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钢结构格构柱设计

钢结构格构柱设计


σ max
N cr N cr ym h = + ⋅ = fy A Ix 2
规范取： 规范取：
Vmax Af = 85 fy 235
z
（4－82） － ）
（2）V的分布 ） 的分布 计算缀材时，近似 计算缀材时， 地以剪力V均匀分布计 均匀分布计。 地以剪力 均匀分布计。 并且， 并且，由承受该剪力的 两个缀材面分担， 两个缀材面分担，每个 缀材平面内的剪力V 缀材平面内的剪力 1为 V1=V/2
b)
V/2=1/2 l1/ 2 1/2
δ
γ1
l1/ 2 1/2
1/2 x y
c)
y
1
1 x
1 1 l1 l1 2 l1 2 γ 1 ≈ tgγ 1 = = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ l1 / 2 EI1 2 2 4 3 2 l1 l12 = 24 EI1
1/2 l1/2 1 M l1/4 M l1/2
Ncr Vmax V
ym y z o Ncr
L
y Vmax
V
实际
近似
2、缀材计算 、 V1 （1）缀条 ） α 缀条布置尤如桁架腹杆。 缀条布置尤如桁架腹杆。按桁 架腹杆设计。剪力由斜杆承受。 架腹杆设计。剪力由斜杆承受。 设斜杆（缀条）内力为Nt，有 设斜杆（缀条）内力为 V1 Nt=V1/cosα α （4－83） － ） 缀条可能受拉、可能受压， V1 缀条可能受拉、可能受压，一律按受 压设计，设计强度应于折减（ 压设计，设计强度应于折减（考虑缀 V 条自身稳定性）折减系数γ 条自身稳定性）折减系数γR为： V1 等边角钢 γR=0.6+0.0015λ λ 短边相连的不等边角钢 γR=0.5+0.0025λ （4－ λ － 长边相连的不等边角钢 γR=0.7 85） ） 中间无联系时， λ ——中间无联系时，按最小回转半径计算的长细比。 中间无联系时 按最小回转半径计算的长细比。
施工组织设计(格构型钢柱)

施工组织设计(格构型钢柱)

目录一、编制依据 (3)（一）编制依据 (3)（二）采用规范 (3)二、工程概况及特点 (4)三、项目管理组织 (6)四、施工准备 (8)五、施工布置 (9)六、施工现场人员设备布置 (10)七、钢结构的加工制作 (12)（一）、制作前的准备工作 (12)（二）、钢结构加工制作流程： (13)（三）、放样、下料和切割 (14)（四）、矫正和成型 (16)（五）、边缘加工 (16)（六）、制孔 (16)（七）、组装 (16)（八）、成品检验 (18)（九）、成品保护 (18)（十）、保证质量措施 (10)（十一）、钢结构的焊接 (18)（十二）、摩擦面加工： (20)（十三）、预拼装 (20)（十四）、包装、运输和存放 (21)八、钢结构吊装方案 (22)（一）、吊装思路 (22)（二）、吊装顺序 (23)（三）、钢结构安装前的准备 (24)（四）、钢结构安装 (24)九、钢结构防腐涂装 (31)十、彩色压型钢板施工 (33)十、创优达标措施 (35)（一）保证的工程质量措施 (35)（二）、确保施工工期的措施 (40)（三）、确保安全生产的措施 (40)（四）、雨期施工的保证措施 (41)（五）、文明卫生保证措施 (41)（六）、施工现场消防保卫措施 (42)（七）、降低工程成本措施 (42)施工组织设计编制综合说明一、编制依据（一）文件依据1、xxxxxxxxxxxxxxx有限公司重型车间施工招标文件。

2、xxxxxxxxxxxxxxx有限公司重型车间招标图纸。

3、xxxxxxxxxxxxxxxx有限公司重型车间招标答疑文件。

（二）采用规范按中华人民共和国现行有关法规及标准，本工程施工采用的技术规范及标准主要为：1、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001；2、《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；3、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002；4、《钢结构设计规范》JGJ81-2002；5、《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》 CECS102:2002；6、建筑钢结构焊接技术规程 GB50010-2002；7、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002；8、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；9、《压型金属板设计施工规程》YBJ216-88；10、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82-91；11、《钢结构工程施工及质量验收规范》 GB50205-2001;12、《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001；13、《焊缝符号表示法》 GB342-88;14、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002;15、《压型金属板设计施工规程》 YBJ216-88；16、《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002；17、国家及有关部委颁发的与本工程有关的标准、规范及规程；18、江苏省及苏州市监督站的有关规定。

