格构式柱、柱梁连接
格构式 h型钢柱

格构式h型钢柱什么是格构式H型钢柱?格构式H型钢柱是一种常见的钢结构构件,通常用于建筑物的结构承载与支撑。
它以其独特的构造形式和优越的性能在建筑工程中得到广泛应用。
格构式H型钢柱由水平的上下两根H型钢梁连接组成,中间夹层分割为若干个小方框状格网,形如中国字母“田”,因此得名“格构式”。
为什么要使用格构式H型钢柱?格构式H型钢柱具有以下几个主要优点,使得其成为建筑结构设计中的首选:1.较高的强度与刚度:格构式H型钢柱采用H型钢梁作为主要构件,具有较高的抗弯强度和抗压强度,能够承受较大的荷载,同时刚度也很高。
2.良好的抗震性能:由于格构式H型钢柱的中间夹层分割为小方框状格网,使其在抗震性能方面表现出色。
格网结构在地震发生时能够迅速分散地震能量,减少结构的受力集中,提高整体抗震性能。
3.便于施工及拆卸:格构式H型钢柱采用模块化设计,构件之间采用螺栓连接方式,使得其在施工和拆卸时非常方便。
由于构件可以预制和现场拼装,大大缩短了工期,提高了施工效率。
4.具有较长的使用寿命:格构式H型钢柱不仅具有较高的抗腐蚀性能,还可以进行防火处理,延长使用寿命。
如何设计和施工格构式H型钢柱?设计和施工格构式H型钢柱需要经过以下步骤:1.结构设计:根据建筑物的荷载要求和使用功能,计算所需的格构式H 型钢柱的尺寸和数量,确定拼装方式和连接方式。
2.材料准备:根据设计要求,采购预制的H型钢梁、螺栓、焊条等构件,并进行质量检验。
3.制作构件:根据设计尺寸和加工要求,对H型钢梁进行切割、钻孔、焊接等加工工艺,制作出所需的构件。
4.现场拼装:将预制的构件进行运输至施工现场,根据设计要求进行分类、编号,并按照拼装顺序进行组装。
连接构件时,采用螺栓连接方式,确保连接牢固。
5.焊接处理:在构件连接完成后,对连接处进行焊接处理,提高结构的刚度和强度。
6.防腐和防火处理:格构式H型钢柱需要进行防腐和防火处理,以延长使用寿命和提高安全性能。
7.验收和完工:施工完成后,进行验收工作,确保结构的质量和安全性能达到设计要求。
格构式柱、柱梁连接

轴心受压构件整体弯曲后�沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。
对实腹式构件�剪力引起的附加变形很小�对临界力的影响只占3�1000左右。
因此�在确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时�仅仅考虑了由弯矩作用所产生的变形�而忽略了剪力所产生的变形。
对于格构式柱�当绕虚轴失稳时�情况有所不同�因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱的剪切变形较大�剪力造成的附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱的设计中�对虚轴失稳的计算�常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响�加大后的长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱 根据弹性稳定理论�当考虑剪力的影响后�其临界力的表达为� 202222211x x x c r E A E A E A N ������������ 式中 x 0�——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力的换算长细比。
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钢结构连接、钢结构强度稳定性、钢筋支架、格构柱计算

钢结构连接、钢结构强度稳定性、钢筋支架、格构柱计算◆钢结构连接计算一、连接件类别不焊透的对接焊缝二、计算公式1.在通过焊缝形心的拉力,压力或剪力作用下的焊缝强度按下式计算:2.在其它力或各种综合力作用下,σf,τf共同作用处。
式中N──-构件轴心拉力或轴心压力,取 N=100N;lw──对接焊缝或角焊缝的计算长度,取lw=50mm;γ─-作用力与焊缝方向的角度γ=45度;σf──按焊缝有效截面(helw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力;hf──较小焊脚尺寸,取 hf=30mm;βt──正面角焊缝的强度设计值增大系数;取1;τf──按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力;Ffw──角焊缝的强度设计值。
