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《彎扭剪共同的柱腳計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、http://www.paper.edu.cn彎、剪、扭共同作用下剛接圓管柱柱腳計算靳 慧張其林(東南大學土木工程學院 南京 210096)(同濟大學建筑工程系 上海 200092)許志民(新鄉(xiāng)天豐鋼板開發(fā)有限公司 新鄉(xiāng) 453000) 摘 要:對于戶外廣告牌和交通標志,經(jīng)常采用F型單肢鋼管柱。由于風載荷是控制載荷,柱腳受力為偏心受壓,偏心受剪,承受很大的雙軸彎矩和水平扭矩,底板與錨栓的設計計算與一般型鋼柱有所不同,柱腳彎矩對其抗剪承載能力有很大提高,計算時應考慮其影響?! £P鍵詞:鋼管柱 柱腳 底板 錨栓CALCULATIONOFSTEEL2P
2、IPECOLUMNBASECONNECTIONUNDERACOMBINATIONLOADINGOFCOMPRESSION,SHEARANDTWISTINGJinHui(CollegeofCivilEngineering,SoutheastUniversityNanjing210096)ZhangQilin(DepartmentofBuildingEngineering,TongjiUniversityShanghai200092)XuZhimin(XinxiangTianfengSteelSheetDevelopmentCorporationXin
3、xiang453000)Abstract:F2typesteel2pipecolumnisoftenusedforoutdooradvertisementboardandtrafficsign.Thewindloadisthecontrolload.Thecolumnbaseisundereccentriccompressionandshearingforce.Thebendingmomentsoftwoaxialdirectionsandthetwistingmomentarelarge.Basedonclassicalmethodsadesig
4、nandcalculationprocedureareproposedforthebase2plateandanchorboltsofsteel2pipecolumnbaseconnections,whichisdifferentfromthatoftheprofilesteelcolumnbase.Keywords:steel2pipecolumncolumnbasebase2plateanchorbolt 盡管關于柱腳有許多試驗和理論研究,但國內外大多數(shù)[1]規(guī)范中關于柱腳分析計算的研究甚少。實際中,工程師經(jīng)1 載荷分析常將柱腳看成鉸接或剛性
5、連接,而幾乎所有的柱腳均介于兩如圖1所示的圓形底板是廣告牌和交通標志常見的柱者之間,是半剛性連接。柱腳半剛性程度依賴于各元件力學腳形式。特性和它們的組合(像底板、錨栓、混凝土等)以及所承受的F型柱承受的主要載荷如圖2所示,有軸向力N,廣告牌載荷。各種各樣的非線性使問題非常復雜,所有非線性中最風壓力引起的水平力V,廣告牌與橫梁重力引起的彎矩My,難預測的可能就是混凝土基礎的非線性,底板下壓應力分布廣告牌所受風壓力引起的彎矩Mx,廣告牌風壓力引起的扭表現(xiàn)為高度局部性,很難用傳統(tǒng)方法預測。在更精確的計算矩Mt。方法推廣之前,盡管傳統(tǒng)方法有時不夠精確或可能
6、導致不夠彎矩合力為M,其大小為:經(jīng)濟的設計,但仍為工程師所采用。22M=Mx+My(1)戶外交通標志與廣告牌鋼結構經(jīng)常采用單肢鋼管柱。 中性軸所在平面方向為(圖3):它們具有豎向荷載小,立面面積大的特點,因此,豎向靜力荷My載、地震作用對廣告牌結構影響均不大,在其結構設計中起tanθ=(2)Mx控制作用的是水平風荷載。對于實際中常見的F型柱結構形式,柱腳受力為偏心受壓,偏心受剪,承受很大的雙軸彎矩和水平扭矩,底板與錨栓的設計計算與一般型鋼柱有所不同,本文對其進行了討論。第一作者:靳 慧 女 1974年4月出生 同濟大學博士后收稿日期:2005-0
7、9-1584IndustrialConstructionVol135,No112,2005工業(yè)建筑 2005年第35卷第12期轉載中國科技論文在線http://www.paper.edu.cn圖4 近似法計算簡圖式中x———受拉區(qū)范圍;dp———底板直徑;T———錨栓所受拉力合力。2)彈性比擬法圖1 圓形底板柱腳近似法算出的錨栓拉力偏大,當算出的錨栓直徑大于60mm時,宜采用彈性比擬法計算。假設基礎變形符合平面假定,由圖5得:σtEh0-hc=(7)σcEchc式中E、Ec———鋼、混凝土的彈性模量;σt———錨栓拉應力;σc———混凝土基礎的最大
8、邊緣壓應力。圖2F型柱主要載荷圖3 中性軸位置圖5 彈性比擬法計算簡圖2 混凝土最大壓應力計算由豎向力之和∑Z=0,得:各