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文档简介
第四章轴心受力构件
1、了解“轴心受力构件”的应用和截面形式;
2、掌握轴心受拉构件设计计算;
3、了解“轴心受压构件”稳定理论的基本概念和分析方法;
4、掌握现行规范关于“轴心受压构件”设计计算方法,重点及难点是构件的整体稳定和局部稳定;
5、掌握格构式轴心受压构件设计方法。大纲要求§4-1
概述一、轴心受力构件的应用3.塔架1.桁架2.网架4.实腹式轴压柱与格构式轴压柱二、轴心受压构件的截面形式截面形式可分为:实腹式和格构式两大类。1、实腹式截面实腹式柱2、格炭构式糖截面截面快由两昂个或祸多个仿型钢灰肢件缴通过耀缀材为连接添而成农。格构评式柱§4叠.2轴心辣受力院构件敲的强私度和绘刚度一、产强度初计算悦(承侄载能冈力极百限状想态)N—轴心构拉力浓或压快力设晃计值召;An—构件亦的净孙截面箭面积吃;f—钢材失的抗叹拉强宝度设漂计值岂。轴心今受压爬构件橡,当极截面璃无削茎弱时叠,强酱度不挠必计丈算。轴心受力构件轴心受拉构件轴心受压构件强度(承载能力极限状态)刚度(正常使用极限状态)强度刚度(正常使用极限状态)稳定(承载能力极限状态)二、违刚度港计算日(正榴常使军用极榨限状沉态)保证快构件中在运乒输、贷安装陵、使知用时虏不会励产生溉过大刊变形呈。§4箭.3轴心则受压钉构件恒的稳续定一、焰轴心赤受压鸟构件爽的整业体稳景定(一唇)轴翅压构贿件整鞭体稳衡定的夕基本重理论1、轴心意受压桌构件忠的失珍稳形惊式理想调的轴叮心受际压构屑件(杆件冷挺直北、荷额载无称偏心植、无签初始阀应力扇、无隔初弯廊曲、篇无初啄偏心阶、截池面均弃匀等钱)的失释稳形养式分苍为:(1)弯曲擦失稳--只发著生弯择曲变熔形,副截面接只绕蓄一个籍主轴教旋转燃,杆答纵轴状由直句线变叔为曲炮线,唯是双笔轴对秧称截驴面常疤见的很失稳窗形式葛;(2)扭转占失稳--失稳犁时除掏杆件卧的支盆撑端哭外,缎各截编面均筒绕纵岛轴扭兰转,是某疾些双泽轴对悦称截各面可字能发洽生的粘失稳柏形式锤;(3)弯扭看失稳—单轴猴对称封截面茅绕对夺称轴冻屈曲洞时,从杆件医发生备弯曲红变形讨的同技时必吊然伴铺随着音扭转妻。2.轴心饭受压钩杆件鸦的弹委性弯嘴曲屈葱曲lNNFFNcrNcrNcrNcrNNA稳定则平衡宵状态B临界贫状态下面睛推导咳临界耗力Ncr设M作用型下引未起的搏变形蚁为y1,剪宰力作殊用下捧引起瓦的变双形为y2,总货变形y=附y1+y2。由材撤料力闸学知亲:NcrNcrlyy1y2NcrNcrM=Ncr·yx剪力V产生担的轴戏线转织角为多:对于开常系责数线陪形二肥阶齐姐次方拜程:其通解为:NcrNcrlyy1y2NcrNcrM=Ncr·yx通常揪剪切鹊变形失的影族响较仍小,肤可忽挎略不晃计,拜即得垮欧拉桃临界忌力和笑临界贺应力杂:上述川推导具过程质中,盘假定E为常驶量(材即料满触足虎抓克定隆律)崇,所恋以σcr不应之大于示材料座的比格例极控限fp,即棍:3.轴心辉受压己杆件妻的弹狠塑性干弯曲锐屈曲Ncr,rNcr,rlxyσεσcrfp0E1dεdσ历史候上有喜两种仓理论奶来解向决该支问题专,即:双模馋量理阳论、吓切线毕模量邀理论当σcr大于fp后σ-ε曲线脂为非邮线性,σcr难以牛确定莲。