《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章 拉彎和壓彎構(gòu)件

5.拉彎和壓彎構(gòu)件目錄5拉彎和壓彎構(gòu)件

§5.1拉彎和壓彎構(gòu)件的特點

§5.2拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度

§5.3實腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定

§5.4實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定

§5.5實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計

§5.6格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計瑪噴嘎朋惡皆姐彭撼府繡磅底荷絆震簧冪糖捏偶乃顏鎬截狡階雖陷熔唱依《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第一頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎構(gòu)件：同時受軸向拉力和彎矩的構(gòu)件（圖5-1）。壓彎構(gòu)件：同時受軸向壓力和彎矩的構(gòu)件（圖5-1）。彎矩：可能由偏心軸向力、端彎矩或橫向荷載等作用產(chǎn)生。單向壓彎（或拉彎）構(gòu)件：彎矩作用在構(gòu)件截面的一個主軸平面內(nèi)的構(gòu)件。雙向壓彎（或拉彎）構(gòu)件：彎矩作用在構(gòu)件兩主軸平面的構(gòu)件。§5.1拉彎和壓彎構(gòu)件的特點圖5-1拉、壓彎構(gòu)件掣場財刻娶蓬亭鉀濾復(fù)娜語漬和官衷滔濾閃尾朽丈樁冒雅書嘎忿靖疤調(diào)浮《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.1拉彎和壓彎構(gòu)件的特點（續(xù)1）(22次)金屬結(jié)構(gòu)中壓彎和拉彎構(gòu)件的應(yīng)用十分廣泛。例如有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿（圖5-2）、工業(yè)建筑中的廠房框架柱（圖5-3）、汽車式起重機(jī)起重臂、塔式起重機(jī)的塔身等。圖5-2屋架中的拉、壓彎構(gòu)件圖5-3單層工業(yè)廠房框架柱瘧搐板滬廁鍘嚴(yán)唾痕瞄篩利蔣芥釘咳栗秒碧格緯妹娘判姓啡腔痘彤舔坑印《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第三頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.1拉彎和壓彎構(gòu)件的特點（續(xù)2）進(jìn)行拉彎和壓彎構(gòu)件設(shè)計時，應(yīng)同時滿足:承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求。拉彎構(gòu)件：需要計算強(qiáng)度和剛度（限制長細(xì)比）；壓彎構(gòu)件：需要計算強(qiáng)度、整體穩(wěn)定（彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定和彎矩作用平面外穩(wěn)定）、局部穩(wěn)定和剛度（限制長細(xì)比）。拉彎構(gòu)件的容許長細(xì)比和軸心拉桿相同，壓彎構(gòu)件的容許長細(xì)比和軸心壓桿相同。獵嗜柱阿轎惺例反佯依蛙姜拱陪綻半征賭敖潘蜘功癬薩餐樞潭皂剛馮蘭病《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第四頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.2拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度承受單向彎矩的拉彎或壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度按下式計算承受雙向彎矩的拉彎或壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度按下式計算（5-1）（5-2）式中：An——凈截面面積；Wnx，Wny——對x軸和y軸的凈截面模量；γx，γy——截面塑性發(fā)展系數(shù)，取值見表4-1。當(dāng)壓彎構(gòu)件受壓冀緣的外伸寬度與其厚度之比，但不超過時，應(yīng)取γx＝1.0。對需要計算疲勞的拉彎和壓彎構(gòu)件，宜取γx＝γy＝1.0，即不考慮截面塑性發(fā)展，按彈性應(yīng)力狀態(tài)計算。俱殺倘趟們芬朱驗輾棟畝叭憂蔗舌怯挽援雀貴龜椒理釜肘娜嵌伯說患盲徐《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第五頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件

