段自由λo x=√(λx 2+λ1x 2)=√22)=59.836;λo y=√(λx 2+λ2y 2)=√22；4、极限承载力N(1)两端固定λo x ，查表知牢固系数φ x=0.938;λo y ，查表知牢固系数φ x由(N+G自重 )/ φA≤[ σ] 知：φx时：N≤ 0.938 ×5700×215-(44.653 ×6.31 ×9.8 ×4)=1138.474 ×103N=1138.474KN;φx时：N≤ 0.785 ×5700×215-(44.653 ×6.31 ×9.8×× 103N=950.972KN;(2)一端固定，一段自由λo x=59.836;查表知牢固系数φ x=0.808;λo y ，查表知牢固系数φ x由(N+G自重 )/ φA≤[ σ] 知：φx时：N≤ 0.808 ×5700×215-(44.653 ×6.31 ×9.8 ×4)×103N=979.159KN;φx时：N≤ 0.679 ×5700×215-(44.653 ×6.31 ×9.8 ×4)× 103N=821.069KN;因此：1、两端若是在yoz 和 xoz 面内固结时，其最大承载力N=950.972KN;2、两端若是在yoz 和 xoz 面内一端固定、一端铰接时，其最大承载力。

矩形格构式根本计算书缀板

1.35Mk＝1.35×1332.34＝1798.659
1.35Fk'＝1.35×449＝606.15 1.35Fvk'＝1.35×46.8＝63.18
1.35Mk＝1.35×2429.15＝3279.352
2.5
0.8
C30
0
50
20
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置2试时32卷，3各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看度并25工且52作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

格构柱计算.

§6-7格构式轴心受压构件6.7.1 格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定格构式受压构件也称为格构式柱(latticed columns，其分肢通常采用槽钢和工字钢，构件截面具有对称轴（图6.1.1）。

当构件轴心受压丧失整体稳定时，不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲，往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。

因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力。

格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别，因此其整体稳定计算也相同，可以采用式(6.4.2按b类截面进行计算。

6.7.2 格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定1. 双肢格构式轴心受压构件实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时，剪切变形影响很小，对构件临界力的降低不到1%，可以忽略不计。

格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱，构件在微弯平衡状态下，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。

根据弹性稳定理论分析，当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为：构式轴心受压构件(图6.1.2d缀条的三肢组合构件(图6.1.2d6.7.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分，在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件。

所以，对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外，还应计算各分肢的强度、刚度和稳定，且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳。

一、分肢稳定和强度的计算方法1.分肢内力的确定构件总挠度曲线为2．分肢稳定的验算①对缀条式构件：图7.7.1格构式轴心受压构件弯曲屈曲稳定和强度求v0的简化计算方法(规范规定的方法①由钢构件制造容许最大初弯曲l/1000，考虑其它初始缺陷按经验近似地规定v0=l/500右l/400等。

②根据构件边缘纤维屈服准则来确定v0。

格构式轴心受压柱缀材的计算内力

格构式轴心受压柱缀材的计算内力
格构式轴心受压柱缀材的计算内力包括以下步骤：
1.根据设计要求和建筑规范，确定缀材的材质、尺寸和承载能力。

2.根据缀材的实际长度和受力情况，确定其所受压力的大小。

3.根据公式计算缀材所受的压力，公式为：N =
(π^2*E*I)/(KL/r)^2，其中N为缀材受力大小，E为缀材的弹性模量，I为缀材的截面惯性矩，K为约束系数，L为缀材的长度，r为缀材的
半径或截面宽度。

4.判断计算得到的内力是否超过了缀材的承载能力，如果超过了，则需要重新设计或采用更为强度的材料。

C82-双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比

3）双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比
2 2EA
ox
x
关键是求得单位剪力作
用下的剪切角γ ！
缀板与肢件可视为刚接，因而分肢和缀板组成一多层刚架，
缀板为刚架的横梁；假设弯曲变形的反弯点在各节间构件的中点
。
l1 l1
I1 Ib
l1/2
a
1
x
1x
a
a
1
x
1x
1/2
1/2
1/2
1/2
a
l1/2
l0
1
a
1
x
1
x
2
2

