钢结构施工项目二轴心受力构件ppt课件

1、工程二工程二 轴心受力构件轴心受力构件学习目的：学习目的：1、掌握轴心受力构件的强度、刚度、整、掌握轴心受力构件的强度、刚度、整体稳定、部分稳定的验算；体稳定、部分稳定的验算；2、掌握实腹式轴心受压构件和格构式轴、掌握实腹式轴心受压构件和格构式轴心受压构件的设计要点；心受压构件的设计要点；3、了解轴心受力构件柱头和柱脚的构造。、了解轴心受力构件柱头和柱脚的构造。才干规范和要求：才干规范和要求：1、能进展实腹式轴心受压构件和格构式、能进展实腹式轴心受压构件和格构式轴心受压构件的设计与施工验算；轴心受压构件的设计与施工验算；2、掌握柱头、柱脚的根本构造方式，并、掌握柱头、柱脚的根本构造方式，并能对

2、柱脚底板和靴梁进展受力计算；能对柱脚底板和靴梁进展受力计算；概念：轴心受力构件：接受经过构件截面形心的轴向力作用概念：轴心受力构件：接受经过构件截面形心的轴向力作用的构件的构件( (包括轴心拉杆和轴心压杆。包括轴心拉杆和轴心压杆。运用：主要承重钢构造运用：主要承重钢构造 工业建筑的平台和其他构造的支柱工业建筑的平台和其他构造的支柱 各种支撑各种支撑 桁架桁架 网架网架 塔架塔架截面方式：实腹式和格构式两大类。截面方式：实腹式和格构式两大类。实腹式截面实腹式截面: : 型钢截面和组合截面型钢截面和组合截面1111011111111101011格构式截面格构式截面对轴心受力构件截面方式的共同要求：

3、对轴心受力构件截面方式的共同要求： 1 1能提供强度所需求的面积；能提供强度所需求的面积； 2 2制造比较简便；制造比较简便； 3 3便于和相邻的构件衔接：便于和相邻的构件衔接： 4 4截面开展，而壁厚较薄。截面开展，而壁厚较薄。一、轴心受力构件的设计要点一、轴心受力构件的设计要点 设计内容分为强度、刚度、整体稳定和部分稳定验算设计内容分为强度、刚度、整体稳定和部分稳定验算1 1、强度和刚度、强度和刚度1 1强度验算强度验算fANn 2 2刚度验算刚度验算 il02 2、轴心受压构件的整体稳定、轴心受压构件的整体稳定 整体稳定破坏是轴心受压构件的主要破坏方式整体稳定破坏是轴心受压构件的主要破坏

4、方式改动失稳改动失稳弯曲失稳弯曲失稳弯扭失稳弯扭失稳 轴心受压构件的整体稳定系数轴心受压构件的整体稳定系数 与构件截面类型、钢材种类、长细比与构件截面类型、钢材种类、长细比 有关有关 取值：取值：1 1 实腹式轴心受压构件实腹式轴心受压构件 双轴对称或极对称截面的实腹双轴对称或极对称截面的实腹 式柱式柱 fANxoxxilyoyyil2 2格构式轴心受压柱格构式轴心受压柱 两根主轴，一根主轴横穿缀条或缀板平面如图中的两根主轴，一根主轴横穿缀条或缀板平面如图中的x xx x轴，称为虚轴，另一根主轴横穿两个肢如图中的轴，称为虚轴，另一根主轴横穿两个肢如图中的y yy y轴，称为实轴。轴，称为实轴。

5、 a a缀条式缀条式 b b缀条式缀条式 c c缀板式缀板式绕实轴失稳绕实轴失稳(y-y)(y-y)绕虚轴失稳绕虚轴失稳 (x-x)(x-x)缀条式构件缀条式构件 缀板式构件缀板式构件 yoyyilx12xox27AAxoxxil212xox1o11ilN/2N/2NN/2NN/2N/2柱肢1缀条或缀板111N/2NN/2NN/2 3 3、轴心受压构件的部分稳定、轴心受压构件的部分稳定概念：概念： 实腹式工字形组合截面构件，由于腹板和翼缘较薄，在轴心压力的实腹式工字形组合截面构件，由于腹板和翼缘较薄，在轴心压力的作用下，腹板或翼缘能够产生部分凹凸鼓屈变形作用下，腹板或翼缘能够产生部分凹凸鼓屈变