切线跪模量测理论Ncr,rNcr,rlxy△σσcr,t中和轴△σ假定:A、达包到临改界力Ncr猴,t时杆卷件挺直;B、杆捞微弯叨时,轴心经力增苦加△N,其虾产生音的平府均压应力荐与弯得曲拉扫应力仪相等艳。所以放应力倍、应苹变全选截面箩增加胁,无身退降站区,响切线等模量Et通用乡丰于全挡截面衫。由漂于△N较Ncr讨,t小的女多,碌近似讨取Ncr异,t作为侧临界炭力。舰因此争以Et替代氧弹性夏屈曲柏理论往临界怒力公户式中亚的E,即得昨该理答论的觉临界厉力和映临界颠应力速:(二幼)初誓始缺畏陷对婚压杆彻稳定件的影步响但试尽验结住果却尿常位炭于蓝色宽虚线位置方,即凶试验追值小暗于理炊论值扫。这继主要运由于键压杆初始呀缺陷的存织在。如前疑所述咬,如景果将劳钢材涨视为垄理想晨的弹驰塑性难材料厉,则压查杆的继临界奥力与蹈长细吵比的拾关系祥曲线(柱昌子曲墙线)应为奶:σεfy0fy=fp1.00λ欧拉临界曲线初始战缺陷几何始缺陷躬:初弯裹曲、初偏侨心等;力学迅缺陷辩:残余还应力、材新料不枪均匀更等。1、残秘余应张力的荒影响(1)残顾余应六力产痰生的遵原因土及其充分布A、产伯生的患原因①焊晕接时厚的不脸均匀法加热犁和冷姐却,啦如前先所述裤;②型店钢热座扎后扮的不洽均匀任冷却撕;③板鸟边缘斧经火凝焰切渐割后塌的热构塑性缸收缩金;④构截件冷挽校正滋后产黑生的吃塑性湾变形恐。实测脉的残毫余应娃力分战布较让复杂易而离茅散,颜分析狭时常古采用康其简豆化分蔬布图捷(计肿算简献图)忙:++-0.361fy0.805fy(a)热扎工字钢0.3fy0.3fy0.3fy(b)热扎H型钢fy(c)扎制边焊接0.3fyβ1fy(d)焰切边焊接0.2fyfy0.75fy(e)焊接0.53fyfyβ2fyβ2fy(f)热扎等边角钢(2声)、残逆余应援力影罢响下德短柱数的σ-ε曲线以热亿扎H型钢径短柱尺为例型:0.3fy0.3fy0.3fy0.3fyσrc=0.3fyσ=0.7fyfy(A)0.7fy<σ<fyfy(B)
σ=fyfy(C)显然,由于效残余故应力友的存痛在导彩致比群例极玻限fp降为:σ=N/Aε0fyfpσrcfy-σrcABC(3身)、仅同考虑松残余朴应力争影响抽的轴律压柱哲的临毫界应置力
根据前述压杆屈曲理论,当或时,可采用欧拉公式计算临界应力;
当或时,截面出现塑性区,由切线模量理论知,柱屈曲时,截面不出现卸载区,塑性区应力不变而变形增加,微弯时截面的只有弹性区抵抗弯矩,因此,用截面弹性区的惯性矩Ie代替全截面惯性矩I,即得柱的临界应力:仍以谜忽略触腹板怀的热蠢扎H型钢斯柱为搭例,护推求燥临界底应力戴:thtkbbxxy当σ>fp=fy-σrc时,企截面述出现港塑性榨区,再应力址分布披如图紫。柱屈喝曲可交能的预弯曲皇形式猜有两摆种:沿强学轴(x轴)和沿弱嚼轴(y轴)因此搏,临将界应澡力为抽:fyaca’c’b’σ1σrtbσrc显然卡,残描余应昼力对评弱轴馅的影桨响要肌大于腰对强狠轴的谦影响(k<1)。thtkbbxxy为消猴掉参逗数k,有景以下饰补充与方程药:由△ab章c∽△a’b’c’得:fyaca’c’b’σ1σrtbσrc由力看的平惩衡可沃得截默面平广均应看力:纵坐怜标是岗临界竞应力版与屈着服强披度的逢比值,横坐荷标是敬相对逮长细彻比(正则往化长召细比)。联合均求解选式4-言9和4-纹11即得σcr楚x(λx);联合替求解弃式4-冲10和4-化11即得σcr谅y(λy)。可将洗其画骡成无青量纲弄曲线(柱子幼曲线),如赌下;1.00λn欧拉临界曲线1.0σcrxσcryσE仅考虑残余应力的柱子曲线0.3fy0.3fy0.3fy0.3fyσrc=0.3fy显然,由于婶残余奸应力嫌的存陵在导料致比仙例极渗限fp降为:σ=N/Aε0fyfpσrcfy-σrcABC1、残嘱余应箱力的妥影响(3百)、仅匙考虑工残余因应力断影响啦的轴强压柱勒的临卡界应溉力
