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四肢轴心受压格构柱设计优化 王安学，戴素娟 (山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 266510) 摘 要 ：在双轴对称四肢缀板式格构柱的设计中，传统的方法在确定格 入o=1．1 ，求得构件的整体稳定系数 ，由整体稳 ===== 构柱最经济的截面设计方案及其经济 (最小)用钢量时，需要假定不同的 定条件可得需要的截面面积A Ⅳ／ ，再选取四肢角 ： 长细比进行多次设计、比较，过程繁琐。文章推导了经济用钢量及其对应 钢。 长细比(经济长细比)的近似计算公式，可方便快捷地计算经济长细比 ， 一 I 据此 一次性确定最经济的设计方案，省去 了繁琐重复的计算工作量 ；并 ②计算截面几何参数，进行稳定性验算。 誉 结合具体实例，验证 了这种方法的可行性，为格构柱的设计提供参考。 ③缀板设计并进行刚度验算。 ： 关键词：缀板式四肢格构柱；经济长细比；经济用钢量；经济设计方案 由上可知， 较大时，柱身截面的钢材用量大而 ： 中图分类号：TU311．4 文献标识码 ：A 缀件的钢材用量少； 较小时，柱身截面的钢材用量 ： 文章编号：1007—7359(2016)03—0053—03 少而肢件的钢材用量大。在确定经济截面设计方案 DOI：10．163304．cnki．1007—7359．2016．03．018 时，需按照上述方法，假定不同的长细比入进行多次 1 概 述 设计并进行比较，才能确定经济 (最小)用钢量和最 经济的截面设计方案，工作量大，过程繁琐复杂。本 四肢角钢四肢格构柱广泛的应用于起重机械、输 文推导了经济用钢量和经济长细比的计算公式，可直 电塔架和工业厂房等领域，适用于高度较大而受力不 接计算出经济长细比 ，并以此入值进行格构柱的截 大的柱。双轴对称四肢刚格构柱构件的截面形式，在 面设计，确定经济截面设计方案。 稳定性、刚度满足要求的情况下，用钢量可以作为评 价其经济性的指标。其用钢由两部分组成，缀板用钢 2 经济用钢量及经济长细比的公式推导 和四肢用钢 ，把柱的最小设计用钢量称为经济用钢 量，其对应的长细比称为经济长细比。双轴对称四肢 格构柱截面如图1所示 ，其换算长细比 钢格构式构件的截面形式如图1所示，两个主轴都是 = 1．15447 (1) 虚轴，其设计的一般步骤为。 由回转半径和截面宽度的近似关系知 0．43b。 带人 =Za／y／，得 b=2．33ld入 (2) 格构柱的截面积 由稳定条件确定： A N／~of (3) 由文献[2]知，稳定系数 可作近似计算： =c×( ) (4) 一 拟合系数C和d数值表 表 1