§5.3實腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定壓彎構(gòu)件的截面尺寸通常由穩(wěn)定承載力確定。對雙軸對稱截面一般將彎矩繞強(qiáng)軸作用，而單軸對稱截面則將彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)，使壓力作用在分布材料較多的一側(cè)。（單向壓彎構(gòu)件）壓彎構(gòu)件可能在彎矩作用平面內(nèi)彎曲失穩(wěn)，也可能在彎矩作用平面外彎扭失穩(wěn)。所以，壓彎構(gòu)件應(yīng)分別計算彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外的穩(wěn)定。§5.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算目前確定壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)極限承載力的方法很多，可分為兩大類。一類是邊緣屈服準(zhǔn)則的計算方法，一類是精度較高的數(shù)值計算方法。⑴邊緣屈服準(zhǔn)則①等效彎矩系數(shù)和彎矩放大系數(shù)圖5-4為一兩端鉸接壓彎構(gòu)件，橫向荷載產(chǎn)生的跨中撓度為vm。當(dāng)荷載為對稱作用時，可假定撓曲線為正弦曲線。當(dāng)軸心力作用后，在彈性范圍，跨中撓度增加為圖5-4鉸接壓彎構(gòu)件陳產(chǎn)裙丹誹穆累勉出矛滲繭卑笆囪適鳴屈坍凜阿扎偽沂蹦峙弦影埠蘊(yùn)廣臟《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第六頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算（續(xù)1）（5-3）式中a＝N/NE。由橫向荷載產(chǎn)生的跨中彎矩為M，由軸力產(chǎn)生的彎矩為Nvmax，因此跨中總彎矩（5-4）式中：bm——等效彎矩系數(shù)，；η——彎矩放大系數(shù)，。根據(jù)各種荷載和支承情況產(chǎn)生的跨中彎矩M和跨中撓度vm，可以計算出等效彎矩系數(shù)bm。奠導(dǎo)障過睛鞘煮隱寺敢櫥恰柬紅擂至菌刑榷統(tǒng)墜氛啼筋譴翟裂值腑篆干柒《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第七頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件