《钢结构格构柱》PPT课件

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5 .4轴心受压格构式构件的整体稳定 4.4.1轴心受压格构式构件组成 肢件 格构式轴心受压构件 缀材 缀板、缀条
{
a)
b)
缀条
l1 l0 l1
缀板
x 1 y 1
肢件
x 1
y
肢件
图4－6 格构式柱
1
肢件：受力件。 由 2 肢（工字钢或槽钢）、 4 肢（角钢）、 3 肢 （园管）组成。
a)
x y
b)
2 EI y
l
2 y
（4－10）
（4－12）
y ,cr
2 E 2 y
2、绕虚轴屈曲 绕虚轴屈曲时，不能忽略剪切变形影响，这时，
N x ,cr
EI x EI x 2 ( l x ) lx
2 2
N b,cr
2 EI
l2
x ,cr
式中
2 E 2 E 2 ( x ) x2
I1 A i
2 1
② 计算
引入单肢节间段长细比1，且 1= l1 /i1 代入式：
1 2 EI x
l
2 x

2 1
12 EA
因为 Ix=Aix2， x= lx /ix ，代入得：
2 2 2 1 1 1 2 1 2 12 x x
③ 计算 x
x
y
c)
x y
d)
x y
图4－7 格构式柱的截面型 式
4.4.2整体稳定临界力
公式（4－9）仍然是适用的。
N b,cr
2 EI
l
2
1 2 EI 1 2 1 l
（ 4－ 9）
1、绕实轴屈曲 绕实轴屈曲时，与实腹截面一样，可忽略剪切变形 的影响，并写成弹性与非弹性通式，得
施工组织设计(格构柱)

施工组织设计(格构柱)

第七章施工组织设计目录第一章编制说明及编制依据1.编制说明2.编制依据第二章工程概况及特点1.工程简介2.施工现场条件要求3.设计概况4.本工程的特点、难点、重点第三章质量工期目标1.质量目标2.工期目标第四章施工准备1.技术准备2.施工现场准备3.劳动力及物资的配备4.场外协调准备第五章钢结构制作及安装计划1.制作安装施工部署1.1 构件制作厂生产计划1.2 钢构件生产投入主要机械设备1.3 钢构件制作车间劳动力计划1.4 现场安装准备1.5 钢构件现场拼装焊接1.6 现场安装主要工序流程1.7 施工机械的选择及吊车行走路线1.8 钢结构安装劳动力计划表1.9 施工人员组织计划1.10 施工进度计划表第六章主要施工工艺流程1 钢结构制作工程1.1钢构件（BH型钢）生产工艺流程质量控制点1.2工厂的组装或预拼接1.3 气割下料工艺1.4 组立工艺1.5 埋弧自动焊工艺1.6 二次装配工艺1.7 二次焊接工艺1.8 抛丸除锈工艺1.9涂装工艺2 钢构件的运输及保存第七章钢结构安装施工方案1安装钢结构的基础应符合的规定2基础准备工作3 构件进场材料准备4现场施工分区及构件进场计划5构件进场和卸货6进场构件验收要点7钢构件现场堆放管理8 施工用机具及设备9 柱的吊装10吊车梁安装11 钢屋架梁吊装工程12 高强螺栓施工方案13 屋面檩条条施工方案14 彩板安装工程15 施工人员组织计划第八章工程质量保证体系第九章安全生产文明施工措施第十章确保工程质量的技术组织措施第十一章确保安全生产的技术组织措施1、安全生产管理体系和管理制度2、安全教育与培训3、钢结构安全技术措施4、施工用电5、施工机械6、高处作业7、现场防火8、三宝四口五临边第十二章确保工期的技术组织措施1、确保劳动力措施2、确保工程材料措施3、确保机械设备的管理措施4、确保技术措施5、资金保证措施6、施工项目管理组织措施第十三章确保文明施工的技术组织措施1、环保措施2、文明施工措施第十四章不可预见事件控制措施1、临时停电2、机械故障3、测量定位桩保护附：拟投入主要机械设备表施工进度横道图（风电焊接车间、6#联合厂房）施工进度网络图（风电焊接车间、6#联合厂房）施工平面布置图第一章编制说明及编制依据1 编制说明1.1 本施工组织设计是为海创弋江准备制造基地（一期）1#风电焊接车间钢结构工程、安徽海螺川崎装备制造有限公司6#联合厂房钢结构工程施工而编制。

