鋼結(jié)構(gòu)第五章 拉彎和壓彎構(gòu)件ppt課件

1、u第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述u第二節(jié)第二節(jié) 拉彎、壓彎構(gòu)件的強度和剛度計算拉彎、壓彎構(gòu)件的強度和剛度計算u第三節(jié)第三節(jié) 壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定u第四節(jié)第四節(jié) 實腹式壓彎構(gòu)件的部分穩(wěn)定實腹式壓彎構(gòu)件的部分穩(wěn)定u第五節(jié)第五節(jié) 壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計和構(gòu)造要求壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計和構(gòu)造要求u第六節(jié)第六節(jié) 框架梁與柱的銜接和柱的拼接框架梁與柱的銜接和柱的拼接n一、定義一、定義n二、運用二、運用n三、截面方式三、截面方式n四、拉彎構(gòu)件的設(shè)計要求四、拉彎構(gòu)件的設(shè)計要求n五、壓彎構(gòu)件的設(shè)計要求五、壓彎構(gòu)件的設(shè)計要求 l 同時接受彎矩和軸心拉力或軸心壓力的構(gòu)件稱為拉彎構(gòu)件同時接受彎矩和軸心拉力或軸心壓力

2、的構(gòu)件稱為拉彎構(gòu)件或壓彎構(gòu)件。壓彎構(gòu)件也稱為梁或壓彎構(gòu)件。壓彎構(gòu)件也稱為梁柱。柱。 l 引起彎矩的緣由：引起彎矩的緣由：l 縱向荷載不經(jīng)過構(gòu)件截面形心的偏心；縱向荷載不經(jīng)過構(gòu)件截面形心的偏心；l 橫向荷載引起；橫向荷載引起；l 構(gòu)件端部的轉(zhuǎn)角約束。構(gòu)件端部的轉(zhuǎn)角約束。l 單層廠房的柱、多層或高層房屋的框架柱、接受不對稱荷載單層廠房的柱、多層或高層房屋的框架柱、接受不對稱荷載的任務(wù)平臺柱、以及支架柱、塔架、桅桿塔等常是壓彎構(gòu)件；的任務(wù)平臺柱、以及支架柱、塔架、桅桿塔等常是壓彎構(gòu)件；l 桁架中接受節(jié)間內(nèi)荷載的桿件那么是壓彎或拉彎構(gòu)件。桁架中接受節(jié)間內(nèi)荷載的桿件那么是壓彎或拉彎構(gòu)件。 u當彎矩較小和

3、正負彎矩絕對值大致相等或運用上有特殊要當彎矩較小和正負彎矩絕對值大致相等或運用上有特殊要求時，常采用雙軸對稱截面。求時，常采用雙軸對稱截面。u當構(gòu)件的正負彎矩絕對值相差較大時，為了節(jié)省鋼材，常當構(gòu)件的正負彎矩絕對值相差較大時，為了節(jié)省鋼材，常采用單軸對稱截面。采用單軸對稱截面。 u普通只需進展強度和剛度計算。普通只需進展強度和剛度計算。u對以接受彎矩為主的拉彎構(gòu)件，其受力形狀與梁對以接受彎矩為主的拉彎構(gòu)件，其受力形狀與梁相近，當截面一側(cè)最外纖維發(fā)生較大的壓應(yīng)力時，相近，當截面一側(cè)最外纖維發(fā)生較大的壓應(yīng)力時，那么也應(yīng)思索和計算構(gòu)件的整體穩(wěn)定以及受壓板那么也應(yīng)思索和計算構(gòu)件的整體穩(wěn)定以及受壓板件或

