第7章拉彎壓彎構(gòu)件ppt課件

1、第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件了解拉彎和壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式；掌握拉彎和壓彎的強(qiáng)度和剛度計(jì)算;了解壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定的基本原理，掌握其計(jì)算方法；了解實(shí)腹式壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定的基本原理，掌握其計(jì)算方法；掌握實(shí)腹式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)方法及其主要的構(gòu)造要求；掌握格構(gòu)式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)方法及其主要的構(gòu)造要求。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件7.1拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式 構(gòu)件同時(shí)承受軸心壓或拉力和繞截面形心主軸的構(gòu)件同時(shí)承受軸心壓或拉力和繞截面形心主軸的彎矩作用，稱為壓彎拉彎構(gòu)件。根據(jù)繞截面形心主軸彎矩作用，稱為壓彎拉彎構(gòu)件。根據(jù)繞截面形心主軸的彎矩

2、，有單向壓拉彎構(gòu)件；雙向壓拉彎構(gòu)件。的彎矩，有單向壓拉彎構(gòu)件；雙向壓拉彎構(gòu)件。彎矩由偏心軸力引起時(shí)，也稱作偏壓或拉構(gòu)件。例如彎矩由偏心軸力引起時(shí)，也稱作偏壓或拉構(gòu)件。例如有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、受風(fēng)荷載作用的墻架柱、工作平受風(fēng)荷載作用的墻架柱、工作平臺(tái)柱、支架柱、單層廠房結(jié)構(gòu)及臺(tái)柱、支架柱、單層廠房結(jié)構(gòu)及多高層框架結(jié)構(gòu)中的柱等等。多高層框架結(jié)構(gòu)中的柱等等。 圖圖7.1.1 壓彎、拉彎構(gòu)件壓彎、拉彎構(gòu)件第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖7.1.2 壓彎構(gòu)件的截面形式壓彎構(gòu)件的截面形式第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度強(qiáng)度穩(wěn)定穩(wěn)定實(shí)腹

3、式實(shí)腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式 彎矩作用在實(shí)軸上彎矩作用在實(shí)軸上 彎矩作用在虛軸上彎矩作用在虛軸上 (分肢穩(wěn)定分肢穩(wěn)定)整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定 平面外穩(wěn)定平面外穩(wěn)定 承載能承載能力極限力極限狀態(tài)狀態(tài)正常正常使用使用極限極限狀態(tài)狀態(tài) 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx剛度剛度第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件7.2 拉彎、壓彎構(gòu)件的截面強(qiáng)度拉彎、壓彎構(gòu)件的截面強(qiáng)度邊緣纖維屈服準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則 在構(gòu)件受力最大的截面上，截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)在構(gòu)件受力最大的截面上，截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈服時(shí)即認(rèn)為構(gòu)件達(dá)到了強(qiáng)度極限。此時(shí)構(gòu)件在彈性段工作。到

4、屈服時(shí)即認(rèn)為構(gòu)件達(dá)到了強(qiáng)度極限。此時(shí)構(gòu)件在彈性段工作。 全截面屈服準(zhǔn)則全截面屈服準(zhǔn)則 構(gòu)件的最大受力截面的全部受拉和受壓區(qū)的應(yīng)力都達(dá)構(gòu)件的最大受力截面的全部受拉和受壓區(qū)的應(yīng)力都達(dá)到屈服，此時(shí)，這一截面在軸力和彎矩的共同作用下形成塑性到屈服，此時(shí)，這一截面在軸力和彎矩的共同作用下形成塑性鉸。鉸。 部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則 構(gòu)件的最大受力截面的部分受拉和受壓區(qū)的應(yīng)力達(dá)到構(gòu)件的最大受力截面的部分受拉和受壓區(qū)的應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)，至于截面中塑性區(qū)發(fā)展的深度根據(jù)具體情況給定。此屈服點(diǎn)，至于截面中塑性區(qū)發(fā)展的深度根據(jù)具體情況給定。此時(shí)，構(gòu)件在彈塑性段工作。時(shí)，構(gòu)件在彈塑性段工作。 第第7 7章章 拉彎

5、、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1.邊緣屈服準(zhǔn)則邊緣屈服準(zhǔn)則當(dāng)截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈曲點(diǎn)時(shí)。當(dāng)截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈曲點(diǎn)時(shí)。yxxfWMANe（7.2.1）1exxpMMNN（7.2.2）圖圖7.2.1 壓彎構(gòu)件截面應(yīng)力的發(fā)展過(guò)程壓彎構(gòu)件截面應(yīng)力的發(fā)展過(guò)程Aw=hwtwMxhwxxyyhfyfyfyfyHHN h h(1-2 )hfyfy(a)(b)(c)(d)Af=bt式中：式中：N、Mx驗(yàn)算截面處的軸力和彎矩；驗(yàn)算截面處的軸力和彎矩；A驗(yàn)算截面處的截面面積；驗(yàn)算截面處的截面面積； Wex驗(yàn)算截面處的繞截面主軸驗(yàn)算截面處的繞截面主軸x軸的截面模量；軸的截面模量；NP屈服軸力屈服軸力 ， NP

6、Afy;Mex屈服彎矩屈服彎矩 ， MexWexfy。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2.全截面屈服準(zhǔn)則全截面屈服準(zhǔn)則 塑性鉸階段。塑性鉸階段。 構(gòu)件最危險(xiǎn)截面處于塑性工作階段時(shí)構(gòu)件最危險(xiǎn)截面處于塑性工作階段時(shí)d），塑性中和軸），塑性中和軸可能在腹板或翼緣內(nèi)。根據(jù)內(nèi)外力平衡條件，可得軸力和彎矩可能在腹板或翼緣內(nèi)。根據(jù)內(nèi)外力平衡條件，可得軸力和彎矩的關(guān)系式。的關(guān)系式。 當(dāng)軸力較小當(dāng)軸力較小NAwfy時(shí)時(shí),塑性中和軸在腹板內(nèi)，截面應(yīng)塑性中和軸在腹板內(nèi)，截面應(yīng)力分布如圖力分布如圖d），?。?，取hhw，并令，并令A(yù)fAw。那么。那么ywypfAAfN) 12(僅壓力作用時(shí)截面屈服軸力：僅壓