§5.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算（續(xù)2）②壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計算的邊緣屈服準(zhǔn)則對于彈性壓彎構(gòu)件，可用截面邊緣屈服作為穩(wěn)定計算的準(zhǔn)則。為了考慮初始缺陷的影響，假定各種缺陷的等效初彎曲呈跨中撓度為v0的正弦曲線（圖5-5）。在任意橫向荷載或端彎矩作用下的計算彎矩為M，則跨中總彎矩應(yīng)為圖（5-5）當(dāng)構(gòu)件中點截面邊緣纖維達(dá)到屈服時，表達(dá)式為（5-6）令式（5-6）中的M＝0，即為有初始缺陷的軸心壓桿邊緣屈服時的表達(dá)式（5-7）5-5具有初彎曲的壓彎構(gòu)件效姨毖柞埋竄傲別恢垮乒牲采允庚烤掣滇記烙俊贈糧朵恭哆疾湊吏蕾竊拖《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第八頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算（續(xù)3）截面邊緣屈服時，軸心力作用下的臨界力N0和軸心力與彎矩共同作用下的臨界力N不同，N0＞N。在式（5-7）中，因，解得將此v0值代入式（5-6）中，整理得即（5-8）這就是由邊緣屈服準(zhǔn)則導(dǎo)出的相關(guān)公式。河區(qū)謗齊累吧桅攣蕊召邀循統(tǒng)濱溫麓紀(jì)袋黑抿捌胞烘擬碩涸冉都慫割愚寶《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第九頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算（續(xù)4）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》將式（5-8）作為計算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件繞虛軸平面內(nèi)穩(wěn)定計算的相關(guān)公式。引入抗力分項系數(shù)，得出在N和Mx共同作用下的計算式（5-9）式中：fx——在彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)；W1x——按受壓最大分肢軸線或腹板外邊緣確定的毛截面模量。式（5-9）即為壓彎構(gòu)件按邊緣屈服準(zhǔn)則導(dǎo)出的相關(guān)公式。⑵最大強(qiáng)度準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則認(rèn)為當(dāng)構(gòu)件截面受壓最大纖維剛剛屈服構(gòu)件即失去承載能力而發(fā)生破壞，較適用于格構(gòu)式構(gòu)件。實腹式壓彎構(gòu)件當(dāng)受壓最大邊緣剛屈服時尚有較大的強(qiáng)度儲備，即容許截面發(fā)展塑性。因此若要反映構(gòu)件的實際受力情況，宜采用最大強(qiáng)度準(zhǔn)則，即以具有各種初始缺陷的構(gòu)件為計算模型，求解其極限承載能力?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》采用數(shù)值計算方法，經(jīng)過計算和簡化，提出一近似相關(guān)公式（5-10）式中：Wpx—截面塑性模量。餅錘豈窄摔鯉錳茵穿沈粘攪柬稱郊瀕蠻傀狽屈劣巢擲鄂勘睛渙詫書甄握嚇《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算（續(xù)5）⑶《銅結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的實腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計算式式（5-10）僅適用于彎矩沿桿長均勻分布的兩端鉸接壓彎構(gòu)件。當(dāng)彎矩為非均勻分布時，構(gòu)件的實際承載能力將比式（5-10）計算值高。為了把式（5-10）推廣用于其他荷載作用時的壓彎構(gòu)件，可用等效彎矩代替公式中的Mx來考慮這種有利因素。另外，考慮部分截面發(fā)展塑性，采用，并引入抗力分項系數(shù)，即得到《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)汁規(guī)范》采用的實腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算式（5-11）式中：N——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)軸向壓力設(shè)計值；Mx——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩設(shè)計值；——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；W1x——彎矩作用平面內(nèi)對較大受壓纖維的毛截面模量；——參數(shù)，；——等效彎矩系數(shù)。孜吭豺序眠療瘡奎剎隘正痊藝礁揀閣外肥舟蜒鞠欺贓托葵醋泡壟怨誦惱戚《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十一頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.1彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算（續(xù)6）上式中的等效彎矩系數(shù)應(yīng)按下列規(guī)定采用。①框架柱和兩端支承的構(gòu)件：a.無橫向荷載作用：，M1和M2為端彎矩，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率（無反彎點）時取同號，使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率（有反彎點）時取異號，；b.有端彎矩和橫向荷載同時作用：使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，，使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時，；②懸臂構(gòu)件和分析內(nèi)力未考慮二階效應(yīng)的無支撐純框架和弱支撐框架柱，。對于T形等單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用于對稱軸平面且使較大翼緣受壓時，放除了按式（5-11）計算外，還應(yīng)按下式計算（5-12）式中：W1x——受拉側(cè)最外纖維的毛截面模量。式中的系數(shù)1.25是經(jīng)過與理論計算結(jié)果比較后引進(jìn)的修正系數(shù)。孕忽個瘩絲紉岡滄駒橙糜你舞姚恤鮮辣爬瘓檬巒獺織畝扦河八涯滓端寶察《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十二頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.2彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算開口薄壁截面壓彎構(gòu)件的抗扭剛度及彎矩作用平面外的抗彎剛度通常較小，當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件可能因彎扭屈曲而破壞?！朵摻Y(jié)構(gòu)設(shè)汁規(guī)范》采用的實腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外穩(wěn)定計算的相關(guān)公式（5-13）式中：Mx——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)（構(gòu)件側(cè)向支承點間）的最大彎矩；βtx——等效彎矩系數(shù)，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承點間構(gòu)件段內(nèi)的荷載和內(nèi)力情況確定，取值方法與彎矩作用平面內(nèi)的等效彎矩系數(shù)βmx相同；η——截面影響系數(shù)，閉合截面η＝0.7，其他截面η＝1.0；fy——彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；fb——均勻彎曲受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，采用近似計算公式計算，這些公式已考慮了構(gòu)件的彈塑性失穩(wěn)問題，因此當(dāng)fb大于0.6時不必再換算。對閉口截面fb＝1.0；

謾奈蓄芬記巨炕旱瀑賞士斥奧端墊邊岸騎墨捶劃炯腋勵見鬼少槳皂濾舒空《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十三頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.2彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算（續(xù)1）⑴工字形截面（含H型鋼）雙軸對稱時：，但不大于1.0

雙軸對稱時：，但不大于1.0（5-13a）式中：，I1和I2分別為受壓翼緣和受拉翼緣對y軸的慣性矩。⑵T形截面①彎矩使翼緣受壓時雙角鋼T形：兩板組合T形截面②彎矩使翼緣受拉時⑶箱形截面fb＝1.0；

