北京交通大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)重點(diǎn)_第1頁(yè)
北京交通大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)重點(diǎn)_第2頁(yè)
北京交通大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)重點(diǎn)_第3頁(yè)
北京交通大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)重點(diǎn)_第4頁(yè)
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fu,變第一章緒論鋼結(jié)構(gòu)的特色:、輕質(zhì)高強(qiáng),承載力大、鋼材材性好,靠譜性高、工業(yè)化程度高、抗震性能好、氣密水密性好、易于銹蝕、耐熱性好,耐火性差、綠色環(huán)保無(wú)污染鋼結(jié)構(gòu)的合用范圍:、承受大荷載、動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)、大跨度或高度很大的結(jié)構(gòu)、拼裝式結(jié)構(gòu)或需要挪動(dòng)的結(jié)構(gòu)、對(duì)密封性要求高的結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)、其余復(fù)雜造型結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的主要形式:、大跨度結(jié)構(gòu)、重型結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、多層與高層結(jié)構(gòu)、密封結(jié)構(gòu)、活動(dòng)結(jié)構(gòu)、輕型結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的:保證整體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在充分知足功能要求的基礎(chǔ)上安全、靠譜地工作功能要求:、安全性:承受作用,保持穩(wěn)固,不坍毀、合用性:工作性能優(yōu)秀,知足使用要求、持久性:隨時(shí)間還能知足使用要求靠譜度:結(jié)構(gòu)在規(guī)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)、在規(guī)定條件下達(dá)成預(yù)約功能的概率。規(guī)準(zhǔn)時(shí)間是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限;規(guī)定條件是指正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和保護(hù)的條件功能的極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)或許結(jié)構(gòu)的某一部分

超出某必定特定狀態(tài)后,就不可以知足某一規(guī)定功能要求,則此特定狀態(tài)稱為功能的極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)(狀態(tài)1):結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或許達(dá)到不合適連續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。如強(qiáng)度、穩(wěn)固、疲憊破壞正常使用極限狀態(tài)(狀態(tài)2):結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到正常使用或持久性能(剛度、銹蝕等)的某項(xiàng)規(guī)定限值的狀態(tài)。包括標(biāo)準(zhǔn)組合、頻遇組合或準(zhǔn)永遠(yuǎn)組合第二章鋼結(jié)構(gòu)的資料鋼材的力學(xué)性能:強(qiáng)度、塑性、韌性、冷彎性能、持久性五項(xiàng)指標(biāo):抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、折服點(diǎn)、冷彎試驗(yàn)、常溫(低溫)沖擊韌性影響鋼材力學(xué)性能的要素:化學(xué)成分、冶金缺點(diǎn)與軋制過(guò)程、鋼材硬化、溫度影響、應(yīng)力狀態(tài)、加載速度鋼材的兩種損壞形式:1、塑性損壞:損壞前構(gòu)件應(yīng)力達(dá)到形大、連續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。