鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面承載力PPT課件

1、第3 3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度 軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度 梁的強(qiáng)度 拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度軸心受拉構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算軸心受壓構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算第1頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度第2頁(yè)/共69頁(yè)3.1 3.1 軸心受力構(gòu)件的強(qiáng)度 應(yīng)用：主要承重結(jié)構(gòu)、平臺(tái)、支柱、支撐等 截面形式 第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用和截面選擇熱軋型鋼截面 熱軋型鋼截面第3頁(yè)/共69頁(yè) 冷彎薄壁型鋼截面第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度冷彎薄壁型鋼截面第4頁(yè)/共69頁(yè) 型鋼和鋼板的組合截面第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度實(shí)腹式組合截面格構(gòu)式組合截面第5頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度第6

2、頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度軸心受拉構(gòu)件的強(qiáng)度鋼材的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系第7頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度第8頁(yè)/共69頁(yè) 軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度 軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度原則上和受拉構(gòu)件沒有區(qū)別。有孔洞削弱的壓桿凈截面按上式計(jì)算強(qiáng)度。不過(guò)一般情況下，軸心受壓構(gòu)件的承載力是由穩(wěn)定條件決定的。第9頁(yè)/共69頁(yè)三、索的受力性能和強(qiáng)度計(jì)算索是理想柔性的，不能受壓，也不能抗彎；索的材料符合胡克定律。索的強(qiáng)度計(jì)算按容許應(yīng)力法計(jì)算：kmaxkNfAK安全系數(shù)，宜取2.53.0鋼索材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼索的有效截面積各組合工況下的拉力標(biāo)準(zhǔn)值第10頁(yè)/共69頁(yè)例題1 :某輕鋼屋架的下弦桿是用Q235鋼的圓鋼制

3、作的。在桿的中央需用花籃螺絲張緊，桿的軸心拉力為N=90kN。試設(shè)計(jì)此桿。 解：由 A=N/f=90000/205=439mm2=4.39cm2 由附表7可知，直徑為27mm的圓鋼加工螺紋后，其有效直徑只有24.19mm,有效面積A=4.59cm24.39cm2。 為了節(jié)省鋼材，避免整個(gè)拉桿都用較粗的鋼，可在沒有螺紋的范圍內(nèi)采用直徑為24mm的圓鋼，它的截面積為4.52cm2,比需要的4.41cm2稍大。在中央有螺紋的范圍內(nèi)可焊一段直徑為27mm的圓鋼或采用局部鑷粗的辦法解決.fANn第11頁(yè)/共69頁(yè)3.2梁的類型和強(qiáng)度一、梁的類型鋼梁主要用以承受橫向荷載。如樓蓋梁、工作平臺(tái)梁、墻架梁、吊車

4、梁、檁條及梁式橋、大跨斜拉橋、懸索橋中的橋面梁等。 鋼梁按制作方法的分為：型鋼梁 組合梁 熱軋型鋼梁 冷彎薄壁型鋼梁 按彎曲變形狀況分為：?jiǎn)蜗驈澢鷺?gòu)件雙向彎曲構(gòu)件第12頁(yè)/共69頁(yè)3.2梁的類型和強(qiáng)度梁的截面形式組合梁熱軋型鋼梁冷彎薄壁型鋼梁第13頁(yè)/共69頁(yè)3.2梁的類型和強(qiáng)度楔形梁雙向受彎梁蜂窩梁(a)(b)第14頁(yè)/共69頁(yè)3.2梁的類型和強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力梁第15頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度 梁的極限承載能力包括： 梁的應(yīng)用范圍： 房屋建筑和橋梁工程。 如樓蓋梁、平臺(tái)梁、吊車梁、檁條及大跨斜拉橋、懸索橋中的橋面梁等。承載能力極限狀態(tài)強(qiáng)度整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度局部壓應(yīng)力折算

5、應(yīng)力正常使用極限狀態(tài) 剛度第16頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度梁的正應(yīng)力：梁的彎曲、剪切強(qiáng)度梁的M -曲線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系簡(jiǎn)圖第17頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度正應(yīng)力發(fā)展的四個(gè)階段：梁的正應(yīng)力分布(a) 彈性工作階段：疲勞計(jì)算、冷彎薄壁型鋼(b) 彈塑性工作階段：一般受彎構(gòu)件(c) 塑性工作階段：塑性鉸(d) 應(yīng)變硬化階段：一般不利用yyxx fy彈性階段彈性區(qū)塑性區(qū)a=fy彈塑性階段全部塑性=fy塑性階段fy應(yīng)變硬化階段第18頁(yè)/共69頁(yè)（2）彎矩 當(dāng)最大應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)fy時(shí)，構(gòu)件截面處于彈性極限狀態(tài)，其上彎矩為屈服彎矩Me。 enyMW f =fy彈性極限階段Wn 截面

