《鋼結(jié)構(gòu)》第六章_拉彎、壓彎構(gòu)件

1、第六章拉彎、壓彎構(gòu)件第六章拉彎、壓彎構(gòu)件1 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2 2、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度3 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4 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5 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6 6、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)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)算第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.1拉彎、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式壓彎構(gòu)件的

2、應(yīng)用和截面形式1、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用構(gòu)件同時(shí)承受軸心壓（拉）力和繞截構(gòu)件同時(shí)承受軸心壓（拉）力和繞截面形心主軸的彎矩作用，稱(chēng)為面形心主軸的彎矩作用，稱(chēng)為壓彎壓彎（拉彎）構(gòu)件（拉彎）構(gòu)件。根據(jù)繞截面形心主軸。根據(jù)繞截面形心主軸的彎矩，有的彎矩，有單向壓（拉）彎構(gòu)件；雙單向壓（拉）彎構(gòu)件；雙向壓（拉）彎構(gòu)件向壓（拉）彎構(gòu)件。彎矩由偏心軸力。彎矩由偏心軸力引起時(shí)，也稱(chēng)作引起時(shí)，也稱(chēng)作偏壓（或拉）構(gòu)件偏壓（或拉）構(gòu)件。圖圖6.1 壓彎、拉彎構(gòu)件壓彎、拉彎構(gòu)件第第六六章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 鋼結(jié)構(gòu)中壓彎和拉彎構(gòu)件的應(yīng)用廣泛，例鋼結(jié)構(gòu)中壓彎和拉彎構(gòu)件的應(yīng)用廣泛，例如有節(jié)

3、間荷載作用的桁架上下弦桿、受風(fēng)荷載如有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、受風(fēng)荷載作用的墻架柱、工作平臺(tái)柱、支架柱、單層廠作用的墻架柱、工作平臺(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。房結(jié)構(gòu)及多高層框架結(jié)構(gòu)中的柱等等。 第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2 2、截面形式、截面形式 實(shí)腹式和格構(gòu)式實(shí)腹式和格構(gòu)式圖圖6.2 壓彎構(gòu)件的截面形式壓彎構(gòu)件的截面形式實(shí)腹式截面：熱軋型實(shí)腹式截面：熱軋型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截面和組合截面。鋼截面和組合截面。當(dāng)構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度較大當(dāng)構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度較大且受力較大時(shí)，為了且受力較大時(shí)，為了提高截面的抗彎剛度，提高截面的抗彎剛度，還常常采用

4、格構(gòu)式截還常常采用格構(gòu)式截面。面。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3、 拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容拉彎構(gòu)件：拉彎構(gòu)件： 承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度強(qiáng)度 正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：剛度剛度強(qiáng)度強(qiáng)度穩(wěn)定穩(wěn)定實(shí)腹式實(shí)腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式 彎矩繞實(shí)軸作用彎矩繞實(shí)軸作用彎矩繞虛軸作用彎矩繞虛軸作用整體穩(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剛度剛度壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件：第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、

5、壓彎構(gòu)件6.2 拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度對(duì)拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間對(duì)拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。彎矩的壓彎構(gòu)件，需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。圖圖6.5 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第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件構(gòu)件最危險(xiǎn)截面處于塑性工作階段時(shí)，塑性中和軸可能在構(gòu)件最危險(xiǎn)截面處于塑性工作階段時(shí)，塑性中和軸可能在腹板或翼緣內(nèi)。當(dāng)腹板或翼緣內(nèi)。當(dāng)軸力較?。ㄝS力較小（NAwfy）

6、時(shí)時(shí),塑性中和軸在腹板內(nèi)，塑性中和軸在腹板內(nèi)，可得可得N和和Mx的相關(guān)公式：的相關(guān)公式： 1141222pxxpMMNN（6.3）NP屈服軸力屈服軸力 ， NPAfy;Mpx塑性彎矩塑性彎矩 ， MpxWpxfy =Aw/Af第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 當(dāng)當(dāng)軸力很大（軸力很大（NAwfy）時(shí)時(shí),塑性中和軸位于翼緣塑性中和軸位于翼緣內(nèi)，可以得到：內(nèi)，可以得到：112214pxxpMMNN（6.4）第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖6.6 壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件N/Np-Mx/Mpx關(guān)系曲線關(guān)系曲線式（式（7.2.4b）式（式（7.2.5b）1pxxpMMNN式（式（6.4）