特色:損壞斷口錯(cuò)落不齊,色暗,因晶體在剪切之下互相滑移呈纖維狀2、損壞前變形小,無(wú)顯然損壞征兆,構(gòu)件損壞應(yīng)力小于fy,均由應(yīng)力集中而惹起。特色:損壞斷口平齊,晶粒常常在一個(gè)面斷裂而呈光彩的晶粒狀疲憊損壞的定義:鋼材在循環(huán)多次頻頻作用下裂紋生成、擴(kuò)展致使斷裂損壞的現(xiàn)象稱為鋼材的疲憊或疲憊損壞疲憊損壞的發(fā)生條件:、受頻頻荷載作用、存在拉應(yīng)力、應(yīng)力集中程度較高。疲憊損壞的三個(gè)階段:裂紋的形成,裂紋的遲緩發(fā)展和最后快速斷裂疲憊損壞的影響要素:、應(yīng)力種類、應(yīng)力循環(huán)特色和應(yīng)力幅、循環(huán)次數(shù)(疲憊壽命)、應(yīng)力集中疲憊強(qiáng)度:對(duì)于軋制鋼材或非焊接結(jié)構(gòu),疲憊強(qiáng)度與最大應(yīng)力、應(yīng)力比、循環(huán)次數(shù)和缺口效應(yīng)有關(guān);而對(duì)于焊接結(jié)構(gòu),疲憊強(qiáng)度與應(yīng)力幅、循環(huán)次數(shù)和缺口效應(yīng)有關(guān)應(yīng)力幅:一次循環(huán)中最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差鋼材的靜力強(qiáng)度對(duì)疲憊性能無(wú)明顯影響。鋼材的采納原則:、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性、荷載狀況(靜力荷載,動(dòng)力荷載)、連結(jié)方法(焊接連結(jié)、螺栓連結(jié))、結(jié)構(gòu)所處的工作條件(環(huán)境溫度,腐化等)、鋼材的厚度第三章鋼結(jié)構(gòu)的連結(jié)連結(jié)按連結(jié)方法分類:焊接連結(jié)、鉚釘連結(jié)、螺栓連結(jié)連結(jié)按功能分類:受力性連結(jié)、綴連性連結(jié)、支撐性連結(jié)不一樣連結(jié)的使用范圍:焊接:適于靜力結(jié)構(gòu),對(duì)接焊縫合用于承受各樣荷載的永遠(yuǎn)性結(jié)構(gòu)鉚釘:內(nèi)力較大,承受各樣荷載的永遠(yuǎn)性結(jié)構(gòu)一般螺栓:內(nèi)力較小,次要結(jié)構(gòu),暫時(shí)結(jié)構(gòu),安裝連結(jié)摩擦型高強(qiáng)度螺栓:內(nèi)力較大的永遠(yuǎn)性結(jié)構(gòu),直接承受動(dòng)載的結(jié)構(gòu)承壓型高強(qiáng)度螺栓:內(nèi)力較大的永遠(yuǎn)性結(jié)構(gòu),

間接承受動(dòng)載的結(jié)構(gòu)不一樣連結(jié)的剛度:焊接>摩擦型>鉚釘>承壓型>一般螺栓連結(jié)形式:按被連結(jié)件互相幾何地點(diǎn)分為對(duì)接、搭接、頂接(T形、角接)焊縫形式:對(duì)接焊縫、角焊縫焊縫種類和連結(jié)形式是不一樣的觀點(diǎn)同一種類的接頭能夠用兩種焊縫實(shí)現(xiàn)焊縫質(zhì)量等級(jí):三級(jí):外觀檢查,即焊縫實(shí)質(zhì)尺寸能否切合設(shè)計(jì)要求;有無(wú)看得見(jiàn)的裂紋、咬邊等缺點(diǎn)。焊縫設(shè)計(jì)強(qiáng)度為基材的0.85倍二級(jí):外觀基礎(chǔ)上加無(wú)損查驗(yàn)。超聲波查驗(yàn)焊縫20%的長(zhǎng)度一級(jí):超聲波查驗(yàn)每條焊縫的全長(zhǎng),以揭露焊縫內(nèi)部缺點(diǎn)對(duì)接焊縫的計(jì)算:1、受軸力作用:Nftwlwt焊縫計(jì)算長(zhǎng)度lw——有引弧板時(shí)取幾何長(zhǎng)度l無(wú)引弧板時(shí)取幾何長(zhǎng)度減去焊口影響lwl2t2、受剪力作用:VSwfvwIwt3、受彎矩作用:MftwWw、彎矩、剪力和軸力同時(shí)作用:正應(yīng)力和剪應(yīng)力都較大處要使用折算應(yīng)力232weq111.1ft側(cè)焊縫:平行受力方向的焊縫稱為側(cè)焊縫,應(yīng)力性質(zhì):受剪應(yīng)力作用,塑性好,強(qiáng)度偏低,約為端焊縫強(qiáng)度的75%。剪應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度散布不平均,兩頭大中間小。