1、桁架式柱的計算常被忽視的問 題作者:日期:桁架式柱的計算常被忽視的問題2011年02月24日15:43作者：左權勝1次閱讀 共有評論0條、桁架式柱鋼管桁架作為梁結構的使用是我們所熟悉的，空間體系常用的有倒三角型，即三根鋼管作為弦桿，以及有四根鋼管的矩形或者梯形的結構形式。鋼管桁架作為柱結構來使用也越來越普遍了，實際上它也是一種格構式柱，弦桿就是柱的分肢，腹桿就是柱的綴材。在具體設計過程中，也就是在利用分析設計軟件進行計算時，通常意義上的格構柱， 在計算模型中我們往往作為一個整體構件，而對桁架式柱，則所有的弦桿腹桿作為模型中的獨立的單元，因為現在的計算機的容量處理它們早就不再是問題了。為什么會這

2、樣做呢？因為有些結構工程師這樣覺得計算會更加精確，每個小構件，軟件都給出了它們的應力值。但是有個問題值得討論一下，我們知道，對受壓構件， 在設計中要進行強度計算和穩定計算，對強度計算沒什么問題， 對穩定呢？軟件給出的一般是所謂的單桿穩定，弦桿的計算長度系數一般默認取為節間距離，而單桿穩定應力也是基于這個計算長度的，對應單桿穩定，還有一個名詞叫整體穩定分析，一般的結構分析軟件是不包含這個 內容的（當然，如果你有這方面的意識，是完全可以找到計算它的途徑）。也就是說，我們有可能忽視了一項計算內容，那會有什么后果呢？下面我們通過一個具體的工程實例進行分 析。二、工程實例有某籃球場，長39m ,圓弧的坡

3、度內排水，最高處為寬44.4m ,單跨22.2m共兩跨，柱距7.8m ,屋面排水坡度按11.5m ,最低處為8.348m 。屋面采用單層彩鋼板，四周墻面敞開。恒載為0.25KN/ m2,活載為0.50 KN/ m2,基本風壓為0.35 KN/ m2。屋面梁采用焊接H形鋼梁；中柱采用焊接H形鋼柱；邊柱采用四弦桿桁架柱；中柱與鋼梁剛接連接，邊柱與鋼梁較接連接。結構立面如下圖一所示。圖一桁架截面參數：四根弦桿采用140x4.0圓管，弦桿中心距均為 0.8m ;腹桿均為60x3.0圓管；材質均為 Q235B。柱高為11.7m 。用“ 3D3S ”結構設計軟件計算得柱的最大 應力比，強度：0.10 ,穩

4、定：0.12。為了進一步說明問題，我們對此工程的桁架柱的參數作一些修改。材料：Q235級鋼桁架高0.4m ,寬0.4m ;豎腹桿（水平綴條）間距為0.6m截面規格：弦桿（分肢）140x6.0，腹桿（綴條）均為60x3.0對X軸的計算長度：30m對Y軸的計算長度：30m假定軸向力：-658.24KN（壓） 彎矩 Mx : 118.56KN m3D3S”設計軟件中建立三維建模計算此桁架柱，得最大應力比如下：強度應力比:0.84繞x軸、y軸的整體穩定性應力比：0.925下面我們按規范中格構柱公式來計算此桁架柱。.強度計算：根據鋼結構設計規范GB50017-2003 的公式5.2.1截面左上角、右上角

5、應力均為b =-9.85Mpa截面左下角、右下角應力均為b =-181.26Mpa截面最大應力為b =-181.26Mpa,強度應力比為 0.84。.穩定計算：a.構件長細比計算根據構件的截面形狀進行分類計算截面面積為：10103.36與X軸垂直的斜綴條毛截面面積為：1074.42截面對X軸長細比入x=145.95與Y軸垂直的斜綴條毛截面面積為：1074.42截面對X軸長細比入y=145.95構件截面屬于采用綴條的四肢格構式截面換算長細比，根據鋼結構設計規范GB50017-2003 的公式5.1.3-5 , 5.1.3-6綴條四肢格構柱，長細比入ox=147.24綴條四肢格構柱，長細比入oy=147.24b.整體構件的穩定性根據鋼結構設計規范GB50017-2003 的附錄C對于x軸：截面屬于 b類，()x=0.32對于y軸：截面屬于b類，()y=0.32截面為閉合截面或格構式不符合鋼結構設計規范GB50017-2003 所列出的分類形式，因此取均勻彎曲受彎構件整體穩定驗算。b=1.00 。根據鋼結構設計規范GB50017-2003 的公式5.2.6-1 ,其中My的平面外穩定作用根據規范5.2.3條忽略。整體穩定應力b =440.70Mpa,應力比=2.05 。超出了容許應力，不安全。對于分肢及綴條的強度、穩定性的