鋼結構基礎拉彎和壓彎構件

第六章拉彎和壓彎構件大綱要求:1、了解拉彎和壓彎構件的應用和截面形式；2、了解壓彎構件整體穩(wěn)定的基本原理；掌握其計算方法；5、掌握實腹式壓彎構件設計方法及其主要的構造要求；4、掌握拉彎和壓彎的強度和剛度計算;3、了解實腹式壓彎構件局部穩(wěn)定的基本原理；掌握其計算方法；6、掌握格構式壓彎構件設計方法及其主要的構造要求；§6-1概述一、應用一般工業(yè)廠房和多層房屋的框架柱均為拉彎和壓彎構件。NMNe二、截面形式三、計算內容拉彎構件： 承載能力極限狀態(tài)：強度 正常使用極限狀態(tài)：剛度壓彎構件：強度穩(wěn)定實腹式

格構式

彎矩作用在實軸上彎矩作用在虛軸上(分肢穩(wěn)定)整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定平面內穩(wěn)定

平面外穩(wěn)定

承載能力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)剛度第二節(jié)拉彎和壓彎構件的強度計算當受力最不利的截面處出現塑性鉸時，認為達到強度極限狀態(tài)。以矩形截面為例截面出現塑性鉸時可列出平衡方程：若只有軸力，則最大軸力：若只有彎矩，則最大彎矩：代入上式得：以工字形截面壓彎構件為例：hhwAfAfAwfy(A)(A)彈性工作階段HHNhhwAfAfAwfy(A)fy(B)fyfy(C)fyfy(D)(D)塑性工作階段—塑性鉸(強度極限)(B)最大壓應力一側截面部分屈服(C)截面兩側均有部分屈服ηhηhh-2ηh

對于工字形截面壓彎構件，由圖（D）內力平衡條件可得，N、M無量綱相關曲線：N、M無量綱相關曲線是一條外凸曲線，規(guī)范為簡化計算采用直線代替，其方程為：01.01.0式中：由于全截面達到塑性狀態(tài)后，變形過大，因此規(guī)范對不同截面限制其塑性發(fā)展區(qū)域為（1/8-1/4）h

因此，令：并引入抗力分項系數，得：上式即為規(guī)范給定的在N、Mx作用下的強度計算公式。對于在N、Mx、My作用下的強度計算公式，規(guī)范采用了與上式相銜接的線形公式：——兩個主軸方向的彎矩——兩個主軸方向的塑性發(fā)展因數如工字形，當直接承受動力荷載時，其他截面的塑性發(fā)展系數見教材。第三節(jié)壓彎構件的穩(wěn)定計算一、壓彎構件在彎矩作用平面內的失穩(wěn)現象對構件側向有足夠支承的壓彎構件，在軸線壓力N和彎矩M的共同作用下，可能在彎矩作用平面內發(fā)生整體的彎曲失穩(wěn)。yXyXXXyy二、壓彎構件在彎矩作用平面內的彈性性能對彈性壓彎構件，如用等效初彎曲表示綜合缺陷，以截面邊緣纖維的應力開始屈服作為平面內穩(wěn)定承載能力的計算準則，有：1：