焊縫越長(zhǎng),散布越不平均端焊縫:垂直受力方向的焊縫稱為端焊縫,應(yīng)力性質(zhì):應(yīng)力狀態(tài)比較復(fù)雜,即非剪應(yīng)力,亦非正應(yīng)力,而是介于兩者之間的一種應(yīng)力有效截面(計(jì)算截面):直角角焊縫的實(shí)質(zhì)破壞面很不規(guī)則,計(jì)算中假定沿45°喉部截面損壞,該截面稱為焊縫有效截面焊腳尺寸:指焊跟至焊趾的尺寸hfhf值不可以過(guò)大、過(guò)?。哼^(guò)小的角焊縫將致使焊縫冷卻過(guò)快易產(chǎn)生縮短裂紋等缺點(diǎn);過(guò)大會(huì)致使焊縫燒穿較薄的焊件,增添主體金屬的翹曲和焊接剩余應(yīng)力1.5t1hf1.2t2t1較厚焊件厚度t2較薄焊件厚度但對(duì)邊沿施焊的角焊縫要求①當(dāng)t6mmhft②當(dāng)t6mmhft(1~2)mm焊縫長(zhǎng)度不宜過(guò)小,也不可以過(guò)大:角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不得小于8hf和40mm,長(zhǎng)度過(guò)小會(huì)使焊件局部加熱嚴(yán)重,且起、落弧坑相距太近,以及可能產(chǎn)生缺點(diǎn),使焊縫不行靠側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度也不宜過(guò)大,承受靜荷載的側(cè)面角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度不得大于60hf,動(dòng)荷載下不得大于40hf,因?yàn)閭?cè)面角焊縫在彈性工作階段沿長(zhǎng)度方向受力不均,兩頭大而中間小。焊縫長(zhǎng)度越長(zhǎng),應(yīng)力集中系數(shù)越大。假如焊縫長(zhǎng)度不是太大,焊縫兩頭達(dá)到折服強(qiáng)度后,連續(xù)加載,應(yīng)力會(huì)漸趨平均。當(dāng)焊縫長(zhǎng)度達(dá)到必定的長(zhǎng)度后,可能損壞第一發(fā)生在焊縫兩頭。(當(dāng)實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度大于以上數(shù)值時(shí),計(jì)算時(shí)不與考慮;當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長(zhǎng)散布時(shí),不受上式限制)僅采納兩條側(cè)焊縫時(shí):、為了防止應(yīng)力傳達(dá)的過(guò)分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力不均,規(guī)范規(guī)定lwb、為了防止焊縫橫向縮短時(shí)惹起板件的拱曲太大,規(guī)范規(guī)定b16t(較薄焊件厚度)角焊縫的計(jì)算:2f2wf1.22,fff(靜荷載時(shí)f動(dòng)荷載時(shí)f1.0)

詳細(xì)狀況見(jiàn)書(shū)剩余應(yīng)力的成因:焊接過(guò)程中,局部高溫引起不平均加熱,部分地區(qū)出現(xiàn)塑性壓縮,冷卻時(shí),焊縫鄰近鋼材不可以自由縮短,進(jìn)而產(chǎn)生剩余應(yīng)力剩余應(yīng)力產(chǎn)生的三個(gè)要素:、鋼材自己有熱脹冷縮的性質(zhì),且隨溫度高升折服強(qiáng)度降低、焊接過(guò)程存在不平均加熱、方才伸縮遇到外界或內(nèi)部要素的拘束剩余應(yīng)力的散布規(guī)律:、隨意方向的剩余應(yīng)力在隨意截面上的積分為零、在垂直焊縫截面上,焊縫截面及熱影響區(qū)存在剩余拉應(yīng)力,拘束區(qū)存在壓應(yīng)力、平行焊縫截面上,焊接剩余應(yīng)力與施焊次序有關(guān),散布復(fù)雜。焊接剩余應(yīng)力的影響:、對(duì)結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度無(wú)影響、降低結(jié)構(gòu)剛度、降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)固承載力、簡(jiǎn)單使鋼構(gòu)件發(fā)生脆斷、降低資料疲憊強(qiáng)度焊策應(yīng)力和變形控制:、采納合理的焊接序次:跳焊、中斷焊、焊縫平均對(duì)稱、焊后校直或給構(gòu)件以一個(gè)和焊接變形相反的預(yù)變形、焊前預(yù)熱、焊后熱辦理規(guī)范嚴(yán)禁3條互相垂直的焊縫訂交,為何?