d
常见格构式截面的换算长细比汇总
项次
构件截面尺寸
(a)
I
I
1
y
x
2
x y
3
(b)
y
x
x
4
y
y (c)
5
xθ
x
θ
y
缀材类别
计算公式
缀板缀条缀板缀条
缀条
2 2
ox
x
1
ox
ox
oy
2 27 A
x
A
1x
2 2
x
1
2 2
y
1
ox
oy
2 40 A
x
A
1x
2 40 A
y
A
1y
ox
2 x
42 A
A 1 1.5 cos 2
1
2 42 A
oy
y A cos 2
1
符号意义
λx、 λx-整个构件对x和y轴的长细比 λ1-单肢对最小刚度轴1-1的长细比，其计算长度取：焊接时，为相邻两缀板间的净距离，螺栓连接时，为相邻两缀板边缘螺栓的最近距离 A1x、 A1y-构件横截面中垂直与x和y轴的各斜缀条毛截面积之和 A1-构件横截面中各斜缀条毛截面积之和 θ-构件截面内缀条所在平面与x轴的夹角

格构柱计算书

1000
1、杆件轴心受拉强度验算
分肢毛截面积之和：
A=4A0=4×32.51×100=13004mm2
σ=N/A=500000/13004=38.45N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、格构式钢柱换算长细比验算
整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：
Ix=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[604+32.51×(45/2-3.9)2]=47404.638cm4
32.51
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)
2.76
分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)
604
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)
3.9
分肢材料强度设计值fy(N/mm2)
235
分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)
205
格构柱缀件参数
格构柱缀板材料
400×100×10
格构柱缀板截面积A1x'(mm2)
整个构件长细比：λx=λy=L0/(Ix/(4A0))0.5=150/(47404.638/(4×32.51))0.5=7.856
分肢长细比：λ1=l01/iy0=35/2.76=12.681
分肢毛截面积之和：A=4A0=4×32.51×100=13004mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：
λ0max=(λx2+λ12)0.5=(7.8562+12.6812)0.5=14.917
格构柱计算书
计算依据：
1、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、基本参数
格构柱轴向力设计值N(kN)
500
格构柱计算长度L0(mm)
1500
格构柱参数

缀板

一．荷载统计中柱承受的荷载面积为9×8=72 m2，已知楼板结构层折算厚度为200mm，双面抹灰总厚度为60mm，混凝土的容重为25KN/ m3，抹灰层按照水泥砂浆计算，容重为20KN/ m3，则可知：中柱主要承受的恒荷载为F G=72×0.2×25+72×0.06×20=446.4KN学号为12，12÷4=3，活荷载为3×1.5＋20=24.5KN/㎡中柱主要承受的活荷载为F Q=72×24.5=1764KN由《建筑结构荷载规范》中规定：对标准值大于4KN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载应取1.3。

则有：N=γG F G×γQ F Q=1.2×446.4+1.3×1764=2828.88KN二、柱截面设计已知柱高为8m，截面类型为b类，所用钢品种为Q235-B，一端固接一端铰接，则可推断出计算长度l ox=l oy=0.8×8=6.4m。

A.初选分肢截面并验算柱绕实轴的刚度和整体稳定1.假定绕实轴的长细比λyˊ=60，由《钢结构设计原理》附表查得φ=0.807。

2.求A r、i y r所需截面面积A r=N/φf=2828.88×103/(0.807×215)=16304.314mm2所需回转半径i y r = l oy /λyˊ=6400/60=107mm3.查型钢表选择从钢结构设计原理附表中可以查，试选2根40a的工字型钢A=2×86.1=172.2cm2i y=15.9cm 。

其他截面特性i1=2.77cm I1=660cm4 Z0=142/2=714.验算绕实轴的刚度和整体稳定λy= l oy/ i y=6400/159=40.25 <[λ]=150 故绕实轴刚度满足根据Ｑ235 λy＝40.25 b类截面查得φy=0.898σ=N/φA=2828.88×103/（0.898×17220）=182.9N/mm2<f=215N/ mm2故绕实轴整体稳定满足。

