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应用和构件截面形式:轴心受力构件的钢结构

时间:2023-09-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:轴心受力构件广泛地应用于屋架、托架、塔架、网架和网壳等各种类型的平面或空间格构式体系以及支撑系统中。由于组合截面的形状和尺寸几乎不受限制,因此可根据轴心受力构件的受力性质和力的大小选用合适的截面。图4.2轴心受力构件的截面形式普通桁架杆件截面;轻型桁架杆件截面;实腹式构件截面;格构式构件截面

应用和构件截面形式:轴心受力构件的钢结构

图4.1 柱的形式

(a)实腹式柱;(b)格构式缀板柱;(c)格构式缀条柱

轴心受力构件是指只承受通过构件截面形心轴线的轴向力作用的构件。当这种轴向力为拉力时,称为轴心受拉构件,简称轴心拉杆;当轴向力为压力时,称为轴心受压构件,简称轴心压杆。轴心受力构件广泛地应用于屋架、托架、塔架、网架和网壳等各种类型的平面或空间格构式体系以及支撑系统中。支承屋盖、楼盖或工作平台的竖向受压构件通常称为柱(columns),包括轴心受压柱。柱通常由柱头、柱身和柱脚三部分组成如图4.1所示,柱头支承上部结构并将其荷载传给柱身,柱脚则把荷载由柱身传给基础。

轴心受力构件的截面形式很多,常见的截面形式有三种:

(1)热轧型钢截面,如圆钢、圆管、方管、角钢工字钢、T型钢、宽翼缘工字钢(H型钢)和槽钢等,其中最常用的是工字形或H形截面;它们只需经过少量加工就可直接用作构件。由于型钢价格低,制造工作量又少,省工又省时,故使用型钢成本较低。在普通桁架中,受拉或受压杆件常采用两个等边或不等边角钢组成的T形截面或十字形截面,也可采用单角钢、圆管、方管、工字钢或T型钢等截面如图4.2(a)所示。(www.xing528.com)

(2)冷弯薄壁型钢,如卷边和不卷边的角钢或槽钢与方管;轻型桁架的杆件则采用小角钢、圆钢或冷弯薄壁型钢等截面如图4.2(b)所示。

(3)由型钢或钢板连接而成的组合截面,按其形式还可分为实腹式组合截面和格构式组合截面两种。由于组合截面的形状和尺寸几乎不受限制,因此可根据轴心受力构件的受力性质和力的大小选用合适的截面。如轴心拉杆一般由强度条件决定,故只需选用满足强度要求的截面面积并使截面较开展以满足必要的刚度要求即可。但对轴心压杆,除强度和刚度条件外,往往取决于整体稳定性条件,故应使截面尽可能开展以提高其稳定承载能力。实腹式构件比格构式构件构造简单,制造方便,整体受力和抗剪性能好,但截面尺寸较大时钢材用量较多,如图4.2(c)所示;而格构式构件容易实现两主轴方向的等稳定性,刚度较大,抗扭性能较好,用料较省。当受力不大但却较长的构件,为提高刚度,可采用三肢或四肢组成较宽大的格构式截面,如图4.2(d)所示。

图4.2 轴心受力构件的截面形式

(a)普通桁架杆件截面;(b)轻型桁架杆件截面;(c)实腹式构件截面;(d)格构式构件截面

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