因?yàn)楹缚p中存在三向應(yīng)力,阻擋了塑性變形,在低溫下使裂痕易發(fā)生和發(fā)展,加快構(gòu)件的脆性損壞螺栓的間距要求:1、受力要求:垂直受力方向:為了防備螺栓應(yīng)力集中互相影響、截面削弱過(guò)多而降低承載力,螺栓的邊距和端距不可以太小順力作用方向:為了防備板件被拉斷或剪壞,端距不可以太小對(duì)于受壓構(gòu)件:為防備連結(jié)板件發(fā)生鼓曲,中距不可以太大。、結(jié)構(gòu)要求:螺栓的邊距和中距不宜太大,免得板件間貼合不密,潮氣侵入腐化鋼材。受剪連結(jié)損壞形式:、螺栓桿被剪壞、孔壁的擠壓損壞、板件被拉斷、板件端部被剪壞(拉豁):端距不小于2d0、栓桿曲折損壞:板疊厚度不超出5d前三種經(jīng)過(guò)計(jì)算防止,后兩種經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)解決單個(gè)螺栓的抗剪承載力:螺桿抗剪承載力設(shè)計(jì)值:bd2bNvnv4fv承壓承載力設(shè)計(jì)值:Ncbdtfvbbminbb單栓承載力:NminNv,Nc—在同一受力方向的承壓構(gòu)件的較小厚度一般螺栓群的單栓抗剪承載力的折減:在l115d0(d0為孔徑)時(shí),要進(jìn)行折減,因?yàn)槁菟ㄈ涸谳S力的作用下的受剪連結(jié),螺栓群在長(zhǎng)度方向各螺栓受力不平均,兩頭大、中間小,當(dāng)l115d0時(shí)可不考慮這類不平均性,當(dāng)l115d0時(shí),連結(jié)進(jìn)入彈塑性工作狀態(tài)后,即便內(nèi)力重散布,各個(gè)螺栓內(nèi)力也難以平均,故要進(jìn)行折減將螺栓承載力乘以折減系數(shù):1.1l10.7(l115d0)150d00.7(l160d0)扭矩作用下的計(jì)算假定:、連結(jié)板件絕對(duì)剛性,螺栓為彈性體、扭矩使連結(jié)板繞螺栓群形心O轉(zhuǎn)動(dòng),各螺栓所受剪力與螺栓至形心距離成正比,其

方向與螺栓到形心的連線相垂直拉力、剪力聯(lián)合作用下:2N1t2驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度:N1v1NvbNtb防備孔壁壓壞:N1vVNcbn三種螺栓受剪型連結(jié)的傳力機(jī)理:一般螺栓依賴螺栓抗剪和孔壁承壓來(lái)傳達(dá)外力;摩擦型是依賴被夾緊板束接觸面的摩擦力傳力,以摩擦力被戰(zhàn)勝和被連結(jié)件的構(gòu)件發(fā)生相對(duì)滑移作為損壞的極限狀態(tài);承壓型是依賴螺栓受剪和孔壁承壓來(lái)傳達(dá)外力,以螺栓受剪損壞或孔壁承壓損壞作為承載力極限狀態(tài)摩擦型螺栓承載力:抗剪承載力:Nvb0.9nfP抗拉承載力:Ntb0.8P抗剪、抗拉承載力:NvNt1NvbNtb承壓型螺栓承載力:抗剪承載力:Nvbnvd2fvb、Ncbdtfvbb4bbminNminNv,Nc抗拉承載力:Ntbde2ftb42Nt2抗剪、抗拉承載力:Nv1NvbNtb同時(shí)防備孔壁承壓損壞:NvNcb1.2用承壓型高強(qiáng)螺栓連結(jié)軸心拉桿時(shí),能否直接承受動(dòng)載?不可以直接承受動(dòng)荷載,承壓型高強(qiáng)螺栓同意被連結(jié)件之間發(fā)生滑動(dòng),滑動(dòng)后依賴栓干抗剪和承壓徑傳達(dá)剪力,他的同意的外力有可能大于所受摩擦力,產(chǎn)生相對(duì)滑移,在動(dòng)荷載作用下就存在循環(huán)應(yīng)力,便可能存在疲憊損壞摩擦型高強(qiáng)度螺栓自己不存在疲憊損壞問(wèn)題,原由安在?因?yàn)楦邚?qiáng)摩擦型螺栓之間是摩擦傳達(dá)內(nèi)力,損壞準(zhǔn)則是戰(zhàn)勝摩擦力,它的摩擦力是大于螺栓所遇到的外力,螺栓不會(huì)產(chǎn)生滑移,就不存在循環(huán)應(yīng)力,也就沒(méi)有疲憊損壞,一旦產(chǎn)生滑移高強(qiáng)摩擦性螺栓就算被損壞第四章軸心受力構(gòu)件受拉構(gòu)件也需要進(jìn)行剛度驗(yàn)算的原由:防止自重下的撓曲防止動(dòng)載作用下振動(dòng)過(guò)大防備運(yùn)輸、安裝過(guò)程中有時(shí)碰撞惹起桿件變形解說(shuō)觀點(diǎn):壓桿的整體穩(wěn)固性、壓桿的局部穩(wěn)固性、格構(gòu)式壓桿的換算長(zhǎng)細(xì)比壓桿的整體穩(wěn)固性:軸心受壓桿件保持其原有均衡狀態(tài)的能力壓桿的局部穩(wěn)固性:在外壓力作用下,截面的某些部分(板件),不可以連續(xù)保持平面均衡狀態(tài)而產(chǎn)生凸曲現(xiàn)象,稱為局部失穩(wěn)格構(gòu)式壓桿的換算長(zhǎng)細(xì)比:當(dāng)構(gòu)件繞虛軸發(fā)生曲折失穩(wěn)時(shí),因?yàn)榧袅σ杀容^纖弱的綴材負(fù)擔(dān),剪切變形較大,致使構(gòu)件產(chǎn)生較大的附帶側(cè)向變形,這對(duì)構(gòu)件臨界力的降低是不行忽視的,故用加大的長(zhǎng)細(xì)比來(lái)取代進(jìn)行計(jì)算,為換算長(zhǎng)細(xì)比實(shí)質(zhì)軸心壓桿與理想軸心壓桿有哪些差別?)