格构式柱柱梁连接Word格式文档下载.docx

1、斜 缀条的轴向变形为：图乐！6缀条拄的剪切变形Cd= Ndd ll Ai 斜缀条 总面积EAI EAlSi n Geos。假设变形和剪切角是有限的微小值，则由厶d引起的水平变位超为:12EA1 Sin 二 CoSJ故剪切角为:（5.26）1l1 EA1 Sin2cos二这里，：为斜缀条与柱轴线间的夹角，代入式（5.25）中得:一般斜缀条与柱轴线间的夹角在400700范围内，在此常用范围,-2 /（s in 2：cos：）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：” r2 A0 ., X2 27 A （ 5.28 ）ID 5J7 i（smo3a

2、）值式中 X 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； Ai 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400700范围内 时，二2 /（sin2 cos ：）值将大27很多，式（5 . 28）是偏于不安全的，此时应按 式（527）计算换算长细比oX O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518（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；Ii分肢节间高度；a分肢轴间距；Ii分 肢绕弱轴的惯性矩；

3、Ib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亠为： 5.18 壕様柱的剪切变形分肢本身弯曲变驱时的变心-JLJ 一 48EA由此得前切角y心吐如 rl + 2lQ 詁 12 24E1 4fiZl l J 十M） 将此F值代A贰中3-Ir -分肢的枚绸比儿为分戰弱轴的冋转半轻.為为缀板闾的净距离55（fr）iK】=M 个分肢的线刚度.！：为銀板中心蛀小为分肢爲弱的惯性矩Kb- ha两删繊i剧度之和II 为逐板的IK性矩ffl为分肢轴线何厕离、根据钢结构设计規范的规g,g线刖度之和汕应大于E借的分肢线刚度.即XhKs6a若取Kt=6,则式鮎亡g）申的fj+2卑|母1丙此腿齟规定双

4、肢缀板柱的换算稳细比釆用:（5+ 30）若在茱些特殊情况无法满足KJC16的要求时*则换算拴细比為应按式（5.29）计算。四肢拄和三战柱的换算校削比+藝见钢结构设计规范第5. b 3条.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：；:。则沿杆长任一点的挠度为:兀Zy =、：0 Sin -Jtj?M = NT = Nmin 丁上式中令Afi=井取*i*- 44（见表氐阳T得

5、:將式C5.32）中的巩值代人式（5-31）.: 疗 _ 0, SSTr（I 旳 N _ 1 Ny1 J * k 式中 ili0.88（l-p）龄过对双肢祜构式柱的计算分析，在常用的长铝比范围内.KH的矣系不大，可取対常敷对Q235 钢枸件徴 A = 35tj Q345.Q350 餾和 Q4S0件.取 AS5 J畑J 囲此軸心受IE格构柱乎行于的剪力为；%=7S令N = Afy ,即得钢结构设计规范规定的最大剪力的计算IV = Af fy （ 5.33）85 . 235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

6、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）:NI=上 （5.34 ）n COS 日式中 V1 分配到一个缀材面上的剪力；n 承受剪力Vi的斜缀条数。单系缀条时，n = 1;交叉缀条时，n = 2;缀条的倾角（图5. 20） O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；1按轴心受力计算构件的强度和连接时，

7、=0.85 o2按轴心受压计算构件的稳定性时等边角钢 =0 . 6十0. 001 5 A ,但不大于1 . 0短边相连的不等边角钢 =0. 5十0 . 0025 ,但不大于1.0长边相连的不等边角钢 =0 . 70,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，V 20时，取 = 20O交叉缀条体系图5. 20（b）的横缀条按 受压力N = V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 （=150 ）确定。图5+盹 H条的内力（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）。

8、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） o 从柱中取出如图5. 2l（b）所示脱离体，可得缀板内力为：剪力：（5.35 ）弯矩（与肢件连接处）:M =T a（5.36 ）式中 h缀板中心线间的距离；a 肢件轴线间的距离 5-21 it算简圏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.

9、 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 计算相同。按对虚轴（X X轴）的整体稳定确定两分肢的距离（5.38）对缀条柱应预先确定斜缀条的截面Ai ；对缀板柱应先假定分肢长 细比 10按式（5 . 37）或式（5 . 38）计算得出X后，即可得到对虚轴的回转半径：i X = l 0x / XH面回转半径的近仪很 5-6M-JEU曲b, I卜丄Tt3Jlrt=（TO.43AOJSAS80.1 W队3CA0.轴CU 2i=aj0, 4b 440,6（X H5AO. 24 b心2

10、0根据表5. 6,可得柱在缀材方向的宽度b ixr-,亦可由已知截面 的几何量直接算出柱的宽度bO（3）验算对虚轴的整体稳定性，不合适时应修改柱宽b再进行验算。（4）设计缀条或缀板（包括它们与分肢的连接）。进行以上计算时应注意：（1）柱对实轴的长细比Y和对虚轴的换算长细比心均不得超过容 许长细比；（2）缀条柱的分肢长细比-1 =l不得超过柱两方向长细比（对虚轴 为换算长细比）较大值的0 . 7倍，否则分肢可能先于整体失稳；（3）缀板柱的分肢长细比=oi不大于40 ,并不应大于柱较大长细 比max的05倍（当XmaX V 50时，取、max=50 ,亦是为了保证分肢不先于 整体构件失去承载能力。

11、5. 4. 3柱的横隔格构柱的横截面为中部空心的矩形，抗扭刚度较差。为了提高格 构柱的抗扭刚度，保证柱子在运输和安装过程中的截面形状不变，应每 隔一段距离设置横隔。另外，大型实腹柱（工字型或箱型）也应设置横 隔（图5.22 ）o横隔的间距不得大于柱子较大宽度的9倍或8m ,而且每 个运送单元的端部均应设置横隔。当柱身某一处受有较大水平集中力作用时，也应在该处设置横隔， 以免柱肢局部受弯。横隔可用钢板图5. 22（a）、（c）、（d）或交叉角钢图 5. 22（b）做成。工字形截面实腹柱的横隔只能用钢板制作，它与横向加 劲肋的区别在于与翼缘同宽图5. 22（c）,而横向加劲肋则通常较窄。 箱形截面

12、实腹柱的横隔，有一边或两边不能预先焊接，可先焊两边或三 边，装配后再在柱壁钻孔用电渣焊焊接其他边图5. 22（d） O圈缶舞注的檀隔（fl）-fr 构性心八佔一：!3Fttt例5. 3 设计一缀板柱，柱咼6 m ,两端铰接，轴心压力为IO00kN（设计值）,钢材为Q235钢，截面无孔眼削弱解柱的计算长度为ZQK = -Gmfth按实轴的整体德定选择柱的截面假设人=7S査附表4 2（b类截面得卩=Sw需要的載面面积为*=619= 61” 庆皿N = IPoeL兀 Wl乔 _ 0.751 X 215选用 3irS2aM=63l 6cms, = S 67Cm.验算整休程定性* * * 69 2 W - 150査得 9-0F 7S6 = 751T H 20SN =2.确定柱宽&假定t = 35C约等于Q 5r）,入= 必=69. 2 - 35 = 59* 7