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1、格构式轴心压杆格构式轴心压杆缀条式缀条式 缀板式缀板式格构式轴心压杆计算内容格构式轴心压杆计算内容n整体稳定验算(重点:换算长细比)n单肢稳定验算(重点:单肢计算长度)n缀条稳定验算(重点:缀条轴压力)n缀板强度验算(重点:缀板弯矩、剪力)缀条柱:换算长细比缀条柱:换算长细比 双肢:三肢:,四肢(斜杆式):四肢(三角式):同双肢缀条的计算公式。缀板柱:换算长细比缀板柱:换算长细比双肢:四肢:单肢计算长度n绕强轴单肢计算长度整柱绕实轴的计算长度n绕弱轴单肢计算长度缀条为支点的节间距离n绕弱轴单肢计算长度上下缀板的净间距缀条验算 n格构柱名义剪力:n斜缀条轴心压力: n横缀条轴心压力:缀条稳定验算
2、偏心折减系数0.6。n缀条强度:缀板验算n缀板按照受弯构件计算,进行强度验算。n缀板弯矩:n缀板剪力:实例分析1:桁架压杆分析受压弦杆分析n提示:受压弦杆在桁架作用平面内与腹杆在节点相连,在桁架作用平面外与上弦支撑相连。是否考虑上弦支撑的约束作用视上弦支撑的刚度定,通常工程中偏安全不考虑。受压腹杆分析n计算假定:n假定上弦杆不对腹杆提供约束。因为上弦受压其本身会发生失稳。n在腹杆稳定验算时假定下弦杆与腹杆固接。实例分析2:格构式压杆分析一起重机的吊臂长22m,立柱23.71m,最大起重量设计值18.75吨。采用Q235钢,吊臂和立柱得允许最大长细比为150。设计吊臂截面?(作业:设计立柱截面)
3、(作业:设计立柱截面)220解答:1、确定吊臂受到的压力。水平方向力平衡:Nh+Th=0,竖直向力平衡:Nv+Tv=P=18.75吨NhNcos700 , Nv= Nsin700Th=-Tcos220 , Tv= Tsin220得N0.9277P=170.5kN解答:n2、按照刚度要求确定稳定系数吊臂允许最大长细比150按照b类截面查表得0.308n3、所需截面面积:A=170500/0.308/215=2576mm2n4、所需截面回转半径i=l0/150=222000/150=293mm过大,只能采用格构柱。解答:n方案一:双肢格构查附录5第1行第3列得:h=293/0.38=771mmb=
4、293/0.44=666mm,截面过大方案1淘汰。n方案二:四肢缀条式格构:b= h=293/0.43=680mm单个角钢面积A1=A/4=644mm2选L705(A1=688),b=h=660mm解答:n缀条面积按照单肢的2/3取,约420mm2.取L455(A2=429mm2)n整体稳定验算nIx=Iy=4(Ix1A131.092)=36729cm4nix=31.16cmn换算长细比sqrt(4400/31.16) 2+40*4A1/2A2=141.6,安全解答:n缀条验算n缀条长度:l02=sqrt(l01/2) 2+b2=75cmn2=75/0.881=85nc类截面20.547n缀条
5、轴力N2:n柱名义剪力:V=Af/85=688*4*215/85=6960Nn斜缀条内力 : N2=V/2/(cos)= V/2/(b/l02)=3954NnN2/ 2/A2=16.8MPaf,ok.解答:n方案3:四肢缀板式格构柱n取单肢长细比1=40n整体稳定验算nIx=Iy=36729cm4nix=31.16cmn换算长细比sqrt(4400/31.16) 2+12=146.8 150, ok解答:n单肢节间长度nl01=/1.393=28.7cm,取28cmn缀板设计n确定Mb,VbVb=V1l01/c=(V/2) (28)/(b-21.91)=1567NMb=V1l01/2=487.2NMn缀板尺寸:hb=2c/3=42cm,tb=max6mm,c/40=16mm解答:n缀板强度验算nMb/(hb2tb/6) fnVb/(3hbtb/2) fvnOkn方案3中缀板宽度远大于单肢节间长度,生产加工不合理,淘汰。作业4:n下面为对同一个轴心受力构件所作的四个设计方案,哪个方案稳定性好?哪个稳定性差。(4分) Ix=2Iy时,下图中哪个方案稳定性好?哪个稳定性差? 2Ix=Iy时,又如何?