7、力作用時(shí)截面屈服軸力：ywwywywypxpxhfAhfAhfAfWM25.02/5 .0僅彎矩作用時(shí)截面塑性屈服彎矩：僅彎矩作用時(shí)截面塑性屈服彎矩：第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件將應(yīng)力圖分界為與將應(yīng)力圖分界為與M和和N相平衡兩部分，由平衡條件得：相平衡兩部分，由平衡條件得：ywywfAfhtN)21 ()21 (（7.2.3a）2222222hfAfttfhAtfAhfAtfAhfAfttththhthhthfAthhftththfAMywywwywywywywywywywyfx（7.2.3b）hfyHHN h h(1-2 )hfyAw=hwtwMxhwxxyyAf=bt第第7

8、 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件以上兩式消去以上兩式消去，則得，則得N和和Mx的相關(guān)公式：的相關(guān)公式：1141222pxxpMMNN（7.2.4a） 當(dāng)軸力很大當(dāng)軸力很大NAwfy時(shí)時(shí),塑性中和軸位于翼緣內(nèi)，按上塑性中和軸位于翼緣內(nèi)，按上述相同方法可以得到：述相同方法可以得到：112214pxxpMMNN（7.2.4b）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖7.2.2 壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件N/Np-Mx/Mpx關(guān)系曲關(guān)系曲線線式式7.2.4b）式式7.2.5b）1pxxpMMNN式式7.2.4a）式式7.2.5a）1.01.000.13pNNpxxMM144121 構(gòu)件的構(gòu)件的N/

9、Np-Mx/Mpx關(guān)關(guān)系曲線均呈凸形。與構(gòu)件的系曲線均呈凸形。與構(gòu)件的截面形狀，腹板翼緣面積比截面形狀，腹板翼緣面積比有關(guān)。在設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)化采用有關(guān)。在設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)化采用直線關(guān)系式，其表達(dá)式為：直線關(guān)系式，其表達(dá)式為：當(dāng)當(dāng)N/Np0.13時(shí)時(shí):1pxxMM（7.2.5a）當(dāng)當(dāng)N/Np0.13時(shí)時(shí):115. 11pxxpMMNN（7.2.5b）1pxxpMMNN（7.2.6） 考慮軸心力引起的附加彎矩和考慮軸心力引起的附加彎矩和剪力的不利影響，規(guī)范偏于安全采剪力的不利影響，規(guī)范偏于安全采用一條斜直線圖中虛線代替曲用一條斜直線圖中虛線代替曲線。線。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.部分發(fā)展塑

10、性準(zhǔn)則：彈塑性階段。部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則：彈塑性階段。 比較式比較式7.2.2和式和式7.26可以看出，兩者都是直線可以看出，兩者都是直線關(guān)系式，差別僅在于第二項(xiàng)。在式關(guān)系式，差別僅在于第二項(xiàng)。在式7.2.2中因在彈性階段，中因在彈性階段，用的是截面的彈性抵抗矩用的是截面的彈性抵抗矩 Wx ；而在式；而在式7.2.6中因在全塑中因在全塑性階段，用的則是截面的塑性抵抗矩性階段，用的則是截面的塑性抵抗矩 Wpx ，因此介于彈性，因此介于彈性和全塑性階段之間的彈塑性階段也可以采用直線關(guān)系式如下，和全塑性階段之間的彈塑性階段也可以采用直線關(guān)系式如下，引入塑性發(fā)展系數(shù)引入塑性發(fā)展系數(shù)，即：，即：1exxxp

11、MMNN（7.2.7） 塑性塑性發(fā)發(fā)展系數(shù)，其展系數(shù)，其值值與截面的形式、塑性區(qū)的深度有關(guān)。與截面的形式、塑性區(qū)的深度有關(guān)。一般控制塑性一般控制塑性發(fā)發(fā)展深度展深度0.15h。1pxxpMMNN（7.2.6）1exxpMMNN（7.2.2）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件塑性發(fā)塑性發(fā)展系數(shù)展系數(shù)的取值的取值第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件式中式中 N軸心壓力設(shè)計(jì)值軸心壓力設(shè)計(jì)值 An毛截面面積毛截面面積 Mx、My兩個(gè)主平面內(nèi)的彎矩兩個(gè)主平面內(nèi)的彎矩Wn,x、Wn,y毛截面對(duì)兩個(gè)主軸的抵抗矩毛截面對(duì)兩個(gè)主軸的抵抗矩 x、y截面在兩個(gè)主平面內(nèi)的截面在兩個(gè)主平面內(nèi)的 f設(shè)計(jì)

12、強(qiáng)度部分截面塑性發(fā)展系數(shù)。按表設(shè)計(jì)強(qiáng)度部分截面塑性發(fā)展系數(shù)。按表4.2.1采用，如工采用，如工字形截面：字形截面：x=1.05， y=1.20 （7.2.8）fWMANnxxxn1.單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式2.雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式fWMWMANnyyynxxxn（7.2.9）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 對(duì)于需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件，由于對(duì)其截面塑性發(fā)展后的性能的研究還不夠成熟；對(duì)于格構(gòu)式構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞虛軸作用時(shí)，由于截面腹部空虛，塑性發(fā)展的潛力不大；為了保證受壓翼緣在截面發(fā)展塑性時(shí)不發(fā)生局部失穩(wěn)，當(dāng)受壓翼緣

13、的寬厚比 時(shí)不考慮塑性發(fā)展。規(guī)范規(guī)定均以截面邊緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。yy13 235/15 235/fb tf第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn) 在在N和和M同時(shí)同時(shí)作用下，一開(kāi)始構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變作用下，一開(kāi)始構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng)形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng)N和和M同時(shí)增加到一定大小同時(shí)增加到一定大小時(shí)則到達(dá)極限，超過(guò)此極限，要維持內(nèi)外力平衡，時(shí)則到達(dá)極限，超過(guò)此極限，要維持內(nèi)外力平衡，只能減只能減 小小N和和M。在彎矩作用平面內(nèi)只產(chǎn)生彎曲。在彎矩作用平面內(nèi)只產(chǎn)生彎曲變形彎曲失穩(wěn)），屬于極值失穩(wěn)。