格构柱缀板数量计算公式

格构柱缀板数量计算公式
假设需要构筑一座矩形的格构柱缀板，计算出所需的数量。

假设矩形的长为L，宽为W，柱缀板的宽度为B。

1.计算柱的数量：
柱的数量=(L/B+1)*(W/B+1)
其中，L/B和W/B分别表示长和宽的柱缀板数量，需要加1是因为需要考虑两侧的柱。

2.计算横向格构梁的数量：
横向格构梁的数量=(L/B)*(W/B+1)
其中，L/B表示长的柱缀板数量，W/B+1表示宽的柱缀板数量，需要加1是因为需要考虑一侧的柱。

3.计算纵向格构梁的数量：
纵向格构梁的数量=(L/B+1)*(W/B)
其中，L/B+1表示长的柱缀板数量，W/B表示宽的柱缀板数量，需要加1是因为需要考虑一侧的柱。

总的格构柱缀板数量=柱的数量+横向格构梁的数量+纵向格构梁的数量
需要注意的是，这里所计算的柱缀板数量是理论数量，并没有考虑到实际施工的浪费和材料的接长。

在实际施工中，需要根据具体情况进行一定的调整和浪费率的考虑。

缀板

若以 σ cr 表示临界应力，则式（6-22）可写成：
⎛ π EI ⎜ 1 N cr = 2 ⎜ l ⎜ π 2 EI ⎜ 1+ 2 γ l ⎝
2
⎞ ⎟ ⎟ ……………………………（6-22） ⎟ ⎟ ⎠
π 2E σ cr = 2 α = σ Eα ………………………………（6-23） λ 从式（6-23）可看出，因剪力影响系数 α ＜1，若考虑剪力影响时，柱的实际临界应力
l0 ≤[ λ ] r
YL =
f0 ≤[YL ] ……………………………（6-11） 1− N NE
三、偏心受压构件的整体稳定性 1．双向压弯构件的整体弯曲屈曲稳定性计算当 N N Ex 和 N N Ey 均小于 0.1 时，按“雅辛斯基”式（6-12）计算：
N Mx My + + ≤ [σ ] ………………………（6-12） ϕ A Wx W y
134
π 2 ⎛ λ12 ⎜ ⎜ λ2 ⎝ y
⎞ ⎟ ⎟ ⎠ 12 ≈ 1 ，则：α = λ y2 (λ y2 + λ12 ) ，由此，
第六章
轴向受力构件——柱
λ
hy
=
λy α
= λ y2 + λ12 …………………………（6-29）
图 6-5 所示为缀条式格构柱的一段，剪力对缀合平面产生的内力按铰接桁架分析。当两个缀合面共同承受单位剪力 F=1 时，两缀合面的两根斜缀条的轴向力之和为：
第六章
轴向受力构件——柱
第六章
一、教学目标及基本要求基础，柱承载能力的表达形式。；
轴向受力构件——柱
1）了解轴向受力构件的构造和应用，学习实际上是复习轴心受力构件计算方法作为后续计算方法的 2）机械结构的工作范围，与建筑结构的不同点； 3）针对具体情况能对结构进行正确地分析，判断其构件类型以及采用计算原理进行正确的计算。二、教学内容的重点及难点重点：1）剪切力对柱的承载能力的影响，等效剪力的概念和工程应用； 2）实腹式柱与格构式柱计算的异同点及本质区别。难点：1）偏心受力构件的计算方法，实腹式柱的设计计算方法； 2）格构式柱的设计计算方法，变截面柱的转换计算方法三、教学方式与手段课堂讲授，启发式教学。四、教学内容的深化与拓宽推荐与相关现代结构设计方法相关的参考书。

格构式柱计算内容概括

格构式柱计算内容概括：
一、柱身计算
1、强度： f A N
n ≤
2、刚度：实轴：[]λλ≤y 、虚轴：换算长细比[]λλ≤ox 缀板式：212λλλ+=x ox 缀条式：x x ox A A 1227+=
λλ 3、整体稳定性：实轴：f A N y ≤ϕ 、虚轴：f A N
x ≤ϕ
4、局部稳定：型钢所以满足
二、分肢稳定：保证分肢不先于柱身失稳，限制分肢长细比缀条式：max 17.0λλ≤ ；缀板式：max 15.0λλ≤和40
{}y ox λλλ,max max =，且当为缀板式时还应不小于50。

