换算长细比的计算公式
换算长细比的计算公式:
λ 0 x 通用计算公式: λ 0 x , λ2x , π 2 EAγ1
式中 γ1 为单位剪力作用下的轴线转角。
钢结构设计规范对缀条柱和缀板柱采用不同的换算长细比计算公式:
(1) 双肢缀条柱:
1γ1, EA1 sin α cos α
代入 λ0x 通用计算公式得
π 2 A , λ0x, λ2x , sin α cos α A1
π 2 当缀条与柱轴线间的夹角在 40?,70?范围内时,可取 ,27 , sin α cos α
A 公式简化为: λ0x, λ2x , 27 A1
λx——整个柱对虚轴的长细比;
A——整个柱的毛截面面积;
A1——一个节间内两侧斜缀条毛截面面积之和。
(2) 双肢缀板柱
I / l l12 (1 , 2 1 1 ) γ1, I b / a 24 E I1
代入 λ0x 通用计算公式并令 K1=I1/l1, Kb=ΣIb/a,得换算长细比
, π 2 Al12 K1 , , λ0x, λ2x , ,,1 , 2 24I1 , K b ,,
假设分肢截面面积 A1 , 0.5 A,A1l12 / I1 , λ12,则
π 2 , K1 , 2 2 , λ1 λ0x, λ , x ,,1 , 2 12 , K b ,,
式中 λ1,l01/i1——分肢的长细比。i1 为分肢弱轴的回转半径,l01 为缀板间的净距
离。
K1=I1/l1——一个分肢的线刚度。l1 为缀板中心距,I1 为分肢绕弱轴的惯性矩。
Kb=ΣIb/a——两侧缀板线刚度之和。Ib 为缀板的惯性矩,a 为分肢轴线间距
离。
根据钢结构设计规范的的规定,缀板线刚度之和 Kb 应大于 6 倍的分肢线即:
π 2 , K1 , 2 Kb/K1?6。若取 Kb/K1,6,则 , λ1 , 1。 ,,1 , 2 12 , K b ,,
因此规范规定在 Kb/K1?6 时双肢缀板柱的换算长细比采用:
λ0x, λ2x , λ12
(3) 四肢格构式轴心受压构件(王 P182 图 5-33a)
当缀件为缀条时,
λ0x, λ2x , 40 A / A1x , λ0y, λ2y , 40 A / A1 y
当缀件为缀板时,
λ0x, λ2x , λ12 , λ0y, λ2y , λ12
式中 λx、λy——整个构件对 x 或 y 轴的长细比;
Ax、Ay——构件截面中垂直于 x 或 y 轴的各斜缀条毛截面面积之和。 (4) 缀件为缀条的三肢组合构件(王 P182 图 5-33b)
42 A 42 A λ0x, λ2x , ,λ0y, λ2y , 2 A(1.5 cos θ ) A1cos 2θ 1
式中 A1——构件截面中各斜缀条毛截面面积之和;
θ——构件截面内缀条所在平面与 x 轴的夹角。