4、分肢的部分穩(wěn)定。件或分肢的部分穩(wěn)定。1、壓彎構(gòu)件的破壞方式、壓彎構(gòu)件的破壞方式2、設(shè)計要求、設(shè)計要求應(yīng)進展強度、剛度、整體穩(wěn)定性和部分穩(wěn)定性計應(yīng)進展強度、剛度、整體穩(wěn)定性和部分穩(wěn)定性計算算 1強度破壞。強度破壞。 2彎矩作用平面內(nèi)喪失整體穩(wěn)定。當彎矩作用平面內(nèi)喪失整體穩(wěn)定。當NNux時，構(gòu)件內(nèi)、時，構(gòu)件內(nèi)、外力矩的平衡是穩(wěn)定的。當外力矩的平衡是穩(wěn)定的。當N到達到達Nux后，在減小荷載情況后，在減小荷載情況下下v仍不斷增大，截面內(nèi)力矩已不能與外力矩堅持穩(wěn)定的平仍不斷增大，截面內(nèi)力矩已不能與外力矩堅持穩(wěn)定的平衡。稱這種景象為壓彎構(gòu)件喪失彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)衡。稱這種景象為壓彎構(gòu)件喪失彎矩作用平面

5、內(nèi)的整體穩(wěn)定，它屬于彎曲失穩(wěn)屈曲。定，它屬于彎曲失穩(wěn)屈曲。 3彎矩作用平面外喪失整體穩(wěn)定。當荷載達某一值彎矩作用平面外喪失整體穩(wěn)定。當荷載達某一值Nuy ，構(gòu)件將忽然發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲變形，并伴隨繞縱構(gòu)件將忽然發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲變形，并伴隨繞縱向剪切中心軸的改動，而發(fā)生破壞。稱這種景象為壓彎構(gòu)向剪切中心軸的改動，而發(fā)生破壞。稱這種景象為壓彎構(gòu)件喪失彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定，它屬于彎扭失穩(wěn)屈件喪失彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定，它屬于彎扭失穩(wěn)屈曲。曲。 4部分失穩(wěn)屈曲，將導(dǎo)致壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力部分失穩(wěn)屈曲，將導(dǎo)致壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力降低。降低。n 一、強度計算一、強度計算n 1、強度

6、極限形狀、強度極限形狀n 2、強度極限承載力計算、強度極限承載力計算n 二、拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度計算二、拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度計算 n 1、強度極限形狀、強度極限形狀 拉彎和壓彎構(gòu)件的受力最不利截面最大彎矩截面或有嚴拉彎和壓彎構(gòu)件的受力最不利截面最大彎矩截面或有嚴重減弱的截面出現(xiàn)塑性鉸時，即到達構(gòu)件的強度極限形重減弱的截面出現(xiàn)塑性鉸時，即到達構(gòu)件的強度極限形狀。狀。 2、強度極限承載力計算、強度極限承載力計算 根據(jù)內(nèi)外力平衡條件，求得在強度極限形狀時根據(jù)內(nèi)外力平衡條件，求得在強度極限形狀時N與與M的相關(guān)的相關(guān)關(guān)系式。各種截面的拉彎和壓彎構(gòu)件的強度相關(guān)曲線均為關(guān)系式。各種截面的拉彎和壓彎構(gòu)件的強度

7、相關(guān)曲線均為凸曲線，其變化范圍較大。凸曲線，其變化范圍較大。 為了簡化計算，且可與軸心受力構(gòu)件和梁的計算公式銜接，為了簡化計算，且可與軸心受力構(gòu)件和梁的計算公式銜接，設(shè)計規(guī)范偏于平安地采用相關(guān)曲線中的直線作為計算根據(jù)，設(shè)計規(guī)范偏于平安地采用相關(guān)曲線中的直線作為計算根據(jù)，其表達式為：其表達式為： l 思索構(gòu)件因構(gòu)成塑性鉸而變形過大，以及截面上剪應(yīng)力等的思索構(gòu)件因構(gòu)成塑性鉸而變形過大，以及截面上剪應(yīng)力等的不利影響，設(shè)計時用不利影響，設(shè)計時用x取代式中的形常數(shù)取代式中的形常數(shù)F 。引入抗力分。引入抗力分項系數(shù)后，接受單向和雙向彎矩時的強度計算公式為項系數(shù)后，接受單向和雙向彎矩時的強度計算公式為:l