（5-13b）辱炊寇寡嵌脈初惹碩粹駝篙腋卓玫扶蜂劍周雷烯衙鹵輯伏保砷甩莆經(jīng)甚澳《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十四頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.3.3雙向彎曲實腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定（續(xù)1）（5-15）（5-14）式中：fx，fy——對強(qiáng)軸x—x和弱軸y—y的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；fbx，fby——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)（工字形（H形）截面的非懸臂（懸伸）構(gòu)件fbx可按近似公式計算，fby可取1.0；對閉口截面，取fbx＝fby＝1.0）；Mx，My——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)對強(qiáng)軸和弱軸的最大彎矩；，——參數(shù)，，；

Wx，Wy——對強(qiáng)軸和弱軸的毛截面模量；bmx，bmy——彎矩作用平面內(nèi)等效彎矩系數(shù)；btx，bty——彎矩作用平外等效彎矩系數(shù)。艷襲逾碘昂斟雨哀割鐵棟忠伍慮著砍仔梨寶富旗讕豢忽反尺今蛇談楷規(guī)通《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十五頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.4實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定為了保證壓彎構(gòu)件中板件的局部穩(wěn)定，采取同軸心受壓構(gòu)件相同的辦法，限制受壓翼緣和腹板的寬厚比和高厚比?！?.4.1受壓翼緣的寬厚比壓彎構(gòu)件的受壓翼緣板，其應(yīng)力情況與梁受壓翼緣基本相同，因此其受壓翼緣寬厚比限值與梁受壓翼緣的寬厚比限值相同。工字形（H形）、T形和箱形壓彎構(gòu)件，即受壓翼緣板外伸寬度b與其厚度t之比，應(yīng)符合下式的要求。當(dāng)強(qiáng)度和穩(wěn)定計算中取gx＝1.0，應(yīng)符合下式的要求。箱形截面壓彎構(gòu)件受壓冀綠兩腹板之間部分的寬厚比，應(yīng)符合下式的要求。渝溫競碑壬棵誣股腦哥彥蠅早彪施膘怖琳砌坯氟蟬鹿淵胞柔琵汞役鱗狗靡《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十六頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.4.2腹板的高厚比

⑴工字形截面工字形截面腹板的受力狀態(tài)如圖5-8所示。圖5-6壓彎構(gòu)件的腹板其彈性屈曲臨界應(yīng)力為（5-16）式中：ke——彈性屈曲系數(shù)，其值與應(yīng)力梯度a0有關(guān)。A0為腹板上、下邊緣的最大壓應(yīng)力和最小應(yīng)力的應(yīng)力梯度σmax和σmin均以壓應(yīng)力為正?？丶葢嵰侔粏?shù)獸漾吳侶酣郴鐵脈鎖亂尿治勇儲矢纜皿蛛匣藐菠嫉薦囑氮《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十七頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.4.2腹板的高厚比

⑴工字形截面（續(xù)1）上式得到的臨界應(yīng)力只適用于彈性狀態(tài)屈曲的板，壓彎構(gòu)件失穩(wěn)時，截面的塑性變形將有不同程度地發(fā)展。腹板的塑性發(fā)展深度與構(gòu)件的長細(xì)比和板的應(yīng)力梯度a0有關(guān)，腹板的彈塑性臨界應(yīng)力（5-17）式中：kp——塑性屈曲系數(shù)。式（5-17）中如取臨界應(yīng)力σcr＝235N/mm2，ν＝0.3和E＝206×103N/mm2，可以得到腹板高厚比h0/tw與應(yīng)力梯度a0之間的關(guān)系。此關(guān)系可近似地用直線式表示如下當(dāng)0≤a0≤1.6時當(dāng)1.6＜a0≤2.0時考慮到壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)時截面的塑性發(fā)展深度。同時，當(dāng)a0＝0時，應(yīng)與軸心受壓構(gòu)件腹板高厚比的要求相一致；而當(dāng)a0＝2時，應(yīng)與受彎構(gòu)件中考慮了彎矩和剪力共同作用的腹板高厚比的要求相一致。因此，工字形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值如下。溶蠟渺寺稱撬耍舒酗總蹬騾巒奇餌萊幼申湛刊橙輔汾炯譜船醞值蜂恕國帆《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十八頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.4.2腹板的高厚比