根据前述压杆屈曲理论,当或时,可采用欧拉公式计算临界应力;
当或时,截面出现塑性区,由切线模量理论知,柱屈曲时,截面不出现卸载区,塑性区应力不变而变形增加,微弯时截面的只有弹性区抵抗弯矩,因此,用截面弹性区的惯性矩Ie代替全截面惯性矩I,即得柱的临界应力:thtkbbxxy1.00λn欧拉临界曲线1.0σcrxσcryσE仅考虑残余应力的柱子曲线显然糠,残罚余应李力对盐弱轴陵的影添响要士大于承对强饺轴的铺影响(k<1)。假定史:两迈端铰请支压富杆的半初弯百曲曲离线为杯:2、初锈弯曲被的影烛响NNl/2l/2v0y0v1yxyvy0yNNM=N·(y
0+y)xy令:唯N作用芦下的排挠度陕的增大加值福为y,由力锅矩平逼衡得:将式4-洽12代入视上式,得:另外,由前罚述推直导可衬知,N作用在下的乱挠度凤的增凤加值蜓为y,也志呈正味弦曲钩线分极布:上式困求二搬阶导西数:将式4-磁14和4-企15代入吗式4-残13,整惠理得允:求解歌上式尾,因si药n(πx/l)局≠0,所以:杆长犹中点辅总挠浩度为雾:根据重上式照,可傲得理蛇想无粘限弹然性体谅的压门力—挠度妖曲线咐,具偿有以螺下特歌点:①v随N非线盒形增辈加,当N趋于NE时,v趋于圣无穷;②相同N作用揭下,v随v0的增嗓大而麻增加;③初弯仔曲的构存在景使压亚杆承包载力止低于该欧拉该临界佛力NE。0.51.00vv0=3mmv0=1mmv0=0实际搞压杆礼并非苍无限临弹性牵体,法当N达到慢某值态时,矿在N和N∙v的共累同作龟用下键,截口面边停缘开滨始屈慨服(A或A’点),进革入弹倍塑性浑阶段副,其冠压力--挠度夺曲线绵如虚紫线所雁示。0.51.00vv0=3mmv0=1mmv0=0ABB’A’对于陵仅考掉虑初遗弯曲嘉的轴曾心压储杆,截面妨边缘雹开始组屈服的条驾件为贸:最后圆在N未达愤到NE时失疲去承导载能许力,B或B’点为其轿极限丛承载扔力。解式5-上19,其庸有效铸根,槽即为齿以截面筑边缘谢屈服滑为准幼则的临位界应联力:上式云称为酬柏利(P飞er萍ry酸)公式笔。如果越取v0=l/1止00采0(验悠收规酒范规胆定)尘,则弱:由于邮不同垃的截析面及残不同趁的对则称轴汉,i/ρ不同先,因骄此初脚弯曲阅对其目临界猫力的亭影响礼也不德相同木。对于膜焊接舅工字狼型截支面轴璃心压炕杆,柴当迹时笛:对x轴(梁强轴颤)i/ρ≈1.犹16;对y轴(骨弱轴搬)i/ρ≈2.本10。xxyy1.00λ欧拉临界曲线对x轴仅考虑初弯曲的柱子曲线对y轴微弯咏状态籍下建哨立微绿分方碍程:3、初颠偏心体的影子响NNl/2l/2xyve0xye00解微脑分方技程,死即得诸:e0yNNN·(e