钢结构 柱和支撑的设计精品PPT课件

钢结构 柱和支撑的设计精品PPT课件


三
设防烈度
7
8
≤24 ＞24 ≤24 ＞24
三
二
二
一
二
一
9 ≤24
一 一
5
框架柱的设计方法 1.强柱弱梁的节点要求
（1 ） 节点左右梁端和上下柱端的全塑性承载 力，除下列情况之一外，应符合下式要求：
1）柱所在楼层的受剪承载力比相邻上一层 的受剪承载力高出25%；
2）柱轴压比不超过0.4，或N2≤φAc f（N2为2 倍地震作用下的组合轴力设计值）；
弱轴平面内
N
mM y y
txMx
yA yW1y(10.8NNEy)
bW1x
f
注意 t 40mm稳定系数 取值
4.局部稳定 满足宽厚比限值
框架梁、柱板件宽厚比限值
板件名称
一级
工字形截面翼缘外伸 部分
10
柱 工字形截面腹板
43
箱形截面壁板
33
工字形截面和箱形截 面翼缘外伸部分
9
箱形截面翼缘在两腹
梁
板之间部分
三级1.05
7
端部翼缘变截面的梁
W p ( f y c c N A c ) ( W p 1 f y b V b p s ) b
V pb —梁塑性铰剪力；
s—塑性铰至柱面的距离，塑性铰可取梁端
部变截面翼缘的最小处。
8
2. 强度
N Mx My f
An xWnx yWny
3. 整体稳定
强轴平面内 N xAxW1x(1m M 0 x.8xNN Ex)btyW M y 1yy f
3. 节点域的屈服承载力验算
＝（MpV1bpMpb2)34fv
Mpb1、Mpb2一节点域两侧梁端截面全塑性受弯承载力；
第四章格构式支柱

第四章格构式支柱

第四章格构式支柱第四章格构式支柱第一节需求一览表1. 设备需求2.交货期、交货目的地见“商务文件”。

3.支柱选型仅供投标参考，最终钢柱型号和高度的选择及细分在设计联络时与施工图设计院共同确定，最终以施工图为准。

4.设备数量供投标参考，最终采购量以施工现场需要的工程量为准。

2．服务需求：食宿、往返火车或飞机票及当地交通费用，该报价需纳入总价，根据实际发生情况支付。

第二节主要技术规格1．应用范围用于山西中南部铁路通道工程格构式桥钢柱、软横跨钢柱、多线路腕臂钢柱。

2．环境条件和工作条件（1）最高温度：40℃（2）最低温度：－25℃（3）最大运行风速：30m/s（4）结构风速：40m/s（5）覆冰厚度：5 mm（6）雷暴级别：多雷区（7）地震烈度：≤Ⅷ度3．规格类型3.1 规格类型格构式钢柱为软横跨钢柱、桥钢柱、双线路腕臂柱。

3.2 格构式钢支柱外形尺寸和技术规格：软横跨钢柱主要技术参数见铁路工程建设通用参考图《电气化铁路接触网软横跨钢柱构造图》，图号：通化（2006）1001；桥墩上接触网钢柱主要技术参数参见铁路工程建设通用参考图《电气化铁路桥上接触网钢柱构造图》（图号：通化（2006）1002）。

钢柱各项技术标准和参数须满足GB/T 25020.1-2010规定。

3.3 以上3.1～3.2条中技术参数仅供招标使用,具体钢柱尺寸根据设计院提供的格构式钢柱构造参考图进行调整。

4．钢柱制造应遵循的技术标准钢柱的制造及试验验收应符合下列标准：《电气化铁路接触网钢支柱第1部分格构式支柱》GB/T 25020.1-2010《电气化铁路接触网软横跨钢柱构造图》图号：通化（2006）1001《电气化铁路桥上接触网钢柱构造图》图号：通化（2006）1002 *5．技术性能要求5.1 结构型式软横跨钢柱、T梁桥钢柱结构型式为立体桁架结构，由角钢、槽钢与钢板组合焊接而成。