6、繞 x 軸的凈截面模量。第19頁(yè)/共69頁(yè) 截面全部進(jìn)入塑性狀態(tài)，應(yīng)力分布呈矩形。彎矩達(dá)到最大極限稱為塑性彎矩Mp，截面形成塑性鉸。pnpyMW fWnp截面對(duì)x軸的截面塑性模量。2n1npxSSWS1n 、S2n 中和軸以上、下凈截面對(duì)中和軸的面積矩。 隨著隨著Mx的進(jìn)一步增大的進(jìn)一步增大全部塑性=fy塑性階段第20頁(yè)/共69頁(yè)yyxxxxcyyy1y2yp-24010-20010形 心 軸中 和 軸-10200-10240第21頁(yè)/共69頁(yè)截面的形狀系數(shù)F=1.5 矩形截面=1.7 圓形截面=1.27 圓管截面=1.11.17 工字形截面繞x軸 塑性系數(shù)F與截面形狀有關(guān)，而與材料的性質(zhì)無(wú)關(guān)

7、，所以又稱截面的形狀系數(shù)。pnpynpenynMWfWFMW fW截面繞x軸的塑性系數(shù)F：第22頁(yè)/共69頁(yè)梁的設(shè)計(jì)僅邊緣屈服，材料的強(qiáng)度性能未充分發(fā)揮。允許截面有一定的塑性發(fā)展，塑性發(fā)展區(qū)深度為a=(1/81/4)h，引入截面塑性發(fā)展系數(shù)x、y 。出現(xiàn)塑性鉸，導(dǎo)致變形過(guò)大，一個(gè)靜定梁中只允許出現(xiàn)一個(gè)塑性鉸，故塑性設(shè)計(jì)僅限于等截面。（3）彎曲正應(yīng)力彈性設(shè)計(jì)：彈塑性設(shè)計(jì)：塑性設(shè)計(jì)：第23頁(yè)/共69頁(yè)xxnxMfWa）繞x軸單向彎曲時(shí)fWMWMnyyynxxxb）繞x、y軸雙向彎曲時(shí)式中：Mx、My 梁截面內(nèi)繞x、y軸的最大彎矩設(shè)計(jì)值；Wnx、Wny 截面對(duì)x、y軸的凈截面模量； x、y 截面對(duì)x

8、、y軸的有限塑性發(fā)展系數(shù)，小于F； f 鋼材抗彎設(shè)計(jì)強(qiáng)度 。 第24頁(yè)/共69頁(yè)截面塑性發(fā)展系數(shù)的取值見P79表3-3第25頁(yè)/共69頁(yè)關(guān)于截面塑性發(fā)展系數(shù)的規(guī)定：a、僅承受靜載或間接動(dòng)荷載時(shí)考慮塑性發(fā) 展，對(duì)承受直接動(dòng)力荷載，取1yxb、當(dāng) 時(shí)，塑性發(fā)展對(duì)翼緣局部穩(wěn)定會(huì)有不利影響，取yftb235131xyrrxxyybtc、 對(duì)于需要計(jì)算疲勞的梁，因?yàn)橛兴苄詤^(qū)深入的截面，塑性區(qū)鋼材易發(fā)生硬化，促使疲勞斷裂提前發(fā)生，宜取 x= y =1.0。第26頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度第27頁(yè)/共69頁(yè)第3章 構(gòu)件的截面承載力強(qiáng)度第28頁(yè)/共69頁(yè)工字形和槽形截面梁中的剪應(yīng)力 式中 ： V

9、y 計(jì)算截面沿腹板平面作用的剪力；Sx 計(jì)算剪應(yīng)力處以上（或以左/右）毛截面對(duì)中和軸的面積矩；Ix毛截面慣性矩；t計(jì)算點(diǎn)處板件的厚度；fv鋼材抗剪設(shè)計(jì)強(qiáng)度。yxvx wV SfI t 根據(jù)材料力學(xué)薄壁開口截面的剪應(yīng)力計(jì)算公式，梁的抗剪強(qiáng)度或剪應(yīng)力按下式計(jì)算：2.梁的剪應(yīng)力工字型截面剪應(yīng)力可近似按下式計(jì)算vwwfthV第29頁(yè)/共69頁(yè)3.3梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力一、局部壓應(yīng)力1.受力分析：第30頁(yè)/共69頁(yè)3.3梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力cw zFft l2.計(jì)算公式：式中：F集中荷載，動(dòng)力荷載作用時(shí)需考慮動(dòng)力系數(shù) 集中荷載放大系數(shù)（考慮吊車輪壓分配不均勻），重級(jí)工作 制吊車梁=1.35，其它