資料為彈塑性資料,且材質(zhì)不平均)存在剩余應(yīng)力、初曲折、初偏愛(ài)等缺點(diǎn)軸心受壓構(gòu)件的失穩(wěn)模式:曲折失穩(wěn):只發(fā)生曲折變形,截面只繞一個(gè)主軸旋轉(zhuǎn),桿縱軸由直線變成曲線,是雙軸對(duì)稱截面常有的失穩(wěn)形式扭轉(zhuǎn)失穩(wěn):失穩(wěn)時(shí)除桿件的支撐端外,各截面均繞縱軸扭轉(zhuǎn),是某些雙軸對(duì)稱截面可能發(fā)生的失穩(wěn)形式

彎扭失穩(wěn):?jiǎn)屋S對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸屈曲時(shí),桿件發(fā)生曲折變形的同時(shí)必定陪伴著扭轉(zhuǎn)理想軸壓桿件的基本假定:1、截面幾何中心(形心)和物理中心(質(zhì)心)一直重合、桿件軸線(截面形心的連線)筆挺、軸力作用線與桿件軸線一直重合臨界力的求解步驟:、令結(jié)構(gòu)偏離初始均衡地點(diǎn),產(chǎn)生一可能變形、剖析受力狀況,作隔絕體受力爭(zhēng)、由均衡條件成立穩(wěn)固剖析的特色方程、由特色方程求解臨界荷載2E歐拉臨界應(yīng)力:cr2實(shí)質(zhì)軸心受壓構(gòu)件:桿件不行防止的存在初曲折、初偏愛(ài)、剩余應(yīng)力以及材質(zhì)不平均等初始缺點(diǎn),致使桿件穩(wěn)固性與理想軸心壓桿有很大差別。此中初曲折、初偏愛(ài)稱為幾何缺點(diǎn),材質(zhì)不平均和剩余應(yīng)力稱為力學(xué)缺點(diǎn)剩余應(yīng)力的影響:剩余應(yīng)力使臨界荷載降落,影響程度與構(gòu)件截面形狀尺寸、剩余應(yīng)力的散布和大小以及構(gòu)件屈曲時(shí)的曲折方向等有關(guān)剩余應(yīng)力對(duì)弱軸的影響更大邊沿纖維折服準(zhǔn)則:邊沿折服準(zhǔn)則以有初偏愛(ài)和初曲折的壓桿為模型,以截面邊沿應(yīng)力達(dá)到折服點(diǎn)為承載能力的極限狀態(tài)。此種方法應(yīng)用于薄壁構(gòu)件的穩(wěn)固計(jì)算,原由是薄壁構(gòu)件的板厚很小,不宜考慮截面塑性發(fā)展,并且剩余應(yīng)力的影響也比較小。別的,對(duì)于格構(gòu)式壓桿對(duì)虛軸的穩(wěn)固計(jì)算,因?yàn)樗苄圆恍心苌钊氚l(fā)展,所以也依照邊沿折服準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算最大強(qiáng)度準(zhǔn)則(壓潰準(zhǔn)則):以有初始缺點(diǎn)的壓桿為依照,考慮塑性深入截面,以構(gòu)件最后損壞時(shí)所能達(dá)到的最大壓力值作為壓桿的承載能力極限。實(shí)質(zhì)鋼壓桿的整體穩(wěn)固承載力的計(jì)算往常采納最大強(qiáng)度準(zhǔn)則軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)固系數(shù)為何要按截面形式和對(duì)應(yīng)軸分紅四類?同一截面對(duì)于兩個(gè)形心主軸的截面類型能否必定同樣?因?yàn)楦鳂尤秉c(diǎn)對(duì)不一樣截面、不一樣對(duì)稱軸的影響不一樣,所以曲線(柱子曲線),呈相當(dāng)寬的帶狀散布,為減小偏差以及簡(jiǎn)化計(jì)算,規(guī)范在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,依截面形式、失穩(wěn)方向、板件厚度、制造加工方式確立給出了四條曲線(四類截面),切合概率既知足靠譜度又知足經(jīng)濟(jì)的要求不必定同樣實(shí)質(zhì)軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)固的適用計(jì)算方法:、依據(jù)截面形狀和加工方法確立截面分類a,b,c,d2、計(jì)算截面特征A,ix,iy3、依據(jù)計(jì)算長(zhǎng)度lox,loy計(jì)算長(zhǎng)細(xì)比xlox/ix,yloy/iy4、按maxx,y查表得穩(wěn)固系數(shù)對(duì)于雙軸對(duì)稱十字形截面,為了防備扭轉(zhuǎn)屈曲,x,y取值不得小于5.07b/t其余注意事項(xiàng):、無(wú)對(duì)稱軸截面(單面連結(jié)的不等邊角鋼除外)不宜用作軸心受壓構(gòu)件、格構(gòu)式截面中的槽形截面分肢,計(jì)算其繞對(duì)稱軸(y軸)的穩(wěn)固性時(shí),不考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng),直接用y查穩(wěn)固系數(shù)、單面連結(jié)的單角鋼軸心受壓構(gòu)件,考慮強(qiáng)度折減系數(shù)后,可不考慮彎扭效應(yīng)的影響影響壓桿整體穩(wěn)固承載力的要素:與桿件的長(zhǎng)度,界限條件,外荷載,資料的強(qiáng)度,長(zhǎng)細(xì)比,計(jì)算長(zhǎng)度,實(shí)質(zhì)長(zhǎng)度以及構(gòu)件兩頭的拘束關(guān)系,展轉(zhuǎn)半徑以及構(gòu)件截面

尺寸等有關(guān)局部穩(wěn)固的設(shè)計(jì)原則:壓桿發(fā)在發(fā)生整體失穩(wěn)以前,板件不可以局部失穩(wěn),即要求板件的臨界應(yīng)力不低于構(gòu)件的臨界應(yīng)力工形截面局部穩(wěn)固的要求:b1100.1235/fy翼緣:tfh0250.5235/fy腹板:tw此中,30100為最大長(zhǎng)細(xì)比軸壓構(gòu)件的局部穩(wěn)固不知足時(shí)可采納以下舉措:、增添板件厚度、對(duì)于H形、工字形和箱形截面,當(dāng)腹板高厚比不知足以上規(guī)準(zhǔn)時(shí),在計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)固性時(shí),腹板截面取有效截面,即取腹板計(jì)算高度范圍內(nèi)雙側(cè)各為20tw235/fy部分,但計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)固系數(shù)時(shí)仍取全截面3、對(duì)于H形、工字形和箱形截面腹板高厚比不知足以上規(guī)準(zhǔn)時(shí),也能夠設(shè)縱向加勁肋來(lái)增強(qiáng)腹板實(shí)腹軸心受壓構(gòu)件設(shè)計(jì):基本要求:知足強(qiáng)度剛度整體穩(wěn)固局部穩(wěn)固截面選擇的基來(lái)源則:、寬肢薄壁:截面面積的散布應(yīng)盡量展開(kāi),以增添截面的慣性慣性矩和展轉(zhuǎn)半徑,提升它的整體穩(wěn)固性和剛度;、等穩(wěn)固性:使兩個(gè)主軸方向的穩(wěn)固系數(shù)(長(zhǎng)細(xì)比)大概相等、便于與其余構(gòu)件進(jìn)行連結(jié);4、盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造省工,取材方便。格構(gòu)式軸心壓桿為何采納換算長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算繞虛軸的整體穩(wěn)固性?對(duì)于格構(gòu)式壓桿,當(dāng)繞曲軸失穩(wěn)時(shí),因肢件之間其實(shí)不是連續(xù)的板而是每隔必定距離用綴條或綴板聯(lián)系起來(lái)。構(gòu)件的剪切變形較大,剪力造成的附帶撓曲影響不可以忽視,在格構(gòu)式壓桿的設(shè)計(jì)中,對(duì)虛軸失穩(wěn)的計(jì)算,常以加大長(zhǎng)細(xì)比的方法來(lái)考慮剪切變形的影響,加大此后的長(zhǎng)細(xì)比稱為換算長(zhǎng)細(xì)比格構(gòu)柱的設(shè)計(jì)要求:、構(gòu)件設(shè)計(jì)—繞實(shí)軸穩(wěn)固性,繞虛軸穩(wěn)固性、柱肢設(shè)計(jì)—繞強(qiáng)軸穩(wěn)固性,繞弱軸穩(wěn)固性、綴材設(shè)計(jì)—綴條穩(wěn)固性,綴板強(qiáng)度、綴材連結(jié)設(shè)計(jì)—焊縫強(qiáng)度,螺栓強(qiáng)度綴條柱繞虛軸的換算長(zhǎng)細(xì)比:0xx227AA1——整個(gè)構(gòu)件的橫截面的毛面積A1——構(gòu)件截面中垂直于x軸各斜綴條的毛截面面積之和綴板柱繞虛軸的換算長(zhǎng)細(xì)比:220xx11為單個(gè)柱肢繞弱軸的長(zhǎng)細(xì)比,焊接時(shí),計(jì)算長(zhǎng)度綴板之間的凈距離;當(dāng)綴板用螺栓或鉚釘連結(jié)時(shí),計(jì)算長(zhǎng)度取綴板邊沿螺栓中心線之間的距分肢的計(jì)算:綴條柱:10.7max綴板柱:10.5max且不大于40,當(dāng)max50時(shí),取max50綴材設(shè)計(jì):截面最大剪力:VAffy85235綴條柱:軸力N1V1ncos綴板柱:剪力TV1l1彎矩MV1l1a2