考虑镀锌槽长度的限制，高度较大的钢柱可分为两段分别加工并镀锌，两段间通过法兰或焊接组成整根钢柱。

钢结构格构柱共38页

钢结构格构柱共38页


② 计算 代入式（4－41）
1
2EIx lx2
1
12 lx 2A ds 2 i Ixn co 2s 12 2 xA ds 2 i A n co 2s
若取=20º～50º，则，sincos2=0.36
1
27
A
A12x
2x
lx2 ix2
lx2 A Ix
式中，A——两个柱肢的毛截面面积；
A1——两根斜杆的毛截面面积（ A1=2Ad）。
Ncr
Vmax
实际
V
近似
2、缀材计算
（1）缀条
V1
α
缀条布置尤如桁架腹杆。按桁
架腹杆设计。剪力由斜杆承受。
设斜杆（缀条）内力为Nt，有
Nt=V1/cos
（4－83）
V1
缀条可能受拉、可能受压，一律按受
V1
压设计，设计强度应于折减（考虑缀 V
条自身稳定性）折减系数R为：
等边角钢
R=0.6+0.0015
h=2.27ix
按照边缘屈服准则，
max N AcrNcIxrymh 2fy
规范取：
Vmax
Af 85
fy 235
（2）V的分布
计算缀材时，近似 地以剪力V均匀分布计。 并且，由承受该剪力的 两个缀材面分担，每个 缀材平面内的剪力V1为
V1=V/2
L z
（4－82）
z
Ncr
Vmax
V
ym y
oy
b)
δ
V/2=1/2 1/2
γ1
l1/2 l1/2
1/2 1/2
c)
1x
y
y
1x
图4－9 缀板式体系的剪切变形
(完整word版)格构柱计算.

(完整word版)格构柱计算.

§6—7格构式轴心受压构件6.7。

1 格构式轴心受压构件绕实轴的整体稳定格构式受压构件也称为格构式柱（latticed columns，其分肢通常采用槽钢和工字钢，构件截面具有对称轴（图6。

1.1）。

当构件轴心受压丧失整体稳定时，不大可能发生扭转屈曲和弯扭屈曲，往往发生绕截面主轴的弯曲屈曲。

因此计算格构式轴心受压构件的整体稳定时,只需计算绕截面实轴和虚轴抵抗弯曲屈曲的能力。

格构式轴心受压构件绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别,因此其整体稳定计算也相同,可以采用式(6。

4.2按b类截面进行计算。

6。

7。

2 格构式轴心受压构件绕虚轴的整体稳定1。

双肢格构式轴心受压构件实腹式轴心受压构件在弯曲屈曲时,剪切变形影响很小，对构件临界力的降低不到1%，可以忽略不计。

格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时，由于两个分肢不是实体相连，连接两分肢的缀件的抗剪刚度比实腹式构件的腹板弱,构件在微弯平衡状态下,除弯曲变形外，还需要考虑剪切变形的影响，因此稳定承载力有所降低。

根据弹性稳定理论分析,当缀件采用缀条时，两端铰接等截面格构式构件绕虚轴弯曲屈曲的临界应力为：构式轴心受压构件(图6。

1。

2d缀条的三肢组合构件(图6.1。

2d6.7.3 格构式轴心受压构件分肢的稳定和强度计算格构式轴心受压构件的分肢既是组成整体截面的一部分,在缀件节点之间又是一个单独的实腹式受压构件。

所以，对格构式构件除需作为整体计算其强度、刚度和稳定外，还应计算各分肢的强度、刚度和稳定，且应保证各分肢失稳不先于格构式构件整体失稳。

一、分肢稳定和强度的计算方法1.分肢内力的确定构件总挠度曲线为2．分肢稳定的验算①对缀条式构件:图7。

7.1格构式轴心受压构件弯曲屈曲稳定和强度求v0的简化计算方法(规范规定的方法①由钢构件制造容许最大初弯曲l/1000,考虑其它初始缺陷按经验近似地规定v0=l/500右l/400等.②根据构件边缘纤维屈服准则来确定v0。

钢结构格构柱设计

钢结构格构柱设计

? 为了保证单肢不先于构件整体失稳，单
肢大长长细细比比的? 1=0.l71倍/i。1应i小1是于柱、肢等对于本柱身子1-最1
轴的回转半径。
为了保证单肢不先于柱子整体屈曲破坏， 规范规定：
25< ? 1≤40
且
? 1≤构件最大长细比的 0.5倍
规定单肢节段长细比的意义：在于确定缀板间 的距离。
缀材计算
1、轴心受压构件的剪力 V
（1）V的取值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
设：屈曲模态为一个正弦半
波。
M
y ? ym sin ? Ncr y ?
?z
l N cr
ym
sin
?z
l
V
?
dM dz
?
N cr
ym
?
l
cos ?z
l
M max ? N cr ym
Vmax
?
?
l
Ncr ym
z N cr
x
L
ym y
y
y
z
o
y
h=2.27 ix
N cr
按照边缘屈服准则，
? max ?
N cr A
?
Ncr ym ?h ? Ix 2
fy
规范取：
Vmax ?
Af 85
fy 235
（2）V的分布
计算缀材时，近似 地以剪力 V均匀分布计。 并且，由承受该剪力的 两个缀材面分担，每个 缀材平面内的剪力 V1为
V 1=V/2
（4－82）
④ 计算 lx
? lx ? ??
?
1?
27
A
A1?2x
? ??lx ?
设计时，应先假设（斜）缀条面积，然后，用式（ 4－
格构柱计算书