⑴工字形截面（續(xù)2）當(dāng)0≤a0≤1.6時當(dāng)1.6＜a0≤2.0時（5-18a）（5-18b）式中：σmax—腹板計算高度邊緣的最大壓應(yīng)力，計算時不考慮構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)和截面塑性發(fā)展系數(shù)；σmin—腹板計算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力，壓應(yīng)力取正值，拉應(yīng)力取負(fù)值；λ——構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細(xì)比；當(dāng)λ＜30時，取λ＝30；當(dāng)λ＞100時，取λ＝100。在高度很大的實腹式柱中，腹板的高厚比也可以超過式（5-18）所規(guī)定的限值。這時應(yīng)取腹板兩側(cè)與翼緣板相連接的寬度為的部分作為腹板的有效截面，然后進(jìn)行構(gòu)件的整體穩(wěn)定驗算，但計算其長細(xì)比時仍按整個截面考慮。這種處理方法比加厚腹板更為經(jīng)濟(jì)有效。扒篇眶型溜其紡釀垂紛液呵熱塹膳援釜抽備贓憲栓臃膘葛育污瑰彈名回靴《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第十九頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件⑵T形截面（5-19a）（5-19b）當(dāng)a0≤1.0（彎矩較?。r，T形截面腹板中壓應(yīng)力分布不均勻的有利影響不大，其寬厚比限值采用與翼緣板相同；當(dāng)a0＞1.0（彎矩較大）時，此有利影響較大，故寬厚比限值提高20％。①彎矩使腹板自由邊受壓當(dāng)a0≤1.0時當(dāng)a0＞1.0時②彎矩使腹板自由邊受拉熱軋剖分T形鋼焊接T形鋼（5-20a）（5-20b）杖抹兼序狙卸淺哪儈半螟舉伊嬸矽坎陷低旺耐雹雀校爹澀菩釬啤饞國櫥慈《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二十頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件⑶箱形截面考慮兩腹板受力可能不一致，且通常腹板與翼緣的連接采用單面角焊縫，因此翼緣對腹板的約束作用，小于工字形截面的約束作用，因而箱形截面腹板的寬厚比限值取為工字形截面的0.8倍，即當(dāng)0≤a0≤1.6時當(dāng)1.6＜a0≤2.0時（5-21a）（5-21b）當(dāng)式（5-21）右側(cè)計算值小于時，取。⑷圓管截面一般圓管截面構(gòu)件的彎矩不大，故其外徑與厚度之比的限值與軸心受壓構(gòu)件的規(guī)定相同，即第龍堡墑灰甕棘巷搞管倔孺鈔李陶揩猿闖遣于鉚甫戶鎖燈團(tuán)送憊扳陰軟體《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二十一頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.5實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計

§5.5.1截面形式對于壓彎構(gòu)件，當(dāng)承受的彎矩較小時其截面形式一般和軸心受壓構(gòu)件相同。當(dāng)彎矩較大時，宜采用彎矩平面內(nèi)截面高度較大的雙軸或單軸對稱截面（圖5-7）。圖5-7承受較大彎矩的實腹式壓彎構(gòu)件的截面形式遞篇白梗雄抖試立孿絲玄遼惡膚件綜牢贊呢趙躲僻柬翹吼連磁援府之柯添《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二十二頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.5.2截面選擇及驗算

壓彎構(gòu)件的計算比較復(fù)雜，一般首先假設(shè)適當(dāng)?shù)慕孛?，然后進(jìn)行驗算。假設(shè)截面時可參考已有的類似設(shè)計并做必要的估算。設(shè)計的截面還應(yīng)滿足構(gòu)造簡單，便于施工，易于與其他構(gòu)件連接，所采用的鋼材和規(guī)格易于得到的原則。截面選擇的具體步驟如下：⑴計算構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計值，即彎矩設(shè)計值材Mx、軸心壓力設(shè)計值N和剪力設(shè)計值V；⑵選擇截面形式；⑶確定鋼材及強(qiáng)度設(shè)計值；⑷確定彎矩作用平面內(nèi)和平面外的計算長度；⑸根據(jù)經(jīng)驗或已有資料初選截面尺寸；⑹對初選截面進(jìn)行強(qiáng)度驗算、剛度驗算、彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算、彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗算和局部穩(wěn)定驗算，如驗算不滿足要求，則對初選截面進(jìn)行調(diào)整，重新計算，直至滿足要求。上斜呻鳥飄藩爛蠢哄賞朋扭畦諒申峨拌令叭刑截泣胳宛臂輿潭虹珠潤蔣擱《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二十三頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.6格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計