14、變形彎曲失穩(wěn)），屬于極值失穩(wěn)。 圖圖7.3.1 壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)a) 彎曲失穩(wěn)彎曲失穩(wěn)b) 彎扭失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)NN( a )( b )NN7.3 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算 壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)當(dāng)構(gòu)件在彎當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒(méi)有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)矩作用平面外沒(méi)有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲彎向位移和扭轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲彎扭失穩(wěn)而破壞，這種彎扭屈曲又稱為壓彎構(gòu)扭失穩(wěn)而破壞，這種彎扭屈曲又稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)；對(duì)于理想的壓件彎矩作用

15、平面外的整體失穩(wěn)；對(duì)于理想的壓彎構(gòu)件，它具有分枝點(diǎn)失穩(wěn)的特征。彎構(gòu)件，它具有分枝點(diǎn)失穩(wěn)的特征。 雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)同時(shí)產(chǎn)生雙向彎同時(shí)產(chǎn)生雙向彎曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬?gòu)澟なХ€(wěn)。曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬?gòu)澟なХ€(wěn)。 第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)特點(diǎn)：彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)特點(diǎn)： 一壓就彎，不存在隨遇平衡狀態(tài)及其相應(yīng)一壓就彎，不存在隨遇平衡狀態(tài)及其相應(yīng)的臨界荷載，屬于第二類穩(wěn)定問(wèn)題。的臨界荷載，屬于第二類穩(wěn)定問(wèn)題。 軸壓力軸壓力N與跨中撓度與跨中撓度之間關(guān)系曲線如圖之間關(guān)系曲線如圖7.3.2。曲線由上升段和下降段組成。曲線由上升段和下降段組成 在上升段

16、：在上升段：平衡是穩(wěn)定的，因?yàn)樵黾訐隙绕胶馐欠€(wěn)定的，因?yàn)樵黾訐隙?，必須增加荷，必須增加荷載。在下降段：平衡是不穩(wěn)定的。載。在下降段：平衡是不穩(wěn)定的。圖圖7.3.2 受端彎矩作用的壓彎構(gòu)件受端彎矩作用的壓彎構(gòu)件N曲線B BACD 偏心受壓時(shí)的臨界荷載恒低于軸心受壓時(shí)的臨界荷載，相當(dāng)于長(zhǎng)度加大到l1的軸心受壓構(gòu)件。 ezyeNkNky mzl/2l1l圖圖7.3.3 壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件NMyMNzyNMMzNyNMMzN(c)(d)(e)YmmYmYYm塑性受力區(qū)yNMzNM0ymyll/2l/2mYNNu0abc彈性曲線fyfy2fyfyf1yfy(a)

17、(b) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎距作用平面件在彎距作用平面內(nèi)失穩(wěn)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)內(nèi)失穩(wěn)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)塑性，彈性平衡微塑性，彈性平衡微分方程不再適用。分方程不再適用。同時(shí)承受軸力和端同時(shí)承受軸力和端彎距作用的桿件，彎距作用的桿件，在平面內(nèi)失穩(wěn)時(shí)塑在平面內(nèi)失穩(wěn)時(shí)塑性區(qū)的分布如圖所性區(qū)的分布如圖所示。彎曲剛度示。彎曲剛度EI不再保持常數(shù)，計(jì)算穩(wěn)定承載力常用的方法：不再保持常數(shù)，計(jì)算穩(wěn)定承載力常用的方法：極限荷載計(jì)算法和相關(guān)公式計(jì)算法。極限荷載計(jì)算法和相關(guān)公式計(jì)算法。圖圖7.3.4 單向壓彎構(gòu)件在單向壓彎構(gòu)件在M作用平面的整體屈曲作用平面的整體屈曲第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1.極限荷載計(jì)

18、算法極限荷載計(jì)算法 目前各國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范多采用的方法。目前各國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范多采用的方法。2xNkEI2.相關(guān)公式計(jì)算法相關(guān)公式計(jì)算法計(jì)算壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)極限荷載的方法有解析法和數(shù)值法。計(jì)算壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)極限荷載的方法有解析法和數(shù)值法。 參照第參照第6章式章式6.3.23受偏心壓力均勻彎受偏心壓力均勻彎矩作用的壓彎構(gòu)件中點(diǎn)撓度為：矩作用的壓彎構(gòu)件中點(diǎn)撓度為：m0/ 202sec122 sec12/ 2zlENyyeNklklNNl/2l/2zyve0ye00 其中其中0為不考慮為不考慮N時(shí)簡(jiǎn)支梁的中點(diǎn)撓度，方括號(hào)項(xiàng)為壓彎構(gòu)時(shí)簡(jiǎn)支梁的中點(diǎn)撓度，方括號(hào)項(xiàng)為壓彎構(gòu)件考慮軸力影響的跨中撓度放大系數(shù)

19、。件考慮軸力影響的跨中撓度放大系數(shù)。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件0max21/xExNMN N（7.3.3b） 對(duì)其它荷載作用的壓彎構(gòu)件，考慮二階效應(yīng)后，兩端對(duì)其它荷載作用的壓彎構(gòu)件，考慮二階效應(yīng)后，兩端鉸支構(gòu)件由橫向力或端彎矩引起的最大彎矩為：鉸支構(gòu)件由橫向力或端彎矩引起的最大彎矩為： 考慮初始缺陷的影響，同時(shí)考慮二階效應(yīng)后，由初彎考慮初始缺陷的影響，同時(shí)考慮二階效應(yīng)后，由初彎曲產(chǎn)生最大彎矩為：曲產(chǎn)生最大彎矩為：mxxmax1Ex1/xMMN N（7.3.3a） 根據(jù)邊緣屈曲準(zhǔn)則，壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)截面最根據(jù)邊緣屈曲準(zhǔn)則，壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)截面最大應(yīng)力應(yīng)滿足：大應(yīng)力應(yīng)

