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一．荷载统计
中柱承受的荷载面积为
9
×
8=72 m
2<
/p>
，
已知楼板结构层折算厚
度为
200mm
，双面抹灰总厚度为
60mm
，混凝土的容重为
25KN/
m
3
，抹灰层按照水泥砂浆计算，容重为
20KN/
m
3
，则可知：
中
柱
主
要
承
受
的
恒
荷<
/p>
载
为
F
G
=72
×
0.2
×<
/p>
25+72
×
0.06
< br>×
20=446.4KN
学号为
12
，
12
÷
4=3
，活荷载为
3
×
1.5
＋
20=24.5KN/
㎡
中柱主要承受的活荷载为
F<
/p>
Q
=72
×
24
.5=1764KN
由《建筑结构荷载规范》中规定：对标准值大于
< br>4KN/m
2
的
工业房屋楼面结
构的活荷载应取
1.3
。则有：
N=
γ
G
F
G
×
γ
Q
F
Q
=1.2
×
446.4+1.3
×
1764=2828.8
8KN
二、柱截面设计
已知柱高为
8m
，截面类型为
b
< br>类，所用钢品种为
Q235-B
，
一端固接一端铰接，则可推断出计算长度
l
ox
=l
oy
=0.8
×
8=6.4m
。
A
.
初选分肢截面并验算柱绕实轴的刚度和整体稳定
1.
假定绕实轴的长细比
λ
y
ˊ
=60
，由《钢结构设计原理》
附
表查得
υ
=0.807
。
2.
求
A
r
、
i
y
r
所
需
截
面
面
积<
/p>
A
r
=N/<
/p>
υ
f=2828.88
×
10
3
/(0.807
×
215)=16304.314mm
2
<
/p>
所需回转半径
i
y
r
= l
oy
/
λ
y
ˊ
=6400/60=1
07mm
3.
查型钢表选择
从钢结构设计原理附表中可以查，试选
2
根<
/p>
40a
的工字型钢
A=2
×
86.1=172.2cm
2
i
y
=15.9cm
。
其
他
截
面
特
性
i
1
=2.77cm
I
1
=66
0cm
4
Z
0
=142/2=71
4.
验算绕实轴的刚度和整体稳定
λ
y
=
l
oy
/
i
y
=6400/159=40.25
<[
λ
]=150
故绕实轴刚度满足
根据Ｑ
235
λ
y
＝
40.25
b
类截面
查得
υ
y
=0
.898
σ
=N/
υ
A=2828.88
×
10
3
/
（
0.8
98
×
17220
）
< br>=182.9N/mm
2
mm
2
故绕实轴整体稳定满足。
B.
确定分肢间距
a
，并验算柱绕虚轴的刚度和整
体稳定
1.
根据等稳定原则，绕虚轴
刚度（
x
—
x
）的换算长细比
λ
λ
y
=40.25
2.
求
λ
r
r
和
i
x
x
max
=0.5
×
50=
25
ox
=
λ
y
=40.25
，分肢长细比
λ
1
<0.5
λ
λ<
/p>
x
=
（
λ
取
λ
1
=22. <
/p>
2
2
1/2
2<
/p>
2
1/2
y
－<
/p>
λ
1
）
=
（
40.25
－
22
）
=33.7
i
x
=l
ox
/
λ
x
=6400/33.7=189.9mm
3.
求肢间距
a
和
b
a
r
=2
［
i
x
2
－
i
1
2
］
1/2
=2
×
(189.9
2
－
< br>27.7
2
)
1/2
=376mm
b
r
=
a
r
+2Zo=376+142=518mm
取
b=550mm
则可计算得
a=b
－
2Zo
=550
－
142=408mm