α──斜角角焊缝两焊脚边的夹角或V形坡口角度;取α=100度。
s ──坡口根部至焊缝表面的最短距离,取 s=12mm;he──角焊缝的有效厚度,由于坡口类型为V形坡口,所以取he=s=12.000mm.三、计算结果1. 正应力:σf=N×sin(γ)/(lw×he)=100×sin(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2;2. 剪应力:τf=N×cos(γ)/(lw×he)=100×cos(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2;3. 综合应力:[(σf/βt)2+τf2]1/2=0.167N/mm2;结论:计算得出的综合应力0.167N/mm2≤对接焊缝的强度设计值ftw=10.000N/mm2,满足要求!◆钢结构强度稳定性计算一、构件受力类别:轴心受弯构件。
二、强度验算:1、受弯的实腹构件,其抗弯强度可按下式计算:Mx/γxWnx + My/γyWny ≤ f式中 Mx,My──绕x轴和y轴的弯矩,分别取100.800×106 N·mm,10.000×106 N·mm;γx, γy──对x轴和y轴的截面塑性发展系数,分别取 1.2,1.3;Wnx,Wny──对x轴和y轴的净截面抵抗矩,分别取 947000 mm3,85900 mm3;计算得:Mx/(γxWnx)+My/(γyWny)=100.800×106/(1.2×947000)+10.000×106/(1.3×85900)=178.251 N/mm2受弯的实腹构件抗弯强度=178.251 N/mm2 ≤抗弯强度设计值f=215N/mm2,满足要求!2、受弯的实腹构件,其抗剪强度可按下式计算:τmax = VS/Itw ≤ fv式中V──计算截面沿腹板平面作用的剪力,取V=10.300×103 N;S──计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩,取 S= 947000mm3;I──毛截面惯性矩,取 I=189300000 mm4;tw──腹板厚度,取 tw=8 mm;计算得:τmax = VS/Itw=10.300×103×947000/(189300000×8)=6.441N/mm2受弯的实腹构件抗剪强度τmax =6.441N/mm2≤抗剪强度设计值fv = 175 N/mm2,满足要求!3、局部承压强度计算τc = φF/twlz ≤ f式中φ──集中荷载增大系数,取φ=3;F──集中荷载,对动力荷载应考虑的动力系数,取 F=0kN;tw──腹板厚度,取 tw=8 mm;lz──集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,取lz=100(mm);计算得:τc = φF/twlz =3×0×103/(8×100)=0.000N/mm2局部承压强度τc =0.000N/mm2≤承载力设计值f = 215 N/mm2,满足要求!4、在最大刚度主平面内受弯的构件,其整体稳定性按下式计算:Mx/φbWx ≤ f式中Mx──绕x轴的弯矩,取100.8×106 N·mm;φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9;Wx──对x轴的毛截面抵抗矩Wx,取 947000 mm3;计算得:Mx/φbwx = 100.8×106/(0.9×947000)=118.268 N/mm2≤抗弯强度设计值f= 215 N/mm2,满足要求!5、在两个主平面受弯的工字形截面构件,其整体稳定性按下式计算:Mx/φbWx + My/γyWny ≤ f式中 Mx,My──绕x轴和y轴的弯矩,分别取100.8×106 N·mm,10×106 N·mm;φb──受弯构件的整体稳定性系数,取φb= 0.9;γy──对y轴的截面塑性发展系数,取 1.3;Wx,Wy──对x轴和y轴的毛截面抵抗矩,分别取 947000 mm3, 85900 mm3;Wny──对y轴的净截面抵抗矩,取 85900 mm3计算得:Mx/φbwx +My/ γyWny =100.8×106/(0.9×947000)+10×106/(1.3×85900)=207.818 N/mm2≤抗弯强度设计值f=215 N/mm2,满足要求!◆钢筋支架计算公式一、参数信息钢筋支架(马凳)应用于高层建筑中的大体积混凝土基础底板或者一些大型设备基础和高厚混凝土板等的上下层钢筋之间。
建筑工程中的钢筋混凝土梁柱连接

建筑工程中的钢筋混凝土梁柱连接在建筑工程中,钢筋混凝土梁柱连接是非常重要的一环,它直接关系到建筑结构的稳定性和安全性。