邊緣屈服準則容許截面塑性深入，以具有各種初始缺陷的構件為計算模型，求解其極限承載能力2：

最大強度準則考慮一定初彎曲和實測殘余應力數值計算得到200條相關曲線3：規(guī)范鋸公式修順正得規(guī)范βmx對作殲出具蓋體規(guī)雙定：1、框架為柱和兩城端支承叨構件（1）沒縫有橫撒向荷吉載作震用時概：M1、M2為端鞭彎矩墳，無完反彎始點時不取同眾號，大否則取覆異號，｜M1｜≥｜M2｜（2）有端赤彎矩和萬橫向荷水載同時恩作用時:使構件針產生同牧向曲率勻時:βmx=1.烏0使構旗件產詞生反綁向曲瓣率時:βmx=0.任85（3）僅瞎有橫役向荷夸載時禁：βmx=1軟.02、懸朵臂構礦件:βmx=1.魂0對于激單軸斬對稱歪截面尸，當撫彎矩何使較夸大翼選緣受肯壓時穿，受付拉區(qū)雄可能攔先受斤拉出崇現塑肢性，配為此淹應滿鼓足：三、武彎矩啦作用炮平面段外的咸穩(wěn)定彎矩杯作用梁平面降外穩(wěn)靜定的隱機理第與梁夾失穩(wěn)識的機術理相尸同，桂因此殊其失尋穩(wěn)形魔式也絮相同——平面它外彎油扭屈危曲?；緝?yōu)假定集：1、由于掘平面外憐截面剛境度很大不，故忽孤略該平牽面的撓懼曲變形銹。2．桿件密兩端鉸繡接，但信不能繞踐縱軸轉倦動。3．材料幅為彈性耳。規(guī)范關都于菠取面值規(guī)定1、彎矩寄作用些平面艱外為暖懸臂巴的構表件2、彎雁矩作沖用平和面外貴有支童撐的矮構件（1）無雖橫向丟荷載餃作用港時構件尋無反級彎點宅時取遵同號癢，有談反彎婆點時爐取異斬號（2）有端移彎矩和封橫向荷昨載作用從時（3）無匆端彎澤矩，怕但有藍橫向挑荷載對于惑不產鞏生扭尚轉的雙軸對預稱截面(包括箱梳形截面)，當服彎矩深作用矩在兩飼個主順平面舌時，騎公式土可以堂推廣熱驗算岸穩(wěn)定欠：及第4節(jié)麗實腹戶式壓捎彎構洲件的謀局部嘗穩(wěn)定1、翼執(zhí)緣的蝴局部省穩(wěn)定因壓惹彎構重件中這翼緣我的受旅力情娃況與族梁翼跪緣的蘋受力勁情況狠基本面相同販，接眼近均粒勻分期布，攏計算腹式同戲梁翼湊緣第4節(jié)實劉腹式壓揉彎構件痛的局部素穩(wěn)定2、腹板查的局部診穩(wěn)定壓彎構忙件腹板腫的屈曲行應力除與板稍的寬厚叼比有關背外，還炕與剪應壤力大小虜，截面猛正應力窮分布及澡截面塑悉性發(fā)展拿有關。規(guī)范考快慮到腹泳板的塑現性發(fā)展瘡應與構灑件的長虧細比有席關，并剩注意了夠與軸壓芬構件、綿受彎構榆件的銜濃接，提出屠實用少計算索公式婦?！獞υ跆荻裙ぷ中尉辰孛鎵憾鴱澲箓砂宓氖芙剂顟B(tài)鍬，四邊僅簡支，昏二對邊照承受單致向線性瞇分布壓帳應力，追同時四六邊承受期均布剪場應力的損作用。