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第7章拉彎和壓彎構(gòu)件知識(shí)點(diǎn)

拉彎和壓彎構(gòu)件的截面形式、強(qiáng)度計(jì)算、剛度驗(yàn)算。實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的平面內(nèi)和平面外整體穩(wěn)定,實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定。格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定。壓彎構(gòu)件的柱腳設(shè)計(jì)。重點(diǎn)

實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定,格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定。

同時(shí)承受軸力與彎矩共同作用的構(gòu)件,稱為拉彎或壓彎構(gòu)件。拉、壓彎構(gòu)件定義:例如工業(yè)廠房的變截面柱為壓彎構(gòu)件。NeNM截面形式拉、壓彎構(gòu)件的計(jì)算內(nèi)容承載能力極限狀態(tài):強(qiáng)度正常使用極限狀態(tài):剛度拉彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件強(qiáng)度穩(wěn)定實(shí)腹式

格構(gòu)式

整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定剛度7.1拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度

一、拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算彈性工作階段最大受壓一側(cè)截面屈服出現(xiàn)塑性較單向受彎:雙向受彎:考慮截面部分塑性發(fā)展,按彈塑性設(shè)計(jì)方法計(jì)算。——兩個(gè)主軸方向的彎矩——兩個(gè)主軸方向的塑性發(fā)展系數(shù)

關(guān)于公式中“±”號(hào):所示對(duì)于單對(duì)稱截面,彎矩繞非對(duì)稱軸作用時(shí),會(huì)出現(xiàn)兩種控制應(yīng)力狀況。說(shuō)明:x=y=1.0:直接承受動(dòng)力荷載時(shí),格構(gòu)式構(gòu)件,彎矩繞虛軸作用時(shí),當(dāng)時(shí)。二、拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度驗(yàn)算剛度由構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比控制:7.2實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定

實(shí)腹式單向壓彎構(gòu)件在軸力及彎矩作用下,可能發(fā)生彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn),也可能發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)。

雙向受彎壓彎構(gòu)件,構(gòu)件的失穩(wěn)形式只有彎扭失穩(wěn)。

一、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定1.彎矩放大系數(shù)AM均勻受彎壓彎構(gòu)件建立力矩平衡方程:跨中最大彎矩為:

AM—彎矩放大系數(shù),近似取2.等效彎矩系數(shù)βmx

其它荷載作用情況下的彎矩放大系數(shù)與均勻受彎壓彎構(gòu)件的彎矩放大系數(shù)的比值稱為壓彎構(gòu)件的面內(nèi)等效彎矩系數(shù)βmx。3.彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)不考慮塑性發(fā)展的彈性設(shè)計(jì)方法:

此式為壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的彈性設(shè)計(jì)公式,可用于冷彎薄壁型鋼壓彎構(gòu)件、彎矩繞弱軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件和需要驗(yàn)算疲勞的壓彎構(gòu)件。部分考慮塑性發(fā)展的彈塑性設(shè)計(jì)方法

現(xiàn)行規(guī)范對(duì)公式進(jìn)行修正,得到了實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的實(shí)用設(shè)計(jì)公式。將公式第二項(xiàng)分母中的取為0.8;在第二項(xiàng)分母中引進(jìn)塑性發(fā)展系數(shù)。

規(guī)范βmx的取值規(guī)定:(2)端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí):使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí):βmx=1.0使構(gòu)件產(chǎn)生反向曲率時(shí):βmx=0.85(3)僅有橫向荷載時(shí):βmx=1.02.懸臂構(gòu)件:βmx=1.01.框架柱和兩端支承構(gòu)件(1)沒(méi)有橫向荷載作用時(shí):

M1、M2

為端彎矩,無(wú)反彎點(diǎn)時(shí)取同號(hào),否則取異號(hào)。

對(duì)于單軸對(duì)稱截面,當(dāng)彎矩使較大翼緣受壓時(shí),受拉區(qū)可能先屈服,進(jìn)入塑性,為此應(yīng)補(bǔ)充驗(yàn)算:

二、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的穩(wěn)定式中:βtx-等效彎矩系數(shù),取平面外兩相鄰支承點(diǎn)間構(gòu)件為計(jì)算單元,取值同βmx

Mx—計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)(構(gòu)件側(cè)向支承點(diǎn)間)的最大彎矩;1.翼緣的穩(wěn)定根據(jù)受壓最大的翼緣和構(gòu)件等穩(wěn)定的原則,確定翼緣的寬厚比限值。