7、1.01.000.13pNNpxxMM144121 構(gòu)件的構(gòu)件的N/Np-Mx/Mpx關(guān)關(guān)系曲線均呈凸形。與構(gòu)件系曲線均呈凸形。與構(gòu)件的截面形狀，腹板翼緣面的截面形狀，腹板翼緣面積比積比 有關(guān)。在設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)化有關(guān)。在設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)化采用直線關(guān)系式，其表達(dá)采用直線關(guān)系式，其表達(dá)式為：式為：第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1pxxpMMNN（6.4） 考慮軸心力引起的附加考慮軸心力引起的附加彎矩和剪力的不利影響，規(guī)彎矩和剪力的不利影響，規(guī)范偏于安全采用一條斜直線范偏于安全采用一條斜直線（圖中虛線）代替曲線。（圖中虛線）代替曲線。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件（6.5a）fWMANnx

8、xxn1.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)算公式第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件N軸心壓力設(shè)計(jì)值軸心壓力設(shè)計(jì)值 An驗(yàn)算截面凈截面面積驗(yàn)算截面凈截面面積 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驗(yàn)算截面對(duì)兩個(gè)主軸的凈截面模量驗(yàn)算截面對(duì)兩個(gè)主軸的凈截面模量 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)的截面塑性發(fā)展系數(shù)，按表截面塑性發(fā)展系數(shù)，按表4.2.1采用采用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（6.5b）第六章第六章 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，目前

9、對(duì)其截面塑性性能缺乏研究；對(duì)于需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件，目前對(duì)其截面塑性性能缺乏研究；對(duì)于格構(gòu)式構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞虛軸作用時(shí)，由于截面腹部無(wú)實(shí)對(duì)于格構(gòu)式構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞虛軸作用時(shí)，由于截面腹部無(wú)實(shí)體部件，塑性開(kāi)展的潛力不大；體部件，塑性開(kāi)展的潛力不大；為了保證受壓翼緣在截面發(fā)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)受壓翼緣的寬厚比展塑性時(shí)不發(fā)生局部失穩(wěn)，當(dāng)受壓翼緣的寬厚比13b/t15時(shí)不時(shí)不考慮塑性發(fā)展。考慮塑性發(fā)展。對(duì)以下三種情況，在設(shè)計(jì)時(shí)采用邊緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算的對(duì)以下三種情況，在設(shè)計(jì)時(shí)采用邊緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)，即取依據(jù)，即取 x= y=1:第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、

10、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)作用下，一開(kāi)始構(gòu)件就在彎矩同時(shí)作用下，一開(kāi)始構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng)作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng)N和和M同時(shí)增加到一定大小時(shí)則到達(dá)極同時(shí)增加到一定大小時(shí)則到達(dá)極限狀態(tài)，超過(guò)此極限狀態(tài)，要維持內(nèi)外限狀態(tài)，超過(guò)此極限狀態(tài)，要維持內(nèi)外力平衡，只能減力平衡，只能減 小小N和和M。在彎矩作用。在彎矩作用平面內(nèi)只產(chǎn)生平面內(nèi)只產(chǎn)生彎曲屈曲彎曲屈曲。 圖圖 壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)NN( a )( b )NN6.3 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)

11、算 6.3.1 壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖 壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)NN( a )( b )NN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)當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒(méi)有足夠的支構(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)向位移和扭轉(zhuǎn)時(shí)，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)生構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲彎扭屈曲而破壞，這種而破壞，這種彎扭屈曲又稱(chēng)為壓彎構(gòu)件彎矩作用平彎扭屈曲又稱(chēng)為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)。面外的整體失穩(wěn)。 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)生雙同時(shí)產(chǎn)生雙向彎曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬向

