钢结构原理格构式轴心压杆.ppt

1、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。,缀板柱：换算长细比,双肢：,四肢：,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。,缀条强度：,缀板验算,缀板按照受弯构件

2、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）,220,解答：,1、确定吊臂受到的压力。 水

3、平方向力平衡：Nh+Th=0, 竖直向力平衡：Nv+Tv=P=18.75吨 NhNcos700 , Nv= Nsin700 Th=-Tcos220 , Tv= Tsin220 得N0.9277P=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=222000/150=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

4、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L705（A1=688），b=h=660mm,解答：,缀条面积按照单肢的2/3取，约420mm2.取L455(A2=429mm2) 整体稳定验算 Ix=Iy=4（Ix1A131.092）=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10.7=99,l01=99/1.393=71cm 单肢稳定验算 c类截面10.467,安全,

5、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20.547 缀条轴力N2: 柱名义剪力：V=Af/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=V1l01/c=(V/2) (28)/(b-21.91)=1567N Mb=V1l01/2=487.2NM 缀板尺寸：hb=2c/3=42cm,tb=max6mm,c/40=16mm,解答：,缀板强度验算 Mb/(hb2tb/6) f Vb/(3hbtb/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