最新实腹式钢柱的腹板高厚比控制

1、实腹式钢柱的腹板高厚比控制实腹式钢柱的腹板高厚比控制Maggie摘要本文通过对杲单层钢结构厂房设计实例的分析，总结出实腹式钢柱的腹板高厚比的控制需要恰 当应用，否则会造成工程用钢指标的不经济。关键词钢结构，实腹式柱，腹板高厚比，局部稳定在钢结构工程设计中，最关键的莫过于稳泄il算，经常涉及的其一是受压构件的稳 定，貝二是关于板件的局部稳定。本文讨论的是后者。先看我们所涉及的厂房基本设计资料：梁柱材料：Q345B屋面恒载取0.25kN/m活载O.3kN/m2基本风压：O.8kN/m2吊车荷载：8.000m标高处两台5t+5t, 15.000m标高处两台32t.A5级桥吊。边柱为单阶柱：柱顶20.

2、000m,上段柱6.6m,刚架纵向柱距12m。典型刚架如图：我们对边柱截面进行假定，根据钢结构设计手册第三版表10-3.考虑 到刚架柱距较大因素，上下柱截面尺寸如下图所示，因其它原因，下柱未采用 格构式。本文主要讨论的是对于腹板厚度的取值问题。.Z07断面尺寸及轴线位置图从下柱截而尺寸可以看出，苴截而髙度为1500mm,按钢结构设讣规范GB500017- 2003公式5.4.2-2. 5.4.2-3计算,腹板容许高厚比为45.24,按照此值来控制的话，腹板 的厚度要达到34mm才能满足。而在强度及稳定汁算过程中，腹板对整个截而的刚度贡献 值不明显，因此有必要考虑一下可否在满足规范的前提下，降低

3、腹板厚度，为此我们采用 18mm厚的腹板，但需要解决的问题有两个方而：一是解决构件的问题，根据GB50017-2003的5.4.6条，不满足腹板容许高厚比时，可 采用纵向加劲加强，或在计算中仅考虑腹板截而两侧部分截面的作用。如果采用纵向加劲，无非是减少腹板汁算的髙度而已，而且按要求纵向加劲加在受压 翼缘侧的腹板，但对于刚架柱而言，由于水平方向的荷载，风载和吊车荷载的方向皆是两 个方向都得考虑，也就是两边翼缘都可能受压。如果采用第二方案，及考虑腹板屈曲后效应，我们的计算结果如下：用18mm厚腹板，考虑整个截而有效时强度计算最大应力为181.49MPa,平面内外稳定计算最大应力分别为172.64M

4、Pa和 189.56MPa。考虑腹板的局部截而作用时强度计算最大应力为204.16MPa,平面内外稳定计算最大应力分别为194.31MPa和 194.16MPa.从上而的数需可知截而计算应力值提髙了 12%,需要说明的是，建筑抗震设计规范 GB50011-2001对抗震构造措施有一些规左，其中9.2.12条对单层钢结构厂房板件宽厚比 有限值，但对工字形截面的腹板部分没有要求。第二个要考虑的问题是腹板的局部稳左问题。根据GB50017-2003的8.4.2条构件构造要求，应加横向加劲加强，尽管上而我们采用 第二种方案时，是考虑了腹板屈曲后强度，也就是说无需对腹板的局部稳左进行验算。但 是实际上如果按GB50017-2003的4.3.3条要求对腹板局部稳定进行验算的话，也是满足 的。从上而的汁算结果可以看出，我们虽然没有按照腹板高厚比的控制值来确左腹板的厚 度，但仍然可以满足规范的要求。而这样做所带来的有利因素则是非常可观的。仅看下段 柱，高度6.88m,总重2768.37kg,如果采用34mm厚的腹板则重达4038.64kg,重量增加 了 45.9%之多。采用这种方案，本工程的框架柱的用