8、需求計算疲勞的構(gòu)件，取需求計算疲勞的構(gòu)件，取x =Y=1.0。受壓翼緣的外伸寬度。受壓翼緣的外伸寬度 b1與其厚度與其厚度t之比之比 時，取時，取x=1.0。格構(gòu)。格構(gòu)式構(gòu)件繞虛軸式構(gòu)件繞虛軸x軸彎曲時，僅思索邊緣纖維屈服，取軸彎曲時，僅思索邊緣纖維屈服，取x=1.0。 n一、實腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定一、實腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定n二、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定計算二、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定計算n三、壓彎構(gòu)件的計算長度三、壓彎構(gòu)件的計算長度 n 一實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算一實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算n 1、邊緣纖維屈服準那么、邊緣纖維屈服準那么n 2、設(shè)計規(guī)范關(guān)于實腹式壓彎

9、構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)、設(shè)計規(guī)范關(guān)于實腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式定的計算公式 n 二實腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定計算二實腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定計算n 三實腹式雙向壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定計算三實腹式雙向壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定計算 穩(wěn)定實際分析可得最大彎矩穩(wěn)定實際分析可得最大彎矩Mmax可表示為可表示為 : Mx是把構(gòu)件看作簡支梁時由荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩，稱為是把構(gòu)件看作簡支梁時由荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩，稱為一階彎矩；一階彎矩；Nm為軸心壓力引起的附加彎矩，稱為二階彎矩。為軸心壓力引起的附加彎矩，稱為二階彎矩。mx稱為等效彎矩系數(shù)，隨荷載而異。思索構(gòu)件的缺陷后，稱為等

10、效彎矩系數(shù)，隨荷載而異。思索構(gòu)件的缺陷后，構(gòu)件邊緣纖維屈服條件為構(gòu)件邊緣纖維屈服條件為: e0是思索構(gòu)件缺陷的等效偏心距。當是思索構(gòu)件缺陷的等效偏心距。當M=0時，壓彎構(gòu)件轉(zhuǎn)化時，壓彎構(gòu)件轉(zhuǎn)化為帶有缺陷為帶有缺陷e0的軸心受壓構(gòu)件，其承載力為的軸心受壓構(gòu)件，其承載力為N=Nx=Afyx= NPx。求出。求出e0 ，導(dǎo)出的相關(guān)公式為，導(dǎo)出的相關(guān)公式為: ymfNeNWxNeMAN)/1 (0l 思索塑性性能、初始缺陷和剩余應(yīng)力，利用數(shù)值計算方法思索塑性性能、初始缺陷和剩余應(yīng)力，利用數(shù)值計算方法來求極限荷載來求極限荷載Nux。把求出的。把求出的Nux與用邊緣纖維屈服準那么與用邊緣纖維屈服準那么導(dǎo)出

11、的相關(guān)公式中的導(dǎo)出的相關(guān)公式中的N進展對比，對相關(guān)公式進展修整作為進展對比，對相關(guān)公式進展修整作為適用計算公式：適用計算公式： l 對于單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，當彎矩作用于對稱軸平面對于單軸對稱截面的壓彎構(gòu)件，當彎矩作用于對稱軸平面且使較大翼緣受壓時，構(gòu)件還能夠在受拉區(qū)首先出現(xiàn)屈服且使較大翼緣受壓時，構(gòu)件還能夠在受拉區(qū)首先出現(xiàn)屈服而導(dǎo)致構(gòu)件失去承載才干，由受拉側(cè)應(yīng)力而導(dǎo)致構(gòu)件失去承載才干，由受拉側(cè)應(yīng)力fy，因此還應(yīng)，因此還應(yīng)按下式計算：按下式計算： l 壓彎構(gòu)件應(yīng)分別計算構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性。壓彎構(gòu)件應(yīng)分別計算構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性。根據(jù)穩(wěn)定實際，建立構(gòu)件在微彎扭

