钢结构设计原理甲)chapter6-2.ppt

GB50017中规定，同一截面处两块缀板线刚度之和不得小于柱较大分肢线刚度的6倍。在选用缀板尺寸并进行连接计算后，必须验算此刚度要求。 例题6-15 试确定例题6-12所示缀板尺寸。缀板与柱身用角焊缝焊接，E43型焊条，手工焊。 例题6-16 试确定例题6-13缀条柱中的缀条截面。 横隔 为了保证格构柱横截面的形状在运输和安装过程中不致改变，增加构件的抗扭刚度，格构式构件每个运送单元两端应各设一道横隔。 同时，横隔的间距还不得大于柱截面较大宽度的9倍和不得大于8米。 横隔一般不需计算，可由钢板和角钢组成。 柱头的构造与计算 柱头的构造与支承的梁端构造有关。 柱头构造的原则是：传力可靠并符合柱身计算简图所作的假定，构造简单，便于安装，做到设计可靠、省料和省工。 梁支承于柱顶时的构造和计算 为了保证格构式柱两分肢受力均匀，不论是缀条柱或缀板柱，在柱顶处应设置端缀板，并在两分肢的腹板处设竖向隔板。 当梁端传给柱的压力较大时，梁端加劲肋对准柱的翼缘板，使力直接传递给柱的翼缘。 梁支承于柱顶的两侧时 轴心受压柱柱脚的构造与计算 柱脚用以将柱固定在混凝土基础上，并把柱中的压力安全地通过基础传递给地基，即柱脚具有固定位置和传递荷载两大作用。 柱脚的型式和构造 锚栓 底板 在轴心受力构件中，柱脚锚栓不承受拉力，按构造要求设置。 底板面积的大小由混凝土基础的抗压强度确定。 底板的厚度则由基础的反力作用使底板弯曲按计算确定。最小底板厚度为20~30毫米。 平板式铰接柱脚 带肋板的柱脚型式 带靴梁的柱脚型式 柱脚的计算 所用底板尺寸 所用底板厚度t； 柱与底板的连接 一般轴心受压柱脚计算内容包括： 底板尺寸 及底板厚度t 底板面积为 平板式铰接柱脚的计算，我国设计人员习惯采用的计算简图6.54b 美国钢结构协会对这种悬臂板提出了另一种算法。认为控制板厚的危险截面不在柱截面轮廓的边缘处。而是在图6.54c中的1-1和2-2所示处，该两处截面处的弯矩按矩形悬臂板计算分别为： 板厚分别为： 带肋板的铰接柱脚的计算 设置三角形肋板后，柱脚底板被分成若干区格，它们可归为三种：区格1为相邻两边支承的矩形板；区格2和区格3为三边支承的矩形板。分别确定这三种区格的单位宽度上弯矩后即可求得板的厚度。 为了计算板中单位宽度上的弯矩，表6-5和表6-6分别列出四边支承和三边支承时板的弯矩系数。 四边支承时，最大弯矩发生在短边方向的板中央： a--为短边长度 三边支承时，最大弯矩位于自由边的中央 a--为自由边长度 当为两相邻边支承时，可近似看成三边支承，把两支承边的对角线长度作为三边支承板的自由边长度，从两相邻支承边交点至此对角线的距离作为三边支承板与自由边相垂直的边长。 当为悬臂板时，最大弯矩为： 求得板中弯矩后，板的厚度为 带靴梁的铰接柱脚的计算 带靴梁柱脚底板应满足 例题6-17 例题6-18 例题6-19 分析缀条柱在缀条平面内的变形时，一般都把缀条柱看成一竖向桁架，柱的两个分肢分别为此桁架的两弦杆，而斜缀条和横缀条则为横架的腹杆。由此可以确定单位剪力作用下的剪应变 在单位剪力作用下，斜缀条的伸长边形为 式中， 为斜缀条与柱轴线间的夹角， 为前后两斜缀条的正截面面积。 因水平变形为 故单位剪应变 代入式（6-70），可得 当 轴为虚轴时， 当 轴为虚轴时， 当 在450左右时， 于是得 格构式柱分肢的稳定性 对格构式构件，除验算整个构件对其实轴和虚轴两个方向的稳定性外，还应考虑其分肢的稳定性。 在理想情况下，轴心受压构件两分肢的受力是相同的，即各承担所受轴力的一半。 但在实际情况下，由于初始弯曲和初偏心等初始缺陷，两分肢的受力是不等的。 同时，分肢本身又可能具有初始弯曲等缺陷，这些因素都对分肢的稳定性是不利的。 分肢稳定如何验算？在我国设计规范中未作明文规定。欧洲钢结构协会的《欧洲钢结构建议》中对此有较完善的规定。我国在制定设计规范GB17-88过程中，曾对格构式轴心受压构件的分肢稳定按《欧洲钢结构建议》的思路和方法进行了大量的计算。最后规定： 对缀条柱 对缀板柱 且 （且 ） 式中， 或 当满足上面的要求时，分肢的稳定可以得到保证，因而无需再计算分肢的稳定。 例题6-11（验算） 已知某轴心受压的缀板柱，柱截面为2[28a，如图6-44所示。Q235-B钢。计算长度 承受轴心压力设计值N=1600kN。缀板与柱身焊接。缀板间净距为a=80cm或65cm两种方案。试计算此柱是否安全？ 格构式轴心受压构件的截面设计 格构式轴心受压构件的截面设计包含两个内容： 一是选定分肢的截面尺寸; 二是确定两分肢轴线的间