格构柱计算书

1000
1、杆件轴心受拉强度验算
分肢毛截面积之和：
A=4A0=4×32.51×100=13004mm2
σ=N/A=500000/13004=38.45N/mm2≤[f]=205N/mm2
满足要求！
2、格构式钢柱换算长细比验算
整个格构柱截面对X、Y轴惯性矩：
Ix=4[I0+A0(a/2-Z0)2]=4×[604+32.51×(45/2-3.9)2]=47404.638cm4
32.51
分肢对最小刚度轴的回转半径iy0(cm)
2.76
分肢平行于对称轴惯性矩I0(cm4)
604
分肢形心轴距分肢外边缘距离Z0(cm)
3.9
分肢材料强度设计值fy(N/mm2)
235
分肢材料抗拉、压强度设计值f(N/mm2)
205
格构柱缀件参数
格构柱缀板材料
400×100×10
格构柱缀板截面积A1x'(mm2)
整个构件长细比：λx=λy=L0/(Ix/(4A0))0.5=150/(47404.638/(4×32.51))0.5=7.856
分肢长细比：λ1=l01/iy0=35/2.76=12.681
分肢毛截面积之和：A=4A0=4×32.51×100=13004mm2
格构式钢柱绕两主轴的换算长细比：
λ0max=(λx2+λ12)0.5=(7.8562+12.6812)0.5=14.917
格构柱计算书
计算依据：
1、《钢结构设计标准》GB50017-2017
一、基本参数
格构柱轴向力设计值N(kN)
500
格构柱计算长度L0(mm)
1500
格构柱参数
施工组织设计(格构型钢柱)

施工组织设计(格构型钢柱)

、编制依据（一）编制依据（二）采用规范二、工程概况及特点三、项目管理组织四、施工准备五、施工布置六、施工现场人员设备布置七、钢结构的加工制作制作前的准备工作钢结构加工制作流程:放样、下料和切割矫正和成型（五）、边缘加工制孔组装成品检验成品保护保证质量措施、钢结构的焊接（十二）、摩擦面加工:（十三）、预拼装（十四）、包装、运输和存放.八、钢结构吊装方案（一）、吊装思路（二）、吊装顺序（三）、钢结构安装前的准备.（四）、钢结构安装九、钢结构防腐涂装十、彩色压型钢板施工十、创优达标措施（一）保证的工程质量措施10 12 1212131516 161617 17 10 18 20192021 212324 22 29 31 33 33（二）、确保施工工期的措施. 37（三）、确保安全生产的措施.38 （四）、雨期施工的保证措施.39 （五）、文明卫生保证措施39 （六）、施工现场消防保卫措施39 （七）、降低工程成本措施40施工组织设计编制综合说明、编制依据（一）文件依据1、XXXXXXXXXXXXXXX 有限公司重型车间施工招标文件。

2、XXXXXXXXXXXXXXX 有限公司重型车间招标图纸。

3、XXXXXXXXXXXXXXXX 有限公司重型车间招标答疑文件。

（二）米用规范按中华人民共和国现行有关法规及标准，本工程施工采用的技术规范及标准主要为:《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 GB50018-2002《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:2002《建筑地基基础设计规范》 GB50007-200210、《钢结构高强螺栓连接的设计、施工及验收规范》 JGJ82-91 ；11、《钢结构工程施工及质量验收规范》GB50205-2001;12、《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001； 13、《焊缝符号表示法》 GB342-88; 14、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002;15、《压型金属板设计施工规程》 YBJ216-88 ； 16、《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002 ；17、国家及有关部委颁发的与本工程有关的标准、规范及规程;18、江苏省及苏州市监督站的有关规定。