0+y)xy0x所以掠,压劈燕杆长姨度中猫点(x=l/2)最会大挠礼度v:其压哗力—挠度翠曲线着如图肥:曲线葡的特葡点与穷初弯竹曲压席杆相欣同,评只不遵过曲何线过乏圆点晚,可以腥认为电初偏重心与尸初弯饱曲的答影响脑类似船,但才其影短响程码度不叔同,射初偏伞心的娃影响棵随杆游长的挖增大钓而减主小,梯初弯寸曲对政中等蜘长细膜比杆环件影轧响较士大。1.00ve0=3mme0=1mme0=0ABB’A’仅考虑初偏心轴心压杆的压力—挠度曲线实际绕压杆计并非续全部吴铰支建,对巨于任膜意支炒承情屈况的偷压杆明,其电临界挤力为催:(三栋)、冈杆端掌约束馅对压友杆整燥体稳赵定的造影响对于解框架忌柱和沸厂房弄阶梯格柱的醒计算廉长度建取值亭,详象见有揭关章田节。1、实本际轴风心受蝇压构衔件的化临界榆应力确定献受压敲构件比临界每应力蛙的方棉法,碧一般割有:(1)屈服木准则:以椅理想剥压杆讨为模牧型,音弹性跪段以树欧拉姓临界到力为闪基础却,弹杏塑性罢段以瞎切线墓模量饺为基藏础,境用安病全系描数考残虑初置始缺奴陷的桨不利利影响偷;(2)边缘间屈服毁准则:以耕有初并弯曲回和初充偏心悠的压智杆为妻模型那,以谎截面乏边缘锣应力项达到扩屈服弹点为旺其承陡载力必极限煎;(3)最大氏强度逼准则:以有壳初始链缺陷羡的压约杆为榨模型矛,考减虑截陪面的别塑性腐发展除,以赢最终旷破坏默的最昼大荷驼载为笛其极疑限承局载力帆;(4)经验辆公式:以录试验惑数据伐为依身据。(四嗓)私实际诵轴心框受压筝构件恨的整杯体稳矿定计缠算2、实际秘轴心陵受压劫构件曾的柱蔑子曲净线我国至规范峰给定息的临利界应劈燕力σcr,是营按最大怖强度油准则,并景通过转数值夸分析忠确定车的。由于场各种乱缺陷成对不纱同截厨面、支不同都对称槐轴的蚀影响省不同还,所奇以σcr-λ曲线啄(柱子桑曲线),袄呈相诉当宽视的带笋状分挎布,随为减朴小误暮差以闻及简周化计角算,会规范柴在试顷验的朵基础防上,王给出沉了四讲条曲料线(四类读截面),你并引肚入了塌稳定声系数暖。3、实际其轴心词受压料构件碍的整哀体稳刃定计表算轴心梢受压泽构件弱不发摆生整茫体失千稳的您条件绩为,截面模应力蔬不大伪于临竟界应赚力,并蚕考虑孩抗力回分项皱系数γR后,笛即为众:公式报使用嘉说明绩:(1)截杜面分柿类:客见相乏关教姑材、负规范统;(2)构做件长齐细比伯的确心定①、截评面为哲双轴廊对称套或极累对称蛛构件泼:xxyy对于陷双轴愁对称戏十字薄形截漆面,夸为了涉防止咱扭转啊屈曲纤,尚盆应满蛙足:②、截要面为承单轴千对称漏构件叶:xxyy绕对散称轴y轴屈播曲时锁,一筛般为弯扭智屈曲,其剑临界废力低死于弯煮曲屈澡曲,秃所以汽计算集时,壳以换丛算长刮细比λyz代替λy,计女算公迹式如隐下:xxyybt③、单挂角钢零截面趁和双术角钢寸组合T形截税面可缓采取扯以下要简嫌化计戴算公流式:yytb(a)A、等吼边单砍角钢奋截面就,图勇(a)B、等校边双异角钢笑截面桨,图午(b)yybb(b)C、长盖肢相绒并的胆不等眯边角策钢截爽面,图(C)yyb2b2b1(C)D、短讨肢相吨并的辣不等暮边角槽钢截佣面,图(D)yyb2b1b1(D)④、单蛾轴对番称的柿轴心蜻受压宴构件咱在绕题非对巡寿称轴圾以外类的任村意轴暂失稳潜时,哲应按扯弯扭坊屈曲图计算御其稳排定性军。uub
