水工鋼結(jié)構(gòu)第四章

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水工鋼結(jié)構(gòu)第四章：軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

一、構(gòu)件類型與構(gòu)造形式

1. ?實(shí)腹式柱?

   • 由型鋼或鋼板焊接/螺栓連接而成，截面形式包括工字形、箱形等。
   • 優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單、整體剛度好；缺點(diǎn)：用鋼量較大，適用于中短柱。

2. ?格構(gòu)式柱?

   • 由兩個(gè)分肢（槽鋼/工字鋼）通過綴板或綴條連接組成。
   • 綴板柱：分肢間距較小，抗剪性能好；綴條柱：分肢間距較大，用鋼量更省。
   • 優(yōu)點(diǎn)：截面慣性矩大，長細(xì)比優(yōu)化顯著；缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，適用于大跨度結(jié)構(gòu)。

二、設(shè)計(jì)核心要求

1. ?整體穩(wěn)定性?

   • 軸心受壓構(gòu)件失穩(wěn)破壞占比高，需重點(diǎn)驗(yàn)算。
   • 臨界力公式：$N_{cr} = \frac{\pi^2 EI}{(μl)^2}$Ncr?=(μl)2π2EI?（歐拉公式），需考慮初始缺陷修正。

2. ?局部穩(wěn)定性?

   • 板件寬厚比限制：防止腹板或翼緣局部屈曲。
   • 加勁肋設(shè)置：當(dāng)寬厚比超限時(shí)，需增設(shè)縱向或橫向加勁肋。

3. ?強(qiáng)度與剛度?

   • 強(qiáng)度驗(yàn)算：確保截面承載力滿足$N ≤ fA$N≤fA（$f$f 為鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）。
   • 長細(xì)比限制：控制構(gòu)件剛度，避免過大變形影響結(jié)構(gòu)功能。

三、設(shè)計(jì)步驟

1. ?截面選擇?

   • 實(shí)腹式：優(yōu)先選用熱軋H型鋼或焊接組合截面。
   • 格構(gòu)式：根據(jù)荷載大小選擇綴板或綴條，分肢間距按等穩(wěn)定性原則確定。

2. ?穩(wěn)定性驗(yàn)算?

   • 計(jì)算長細(xì)比$λ = \frac{μl}{i}$λ=iμl?（$i$i 為截面回轉(zhuǎn)半徑）。
   • 查穩(wěn)定系數(shù)$φ$φ（GB 50017規(guī)范附錄），驗(yàn)算$N ≤ φfA$N≤φfA 。

3. ?構(gòu)造細(xì)節(jié)?

   • 連接節(jié)點(diǎn)：柱腳采用埋入式或外包式，確保荷載有效傳遞至基礎(chǔ)。
   • 防火防腐：水工環(huán)境需加強(qiáng)防腐涂層，并考慮防火保護(hù)層厚度。

四、工程應(yīng)用要點(diǎn)

• ?水工場(chǎng)景特殊性?：潮濕環(huán)境需選用耐候鋼或增加防腐措施。
• ?經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化?：通過調(diào)整分肢間距或板件厚度，平衡用鋼量與穩(wěn)定性需求。
• ?規(guī)范依據(jù)?：設(shè)計(jì)需符合《水工鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 74-2013）和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50017）。

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第四章有哪些典型例題
水工鋼結(jié)構(gòu)第四章的習(xí)題答案
實(shí)腹式柱和格構(gòu)式柱有何區(qū)別？
能給出更多關(guān)于軸心受壓構(gòu)件的實(shí)例嗎？>