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钢柱

2020-04-09 21:01

主要承受轴向压力,支撑梁和桁架等上部结构,将荷载传至基础的钢结构构件。如工业厂房和高层建筑中的柱,栈桥及管道的支柱等。钢柱由柱头、柱身和柱脚3个基本部分组成。

钢柱按受力状态可分为轴心受压柱和偏心受压柱;按柱身的构造可分为实腹柱和格构柱。

实腹柱有热轧型钢截面或由型钢和钢板组合而成的组合截面。热轧普通工字钢柱[图1(a)]制造省工,因其绕截面两主轴方向的回转半径相差很大,只适用于绕两主轴方向的计算长度相差也很大的情况。热轧宽翼缘工字钢柱[图1(b)]在两个主轴方向的回转半径约相差一倍,多用于中点有侧向支撑的柱。焊接工字形截面[图1(c)]构造简单,腹板厚度较薄,钢材较省,应用较广。钢管[图1(f)]可做成封闭构件,适用于海洋平台结构及受风荷载为主的结构。封闭式箱形截面[图1(g)]的刚度和承载能力都较大,一般用作高大的承重支柱。当偏心受压柱所受弯矩很大时,可采用单轴对称的截面[图1(h)、(i)、(j)]。

图1 实腹柱的截面形式

格构柱柱身由2、3或4个分肢组成,各肢之间用缀条或缀板连接(图2),分肢的间距根据柱身的整体稳定条件确定。

图2 格构柱的柱身构造

柱的计算长度(l0)与构件截面回转半径(i)的比值(λ)称为长细比。i过大会影响材料强度的利用,甚至引起构件失稳,设计时应予以限制。

钢柱设计应满足整体稳定性、局部稳定性(参见薄板力学)、强度和刚度等要求。

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