20、滿足：xmax1xmax2mxx0y1ex1Ex1/xxMMMNNNfAW MA WN N（7.3.4） 第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 上述邊緣屈服準(zhǔn)則的應(yīng)用是用應(yīng)力問(wèn)題的表達(dá)式來(lái)剪力上述邊緣屈服準(zhǔn)則的應(yīng)用是用應(yīng)力問(wèn)題的表達(dá)式來(lái)剪力穩(wěn)定問(wèn)題的相關(guān)公式穩(wěn)定問(wèn)題的相關(guān)公式 當(dāng)上式中當(dāng)上式中Mx0，則式，則式7.3.4中的中的N 即為有初始缺陷即為有初始缺陷的軸心壓桿的臨界力的軸心壓桿的臨界力N0 x，把，把Np、Mex代入解得等效初始缺代入解得等效初始缺陷陷0為：為：Ex0 x0 xEx0 xyx1NANNNNAfW0（7.3.5） N0 x=x Np = x Afymxxxy1x

21、xEx11/MNAfWN N（7.3.6） 將式將式7.3.5帶入帶入7.3.4可得：可得：第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件考慮抗力分項(xiàng)系數(shù)后，規(guī)范設(shè)計(jì)公式考慮抗力分項(xiàng)系數(shù)后，規(guī)范設(shè)計(jì)公式 （1按邊緣屈服準(zhǔn)則按邊緣屈服準(zhǔn)則 mxxx1xxEx1/MNfAWN N（7.3.8）適用于繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件。適用于繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件。（2考慮塑性發(fā)展及殘余應(yīng)力等的修正考慮塑性發(fā)展及殘余應(yīng)力等的修正 式式7.3.8沒(méi)有考慮部分塑性深入截面，也未計(jì)入殘余應(yīng)力影沒(méi)有考慮部分塑性深入截面，也未計(jì)入殘余應(yīng)力影響，與工程實(shí)際有誤差。為提高計(jì)算精度，規(guī)范對(duì)響，與工程實(shí)際有誤差。為提高計(jì)算

22、精度，規(guī)范對(duì)11種常見(jiàn)截面種常見(jiàn)截面進(jìn)行了比較計(jì)算，引入塑性發(fā)展系數(shù)，用進(jìn)行了比較計(jì)算，引入塑性發(fā)展系數(shù)，用0.8代替第二項(xiàng)分母中的代替第二項(xiàng)分母中的x。得出如下設(shè)計(jì)公式：。得出如下設(shè)計(jì)公式：221 . 1xExEAN3.壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計(jì)算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計(jì)算公式mxxxx1Ex10.8/xMNfAWN N（7.3.8）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件單對(duì)稱軸截面，繞非對(duì)稱軸彎曲單對(duì)稱軸截面，繞非對(duì)稱軸彎曲 特點(diǎn)：臨界狀態(tài)時(shí)可能拉、壓區(qū)均出現(xiàn)塑性，特點(diǎn)：臨界狀態(tài)時(shí)可能拉、壓區(qū)均出現(xiàn)塑性，或受拉區(qū)先出現(xiàn)塑性。而塑性區(qū)的發(fā)展也能導(dǎo)或受拉區(qū)先出現(xiàn)塑性

23、。而塑性區(qū)的發(fā)展也能導(dǎo)致失穩(wěn)。所以還需按下式作補(bǔ)充計(jì)算。致失穩(wěn)。所以還需按下式作補(bǔ)充計(jì)算。yxy0eb)+c)+圖圖7.3.5 單軸對(duì)稱截面單軸對(duì)稱截面xyey0a)fNNWMANxEx2xxmx/25. 11（7.3.10） 單軸對(duì)稱截面必須使單軸對(duì)稱截面必須使7.3.9）、（）、（7.3.10同時(shí)滿足。同時(shí)滿足。 W2x=Ix/yo較小翼緣最外纖維的毛截面模量。 1.25也是引入的修正系數(shù)。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應(yīng)的無(wú)支撐框架和懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應(yīng)的無(wú)支撐框架和弱支撐柱框架弱支撐柱框架 mx=1.02框架柱和兩端支承

24、的構(gòu)件框架柱和兩端支承的構(gòu)件 無(wú)橫向荷載作用時(shí)無(wú)橫向荷載作用時(shí) mx=0.65+0.35M1/M2， M1和和M2是構(gòu)件兩端的彎矩。是構(gòu)件兩端的彎矩。 M2 M1 。當(dāng)兩端。當(dāng)兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，取同號(hào)，反之取異號(hào)。彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，取同號(hào)，反之取異號(hào)。 有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí)有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí) 使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率， mx=1.0； 產(chǎn)生反向曲率，產(chǎn)生反向曲率，mx=0.85。（3有關(guān)有關(guān)mx取值，規(guī)范規(guī)定如下：取值，規(guī)范規(guī)定如下： 無(wú)端彎矩有橫向荷載作用時(shí)：無(wú)端彎矩有橫向荷載作用時(shí)：mx=1.0。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)

25、件概念概念 壓彎構(gòu)件可以分解為純彎曲和軸心受壓兩種受力情況。包壓彎構(gòu)件可以分解為純彎曲和軸心受壓兩種受力情況。包括沿兩截面主軸括沿兩截面主軸x、y軸的彎曲和沿縱向扭轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)。軸的彎曲和沿縱向扭轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)。zNNleeyxNeNNNezMNeNeN i02NeMdudzdu dzu(a)(b)(c)xMNe-NeMNuuy7.4 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計(jì)算實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計(jì)算 圖圖7.4.1 平面外彎扭屈曲平面外彎扭屈曲 彎矩作用平面外穩(wěn)定的機(jī)理與梁失穩(wěn)的機(jī)理相同，因此其失穩(wěn)形式也彎矩作用平面外穩(wěn)定的機(jī)理與梁失穩(wěn)的機(jī)理相同，因此其失穩(wěn)形式也相同相同平面外彎扭屈

