格构柱稳定性验算2008-(最终版)

标准段格构柱1承载力验算格构柱稳定性验算（钢结构设计规范GB50017-2003）：一、计算参数1、计算参数分项系数γ0＝1.375重要性系数取1.0最大设计轴力标准值Nk=1325.5KN格构柱长度L0=5.6m计算长度系数μ=1按两端铰支考虑x方向偏心距x0=0cmy方向偏心距y0=1cm格构柱计算长度L0x=L0y=μ*L0=5.6m最大设计弯矩标准值Mxk=0KN-m最大设计弯矩标准值Myk=13.255KN-m2、格构柱参数钢材牌号Q235B抗拉、抗压和抗弯强度f=215MPa弹性模量E=2.06E+05N/mm2（1）单肢特性等边角钢L140x14b0=140mmt0=14mmA0=37.57cm2e0=3.98cm沿e-e轴Ix0=Iy0=689cm4沿1-1轴I1=284.35cm4ix0=iy0=4.28cmi1=2.75cm（2）缀板特性a1=400mmb1=300mmt1=10mmd1=800mm（3）组合截面特性460x460组合截面Lx=Ly=460mmAn＝4*A0=150.28cm2dx=dy=Lx/2-e0=19.02cm截面型心至单肢型心按照1/300垂直度取二、强度验算σ=σ1+σ2+σ3=N/An+Mx/(γx*Wnx)+My/(γy*Wny)≤f公式5.2.1σ1=N/An=121.28N/mm2σ2=Mx/(γx*Wnx)=0.00N/mm2σ3=My/(γy*Wny)=7.34N/mm2其中γx=1截面塑性发展系数，按表5.2.1取γy=1Wnx=Inx/(Lx/2)=2483.54cm3Wny=Iny/(Ly/2)=2483.54cm3Inx=4*(Ix0+A0*dx2)=57121.3529cm4绕x-x轴的惯性矩Iny=4*(Iy0+A0*dy2)=57121.3529cm4绕y-y轴的惯性矩σ=σ1+σ2+σ3=128.62N/mm2≤f=215N/mm2强度满足要求。三、截面稳定性验算1、整体稳定验算：N/（φx*A）+βmx*Mx/[W1x*(1-φx*N/N'EX)]≤f公式5.2.3Ix=4*(Ix0+A0*d2)=57121.3529cm4ix==19.50cmλx=L0x/ix=28.72λ1=(d1-b1)/i1=18.17满足≤40且≤0.5*λmax要求!λ0x==33.99等效长细比稳定系数φx=0.922稳定系数,b类构件，附表1σ1=N/(φx*A)＝131.60N/mm2βmx=0.65无横向荷载作用，第5.2.2条Mx=18.23KN-m取Mx和My中的较大值W1x=Ix/(Lx/2)=2483.54cm3N'EX=π2*E*An/(1.1*λ0x2)=24041.3KNσ2=βmx*Mx/[W1x*(1-φx*N/N'EX)]=5.13Mpaσ=σ1+σ2=136.73N/mm2≤f=215N/mm2整体稳定性满足要求。2、单肢稳定验算：单肢承受的最大轴力Nmax=N/4+Mx/(Lx/2-e0)+My/(Ly/2-e0)=551.4641KN考虑双向弯矩的影响λ1=(d1-b1)/i1=18.17最小刚度轴的长细比稳定系数φ1=0.975稳定系数,b类构件，附表2σ=Nmax/(φ1*A0)＝150.52N/mm2≤f=215N/mm23、最大长细比λmax=max(λ1,λx,λ0x)=33.99≤[λ]=150表5.3.8长细比满足要求。nAIx/221xλλ四、缀板刚度及焊缝强度设计验算：1、缀板刚度验算（规范8.4.1）单肢型心距离c=45.20cm缀板惯性矩Ih=4500cm4Ih/c=99.55cm3d1=80cmI1=284.35cm4I1/d1=3.55cm3≤1/6*Ih/c=16.6缀板刚度满足要求。