当计算等边角钢构件绕平行轴(u轴)稳定时,可按下式计算换算长细比,并按b类截面确定值:(3)其冈他注导意事躁项:1、无捆任何倡对称遍轴且逮又非域极对轿称的介截面(单或面连圆接的混不等通边角复钢除盈外)不宜骂用作悄轴心网受压歇构件秋;2、单嘱面连翠接的喘单角冈钢轴蜓心受危压构救件,笑考虑强度域折减败系数后,侄可不堵考虑厦弯扭蚀效应京的影缎响;3、格构式截面中的槽形截面分肢,计算其绕对称轴(y轴)的稳定性时,不考虑扭转效应,直接用λy查稳定系数。yyxx实轴虚轴单角瞒钢的单豪面连轨接时局强度祥设计干值的折减晒系数:1、按折轴心暖受力门计算扭强度铃和连政接乘拜以系识数0.旦85;2、按期轴心岩受压材计算修稳定盆性:等边机角钢打乘以钩系数0.增6+册0.泛00教15λ,且沙不大肯于1.之0;短边任相连新的不乌等边隐角钢蛇乘以澡系数0.洗5+鹿0.的00目25λ,且淋不大杜于1.睬0;长边棒相连乔的不点等边坊角钢救乘以丹系数0.侄70;3、对缴中间挠无联愿系的太单角沿钢压缴杆,按最小吹回转胀半径计算λ,当λ<蜂20时,无取λ=2唇0。xxx0x0y0y0b在外江压力叙作用航下,社截面尽的某如些部笛分(初板件衡),吐不能尤继续墓维持刷平面觉平衡避状态火而产刘生凸卷曲现火象,蒙称为局部狱失稳截。局部千失稳娘会降灰低构堆件的惰承载塞力。二、崖轴心随受压射构件携的局沉部稳佣定ABCDEFOPABCDEFG(一绍)薄谱板屈意曲基忧本原砖理1、单枕向均浅匀受界压薄送板弹性尊屈曲对于最四边盆简支学单向派均匀挥受压终薄板排,弹性找屈曲时,眼由小厕挠度刷理论定,可旅得其拍平衡拌微分尤方程:四边简支单向均匀受压薄板的屈曲四边简支均匀受压薄板的屈曲系数由于寸临界炕荷载趴是微毛弯状众态的酒最小岸荷载茄,即n=谁1(y方向辞为一柳个半议波)时所扭取得复的Nx为临起界荷炒载:当a/狮b=训m时,β最小肥;当a/店b≥雅1时,β≈4;所以训,减绳小板竞长a并不砍能提办高Ncr,芦但减乳小板徐宽b可明慢显提嘴高Ncr。对一轮般构肤件来息讲,a/坚b远大浮于1,故质近似锣取β=4,这仇时有丧四边设简支蛇单向灯均匀跌受压馆薄板籍的临权界力黑:对于哄其他摔支承垦条件桨的单皂向均笋匀受介压薄天板,宗可采抢用相舟同的敲方法畜求得β值,饮如下巧:ba侧边侧边β=4β=5.42β=6.97β=0.425β=1.277综上乒所述写,单沿向均谦匀受徒压薄谈板弹牧性阶键段的芽临界道力及冷临界蒙应力落的计躺算公萝式统咱一表警达为秩:2、单庆向均济匀受冰压薄爽板弹塑位性屈百曲应槐力板件忆进入兰弹塑替性状宵态后船,在航受力练方向忧的变责形遵准循切召线模瞒量规煤律,症而垂趴直受僚力方爬向则徐保持袭弹性荣,因穷此板岁件属步于正灭交异藏性板弃。其潮屈曲觉应力刷可用护下式蛙表达久:(二驳)和轴心茧受压狱构件损的局坡部稳盏定的疤验算对于抱普通高钢结泪构,晕一般出要求固:局绸部失何稳不匆早于亭整体始失稳宅,即敲板件玻的临算界应达力不柳小于统构件眼的临腔界应洋力,蒜所以略:由上筑式,挡即可扶确定局部醉失稳裳不早撇于整坦体失怨稳时,费板件亚的宽储厚比细限值阀:1、翼隆缘板拌:A、工发字形点、T形、H形截追面翼冲缘板btbttbtbB、箱鉴形截章面翼蚊缘板bb0t2、腹谨板:A、工随字形助、H形截少面腹勺板twh0h0twB、箱村形截伟面腹屯板bb0th0twC、T形截特面腹阿板自由暑边受设拉时动:twh0h0tw3、圆兴管截揪面(三暴)、佛轴压加构件唯的局悟部稳碌定不状满足隙时的灿解决买措施1、增赞加板液件厚猫度;Dt2、对于H形、工字形和箱形截面,当腹板高厚比不满足以上规定时,在计算构件的强度和稳定性时,腹板截面取有效截面,即取腹板计算高度范围内两侧各为部分,但计算构件的稳定系数时仍取全截面。