在本文中,将对钢筋混凝土梁柱连接的常用方法和注意事项进行探讨。
钢筋混凝土梁柱连接的常用方法主要有以下几种:刚性连接、半刚性连接和柔性连接。
刚性连接是指将梁与柱通过钢筋焊接或螺栓连接在一起,使之形成一个整体。
这种连接方法适用于承受较大荷载的结构,能够提供较好的刚度和强度,但由于连接处的刚性较大,容易发生开裂,需要注意施工时的细节和连接件的质量控制。
半刚性连接介于刚性连接和柔性连接之间,常见的方法有预应力锚固连接和槽口梁连接。
预应力锚固连接利用钢筋的预应力作用使梁柱连接处产生一定的刚度和强度,同时允许一定的变形。
槽口梁连接则通过将梁底部开槽,与柱体连接,提供一定的刚度,但仍能够适应一定的变形和挠度。
柔性连接是指通过弹性连接件将梁与柱连接起来,以允许结构发生一定的变形和位移。
常见的柔性连接方法有橡胶垫片连接和装配式橡胶支座连接。
橡胶垫片连接通过将橡胶垫片置于梁柱连接处,使其能够吸收一定的变形和挠度。
装配式橡胶支座连接则通过在梁柱连接处使用装配式橡胶支座,使其能够提供良好的柔性和减震效果。
在进行钢筋混凝土梁柱连接时,还需注意以下几个方面:首先,连接件的质量和安装要符合相关规范和标准。
连接件应具有足够的强度和稳定性,并保证其与混凝土梁柱的牢固连接。
其次,连接过程需要严格掌握连接件的安装要求和连接面的准确对齐。
连接件的安装误差不宜过大,以免影响连接的强度和稳定性。
此外,应根据设计要求和承载力的需要选择合适的连接方式。
大跨度或承受较大荷载的结构可采用刚性连接,而较小跨度或需考虑变形和挠度的结构可选用半刚性或柔性连接。
最后,在进行连接之前,还需进行充分的施工准备工作,如检查梁柱表面的平整度和清除表面的污物,以确保连接的质量和可靠性。
综上所述,钢筋混凝土梁柱连接在建筑工程中起着关键作用,连接的质量和可靠性直接影响到建筑结构的稳定性和安全性。
格构式柱、柱梁连接

轴心受压构件整体弯曲后,沿杆长各截面上将存在弯矩与剪力。
对实腹式构件,剪力引起得附加变形很小,对临界力得影响只占3/1000左右。
因此,在确定实腹式轴心受压构件整体稳定得临界力时,仅仅考虑了由弯矩作用所产生得变形,而忽略了剪力所产生得变形。
对于格构式柱,当绕虚轴失稳时,情况有所不同,因肢件之间并不就是连续得板而只就是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱得剪切变形较大,剪力造成得附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱得设计中,对虚轴失稳得计算,常以加大长细比得办法来考虑剪切变形得影响,加大后得长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱与缀板柱采用不同得换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱根据弹性稳定理论,当考虑剪力得影响后,其临界力得表达为:式中——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力得换算长细比。
(5、25)——单位剪力作用下得轴线转角(单位剪切角)。
现取图5.16(a)得一段进行分析,以求出单位剪切角。
如图5.16(b)所示,在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力。
设一个节间内两侧斜缀条得面积之与A1,其内力;斜缀条长,则:斜缀条得轴向变形为:αA1——斜缀条总面积假设变形与剪切角就是有限得微小值,则由引起得水平变位为:故剪切角为:(5、26) 这里,为斜缀条与柱轴线间得夹角,代入式(5、25)中得:(5、25)(5、27) 一般斜缀条与柱轴线间得夹角在400~700范围内,在此常用范围,得值变化不大(图5、17),我国规范加以简化取为常数27,由此得双肢缀条柱得换算长细比为:(5、28)式中——整个柱对虚轴得长细比(不计缀材);A——整个柱肢得毛截面面积;A1——一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之与。
需要注意得就是,当斜缀条与柱轴线间得夹角不在400~700范围内时,值将大27很多,式(5.28)就是偏于不安全得,此时应按式(5、27)计算换算长细比。
(2)双肢缀板柱双肢缀板柱中缀板与肢件得连接可视为刚接,因而分肢与缀板组成一个多层框架,假定变形时反弯点在各节点得中点[图5、18(a)]。
格构柱施工工艺

