某工业厂房单层钢结构平台,面层为花纹钢板,并与梁焊接连接,不进行抗震设计,结构构件采用Q235钢制作,焊接采用E43型焊条,荷载标准值:永久荷载取1.0kN/m2(不含梁向重),可变荷载取5.5kN/m2。平台结构如图所示,结构设计使用年限为50年设计,结构重要性系数取1.0。
提示:按《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2012)进行荷载组合。
假定平台柱3由柱间支撑保证稳定,采用焊接H型钢WH150×150×6×8,翼缘为火焰切割边,其截面特性:A=32.04×102mm2,ix=64.5mm,iy=37.5mm。荷载基本组合的轴心压力设计值N=215kN。计算长度l0x=7200mm,l0y=3600mm。试问,按轴心受压构件进行稳定性验算时,柱3的最大压应力设计值N/(φA)(N/mm2),与下列何项数值最为接近?
- A.140
- B.150
- C.165
- D.184
正确答案及解析
正确答案
解析
根据《钢结构设计标准》(GB 50017—2017)表7.2.1-1,该构件对x轴和y轴均属于b类截面。
根据式(7.2.2-1)和式(7.2.2-2),截面x轴、y轴长细比为:λx=l0x/ix=7200/64.5=112;λy=l0y/iy=3600/37.5=96。
由于λx>λy,故绕x轴的稳定性控制设计。查表D.0.2,得到稳定系数φ=0.481。
计算截面板件的宽厚比:b/t=[(150-6)/2]/8=9;h0/tw=(150-2×8)/6=22.3。
根据第7.3.1条第1款和第2款规定,b/t<(10+0.1λ)εk=10+0.1×112=21.2,h0/tw<(25+0.5λ)εk=25+0.5×112=71。二者均满足局部稳定要求,全截面有效。
因此该柱的最大压应力设计值为:N/(φA)=215×103/(0.481×32.04×102)=140N/mm2。