格构柱

（1）加工场地格构柱制作场地应采用平整夯实并用100mm厚C20素砼硬化找平，平整度偏差应控制在±10mm以内。

四周设排水沟，排水通畅，现场用电线路通过套管预埋在场地下，加工场需搭设防护棚。

（2）主材要求：①角钢：由于本工程采用125×125×14市场上货源较少，因此必须提前做好材料需用量计划和试验计划。

②钢板：由于本工程采用460×100×10缀板, 如在现场采用氧割成片会造成缀板边角角钢焊接固定缀板焊接冷却焊渣清除加工场地平整硬化角钢、钢板进场角钢、钢板下料钢格构吊运安装就位标高、轴线及垂直度复核吊筋焊接固定，下导管翘曲、凹凸不平，影响缀板与角钢的焊接质量。

因此钢板进场前按照图纸设计尺寸及数量要求钢板厂家用机械冲切成片，保证缀板边角顺直。

（3）为确保格构柱尺寸准确，焊缝饱满，角钢与缀板的定位要准确。

首先根据格构柱的加工长度，在首尾和中间铺设垫木，垫木表面水平偏差不超过2mm，然后把2根角钢放置在垫木上，按设计要求尺寸调整摆放好，用100*100方形混凝土垫块及铁楔子初步控制平整度，并用水平尺和卷尺微调后固定好。

（4）采用电弧焊将中间部位一块缀板点焊在角钢上，起初始固定作用，然后采用手动调紧器控制格构柱两端角钢的连接尺寸及方正度（偏差在±1°内），这样通过“首”、“中”、“尾”三块缀板的电焊确保“半边”格构柱尺寸的准确。

（5）通过三片缀板点焊固定后，开始进行“半边”格构柱剩余缀板的点焊，为避免焊接过程中钢结构受热产生的变形，需对固定后的格构柱仍需要使用卡具及手动调紧器固定。

边焊边用钢直尺及扳手校正调整平整度及尺寸，确保缀板与角钢连接紧密、无缝隙，连接位置准确，防止出现偏移或翘曲。

（6）重复以上要求制作好另一半格构件后，将两边格构柱侧向拼装，利用卡具、调紧器、钢直尺、扳手按前述要求控制好格构柱整体平整度（偏差±2mm内）、整体顺直度（偏差±5mm内）、整体设计尺寸（偏差±5mm）以及断面方正度（偏差±1°内）。

钢结构格构柱课件

钢结构格构柱课件
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目录
• 格构柱概述 • 格构柱的材料与性能 • 格构柱的加工与制作 • 格构柱的安装与施工 • 格构柱的维护与检修 • 格构柱的发展趋势与展望
CHAPTER
01
格构柱概述
定义与特点
定义：格构柱是一种由两个或多个平行 的矩形或方形截面的杆件组成的结构构 件。
具有较强的抗震性能和抗风能力。
涂装工艺
在清洁的钢材表面涂装防腐涂料，形成一层致密的保护膜， 以隔离氧气和水汽，防止钢材腐蚀。涂装时应注意涂层的厚 度和均匀性，并按照规定的涂装间隔进行多道涂装。
CHAPTER
04
格构柱的安装与施工
基础设计与施工
基础设计
根据工程要求和地质勘察资料， 进行格构柱的基础设计，确定基 础的形式、尺寸和承载力要求。
弯曲工艺
通过弯曲机或压弯模具将钢材弯曲成所需的形状，以满足结构设计的空间要求。 弯曲过程中需注意保持钢材的平整度和防止过度弯曲导致的材料断裂。
焊接工艺
焊接方法
根据钢材的厚度和焊接质量要求，选择合适的焊接方法，如手工电弧焊、气体 保护焊、埋弧焊等。焊接过程中应控制焊接参数，如电流、电压和焊接速度， 以保证焊接质量和结构的稳定性。
CHAPTER
05
格构柱的维护与检修
日常检查与保养
日常检查
定期对格构柱进行检查，包括外观、连接部位和防腐涂层等，确 保其状态良好。
保养
保持格构柱的清洁和干燥，防止锈蚀和损伤。
涂装保护
对格构柱进行定期涂装，以增强其耐腐蚀性能和外观效果。
定期检修与更换
定期检修
根据使用情况和厂家建议，对格构柱 进行定期检修，检查其结构完整性和 承载能力。

钢结构 柱和支撑的设计共69页文档

42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钢结构 柱和支撑的设计
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹

