鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)原則
鋼結(jié)構(gòu)軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。對于格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件,還應(yīng)滿足分肢穩(wěn)定要求,并需對綴材進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下幾個原則:
(1)截面面積分布應(yīng)盡量遠(yuǎn)離主軸線,即盡量加大截面輪廓尺寸而減小板厚,以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑,從而提高構(gòu)件的整體穩(wěn)定性和剛度;
(2)使關(guān)于兩個主軸的整體穩(wěn)定承載力盡量接近,即兩軸等穩(wěn)定,以取得較好的經(jīng)濟(jì)效果;
(3)盡量采用雙軸對稱截面,避免彎扭失穩(wěn);
(4)構(gòu)造簡單,便于制作;
(5)便于與其他構(gòu)件連接;
(6)選擇可供應(yīng)的鋼材規(guī)格。
鋼結(jié)構(gòu)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件時(shí),構(gòu)件所用鋼材、截面形式、兩主軸方向的計(jì)算長度lox和i町、軸心壓力設(shè)計(jì)值N一般在設(shè)計(jì)條件中已經(jīng)給定,設(shè)計(jì)主要是確定截面尺寸。通 常先按整體穩(wěn)定要求初選截面尺寸,然后驗(yàn)算是否滿足設(shè)計(jì)要求。如果不滿足或截面構(gòu)成不理想,則調(diào)整尺寸再進(jìn)行驗(yàn)算,直至滿意為止。實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件有型鋼構(gòu)件和組合截面構(gòu)件兩類,型鋼構(gòu)件制作費(fèi)用低,應(yīng)優(yōu)先選用。
進(jìn)行截面選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)內(nèi)力大小,兩個方向的計(jì)算長度值以及制作加工量、材料供應(yīng)等情況綜合考慮。熱軋普通工字鋼關(guān)于弱軸(y軸)的回轉(zhuǎn)半徑比強(qiáng)軸(x軸)要小得多,適用于計(jì)算長度lOx~3仙的情況。熱軋H型鋼腹板較薄,翼緣較寬,可做到與截面高度相同(HW型),截面特性好。用三塊鋼板焊成的工字鋼和十字形截面組合靈活,容易實(shí)現(xiàn)截面材料分布合理,制造并不復(fù)雜。圓管和方管截面關(guān)于兩個形心主軸的回轉(zhuǎn)半徑相同,截面為封閉式,內(nèi)部不易生銹,適用于兩個方向計(jì)算長度相等的軸心受壓構(gòu)件。用型鋼組合而成的截商適用于軸壓力很大或構(gòu)件較長的構(gòu)件。
1.袖心受壓型鋼構(gòu)件的設(shè)計(jì)步驟
(1)假設(shè)構(gòu)件的長細(xì)比λ。整體穩(wěn)定計(jì)算公式中,有兩個未知量伊和A,所以需先假設(shè)一合適的長細(xì)比,從而得出ψ值,才能求得所需截面面積,然后確定截面規(guī)格。一般假定).. = 50-1∞,當(dāng)N大而計(jì)算長度小時(shí),).取較小值,反之取較大值。