twh0由于制横向辨张力鞠的存养在,猎腹板黄屈曲切后仍瘦具有峰很大胀的承淹载力薯,腹乌板中驴的纵拐向压傅应力羽为非亲均匀竹分布泉:因此嗓,在耐计算扣构件单的强奴度和宋稳定偿性时朵,腹飞板截级面取有效图截面betW。腹板者屈曲绕后,沈实际搭平板思可由驼一应正力等树于fy的等陈效平音板代姥替,现如图鲁。be/2be/2fy3、对臭于H形、粥工字百形和蛛箱形达截面版腹板狠高厚残比不捷满足笼以上立规定钟时,套也可析以设见纵向抬加劲群肋来够加强评腹板放。纵向驼加劲折肋与杜翼缘净间的捆腹板蜡,应袭满足托高厚畏比限效值。纵向考加劲遍肋宜坡在腹感板两志侧成偶对配鉴置,享其一历侧的守外伸喉宽度诵不应扭小于10捧tw,厚腿度不冶应小狱于0.芦75近tw。≥10tw≥0.75twh0’纵向加劲肋横向加劲肋一、实腹展式柱的设被计1、截坟面的脾选取逮原则§4殊-4轴心蛾受压贯构件册的设炎计(2)尽量满足两主轴方向的等稳定要求,即: 以达到经济要求;(4)尽驼可能旺构造赌简单赏,易义加工苍制作亡,易前取材休。(1)截遍面积擦的分炮布尽光量展仓开,爷以增枕加截拒面的帐惯性糖矩和回习转半叙径,训从而涨提高订柱的俱整体驰稳定托性和祝刚度斩;(3)便咳于其密他构只件的邮连接廊;2、截筒面的物设计(1)截俊面面袄积A的确歪定假定λ=5纸0~10趁0,当焰压力伪大而涝杆长球小时劈燕取小施值,武反之验取大霞值,产初步麻确定卡钢材猎种类睬和截授面分丙类,声查得巨稳定抖系数术,从童而:(2)求表两主归轴方甚向的径回转矿半径勿:(3)由州截面慰面积A和两主掩轴方棕向的桃回转奖半径狡,优太先选嗓用轧口制型苍钢,瞎如工粱字钢脉、H型钢泪等。乓型钢荐截面扮不满克足时授,选焦用组合她截面,组捞合截甲面的驻尺寸堪可由陵回转有半径段确定:(4)由渴求得是的A、h、b,综伴合考罪虑构盆造、丈局部董稳定悟、钢毫材规羊格等保,确唤定截酱面尺布寸;(5)构迷件的京截面验算:A、截议面有外削弱胡时,嫌进行使强度颗验算笼;B、整伍体稳序定验冈算;C、局部寇稳定堪验算;对于涨热轧管型钢旋截面酿,因司板件肆的宽袍厚比喝较大巷,可资不进撤行局视部稳番定的程验算忙。D、刚起度验探算:可与还整体厨稳定榴验算麻同时泊进行疏。3、构符造要世求:对于欣实腹茧式柱坏,当拳腹板识的高明厚比h0/tw>8母0时,形为提污高柱循的抗允扭刚恭度,昼防止心腹板龟在运累输和至施工岩中发佣生过终大的东变形境,应病设横井向加河劲肋土,要载求如灵下:横向锹加劲鞠肋间虏距≤3h0;横向脚加劲扇肋的幸外伸蚀宽度bs≥h0/3舟0+绞40信m疗m;横向刷加劲信肋的枕厚度ts≥bs/1夕5。对于宗组合携截面核,其呈翼缘到与腹板秤间的焊批缝受跳力较犁小,炕可不榜于计村算,流按构造选奏定焊武脚尺肾寸即苹可。bs横向加劲肋≤3h0h0ts如图忘所示吐支柱芳承受村轴心它压力拐。已尺知:N=大15钟00迈Kn,Q2也35窜B钢f=扮21厚5N凭/m页m2,lox=6辈00筐0m价m,loy=3乌00杠0m旦m。截面虹无孔君眼削站弱。吃采用僻焊接喘工字蝇型钢血,查缸表知土:,验算此支右柱是候否满忧足要尿求。(一)、截末面选洲取原境则尽可锄能做栗到等腊稳定英性要波求。yyxx(a)实轴虚轴xxyy(b)虚轴虚轴xxyy(c)虚轴虚轴第六满节振格构额式轴壮压构棉件设厨计1、强打度N—轴心归压力哲设计虹值;An—柱肢泻净截拐面面泄积之朗和。yyxx实轴虚轴N2、整辉体稳麻定验诉算对于叔常见劈燕的格测构式讲截面素形式辟,只的能产太生弯曲蒸屈曲,其弹性窑屈曲时的竹临界忌力为固:或:(1)对踏实轴现(y-另y轴)科的整团体稳研定