10、梁=1.0； lz集中荷載在腹板計(jì)算高度上邊緣的假定分布長(zhǎng)度注意：1.吊車梁必須計(jì)算局部壓應(yīng)力； 2.均布荷載作用下不需驗(yàn)算； 3.集中荷載下設(shè)置支承加勁肋時(shí) 不需驗(yàn)算。第31頁(yè)/共69頁(yè)3.3梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力假定分布長(zhǎng)度lz的確定：hy自梁頂面至腹板計(jì)算高度上邊緣的距離。hR軌道的高度，對(duì)梁頂無(wú)軌道的梁hR=0。zy2.5lah第32頁(yè)/共69頁(yè)3.3梁的局部壓應(yīng)力和組合應(yīng)力第33頁(yè)/共69頁(yè)二、多種應(yīng)力的組合效應(yīng)1.受力分析（確定危險(xiǎn)點(diǎn)位置）FFMV11 、 、 c的共同作用y1yxc第34頁(yè)/共69頁(yè)fcc1222z3 當(dāng)梁的橫向荷載不通過(guò)截面剪心時(shí)， 應(yīng)和約束扭轉(zhuǎn)正應(yīng)力加在一起

11、，而 應(yīng)和自由扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力及約束扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力相結(jié)合。正應(yīng)力的驗(yàn)算式為：WBWMenx2.計(jì)算公式：注意位置：同一截面的同一點(diǎn)當(dāng)與c異號(hào)時(shí)，1=1.2；當(dāng)與c同號(hào)或c=0時(shí)，1=1.1.( a )( b ) 、c、，為腹板計(jì)算高度邊緣同一點(diǎn)上同時(shí)產(chǎn)生的正應(yīng)力、局部壓應(yīng)力和剪應(yīng)力。第35頁(yè)/共69頁(yè)3.4按強(qiáng)度條件選擇梁截面 梁的設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和剛度要求，工程設(shè)計(jì)中的梁大多都有防止整體失穩(wěn)的構(gòu)件與之相連，故可按強(qiáng)度條件進(jìn)行截面的選擇。初選截面截面驗(yàn)算截面選擇第36頁(yè)/共69頁(yè)梁跨度不大軋制型鋼fMWxxnx查型鋼表選適用的截面一、初選截面（1）型鋼梁3.4按強(qiáng)度條件選擇梁截面選用鋼量最省的第37頁(yè)/

12、共69頁(yè)3.4按強(qiáng)度條件選擇梁截面（2）組合梁的設(shè)計(jì)首先求出fMWxxnx然后確定截面高度、腹板尺寸、翼緣尺寸。梁的總用鋼量最小)cm(3073xeWhA）確定梁高容許最大高度hmax容許最小高度hmin經(jīng)濟(jì)高度he建筑設(shè)計(jì)或工藝設(shè)備需求的凈空剛度條件確定： vv 第38頁(yè)/共69頁(yè)3.4按強(qiáng)度條件選擇梁截面梁的最小高h(yuǎn)min，以承受均布荷載作用下的雙軸對(duì)稱簡(jiǎn)支梁為例：跨中最大撓度：84853845224qlEIlEIqlvEIMl485224852hEWMlEhl48102為了充分利用材料的強(qiáng)度應(yīng)取sf，s近似取為1.3 vEhflv3 . 148102 vEflh13 . 148102mi

13、n均布荷載作用下簡(jiǎn)支梁的最小高度vl/1000l/750l/600l/500l/400l/300l/250l/200hminQ235l/6l/8l/10l/12l/15l/20l/24l/30Q345l/4.1l/5.5l/6.8l/8.2l/10.2 l/13.7 l/16.4 l/20.5Q390l/3.7l/4.9l/6.1l/7.4l/9.2l/12.3 l/14.7 l/18.2第39頁(yè)/共69頁(yè)3.4按強(qiáng)度條件選擇梁截面B）腹板尺寸 腹板高度hw較梁高h(yuǎn)小得不多，可取為比h略小的數(shù)值，一般為50mm的倍數(shù)。 腹板主要受剪力作用，由抗剪強(qiáng)度要求和局部穩(wěn)定要求確定腹板厚度tw。mm61

