文档介绍：厂房钢排架柱平面外的稳定计算排架厂房柱图集
摘要:《钢结构设计规范》中对压弯构件平面外稳定计算涉及等效弯矩系数βtx 设计时，规范规定的系数取值对弯矩沿轴线变化的柱段偏向于保守，而实际中通常实腹的下段柱时常采用较薄的腹板，其宽厚比往往超出局部稳定允许的范围。在此情况下关于计算柱段的平面外稳定，设计规范的规定有所欠缺，本文就如何解决对上述问题进行了详细的论述。关键词:框架柱；压弯构件；单轴对称截面；平面外稳定；等效弯矩系数；有效宽度前言设有吊车的厂房钢框架柱，大都设计成变截面的阶形柱：吊车梁以下的柱段宽度大于上柱段。边柱下段常采用单轴对称的实腹截面，如图1。其中实腹柱在平面外稳定性的计算公式为：式中：N,Mx---所计算柱段的轴力和最大弯矩；A,Wlx-----柱段截面积和对较大受压纤维的截面模量；βtx-----等效弯矩系数；φy,φb----弯矩作用平面外的轴心受压构件的稳定系数和均匀受弯构件的整体稳定系数。按照新修订的《钢结构设计规范》（GB50017）的规定，截面单轴对称柱的P，系数应按考虑扭转效应的换算长细比来确定。计算换算长细比的公式涉及截面对剪心的极回转半径和截面的抗扭惯性矩及扇性惯性矩。公式(1)的等效弯矩系数βtx 当柱段同时承受端弯矩和横向荷载时，《钢结构设计规范》(GBJ 17 一88)的规定有时显得比较保守，最近修订仍未改动。为此，有必要寻求更为经济合理而又不失简单的计算方法。设计规范允许受压构件(包括压弯构件)采用较薄的腹板，其宽厚比可以超过局部稳定要求的限值(此时以每侧宽20tW √235 fy作为有效截面)。这项有效宽度的规定对弯矩沿轴线变化的压弯构件来说过于简单化。稳定计算一律按应力最大处确定其有效截面，有时会过分偏于安全。针对上述问题，本文进行了如下的分析和建议：1 单轴对称截面压弯构件的平面外稳定计算单轴对称和双轴对称柱都按式(1)计算其在弯矩作用平面外的稳定性。不同之处是，前者的φy 应按考虑扭转效应的换算长细比确定。换算长细比的计算公式：式中：eo――截面形心至剪心的距离：i0――截面对剪心的极回转半径：λy――构件对对称轴的长细比：λz――扭转屈曲的换算长细比：It――毛截面抗扭惯性矩：Iw――毛截面扇性惯性矩：A――毛截面面积：lw――扭转屈曲的计算长度。对两端铰接、端部截面可自由翘曲或两端嵌固、端部截面的翘曲完全受到约束的构件，均取lwW=loy,即与绕)，轴弯曲屈曲相同。在计算过程中需要确定截面剪心的位置，并算出It和IwW。 剪心位置和扭转惯性矩图1所示的两种截面，都可以看作是由一块腹板和两个翼缘所组成。不过翼缘既可以是单块板，也可以是槽形或工字形的。截面绕)，轴的弯矩完全由两个翼缘承受，并按它们的惯性矩Iy1 与Iy2 的比值分配。剪力也按同一比值分配到两个翼缘，即：式中：Iy=Iy1+Iy2这两个剪力的合力通过截面剪心S。因此，s至右翼缘剪心的距离为：式中：a――左右两翼缘剪心之间的距离。需要注意的是，槽形翼缘的剪心S2 与它的形心并不重合，S2 至槽形翼缘腹板中线的距离e2(1b)的计算公式参见文献[1]。当图1 的截面全部由板焊成时，扭转惯性矩I1式中，bi、ti分别是各板件的宽度或厚度。当槽形和工字形翼缘为轧制型钢时，由于圆角的加强作用,It需要在式(5