6、形 。 格构式轴心受压柱的单肢在缀条或缀板的相邻节点间是一个单独的格构式轴心受压柱的单肢在缀条或缀板的相邻节点间是一个单独的轴心受压实腹式构件轴心受压实腹式构件 1 1实腹式轴心受压柱的部分稳定实腹式轴心受压柱的部分稳定限制板的宽厚比限制板的宽厚比工字形：工字形： y12351 . 010ftbyw02355 . 025fthb1th0tww10010w0ww11箱形：箱形：T T形截面：翼缘采用工字型，腹板采用以下两式：形截面：翼缘采用工字型，腹板采用以下两式：热轧剖分热轧剖分T T型钢型钢 焊接焊接T T型钢型钢 yw023540fthy023540ftbyw02352 . 015fthy

7、w023517. 013fth2 2格构式轴心受压构件的单肢稳定性格构式轴心受压构件的单肢稳定性max17 . 0oyox、401max15 . 050max50max缀条式格构柱：缀条式格构柱：中的较大者中的较大者且且缀板式格构柱：缀板式格构柱：当当 时，取时，取二、实腹式轴心受压构件的设计二、实腹式轴心受压构件的设计设计步骤：选择截面方式，然后根据整体稳定和部分设计步骤：选择截面方式，然后根据整体稳定和部分稳定等要求选择截面尺寸，最后进展截面的强度、稳稳定等要求选择截面尺寸，最后进展截面的强度、稳定验算。定验算。 1 1、截面设计的步骤、截面设计的步骤1 1选择截面方式选择截面方式原那么：

8、原那么： 肢宽壁薄原那么肢宽壁薄原那么 、等稳定性原那么、等稳定性原那么 、 经济性原那么经济性原那么 2 2选择截面尺寸选择截面尺寸假定长细比假定长细比 ，普通在，普通在6010060100范围内选取，当轴力大，计算长度小时，范围内选取，当轴力大，计算长度小时， 取小值，反之取大值。根据取小值，反之取大值。根据 、钢号和截面类别查表求、钢号和截面类别查表求 ，计算初选，计算初选截面几何特征值截面几何特征值fNAToxxTlioyyTli 确定初选截面尺寸确定初选截面尺寸a a型钢截面型钢截面 b b组合截面组合截面 3 3截面验算：截面验算：强度强度 刚度刚度 整体稳定整体稳定 部分稳定部分

9、稳定 ：型钢截面可不验算：型钢截面可不验算 fANn il0fAN2 2、构造要求、构造要求 对于实腹式柱，当腹板的对于实腹式柱，当腹板的 高厚比高厚比h0/tw80h0/tw80时，为提高柱时，为提高柱 的抗扭刚度，防止腹板在运输的抗扭刚度，防止腹板在运输 和施工中发生过大的变形，应和施工中发生过大的变形，应 设横向加劲肋，设横向加劲肋， 要求如下：要求如下： 横向加劲肋间距横向加劲肋间距3h03h0； 横向加劲肋的外伸宽度横向加劲肋的外伸宽度 bsh0/30+40 mm bsh0/30+40 mm； 横向加劲肋的厚度横向加劲肋的厚度tsbs/15tsbs/15。 横隔：横隔：bsbs横向加

10、劲肋横向加劲肋3h03h0h0h0tsts三三 格构式轴心受压构件的设计格构式轴心受压构件的设计 设计内容：强度、刚度、整体稳定性的验算，另外，还需设计内容：强度、刚度、整体稳定性的验算，另外，还需求进展单肢的部分稳定性验算，并且需求进展缀材缀条、求进展单肢的部分稳定性验算，并且需求进展缀材缀条、缀板的设计。缀板的设计。1 1、缀材设计、缀材设计1 1缀材的剪力缀材的剪力对双肢格构式构件，对双肢格构式构件，每侧缀材分担的剪力每侧缀材分担的剪力23585yfAfV 21VV 2 2缀条设计缀条设计3 3缀板设计缀板设计剪力：剪力：弯矩：弯矩：cos1tnVN 1111010020301/21/2