12、形狀下的三個平衡微分方程，根據(jù)穩(wěn)定實際，建立構(gòu)件在微彎扭形狀下的三個平衡微分方程，解方程，引入邊境條件，可求得理想構(gòu)件實腹式壓彎構(gòu)件在彎解方程，引入邊境條件，可求得理想構(gòu)件實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外喪失穩(wěn)定的臨界條件為矩作用平面外喪失穩(wěn)定的臨界條件為:l 取取 和和l 并思索實踐荷載情況引入等效彎矩系數(shù)并思索實踐荷載情況引入等效彎矩系數(shù)tx和和R后，即得設(shè)計后，即得設(shè)計規(guī)范中關(guān)于壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的穩(wěn)定性計算公式：規(guī)范中關(guān)于壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的穩(wěn)定性計算公式： l 其穩(wěn)定性按以下兩公式計算：其穩(wěn)定性按以下兩公式計算：l -上式是單向壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算公式的推行和組合，是適上式是單向壓

13、彎構(gòu)件穩(wěn)定計算公式的推行和組合，是適用的閱歷公式。實際計算和實驗資料證明上述公式是可行用的閱歷公式。實際計算和實驗資料證明上述公式是可行的。的。 1、彎矩繞實軸、彎矩繞實軸y軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件2、彎矩繞虛軸、彎矩繞虛軸x軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件3、雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件、雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件4、綴材計算、綴材計算 1、彎矩繞實軸、彎矩繞實軸y軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件其彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性計算方法與實其彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性計算方法與實腹式構(gòu)件的一樣。腹式構(gòu)件的一樣。但在計算平面外的穩(wěn)定性時，關(guān)于虛軸應(yīng)取換

14、算長但在計算平面外的穩(wěn)定性時，關(guān)于虛軸應(yīng)取換算長細比來確定細比來確定x值，穩(wěn)定系數(shù)值，穩(wěn)定系數(shù)b應(yīng)取應(yīng)取1.0。2、彎矩繞虛軸、彎矩繞虛軸x軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件 規(guī)范以思索初始缺陷的邊緣纖維屈服準那么作為計規(guī)范以思索初始缺陷的邊緣纖維屈服準那么作為計算根據(jù)，彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式為算根據(jù)，彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式為: l 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件兩分肢受力不等，需對分肢進展穩(wěn)定性計格構(gòu)式壓彎構(gòu)件兩分肢受力不等，需對分肢進展穩(wěn)定性計算算:把分肢視作桁架的弦桿來計算每個分肢的軸心力圖示把分肢視作桁架的弦桿來計算每個分肢的軸心力圖示,分肢分肢1： N1=Ny2+Mx/

15、 C 分肢分肢2： N2= N - N1 l 綴條式壓彎構(gòu)件綴條式壓彎構(gòu)件l 綴板式壓彎構(gòu)件綴板式壓彎構(gòu)件 l 把分肢視作桁架的弦把分肢視作桁架的弦桿來計算每個分肢的桿來計算每個分肢的軸心力圖示軸心力圖示,l 分肢分肢1：l N1=Ny2+Mx/ C l 分肢分肢2：l N2= N - N1 l 綴條式壓彎構(gòu)件的單肢按軸心受壓構(gòu)件計算綴條式壓彎構(gòu)件的單肢按軸心受壓構(gòu)件計算,l 單肢的計算長度單肢的計算長度:l 在綴材平面內(nèi)取綴條體系的節(jié)間長度，在綴材平面內(nèi)取綴條體系的節(jié)間長度，l 在綴材平面外那么取側(cè)向支承點之間的間隔。在綴材平面外那么取側(cè)向支承點之間的間隔。l 綴板式壓彎構(gòu)件的單肢除接受軸心

