第4章_轴心受力构件.pptVIP

具体步骤如下： （1）截面面积A的确定 假定λ=50-100，当压力大而杆长小时取小值，反之取大值，根据λ和截面分类、钢材种类，查得稳定系数φ，则需要的截面面积为： （2）求两主轴方向的回转半径： （3）由截面面积A和两主轴方向的回转半径ix，iy，优先选用轧制型钢，如工字钢、H型钢等。型钢截面不能满足时，选用组合截面，组合截面的尺寸可由回转半径确定。 α1、α2为系数，表示h、b和回转半径之间的近似数值关系。 （4）由求得的A、h、b，综合考虑构造、局部稳定、钢材规格等，确定截面尺寸。 表3 各种截面回转半径的近似值 0.20b 0.24b 0.215b 0.40b 0.60b 0.44b 0.24b 0.32h 0.28h 0.30h 0.40h 0.38h 0.38h 0.43h 截面 x b y h x b y h x b y h x b=h y h x b y h x b y h x b y h （5）构件验算： ①截面有削弱时，需进行强度验算。 ②整体稳定验算： ③局部稳定验算 局部稳定通过限制宽厚比来保证。对于热轧型钢截面，因板件的宽厚比较小，一般能满足要求，可不进行局部稳定的验算。 ④刚度验算 通过限制长细比来保证。可与整体稳定验算同时进行。 4、构造要求 对于实腹式柱，当腹板的高厚比h0/tw80时，为提高柱的抗扭刚度，防止腹板在运输和施工中发生过大的变形，应设横向加劲肋，要求如下： 相邻横向加劲肋间距≤3h0； 外伸宽度bs≥h0/30+40 mm； 厚度ts≥bs/15。 对于组合截面，其翼缘与腹 板间的焊缝受力较小，可不计算， 按构造选定焊脚尺寸即可。 bs ≤3h0 h0 ts [例4.5] 如图所示为一管道支架，其支柱的设计压力为N＝1600kN(设计值)，柱两端铰接，钢材为Q235，截面无孔眼削弱。试设计此支柱的截面：①用普通轧制工字钢；②用热轧H型钢；③用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边。 例4.5图 (b) (a) (c) y X y X X 例4.5图 (d) (e) 设λ=90, 对 x 轴 a 类,对 y 轴 b 类, 选 I56a, A=135cm2, ix =22.0cm,iy =3.18cm。 [解] 1.轧制工字钢截面 (1)试选截面 (f) 例4.5图 (2)截面验算 ① 刚度验算 ②整体稳定 截面无削弱，不验算强度； 热轧型钢，不验算局稳。 ＜ ＜ 远大于 ,故由 查附表4.2得 (f) 例4.5图 2.轧制H型截面 (1)试选截面 设λ=60, b/h0.8对 x 轴、对 y 轴 b 类, 试选 HW250×250×9×14 (g) 例4.5图 设λ=90, 对 x 轴 a 类,对 y 轴 b 类, 选 I56a, A=135cm2, ix =22.0cm,iy =3.18cm。 [解] 1.轧制工字钢截面 (1)试选截面 (f) 例4.5图 (2)截面验算 ① 刚度验算 ②整体稳定 截面无削弱，不验算强度； 热轧型钢，不验算局稳。 ＜ ＜ 远大于 ,故由 查附表4.2得 (f) 例4.5图 2.轧制H型截面 (1)试选截面 设λ=60, b/h0.8对 x 轴、对 y 轴 b 类, 试选 HW250×250×9×14 (g) 例4.5图 (2)截面验算 ① 刚度验算 ②整体稳定 ＜ ＜ 因对 x 轴、对式 y 轴 b 类,故由长细比的较大值查表 (g) 例4.5图 设λ=60, 参照H型截面，翼缘2-250×14，腹板-250×8 3.焊接工字形截面 (1)试选截面 (h) 例4.5图 (2)整体稳定和长细比验算 ＜ ＜ 因对 x 轴、对式 y 轴 b 类,故由长细比的较大值查表 长细比： (h) 例4.5图 翼缘板： 腹 板： （4）构造 ，不设加劲肋 腹板与翼缘的连接焊缝，最小焊脚尺寸 取hf =6mm (3)局部稳定 ＜ ＜ 4.4.2 格构柱设计 1、截面形式 图4.4.2 轴心受压格构柱常用截面 y y x x (a) y y x x (b) y y x x (d) y y x x (c) y y x x (e) 图4.4.3 格构柱缀材布置 缀条柱 缀板柱 y y x x 1 1 l1 θ 柱肢 缀条 1 1 l1 柱肢 缀板 l01 a b h 格构柱 缀条格构柱 缀板格构柱 2、格构柱的分类 在柱的横截面上穿过构件腹板的轴叫实轴，穿过两肢之间缀材面的轴叫虚轴。 y y x x 单虚轴 实轴 虚轴 x x y y 双虚轴 虚轴 虚轴 3、