4.5實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)

4.5實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)

2021/5/914.5實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)

4.5.1設(shè)計(jì)原則(1)等穩(wěn)定性原則。使桿件在兩個(gè)主軸方向上的穩(wěn)定承載力相同，以充分發(fā)揮其承載能力。因此應(yīng)盡可能使其兩個(gè)方向上的穩(wěn)定性系數(shù)或長細(xì)比相等，即φx≈φy,或λx≈λy。(2)寬肢薄壁。在滿足板件寬厚比限值的條件下，使截面面積分布盡量遠(yuǎn)離形心軸，以增大截慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高桿件整體穩(wěn)定承載力和剛度。(3)制造省工。在現(xiàn)有型鋼截面不能滿足要求的情況下，充分利用工廠自動(dòng)焊接等現(xiàn)代設(shè)備制作，盡量減少工地焊接，以節(jié)約成本，保證質(zhì)量。(4)連接方便。桿件截面應(yīng)便于與梁或柱間支撐連接和傳力。因此一般情況下，應(yīng)選用有雙對(duì)稱軸的、開放式的組合Ｈ型截面，對(duì)封閉的箱形或管形截面，雖能滿足等到穩(wěn)定性要求，但制作費(fèi)工，連接不便，因此只宜在特殊情況下采用。

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4.5.2截面設(shè)計(jì)

實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下一些主要內(nèi)容：(1)初選截面首先根據(jù)截面設(shè)計(jì)原則和使用要求、軸心壓力的大小、兩主軸方向上桿件的計(jì)算長度和等條件確定截面形式和鋼材料標(biāo)號(hào)，然后按以下程序選擇型鋼或確定組合截面尺寸：①初定截面所需面積Ａ、回轉(zhuǎn)半徑ix和iy以及高度h和寬度b，可按以下順序：

假定長細(xì)比λ。假定長細(xì)比應(yīng)小于桿件的容許長細(xì)比，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般可在60～100之間選用。當(dāng)Ｎ較大而L0較小時(shí)，取小值；當(dāng)Ｎ較小而L0較大時(shí)，取大值。

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②判斷類型→查，→，為、的小值；③計(jì)算截面對(duì)Ｘ軸所需回轉(zhuǎn)半徑→（按等穩(wěn)定性

→；④計(jì)算對(duì)Ｙ軸所需回轉(zhuǎn)半徑（按等穩(wěn)定性）→2021/5/944.5實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)

2)確定型鋼型號(hào)或組合截面各板尺寸對(duì)型鋼，根據(jù)Ａ、ix、iy查型鋼表中相近數(shù)值，即可選擇到合適型鋼號(hào)。對(duì)組合截面，應(yīng)以Ａ、ｈ、ｂ為基礎(chǔ)，并考慮到制造、焊接工藝的需要，以及寬肢薄壁、連接方便等到原則，結(jié)合鋼材規(guī)格和局部穩(wěn)定的需要，可確定截面的初選尺寸。如利用焊接Ｈ型鋼截面，為便于自動(dòng)焊接宜取，為用料合理，宜取h≈b；（t為翼緣厚度），且不小于6mm；截面ｂ、ｈ宜按10mm進(jìn)級(jí)，而tw、t宜按2mm進(jìn)級(jí)。2021/5/954.5實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)

(2)截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算2)剛度驗(yàn)算3)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算4)局部穩(wěn)定驗(yàn)算分別按表（４-６）進(jìn)行。如同時(shí)滿足以上方面驗(yàn)算，即可確定為設(shè)計(jì)截面尺寸。否則應(yīng)修改尺寸后再重復(fù)以上驗(yàn)算。

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(3)有關(guān)構(gòu)造要求當(dāng)Ｈ形或箱形截面柱的翼緣自由外伸寬厚比不滿足時(shí)，可采用增大翼緣板厚的方法。但對(duì)腹板，當(dāng)其寬比不滿足，常沿腹板腰部兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置縱向加勁肋，其厚度ｔ不小于0.75tw,外伸寬度ｂ不小于10tw,設(shè)置縱向加勁肋后，應(yīng)根據(jù)新的腹板高度重新驗(yàn)算腹板的寬厚比。當(dāng)實(shí)腹式Ｈ型截面柱腹板寬厚比大于或等于80時(shí)，在運(yùn)輸和安裝過程中可能產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形，為此，常在腹板兩側(cè)上下翼緣間對(duì)稱設(shè)置橫向加勁肋，其有關(guān)尺寸要求與梁的橫向加勁肋相同。柱在承受有集中水平荷載及運(yùn)輸單元端部等處，應(yīng)設(shè)置橫隔，其