腹板边缘正应力比值
腹板在正应力作用下的凸曲系数
与板件受弯、受压有关的系数
大头截面腹板全部有效。 小头截面:
全截面有效。
(3)楔形柱的计算长度
查表1-2得柱的计算长度系数μγ=1.22
柱平面内的计算长度l0x=μγh =1.22×7368=8986mm
柱平面外的计算长度根据柱间支撑的布置情况取其几何高度的一半 l0x=3684mm
(4)楔形柱的强度计算
柱腹板上不设加劲肋,kτ=5.34,偏于安全地按最大宽度计算
腹板屈曲后抗剪强度设计值:
柱腹板抗剪承载力设计值
柱大头截面强度无问题,小头截面积虽小,但弯矩为零,强度也无问题。
(5)楔形柱平面内稳定计算
查GB 50017规范附表得φ
xy
=0.743
等效弯矩系数βmx =1.0
(6)楔形柱平面外稳定计算
需要对柱上、下段分别计算。假定分段处的内力为大头和小头截面的平均值,即M =99.15kN·m,N =75.15kN,腹板高度也是大小头的平均值440mm,可以算得分段处截面几何
特性:A =5840mm,Iy =1067×10mm,iy =42.7mm和 Wx =891X10mm。下面计算上段的平面外稳定性,此段的小头在分段处
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查GB 50017规范得φy =0.646
柱的楔率γ=d1/d0-1=616/456-1=0.35,不大于0.268h/d0及6.0
梁整体稳定系数
等效弯矩系数
因上柱段两端弯曲应力相差不多,取βt=1.0
下段柱也满足要求,这里从略。
讨论 强度计算属于截面承载力问题。对于底部铰接的柱,上端弯矩最大,这里只验算大头截面。计算时,抗剪承载力考虑了屈曲影响。如果剪力很大, V1接近Vd,则还应考虑是否需要验算其他截面。
1.4 压型钢板设计
1.4.1 压型钢板的材料和截面形式
1.4.1.1 压型钢板的材料
压型钢板的原板按表面处理方法可分为镀锌钢板、彩色镀锌钢板和彩色镀铝锌钢板三种。其中镀锌钢板仅适用于组合楼板,彩色镀锌钢板和彩色镀铝锌钢板则多用于屋面和墙面上。彩色镀锌钢板是目前工程实践中采用最多的一种原板。彩色镀铝锌钢板则是由澳大利亚、韩国等国的生产厂商新近推出的一种原板,它结合了锌的抗腐蚀性好和铝的延展性好的综合优点,抗锈蚀能力更强,但价格稍贵, 目前在国内尚处于推广应用阶段。 压型钢板原板材料的选择可根据建筑功能、使用条件、使用年限和结构形式等因素考虑。原板的钢板基厚度通常为0.4~1.6mm,原板的长度不限,应优先选用卷板。原板宽度应符合压型钢板的展开宽度。
压型钢板基板的材料有Q215钢和Q235钢,工程中多用Q235—A钢。 1.4.1.2 压型钢板的截面形式
压型钢板的截面形式(板型)较多,国内生产的轧机已能生产几十种板型,但真正在工程中应用较多的板型也就十几种。图1-21给出了几种压型钢板的截面形式。
图1—20(a)、(b)是早期的压型钢板板型,截面形式较为简单,板和檩条、墙梁的固定采用钩头螺栓和自攻螺钉、拉铆钉。当作屋面板时,因板需开孔,所以防水问题难以解决, 目前已不在屋面上采用。图1-20(c)、 (d)是属于带加劲的板型,增加了压型钢板的截面刚
度,用作墙板时加劲产生的竖向线条还可增加墙板的美感。图1—20(e)、 (f)是近年来用在屋面上的板型,其特点是板和板、板与檩条的连接通过支架咬合在一起,板上无需开孔,屋面上没有明钉,从而有效地解决了防水、渗漏问题。压型钢板板型的表示方法为YX波高
波距 有效覆盖宽度,如YX35—125—750即表示为波高为35mm,波距为125mm,板的有效覆盖宽度为750mm的板型。压型钢板的厚度需另外注明。
压型钢板根据波高的不同,一般分为低波板(波高<30mm)、中波板(波高为30~70mm)和高波板(波高>70mm)。波高越高,截面的抗弯刚度就越大,承受的荷载也就越大。
屋面板一般选用中波板和高波板,中波在实际采用的最多。墙板常采用低波板。因高波板、中波板的装饰效果较差,一般不在墙板中采用。
1.4.2 压型钢板的截面几何特性
压型钢板的截面特性可用单槽口的特性来表示。
压型钢板的厚度较薄且各板段厚度相等,因此可用其板厚的中线来计算截面特性。这种计算法称为“线性元件算法”。单槽口截面的折线型中线示于图1-21。以此算得的截面特性A和I乘以板厚t,便是单槽口截面的各特性值。
用Σb代表单槽口中线总长则Σb=b1+b2+2b3,这样,形心轴x与受压翼缘b1中线之间的距离是
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在图1—21(b)中,板件b1对于x轴的惯性矩为b1c,同理板件b对于x轴的惯性矩为b2(h - c)2。腹板b3是一个斜板段,对于和x轴平行的自身形心轴的惯性矩,根据力学原理
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不难得出为bh/12。板件b3对于x轴的惯性矩为 。以上都是线性值,尚未乘
板厚。注意到单槽口截面中共有两个腹板b3,整理得到单槽口对于形心轴(x轴)的惯性矩。
即单槽口对于上边(用s代表)及下边(用x代表)的截面模量为