——腹板計番算高度且邊緣的悄最大壓耳應力——腹板區(qū)計算搶高度歌另一高邊緣突相應該的應支力，衫壓應治力取正巡壽，拉鼓應力海取負第4節(jié)實址腹式壓晃彎構件巷的局部膏穩(wěn)定（1）工字勤形截面第4節(jié)實邪腹式壓膽彎構件城的局部彎穩(wěn)定（2）T形截面第4節(jié)實拼腹式壓掏彎構件植的局部斃穩(wěn)定（3）箱閱形截奪面三、實嫂腹式壓革彎構件兆的局部虛穩(wěn)定規(guī)范掩采用躲了限兆制板擴件的兄寬厚歐比的錘方法鋪。端部宰約束程條件李比較成簡單碧的單鐵根壓料彎構渾件，潑利用初計算額長度粘系數m直接錄得到鳥計算誰長度熟：l0＝ml框架柱炸計算長賞度根據餓上下端演構件間濟約束情諒況計算§6危-5壓彎壓構件喬（框秤架柱賽）的堤計算紅長度簡單撐約束間情況努壓彎神構件務計算柜長度晴計算：一、酬截面櫻選擇1、對犯于N大、M小的愚構件碌，可什參照最軸壓殊構件準初估輪；2、對于N小、M大的構前件，可米參照受銀彎構件忙初估；因影聯響因槐素多化，很吹難一加次確全定。二、截工面驗算1、強度鹽驗算2、整已體穩(wěn)鉤定驗些算3、局載部穩(wěn)慮定驗染算—組合兵截面4、剛度旗驗算三、構盤造要求§6格.6實腹騰式壓脈彎構最件的膝設計截面孩高度哄要求譜較大渾的壓正彎構露件常秀采用航格構奔式形想式，涼且由守于存河在較真大剪圖力，酸通常池采用宴綴條熊式彎距不集大或正寨負彎距這絕對值塔相差不濁大時可拔用對稱涌截面正負彎脾距絕對室值相差室較大時綿常采用告不對稱尖截面，受壓較壁大一側相采用較勺大的肢舅件§6.抗7格構式暢壓彎構符件的計章算強度計賭算同前。格構約式壓牲彎構燈件彎室距作幟用平紀面內辦整體遲穩(wěn)定榨：格構雁式壓駝彎構籃件通距常使局彎距晃繞虛蘿軸作藏用；不考晶慮截住面塑亂性的暈發(fā)展陶深入遙，采布用邊好緣屈絮服準萌則導姨出公洗式：1彎距繞元虛軸作硬用的格闊構式壓隙彎構件W1x＝Ix/y0，Ix為對x軸（虛朗軸）的忍毛截面播慣性矩y0為x軸到壓賄力較大忌分肢軸型心距離汗和到該帽分肢腹碗板邊緣守距離的恐較大值分肢的舞穩(wěn)定計塌算彎距繞煎虛軸作蛇用的格匆構式構團件，彎距作雁用平面辜外的整體益穩(wěn)定性罪由分肢霞穩(wěn)定計賓算保證每個窮分肢種可視糧為一壺個單弦獨的棗軸心灶受壓室（拉閉）構浸件將整省個構段件視擱為一的平行郵桁架墨，兩壘個分蝴肢為玩桁架駝體系文的弦祥桿，攔分肢厚所受聚軸心競力計顛算：綴條毒式分癥肢按允軸心公壓桿劉計算艦，分遼肢計禍算長革度：綴材平削面內取迫綴條體柴系的節(jié)叮間長度綴條逗平面惱外取首整個惡構件掙兩側凝向支譽撐點批間的伯距離分肢1：分肢2：綴材擱的設虧計取構件實際剪嫌力和按式（5.華33）計牲算所輕得剪挑力兩者纏中的較大混值設計由綴材王：設計方盜法同軸昂心受壓猴構件相歡同：（5.活33）V假定由夏各綴件蔬面共同鍛承擔，筆對雙肢惕格構柱進兩個綴救件面各央承擔V1＝V/2按軸旱心壓掙桿選柱擇截練面彎距繞綱實軸作壁用格構疏式壓彎封構件受蘋力性能帽同實腹已式壓彎訂構件完圓全相同竊，構件綢繞實軸處產生彎顛曲失穩(wěn)2彎距仿繞實莖軸作財用的沿格構眨式壓變彎構陰件計算欣彎矩泉作用溉平面欣外的中整體升穩(wěn)定偉時，緊長細凱比應展取換題算長猛細比濤，整鴿體穩(wěn)螞定系巷數取綴材所途受剪力羊按式（5.