钢结构原理格构式轴心压杆.pptVIP

格构式轴心压杆 缀条式 缀板式 格构式轴心压杆计算内容 整体稳定验算（重点：换算长细比） 单肢稳定验算（重点：单肢计算长度） 缀条稳定验算（重点：缀条轴压力） 缀板强度验算（重点：缀板弯矩、剪力) 缀板柱：换算长细比 单肢计算长度 绕强轴单肢计算长度＝整柱绕实轴的计算长度 绕弱轴单肢计算长度＝缀条为支点的节间距离 绕弱轴单肢计算长度＝上下缀板的净间距 缀条验算 格构柱名义剪力： 斜缀条轴心压力： 横缀条轴心压力： 缀条稳定验算 偏心折减系数~0.6。 缀板验算 缀板按照受弯构件计算，进行强度验算。 缀板弯矩： 缀板剪力： 实例分析1：桁架压杆分析 受压弦杆分析 提示：受压弦杆在桁架作用平面内与腹杆在节点相连，在桁架作用平面外与上弦支撑相连。是否考虑上弦支撑的约束作用视上弦支撑的刚度定，通常工程中偏安全不考虑。 受压腹杆分析 计算假定： 假定上弦杆不对腹杆提供约束。因为上弦受压其本身会发生失稳。 在腹杆稳定验算时假定下弦杆与腹杆固接。 实例分析2：格构式压杆分析 一起重机的吊臂长22m,立柱23.71m，最大起重量设计值18.75吨。采用Q235钢，吊臂和立柱得允许最大长细比为150。设计吊臂截面？ （作业：设计立柱截面） 解答： 1、确定吊臂受到的压力。 水平方向力平衡：Nh+Th=0, 竖直向力平衡：Nv+Tv=P=18.75吨 Nh＝N·cos700 , Nv= N·sin700 Th=-T·cos220 , Tv= T·sin220 得N＝0.9277P=170.5kN 解答： 2、按照刚度要求确定稳定系数 吊臂允许最大长细比＝150 按照b类截面查表得?＝0.308 3、所需截面面积： A=170500/0.308/215=2576mm2 4、所需截面回转半径 i=l0/150=2×22000/150=293mm 过大，只能采用格构柱。 解答： 方案一：双肢格构 查附录5第1行第3列得：h=293/0.38=771mm b=293/0.44=666mm,截面过大方案1淘汰。 方案二：四肢缀条式格构： b= h=293/0.43=680mm 单个角钢面积A1=A/4=644mm2 选L70×5（A1=688），b=h=660mm 解答： 缀条面积按照单肢的2/3取，约420mm2.取L45×5(A2=429mm2) 整体稳定验算 Ix=Iy=4（Ix1＋A1·31.092）=36729cm4 ix=31.16cm 换算长细比＝sqrt[(4400/31.16) 2+40*4A1/2A2]=141.6150,ok 解答： 单肢节间长度设计 单肢稳定性要求高于整体稳定性，取?1＝0.7?=99,l01=99/1.393=71cm 单肢稳定验算 c类截面?1＝0.467?,安全 解答： 缀条验算 缀条长度： l02=sqrt[(l01/2) 2+b2]=75cm ?2=75/0.881=85 c类截面?2＝0.547 缀条轴力N2: 柱名义剪力：V=A·f/85=688*4*215/85=6960N 斜缀条内力 : N2=V/2/(cos?)= V/2/(b/l02)=3954N N2/ ?2/A2=16.8MPaf，ok. 解答： 方案3：四肢缀板式格构柱 取单肢长细比?1=40 整体稳定验算 Ix=Iy=36729cm4 ix=31.16cm 换算长细比＝sqrt[(4400/31.16) 2+?12]=146.8 150, ok 解答： 单肢节间长度 l01=?/1.393=28.7cm,取28cm 缀板设计 确定Mb,Vb Vb=V1·l01/c=(V/2) ·(28)/(b-2·1.91)=1567N Mb=V1·l01/2=487.2N·M 缀板尺寸：hb=2c/3=42cm,tb=max{6mm,c/40}=16mm 解答： 缀板强度验算 Mb/(hb2·tb/6) f Vb/(3hb·tb/2) fv Ok 方案3中缀板宽度远大于单肢节间长度，生产加工不合理，淘汰。 作业4： 下面为对同一个轴心受力构件所作的四个设计方案，哪个方案稳定性好？哪个稳定性差。（4分） Ix=2Iy时，下图中哪个方案稳定性好？哪个稳定性差？ 2Ix=Iy时，又如何？ * * 缀条柱：换算长细比 双肢： 三肢： ， 四肢（斜杆式）： 四肢（三角式）：同双肢缀条的计算公式。 双肢： 四肢： 缀条强度： 220 *