12、彎曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬?gòu)澟澟なХ€(wěn)失穩(wěn)。 第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件邊緣纖維屈服準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則 以構(gòu)件截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀以構(gòu)件截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀態(tài)作為強(qiáng)度計(jì)算的承載能力極限狀態(tài)。此時(shí)構(gòu)件處于態(tài)作為強(qiáng)度計(jì)算的承載能力極限狀態(tài)。此時(shí)構(gòu)件處于彈性工作階段。彈性工作階段。 第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件邊緣屈服準(zhǔn)則邊緣屈服準(zhǔn)則構(gòu)件處于彈性工作階段，在最危險(xiǎn)截面上，截面邊緣處的最大應(yīng)構(gòu)件處于彈性工作階段，在最危險(xiǎn)截面上，截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)，即：力達(dá)到屈服點(diǎn)，即：yxxfWMANe1exxpMMNNN、Mx驗(yàn)算截面處的軸

13、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 ， NPAfy;Mex屈服彎矩屈服彎矩 ， MexWexfy第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗(yàn)算公式為：驗(yàn)算公式為： 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a) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件和繞實(shí)軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件實(shí)腹式壓彎構(gòu)件和繞實(shí)軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件（6.13）fNNWMANEXxx

14、xmxX)8 . 01 (11第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件b) 對(duì)于單軸對(duì)稱(chēng)截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對(duì)對(duì)于單軸對(duì)稱(chēng)截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對(duì)成軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時(shí)，有可能在較小成軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時(shí)，有可能在較小翼緣或無(wú)翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。翼緣或無(wú)翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。對(duì)于這種情況，除按式對(duì)于這種情況，除按式(6.13)計(jì)算外，還應(yīng)補(bǔ)充如計(jì)算外，還應(yīng)補(bǔ)充如下計(jì)算下計(jì)算第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件fNNWMANxEx2x2xmx/25. 11（6.14）N驗(yàn)算截面處的軸力驗(yàn)算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面面積壓彎構(gòu)件的截面

15、面積 Mx驗(yàn)算截面處的彎矩驗(yàn)算截面處的彎矩 x截面塑性發(fā)展系數(shù)截面塑性發(fā)展系數(shù)W1,x、W2x最大受壓纖維的毛截面模量和受壓較小翼緣或無(wú)翼最大受壓纖維的毛截面模量和受壓較小翼緣或無(wú)翼緣端的毛截面模量緣端的毛截面模量 mx-等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù)221 . 1xExEAN第六章第六章 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）懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應(yīng)的無(wú)支撐框架和弱支撐框架柱撐框架和弱支撐框架柱 mx=1.02）框架柱和兩端支承的構(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+0.35M2 / M1， M1和和M2是

16、構(gòu)件兩端的彎矩。是構(gòu)件兩端的彎矩。 M2 M1 。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)。取異號(hào)。 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：第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 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。 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。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件7.4 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

17、面外的穩(wěn)定計(jì)算 7.4.1 單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定 開(kāi)口薄壁截面壓彎構(gòu)件的抗扭剛度及彎矩作用開(kāi)口薄壁截面壓彎構(gòu)件的抗扭剛度及彎矩作用平面外的抗扭剛度通常較小，當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平平面外的抗扭剛度通常較小，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)向位移和扭轉(zhuǎn)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)生彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲時(shí)，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲稱(chēng)為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體失穩(wěn)。稱(chēng)為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體失穩(wěn)。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.3.2壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算

18、公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算公式規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗(yàn)算公式為：驗(yàn)算公式為： （6.16）fWMANxbxtxy1第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件N驗(yàn)算截面處的軸力驗(yàn)算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面面積壓彎構(gòu)件的截面面積 Mx計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)(構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)間構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)間)的最大彎矩的最大彎矩 截面影響系數(shù)，箱形截面取截面影響系數(shù)，箱形截面取0.7，其他截面取，其他截面取1.0 y彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)單軸對(duì)稱(chēng)截彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)單軸對(duì)稱(chēng)截面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)