格构柱的设计

542 5.4.2 格构柱的设计5421¾格构式受压构件也称为格构式柱(latticed columns) 5.4.2.1格构柱的截面形式一般采用双轴对称对称截面，分肢通常采用槽钢和工字钢有时也采用四个角钢或三个圆管作为肢件a 、b 、c 截面：x 为虚轴y 为实轴d 、e 截面：x 、y 均为虚轴¾缀条式格构柱常采用角钢作为缀条：缀条可布置成不带横杆的三角形体系或带横杆的三角形体系¾缀板式格构柱常采用钢板作为缀板格构式轴心受压构件 5.4.2.2格构柱绕虚轴的换算长细比¾绕实轴的弯曲屈曲情况与实腹式轴心受压构件没有区别，其整体稳定计算也相同按相同，按b 类截面进行计算¾格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时除弯曲变形外，还需考虑剪切变形的影响，因此稳定临界力有所降低对虚轴失稳计算中，通过加大长细比（换算长细比）的办法考虑剪切变形的影响缀条式与缀板式格构柱换算长细比不同@双肢缀条式格构柱绕虚轴换算长细比（5.27）（5.28）θ值在40°～70 °之间时简化@双肢缀板式格构柱绕虚轴换算长细比一般情况下k值≥6可简化为：（5.29）5.4.2.3缀材的设计@轴心受压格构柱的横向剪力¾柱受力后的压缩、构件的初弯曲、荷载和构造上的偶然偏心，以及失稳时的挠曲等均使缀条或缀板承受横向剪力作用¾通常可先估算柱挠曲时产生的剪力，然后计算由此剪力引起的缀条和缀板的内力，进而进行缀材的设计¾规范最大剪力计算式：（5.33）533所得到的V假定沿构件全长不变V假定由各缀件面共同承担，对双肢格构柱两个缀件面/2各承担V＝V/2V1―分配到一个缀条面上的剪力力；n―承受剪力V1的斜缀条数α―缀条的倾角一个斜缀条的内力Nt：@缀条的设计（5.34）按轴心压杆选择截面缀条采用单角钢时，由于通常都用单面连接，受力会有偏心。