三、缀材计算
1求V ： =V 23585y f Af
2、求缀材内力：缀条：ααcos 2cos 1n V
n V N t == 缀板：剪力：a l V T 1=
弯矩：21l V M =
3、缀材验算：缀条：按t N 作用下的轴心受压构件计算，并考虑强度折减系数η
1) 强度：f A N nL t
η≤
2) 刚度：[]λλ≤L max
3) 整体稳定：f A N L
t ηϕ≤min 4) 局部稳定：型钢，∴ 安全。

缀板：强度：f W M
b ≤=σ， b A T 5.1=τ
刚度：缀板线刚度之和与分肢线刚度之比不小于6 611≥∑l I a I b
，：缀板中心距：分肢轴间距，1l a。

(完整版)缀板式格构柱计算

=
3.942E+07 17.9 37.5 38.5
mm4 N/mm² N/mm² N/mm²
焊缝综合应力：
T V f
2
T
N 2
67.7 N/mm²
～2～
≤
[f]=215N/mm²
≤
[f]=215N/mm²
满足要求
25
满足要求
6
满足要求
≤ftw=160N/mm²
满足要求
理论教学的压杆计算长
分肢轴力：
N1
N 4
Mx 4 y1
My 4 y1
λ1=
6.534E+05 N 15.92
根据b类截面，查表得
0.983
N1 A1
135.5 N/mm² 满足要求
五、其他验算及构造要求
缀板线刚度之和：
柱分肢线刚度：
λ1=
15.92
λ1=
15.92
12
4t
B
h23 2
z
0
Ix/a=
≤
40
≤
0.5λmax=
～3～
缀板式格构柱计算书
注：蓝色区域为需要填入的数据，其余为自动计算。
一、计算参数
由于格构柱x轴与y轴对称，因此仅按一个方向最不利情况考虑即可。
材料：
Q235
fy=
215 N/mm²
角钢：
L160×16
格构柱：
柱截面宽
A1= 4907 mm² ix= 48.9 mm z0= 45.5 mm B= 460 mm
2.927E+05 mm³
1.469E+04 mm³
刚度比值：缀板焊缝连接验算：
V Af f y 85 235

缀板格构设计(模板)

N=1.35γ0N k =数据001kN钢格构柱主肢角钢参数： L160×12单肢力学特性为：A 1=数据002mm 2， z 0=数据003mm, I x1=数据004mm 4。

缀板截面参数：厚度t b =数据005mm 2格构柱截面参数：柱截面宽a=数据006mm ，柱长l o =数据007mm两缀板间的净距离l=数据008mm（1）格构柱整体稳定性验算组合构件对x 轴的惯性矩为：211042x x a I I A z ⎡⎤⎛⎫=⨯+-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=数据009mm 4回转半径：==x i 数据010mm 长细比：0x xL i λ==数据011 单肢长细比：11l i λ==数据012换算长细比：0x λ==数据013查表：ϕ=数据014稳定性验算：N Aϕ=数据015215MPa MP <，满足设计要求。

（2）受压构件单肢自身的稳定性验算缀板中心距a=数据016mm单肢回转半径1i =数据017 单肢长细比1a iλ==数据018<max 0.5λ=25 （3）缀板稳定性验算单肢轴线间净距c=数据019mm轴心受压构件的最大剪力：max V ==数据020N缀板的剪力：max 2a T V c==数据021 N 缀板的弯矩：max 4a M V ==数据022 N ·mm 缀板厚度：tb =数据023mm 缀板高度：h =数据024mm 缀板截面的截面模量：2212b t h W =⨯=数据025 mm 3 缀板强度验算：M Wσ==数据026 N/mm 2< 215N/mm 2，满足要求。

1.5b T ht τ==数据027 N/mm 2< 215N/mm 2，满足要求。

格构柱计算(修订版)-精选

格构式轴心受压构件6.7.1 格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定格构式受压构件也称为格构式柱(latticed columns)，其分肢通常采用槽钢和工字钢，构件截面具有对称轴（图6.1.1）。

当构件轴心受压丧失整体稳定时，不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲，往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。