19、效應(yīng)，采用換算長(zhǎng)細(xì)比確定面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，采用換算長(zhǎng)細(xì)比確定 b均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄3計(jì)算，對(duì)工計(jì)算，對(duì)工形截面和形截面和T形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近似公式計(jì)算似公式計(jì)算(附二表附二表2.8)；對(duì)閉口截面取；對(duì)閉口截面取1.0 tx-計(jì)算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)計(jì)算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)（6.1.6）fWMANxbxtxy1第六章第六章 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)，

20、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） 在彎矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承在彎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。點(diǎn)間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。 有關(guān)有關(guān) tx取值按下列方法采用取值按下列方法采用所計(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)件兩端的彎矩。 M2 M1 。當(dāng)兩端彎矩使。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)。構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，

21、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第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.5 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 6.5.1 受壓翼緣板的寬厚比限值受壓翼緣板的寬厚比限值實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，其實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，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。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。外伸翼緣板外伸翼緣板0y/40 235/btfy/13 235/b tf（6.20）兩邊支承翼緣板兩邊支承翼緣板第六章第六章 拉彎、壓

22、彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件腹板彈性狀壓彎構(gòu)件腹板彈性狀態(tài)受力情況態(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。6.5.2 腹板的高厚比限值腹板的高厚比限值腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不均腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不均勻分布的梯度有關(guān)。勻分布的梯度有關(guān)。 0應(yīng)力梯度應(yīng)力梯度 max腹板計(jì)算高度邊緣的最大壓應(yīng)力腹板計(jì)算高度邊緣的最大壓應(yīng)力 min腹板計(jì)算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力，腹板計(jì)算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力，壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù)壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù) 0 ( max- min)/ max（6.21）1.

23、工字形和工字形和H形截面的腹板形截面的腹板 規(guī)范規(guī)范規(guī)定工字形和規(guī)定工字形和H H形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：00w235(160.525)yhtf（6.23a）當(dāng)當(dāng)0 o 1.6時(shí)時(shí):第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件當(dāng)當(dāng)1.6 o2.0時(shí)時(shí):00w235(480.526.2)yhtf（6.23b） 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。2. 箱形截面的腹板箱形截面的腹板考慮到兩塊腹板可能受力不均，因而箱形截面高厚比值取為共字考慮到兩塊腹板可能受力不均，因而箱形截面

24、高厚比值取為共字型截面腹板的型截面腹板的0.8倍。倍。但不應(yīng)小于但不應(yīng)小于yf/23540第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.T形截面的腹板形截面的腹板 當(dāng)當(dāng) 01.0時(shí)時(shí) 當(dāng)當(dāng) 01.0時(shí)時(shí)015 235/ywhft（6.26a）018235 /ywhft（6.26b）當(dāng)彎矩作用在當(dāng)彎矩作用在T形截面對(duì)稱(chēng)軸內(nèi)并使腹板自由邊受壓時(shí)：形截面對(duì)稱(chēng)軸內(nèi)并使腹板自由邊受壓時(shí)：當(dāng)彎矩作用在當(dāng)彎矩作用在T形截面對(duì)稱(chēng)軸內(nèi)并使腹板自由邊受拉時(shí)：形截面對(duì)稱(chēng)軸內(nèi)并使腹板自由邊受拉時(shí)：0y(130.17 ) 235/whft（6.25b）第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.6.1 截面形式截面形

25、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；6.6 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)6.6.2 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6.6.3 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)件相似第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件例題例題6.1： 某壓彎構(gòu)件的簡(jiǎn)圖、截面尺寸、受力和側(cè)向支承某壓彎構(gòu)件的簡(jiǎn)圖、截面尺寸、受力和側(cè)向支承情況如圖所示