2、焊缝强度验算(采用角焊缝，仅取竖向焊缝验算)T1=V1*d1/c=33635.96N作用在一侧缀板上的计算剪力M1=V1*d1/2=7602400N-mm作用在一侧缀板上的计算弯距hf=10.00mmAf＝0.7*hf*(b1-2*hf)1960.00mm2计算长度取实际长度减去2hfWf=9.15E+04mm3σf=M1/Wf=83.12N/mm2τf=T1/Af=17.16N/mm2焊缝强度满足要求。附表1钢格构柱截面分类b系数α10.65系数α20.965系数α30.3λn=λ/π*√fy/E=3.65E-01λ√fy/235=33.9906146附表2钢格构柱截面分类b系数α10.65系数α20.965系数α30.3λn=λ/π*√fy/E=1.95E-01λ√fy/235=18.174563370.26N/mm2≤fwf=160N/mm2整体稳定系数φ单肢稳定系数φV==38012.00N作用在柱子上的计算剪力=23585fyAf22)22.1(ffτσ标准段格构柱1承载力验算格构柱稳定性验算（钢结构设计规范GB50017-2003）：一、计算参数1、计算参数分项系数γ0＝1.375重要性系数取1.0最大设计轴力标准值Nk=602.89KN格构柱长度L0=5.2m计算长度系数μ=1按两端铰支考虑x方向偏心距x0=0cmy方向偏心距y0=6cm格构柱计算长度L0x=L0y=μ*L0=5.2m最大设计弯矩标准值Mxk=0KN-m最大设计弯矩标准值Myk=36.1734KN-m2、格构柱参数钢材牌号Q235B抗拉、抗压和抗弯强度f=215MPa弹性模量E=2.06E+05N/mm2（1）单肢特性等边角钢L140x14b0=140mmt0=14mmA0=37.6cm2e0=3.98cm沿e-e轴Ix0=Iy0=689cm4沿1-1轴I1=484cm4ix0=iy0=4.28cmi1=3.59cm（2）缀板特性a1=400mmb1=300mmt1=10mmd1=800mm（3）组合截面特性460x460组合截面Lx=Ly=460mmAn＝4*A0=150.4cm2dx=dy=Lx/2-e0=19.02cm截面型心至单肢型心按照1/300垂直度取二、强度验算σ=σ1+σ2+σ3=N/An+Mx/(γx*Wnx)+My/(γy*Wny)≤f公式5.2.1σ1=N/An=55.12N/mm2σ2=Mx/(γx*Wnx)=0.00N/mm2σ3=My/(γy*Wny)=20.01N/mm2其中γx=1截面塑性发展系数，按表5.2.1取γy=1Wnx=Inx/(Lx/2)=2485.42cm3Wny=Iny/(Ly/2)=2485.42cm3Inx=4*(Ix0+A0*dx2)=57164.7642cm4绕x-x轴的惯性矩Iny=4*(Iy0+A0*dy2)=57164.7642cm4绕y-y轴的惯性矩σ=σ1+σ2+σ3=75.13N/mm2≤f=215N/mm2强度满足要求。三、截面稳定性验算1、整体稳定验算：N/（φx*A）+βmx*Mx/[W1x*(1-φx*N/N'EX)]≤f公式5.2.3Ix=4*(Ix0+A0*d2)=57164.7642cm4ix==19.50cmλx=L0x/ix=26.67λ1=(d1-b1)/i1=13.94满足≤40且≤0.5*λmax要求!λ0x==30.09等效长细比稳定系数φx=0.936稳定系数,b类构件，附表1σ1=N/(φx*A)＝58.91N/mm2βmx=0.65无横向荷载作用，第5.2.2条Mx=49.74KN-m取Mx和My中的较大值W1x=Ix/(Lx/2)=2485.42cm3N'EX=π2*E*An/(1.1*λ0x2)=30695.1KNσ2=βmx*Mx/[W1x*(1-φx*N/N'EX)]=13.35Mpaσ=σ1+σ2=72.26N/mm2≤f=215N/mm2整体稳定性满足要求。