16、力綴板式壓彎構(gòu)件的單肢除接受軸心力N1或或N2作用外，還作用外，還接受由剪力引起的部分彎矩，剪力取實踐剪力和按式接受由剪力引起的部分彎矩，剪力取實踐剪力和按式(4-56)求出的剪力二者中的較大值。單肢按實腹式壓彎構(gòu)件求出的剪力二者中的較大值。單肢按實腹式壓彎構(gòu)件計算。計算。l 只需受壓較大分肢在其兩個主軸方向的穩(wěn)定性得到滿足，只需受壓較大分肢在其兩個主軸方向的穩(wěn)定性得到滿足，整個構(gòu)件在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性也得到保證，就整個構(gòu)件在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性也得到保證，就不用再計算整個構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性。不用再計算整個構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性。l 注：注：l 彎矩作用在兩個主平

17、面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件以下圖，以下圖，l 其穩(wěn)定性按以下規(guī)定計算：其穩(wěn)定性按以下規(guī)定計算：l 1整體穩(wěn)定計算整體穩(wěn)定計算l 2分肢的穩(wěn)定計算分肢的穩(wěn)定計算l 采用與邊緣屈服準那么導(dǎo)出的彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式采用與邊緣屈服準那么導(dǎo)出的彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算式相銜接的直線式進展計算：壓彎構(gòu)件平面內(nèi)整體穩(wěn)定計算式相銜接的直線式進展計算：l 分肢按實腹式壓彎構(gòu)件計算，將分肢作為桁架弦桿計算其分肢按實腹式壓彎構(gòu)件計算，將分肢作為桁架弦桿計算其在軸力和彎矩共同作用下產(chǎn)生的內(nèi)力在軸力和彎矩共同作用下產(chǎn)生的內(nèi)力:l 分肢分肢l:l 分肢分肢

18、2: N2N-N1 My2= My- My1 l 上式適用于當上式適用于當My作用在構(gòu)件的主平面時的情形作用在構(gòu)件的主平面時的情形u格構(gòu)式壓彎構(gòu)件綴材的計算方法與格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件一格構(gòu)式壓彎構(gòu)件綴材的計算方法與格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件一樣，但剪力取構(gòu)件的實踐剪力和按式：樣，但剪力取構(gòu)件的實踐剪力和按式：u 計算得到的剪力中的較大值。計算得到的剪力中的較大值。n 一單根壓彎構(gòu)件的計算長度一單根壓彎構(gòu)件的計算長度計算長度系數(shù)與軸心受力構(gòu)件一樣，由表查得。計算長度系數(shù)與軸心受力構(gòu)件一樣，由表查得。 n 二框架柱在框架平面內(nèi)的計算長度二框架柱在框架平面內(nèi)的計算長度n 1、等截面框架柱、等截面框架柱n 2、

19、廠房階形柱的計算長度、廠房階形柱的計算長度 n 三框架柱在框架平面外的計算長度三框架柱在框架平面外的計算長度 1采用一階彈性分析方法計算內(nèi)力時采用一階彈性分析方法計算內(nèi)力時 根據(jù)框架有無側(cè)移、柱底支承情況以及梁對柱的約束程度、根據(jù)框架有無側(cè)移、柱底支承情況以及梁對柱的約束程度、相交于柱上端的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值、相交于柱上端的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值、相交于柱下端的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值，相交于柱下端的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值，查相應(yīng)表格確定計算長度系數(shù)查相應(yīng)表格確定計算長度系數(shù)。值也可用近似公式計算。值也可用近似公式計算。 2采用二階彈性分析方法

20、計算內(nèi)力時采用二階彈性分析方法計算內(nèi)力時在每層柱頂附加思索公式在每層柱頂附加思索公式6-1的假想程度力的假想程度力Hni時，框時，框架柱的計算長度系數(shù)架柱的計算長度系數(shù)=1.0。當框架有搖擺柱時，無支撐純框架柱和弱支撐框架柱的計當框架有搖擺柱時，無支撐純框架柱和弱支撐框架柱的計算長度系數(shù)應(yīng)乘以增大系數(shù)算長度系數(shù)應(yīng)乘以增大系數(shù)。 l 當廠房柱接受吊車荷載作當廠房柱接受吊車荷載作用時，從經(jīng)濟角度思索，用時，從經(jīng)濟角度思索，常采用階形柱。常采用階形柱。階形柱的計算長度是分段階形柱的計算長度是分段確定的。計算長度系數(shù)確定的。計算長度系數(shù)根據(jù)根據(jù)l 柱的上端與橫梁的銜接方柱的上端與橫梁的銜接方式、柱上下