14、1maxwvww（局部穩(wěn)定），（抗剪），hfhVtC）翼緣尺寸6612wwwx213wwxxw1hthWbthhbthhthIWhhh當(dāng)梁端翼緣無(wú)削弱時(shí)取1.2；當(dāng)梁端翼緣削弱時(shí)取1.5第40頁(yè)/共69頁(yè)3.4按強(qiáng)度條件選擇梁截面當(dāng)利用部分塑性時(shí)，即x=1.0523515y1ftb23513y1ftb當(dāng)采用彈性設(shè)計(jì)時(shí)，即x=1.0通常按b=25t選擇b和t，一般翼緣寬度b常在下述范圍：65 . 2hbhb1和t應(yīng)滿足第41頁(yè)/共69頁(yè)3.4按強(qiáng)度條件選擇梁截面二、梁截面驗(yàn)算梁截面驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算局部穩(wěn)定驗(yàn)算屈曲后強(qiáng)度驗(yàn)算整體穩(wěn)定驗(yàn)算有整體失穩(wěn)可能的梁組合梁彎曲正應(yīng)力剪應(yīng)力局部壓應(yīng)力折算應(yīng)力

15、驗(yàn)算時(shí)要包含自重產(chǎn)生的效應(yīng)第42頁(yè)/共69頁(yè)例題1 某車間工作平臺(tái)梁格布置如圖所示，平臺(tái)上無(wú)動(dòng)力荷載，均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為4.5kN/m2，恒載標(biāo)準(zhǔn)值為3kN/m2，鋼材為Q235B，假定平臺(tái)板為剛性，可以保證次梁的整體穩(wěn)定。試設(shè)計(jì)主梁（組合截面）和次梁（型鋼）。6000q43m=12m3m6m43m=12m6m6mA解1.次梁設(shè)計(jì)1）荷載及內(nèi)力計(jì)算將次梁A設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)支梁，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖。均布荷載設(shè)計(jì)值：2kkN/m5 . 75 . 43q2dkN/m45. 95 . 43 . 132 . 1q均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：次梁承受的線荷載：kN/m35.28345. 9q第43頁(yè)/共69頁(yè)3）截面強(qiáng)度驗(yàn)算支

16、座處最大剪力：kN.m58.271635.28818122maxqlMkN.m37.13179. 258.127xM跨中最大彎矩：次梁所需要的凈截面抵抗矩為：kN05.85635.282121maxqlV336xxnxcm565mm56513821505. 11058.127fMW查P321附表1，選用I32a，梁自重g=52.79.8516N/m，Ix=11080cm4Wx=692cm3，Sx=402.9cm2，tw=9.5mm。梁自重產(chǎn)生的彎矩：kN.m79. 262 . 1516818122gqlM總彎矩：2）初選截面第44頁(yè)/共69頁(yè)支座處最大剪應(yīng)力：223N/mm125N/mm4 .

17、325 . 91108005 .4001005.85vwxxftIVS 可見型鋼由于腹板較厚，剪應(yīng)力一般不起控制作用。因此只有在截面有較大削弱時(shí)才必須驗(yàn)算剪應(yīng)力。梁跨中最大彎曲應(yīng)力：2236nxxxN/mm215N/mm67.180105 .69205. 11037.131fWM第45頁(yè)/共69頁(yè)43000=12000173.8173.8173.82.主梁設(shè)計(jì)43m=12m3m6m43m=12m6m6m1）內(nèi)力計(jì)算B B將主梁B也設(shè)計(jì)為簡(jiǎn)支梁兩側(cè)次梁對(duì)主梁產(chǎn)生的壓力為：kN81.17362 . 1516. 0205.85F主梁的支座反力（未計(jì)主梁自重）：跨中最大彎矩：kN6 .34728 .1

18、73RkN.m8 .104238 .17369 .866 .347maxM86.986.9第46頁(yè)/共69頁(yè)2）初選截面梁所需要的凈截面抵抗矩為：336xxnxcm269.4619mm461926921505. 1108 .1042fMW 梁的高度在凈空上無(wú)限制，按剛度要求，工作平臺(tái)主梁的容許撓度為l/400，則梁容許的最小高度為：（參照均布荷載作用）mm800151200015minlh 參照以上數(shù)據(jù)，考慮到梁截面高度大一些，更有利于增加剛度，初選梁的腹板高度hw=100cm。cm6 .8630269.4619730733xeWh再按經(jīng)驗(yàn)公式，可得梁的經(jīng)濟(jì)高度：第47頁(yè)/共69頁(yè)1371.

