四肢轴心受压格构柱设计优化

王安学，戴素娟

（山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 266510）



四肢轴心受压格构柱设计优化

王安学，戴素娟

（山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 266510）

在双轴对称四肢缀板式格构柱的设计中，传统的方法在确定格构柱最经济的截面设计方案及其经济（最小）用钢量时，需要假定不同的长细比进行多次设计、比较，过程繁琐。文章推导了经济用钢量及其对应长细比（经济长细比）的近似计算公式，可方便快捷地计算经济长细比λ，据此λ一次性确定最经济的设计方案，省去了繁琐重复的计算工作量；并结合具体实例，验证了这种方法的可行性，为格构柱的设计提供参考。

缀板式四肢格构柱；经济长细比；经济用钢量；经济设计方案

1　概述

四肢角钢四肢格构柱广泛的应用于起重机械、输电塔架和工业厂房等领域，适用于高度较大而受力不大的柱。双轴对称四肢刚格构柱构件的截面形式，在稳定性、刚度满足要求的情况下，用钢量可以作为评价其经济性的指标。其用钢由两部分组成，缀板用钢和四肢用钢，把柱的最小设计用钢量称为经济用钢量，其对应的长细比称为经济长细比。双轴对称四肢钢格构式构件的截面形式如图1所示，两个主轴都是虚轴，其设计的一般步骤为。

图1　双轴对称四肢钢格构式构件的截面

图2　双轴对称四肢格构柱立面图

①截面设计：对于给定的轴心压力N，计算长度L，假定长细比λ的值，由λ=ln/ix=ln/iy及截面的回转半径与轮廓的近似关系ix=0.43b，iy=0.43h求出截面的宽度b和宽度h；……