26、曲。平面外彎扭屈曲。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 根據(jù)彈性穩(wěn)定理論，受軸心壓力和均勻彎矩作用的雙軸對(duì)稱截根據(jù)彈性穩(wěn)定理論，受軸心壓力和均勻彎矩作用的雙軸對(duì)稱截面實(shí)腹式壓彎構(gòu)件，假定面實(shí)腹式壓彎構(gòu)件，假定1.由于平面外截面剛度很大，故忽略該平由于平面外截面剛度很大，故忽略該平面的撓曲變形。面的撓曲變形。2.桿件兩端鉸接，但不能繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿件兩端鉸接，但不能繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3.材料為彈材料為彈性。無(wú)初始缺陷，其平面外的彎扭屈曲的臨界條件為：性。無(wú)初始缺陷，其平面外的彎扭屈曲的臨界條件為：1.壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的彎扭屈曲壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的彎扭屈曲（7.4.1）22Ey11

27、0 xcrxMNNNNMNEy構(gòu)件繞構(gòu)件繞y軸彎曲屈曲的臨界力；軸彎曲屈曲的臨界力；N構(gòu)件繞構(gòu)件繞z軸扭轉(zhuǎn)屈曲的臨界力。軸扭轉(zhuǎn)屈曲的臨界力。 由由7.4.1可作出相關(guān)曲線：可作出相關(guān)曲線：一般情況，一般情況，N/NEy總大于總大于1，取，取N/NEy=1進(jìn)行設(shè)計(jì)是偏于安全的。進(jìn)行設(shè)計(jì)是偏于安全的。于是有相關(guān)方程：于是有相關(guān)方程：圖圖7.4.2 相關(guān)曲線相關(guān)曲線N/NEy=2N/NEy= 1.0Mx/McrxN/NEyo1.01.01crxxEyMMNN（7.4.2）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2. 壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算公式 將

28、將NEy=yA fy Mcrx= bW1x fy代入式代入式7.4.2并考并考慮引入彎矩非均勻分布系數(shù)慮引入彎矩非均勻分布系數(shù)tx和截面影響系數(shù)和截面影響系數(shù)得到：得到： txxyybx1y1MNAfW f（7.4.3）1crxxEyMMNNtxxybx1MNfAW（7.4.4） y軸心受壓構(gòu)件在彎矩作用面外屈曲的穩(wěn)定系數(shù)軸心受壓構(gòu)件在彎矩作用面外屈曲的穩(wěn)定系數(shù); b受均布彎矩的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)箱形截面受均布彎矩的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)箱形截面 b=1.0，I、T形截面按形截面按P389附錄附錄3.5中的近似公式計(jì)算；中的近似公式計(jì)算； Mx彎矩，取所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩值

29、；tx等效彎矩系數(shù)。截面影響系數(shù)。箱形截面取0.7，其它截面取1.0y2yb2354400007. 1f第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2354400007. 12yybf 的的慣慣性性矩矩；軸軸翼翼緣緣對(duì)對(duì)分分別別為為受受壓壓翼翼緣緣和和受受拉拉、，yIIIIIfAhWbyybxb2121121235140001 . 0207. 1 ：體穩(wěn)定系數(shù)，計(jì)算如下體穩(wěn)定系數(shù)，計(jì)算如下均勻彎曲受彎構(gòu)件的整均勻彎曲受彎構(gòu)件的整 b （1工字形含工字形含H型鋼截面型鋼截面雙軸對(duì)稱時(shí)：雙軸對(duì)稱時(shí)：?jiǎn)屋S對(duì)稱時(shí)：?jiǎn)屋S對(duì)稱時(shí)：第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2350017. 00 . 1y

30、ybf 2350022. 00 . 1yybf 2350005. 00 . 1yybf 彎矩使翼緣受拉，且腹板寬厚比不大于彎矩使翼緣受拉，且腹板寬厚比不大于 時(shí)：時(shí)：yf23518（2T形截面形截面M繞對(duì)稱軸繞對(duì)稱軸x作用）作用）彎矩使翼緣受壓時(shí)：彎矩使翼緣受壓時(shí)： 雙角鋼雙角鋼T形截面：形截面：剖分剖分T型鋼和兩板組合型鋼和兩板組合T形截面：形截面：p留意：留意：p用以上公式求得的應(yīng)用以上公式求得的應(yīng)b1.0；p當(dāng)當(dāng)b 0.6時(shí)，不需要換算，因已經(jīng)考慮塑性發(fā)展；時(shí)，不需要換算，因已經(jīng)考慮塑性發(fā)展；p閉口截面閉口截面b=1.0。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 所計(jì)算段內(nèi)有端彎矩又

31、有橫向力作用所計(jì)算段內(nèi)有端彎矩又有橫向力作用產(chǎn)生相同曲率時(shí)，產(chǎn)生相同曲率時(shí)，tx=1.0；產(chǎn)生反向曲率時(shí)；產(chǎn)生反向曲率時(shí) tx=0.85。 1） 在彎曲矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支在彎曲矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承點(diǎn)間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。承點(diǎn)間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。 tx取值辦法取值辦法所計(jì)算的段內(nèi)無(wú)橫向荷載作用所計(jì)算的段內(nèi)無(wú)橫向荷載作用 tx =0.65+0.35M2/M1 所 計(jì) 算 段 內(nèi) 無(wú) 端 彎 矩 ， 但 有 橫 向 力 作 用所 計(jì) 算 段 內(nèi) 無(wú) 端 彎 矩 ， 但 有 橫 向 力 作 用 tx=1.0M1和和M2是構(gòu)件兩端的彎矩。是構(gòu)