格构柱施工工艺工法QB/ZTYJGYGF-DT-0109-2011第二工程有限公司马宏伟1 前言1.1工艺工法概况格构柱是一种压弯性能较好的构件,作为梁或支撑构件的支点。
地铁深基坑工程施工中当基坑跨度较大时,内支撑挠度较大,影响基坑安全。
为了减小跨度,降低支撑挠度的影响,常在支撑中部附近增加格构柱作为立柱,将基坑内支撑横担于立柱之间的钢梁(连梁或系梁)上。
格构柱示意图见图1所示。
图1 格构柱示意图1.2工艺原理基坑开挖之前,在基坑内设置钢格构柱,通过钻机钻孔下放钢筋笼浇筑混凝土,钻孔灌注桩就是格构柱的基础,抗击偏心受力及其他侧向力,随着基坑开挖的进行露出格构柱,焊接纵连梁,通过U型筋等固定措施将支撑固定于纵连梁上,从而减小支撑的挠度变形,达到稳定支撑的目的。
2工艺工法特点该工法能够有效降低大跨度深基坑内支撑挠度变形,保证了基坑的稳定,并具有施工简单、施工速度快的特点。
3适用范围适用于围护结构跨度较大(一般超过20m)的深基坑内支撑工程,以减少支撑跨度,降低支撑挠度的影响,确保支撑稳定性。
4主要引用标准4.1《地下铁道工程施工及验收规范》(GB50299)4.2《钢结构设计规范》(GB50017)4.3《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205)4.4《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81)4.5《建筑结构荷载规范》(GB50009)(2006年版)4.6《建筑地基基础设计规范》(GB50007)4.7《建筑桩基技术规范》(JGJ94)4.8《建筑地基基础施工质量验收规范》(GB50202)4.9《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18)4.10《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33)5施工方法格构柱立柱采用槽钢或角钢与钢板等焊接而成,格构柱基础为钻孔灌注桩,桩顶面与基坑底同高,格构柱立柱插入钻孔桩钢筋笼内并与钢筋笼焊接,通过吊车吊放一并下放到孔内,浇筑混凝土,格构柱立柱锚固于钻孔灌注桩内。
基坑开挖过程中根据支撑位置,在格构柱立柱上焊接三角形钢板(牛腿)及钢梁(连梁或系梁),然后架设支撑,并通过2根U型螺栓(φ20钢筋)及三角形钢板将基坑内支撑固定于钢梁上。
钢结构格构柱

钢结构格构柱在现代建筑和工程领域中,钢结构格构柱以其独特的结构优势和广泛的应用范围,成为了支撑起众多宏伟建筑和重要设施的关键构件。
它不仅在大型工业厂房、桥梁建设中发挥着重要作用,在高层建筑、体育场馆等领域也有着不可或缺的地位。
钢结构格构柱,简单来说,就是由型钢、钢管或角钢等通过一定的连接方式组合而成的柱子。
它的基本构成通常包括肢件和缀材两部分。
肢件是柱子的主要受力部分,承担着来自上部结构的荷载,并将其传递到基础;缀材则用于连接肢件,增强柱子的整体稳定性和承载能力。
从结构形式上看,钢结构格构柱主要有缀条式和缀板式两种。
缀条式格构柱的缀材采用角钢、槽钢等杆件,与肢件通过焊接或螺栓连接。
这种形式的格构柱具有较好的抗扭性能和经济性能,适用于较大跨度和较高荷载的情况。
缀板式格构柱的缀材则是用钢板制成,与肢件焊接连接。
它的整体性较好,但制作工艺相对复杂,成本也较高。
在设计钢结构格构柱时,需要考虑众多因素。
首先是荷载的计算,要准确确定作用在柱子上的各种荷载,包括竖向荷载、水平荷载、风荷载、地震作用等。
然后根据荷载的大小和性质,选择合适的钢材型号和规格。
钢材的强度、韧性、焊接性能等都是需要重点关注的指标。
此外,柱子的长细比也是设计中的一个关键参数。
长细比过大,柱子容易失稳;长细比过小,则会造成材料的浪费。
为了保证柱子的稳定性,还需要进行整体稳定性和局部稳定性的验算。
钢结构格构柱的制作过程要求严格。
在原材料的选择上,必须保证钢材的质量符合国家标准和设计要求。
制作过程中,肢件和缀材的切割、焊接、钻孔等工艺都需要精细操作,以确保尺寸精度和连接质量。
焊接质量尤为重要,焊缝要饱满、均匀,不得有裂纹、气孔等缺陷。
制作完成后,还需要对柱子进行防腐处理,以延长其使用寿命。
在施工安装方面,钢结构格构柱也有一定的技术要求。
安装前要对基础进行验收,确保基础的平整度和标高符合要求。
柱子的吊装要采用合适的起重设备和吊装方法,保证柱子在吊装过程中的安全和稳定。
格构式柱、柱梁连接

轴心受压构件整体弯曲后,沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。
