实腹式轴心受压构件的设计

• 当实腹式Ｈ型截面柱腹板宽厚比大于或等于80时，在运输和安装过程 中可能产生扭转变形，为此，常在腹板两侧上下翼缘间对称设置横向加 劲肋，其有运输单元端部等处，应设置横隔，其间距不 大于9h和8m的较小值。
• 实腹式轴心受压柱的纵向焊缝（腹板与翼缘之间的连接焊缝）主要起连
4.5 实腹式轴心受压构件的 设计
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4.5 实腹式轴心受压构件的设计
4.5.1 设计原则
(1) 等稳定性原则。使杆件在两个主轴方向上的稳定承载力相同，以充分 发挥其承载能力。因此应尽可能使其两个方向上的稳定性系数或长细比 相等，即φx≈φy,或 λx≈λy。
(2) 宽肢薄壁。在满足板件宽厚比限值的条件下，使截面面积分布尽量远 离形心轴，以增大截惯性矩和回转半径，提高杆件整体稳定承载力和刚 度。
接作用，受力很小，一般不作强度验算，可按构造要求确定焊缝尺寸。
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(3) 制造省工。在现有型钢截面不能满足要求的情况下，充分利用工厂自 动焊接等现代设备制作，尽量减少工地焊接，以节约成本，保证质量。
(4) 连接方便。杆件截面应便于与梁或柱间支撑连接和传力。因此一般情 况下，应选用有双对称轴的、开放式的组合Ｈ型截面，对封闭的箱形或 管形截面，虽能满足等到稳定性要求，但制作费工，连接不便，因此只 宜在特殊情况下采用。
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4.5 实腹式轴心受压构件的设计
4.5.2 截面设计
实腹式轴心受压柱的设计应包括以下一些主要内容： (1) 初选截面
首先根据截面设计原则和使用要求、轴心压力的大小、两主轴方向上
杆件的计算长度 l和ox 等条loy件确定截面形式和钢材料标号，然后按以
下程序选择型钢或确定组合截面lox 尺寸： ① 初定截面所需面积Ａ、回转半径ix和iy以及高度h和宽度b，可按以下顺
序： 假定长细比λ。假定长细比应小于杆件的容许长细比，根据经验一般
可在60～100之间选用。当Ｎ较大而L0较小时，取小值；当Ｎ较小而L0 较大时，取大值。
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4.5 实腹式轴心受压构件的设计
② 判断类型→查 x ， y
的小值；
→A N min f
，min x为 y 、
③
计算截面对Ｘ轴所需回转半径→ i x
以及宽肢薄壁、连接方便等到原则，结合钢材规格和局部稳定的需要， 可确定截面的初选尺寸。如利用焊接Ｈ型钢截面，为便于自动焊接宜
取 ，为用料合理，宜取h≈b；tw(0.4~0.7)t （ t为翼缘厚度），且 不小于6mm；截面ｂ、ｈ宜按10mm进级，而tw、t宜按2mm进级。
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l0 x
（按等稳定性 x
→h i x
；
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④ 计算对Ｙ轴所需回转半径
性
）
b
iy
iy
l0 y
（按等稳定 y
→ 2
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2) 确定型钢型号或组合截面各板尺寸
➢ 对型钢，根据Ａ、ix、iy查型钢表中相近数值，即可选择到合适型钢号。 ➢ 对组合截面，应以Ａ、ｈ、ｂ为基础，并考虑到制造、焊接工艺的需要，
(2) 截面验算 1) 强度验算
2) 刚度验算
N f
An
max
l0 i
3) 整体稳定性验算 N f
A
4) 局部稳定验算
分别按表（４-６）进行。
如同时满足以上方面验算，即可确定为设计截面尺寸。否则应修改 尺寸后再重复以上验算。
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(3) 有关构造要求
• 当Ｈ形或箱形截面柱的翼缘自由外伸宽厚比不满足时，可采用增大翼缘 板厚的方法。但对腹板，当其宽比不满足，常沿腹板腰部两侧对称设置 纵向加劲肋，其厚度ｔ不小于0.75 tw,外伸宽度ｂ不小于10 tw,设置纵向 加劲肋后，应根据新的腹板高度重新验算腹板的宽厚比。