26、，試驗(yàn)算所用截面是否滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定情況如圖所示，試驗(yàn)算所用截面是否滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。鋼材為性要求。鋼材為Q235鋼，翼緣為焰切邊；構(gòu)件承受靜力荷載鋼，翼緣為焰切邊；構(gòu)件承受靜力荷載設(shè)計(jì)值設(shè)計(jì)值F=100kN和和N=900kN。 4704002x8000=16000F=100KN(F =100KN)kNN =900KN700KNN =kxxyyBEC+DA+266.7+400+266.7KN.m彎矩圖(設(shè)計(jì)值)101515第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件mkN4004/161004/ FlMx1.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

27、.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(xI366mm10170. 3250/104 .792xW第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件nxxnx36622/()900 10 /16700 400 10 / 1.05 3.170 1053.9 120.2 174.1N/mm215N/mmN AMWf 3.3.強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算滿足要求滿足要求1505 .738 .217/16000 xmm9 .97yi1507 .819 .97/8000ymm8 .217x

28、i剛度滿足要求剛度滿足要求第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件mxxxx1xEx3662(1 0.8 /)900 10400 100.729 16700 1.05 3.17 10 (1 0.8 1.1 900/6285)73.9 137.5 211.4215N/mmMNAWN Nf729. 0, 5 .73xx05. 1xmx14.4.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)算滿足要求滿足要求第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件22663N/mm215N/mm9 .1683 .896 .7910170. 3918. 01040065. 00 . 116700677.

29、010900fWMANxbxtxy7 .81y677. 0y918. 044000/7 .8107. 144000/07. 1)(22ybb5.5.在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗(yàn)算：在彎矩作用平面外的穩(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)，段內(nèi)無(wú)橫向荷載：無(wú)橫向荷載： 65. 0/35. 065. 012MMtx0 . 1滿足要求滿足要求第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件討論：本例題中若中間側(cè)向支承點(diǎn)由中央一個(gè)改討論：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)（各在為兩個(gè)（各在l l/3/3點(diǎn)即點(diǎn)即D D和和E E點(diǎn)），結(jié)果如何？

30、點(diǎn)），結(jié)果如何？ 第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.6.局部穩(wěn)定驗(yàn)算局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣的寬厚翼緣的寬厚比比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 )xxMhNAI0172.464.81.381.6172.4第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件0047047160.5251016 1.38 0.5 73.5 25 83.8wht腹板高厚比腹板高厚比滿足要求滿足要求第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6

31、.7 6.7 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(chēng)的截面形式相差不大時(shí)，可用對(duì)稱(chēng)的截面形式(k、i、m)；當(dāng)彎矩較大；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)，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(chēng)截面常采用不對(duì)稱(chēng)截面(n、p)，并將截面較大的肢件放在彎矩產(chǎn)，并將截面較大的肢件放在彎矩產(chǎn)生壓應(yīng)力的一側(cè)。生壓應(yīng)力的一側(cè)。 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截

32、面形式格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖6.7.1 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)式壓彎構(gòu)件很少采用以綴板連接的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件很少采用。第六章第六章 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（6.27）fNNWMANmx)1(Exx1xmaxx 注意：式中注意：式中 x x及及N NExEx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)

33、細(xì)比 0 0 x x 確確定定 ，W W1x1x= =I Ix x/ /y y0 0。y y0 0為為x x軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓力軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓力較大分肢腹板邊緣的距離，兩者中取較大者（見(jiàn)下圖）。較大分肢腹板邊緣的距離，兩者中取較大者（見(jiàn)下圖）。6.7.1 彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件按式（按式（6.27）計(jì)算。）計(jì)算。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖6.7.2 6.7.2 格構(gòu)柱計(jì)算繞虛軸格構(gòu)柱計(jì)算繞虛軸截面模量時(shí)截面模量時(shí)y y0 0的取值的取值第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件其余符號(hào)同前。離，二者取大值。大

