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格构柱|格构柱的设计与分析



按关键词阅读: 设计 分析 格构柱

1、格构柱的设计与分析摘 要:格构柱设计时应考虑强度、刚度、缀板抗剪、整体稳定和分肢稳定 , 通过迭代计算初步确定构件截面 。
通过某工程双槽钢格构柱的计算发现分肢稳定是格构式构件设计的关键 , 合理设计缀板的间距可以达到经济安全的目的 。
关键词:格构柱 设计 双槽钢 缀板 中图分类号:TU392 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(a)-00-02 格构柱属于压弯构件 , 多用于厂房框架柱和独立柱 , 优点在于很好的节约材料;截面一般为型钢或钢板设计成双轴对称或单轴对称的截面 。
格构体系构件由肢件和缀材组成 。
格构柱可能是主要的应用形式 , 有缀条柱和缀板柱 。
格构柱的主要思想是:将材料面积向距离惯 。

2、性轴远的地方布置 , 能保证相同轴向抗力条件下增强构件抗弯性能 , 并且节省材料 。
格构式受压构件分肢通常采用槽钢和工字钢 , 构件截面具有对称轴 。
当构件轴心受压丧失整体稳定时 , 不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲 , 往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲 。
因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时 , 只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力 。
格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别 , 因此其整体稳定计算也相同 , 可按b类截面进行计算 。
格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分 , 在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件 。
所以 , 对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外 , 还应计算各分肢的强度、 。

3、刚度和稳定 , 且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳 。
格构式轴心受压构件的分肢承受压力 , 应进行板件的局部稳定计算 。
分肢常采用轧制型钢 , 其翼缘和腹板一般都能满足局部稳定要求 。
当缀件采用缀条时 , 格构式构件的每个缀件面如同缀条与构件分肢组成的平行弦桁架体系 , 缀条可看作桁架的腹杆 , 其内力可按铰接桁架进行分析 。
为了提高格构式构件的抗扭刚度 , 保证运输和安装过程中截面几何形状不变 , 以及传递必要的内力 , 在受有较大水平力处和每个运送单元的两端 , 应设置横隔 , 构件较长时还应设置中间横隔 。
横隔的间距不得大于构件截面较大宽度的9倍或8 m 。
1 格构柱的设计步骤 (1)格构柱的设计主要包括以下内容:选择截面形式 。

4、 , 确定钢号 。
估算截面尺寸 , 估算计算长度 , 计算内力 。
验算强度、刚度、整体稳定性、分肢稳定性、缀材计算 。
(2)强度计算:绕虚轴(x轴)弯曲不考虑塑性发展。
(3)刚度验算:绕虚轴(x轴)换算长细比0x (4)整体稳定性包括平面内的稳定性和平面外的稳定性 。
弯矩绕虚轴(x轴)作用平面内稳定性 格构柱中部是空心的 , 发展塑性变形潜力不大 , x=1.0 用换算长细比0x 计算x , NEX, 为较大受压分肢的轴线或腹板外边缘到x轴的距离 , 取其较大者 。
槽钢翼缘肢尖向内(a)y0:从x轴到较大压力柱肢腹板边缘距离 。
槽钢翼缘肢尖向外(b)y0:从x轴到较大压力柱肢轴线距离(考虑部分发展塑性) 。
弯矩绕虚轴作用的 。

5、压弯构件 , 在弯矩作用平面外的整体稳定性一般由单肢的稳定计算得到保证 , 不必再验算整个构件在平面外整体稳定性 。
分肢稳定性计算 按轴心压杆计算绕自身两个主轴的稳定性分肢在平面内的计算长度取相邻缀条节间的距离 , 平面外计算长度取整个构件侧向支撑点距离:绕1-1轴:计算长度L01=缀条节间距离 , 绕y-y轴:计算长度 L0y=侧向支撑间距 ,弯矩绕实轴(y轴)作用:平面内稳定性计算与实腹式相同 平面外稳定性计算与实腹式相同 , 用换算长细比0x计算x , 取b=1 缀条计算 按照钢规5.1.6条柱的剪力: , 每个缀材平面内的剪力: 。
缀条时 , 缀条强度需满足: , 长细比 。
缀板时一般受弯构件设计 , 但因剪力弯矩较小可按构造 。

6、设计 。
缀板构造设计要点:同一截面处缀板(或采用型钢的横杆)线刚度之和不得小于柱肢线刚度的6倍 。
如果柱截面接近正方形 , 且x和y方向的长细比又接近相等时 , 可取b12a/3 , ta/40且6 mm , b1-缀板宽度 , a-肢件间距离(形心轴至形心轴) , t-缀板厚度 。
缀板用角焊缝与柱肢连接 , 搭接长度2030 cm 。
应设置横隔 , 间距不大于8 m且不大于杆件较大宽度的9倍 , 每个运送单元不少于2个 。


稿源:(未知)

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