因
很小,因此可以忽略剪切变形,λo=λy,其弹性屈曲时的临界应力为:则稳这定计泳算(与实封腹式饱构建倒计算咬同):yyxx实轴虚轴(2)对拿虚轴战(x-殿x)稳贫定绕x轴(循虚轴蒸)弯惊曲屈朽曲时迎,因唯缀材如的剪某切刚螺度较介小,盯剪切鱼变形巴大,γ1则不棚能被上忽略暂,因参此:则稳秒定计钩算:由于岭不同亭的缀惑材体选系剪城切刚丈度不煤同,γ1亦不层同,狭所以蕉换算崖长细辅比计泡算就市不相法同。我通常畜有两访种缀贞材体俯系,看即缀条式和缀板式体淘系,其换致算长含细比坡计算伐如下自:①双肢死缀条谣柱设一葡个节依间两属侧斜耍缀条轨面积殿之和螺为A1;节鼻间长佣度为l1VV单位翁剪力杨作用惊下斜突缀条喉长度下及其缸内力贞为:V=1V=1△△dγ1γ1l1ldαabcdb’假设绢变形克和剪步切角有限疯微小,故撕水平半变形缓为:剪切锄角γ1为:因此惯,斜体缀条猪的轴女向变台形为付:V=1V=1△△dγ1γ1l1ldαabcdb’e将式4-扇51代入湖式4-溜50,得每:对于若一般严构件窝,α在40o~70o之间,所信以规蜂范给陆定的λ0x的计殖算公监式为稿:102030405060708090(度)10080604020027αabcd②双肢楚缀板套柱假定:缀板稼与肢受件刚淡接,君组成顿一多暴层刚帅架;弯曲猪变形棚的反晓弯点忧位于轿各节念间的链中点逆;只考虚虑剪丈力作刊用下帜的弯衬曲变侨形。取隔锦离体辫如下馅:当α超出蛙以上贡范围广时应角按式4-杀52计算。l1aI1Ibaxx11l1aa1-21-21-21-2l1-2l1-2l1-aT=θ1γ1γ1△1△2abcdef分肢婆弯曲变变形才引起桥的水风平位殃移△2:因此,剪切象角γ1:缀板六的弯绣曲变妹形引皱起的物分肢米水平落位移△1:a1-21-21-21-2l1-2l1-2l1-aT=θ1γ1γ1△1△2abcdef将剪背切角γ1代入四式4-渐50,并套引入横分肢铜和缀辉板的减线刚舌度K1、Kb,得:由于耐规范稍规定杠这时要:所以押规范娘规定麻双肢深缀板镜柱的与换算堡长细枝比按链下式豪计算响:式中无:对于我三肢远柱和杯四肢糖柱的醒换算生长细屿比的档计算拾见规查范。3、缀饮材的调设计(1)轴势心受签压格氏构柱批的横杏向剪迎力构件例在微苍弯状略态下椒,假宗设其感挠曲草线为却正弦念曲线妨,跨门中最宿大挠腹度为v,则复沿杆珠长任艺一点情的挠砌度为乔:NlzyvVNyyyxxb对于喝三肢怖柱和腊四肢深柱的移换算碑长细屋比的善计算液见规垫范。3、分插肢稳爹定性耍验算4、缀寻材的允设计(1)轴其心受废压格灵构柱撞的横建向剪月力构件剧在微泉弯状罗态下雅,假宪设其电挠曲亭线为大正弦宏曲线典,跨们中最园大挠界度为v,则堂沿杆挣长任驶一点伶的挠斯度为怠:NlzyvVNyyyxxb截面均弯矩阻为:所以经截面简剪力搜:显然拳,z=0和z=l时:由边缘栽屈服庆准则:NlzyvVNyvmaxyyxxb在设仁计时娘,假茎定横奴向剪乱力沿世长度效方向然保持贿不变钩,且找横向榴剪力祝由各堤缀材瓜面分术担。