34、分肢腹板外邊緣的距線距離或到壓力較軸到壓力較大分肢的軸為由軸的毛截面慣性矩；對(duì)計(jì)算區(qū)段的最大彎矩；數(shù)；確定的軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系由xyxIyIWMxxxxxx0010,fNNWMANmx)1(Exx1xmaxx（6.27）第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1227AAxox雙肢綴條式柱：雙肢綴條式柱： A A兩個(gè)肢柱的毛截面面積；兩個(gè)肢柱的毛截面面積；A A1 1兩個(gè)斜桿的毛截面面積。兩個(gè)斜桿的毛截面面積。221.1oxExEAN第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件y2y1aNMx112.分肢的穩(wěn)定計(jì)算分肢的穩(wěn)定計(jì)算 構(gòu)件彎距作用平面外的整體穩(wěn)定一般通構(gòu)件彎距作用平面外的整體穩(wěn)定一般通

35、過(guò)分肢的穩(wěn)定計(jì)算來(lái)保證而不必驗(yàn)算。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（6.31a）12NNN（6.32b） 將整個(gè)構(gòu)件視為一平行弦桁架，將整個(gè)構(gòu)件視為一平行弦桁架，分肢為分肢為弦桿，弦桿，兩分肢的軸心力則由內(nèi)力平衡得：兩分肢的軸心力則由內(nèi)力平衡得：第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件y2y1aNMx11 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)算分肢計(jì)算長(zhǎng)度：分肢計(jì)算長(zhǎng)度： 1 1）綴條平面內(nèi)（）綴條平面內(nèi)（1 11 1軸）取綴條體軸）取綴條體系的節(jié)間長(zhǎng)度系的節(jié)間長(zhǎng)度l loxox= =l l1 1 ； 2 2）綴條平

36、面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)）綴條平面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。不設(shè)支承時(shí)取間的距離。不設(shè)支承時(shí)取l loyoy= =柱子全高。柱子全高。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 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N N1 1、N N2 2外，尚應(yīng)考外，尚應(yīng)考慮剪力作用下產(chǎn)生的局部彎矩，按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件慮剪力作用下產(chǎn)生的局部彎矩，按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件計(jì)算。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)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，則取相鄰兩綴板邊

37、緣螺栓的最近距離。取相鄰兩綴板邊緣螺栓的最近距離。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.3.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)響較大，這時(shí)采用綴條柱更為適宜采用綴條柱更為適宜。剪力取以下兩式的較大者：剪力取以下兩式的較大者：實(shí)際剪力實(shí)際剪力 和和23585yfAfV 第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)屈曲：彎矩作用平面內(nèi)屈曲：fNNWMAN)8 .01 (Ey1yyymyy 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

38、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)件相同。相同。6.7.2 6.7.2 彎矩繞實(shí)軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩繞實(shí)軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外屈曲：彎矩作用平面外屈曲：fWMAN1ybytyx 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)比來(lái)求算長(zhǎng)細(xì)比來(lái)求 x x ， b b應(yīng)取應(yīng)取1.01.0。 第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 分肢穩(wěn)定按分肢穩(wěn)定按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件計(jì)算實(shí)腹式壓彎構(gòu)件計(jì)算。軸心壓力。

39、軸心壓力N 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 x軸的距離成反比；彎矩軸的距離成反比；彎矩M My y在兩分肢在兩分肢間的分配與分肢對(duì)實(shí)軸間的分配與分肢對(duì)實(shí)軸y y軸的慣性矩成正比；與分肢軸線至虛軸的慣性矩成正比；與分肢軸線至虛軸軸x x軸的距離成反比軸的距離成反比。2111111221yyyyyN yNaIyMMIyIy分肢：yy yxx211 分肢分肢2 分肢分肢1y2y1a第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件21212yyyNNNMMM分肢 ：軸線的距離。軸線的距離。、分肢、分肢軸到分肢軸到分肢、軸的慣性矩；軸的慣性矩；，對(duì)，對(duì)、分肢、分肢分肢分肢