32、件兩端的彎矩。 M2 M1 。當(dāng)兩端彎矩。當(dāng)兩端彎矩使使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，取同號(hào)，反之取異號(hào)。構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，取同號(hào)，反之取異號(hào)。2） 彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件：彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件：tx =1.0。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件在工程設(shè)計(jì)中，規(guī)范給出了實(shí)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)表達(dá)式在工程設(shè)計(jì)中，規(guī)范給出了實(shí)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)表達(dá)式及及tyymxxby1yx1xEx1 0.8xMMNfAWNWN（7.4.5a）myytxxybx1xy1yEy1 0.8MMNfAWNWN（7.4.5b）xyeyexx1y1eyxyexx1y1圖圖7.4.5 雙軸對(duì)稱截面雙軸對(duì)稱截面第第7 7章章 拉彎、壓彎

33、構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件7.5 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力類似，其局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬高厚比的辦法類似，其局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬高厚比的辦法來(lái)保證。來(lái)保證。外伸翼緣板外伸翼緣板0y/40 235/btf（7.5.1b）yftb23515 y/13 235/b tf（7.5.1a）兩邊支承翼緣板兩邊支承翼緣板 當(dāng)構(gòu)件強(qiáng)度和整體穩(wěn)定不考慮截面塑性發(fā)展時(shí)，式當(dāng)構(gòu)件強(qiáng)度和整體穩(wěn)定不考慮截面塑性發(fā)展時(shí)，式7.5.1a可放寬至：可放寬至：第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)

34、件圖圖7.5.1 壓彎構(gòu)件腹壓彎構(gòu)件腹板彈性狀態(tài)受力情況板彈性狀態(tài)受力情況 maxminahw板厚板厚tw 腹板受力較復(fù)雜。同時(shí)受不均勻壓力和剪力的作用。腹板受力較復(fù)雜。同時(shí)受不均勻壓力和剪力的作用。 ke正應(yīng)力與剪應(yīng)力共同作用時(shí)，板的屈曲系數(shù)。 腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不均勻分布的梯度有關(guān)。力的不均勻分布的梯度有關(guān)。 0應(yīng)力梯度應(yīng)力梯度 根據(jù)彈性理論，在對(duì)邊受非均勻的根據(jù)彈性理論，在對(duì)邊受非均勻的壓力同時(shí)有均布剪力的作用的腹板按壓力同時(shí)有均布剪力的作用的腹板按四邊簡(jiǎn)支板彈性屈曲的臨界應(yīng)力為。四邊簡(jiǎn)支板彈性屈曲的臨界應(yīng)力為。 22wcre2012 1tEKh（7.5

35、.3a） 0 ( max- min)/ max（7.5.2）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 規(guī)范規(guī)定工字形和H形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值。 根據(jù)彈塑性理論，彈塑性屈曲的臨界應(yīng)力為。根據(jù)彈塑性理論，彈塑性屈曲的臨界應(yīng)力為。 22wcrp2012 1tEKh（7.5.3b）當(dāng)當(dāng)1.6o2.0時(shí)時(shí):00w235(480.526.2)yhtf（7.5.5b）00w235(160.525)yhtf（7.5.5a）當(dāng)當(dāng)0o1.6時(shí)時(shí): KP板的塑性屈曲系數(shù)。 o =（ max- min）/ max max腹板邊緣最大壓應(yīng)力腹板邊緣最大壓應(yīng)力 min另一邊相應(yīng)的應(yīng)力，壓為正，拉為負(fù)。另一邊相

36、應(yīng)的應(yīng)力，壓為正，拉為負(fù)。 構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比；構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比； 當(dāng)當(dāng) 30時(shí)，取時(shí)，取 =30， 100時(shí)，取時(shí)，取 =100。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 考慮到兩塊腹板可能受力不均，將按公式考慮到兩塊腹板可能受力不均，將按公式7.5.5a）和和7.5.5b確定的高厚比值乘確定的高厚比值乘0.8，使設(shè)計(jì)得厚一些。但，使設(shè)計(jì)得厚一些。但不應(yīng)小于不應(yīng)小于。yf/23540 當(dāng)當(dāng)01.0時(shí)，翼緣板部分進(jìn)入塑性，對(duì)腹板無(wú)嵌固作用。時(shí)，翼緣板部分進(jìn)入塑性，對(duì)腹板無(wú)嵌固作用。 當(dāng)當(dāng)01.0時(shí)，翼緣處于彈性，對(duì)腹板有嵌固作用。時(shí)，翼緣處于彈性，對(duì)腹板有嵌固作用。0

37、15 235/ywhft（7.5.6a）018 235/ywhft（7.5.6b）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件7.6.1 截面形式截面形式1.對(duì)于對(duì)于N大、大、M小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；2.對(duì)于對(duì)于N小、小、M大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；因影響因素多，很難一次確定。因影響因素多，很難一次確定。7.6.2 截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算1. 強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算2. 整體穩(wěn)定驗(yàn)算整體穩(wěn)定驗(yàn)算3. 局部穩(wěn)定驗(yàn)算局部穩(wěn)定驗(yàn)算組合截面組合截面4. 剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算7.6.3 構(gòu)造要求構(gòu)造要求 與實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件相似。與實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)

38、件相似。7.6 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件例題例題7.1： 某壓彎構(gòu)件的簡(jiǎn)圖、截面尺寸、受力和側(cè)向支承情況如某壓彎構(gòu)件的簡(jiǎn)圖、截面尺寸、受力和側(cè)向支承情況如圖所示，試驗(yàn)算所用截面是否滿足強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定要圖所示，試驗(yàn)算所用截面是否滿足強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定要求。鋼材為求。鋼材為Q235鋼，翼緣為焰切邊；構(gòu)件承受靜力荷載設(shè)計(jì)鋼，翼緣為焰切邊；構(gòu)件承受靜力荷載設(shè)計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)值值標(biāo)準(zhǔn)值F=100kN和和N=900kN。 4704002x8000=16000F=100K N(F =100K N )kNN =900K N700K NN =kxxyy