因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力。

格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别，因此其整体稳定计算也相同，可以采用式(6.4.2)按b类截面进行计算。

6.7.2 格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定1.双肢格构式轴心受压构件实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时，剪切变形影响很小，对构件临界力的降低不到1%，可以忽略不计。

格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱，构件在微弯平衡状态下，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。

根据弹性稳定理论分析，当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为：构式轴心受压构件(图6.1.2d)缀条的三肢组合构件(图6.1.2d)6.7.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分，在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件。

所以，对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外，还应计算各分肢的强度、刚度和稳定，且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳。

一、分肢稳定和强度的计算方法分肢内力的确定构件总挠度曲线为2．分肢稳定的验算①对缀条式构件：图7.7.1格构式轴心受压构件弯曲屈曲稳定和强度求v0的简化计算方法(规范规定的方法)①由钢构件制造容许最大初弯曲l/1000，考虑其它初始缺陷按经验近似地规定v0=l/500右l/400等。

②根据构件边缘纤维屈服准则来确定v0。

格构柱计算资料

格构式轴心受压构件6.7.1 格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定格构式受压构件也称为格构式柱(latticed columns)，其分肢通常采用槽钢和工字钢，构件截面具有对称轴（图6.1.1）。

当构件轴心受压丧失整体稳定时，不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲，往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。

因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时，只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力。

格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别，因此其整体稳定计算也相同，可以采用式(6.4.2)按b类截面进行计算。

6.7.2 格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定1.双肢格构式轴心受压构件实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时，剪切变形影响很小，对构件临界力的降低不到1%，可以忽略不计。

格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱，构件在微弯平衡状态下，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。

根据弹性稳定理论分析，当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为：构式轴心受压构件(图6.1.2d)缀条的三肢组合构件(图6.1.2d)6.7.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分，在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件。

所以，对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外，还应计算各分肢的强度、刚度和稳定，且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳。

一、分肢稳定和强度的计算方法1.分肢内力的确定构件总挠度曲线为2．分肢稳定的验算①对缀条式构件：图7.7.1格构式轴心受压构件弯曲屈曲稳定和强度求v0的简化计算方法(规范规定的方法)①由钢构件制造容许最大初弯曲l/1000，考虑其它初始缺陷按经验近似地规定v0=l/500右l/400等。

②根据构件边缘纤维屈服准则来确定v0。

钢结构格构柱分析

x f 174N / mm2
< x f
(可 )
4、计算缀条
fy Af 8000 215 Vmax 20235 N 85 235 85
缀条按=45º 布置
Nt V1 / cos 20235/(2 0.707) 14310 N
最后得二肢缀板柱绕虚轴的换算长细比
x x
2 x
2 1
④ 计算 l x
2 l x l x l x 1 1 2 x 设计时应先假设单肢节段长细比1才能计算换算长细比。用换算长细比查x ，再按实腹式构件相同的公式验算稳定性： N x f
b1
1 2 a 且 6mm b1 a ， t 40 3
b1 ——缀板宽度 a ——肢件间距离（形心轴至形心轴） t ——缀板厚度
1
x y
1
a
作用：保证与柱肢刚性连接；对柱肢屈曲起支承作用；使 λy的计算误差在 5%以内。
② 缀板用角焊缝与肢件连接，搭接长度 20 ～ 30cm。 ③ 应设置横隔（联），间距不大于 8m 且不大于杆件较大宽度的9倍，每个发送单元不少于2个。作用：保证柱子变形过程中截面几何形状的稳定性；公式=M/W才能使用。截面抗弯模量W才能用材料力学公式计算。
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。

格构式构件设计

格构柱受力计算书

格构柱计算

格构柱的验算.

四肢缀板式钢轨柱计算

矩形格构式根本计算书 缀板

格构柱计算.

格构式轴心受压柱缀材的计算内力

C82-双肢缀板式格构柱绕虚轴的换算长细比

格构柱计算书

缀板

格构柱缀板数量计算公式

缀板

格构式柱计算内容概括

(完整版)缀板式格构柱计算

缀板格构设计(模板)

格构柱计算(修订版)-精选

格构柱计算资料

钢结构格构柱分析

矩形格构式根本计算书缀板