对实腹式构件,剪力引起的附加变形很小,对临界力的影响只占3/1000左右。
因此,在确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时,仅仅考虑了由弯矩作用所产生的变形,而忽略了剪力所产生的变形。
对于格构式柱,当绕虚轴失稳时,情况有所不同,因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱的设计中,对虚轴失稳的计算,常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大后的长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱根据弹性稳定理论,当考虑剪力的影响后,其临界力的表达为:202222211xx x cr EA EA EA N λπγλπλπ=•+•= 式中 x 0λ——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力的换算长细比。
γπλλEA x ox 22+= (5.25)γ——单位剪力作用下的轴线转角(单位剪切角)。
现取图5.16(a)的一段进行分析,以求出单位剪切角γ。
如图5.16(b)所示,在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力2/11=V 。
设一个节间内两侧斜缀条的面积之和A 1,其内力αsin /1=d N ;斜缀条长αcos /1l l d =,则:斜缀条的轴向变形为: αααcos sin 111EA l EA l N d d d ==∆ A 1——斜缀条总面积 假设变形和剪切角是有限的微小值,则由d ∆引起的水平变位∆为:αααcos sin sin 211EA l d =∆=∆ 故剪切角γ为:ααγcos sin 1211EA l =∆= (5.26) 这里,α为斜缀条与柱轴线间的夹角,代入式(5.25)中得:γπλλEA x ox 22+= (5.25)12220cos sin A A xx •+=ααπλλ (5.27) 一般斜缀条与柱轴线间的夹角在400~700范围内,在此常用范围,)cos /(sin 22ααπ的值变化不大(图 5.17),我国规范加以简化取为常数27,由此得双肢缀条柱的换算长细比为:12027A A x x +=λλ (5.28)式中 x λ ——整个柱对虚轴的长细比(不计缀材);A —— 整个柱肢的毛截面面积;A 1—— 一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和。
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轴心受压构件整体弯曲后,沿杆长各截面上将存在弯矩和剪力。
对实腹式构件,剪力引起的附加变形很小,对临界力的影响只占3/1000左右。
因此,在确定实腹式轴心受压构件整体稳定的临界力时,仅仅考虑了由弯矩作用所产生的变形,而忽略了剪力所产生的变形。
对于格构式柱,当绕虚轴失稳时,情况有所不同,因肢件之间并不是连续的板而只是每隔一定距离用缀条或缀板联系起来。
柱的剪切变形较大,剪力造成的附加挠曲影响就不能忽略。
在格构式柱的设计中,对虚轴失稳的计算,常以加大长细比的办法来考虑剪切变形的影响,加大后的长细比称为换算长细比。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式。
(1)双肢缀条柱
根据弹性稳定理论,当考虑剪力的影响后,其临界力的表达为:
2022
22211x
x x cr EA EA EA N λπγλπλπ=•+•= 式中 x 0λ——格构柱绕虚轴临界力换算为实腹柱临界力的换算
长细比。
γπλλEA x ox 22
+= (5.25)
γ——单位剪力作用下的轴线转角(单位剪切角)。
现取图5.16(a)的一段进行分析,以求出单位剪切角γ。
如图5.16(b)所示,在单位剪力作用下一侧缀材所受剪力2/11=V 。
设一个节间内两侧斜缀条的面积之和A 1,其内力αsin /1=d N ;斜缀条长αcos /1l l d =,则:斜缀条的轴向变形为:
α
α
αcos sin 111EA l EA l N d d d ==∆ A 1——斜缀条总面积 假设变形和剪切角是有限的微小值,则由d ∆引起的水平变位∆为:
α
ααcos sin sin 211EA l d =∆=∆ 故剪切角γ为:
α
αγcos sin 1211EA l =∆= (5.26) 这里,α为斜缀条与柱轴线间的夹角,代入式(5.25)中得:
