三.格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計doc

1、（三） 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容與實腹式軸心受壓構(gòu)件相比，仍需要進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性的驗算，另外，還需要進(jìn)行單肢的局部穩(wěn)定性驗算，并且需要進(jìn)行綴材（綴條、綴板）的設(shè)計。下面簡要介紹格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材設(shè)計和計算思路。1綴材設(shè)計（1）綴材的剪力格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件受壓屈曲時，將產(chǎn)生橫向剪力V，該剪力按下式計算： （3-47）該剪力V值沿構(gòu)件全長不變，由綴材分擔(dān)。對雙肢格構(gòu)式構(gòu)件，每側(cè)綴材（圖3-26）分擔(dān)的剪力V1=。（2）綴條設(shè)計斜綴條可以看作平行弦桁架的腹桿，為軸心受壓構(gòu)件（圖3-26），其內(nèi)力Nt按下式計算： （3-48）式中 V1 分配到一個綴材面的剪

2、力； n 承受剪力V1的斜綴條數(shù)，圖3-26a為單綴條體系，n=1； 圖3-26b為雙綴條體系，n=2； 綴條與構(gòu)件軸線的夾角。（a） （b）圖3-26 綴條計算簡圖綴條是采用角鋼單面連接的構(gòu)件，綴條設(shè)計時需按Nt以軸心受壓構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗算?？紤]偏心和可能的彎扭屈曲影響，規(guī)范規(guī)定其強(qiáng)度設(shè)計值f應(yīng)乘以下列相應(yīng)折減系數(shù)：當(dāng)按軸心受力計算綴條連接強(qiáng)度時，取0.85；當(dāng)按軸心受壓計算穩(wěn)定性時： 對等邊角鋼取0.6+0.0015，但不大于1.0； 對短邊相連的不等邊角鋼取0.5+0.0025，但不大于1.0； 對長邊相連的不等邊角鋼取 0.70。為長細(xì)比，對中間無聯(lián)系的單角鋼壓桿，應(yīng)按最小回轉(zhuǎn)半

3、徑計算，當(dāng)<20時，取=20。綴條不應(yīng)采用小于45×45×4或56×36×4的角鋼。（3）綴板設(shè)計綴板式格構(gòu)柱的受力可視為一單跨多層框架，在剪力V1的作用下，受力和變形如圖3-27所示：剪力 （3-49）彎矩 （3-50）式中 相鄰兩綴板軸線間的距離； a 分肢軸心間的距離。當(dāng)綴板用角焊縫與肢件相連接時，搭接長度一般為2030mm。 （a） (b) (c)圖3.27 綴板計算簡圖（單位：mm）為保證綴板具有一定的剛度，規(guī)范規(guī)定在構(gòu)件同一截面處兩側(cè)綴板的線剛度之和（）不得小于柱分肢線剛度（）的6倍，此處。通常取綴板寬度，厚度及。（4）橫隔為了增強(qiáng)構(gòu)件

4、的整體剛度，格構(gòu)柱除在受有較大水平力處設(shè)置橫隔外，尚應(yīng)在運輸單元的端部設(shè)置橫隔，橫隔的間距不得大于柱截面較大寬度的9倍或8m。橫隔可用鋼板或交叉角鋼做成。如圖3-28所示。圖3.28 格構(gòu)式構(gòu)件的橫隔2計算步驟（1）選擇構(gòu)件形式和鋼材標(biāo)號根據(jù)軸心力大小、構(gòu)件長度和材料供應(yīng)等確定構(gòu)件形式和鋼號，一般中小型構(gòu)件常采用綴板式，大型構(gòu)件宜采用綴條式。肢件常采用槽鋼、工字鋼、角鋼、圓管等型鋼做成雙肢、三肢、四肢格構(gòu)柱。（2）確定肢件截面格構(gòu)柱的肢件截面由實軸的整體穩(wěn)定條件計算確定。可先假定長細(xì)比，查附表2-4得，則 ， 根據(jù)和查型鋼表選擇合適的型鋼截面，然后驗算強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性，若不滿足應(yīng)調(diào)整截面

5、，直到滿足為止。（3）確定肢件間的間距肢件間的間距由虛軸（x軸）方向的整體穩(wěn)定計算確定。根據(jù)實軸計算出的，再由等穩(wěn)定條件，由式（3-36）、（3-37）可得虛軸的長細(xì)比：綴條式構(gòu)件 （3-51）綴板式構(gòu)件 （3-52）求xT時，可先假定A1x=2×0.05A，選定斜綴條的角鋼型號（最小型鋼即45×45×4或56×36×4）。對于綴板式格構(gòu)柱，可近似取10.5y，且140進(jìn)行計算。由xT求得： 由xT求得所需的分肢間距b：一般b宜取10mm的倍數(shù)，且b100mm。按式（3-36）、（3-37）計算出換算長細(xì)比0x，按式（3-34）驗算虛軸的整體穩(wěn)

6、定性。（4）截面驗算：強(qiáng)度驗算： 剛度驗算： 整體穩(wěn)定性驗算： 單肢穩(wěn)定性驗算： 或（5）綴材連接節(jié)點設(shè)計見例題3-5。例3.5 一兩端鉸接的軸心受壓格構(gòu)柱承受軸心壓力設(shè)計值N=1400kN，在x方向上計算長度為6m，在y方向上計算長度為3m，采用Q345鋼材，E50系列焊條，允許長細(xì)比=150，試按綴條式和綴板式格構(gòu)柱進(jìn)行設(shè)計?！窘狻浚?）、綴條柱 確定肢件截面查附表1-1得f310。設(shè)60，按b類截面查附表2-4得，由附表3-4選22a，截面如圖3-29，則cm2，cm，。 圖3-29綴條柱例3-5圖（單位：mm）（滿足要求）由，按b類截面查附表2-4得，則 < f310（滿足要求）

7、所選222a滿足要求。 確定肢件間距，按構(gòu)造要求選兩根最小角鋼45×4得按x、y方向等穩(wěn)定條件，則由附表2-7得，可取b42cm，截面尺寸如圖3-29所示。 驗算x方向穩(wěn)定條件（滿足剛度要求）由，按b類截面查附表2-4得，則< f310（滿足要求） 綴條計算 斜綴條按45 0布置，如圖3-29所示。 綴件面剪力斜綴條內(nèi)力綴條截面積：A3.49cm2，imin0.89cm，（滿足要求）單角鋼為b類截面，再由，查附表5.2得，折算系數(shù)為，<0.69 f0.69×310213.9（滿足） 單肢穩(wěn)定性驗算，取單肢穩(wěn)定滿足要求。 連接焊縫 由附表1-3查得200，采用兩面?zhèn)群?，?mm，則 肢背焊縫所需長度肢尖焊縫所需長度角鋼總長 搭接長度 雙側(cè)焊縫可以滿足要求。（2）、綴板柱 對實軸計算與綴條柱相同，選用222a，截面形式如圖3-30所示。 確定肢間距離 y=34.6，設(shè)1=22，令0 x=y 則查附表2-7得，則取b50cm，取，則，（滿足剛度要求）按b類截面查附表2-4得，則< f310（滿足要求） 單肢穩(wěn)定性驗算，取且不大于40，單肢穩(wěn)定性滿足要求。 綴板設(shè)計由圖3.30可知：b=500mm，a458mm，取b=310mm，取t=12mm綴板