軸心受力構(gòu)件-格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介（鋼結(jié)構(gòu)）

鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)課件格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介

圖1-1柱和重型桁架桿件的截面型式格構(gòu)式截面

常用的格構(gòu)式構(gòu)件截面形式有兩個槽鋼或工字鋼組成的雙肢截面，此外，當軸心壓力較小但長度大時，還可以采用以鋼管、角鋼組成的三肢、四肢截面，如下圖所示：

1.截面形式格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。

格構(gòu)式構(gòu)件是將肢件用綴材連成一體的一種構(gòu)件。綴材分綴條和綴板兩種，故格構(gòu)式構(gòu)件以分為綴條式和綴板式兩種。綴條常采用單角鋼，用斜桿組成，一般斜桿與構(gòu)件軸線成α(40o～70o)夾角，如圖1-2(b)所示。綴條也可由斜桿和橫桿組成，如圖1-2(a)。綴板常采用鋼板，必要時也可采用型鋼，每隔一定距離在每個綴板平面內(nèi)設(shè)置一個，如圖1-2(c)所示。

2.組成

圖1-2格構(gòu)式和綴材的形式格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。

在格構(gòu)式構(gòu)件截面上，垂直于肢件腹板平面的主軸叫做實軸，如1-2中的x-x軸，垂直于綴材平面的主軸叫做虛軸，如圖1-2中的y-y軸。當構(gòu)件截面尺寸較大。構(gòu)件較長時，為了節(jié)約鋼材，宜采用格構(gòu)式。

2.組成

圖1-2格構(gòu)式和綴材的形式格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。1）通過調(diào)整肢件之間距離較易實現(xiàn)等穩(wěn)定性。

2）格構(gòu)式構(gòu)件繞實軸的穩(wěn)定計算與實腹式構(gòu)件相同，而繞虛軸的穩(wěn)定性計算時，采用加大的換算長細比（）來代替整個構(gòu)件對虛軸的實際長細比（），3）格構(gòu)式構(gòu)件在整體失穩(wěn)前存在著單肢失穩(wěn)的可能，因此，應(yīng)進行單肢穩(wěn)定計算。

3.格構(gòu)式構(gòu)件截面設(shè)計的特點格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。

格構(gòu)式構(gòu)件的肢件是每隔一定距離用綴材連系起來的，當構(gòu)件繞虛軸屈曲時，引起的變形比實腹式構(gòu)件大，此變形是由彎曲和剪力兩個因素共同引起的。對實腹式構(gòu)件，由剪力產(chǎn)生的變形很小，一般可忽略不計，但對格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸屈曲時，就必須考慮剪力所產(chǎn)生的變形及其對臨界力的影響。因此繞虛軸的穩(wěn)定性設(shè)計計算時，采用加大的換算長細比來代替整個構(gòu)件對虛軸的實際長細比，這樣就相當于降低了虛軸方向的臨界力，以達到等穩(wěn)定性要求。

※換算長細比格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。當軸心受壓構(gòu)件的鋼材牌號、截面形式、計算長度和計算壓力N確定后，按下列步驟進行構(gòu)件截面設(shè)計：1）截面選擇A

按實軸的穩(wěn)定條件選出肢件截面，并對實軸驗算。具體方法與步驟和實腹式壓桿相同，但由假定的查值時，均按b類截面查得。

4．格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計的步驟格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。1)截面選擇B

按虛軸與實軸等穩(wěn)定原則，確定兩分肢間距并驗算(對虛軸)以雙肢格構(gòu)式柱為例，根據(jù)等穩(wěn)定條件，代入換算長細比的計算公式可求得格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸所需要的實際長細比。

由求出對虛軸所需的回轉(zhuǎn)半徑得所需的分肢間距b，注意：兩分肢翼緣間的凈空大于100～150mm,便于油漆，b取10mm的倍數(shù)4．格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計的步驟格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。1)截面選擇C單肢穩(wěn)定計算

鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定用控制分肢長細比的辦法來保證分肢穩(wěn)定性。即：a、對綴條柱：b、對綴板柱：4．格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件截面設(shè)計的步驟格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。2）綴材設(shè)計A綴材的剪力構(gòu)件軸心受壓屈曲時將產(chǎn)生橫向剪力，對格構(gòu)式構(gòu)件，綴材需要承擔這個剪力，通常先估算出受壓件撓曲時產(chǎn)生的剪力然后計算由此剪力引起的綴材內(nèi)力。根據(jù)理論推導，鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定按下式計算最大剪力：設(shè)計綴材時,偏安全地假定該剪力V沿構(gòu)件全長不變格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。C綴條設(shè)計①綴條的布置形式一般采用單斜式；對受力很大的壓桿，可采用雙斜式；當兩肢件的間距較大時，也可在單斜式條之間設(shè)置橫綴條來減小單肢的計算的計算長度。②綴條的計算計算簡圖：平行弦桁架包括：a.剛度驗算b.整體穩(wěn)定驗算

格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。C綴條設(shè)計③綴條與分肢的連接形式綴條的軸線通常應(yīng)與肢件軸線交于一點，斜綴條一般與肢件搭接，為了減小搭救接長度和增強受動力荷載的性能，宜采用三面圍焊。(1)橫綴條搭接在與肢件翼緣邊對接焊的小節(jié)點板(圖1-2a)；(2)綴條全部搭接在節(jié)點板上(圖1-3b)。(3)由于構(gòu)造原因，也允許綴條的軸線與槽鋼的外邊緣匯交(圖1-3c)。為使構(gòu)件表面平整體，綴條也可放在構(gòu)件內(nèi)側(cè)，但內(nèi)側(cè)焊接比較困難。圖1-3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。C綴板設(shè)計①綴板的尺寸與間距綴板的尺寸：板寬，板厚為了滿足一定的剛度，綴板的尺寸應(yīng)足夠大，規(guī)范要求構(gòu)件在同一截面處綴板的線剛度()之和不得小于分肢的線剛度()的6倍。

通常取綴板寬，厚度及6mm。綴板間距：根據(jù)分肢穩(wěn)定和強度條件確定綴板間凈距。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。C綴板設(shè)計②綴板計算計算簡圖：多層剛架包括：a.抗彎強度驗算b.抗剪強度驗算

③綴板與分肢的連接形式綴板與肢搭接長度一般為20～30mm可以采用三面圍焊，或只用綴板端部縱向焊縫。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介。C綴板設(shè)計②綴板計算計算簡圖：多層剛架包括：a.抗彎強度驗算b.抗剪強度驗算

③綴板與分肢的連接形式綴板與肢搭接長度一般為20～30mm可以采用三面圍焊，或只用綴板端部縱向焊縫。格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件簡介