40、、21212121yyyyIIyy yy yxx211 分肢分肢2 分肢分肢1y2y1a第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1.1.截面選擇截面選擇1 1）對(duì)稱(chēng)截面（分肢相同），適用于）對(duì)稱(chēng)截面（分肢相同），適用于M M相近的構(gòu)件；相近的構(gòu)件；2 2）非對(duì)稱(chēng)截面（分肢不同），適用于）非對(duì)稱(chēng)截面（分肢不同），適用于M M相差較大的構(gòu)件；相差較大的構(gòu)件；6.7.4 6.7.4 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)2.2.截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算1 1）強(qiáng)度驗(yàn)算）強(qiáng)度驗(yàn)算2) 2) 整體穩(wěn)定驗(yàn)算（含分肢穩(wěn)定）整體穩(wěn)定驗(yàn)算（含分肢穩(wěn)定）3) 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第六章第六章

41、 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.3.構(gòu)造要求構(gòu)造要求1) 1) 壓彎格構(gòu)柱必須設(shè)橫隔，做法同軸壓格構(gòu)柱；壓彎格構(gòu)柱必須設(shè)橫隔，做法同軸壓格構(gòu)柱；2) 2) 分肢局部穩(wěn)定同實(shí)腹柱。分肢局部穩(wěn)定同實(shí)腹柱。4) 4) 剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算5) 5) 綴材設(shè)計(jì)綴材設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)力取柱的實(shí)際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的大值；計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)力取柱的實(shí)際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的大值；計(jì)算方法與軸壓格構(gòu)柱的綴材設(shè)計(jì)相同。方法與軸壓格構(gòu)柱的綴材設(shè)計(jì)相同。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件例例6.2 圖示上端自由，下端固定的壓彎構(gòu)件，長(zhǎng)度為圖示上端自由，下端固定的壓彎構(gòu)件，長(zhǎng)度為5m，作，作用的軸心壓力為用的軸心壓力為5

42、00kN，彎矩為，彎矩為Mx，截面由兩個(gè)，截面由兩個(gè)I25a型鋼組型鋼組成，綴條用成，綴條用L505，在側(cè)向構(gòu)件的上下端均為鉸接不動(dòng)點(diǎn)，在側(cè)向構(gòu)件的上下端均為鉸接不動(dòng)點(diǎn)，鋼材為鋼材為Q235鋼，要求確定構(gòu)件所能承受的彎矩鋼，要求確定構(gòu)件所能承受的彎矩Mx的設(shè)計(jì)值。的設(shè)計(jì)值。L505xx40011y400y5000AAI25aNM1.對(duì)虛軸計(jì)算確定對(duì)虛軸計(jì)算確定Mx截面特性：截面特性：2cm975 .482A41cm280 xI4239360cm205 .482802xI20.14cm9739360 xi第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件查表，此獨(dú)立柱繞虛軸的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)查表，此獨(dú)立柱繞

43、虛軸的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) 2 2。65.4914.2050022xxxil綴條面積：綴條面積： A A1 1=2=24.84.89.6cm9.6cm2 2。換算長(zhǎng)細(xì)比：換算長(zhǎng)細(xì)比：33.526 . 9972765.49272120AAxx第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件按按b b類(lèi)查附表類(lèi)查附表845. 0 x301cm19682039360yIWxx懸臂柱懸臂柱 mxmx=1=12232Ex220 x3.14206 1097 101.11.1 52.336540kNEAN 第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件21552. 08 .606540/500847. 01101968101

44、1097847. 010500)1 (x3623Exx1xmxxMMNNWMANxx對(duì)虛軸的整體穩(wěn)定：對(duì)虛軸的整體穩(wěn)定：mkN5 .296xM第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2.2.對(duì)單肢計(jì)算確定對(duì)單肢計(jì)算確定M Mx x右肢的軸線壓力最大右肢的軸線壓力最大xx1x1000200500 200400400400400250 2.5MMNNM7 .164 . 2/40cm,40, 4 . 2111xxxli11110.17,500cm,500/10.17 49.1yyyil第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件按按a a類(lèi)查附表類(lèi)查附表4.14.1919. 0y單肢穩(wěn)定計(jì)算單肢穩(wěn)定