等穩(wěn)固性條件:0xy第五章受彎構(gòu)件(梁)梁格部署:簡(jiǎn)單梁格:只有主梁,合用于主梁跨度較小或面板規(guī)格較大的狀況一般梁格:在主梁間設(shè)次梁,合用于大部分的梁格尺寸和狀況,應(yīng)用最廣復(fù)式梁格:在主梁間設(shè)縱向次梁,在縱向次梁間設(shè)橫向次梁。荷載傳達(dá)層次多,梁格結(jié)構(gòu)復(fù)雜,只合用于荷載大和主梁跨度大的狀況截面形狀系數(shù):定義塑性截面抵擋矩和彈性截面抵擋矩的比為截面形狀系數(shù),pWpn/Wn,其值只取決于截面的幾何形狀而與資料性質(zhì)沒(méi)關(guān)截面塑性發(fā)展系數(shù):考慮塑性部分深入截面的系數(shù),構(gòu)件截面部分進(jìn)入塑性階段后的截面抵擋矩與彈性截面抵擋矩的比值為何鋼梁設(shè)計(jì)一般不利用完整塑性的極限彎矩強(qiáng)度,只好部分利用資料塑性,即便梁的工作狀態(tài)處于彈塑性工作階段?、如塑性變形過(guò)散發(fā)展可能使梁的撓度過(guò)大、鋼梁的腹板較薄,會(huì)有必定的剪應(yīng)力,有時(shí)還有局部壓應(yīng)力,故應(yīng)限制塑性曲折應(yīng)力的范圍,免得綜合考慮的折算應(yīng)力太大、過(guò)散發(fā)展塑性對(duì)鋼梁的整體穩(wěn)固和板件的局部穩(wěn)固都不利截面塑性發(fā)展系數(shù)取1.0的兩種狀況:1、13235b15235時(shí)fytfy、需計(jì)算疲憊時(shí)梁的整體失穩(wěn):橫向荷載作用下,梁在彎矩作用平面內(nèi)曲折,當(dāng)荷載增大到必定程度時(shí),梁將忽然發(fā)生側(cè)向彎扭,既而喪失承載能力,此現(xiàn)象稱為梁?jiǎn)适дw穩(wěn)固失穩(wěn)形態(tài):彎扭失穩(wěn);失穩(wěn)原由:受壓翼緣及中性軸以上受壓腹板內(nèi)的曲折壓應(yīng)力自由扭轉(zhuǎn):梁受扭矩作用時(shí),兩頭支承不受限制,非圓截面能夠自由產(chǎn)生翹曲,不受拘束截面上只有剪應(yīng)力和剪應(yīng)變,沒(méi)有正應(yīng)力,沒(méi)有彎矩拘束扭轉(zhuǎn):非圓截面桿件受扭矩作用時(shí),截面不可以自由翹曲,縱向變形遇到拘束截面上有剪切變形和曲折變形梁整體穩(wěn)固的計(jì)算:基本假定、彎矩作用在最大剛度平面,屈曲時(shí)鋼梁處于彈性階段、梁端為夾支座(只好繞x軸,y軸轉(zhuǎn)動(dòng),不可以繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng),只好自由撓曲,不可以扭轉(zhuǎn))、梁變形后,力偶矩與本來(lái)的方向平行(即小變形)整體穩(wěn)固系數(shù)b:等截面焊接工字形鋼和熱軋H型鋼鋼簡(jiǎn)支梁:2

彎矩挨次增大,即彎矩圖面積越小,臨界彎矩越大、鋼梁跨度,側(cè)向支撐間距、梁端部支撐條件,支撐拘束越大,臨界彎矩越大不需要計(jì)算穩(wěn)固性的受彎構(gòu)件:、有剛性鋪板密鋪在梁受壓翼緣上并與其堅(jiān)固連結(jié),能阻擋梁受壓翼緣側(cè)移、H形或等截面工字形截面簡(jiǎn)支梁受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1和其寬度b1之比知足規(guī)定的數(shù)值時(shí),賜教材3、箱型截面梁,其截面尺寸知足h/b06,且l1/b095235/fy時(shí)梁局部失穩(wěn):橫向荷載作用下,梁的受壓翼緣和腹板都可能因曲折壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用而偏離其平面地點(diǎn),出現(xiàn)波形鼓曲,這類現(xiàn)象稱為鋼梁?jiǎn)适Ь植糠€(wěn)固梁內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力的原由:、截面受彎——上翼緣受壓,腹板有受壓區(qū)、腹板受剪——主壓應(yīng)力方向、集中荷載——局部壓應(yīng)力翼緣局部穩(wěn)固:對(duì)翼緣自由外伸寬度和厚度的比值進(jìn)行限制4320Ah235yt1工字形截面小于等于13235,彈性設(shè)計(jì)時(shí)bb21bfyyWxfy4.4h當(dāng)b0.6時(shí)要使用彈塑性整體穩(wěn)固系數(shù)235可放寬為150.2821fy進(jìn)行計(jì)算b1.07腹板加勁肋的種類和作用:b*影響鋼梁穩(wěn)固承載力的主要要素:限制加勁肋處板件的側(cè)向位移,拘束板件自1、截面剛度(抗扭剛度、側(cè)向抗彎剛度、翹由翹曲,提升臨界應(yīng)力曲剛度等)縱向加勁肋——防止曲折壓應(yīng)力失穩(wěn),設(shè)置2、荷載作用點(diǎn)地點(diǎn),荷載作用點(diǎn)越靠下,穩(wěn)在受壓區(qū)定性越好橫向加勁肋——防止剪切應(yīng)力失穩(wěn),設(shè)置在3、荷載種類以及沿梁長(zhǎng)的散布狀況:對(duì)純剪力大地區(qū)曲折、全跨均布荷載、跨中集中荷載,臨界支承加勁肋——防止局部壓應(yīng)力失穩(wěn),集中力處腹板加勁肋的部署:1、當(dāng)h080235時(shí),對(duì)無(wú)局部壓應(yīng)力的twfy梁可不設(shè)置加勁肋,對(duì)有局部壓應(yīng)力的梁按結(jié)構(gòu)配置加勁肋、對(duì)于受壓翼緣扭轉(zhuǎn)收到拘束的梁,當(dāng)80235h0170235時(shí);受壓翼緣扭fytwfy轉(zhuǎn)未受到約束的梁,當(dāng)80235h0150235時(shí),均應(yīng)當(dāng)按計(jì)fytwfy算配置橫向加勁肋,加勁肋間距在0.5~2h0之間取值、對(duì)于受壓翼緣扭轉(zhuǎn)收到拘束的梁,當(dāng)h0170235時(shí);受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未遇到約twfy束的梁,當(dāng)h0150235時(shí),應(yīng)依照計(jì)算twfy配置橫向加勁肋和縱向加勁肋4、任何狀況下,h0250235twfy、梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處,宜設(shè)置支承加勁肋第六章拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎(壓彎)構(gòu)件的損壞形式:、強(qiáng)度損壞:截面的部分或所有應(yīng)力都達(dá)到甚至超出鋼材折服點(diǎn)的狀況。、剛度損壞:指構(gòu)件的撓度(或長(zhǎng)細(xì)比)達(dá)到甚至超出規(guī)范的限值、平面內(nèi)失穩(wěn)(彎矩作用平面內(nèi)曲折失穩(wěn)損壞):直桿在偏愛(ài)壓力的作用下,曲折作用平面內(nèi)構(gòu)件撓度隨壓力的增添而增大,且呈非線性增添,這是因?yàn)槎A效應(yīng)的影響,最后達(dá)到偏愛(ài)壓力的極值點(diǎn),失掉平面內(nèi)穩(wěn)固,不存在分枝現(xiàn)象

4、平面外失穩(wěn)(彎矩作用平面外失穩(wěn)損壞、彎扭失穩(wěn)):若是構(gòu)件沒(méi)有足夠的側(cè)向支撐,且曲折作用平面內(nèi)穩(wěn)固性較強(qiáng)。無(wú)初始缺點(diǎn)時(shí),壓力作用下,構(gòu)件只產(chǎn)生彎矩平面內(nèi)的撓度,當(dāng)壓力增大到某一臨界值以后,構(gòu)件忽然產(chǎn)生彎矩作用平面外的曲折變形和整體扭轉(zhuǎn),發(fā)生彎扭失穩(wěn),是一種分枝失穩(wěn)。有初始缺點(diǎn)壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外失穩(wěn)為極值失穩(wěn),無(wú)分枝現(xiàn)象、局部失穩(wěn)損壞:拉彎及壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)則:邊沿纖維折服準(zhǔn)則—在構(gòu)件受力最大的截面上,截面邊沿處的最大應(yīng)力達(dá)到折服時(shí)即以為構(gòu)件達(dá)到了強(qiáng)度極限,此時(shí)構(gòu)件在彈性階段工作全截面折服準(zhǔn)則—構(gòu)件的最大受力截面的所有受拉和受壓區(qū)的應(yīng)力都達(dá)到折服,此時(shí),這一截面在拉力(壓力)和彎矩的共同作用下形成塑性鉸部散發(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)到折服點(diǎn),至于截面中塑性區(qū)發(fā)展的深度依據(jù)詳細(xì)狀況給定。此時(shí),構(gòu)件在彈塑性階段工作平面內(nèi)穩(wěn)固的觀點(diǎn):在N和M的同時(shí)作用下,

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