钢结构第四章--轴心受力构件.ppt

§4.5柱头和柱脚突缘加劲肋柱顶板加劲肋顶面承压或水平角焊缝1加劲肋传力途径：竖向角焊缝2柱身焊缝1焊缝2blN/2焊缝2(2条)按N/2和M=Nbl/4计算焊缝1按N/2计算图4.33梁与柱的铰接连接(b)??柱顶板加劲肋柱梁梁突缘垫板填板填板构造螺栓垫板§4.5柱头和柱脚柱头的计算(1)梁端突缘加劲肋计算梁设计中讲授(2)柱顶板平面尺寸超出柱轮廓尺寸15-20mm，厚度不小于16mm。（3）加劲肋加劲肋与柱顶板的连接焊缝1按承受N/2计算；加劲肋与柱腹板的连接焊缝2按承受剪力V=N/2和弯矩M=Nbl/4计算。15-20mm15-20mmt≥16mm格构柱柱头：设隔板---支撑顶板焊缝按中心荷载计算§4.5柱头和柱脚图4.33梁与柱的铰接连接(c)(d)(e)§4.5柱头和柱脚图4.33梁与柱的铰接连接4.5.2柱脚§4.5柱头和柱脚柱脚的构造应使柱身的内力可靠地传给基础，并和基础有牢固的连接。图4.34平板式铰接柱脚(b)(a)4.5.2柱脚§4.5柱头和柱脚锚栓用以固定柱脚位置，沿轴线布置2个，直径20-24mm。参照H型截面，翼缘2-250×14，腹板-250×83.焊接工字形截面(1)试选截面(h)图4.25例4.4图(2)整体稳定和长细比验算＜＜因对x轴、对式y轴b类,故由长细比的较大值查表长细比：(h)图4.25例4.4图翼缘板：腹板：（4）构造，不设加劲肋腹板与翼缘的连接焊缝，取hf=6mm(3)局部稳定＜＜§4.4轴心受压柱的设计4.4.2格构柱设计1.截面形式格构式轴心受压构件组成肢件——槽钢、工字钢、角钢、钢管缀材——缀条、缀板缀条肢件缀板肢件l1轴心受压柱受力较大或柱的长度较大时，宜采用格构式柱。图4.4格构式柱的截面型式(b)xxyy虚轴虚轴xxyy虚轴虚轴xyxyxy(a)虚轴虚轴虚轴实轴实轴肢件：受力件。由2肢（工字钢或槽钢）、4肢（角钢）、3肢（圆管）组成。§4.4轴心受压柱的设计§4.4轴心受压柱的设计缀条和缀板一般设置在分肢翼缘两侧平面内，其作用是将各分肢连成整体，使其共同受力，并承受绕虚轴弯曲时产生的剪力。缀条用斜杆组成或斜杆与横杆共同组成，它们与分肢翼缘组成桁架体系；缀板常用钢板，与分肢翼缘组成刚架体系。实轴和虚轴格构式构件截面中，通过肢件腹板的主轴叫实轴，通过缀材面的主轴叫虚轴。缀件截面选取原则：尽可能做到等稳定性要求。§4.4轴心受压柱的设计2.格构柱绕虚轴的换算长细比实腹式轴心受压构件弯曲屈曲时，剪切变形影响很小，一般可忽略不计。格构式轴心受压构件绕实轴屈曲时，因绕实轴弯曲产生的剪力由柱肢件承担，变形小，剪切应变能小，可忽略。其稳定计算方法与实腹式构件相同。但是，绕虚轴弯曲屈曲时，两分肢非实体相连，剪力由缀材承担，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件腹板弱，除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。设计时，常用加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响。规范在设计上用换算长细比?0x代替对x轴的长细比?x来考虑剪切变形对临界力的影响。(1)双肢缀条柱§4.4轴心受压柱的设计根据弹性稳定理论（欧拉公式），考虑剪力的影响后，临界应力为：则稳定计算：规范在设计上用换算长细比?0x代替对x轴的长细比?x来考虑剪切变形对临界力的影响。VV由于不同的缀材体系剪切刚度不同，单位剪力作用下的轴线转角γ亦不同，所以换算长细比计算就不相同。通常有两种缀材体系，即缀条式和缀板式体系，其换算长细比计算如下：①双肢缀条柱设一个节间两侧斜缀条面积之和为A1；节间长度为l1；斜缀条长度为：单位剪力作用下其内力为：V=1V=1△△dγγl1ldαabcdb’§4.4轴心受压柱的设计斜缀条与柱轴线的夹角VV§4.4轴心受压柱的设计 假设变形和剪切角有限微小，故水平变位为：剪切角γ为：因此，斜缀条的轴向变形为：V=1V=1△△dγγl1ldαabcdb’e代入则有：由于α＝40o～70o