19、9141361tb腹板厚度按抗剪強(qiáng)度：mm5 . 212510002607001.22 . 1vwmaxfhVtw考慮局部穩(wěn)定和構(gòu)造因素:cm909. 011/10011/wwht可見依剪力要求所需的腹板厚度很小。取腹板t=8mm。根據(jù)近似公式計(jì)算所需翼緣板面積：2wwwxcm86.3261008 . 01004619.2966hthWbt翼緣板寬：b=(1/2.51/6)h=167400mm，取b=280mm。翼緣板厚：t=3286/280=11.7mm，取t=14mm。翼緣外伸寬度：b1=(280-8)/2=136mm。 梁翼緣板的局部穩(wěn)定可以保證，且截面可以考慮部分塑性發(fā)展。梁截面如圖所

20、示。148280141000第48頁(yè)/共69頁(yè)1482801410003）截面驗(yàn)算截面的實(shí)際幾何性質(zhì)：3xcm52184 .51268193W42323cm26819324 . 11004 . 12821008 . 0121)(212121thbthtIwwwx2wwcm4 .1584 . 12828 . 01002btthA主梁自重估算：g149.2kg/m9.81.46kN/m單位長(zhǎng)度梁的質(zhì)量為：式中1.2為考慮腹板加勁肋等附加構(gòu)造用鋼使自重增大的系數(shù)，則梁的自重為：154.8100785010-61.2149.2kg/m第49頁(yè)/共69頁(yè)由梁自重產(chǎn)生的跨中最大彎矩：mkN54.31122

21、 . 146. 1818122maxqlMkN51.10122 . 146. 12121qlV由梁自重產(chǎn)生的支座剪力：跨中最大彎矩：mkN34.107454.318 .1042maxM強(qiáng)度驗(yàn)算彎曲應(yīng)力：2236nxxxN/mm215N/mm19610521805. 11074.1074fWM剪應(yīng)力驗(yàn)算略；次梁作用處設(shè)置支承加勁肋，不需驗(yàn)算局部壓應(yīng)力。第50頁(yè)/共69頁(yè)三、梁截面沿長(zhǎng)度的變化 思路：為了節(jié)約鋼材可將組合梁截面也隨彎矩變化而變化。均布荷載簡(jiǎn)支梁改變梁高改變梁寬彎矩中間大，兩邊小剪力中間小，兩邊小支座到跨中腹板漸薄M1l/6V第51頁(yè)/共69頁(yè)b1bl/6l/61:4變截面時(shí)改變翼緣

22、寬度改變梁高(1/61/5)lhh/2焊接 改變一次截面，節(jié)約1020鋼材，再改變一次，節(jié)約34。所以，改變一次截面。若改變截面效益不大，則不改變。梁端截面要滿足抗剪要求第52頁(yè)/共69頁(yè)l1l1理論切斷點(diǎn) 為了保證斷點(diǎn)處能正常工作，實(shí)際斷點(diǎn)外伸長(zhǎng)度l1應(yīng)滿足： 1）端部有正面角焊縫時(shí)：當(dāng)hf 0.75t1時(shí)： l1 b1 當(dāng)hf 0.75t1時(shí)： l1 1.5b1 2）端部無(wú)正面角焊縫時(shí)：l1 2b1 b1 、t1外層翼緣板的寬度和厚度；hf 焊腳尺寸。若采用單塊翼緣不能滿足要求時(shí)，可采用多層翼緣板 當(dāng)翼緣采用兩層鋼板時(shí)，外層鋼板與內(nèi)層鋼板厚度比宜0.51.0。第53頁(yè)/共69頁(yè)3.6 拉彎

23、、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算3.6 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算第3章構(gòu)件的截面承載力、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用壓彎（拉彎）構(gòu)件同時(shí)承受軸向力和彎矩的構(gòu)件 軸向力的偏心作用彎矩的產(chǎn)生 端彎矩作用 橫向荷載作用壓彎構(gòu)件拉彎構(gòu)件第54頁(yè)/共69頁(yè)3.6 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算第3章構(gòu)件的截面承載力一、壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足兩個(gè)極限狀態(tài)的要求：1.承載力極限狀態(tài)強(qiáng)度穩(wěn)定實(shí)腹式構(gòu)件格構(gòu)式構(gòu)件整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定平面外穩(wěn)定彎矩作用在實(shí)軸上彎矩作用在虛軸上2.正常使用極限狀態(tài)：即剛度要求，主要是限制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比二、拉彎構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足兩個(gè)極限狀態(tài)的要求：1.承載能力極限狀態(tài)：

