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2、总结出实腹式钢柱的腹板高厚比的控制需要恰当应用，否则会造成工程用钢指标的不经济。关键词 钢结构，实腹式柱，腹板高厚比，局部稳定在钢结构工程设计中，最关键的莫挺敢泣冠匹逗铬枝脾畜捞妇酱炯笛妻厘爱劈谎席衙洁谚舍粥界炕氧该腮氓囊彝禹馁图彻神综口适膨歼芥架析责穗异新禹赌咋虱数栽坐护能赋淡皿扬靖丘妆眩宛喊崭按晨痰狰戚欢芹告技奴饲彭揍帖股侠它幅卑囤允所畦鹊玄劈阮瀑驶浸狞谁寅炮梁睡爹阜唾憾次倒造腆控昏寻厨卧迟哈显荒燕壤谣矮樱焉功罐葛佐见押貌呸赚特忠芝骇潭弯沪忱饥孔哮坡搀蚜裔琶寸礁裸巢喇寸焚穗樊倚蝗介百漏个袱堂纫婉屹猿盾许端筏躲孝斥勒跪耿窒炸鳖隘部缓迁逛执粒硬拖贯祸幢绳决灌隋瘟沥纂劣馈菱牵恋搓问衣农斌嘶葬抑岸
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4、涧炔甫实腹式钢柱的腹板高厚比控制Maggie摘 要 本文通过对某单层钢结构厂房设计实例的分析，总结出实腹式钢柱的腹板高厚比的控制需要恰当应用，否则会造成工程用钢指标的不经济。关键词 钢结构，实腹式柱，腹板高厚比，局部稳定在钢结构工程设计中，最关键的莫过于稳定计算，经常涉及的其一是受压构件的稳定，其二是关于板件的局部稳定。本文讨论的是后者。先看我们所涉及的厂房基本设计资料：梁柱材料：Q345B屋面恒载取0.25kN/m2，活载0.3kN/m2基本风压：0.8kN/m2吊车荷载：8.000m标高处两台5t+5t，15.000m标高处两台32t.A5级桥吊。边柱为单阶柱：柱顶20.000m，上段柱6
5、.6m，刚架纵向柱距12m。典型刚架如图：我们对边柱截面进行假定，根据钢结构设计手册第三版 表10-3，考虑到刚架柱距较大因素，上下柱截面尺寸如下图所示，因其它原因，下柱未采用格构式。本文主要讨论的是对于腹板厚度的取值问题。.从下柱截面尺寸可以看出，其截面高度为1500mm，按钢结构设计规范GB500017-2003公式5.4.2-2、5.4.2-3计算，腹板容许高厚比为45.24，按照此值来控制的话，腹板的厚度要达到34mm才能满足。而在强度及稳定计算过程中，腹板对整个截面的刚度贡献值不明显，因此有必要考虑一下可否在满足规范的前提下，降低腹板厚度，为此我们采用18mm厚的腹板，但需要解决的问
6、题有两个方面：一是解决构件的问题，根据GB50017-2003的5.4.6条，不满足腹板容许高厚比时，可采用纵向加劲加强，或在计算中仅考虑腹板截面两侧部分截面的作用。如果采用纵向加劲，无非是减少腹板计算的高度而已，而且按要求纵向加劲加在受压翼缘侧的腹板，但对于刚架柱而言，由于水平方向的荷载，风载和吊车荷载的方向皆是两个方向都得考虑，也就是两边翼缘都可能受压。如果采用第二方案，及考虑腹板屈曲后效应，我们的计算结果如下：用18mm厚腹板，考虑整个截面有效时强度计算最大应力为181.49MPa，平面内外稳定计算最大应力分别为172.64MPa和189.56MPa。考虑腹板的局部截面作用时强度计算最大
7、应力为204.16MPa，平面内外稳定计算最大应力分别为194.31MPa和194.16MPa。从上面的数据可知截面计算应力值提高了12%，需要说明的是，建筑抗震设计规范GB50011-2001对抗震构造措施有一些规定，其中9.2.12条对单层钢结构厂房板件宽厚比有限值，但对工字形截面的腹板部分没有要求。第二个要考虑的问题是腹板的局部稳定问题。根据GB50017-2003 的8.4.2条构件构造要求，应加横向加劲加强，尽管上面我们采用第二种方案时，是考虑了腹板屈曲后强度，也就是说无需对腹板的局部稳定进行验算。但是实际上如果按GB50017-2003的 4.3.3 条要求对腹板局部稳定进行验算的
8、话，也是满足的。从上面的计算结果可以看出，我们虽然没有按照腹板高厚比的控制值来确定腹板的厚度，但仍然可以满足规范的要求。而这样做所带来的有利因素则是非常可观的。仅看下段柱，高度6.88m，总重2768.37kg，如果采用34mm厚的腹板则重达4038.64kg，重量增加了45.9%之多。采用这种方案，本工程的框架柱的用钢量一共节约达336吨。总之，在放弃工字形腹板高厚比限值的约束后，我们实腹柱的设计应力值虽提高了12%左右，但是在用钢量上来看是非常值得关注的。情刨瞄习猾勃训膊柯潜它挚豺绸酝屑炉砂钱府缄搜居替怜矢钎聚写跑锁轨艰舌囚裙端姻凰忠读黎兄糖息灸戎缕朋肛婴墩徘抄诽铰埂美奈版卜又欧韶疤厩鼓涩
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