21、段的線剛度之式、柱上下段的線剛度之比查相應(yīng)表格確定比查相應(yīng)表格確定 l 當框架柱在框架平面外失穩(wěn)時，可假定側(cè)向支承點柱頂、當框架柱在框架平面外失穩(wěn)時，可假定側(cè)向支承點柱頂、柱底、柱間支撐、吊車梁等是其變形曲線的反彎點。在柱底、柱間支撐、吊車梁等是其變形曲線的反彎點。在普通情況，框架柱在柱腳及支承點處的側(cè)向約束均較弱，普通情況，框架柱在柱腳及支承點處的側(cè)向約束均較弱，故均應(yīng)假定為鉸接。故均應(yīng)假定為鉸接。l 因此，在框架平面外的計算長度等于側(cè)向支承點之間的間因此，在框架平面外的計算長度等于側(cè)向支承點之間的間隔。假設(shè)無側(cè)向支承時，那么為柱的全長。隔。假設(shè)無側(cè)向支承時，那么為柱的全長。l 實腹式壓彎構(gòu)

22、件的板件能夠處于法向應(yīng)力實腹式壓彎構(gòu)件的板件能夠處于法向應(yīng)力或或與與共同作共同作用的受力形狀，當應(yīng)力到達一定值時，板件能夠發(fā)生失穩(wěn)用的受力形狀，當應(yīng)力到達一定值時，板件能夠發(fā)生失穩(wěn)(屈曲屈曲)，對構(gòu)件來講稱為部分失穩(wěn)，對構(gòu)件來講稱為部分失穩(wěn)(屈曲屈曲)，也稱構(gòu)件喪失，也稱構(gòu)件喪失部分穩(wěn)定性。部分穩(wěn)定性。l 壓彎構(gòu)件的部分穩(wěn)定性常采用限制板件寬高厚比的方壓彎構(gòu)件的部分穩(wěn)定性常采用限制板件寬高厚比的方法來保證。法來保證。l 一、壓彎構(gòu)件受壓翼緣板的穩(wěn)定計算一、壓彎構(gòu)件受壓翼緣板的穩(wěn)定計算l 二、壓彎構(gòu)件腹板的穩(wěn)定計算二、壓彎構(gòu)件腹板的穩(wěn)定計算l 受力情況與相應(yīng)梁的受壓翼緣板根本一樣，通常受力情況與

23、相應(yīng)梁的受壓翼緣板根本一樣，通常可達可達fy，所需的寬厚比限值可直接采用有關(guān)梁中的規(guī)定。所需的寬厚比限值可直接采用有關(guān)梁中的規(guī)定。l 1、工字形截面、工字形截面l 翼緣板自在外伸寬度翼緣板自在外伸寬度b1與其厚度與其厚度t之比應(yīng)符合之比應(yīng)符合: l x =1.0 l x =1.05 l 2、箱形截面、箱形截面l 受壓翼緣板在兩腹板間的寬度受壓翼緣板在兩腹板間的寬度b0與其厚度與其厚度t之比應(yīng)符合之比應(yīng)符合: 1、工字形截面的腹板、工字形截面的腹板 腹板接受不均勻法向應(yīng)力腹板接受不均勻法向應(yīng)力和剪應(yīng)力結(jié)協(xié)作用，其臨界壓和剪應(yīng)力結(jié)協(xié)作用，其臨界壓應(yīng)力可表達為應(yīng)力可表達為: 彈性階段彈性階段: 塑性