γπλλEA x ox 22
+= (5.25)
12220cos sin A A x
x •+=ααπλλ (5.27) 一般斜缀条与柱轴线间的夹角在400~700范围内,在此常用范围,)cos /(sin 22ααπ的值变化不大(图 5.17),我国规范加以简化取为常数27,由此得双肢缀条柱的换算长细比为:
1
2027A A x x +=λλ (5.28)
式中 x λ ——整个柱对虚轴的长细比(不计缀材);
A —— 整个柱肢的毛截面面积;
A 1—— 一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和。
需要注意的是,当斜缀条与柱轴线间的夹角不在400~700范围内时,)cos /(sin 22ααπ值将大27很多,式(5.28)是偏于不安全的,此时应按式(5.27)计算换算长细比x 0λ。
(2)双肢缀板柱
双肢缀板柱中缀板与肢件的连接可视为刚接,因而分肢和缀板组成一个多层框架,假定变形时反弯点在各节点的中点[图5.18(a)]。
若只考虑分肢和缀板在横向剪力作用下的弯曲变形,取分离体如图5.18(b)所示,A 为分肢横截面积之和;l 1分肢节间高度;a 分肢轴间距;I 1分肢绕弱轴的惯性矩;I b 缀板的惯性矩;
可得单位剪力作用下缀板弯曲变形引起的分肢变位1∆为:
b
b EI l EI l l l 24122122211211111ααθγ=•===∆
5.4.2.3 缀材设计
(1)轴心受压格构柱的横向剪力
格构柱绕虚轴失稳发生弯曲时,缀材要承受横向剪力的作用。
因此,需要首先计算出横向剪力的数值后才能进行缀材的设计。
图5.19所示一两端铰支轴心受压柱,绕虚轴弯曲时,假定最终
的挠曲线为正弦曲线,跨中最大挠度为:0ϑ则沿杆长任一点的挠度为:
l z
y πϑsin 0=
式中ϕ——按虚轴换算长细比确定的整体稳定系数。
令N =y Af ϕ,即得《钢结构设计规范》规定的最大剪力的计算
式:
23585y
f Af
V = (5.33)
在设计中,将剪力V 沿柱长度方向取为定值,相当于简化为图
5.19(c)的分布图形。
(2)缀条的设计
缀条的布置一般采用单系缀条图5.20(a),也可采用交叉缀条[图
5.20(b)]。
缀条可视为以柱肢为弦杆的平行弦桁架的腹杆,内力与桁架腹杆的计算方法相同。
在横向剪力作用下,一个斜缀条的轴心力为(图
5.20):
θ
cos 11n V N = (5.34) 式中 V 1——分配到一个缀材面上的剪力;
n ——承受剪力V 1的斜缀条数。
单系缀条时,n =1;交叉缀条时,n =2;
θ——缀条的倾角(图5. 20)。
由于剪力的方向不定,斜缀条可能受拉也可能受压,应按轴心压杆选择截面。
缀条一般采用单角钢,与柱单面连接,考虑到受力时的偏心和
受压时的弯扭考虑扭转效应)时,应按钢材强度设计值乘以下列折减系数η;
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 η=0.6十0.00l 5λA ,但不大于1.0
短边相连的不等边角钢 η=0.5十0.0025λ,但不大于1.0 长边相连的不等边角钢 η=0.70
λ为缀条的长细比,对中间无联系的单角钢压杆、按最小回转半径计算,当λ<20时,取λ=20。
交叉缀条体系[图5.20(b)]的横缀条按受压力N =V l 计算。
为了减小分肢的计算长度,单系缀条[图 5. 20(a)]也可加横缀条,其截面尺寸一般与斜缀条相同,也可按容许长细比([λ]=150)确定。
(3)缀板的设计
缀板柱可视为一多层框架(肢件视为框架立柱,缀板视为横梁)。
当它整体挠曲时,假定各层分肢中点和缀板中点为反弯点[图5.18(a)]。
从柱中取出如图5.2l(b)所示脱离体,可得缀板内力为:
剪力:
a
l V T 11=
(5.35)弯矩(与肢件连接处):
2 21
1l
V
a
T
M=
•
=
(5.36)
式中
1
l——缀板中心线间的距离;
a——肢件轴线间的距离。
缀板与肢体间用角焊缝相连,角焊缝承受剪力和扭矩的共同作用。
由于角焊缝的强度设计值小于钢材的强度设计值,故只需用上述M和T 验算缀板与肢件间的连接焊缝。
缀板应有一定的刚度。
规范规定,同一截面处两侧缀板线刚度之和不得小于一个分肢线刚度的6倍。
一般取宽度d≥2a/3[图5.21(b)],厚度t≥a/40,并不小于6mm。
5.4.2.4 格构柱的设计步骤
格构柱的设计需首先选择柱肢截面和缀材的形式,按下列步骤进行设计:
(1)按对实轴(y—y轴)的整体稳定选择柱的截面,方法与实腹柱的。