序33）計視算進球行設膀計（5.騾33）分肢的夕穩(wěn)定計靠算分肢按索實腹式悄壓彎構雞件計算分肢邊所受蠢軸力N和M分配鞠原則畢為：分肢1分肢2整體顆穩(wěn)定龍計算嬌公式申：3雙向受虛彎的格餡構式壓皆彎構件和NEx由換算延長細比或確定W1y為在羨彎距My作用街下對造較大黃受壓何纖維祝的毛幕截面摩模量分肢的忠穩(wěn)定計塑算分肢嶺穩(wěn)定巡壽與單帥向受蜘彎構箱件穩(wěn)承定一愉樣分肢扯所受追軸力N和M按照伯以下膜原則即分配宮：分肢1分肢2格構徑柱無脾論截博面大系小，油均應偽設置托橫隔設置閥方法興同軸獎心受歉壓格農構柱4格構柱忽的橫隔確及分肢游的局部尺穩(wěn)定橫膈的卻間距不內得大于寧柱截面鬧較大寬鉤度的9倍且顯不得裙大于8m運送單標元端部障應設置姐橫隔較大嶼水平用力作咳用處格構柱冬分肢局秋部穩(wěn)定炒同實腹翅式柱梁與仰柱的藏連接礦類型調：鉸接連高接——柱身飯只承除受梁團端的倆豎向異剪力象，梁消與柱竹軸線賤間的賄夾角往可以件自由柴改變芝，節(jié)浪點的遙轉動去不受疫約束喜；剛性連鹽接——柱身在投承受梁伍端豎向尾剪力的矩同時，睬還將承蔬受梁端訓傳遞的支彎矩，掀梁與柱專軸線間沈的夾角頁在節(jié)點費轉動時遲保持不積變；半剛性瓦連接（par媽tia沈lly持re巧str豈ain懶ed柜con導nec蘋tio跑n）——介于遞鉸接帶連接儲和剛叛性連砍接之伏間，棒這種延連接細除承蒙受梁辯端傳乳來的完豎向爸剪力出外，知還可解以承柳受一顯定數喪量的化彎矩搞，梁熱與柱另軸線搭間的萄夾角醋在節(jié)央點轉僻動時福將有惹所改異變，巨受到膠一定鑄程度斥的約盟束§6-版8框架比中梁筆與柱巴的連季接框架結脅構梁柱其連接一脖般為剛摸接實際工木程中理傘想剛接效很少存賢在的，弓當梁柱覺節(jié)點能護夠承受君理想剛父性連接睜彎矩的90%以上時歷，即可辮認為是頭剛性連疲接梁柱剛蓄性連接框架嘗柱柱虹腳類球型有將鉸接炊和剛棉接柱河腳兩垂種：鉸接柱目腳只傳檔遞軸心愉壓力和到剪力，削構造和毅計算同妙軸心受襖壓柱柱勵腳相同觸，但需墊采取抗漆剪構造槐措施傳喊遞剪力剛接亦柱腳芝除了己傳遞弄軸心級壓力慌和剪雹力外棄，還哀需傳庫遞彎算距框架柔柱多忽采用賓剛接椅柱腳投，個爛別單互層框頑架采挎用鉸薪接柱橋腳§6-河9偏心誕受壓安柱的造柱腳固設計1、鉸接灰柱腳：投同軸壓慈柱腳2、剛廢接柱蓬腳1）整體痕式剛性臂柱腳適用券于實蘆腹柱謀及分屬肢間莊距小盜的壓凡彎構祖件，浩常2）分離軟式剛性田柱腳適用于沾分肢間綢距大的秀壓彎構壟件，常輝用形式墾如圖B：梁柱剛好接柱腳柱腳抗差剪鍵整體薪式柱暖腳和五分離混式柱路腳3、整令體式腳剛性插柱腳哈的設葬計1）底面森積確定底板司寬度b由構所造確廳定，c=2驚0~30鐘cm弟;底板霜長度l計算開確定:2）底板歸厚度確怪定同軸畢壓柱辛腳，剃計算