24、階段塑性階段:u規(guī)范中對工字形截面壓彎構(gòu)件腹板的高厚比限值規(guī)定為：規(guī)范中對工字形截面壓彎構(gòu)件腹板的高厚比限值規(guī)定為：u當當001.6時時:u當當1.602.0時時:u式中式中-構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比，構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細比，當當100時，取時，取=100。 l 箱形截面腹板邊緣的嵌固程度比工字形截面弱，且兩塊腹箱形截面腹板邊緣的嵌固程度比工字形截面弱，且兩塊腹板的受力情況也能夠有差別，腹板的板的受力情況也能夠有差別，腹板的h0/tw不應(yīng)超越公式不應(yīng)超越公式右側(cè)乘以右側(cè)乘以0.8后的值，當此值小于后的值，當此值小于 時，應(yīng)采用時，應(yīng)采用 當腹板高厚比不能滿足要求時，可：當腹板高厚比不

25、能滿足要求時，可：加大腹板厚度，使其滿足要求。但此法當加大腹板厚度，使其滿足要求。但此法當h0較大時，能夠較大時，能夠?qū)е露噘M鋼材。導(dǎo)致多費鋼材。在腹板兩側(cè)設(shè)置縱向加勁肋，使加勁肋與翼緣間腹板高厚在腹板兩側(cè)設(shè)置縱向加勁肋，使加勁肋與翼緣間腹板高厚比滿足上述要求。此法將導(dǎo)致制造任務(wù)量添加。每側(cè)加勁肋比滿足上述要求。此法將導(dǎo)致制造任務(wù)量添加。每側(cè)加勁肋的外伸寬度不應(yīng)小于的外伸寬度不應(yīng)小于10tw，厚度不應(yīng)小于，厚度不應(yīng)小于0.75tw。在計算構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性時，利用腹板屈曲后強度的概在計算構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性時，利用腹板屈曲后強度的概念，對腹板僅思索其計算高度兩側(cè)各念，對腹板僅思索其計算高度兩側(cè)各

26、20tw的寬度范圍為有效的寬度范圍為有效截面，不計腹板的中間部分。但在計算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時，截面，不計腹板的中間部分。但在計算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時，仍采用全部截面。此法當仍采用全部截面。此法當h0較大時，比較經(jīng)濟。較大時，比較經(jīng)濟。 規(guī)范對規(guī)范對T形截面壓彎構(gòu)件的腹板高厚比規(guī)定形截面壓彎構(gòu)件的腹板高厚比規(guī)定為：為： 當當01.0 時時: 當當0 1.0 時時:n一、設(shè)計要求一、設(shè)計要求n二、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計二、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計n三、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計三、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計 n 1截面選擇截面選擇 對于高度較大的廠房框架和獨立柱，多用格構(gòu)式。對于高度較大的廠房框架和獨立柱

27、，多用格構(gòu)式。彎矩較小或正負彎矩的絕對值相差較小時，常用雙軸對稱彎矩較小或正負彎矩的絕對值相差較小時，常用雙軸對稱截面。截面。正負彎矩絕對值相差較大時，常用單軸對稱截面。正負彎矩絕對值相差較大時，常用單軸對稱截面。 n 2設(shè)計要求設(shè)計要求 應(yīng)滿足強度、剛度、整體穩(wěn)定和部分穩(wěn)定要求。格構(gòu)式壓應(yīng)滿足強度、剛度、整體穩(wěn)定和部分穩(wěn)定要求。格構(gòu)式壓彎構(gòu)件接受的彎矩繞虛軸作用時，還應(yīng)滿足單肢穩(wěn)定要求。彎構(gòu)件接受的彎矩繞虛軸作用時，還應(yīng)滿足單肢穩(wěn)定要求。截面輪廓尺寸盡量大而板厚較小，以獲得較大的慣性矩；截面輪廓尺寸盡量大而板厚較小，以獲得較大的慣性矩；盡量使彎矩作用平面內(nèi)和外的穩(wěn)定承載力接近。構(gòu)造簡單，盡量