39、BEC+DA+266.7+400+266.7K N .m彎 矩 圖(設(shè) 計(jì) 值 )101515第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件mkN4004/161004/ FlMx解解：1.內(nèi)力設(shè)計(jì)值）內(nèi)力設(shè)計(jì)值） 軸心力軸心力N =900kN 彎彎 矩矩 2.截面特性和長(zhǎng)細(xì)比：截面特性和長(zhǎng)細(xì)比： l0 x=16m，l0y=8m 2mm1670015400210470A4633mm104 .79212/ )470390500400(xI366mm10370250/104 .792xWmm8 .217xi1505 .738 .217/16000 xmm9 .97yi1507 .819 .97/80

40、00y剛度滿足。剛度滿足。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件nxxnx36622/()900 10 /16700400 10 / 1.05 3.170 1053.9 120.2174.1N/mm215N/mmN AMWf 3.強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算滿足要求。滿足要求。mxxxx1xEx3662(1 0.8/)900 10400 100.729 167001.05 3.17 10 (1 0.8 1.1 900/6285)73.9 137.5211.4215N/mmMNAWN Nf729. 0, 5 .73xx05. 1xmx14.在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗(yàn)算在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要

41、求。滿足要求。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件22663N/mm215N/mm9 .1683 .896 .7910170. 3918. 01040065. 016700677. 010900fWMANxbxtxy滿足要求?。ㄆ矫鎯?nèi)穩(wěn)定控制）滿足要求?。ㄆ矫鎯?nèi)穩(wěn)定控制） 討論：討論： 本例題中若中間側(cè)向支承點(diǎn)由中央一個(gè)改為本例題中若中間側(cè)向支承點(diǎn)由中央一個(gè)改為兩個(gè)各在兩個(gè)各在l/3點(diǎn)即點(diǎn)即D和和E點(diǎn)），結(jié)果如何？點(diǎn)），結(jié)果如何？ 7 .81y677. 0y918. 044000/7 .8107. 144000/07. 1)(22ybb5.在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗(yàn)算：在彎矩作用平面外

42、的穩(wěn)定性驗(yàn)算： AC段或段或CB段兩端彎矩為段兩端彎矩為M1=400 kN.m，M20，段內(nèi)無(wú)橫向荷載：段內(nèi)無(wú)橫向荷載： 65. 0/35. 065. 012MMtx第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.局部穩(wěn)定驗(yàn)算局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣的寬厚比翼緣的寬厚比y400101313 235/2 15bft腹板計(jì)算高度邊緣的應(yīng)力腹板計(jì)算高度邊緣的應(yīng)力066222900000400 1047053.8118.616700792.4 102172.4N/mm (64.8N/mm )xxMhNAI0172.464.81.381.6172.40047047160.5251016 1.380.5 73.5

43、2583.8wht腹板高厚比腹板高厚比局部穩(wěn)定滿足要求局部穩(wěn)定滿足要求第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件7.7 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計(jì)算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計(jì)算 當(dāng)偏心受壓柱的寬度很大時(shí)，常采用格構(gòu)式。當(dāng)柱中彎矩不大，或柱中可能出現(xiàn)正負(fù)號(hào)的彎矩但二者的絕對(duì)值相差不大時(shí)，可用對(duì)稱的截面形式(k、i、m)；當(dāng)彎矩較大且彎矩符號(hào)不變，或者正、負(fù)彎矩的絕對(duì)值相差較大時(shí)，常采用不對(duì)稱截面(n、p)，并將截面較大的肢件放在彎矩產(chǎn)生壓應(yīng)力的一側(cè)。 圖圖7.7.1 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式 由于截面的高度較大且受有較大的外剪力，所以綴板連接的格構(gòu)式由于截面的高度較大且受有較大的外剪力

44、，所以綴板連接的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件很少采用。壓彎構(gòu)件很少采用。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件截面中部空心，不考慮塑性的深入發(fā)展。截面中部空心，不考慮塑性的深入發(fā)展。1.彎矩平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算彎矩平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計(jì)算（7.3.8）fNNWMANmx)1(Exx1xxmaxx 留意：式中留意：式中 x及及NEx均按格構(gòu)式柱的換算長(zhǎng)細(xì)比均按格構(gòu)式柱的換算長(zhǎng)細(xì)比 0 x 確確定定 ，W1x=Ix/y0。y0為為x軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓力較力較大分肢腹板邊緣的距離，兩者中取較大者見(jiàn)下圖）。大分肢腹板邊緣的距離，兩者中取較大者見(jiàn)下圖）。圖圖7.7.2 格構(gòu)

45、柱格構(gòu)柱計(jì)算繞虛軸截面計(jì)算繞虛軸截面模量時(shí)模量時(shí)y0的取值的取值按式按式7.3.8計(jì)算。計(jì)算。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1227AAxox二肢綴條式柱：二肢綴條式柱：212xox二肢綴板式柱：二肢綴板式柱：根據(jù)算出的換算長(zhǎng)細(xì)比根據(jù)算出的換算長(zhǎng)細(xì)比ox，查表得，查表得x。 A兩個(gè)肢柱的毛截面面積；兩個(gè)肢柱的毛截面面積；A1兩個(gè)斜桿的毛截面面積。兩個(gè)斜桿的毛截面面積。 1單肢長(zhǎng)細(xì)比對(duì)單肢長(zhǎng)細(xì)比對(duì)1軸）軸） x=lx/ixxy1221 . 1oxExEAN其其余余符符號(hào)號(hào)同同前前。離離，二二者者取取大大值值。大大分分肢肢腹腹板板外外邊邊緣緣的的距距線線距距離離或或到到壓壓力力較較軸

