第四章下载.ppt

2、格构柱绕虚轴的换算长细比 设计时注意: ③单位宽度上的最大弯矩 四边支撑板 三、二边支撑板 一边支撑板 q=N/An—作用于底板上的压力 β—系数, 由b1/a1查表4.8 α—系数, 由b/a查表4.7 图4.40 底板的计算 按悬臂梁计算,验算抗弯和抗剪强度 靴高--与柱边连接所需焊缝长度决定 (3)隔板与肋板的计算 隔板按简支板计算,厚度为 1/50宽度 肋板按悬臂板的计算 隔板受荷范围 肋板受荷范围 （2）靴梁的计算 图4.41 靴梁的计算(a) 图4.41 靴梁的计算(b) [例4.5]设计柱脚。轴心压力设计值为1700kN,柱脚钢材为Q235钢,焊条E43型。基础砼采用C15，其抗压强度设计值 fc=7.2N/mm2。 图4.42 例4.5图 图4.39 平板式柱脚 (a) (b) [解] 采用右图所示柱脚形式。 1、底板尺寸 需要的底板净面积： 采用宽为450mm，长为600mm的底板，毛面积为450×600 =270000mm2，减去锚栓孔面积，大于所需净面积。 图4.42 例4.5图 基础对底板的压应力为： 底板的区格有三种，现分别计算其单位宽度的弯矩。 区格①为四边支承板 区格②为三边支承板 区格③为悬臂部分 这三种区格的弯矩值相差不大，不必调整底板平面尺寸和 隔板位置。最大弯矩为： 2、隔板计算 将隔板视为两端支于靴梁的简支梁，其线荷载为： 底板厚度： ，取t =24mm。 隔板与底板的连接（仅考虑外侧一条焊缝）为正面角焊缝 。取 ，焊缝强度计算： 隔板与靴梁的连接（外铡一条焊缝）为侧面角焊缝，所受 隔板的支座反力为： 翼缘板： 腹 板： （4）构造 ，不设加劲肋 腹板与翼缘的连接焊缝，最小焊脚尺寸 取hf =6mm (3)局部稳定 ＜ ＜ 4.4.2 格构柱设计 4.4 轴心受压柱的设计 1、格构柱的截面形式 图4.4 格构式构件常用截面形式 图4.5 缀板柱 X y y X轴- 虚轴 y轴- 实轴 图4.6 格构式构件的缀材布置 (a) 缀条柱；(b)缀板柱 图4.5 缀板柱 绕虚轴的承载力低，加大长细比。 在剪力作用下，缀板柱：刚架；缀条柱：桁架。 绕虚轴的稳定性比具有同样长细比的实腹柱差。 绕虚轴弯曲产生横向剪力，由缀材承担。 V V V 缀板柱 缀条柱 实腹柱 图4.26 轴心受压柱失稳 （1）双肢缀条柱 γ – 单位剪力作用下的轴线转角。 图4.27 缀条柱的剪切变形 A1 – 两个缀条截面面积。 得： λ x – 双肢对x轴的长细比； λ0x – 换算长细比； A – 柱的毛截面面积； 取α=45o， 双肢柱的换算长细比为 图4.27 缀条柱 λ1 ——分肢长细比， λ1 =l01/i1； i1 ——分肢弱轴的回转半径； l01 ——缀板间净距。 图4.28 缀板柱 （2）双肢缀板柱 (1)轴心受压格构柱的横向剪力 A ——柱的毛截面面积； f ——钢材强度设计值； f y——钢材的屈服强度。 3、缀材设计 图4.29 剪力计算简图 内力：弯曲可能或左或右，剪力 方向变化，缀条或拉或压。 一个缀材面上的剪力 一个缀条的内力 (2) 缀条的设计 V1——分配到一个缀材面上的剪力; n ——一个缀材面承受剪力的斜缀条数。单系缀条 时，n=1,交叉缀条时，n＝2 ； α——缀条与横向剪力的夹角 。 图4.30 缀条的内力 Θ 强度折减 单角钢有偏心，受压时产生扭转。 ——斜缀条对最小刚度轴的长细比，λ20时, 取λ=20, l01′---斜缀条长度. ☆ 按轴压构件计算 ①按轴心受力计算构件的强度和连接时 ，η=0.85。 ②按轴心受压计算构件的稳定性时 等边角钢 ： ,但不大于1.0 短边相连的不等边角钢： ,但不大于1.0 长边相连的不等边角钢：η=0.70 Θ 横缀条 交叉缀条体系： 按承受压力N=V1计算; 单系缀条体系： 主要为减小分肢计算长度, 取和斜缀条相同的截面。 图4.31 交叉缀条体系和单系缀条体系 a）确定 假设 λ1 0.5λmax， λ1≤ 40 b）计算内力 按多层刚架计算, 反弯点在中点。 (3) 缀板的设计 图4.28 缀板柱 剪力 弯矩 图4.32 缀板计算简图 l1——缀板中心线间的距离；a——肢件轴线间的距离。 c）计算缀板的强度和连接 d）缀板尺寸 I1—分肢截面对