钢结构原理格构式轴心压杆.ppt

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 水平方向力平衡 Nh Th 0 竖直向力平衡 Nv Tv P 18 75吨Nh N cos700 Nv N sin700Th T cos220 Tv T sin220得N 0 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 3083 所需截面面积 A 170500 0 308 215 2576mm24 所需截面回转半径i l0 150 2 22000 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 771mmb 293 0 44 666mm 截面过大方案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L70 5 A1 688 b h 660mm 解答 缀条面积按照单肢的2 3取 约420mm2 取L45 5 A2 429mm2 整体稳定验算Ix Iy 4 Ix1 A1 31 092 36729cm4ix 31 16cm换算长细比 sqrt 4400 31 16 2 40 4A1 2A2 141 6 150 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 1 0 7 99 l01 99 1 393 71cm单肢稳定验算c类截面 1 0 467 安全 解答 缀条验算缀条长度 l02 sqrt l01 2 2 b2 75cm 2 75 0 881 85c类截面 2 0 547缀条轴力N2 柱名义剪力 V A f 85 688 4 215 85 6960N斜缀条内力 N2 V 2 cos V 2 b l02 3954NN2 2 A2 16 8MPa f 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 36729cm4ix 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 VbVb V1 l01 c V 2 28 b 2 1 91 1567NMb V1 l01 2 487 2N M缀板尺寸 hb 2c 3 42cm tb max 6mm c 40 16mm 解答 缀板强度验算Mb hb2 tb 6 fVb 3hb tb 2 fvOk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