45、計(jì)算fANy/1215105 .48919. 0/10)5 . 2250(23xMmkN3 .283xM 經(jīng)比較可知，此壓彎構(gòu)件所能承受的彎矩經(jīng)比較可知，此壓彎構(gòu)件所能承受的彎矩設(shè)計(jì)值為設(shè)計(jì)值為283.3KN.m283.3KN.m，整體穩(wěn)定和分肢穩(wěn)定的承，整體穩(wěn)定和分肢穩(wěn)定的承載力基本一致。載力基本一致。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1 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2 2、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度3 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4 4、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)

46、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5 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6 6、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)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)算小結(jié)小結(jié)第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)內(nèi)容拉彎構(gòu)件：拉彎構(gòu)件： 承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度強(qiáng)度 正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：剛度剛度強(qiáng)度強(qiáng)度穩(wěn)定穩(wěn)定實(shí)腹式實(shí)腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式 彎矩繞實(shí)軸作用彎矩繞實(shí)軸作用彎矩繞虛軸作用彎矩繞虛軸作用整體穩(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

47、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剛度剛度壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件：第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.2 拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度對(duì)拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，對(duì)拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。需要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。6.2.1 拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則; ; 全截面屈服準(zhǔn)則全截面屈服準(zhǔn)則; ; 部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉

48、彎、壓彎構(gòu)件fWMANnxxxn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6.2.2 拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度與剛度計(jì)算拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度與剛度計(jì)算 對(duì)于三種情況，在設(shè)計(jì)時(shí)采用邊對(duì)于三種情況，在設(shè)計(jì)時(shí)采用邊緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算的依據(jù)。第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.3 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)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)6.3.1 壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(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)雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)雙向壓彎構(gòu)件的失

49、穩(wěn)6.3.2 單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定相關(guān)公式計(jì)算法相關(guān)公式計(jì)算法壓彎構(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)算公式第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件b) b) 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件和繞實(shí)軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件實(shí)腹式壓彎構(gòu)件和繞實(shí)軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件mxxxx1Ex1 0.8 /xMNfAWN N（6.39）a) a) 繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件mxxx1xxEx1/MNfA WN N（6.38）第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件c) c) 對(duì)于單軸對(duì)稱(chēng)截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在

50、對(duì)成軸平對(duì)于單軸對(duì)稱(chēng)截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對(duì)成軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時(shí)，有可能在較小翼緣或無(wú)翼緣一面內(nèi)且使較大翼緣受壓時(shí)，有可能在較小翼緣或無(wú)翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。對(duì)于這種情況，除按式側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。對(duì)于這種情況，除按式(7.3.9)(7.3.9)計(jì)算外，還應(yīng)補(bǔ)充如下計(jì)算計(jì)算外，還應(yīng)補(bǔ)充如下計(jì)算fNNWMANxEx2xxmx/25. 11（6.10）第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.4 6.4 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 規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面

51、外整體穩(wěn)定驗(yàn)算公式為：驗(yàn)算公式為： txxybx1MNfAW（6.4.46.4.4）第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件N驗(yàn)算截面處的軸力驗(yàn)算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面面積壓彎構(gòu)件的截面面積 Mx計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)(構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)間構(gòu)件側(cè)向支撐點(diǎn)間)的最大彎矩的最大彎矩 截面影響系數(shù)，箱形截面取截面影響系數(shù)，箱形截面取0.7，其他截面取，其他截面取1.0 y彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)單軸對(duì)彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)單軸對(duì)稱(chēng)截面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，采用換算長(zhǎng)細(xì)比確定稱(chēng)截面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，采用換算長(zhǎng)細(xì)比確定 b均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄3計(jì)算，計(jì)算，對(duì)工行截面和對(duì)工行截面和T形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近似公式計(jì)算系數(shù)的近似公式計(jì)算(附錄附錄3.5)；對(duì)閉口截面取；對(duì)閉口截面取1.0 tx-計(jì)算彎矩平面