单角钢缀条按轴心受压构件计算稳定性时，钢材的强度设计值应乘以折减系数η，以考虑偏心的不利影响。

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1
d l1
/cos
l1
l1
V=1/2
Δ α
γ1
γ1
V=1/2
图4－8 剪切变形
y
横截面上有剪力V=1时，分配给有关缀条面上的
剪力V=1/2。斜杆内力为
Sd
1/ 2
cos
Sd
cos
1 2
斜杆伸长：
d S Edld d A2Ed A sli1 ncos
一根斜杆 毛截面面积
所以
1 2EAd si1nco2s
lx2
1
（4－14）
问题归结为计算。
1
2EIx
lx2
1
是考虑剪力影响后，格构式压杆计算长度的放
大系数，它决定于体系的单位剪切角1，因而和采用 的缀材体系有关。下面按缀条式和缀板式分别讨论：
（1）缀条式柱 ① 计算1
图4－8示出三角式缀条
体系，在柱截面单位剪力
（ V=1）作用下，体系的单
位剪切角为： x
1= l1 /i1 代入式：
12lEx2 Ix
12
12EA
因为 Ix=Aix2， x= lx /ix ，代入得：
1122122x 1122x
③ 计算 x 最后得二肢缀板柱绕虚轴的换算长细比
x x 2x12
④ 计算 l x
lx lx
1122x
lx
设计时应先假设单肢节段长细比1才能计算换算长 细比。用换算长细比查x ，再按实腹式构件相同的公
Ncr
Vmax
实际
V
近似
2、缀材计算
（1）缀条
V1
α
缀条布置尤如桁架腹杆。按桁
架腹杆设计。剪力由斜杆承受。
设斜杆（缀条）内力为Nt，有
Nt=V1/cos
（4－83）
V1
缀条可能受拉、可能受压，一律按受
V1
压设计，设计强度应于折减（考虑缀 V
条自身稳定性）折减系数R为：
等边角钢
R=0.6+0.0015
式验算稳定性：
N A
x
f
N A
x
f
（4－16）
5 .7轴心受压格构式构件的局部稳定
• 为了保证单肢不先于构件整体失稳，单肢
长细比1= l1 /i1应小于、等于柱子最大长 细比的0.7倍。 i1是柱肢对本身1-1轴的回
转半径。
为了保证单肢不先于柱子整体屈曲破坏，
规范规定：
25<1≤40
且
1≤构件最大长细比的0.5倍
规定单肢节段长细比的意义：在于确定缀板间 的距离。
缀材计算
1、轴心受压构件的剪力V
（1）V的取值
设：屈曲模态为一个正弦半
波。
z
M Vy d N dycmM rzysi nN N lccryrym m lscinlozlzs
MmaxNcrym
Vmax
l
Ncrym
L z
z Ncr
ym y
y
x y
oy Ncr
V1
短边相连的不等边角钢 R=0.5+0.0025 （4－
长边相连的不等边角钢 R=0.7
85）
——中间无联系时，按最小回转半径计算的长细比。
且当 <20时，取=20 ）。 缀条设计公式为：
Nt At
R
f
或
Nt f
R At
At——单个缀条截面面积 此外，也可根据缀条查，用公式
（4－84）
Nt f At
a) x
b) x
y
y
c) x
d)
y
x y
图4－7 格构式柱的截面型 式
4.4.2整体稳定临界力
公式（4－9）仍然是适用的。
Nb,cr 2lE2 I112lE2 I1
1、绕实轴屈曲
（4－9）
绕实轴屈曲时，与实腹截面一样，可忽略剪切变形
的影响，并写成弹性与非弹性通式，得
N
y ,cr
2 EI
l
2 y
y
y ,cr
② 计算 代入式（4－41）
1
2EIx lx2
1
12 lx 2A ds 2 i Ixn co 2s 12 2 xA ds 2 i A n co 2s
若取=20º～50º，则，sincos2=0.36
127ຫໍສະໝຸດ AA12x2x
lx2 ix2
lx2 A Ix
式中，A——两个柱肢的毛截面面积；
A1——两根斜杆的毛截面面积（ A1=2Ad）。
肢件：受力件。 由2肢（工字钢或槽钢）、4肢（角钢）、3肢
（园管）组成。
a) x
b) x
y
y
c) x
d)
y
x y
图4－7 格构式柱的截面型 式
缀材：把肢件连成整体，并能承担剪力。 缀板：用钢板组成。 缀条：由角钢组成横、斜杆。
a) b)
l1 l0 l1
缀条
x1 y
1
肢件
x1 y
1
缀板 肢件
截面的虚实轴：与肢件腹板相交的主轴为实轴，否则 是虚轴，图4-20a、b、c、d。
h=2.27ix
按照边缘屈服准则，
max N AcrNcIxrymh 2fy
规范取：
Vmax
Af 85
fy 235
（2）V的分布
计算缀材时，近似 地以剪力V均匀分布计。 并且，由承受该剪力的 两个缀材面分担，每个 缀材平面内的剪力V1为
V1=V/2
L z
（4－82）
z
Ncr
Vmax
V
ym y
oy
b)
δ
V/2=1/2 1/2
γ1
l1/2 l1/2
1/2 1/2
c)
1x
y
y
1x
图4－9 缀板式体系的剪切变形
① 计算1
b)
δ
从图4－9中取出一个节段为 V/2=1/2 1/2
2
l1/
分离体。
γ1
2
l1/
通常，缀板刚度比肢件大得 多，可忽略缀板本身变形，并假 c) 定剪力平均分配给两个柱肢（b 图）。
V=1时，柱肢 的单位剪切角 1为：
1/2 1/2
1x
y
y
1x
1
tg1
1 1l1l12l12
l1/2 E1I 2 2 4 3 2 l1
l12 24E1I
1/2 1
式中 I1——单肢对自身截 面Ⅰ-Ⅰ轴的惯性矩，可表 示为：
I1 Ai12
l1/2
M
l1/4
M l1/2
② 计算
引入单肢节间段长细比1，且
2E
2 y
（4－10） （4－12）
2、绕虚轴屈曲
绕虚轴屈曲时，不能忽略剪切变形影响，这时，
N x,cr
2EI x (lx )2
2EI x
lx
x,cr
2E ( x )2
2E x2
Nb,cr
（4－13）
2lE2 I112lE2 I1
式中
——考虑剪力影响后，绕虚轴的换算长细比。
x
1
2EIx
③ 计算 x
x 127A1 A 2 xx 2 x27A A 1
（4－15）
④ 计算 l x
lx
127A1A2x
lx
设计时，应先假设（斜）缀条面积，然后，用式（4－
15）算 x ，再根据 x 查x。稳定验算公式同实腹式
构件。
4.7.2缀板式柱
a)
•一般各缀板等距离布置， 刚度相等。缀板内力按 缀板与肢件组成的多层 框架分析。屈曲时，除 发生格构柱整体弯曲外， 所有肢件也都发生S形弯 曲变形，如图4－9所示。
进行设计。其概念是按轴心受压杆件设计。
横杆一般不受力，采用和斜杆相同的截面。
不论斜杆还是横杆，都应长细比要求，
≤[]=150
4.7.2缀板 缀板内力按缀板和肢件组成的框架体系进行分析。