2、单肢稳定验算：单肢承受的最大轴力Nmax=N/4+Mx/(Lx/2-e0)+My/(Ly/2-e0)=468.749352KN考虑双向弯矩的影响λ1=(d1-b1)/i1=13.94最小刚度轴的长细比稳定系数φ1=0.985稳定系数,b类构件，附表2σ=Nmax/(φ1*A0)＝126.51N/mm2≤f=215N/mm23、最大长细比λmax=max(λ1,λx,λ0x)=30.09≤[λ]=150表5.3.8长细比满足要求。nAIx/221xλλ四、缀板刚度及焊缝强度设计验算：1、缀板刚度验算（规范8.4.1）单肢型心距离c=45.20cm缀板惯性矩Ih=4500cm4Ih/c=99.55cm3d1=80cmI1=484cm4I1/d1=6.05cm3≤1/6*Ih/c=16.6缀板刚度满足要求。2、焊缝强度验算(采用角焊缝，仅取竖向焊缝验算)T1=V1*d1/c=33662.82N作用在一侧缀板上的计算剪力M1=V1*d1/2=7608470.59N-mm作用在一侧缀板上的计算弯距hf=10.00mmAf＝0.7*hf*(b1-2*hf)1960.00mm2计算长度取实际长度减去2hfWf=9.15E+04mm3σf=M1/Wf=83.18N/mm2τf=T1/Af=17.17N/mm2焊缝强度满足要求。附表1钢格构柱截面分类b系数α10.65系数α20.965系数α30.3λn=λ/π*√fy/E=3.24E-01λ√fy/235=30.0937691附表2钢格构柱截面分类b系数α10.65系数α20.965系数α30.3λn=λ/π*√fy/E=1.50E-01λ√fy/235=13.9360997作用在柱子上的计算剪力整体稳定系数φ单肢稳定系数φ≤fwf=160N/mm2V===38042.3570.31NN/mm223585fyAf22)22.1(ffτσ标准段格构柱3承载力验算格构柱稳定性验算（钢结构设计规范GB50017-2003）：一、计算参数1、计算参数分项系数γ0＝1重要性系数取0.9最大设计轴力标准值Nk=2827.5KN格构柱长度L0=6.31m计算长度系数μ=1按两端铰支考虑x方向偏心距x0=2.23cmy方向偏心距y0=0cm格构柱计算长度L0x=L0y=μ*L0=6.31m最大设计弯矩标准值Mxk=63.05325KN-m最大设计弯矩标准值Myk=0.00KN-m2、格构柱参数钢材牌号Q235B抗拉、抗压和抗弯强度f=205MPa弹性模量E=2.06E+05N/mm2（1）单肢特性等边角钢L200x20b0=200mmt0=20mmA0=76.5cm2e0=2.24cm沿e-e轴Ix0=Iy0=2867cm4沿1-1轴I1=1180cm4ix0=iy0=6.12cmi1=3.93cm（2）缀板特性a1=450mmb1=300mmt1=16mmd1=1000mm（3）组合截面特性320x320组合截面Lx=Ly=320mmAn＝4*A0=306cm2dx=dy=Lx/2-e0=13.76cm截面型心至单肢型心按照1/300垂直度取二、强度验算σ=σ1+σ2+σ3=N/An+Mx/(γx*Wnx)+My/(γy*Wny)≤f公式5.2.1σ1=N/An=92.40N/mm2σ2=Mx/(γx*Wnx)=14.54N/mm2σ3=My/(γy*Wny)=0.00N/mm2其中γx=1截面塑性发展系数，按表5.2.1取γy=1Wnx=Inx/(Lx/2)=4337.83cm3Wny=Iny/(Ly/2)=4337.83cm3Inx=4*(Ix0+A0*dx2)=69405.3056cm4绕x-x轴的惯性矩Iny=4*(Iy0+A0*dy2)=69405.3056cm4绕y-y轴的惯性矩σ=σ1+σ2+σ3=106.94N/mm2≤f=205N/mm2强度满足要求。三、截面稳定性验算1、整体稳定验算：N/（φx*A）+βmx*Mx/[W1x*(1-φx*N/N'EX)]≤f公式5.2.3Ix=4*(Ix0+A0*d2)=69405.3056cm4ix==15.06cmλx=L0x/ix=41.90λ1=(d1-b1)/i1=17