24、主要為強(qiáng)度2.正常使用極限狀態(tài)：限制構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比第55頁(yè)/共69頁(yè)3.拉彎、壓彎構(gòu)件的破壞實(shí)腹式拉彎桿：以截面出現(xiàn)塑性鉸為承載能力的極限狀態(tài)。格構(gòu)式拉彎桿冷彎薄壁型鋼拉彎桿以截面邊緣達(dá)到屈服強(qiáng)度為極限狀態(tài) 壓彎桿的破壞多數(shù)屬于穩(wěn)定破壞，它取決于構(gòu)件的受力條件、桿件的長(zhǎng)度、支承條件和截面四個(gè)主要因素。壓彎桿整體破壞的形式強(qiáng)度破壞彎曲失穩(wěn)破壞彎扭失穩(wěn)破壞拉彎桿NN( a )( b )NNa) 彎曲失穩(wěn)b) 彎扭失穩(wěn)第56頁(yè)/共69頁(yè)3.6 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算第3章構(gòu)件的截面承載力、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算假設(shè)軸向力不變而彎矩不斷增加，截面應(yīng)力發(fā)展分為四個(gè)階段：

25、1. 邊緣纖維最大應(yīng)力達(dá)屈服點(diǎn)；2. 最大應(yīng)力一側(cè)部分發(fā)展塑性；3. 兩側(cè)均部分發(fā)展塑性；4. 全截面進(jìn)入塑性。第57頁(yè)/共69頁(yè)3.6 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算第3章構(gòu)件的截面承載力一、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則：1.邊緣纖維屈服準(zhǔn)則：構(gòu)件受力最大截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈服，便達(dá)到強(qiáng)度極限，構(gòu)件處在彈性工作階段。計(jì)算采用彈性抵抗矩2.全截面屈服準(zhǔn)則：構(gòu)件受力最大截面形成塑性鉸，便達(dá)到強(qiáng)度極限，構(gòu)件處在塑性工作階段。計(jì)算采用塑性抵抗矩3.部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則：構(gòu)件受力最大截面的部分受壓區(qū)和受拉區(qū)進(jìn)入塑性為強(qiáng)度極限，界面塑性發(fā)展深度根據(jù)具體情況確定。計(jì)算采用彈性抵抗矩乘以截面塑性發(fā)展系數(shù)第

26、58頁(yè)/共69頁(yè)單向壓彎（拉彎）構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算公式：fWMANnxxxn雙向壓彎（拉彎）構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算公式：fWMWMANnyyynxxxn4 . 380，表截面塑性發(fā)展系數(shù)，查，軸的凈截面抵抗矩；軸和對(duì)，凈截面面積；PyxWWAyxnynxn0 . 10 . 12351523513yxxyyftbf構(gòu)件，對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的時(shí)，取當(dāng)受壓翼緣3.6 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算第3章構(gòu)件的截面承載力第59頁(yè)/共69頁(yè)例1 如圖所示為一焊接工字形壓彎構(gòu)件，翼緣為焰切邊，軸心壓力設(shè)計(jì)值N=800kN，兩端彎矩設(shè)計(jì)值M1600kNm，M2600kNm，繞截面強(qiáng)軸作用，方向如圖所示，不計(jì)構(gòu)件自重。鋼

27、材為Q345鋼，截面尺寸及構(gòu)件支承情況如圖所示，驗(yàn)算此壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度。166003001016xx7m800kN7m800kN600kNm600kNm600kNm600kNm3.6 拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和強(qiáng)度計(jì)算第3章構(gòu)件的截面承載力第60頁(yè)/共69頁(yè)cmAIicmAIicmhIWcmIcmIcmAxxyyxxyx4 .2615610906979. 6156720034526 .311090692/7200306 . 112121090696011218 .306 ..算截面幾何特性：166003001016xx600kNm600kNm7m800kN7m800kN600kNm ABCfWMANnxxxn強(qiáng)度驗(yàn)算：2263/310/8 .216345200005. 11060015600108007 .10345/235131 . 916/145/mmNmmNtb強(qiáng)度滿足要求。3.6 拉