46、軸到到壓壓力力較較大大分分肢肢的的軸軸為為由由軸軸的的毛毛截截面面慣慣性性矩矩；對(duì)對(duì)計(jì)計(jì)算算區(qū)區(qū)段段的的最最大大彎彎矩矩；數(shù)數(shù)；確確定定的的軸軸壓壓構(gòu)構(gòu)件件穩(wěn)穩(wěn)定定系系由由式式中中：xyxIyIWMxxxxxx 0010, 第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2.分肢的穩(wěn)定計(jì)算 構(gòu)件彎距作用平面外的整體穩(wěn)定一般通過(guò)分肢的穩(wěn)定計(jì)算來(lái)保證而不必驗(yàn)算。 兩分肢的軸心力兩分肢的軸心力2x1NyMNaa（7.7.1a）12NNN（7.7.1b）圖圖7.7.3 分肢內(nèi)力計(jì)算分肢內(nèi)力計(jì)算y2 y1aNMx11 將整個(gè)構(gòu)件視為一平行弦桁架，分肢將整個(gè)構(gòu)件視為一平行弦桁架，分肢為弦桿，兩分肢的軸心力則由

47、內(nèi)力平衡得：為弦桿，兩分肢的軸心力則由內(nèi)力平衡得：第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件fAN11 綴條式構(gòu)件的分肢按軸心受壓柱計(jì)算綴條式構(gòu)件的分肢按軸心受壓柱計(jì)算yyyxoxxilil0,分肢計(jì)算長(zhǎng)度：分肢計(jì)算長(zhǎng)度： 1綴材平面內(nèi)綴材平面內(nèi)11軸取綴條體系的節(jié)間長(zhǎng)度軸取綴條體系的節(jié)間長(zhǎng)度lox=l1 ； 2綴材平面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。不設(shè)支承時(shí)綴材平面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。不設(shè)支承時(shí)取取loy=柱子全高。柱子全高。 綴板式構(gòu)件的分肢綴板式構(gòu)件的分肢 對(duì)綴板柱的分肢計(jì)算時(shí)，除對(duì)綴板柱的分肢計(jì)算時(shí)，除N1、N2外，尚應(yīng)考慮剪力外，尚應(yīng)考慮剪力作作用下產(chǎn)生的局部彎矩，按實(shí)腹

48、式壓彎構(gòu)件計(jì)算。用下產(chǎn)生的局部彎矩，按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件計(jì)算。 在綴板平面內(nèi)，分肢的計(jì)算長(zhǎng)度對(duì)焊接綴板，計(jì)算長(zhǎng)度在綴板平面內(nèi)，分肢的計(jì)算長(zhǎng)度對(duì)焊接綴板，計(jì)算長(zhǎng)度取兩綴板間的單肢凈長(zhǎng)。螺栓連接的綴板，則取相鄰兩綴板取兩綴板間的單肢凈長(zhǎng)。螺栓連接的綴板，則取相鄰兩綴板邊緣螺栓的最近距離。邊緣螺栓的最近距離。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.綴件的設(shè)計(jì)綴件的設(shè)計(jì)和格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。和格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。 當(dāng)剪力較大時(shí)，局部彎矩對(duì)綴板柱的不利影響較大，當(dāng)剪力較大時(shí)，局部彎矩對(duì)綴板柱的不利影響較大，這時(shí)采用綴條柱更為適宜。這時(shí)采用綴條柱更為適宜。剪力取以下兩式的較大者：剪力取以下兩式

49、的較大者：實(shí)際剪力實(shí)際剪力23585yfAfV （6.7.9）第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)屈曲用：彎矩作用平面內(nèi)屈曲用：fNNWMAN)8 . 01 (Ey1yyymyy（7.3.9）彎矩作用平面外屈曲用：彎矩作用平面外屈曲用：fWMAN1ybytyx（7.4.4） 由于其受力性能與實(shí)腹式壓彎構(gòu)件相同，故其彎矩作用由于其受力性能與實(shí)腹式壓彎構(gòu)件相同，故其彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算均與實(shí)腹式壓彎構(gòu)件平面內(nèi)和彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算均與實(shí)腹式壓彎構(gòu)件一樣。一樣。 但計(jì)算平面外穩(wěn)定時(shí)，對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)取換算長(zhǎng)細(xì)比但計(jì)算平面外穩(wěn)定時(shí)，對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)取換

50、算長(zhǎng)細(xì)比來(lái)求來(lái)求x ，b應(yīng)取應(yīng)取1.0。 第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 分肢穩(wěn)定按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件計(jì)算。軸心壓力分肢穩(wěn)定按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件計(jì)算。軸心壓力N在兩分肢間在兩分肢間的分配與分肢軸線至虛軸的分配與分肢軸線至虛軸x軸的距離成反比；彎矩軸的距離成反比；彎矩My在兩分在兩分肢間的分配與分肢對(duì)實(shí)軸肢間的分配與分肢對(duì)實(shí)軸y軸的慣性矩成正比；與分肢軸線至軸的慣性矩成正比；與分肢軸線至虛軸虛軸x軸的距離成反比。軸的距離成反比。121221111121yyyyyyyyMMMNNNMyIyIyIMayNN221：分肢分肢：分肢分肢軸軸線線的的距距離離。、分分肢肢軸軸到到分分肢肢、軸軸的的慣慣

51、性性矩矩；，對(duì)對(duì)、分分肢肢分分肢肢、21212121yyyyIIyy yy yxx211 分肢分肢2 分肢分肢1y2y1a第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1.整體穩(wěn)定計(jì)算整體穩(wěn)定計(jì)算 采用與彎矩繞虛軸作用時(shí)壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算公采用與彎矩繞虛軸作用時(shí)壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算公式相銜接的直線式公式：式相銜接的直線式公式： 彎矩作用在兩個(gè)主平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件其穩(wěn)彎矩作用在兩個(gè)主平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件其穩(wěn)定定性按下列公式計(jì)算：性按下列公式計(jì)算：) 3 . 7 . 7()(fWMNNWMANx1yytyEx1xxmxx1式中：式中： W1y在在My作用下，對(duì)較大受壓纖維的毛截面模量；作用下，對(duì)較大受壓纖維的毛截面模量； 其余符號(hào)同前。留意：對(duì)虛軸其余符號(hào)同前。留意：對(duì)虛軸x軸的系數(shù)應(yīng)采用換算軸的系數(shù)應(yīng)采用換算長(zhǎng)細(xì)比長(zhǎng)細(xì)比0 x計(jì)算。計(jì)算。第第7 7章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