Vl(2)缀蝇条的源设计A、缀条所可视掉为以付柱肢挥为弦藏杆的芬平行类弦桁罪架的院腹杆耳,故若一个妙斜缀沙条的闻轴心研力为决:V1V1单缀条θV1V1双缀条θB、由捉于剪损力的亚方向暂不定猪,斜风缀条叼应按轴压祸构件次计算复,其长质细比翁按最新小回拢转半快径计拔算;C、斜缀唱条一乏般采手用单怕角钢豪与柱粮肢单云面连婆接,攀设计爪时钢材置强度滥应进卵行折朝减,同前;D、交膨叉缀锐条体脖系的横缀什条应按溪轴压瓜构件祖计算梢,取佛其内市力N=睁V1;V1V1单缀条θV1V1双缀条θE、单饥缀条须体系春为减怎小分证肢的话计算劫长度夜,可怨设横碗缀条情(虚线),观其截肆面一糊般与衔斜缀乔条相饭同,刮或按外容许筹长细简比[λ]=尺15瞒0确定锁。(3)缀嚼板的遇设计对于叼缀板尿柱取莲隔离萍体如叉下:由力返矩平扁衡可典得:剪力T在缀博板端鞋部产誉生的光弯矩:V1/2l1/2l1/2V1/2a/2TTMdT和M即为棉缀板梢与肢贡件连概接处君的设计抖内力。同一曲截面蚀处两珍侧缀应板线求刚度怜之和训不小沸于单姥个分脱肢线脸刚度差的6倍,即忠:虾;缀板耗宽度d≥坐2a必/3,厚坛度t≥输a/书40且不项小于6m铃m;端缀虏板宜墨适当浅加宽愈,一炭般取d=戴a。4、格蹈构柱攀的设扶计步顶骤格构秩柱的客设计典需首惧先确叼定柱兄肢截蹲面和肥缀材篮形式坏。对于大型刷柱宜亡用缀利条柱,中小汇型柱迷两种画缀材剧均可。具体辈设计哲步骤现如下丛:缀板参的构抖造要堵求:axx11l1ad以双斑肢柱鼻为例妨:1、按宣对实黑轴的辩整体叨稳定斑确定半柱的凝截面(分肢告截面);2、按味等稳柜定条沙件确追定两洲分肢摇间距b,即λ0x=λy;双肢宵缀条朝柱:双肢夺缀板忧柱:显然谋,为仓求得λx,对针缀条诉柱需顾确定佳缀条那截面匙积A1;对四缀板殃柱需输确定娱分肢渣长细能比λ1。所以缩慧,求薄得截掏面宽剩度:3、验恩算对忧虚轴夹的整埋体稳加定,凝并调最整b;4、设瓦计缀条和缀板及其蕉与柱抄肢的连接。对虚轴的回转半径:格构联柱的掀构造血要求哨:λ0x和λy≤[λ];为保纲证分申肢不按先于娇整体毕失稳订,应舟满足滚:缀条屡柱的微分肢村长细弯比:缀板筒柱的长分肢页长细姿比:§4-7柱头才和柱窜脚一、册柱头作(梁股与柱须的连硬接-铰接)(一朋)连跨接构腾造为了唤使柱切子实僚现轴柳心受衡压,盖并安俱全将科荷载客传至伴基础瞒,必笑须合凉理构君造柱功头、祖柱脚徒。设计添原则驼是:越传力热明确何、过价程简早洁、寇经济茎合理涨、安隔全可吗靠,扛并具仓有足董够的啄刚度忘且构烧造又拒不复并杂。(二那)、轮传力茂途径传力路线:梁突缘柱顶板
加劲肋柱身焊缝垫板焊缝
焊缝
柱顶板加劲肋柱梁梁突缘垫板填板填板构造螺栓(三蔬)、答柱头做的计赚算(1辽)梁端计局部唯承压览计算梁设映计中芬讲授(2燥)柱顶听板平面粗尺寸叨超出兵柱轮袋廓尺得寸15肝-2冻0m承m,厚盟度不展小于14彻mm。(3)加雁劲肋加劲驳肋与今柱腹围板的暗连接感焊缝蕉按承贿受剪织力V=凭N/2和弯傻矩M=设Nl/4计算喇。N/2l/2l15-20mm15-20mmt≥14mm二、验柱脚(一寄)柱犹脚的鼠型式沾和构御造实际应的铰捞接柱脚所型式先有以喂下几派种:1、轴承止式柱撞脚制作祸安装阿复杂苹,费卡钢材惧,但吉与力爷学符隆合较逃好。枢轴2、平板添式柱都脚XYN靴梁隔板底板隔板锚栓柱锚栓煤用以亡固定象柱脚锄位置业,沿隆轴线援布置2个,石直径20环-2步4m球m。肋板b1(二畏)柱蝇脚计贴算1.传力蛛途径柱靴梁
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