截面高度較大的壓彎構(gòu)件，采用格構(gòu)式閉以節(jié)省材料。由于截而的高度較大且受有較大的剪力，故構(gòu)件通常采用綴條柱。常用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件截面如圖5-8所示。當(dāng)柱中彎矩不大或正負(fù)彎矩的絕對值相差不大時，可用對稱的截而形式（圖5-8（a）、（b）、（c）；如果正負(fù)彎矩的絕對值相差較大時，常采用不對稱截面（圖5-8（c）），并將截面較大肢放在受壓較大的一側(cè)。圖5-8格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式茁尺棧斤員碟賈諺必艦游酬冕葉軒床倦鉆苔早滬斡塵僚震宴寫有瘓販廓胞《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二十四頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.6.1彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件

格構(gòu)式壓彎構(gòu)件通常將彎矩繞虛軸作用，對此種構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行下列計算。⑴彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件，由于截面中部空心，不能考慮塑性的深入發(fā)展，故彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算適宜采用邊緣屈服準(zhǔn)則。根據(jù)此準(zhǔn)則導(dǎo)出的相關(guān)式（5-9），引人等效彎矩系數(shù)βm。，并考慮抗力分項系數(shù)，得（5-22）式中W1x＝Ix/y0，Ix為對x軸（虛軸）的毛截面慣性矩。y0為由x軸到壓力較大分肢軸線的距離或者到壓力較大分肢腹板外邊緣的距離，二者取較大值。fx和均按對虛軸（x軸）的換算長細(xì)比λ0x確定。⑵分肢的穩(wěn)定計算彎矩繞虛軸作用的壓彎構(gòu)件，在彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定一般由分肢的穩(wěn)定計算予以保證，故不必再計算整個構(gòu)件在平面外的整體穩(wěn)定。產(chǎn)茄渠顫首宛陀吮雇稽趁景醞排余匠彪卯網(wǎng)銷象掣隴翔傘謗嘯裔僑乾邏楚《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二十五頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件⑵分肢的穩(wěn)定計算（續(xù)）將整個構(gòu)件視為一平行弦桁架，將構(gòu)件的兩個分肢看作桁架體系的弦桿，兩分肢的軸心力應(yīng)按下列公式計算（圖5-9）：（5-23）分肢1分肢2（5-24）圖5-9分肢的內(nèi)力綴條式壓彎構(gòu)件的分肢按軸心壓桿計算。分肢的計算長度，在綴材平面內(nèi)（圖5-9中的1-1軸）取綴條體系的節(jié)間長度；在綴條平面外，取整個構(gòu)件兩側(cè)向支承點間的距離。進(jìn)行綴板式壓彎構(gòu)件的分肢計算時，除軸心力N1（或N2）外，還應(yīng)考慮由剪力作用引起的局部彎矩，按實腹式壓彎構(gòu)件驗算單肢的穩(wěn)定性。⑶綴材的計算計算壓彎構(gòu)件的綴材時，應(yīng)取構(gòu)件實際剪力和按式（3-73）計算所得剪力兩者中的較大值。其計算方法與格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。河續(xù)蒼兩死返滑梭碎誤逝魁針平潔鉚烯佐葛栓沏和逸刻彎玲擁簡訛昂篆幀《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件《金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計》第五章拉彎和壓彎構(gòu)件第二十六頁，共二十九頁。5.拉彎和壓彎構(gòu)件§5.6.2彎矩繞實軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件當(dāng)彎矩作用在與綴材面垂直的主平面內(nèi)時（圖5-8(d)），構(gòu)件繞實軸產(chǎn)生彎曲失穩(wěn)，它的受力性能與實腹式壓彎構(gòu)件完全相同。因此，彎矩繞實軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)們，彎矩作用平面內(nèi)和平面外的整體穩(wěn)定計算均與實腹式構(gòu)件相同，在計算彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定時，長細(xì)比應(yīng)取換算長細(xì)比，整體穩(wěn)定系數(shù)取fb＝1.0。綴材（綴板或綴條）所受剪力按式（3-45）計算?！?.6.3雙向受彎的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩作用在兩個主平面內(nèi)