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文档之家› 第六章 拉弯和压弯构件-格构压弯部分
第六章 拉弯和压弯构件-格构压弯部分
(四)缀材设计 同轴压格构柱,缀材内力计算时取柱截面实际剪
力及 V Af 的较f y 大值。
85 235
二.压弯格构柱弯矩绕实轴作用时的整体稳定计算 (一) 由于其受力性能与实腹式压弯构件相同,故其
平面内、平面外的整体稳定计算均与实腹式压弯构件 相同,但在计算弯矩作用平面外的整体稳定时,构件
的长细比取换算长细比,φb取1.0。
分肢为弦杆,缀条为腹杆,则由
内力平衡得:
分肢2
N
Mx
分肢1
分肢1: 分肢2:
N1
N y2 a
Mx a
N2 N N1
分肢按轴心受压构件计算。
分肢计算长度:
2x1
y
y
2 y2 x y1 1
a
1)缀材平面内(1—1轴)取缀条体系的节间长度;
2)缀材平面外,取构件侧向支撑点间的距离。
对于缀板柱在分肢计算时,除N1、N2外,尚应考虑剪 力作用下产生的局部弯矩,按实腹式压弯构件计算。
第 六 章
§6.4 实腹式压弯构件的设计
一、截面选择 1、对于N大、M小的构件,可参照轴压构件初估; 2、对于N小、M大的构件,可参照受弯构件初估; 因影响因素多,很难一次确定。 二、截面验算 1、强度验算 2、整体稳定验算 3、局部稳定验算—组合截面 4、刚度验算 三、构造要求(自学)
§6.5 格构式压弯构件的稳定
C、隔板设计
同轴压柱脚,内力可偏于安全按计算处的最大基底 反力计算。
4、分离式刚性柱脚的设计(自学)
其余符号同前。
(二)弯矩作用平面外稳定(N、Mx作用下:)
因受压较大分肢所受平均压应力大于全截面压应 力,故只要分肢在其两主平面内不失稳,则构件在弯 矩作用平面外的整体稳定就能得到保证。即通过分肢 稳定验算来保证构件弯矩作用平面外的整体稳定。
(三)分肢稳定(N、Mx作用下:)
将缀条柱视为一平行弦桁架,
强度取值应降低,详见规范;
由于底板的刚度不足,锚栓不能直接连于底板,以防 止底板变形而使锚栓不能可靠受拉,连接处应做构造 处理,详见教材。
3)靴梁、隔板及其焊缝计算
A、靴梁的高度按柱与其连接焊缝的长度确定,每侧焊 缝承担的轴力为:
B、靴梁的强度
NM N1 2 h
按支承于柱边的悬臂梁计算,内力可偏于安全按最 大基底反力计算
(二)分肢稳定
按实腹式压弯构件计算,分肢内力为:
N
My
分肢1:
N1
N y2 a
M y1 I y1
I y1 y1 y1 I y2
y2 M y
分肢2
分肢1
分肢2: N2 N N1
M y2 M y M y1
2x1
I y1、I y2 分肢1、分肢2,对y轴的惯性矩;y
y
y1、y2 y轴到分肢1、分肢2轴线的距离。
固连接的关键部件,其直径大小由计算确定。
锚栓承担的拉力:
a
M N x a
Nt
x
式中:
M 、N 换算至底板处的
x
弯矩和轴力;
Nt
a 锚栓至N 作用点的距离;
x 锚栓至基底受压区合力点的距离;
N M
合力点
由Nt即可查得锚栓个数和直径。
注意:
以上计算是假定底板为刚性,计算值偏大; 由于栓径较大,故应考虑螺纹处的应力集中,钢材的
对于宽度很大的偏心受压柱为了节省材料常采用 格构式构件,且通常采用缀条柱。
a)
x
ex
c)
x
y
y0
b)
ex x
y
y
d)
x ex
② y A1
N2
x
a
1
A1 y
①
y2
y1 x
1
N Ne N1
ey
l1
y
y
y
y0
y0
M
x
N
_ fy
+
x
x
一.压弯格构柱弯矩绕虚轴作用时的整体稳定计算
(一)弯矩作用平面内稳定(N、Mx作用下)
因截面中空,不考虑塑性发展系数,故其稳定
计算公式为:
式中:
N
mx M x
f
x A
W1x (1 x
N N E x
)
(6 14)
x 由0x 确定的轴压构件稳定系数;
M x 计算区段的最大弯矩;
W1x I x y0 , I x 对x轴的毛截面惯性矩;
y0 为由x轴到压力较大分肢的轴线距离或到压力较 大分肢腹板外边缘的距离,二者取大值。
2 y2 x y1 1
a
§6.6 格构式压弯构件的设计
一、截面选择 1、对称截面(分肢相同),适用于±M相近的构件; 2、非对称截面(分肢不同),适用于±M相差较大的
构件; 二、截面验算 1、强度验算 2、整体稳定验算(含分肢稳定) 3、局部稳定验算—组合截面 4、刚度验算 5、缀材设计
设计内力取柱的实际剪力和轴压格构柱剪力的大值; 计算方法与轴压格构柱的缀材设计相同。
压弯构件,常用形式 如图B:
d)
2
1
图
e)
B
3、整体式刚性柱脚的设计 1)底面积确定
底板宽度b由构造确定,c=20~30cm; 底板长度l计算确定:
max
N bl
6M bl 2
fc
min
N bl
6M bl 2
2)底板厚度确定
同轴压柱脚,计算各区格板 弯矩时,可取其范围内的最 大反力。
3)锚栓计算 承担M作用下产生的拉力,且锚栓是柱脚与基础牢
2 y2 x y1 1
a
三.双向受弯格构式压弯构件的整体稳定计算
1、整体稳定 采用与弯矩绕虚轴作用时压弯构件的整体稳定计
算公式相衔接的直线式公式:
N
mx M x
ty M y f
xA
式中:
W1x (1 x
N N E x
)
W1y
(6 15)
W1y—在My作用下,对较大受压纤维的毛截面模量; 其余符号同前。
2、分肢稳定
按实腹式压弯构件计算,分肢内力为:
N分肢1:N1 NhomakorabeaN y2 a
Mx a
My
Mx
M y1 I y1
I y1 y1 y1 I y2
y2 M y
分肢2
分肢1
分肢2: N 2 N N1
M y2 M y M y1
2x1
I y1、I y2 分肢1、分肢2,对y轴的惯性矩;y
y
y1、y2 y轴到分肢1、分肢2轴线的距离。
三、构造要求
1、压弯格构柱必须设横隔,做法同轴压格构柱; 2、分肢局部稳定同实腹柱。
§6.7 压弯构件的柱头和柱脚
一、柱头
自学
二、柱脚
1、铰接柱脚:抗同剪键轴压 柱脚
2、刚接柱脚
1)整体式刚性柱脚a)
适用于实腹柱及分肢
间距小的压弯构件,常
用形式如图A:
min
max
图A
2)分离式刚性柱脚 适用于分肢间距大的