11、1/2/211T1/2/21alVVb11alVaVMb1124 4横隔横隔2 2、计算步骤、计算步骤1 1选择构件方式和钢材标号选择构件方式和钢材标号 根据轴心力大小、构件长度和资料供应等确定构件方式根据轴心力大小、构件长度和资料供应等确定构件方式和钢号，普通中小型构件常采用缀板式，大型构件宜采用和钢号，普通中小型构件常采用缀板式，大型构件宜采用缀条式。肢件常采用槽钢、工字钢、角钢、圆管等型钢做缀条式。肢件常采用槽钢、工字钢、角钢、圆管等型钢做成双肢、三肢、四肢格构柱。成双肢、三肢、四肢格构柱。横缀条横缀条2 2确定肢件截面确定肢件截面3 3确定肢件间的间距确定肢件间的间距 肢件间的间距由虚

12、轴肢件间的间距由虚轴x x轴方向的整体稳定计算确定。轴方向的整体稳定计算确定。根据实轴计算出的，再由等稳定条件根据实轴计算出的，再由等稳定条件 ，由式，由式3- 3-3636、3-373-37可得虚轴的长细比：可得虚轴的长细比：缀条式构件缀条式构件 缀板式构件缀板式构件 fNAyToyyTliyoxx12yxT27AA212yxTxToxxTli2xTib 4 4截面验算截面验算 强度验算：强度验算： 刚度验算：刚度验算： 整体稳定性验算：整体稳定性验算： 单肢稳定性验算单肢稳定性验算 5 5缀材衔接节点设计缀材衔接节点设计fANn il0fANmax17 . 0max15 . 0或或 四四

13、轴心受压柱的柱头与柱脚轴心受压柱的柱头与柱脚1 1、柱头、柱头柱头：柱的上端与梁相连的柱头：柱的上端与梁相连的部分称为柱头。部分称为柱头。柱头作用：接受并传送梁及柱头作用：接受并传送梁及上部构造传来的荷载。上部构造传来的荷载。梁柱的衔接方式：梁柱的衔接方式： 梁支承于柱顶梁支承于柱顶 梁支承于柱侧梁支承于柱侧节点方式：铰接和刚接节点方式：铰接和刚接 ，轴，轴心受压柱多采用铰接。心受压柱多采用铰接。1 1梁支承于柱顶的构造梁支承于柱顶的构造支 承 加 劲 肋夹 板填 板支 承 加 劲 肋构 造 螺 栓顶 板顶 板支 承 加 劲 肋2 2梁支承于柱侧的构造梁支承于柱侧的构造承托承托填板承托填板承托

14、 2 2、柱脚设计、柱脚设计 柱下端与根底的衔接部分称为柱脚。其作用是接受柱身柱下端与根底的衔接部分称为柱脚。其作用是接受柱身的荷载并将其传给根底。的荷载并将其传给根底。XYN靴梁靴梁隔板隔板底板底板隔板隔板锚栓锚栓柱柱 锚栓用以固定柱脚位置，沿轴线布置锚栓用以固定柱脚位置，沿轴线布置2 2个，直径个，直径20-20-24mm24mm。底板锚栓孔直径为锚栓直径的。底板锚栓孔直径为锚栓直径的1.52.01.52.0倍倍 肋板肋板b1钢构造工程施工钢构造工程施工杜绍堂杜绍堂柱脚的计算内容柱脚的计算内容 1 1底板面积底板面积2 2 底板均匀反力底板均匀反力3 3柱脚底板所接受的弯矩值柱脚底板所接受的弯矩值 弯矩系数按表弯矩系数按表3.103.10取取4 4 底板厚度底板厚度 1100/21332241 ccfNA 0ccqABLNANf2q lMfMmax65 5靴梁的计算靴梁的计算 靴梁板所接受的最大弯矩为外伸梁支承处的弯矩靴梁板所接受的最大弯矩为外伸梁支承处的弯矩支承处的剪力支承处的剪力根据根据MM、V V，验算靴梁的抗弯和抗剪强度，验算靴梁的抗弯和抗剪强度 211q21lM qB2q11q21lBV fWMv5 . 1fAV 靴梁的厚度应与被衔接的翼缘厚度大致一样，靴梁的高靴梁的厚度应与被衔接的