軸心受力構(gòu)件-實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)（鋼結(jié)構(gòu)）

鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)課件實(shí)腹式軸心受壓柱的構(gòu)造要求。1.焊接實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件中翼緣與腹板間的剪力很小，一般是由于構(gòu)件初彎曲、初偏心或偶然橫向力作用下才在截面中產(chǎn)生，因此，翼緣和腹板的連接焊縫可按構(gòu)造取。實(shí)腹式軸心受壓柱的構(gòu)造要求。2.為了提高構(gòu)件的抗扭剛度，防止構(gòu)件在施工和運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生變形。當(dāng)時(shí),應(yīng)在一定位置設(shè)置成對(duì)的橫向加勁肋(圖1-1)。橫向加勁肋的間距；外伸寬度；厚度。圖1-1實(shí)腹式構(gòu)件的橫向加勁和橫隔實(shí)腹式軸心受壓柱的構(gòu)造要求。3.對(duì)大型實(shí)腹式柱，為了增加其抗扭剛度和傳遞集中力作用，在受有較大水平力處，以及運(yùn)輸單元兩端，應(yīng)設(shè)置橫隔(即加寬的橫向加勁肋)。橫隔的間距一般不大于柱截面較大寬度的9倍或8m圖1-1實(shí)腹式構(gòu)件的橫向加勁和橫隔鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)課件1.軸心受壓構(gòu)件選擇實(shí)腹式截面形式的原則①肢寬壁?。涸跐M足板件寬厚比限值的條件下使截面面積分布盡量遠(yuǎn)離形心軸，以增大截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高構(gòu)件的整體穩(wěn)定承載能力和剛度，達(dá)到用料合理。實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟1.軸心受壓構(gòu)件選擇實(shí)腹式截面形式的原則②等穩(wěn)定性：使構(gòu)件在兩個(gè)主軸方向的穩(wěn)定系數(shù)接近，兩個(gè)主軸方向的穩(wěn)定承載力基本相同，以充分發(fā)揮截面的承載能力。一般情況下，取兩個(gè)主軸方向的長(zhǎng)細(xì)比接近相等，即來(lái)保證等穩(wěn)定性。實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟1.軸心受壓構(gòu)件選擇實(shí)腹式截面形式的原則③制造省工，構(gòu)造簡(jiǎn)便：宜盡量選用熱軋型鋼和自動(dòng)焊接截面，同時(shí)還要考慮與其它構(gòu)件連接方便。實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟2.軸心受壓構(gòu)件常用實(shí)腹式截面的特點(diǎn)常用的截面形式有工字形、箱形和圓形等實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟圖2-1圖2-1a為熱軋普通工字鋼截面，特點(diǎn)是備料方便，制造省工，但不等穩(wěn)（相差大），用料不經(jīng)濟(jì)，常用于小構(gòu)件。為了增大，可采用圖2-1b的組合截面，這種截面的特點(diǎn)是部件加工量少，但用料較多，一般較少采用。圖2-1c為三塊鋼板焊成的工字形截面。特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，組合靈活，一般取，截面面積分布合理，用料經(jīng)濟(jì)，便于自動(dòng)焊，常用于廠房柱實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟2.軸心受壓構(gòu)件常用實(shí)腹式截面的特點(diǎn)圖2-1d為H型鋼。特點(diǎn)是備料方便，腹板較薄，翼緣較寬，較為經(jīng)濟(jì)，目前我國(guó)生產(chǎn)尚少。圖2-1e是用鋼板焊成的十字形截面桿，雖然抗扭剛度不好，但具有等穩(wěn)性，在重型壓桿中采用較為有利。實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟2.軸心受壓構(gòu)件常用實(shí)腹式截面的特點(diǎn)圖2-1f為鋼板及型鋼組成的箱型閉合截面，剛度較大，外形美觀，且符合肢寬壁薄和等穩(wěn)性的要求，用料最省，但缺點(diǎn)是管內(nèi)不易油漆。圖2-1g為雙角鋼組成的T形截面。特點(diǎn)是備料方便，截面小。且不等穩(wěn)（相差大），常用于桁架、塔架中。單角鋼截面主要用于塔桅結(jié)構(gòu)和輕型鋼桁架中。圖2-1h為管截面。特點(diǎn)是任意方向等穩(wěn)，但連接不方便，多用于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中。實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟2.軸心受壓構(gòu)件常用實(shí)腹式截面的特點(diǎn)1）選擇截面形式2）選擇截面尺寸①假定構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比一般在60～100范圍內(nèi)選取，當(dāng)軸心力大而計(jì)算長(zhǎng)度小時(shí)，取較小值，反之取較大值。如果軸心力很小，可按容許長(zhǎng)細(xì)比取值。由假定的、鋼號(hào)、x軸和y軸截面類別查表確定，計(jì)算初選截面幾何特征值：

實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟3.實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟②按整體穩(wěn)定性要求確定所需的截面面積和回轉(zhuǎn)半徑③確定初選選截面尺寸型鋼截面：根據(jù)初選的，直接查型鋼表選用適當(dāng)?shù)男弯摻孛妗＝M合截面:則需利用截面回轉(zhuǎn)半徑與輪廓尺寸間的近似關(guān)系（見(jiàn)附表8）確定為表中系數(shù)。其他尺寸，對(duì)于工字型截面：可取腹板厚度為翼緣板厚度。h

和b宜取10mm的倍數(shù)，宜取

2mm的倍數(shù)。

實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟3.實(shí)腹式軸心受壓柱的設(shè)計(jì)步驟3）截面驗(yàn)算先根據(jù)初選的截面尺寸，重新計(jì)算，并確定，然后再進(jìn)行如下驗(yàn)算：①?gòu)?qiáng)度驗(yàn)算：②剛度驗(yàn)算：，③整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：，④局部穩(wěn)定性驗(yàn)算：型鋼截面可不驗(yàn)算，組合截面須驗(yàn)算寬厚比（高厚比）。若經(jīng)驗(yàn)算不滿足