28、使彎矩作用平面內(nèi)和外的穩(wěn)定承載力接近。構(gòu)造簡單，制造方便、銜接簡單。制造方便、銜接簡單。先根據(jù)構(gòu)造要求或設(shè)計閱歷，初選截面，再進展各項驗算。先根據(jù)構(gòu)造要求或設(shè)計閱歷，初選截面，再進展各項驗算。依驗算結(jié)果調(diào)整截面尺寸，直至稱心為止。依驗算結(jié)果調(diào)整截面尺寸，直至稱心為止。 l 實腹式壓彎構(gòu)件截面設(shè)計可按以下步驟進展：實腹式壓彎構(gòu)件截面設(shè)計可按以下步驟進展：l 1.確定構(gòu)件接受的內(nèi)力設(shè)計值確定構(gòu)件接受的內(nèi)力設(shè)計值l 2.選擇截面型式選擇截面型式l 3.選擇鋼材及確定鋼材強度設(shè)計值選擇鋼材及確定鋼材強度設(shè)計值l 4.確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計算長度確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計算長度l 5.根據(jù)閱

29、歷或已有資料初選截面尺寸、根據(jù)閱歷或已有資料初選截面尺寸、l 6.對初選截面進展驗算強度、剛度、整體穩(wěn)定和部分穩(wěn)定對初選截面進展驗算強度、剛度、整體穩(wěn)定和部分穩(wěn)定驗算驗算l 不滿足要求時，作適當修正，直到全部滿足要求不滿足要求時，作適當修正，直到全部滿足要求 l 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件大多用于單向壓彎，且彎矩繞截面的虛軸格構(gòu)式壓彎構(gòu)件大多用于單向壓彎，且彎矩繞截面的虛軸作用時的情況。普通采用綴條柱，其截面設(shè)計步驟如下：作用時的情況。普通采用綴條柱，其截面設(shè)計步驟如下：l 1.按構(gòu)造要求或憑閱歷初選兩分肢軸線間間隔或兩肢反面間按構(gòu)造要求或憑閱歷初選兩分肢軸線間間隔或兩肢反面間的間隔的間隔bl 2. 求兩

30、分肢所受軸力求兩分肢所受軸力N1和和N2,按軸心受壓構(gòu)件確定兩分肢按軸心受壓構(gòu)件確定兩分肢截面尺寸截面尺寸l 3. 綴條截面設(shè)計和綴條與分肢的銜接設(shè)計綴條截面設(shè)計和綴條與分肢的銜接設(shè)計l 4. 對整體格構(gòu)式構(gòu)件進展各項驗算對整體格構(gòu)式構(gòu)件進展各項驗算l 不滿足要求時，作適當修正，直到全部滿足要求不滿足要求時，作適當修正，直到全部滿足要求 n一、框架梁與柱的銜接一、框架梁與柱的銜接n二、框架柱的拼接二、框架柱的拼接u設(shè)計原那么設(shè)計原那么:平安可靠、傳力道路明確簡捷、構(gòu)造簡單、便于制造和安平安可靠、傳力道路明確簡捷、構(gòu)造簡單、便于制造和安裝裝u梁與柱的銜接普通分成三類：梁與柱的銜接普通分成三類：u1、 柔性銜接也稱簡支銜接柔性銜接也稱簡支銜接u2、剛性銜接、剛性銜接u3、半剛性銜接、半剛性銜接 n 有梁支承于柱頂和支承于柱側(cè)兩種銜接方式有梁支承于柱頂和支承于柱側(cè)兩種銜接方式n 1梁支承于柱頂梁支承于柱頂a.平緣支座梁平緣支座梁 梁端支承加勁肋應(yīng)與柱翼緣對正，梁的反力梁端支承加勁肋應(yīng)與柱翼緣對正，梁的反力由梁端支承加勁肋直接傳給柱翼緣。構(gòu)造簡單，傳力明確，由梁端支承加勁肋直接傳給柱翼緣。構(gòu)造簡單，傳力明確，對制造和安裝要求都不高，但當兩相鄰梁的反力不等時，柱對制造和安裝要求都不高，但當兩相鄰梁的反力不等時，柱為偏心受壓。為偏心受壓。b.突緣支座梁突緣支座梁 梁的反力經(jīng)過突緣支座傳給柱