[分享]钢柱的整体稳定

发表于2021-04-14     174人浏览     1人跟帖     总热度:430  

钢柱的整体稳定_1

在钢构件的设计中,轴心受力构件和拉弯、压弯构件是重要的两种类型。其中,轴心受拉构件和拉弯构件只需验算其强度和刚度;而轴心受压构件和压弯构件除验算其强度和刚度外,还需验算其稳定性。

局部稳定一般通过控制板件的宽厚比保证,而整体稳定的计算情况比较多,是重点也是难点。笔者对整体稳定的验算情况整理如下:

关于长细比
关于钢柱的整体稳定验算,首要问题是计算其长细比。对于长细比的把握,主要从以下三方面入手:

  • 容许长细比:受压可参考钢标7.4.6条、受拉可参考钢标7.4.7条。

  • 长细比计算:实腹式双轴对称截面长细比和单轴对称截面换算长细比可参考钢标7.2.2条、格构式绕实轴的长细比和绕虚轴的换算长细比可参考钢标7.2.3条。

  • 计算长度:桁架和塔架杆件可参考钢标7.4.1~7.4.5条、框架柱可参考钢标8.3.1~8.3.5条。


轴心受压构件
轴心受压构件的设计一般使两个方向具有等稳定性,当两个方向的长细比相差较大时,可在较大长细比方向设置侧向支撑。一般需验算两个主轴方向的稳定性。

  • 实腹式:绕强轴和绕弱轴,计算两个方向的稳定系数,采用较小的稳定系数。

  • 格构式:绕实轴和绕虚轴,计算两个方向的稳定系数,采用较小的稳定系数。对于格构式构件,为了保证分肢的稳定性,尚应控制分肢长细比,可参考钢标7.2.4~7.2.6条。


压弯构件
压弯构件的验算情况是最多的,可从四个方面把握:分别是实腹式、格构式,单向受弯、双向受弯,绕实轴、绕虚轴(或绕强轴、绕弱轴),平面内、平面外。无论哪种情况,均需验算平面内稳定和平面外稳定,所以根据前三个方面的排列共8种情况。

实腹式构件单向受弯,无论绕强轴或是绕弱轴,计算情况是一样的,只需替换相应方向的参数即可,可减少一种情。实腹式构件和格构式构件双向受弯时,两个方向都有弯矩,不再区分绕哪个方向,可减少两种情况。所以,8种情况减少为5种,分别如下:

  • 实腹式单向压弯(一般绕强轴)构件平面内、平面外稳定性。可参考钢标8.2.1条。

  • 实腹式双向压弯构件平面内、平面外稳定性。可参考钢标8.2.4~8.2.5条。

  • 格构式绕虚轴(单向)压弯构件平面内稳定计算;平面外可不计算,但应计算分肢的稳定性,分肢按桁架的弦杆计算轴心力,即计算分肢(实腹构件)在轴心力作用下的稳定性。可参考钢标8.2.2条。

  • 格构式绕实轴(单向)压弯构件平面内稳定计算同实腹式、平面外计算时长细比取换算长细比。可参考钢标8.2.3条。

  • 格构式双向压弯构件按整体(一般为平面内、绕虚轴)计算稳定性;按分肢(一般为平面外、绕实轴)计算分肢的稳定性(即实腹式单向压弯构件平面内、平面外稳定),分肢的轴心力按桁架弦杆计算、弯矩根据分肢的刚度分配。可参考钢标8.2.6条。


来源:点滴结构
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 发表于2021-04-14   |  只看该作者      

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