工字形和H型鋼翼緣當(dāng)γx=1.0時(shí)當(dāng)γx>1.0時(shí)箱形截面

7.3實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定

2.腹板的穩(wěn)定

式中

a0——應(yīng)力梯度,a0=(smax-smin)/smax;

smax——腹板計(jì)算高度邊緣的最大壓應(yīng)力,計(jì)算時(shí)不考慮構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)和截面塑性發(fā)展系數(shù);

smin——腹板計(jì)算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力,壓應(yīng)力為正值,拉應(yīng)力為負(fù)值;

l——構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比:當(dāng)l<30時(shí),取l=30;當(dāng)l>100時(shí),取l=100。

工字形和H型鋼的腹板穩(wěn)定箱形消截面段的腹標(biāo)板穩(wěn)廢定箱形截面壓彎構(gòu)件的腹板寬厚比限值不應(yīng)超過(guò)式(7-40)或式(7-41)的0.8倍,小于時(shí),取。當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)T形截痛面的暢腹板蜂穩(wěn)定7.葵4格構(gòu)泥式壓釀彎構(gòu)熟件的暗穩(wěn)定格構(gòu)從式壓濟(jì)彎構(gòu)卵件廣額泛應(yīng)涉用于您廠房昌框架敏柱和捕最大塵的獨(dú)聽(tīng)立支朱柱,躍通常撒采用墨綴條譯柱1.彎矩蹤蝶繞虛朱軸作絨用的嫌格構(gòu)予式壓嫁彎構(gòu)究件(1)彎疑矩作岸用平丟面內(nèi)晨的穩(wěn)莖定因截秒面中消空,屯不考續(xù)慮塑鹽性性擦發(fā)展陳系數(shù)感,故駐其穩(wěn)千定計(jì)脅算公請(qǐng)式為雨:—由構(gòu)件繞虛軸的換算長(zhǎng)細(xì)比確定的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)

—為由x軸到壓力較大分肢腹板邊緣的距離或由x軸到壓力較大分肢軸線的距離。其中:(2)分青肢的紹穩(wěn)定當(dāng)彎頌矩繞簡(jiǎn)虛軸闖作用籃時(shí),施單肢景在壓長(zhǎng)力作協(xié)用下幼有可偵能失理穩(wěn),祥需計(jì)對(duì)算單肢集的穩(wěn)辣定性。N2N1MxN單肢2單肢1aZ2Z1xx單肢1單肢2單肢充按軸齡心受擇壓構(gòu)尿件計(jì)娃算,耍其計(jì)僵算長(zhǎng)輕度在刷綴材腫平面陰內(nèi)取拔綴條蓄體系湊的節(jié)催間長(zhǎng)遍度,每平面蒼外取惑側(cè)向加支承旋點(diǎn)的公距離怎。2.彎矩米繞實(shí)睬軸作糟用的繪格構(gòu)閑式壓羨彎構(gòu)滿件由于腹其受聯(lián)力性倍能與餐實(shí)腹槍式壓度彎構(gòu)遇件相攀同,暴故其衣平面損內(nèi)、煮平面輩外的刮整體塊穩(wěn)定帝計(jì)算分均與實(shí)腹鍬式壓軍彎構(gòu)透件相抬同,忽但在畫(huà)計(jì)算宰彎矩打作用牧平面楊外的伶整體耐穩(wěn)定出時(shí),紛系數(shù)y應(yīng)按惕換算光長(zhǎng)細(xì)煤比ox確定扇,而句系數(shù)b應(yīng)取1.斗0。7.跳5壓彎現(xiàn)構(gòu)件撿的柱仆腳

壓彎構(gòu)件與基礎(chǔ)的連接有鉸接和剛接柱腳兩類(lèi)。鉸接柱腳的構(gòu)造和計(jì)算與軸心受壓構(gòu)件基本相同。剛接柱腳因同時(shí)受彎矩和壓力作用,在構(gòu)造上要保證傳力明確,柱腳與基礎(chǔ)之間的連接要兼顧強(qiáng)度和剛度,并要便于制造和安裝。整體摟式剛?cè)又涯_勇分離塞式剛舍接柱消腳NMNM(a)(b)(c)肋板CCBL++++(d)TRNMNMeσminσmaxσminσmaxσmaxxTRed/22Lo/3LoLLo/3RTNMe

整體式剛接柱腳通常B根據(jù)厲構(gòu)造等確定射:B=柱司截面駐高度房誠(chéng)+2×靴梁駱厚度射+2×懸臂昏寬度膀(20~30mm)構(gòu)造遠(yuǎn)要求咸:整體抱式剛府性柱跪腳的瀉設(shè)計(jì)1.底板址平面濾尺寸B×L在最脖不利份受力M、N作用參下,蹄底板秘上的帶壓應(yīng)穴力的侄分布姑是不炊均勻咳的,須應(yīng)根場(chǎng)據(jù)最驚大的能壓應(yīng)鍋力及遍基礎(chǔ)勻砼的館抗壓鏟強(qiáng)度達(dá)來(lái)確聾定底磁板的查平面勝尺寸爬。計(jì)算違各區(qū)量隔彎掘矩時(shí)橋,由班于底透板壓增應(yīng)力傭分布霜不均箭勻,賠分布曬壓應(yīng)暴力可據(jù)偏于鈔安全蜘的按模各底列板區(qū)哲隔的擊最大趁壓應(yīng)軋力取蛛平均噴壓應(yīng)食力,前計(jì)算程公式設(shè)和軸撿心受忽壓構(gòu)魂件柱喪腳對(duì)牌應(yīng)的蔽公式幅相同病。2.底板拉厚度底板午的厚慘度的好確定膛和軸疼心受唐壓構(gòu)奴件類(lèi)箭似,銹仍按扮底板牛各區(qū)憂隔由肥基礎(chǔ)栗反力愛(ài)產(chǎn)生秤的最伍大彎窯矩計(jì)固算:3.錨栓僑的計(jì)樣算軸心剩受壓學(xué)構(gòu)件猛柱腳——錨栓揪不受雅力,鏈僅起巴固定祖作用騙;壓彎暖構(gòu)件牛柱腳——除起溝固定蠅作用枯外,擔(dān)還可靠能在亞柱腳誓處的壯較大坦彎矩做和較霧小軸小壓力醉作用噴下,域承受榴拉力名。小結(jié)仆及學(xué)插習(xí)指別導(dǎo)1.在彎麥矩較后小而彎軸心陷力較略大時(shí)蕉,為鏟了設(shè)況計(jì)方溪便,糊拉彎冊(cè)、壓盜彎構(gòu)陰件常見(jiàn)常采山用和拳軸心手受力誦構(gòu)件喜相同額的雙臺(tái)軸對(duì)獄稱截囑面。纖而當(dāng)惜彎矩用較大武時(shí),他為了暈節(jié)省助材料監(jiān),在拿彎曲洋受壓擴(kuò)側(cè)采怨用較歇大的私截面恐,而輕在彎靜曲受雹拉側(cè)弄,采票用較般小截計(jì)面,謙形成飄單軸倆對(duì)稱雷截面飼。當(dāng)覆構(gòu)件著長(zhǎng)細(xì)斜比較狐大而威又有夢(mèng)彎矩麥作用紋時(shí),蜘需要秘較大座的截倦面慣通性矩害,這佳時(shí)可豎以采媽用格東構(gòu)式差構(gòu)件有。2.拉彎迎構(gòu)件綁一般銜在軸往拉力系較大城而彎雜矩較議小時(shí)晴使用晌。在頸框架技結(jié)構(gòu)嘴中,誓梁通你常按勒照受仰彎構(gòu)逆件設(shè)她計(jì),局柱通博常按被照壓宰彎構(gòu)冰件設(shè)緣瑞計(jì)。頁(yè)所以干拉彎攏和壓嚇彎構(gòu)弟件的客正常誼使用晶極限耽狀態(tài)擾驗(yàn)算益,一壤般只弊進(jìn)行綢長(zhǎng)細(xì)寶比的演校核裝。如虧果構(gòu)充件的齡彎矩合較大咽,或旗者框喝架梁漫按照腦壓彎適構(gòu)件昏計(jì)算后時(shí),貸拉彎鉗和壓新彎構(gòu)誤件也前是需尖要按挎照受鼓彎構(gòu)躺件驗(yàn)獨(dú)算撓丑度的儀。3.冷彎漸薄壁寧構(gòu)件皺和需幼要驗(yàn)薄算疲薄勞的插構(gòu)件死,以攔材料虧強(qiáng)度誤達(dá)到根屈服賞點(diǎn)作爛為承趴載能替力極火限狀袋態(tài),誓可以遭采用祖彈性亡設(shè)計(jì)遺方法頓。而捷對(duì)于在其他題構(gòu)件棕,需春要按差照材牛料截窮面部山分塑扶性發(fā)剃展進(jìn)嘴行設(shè)突計(jì)。助本章眉在分踩析拉喊彎和菊壓彎寸構(gòu)件蹤蝶的強(qiáng)移度設(shè)盜計(jì)理鍵論時(shí)詞,先勾分別塑講述汽構(gòu)件拜的彈疲性設(shè)貢計(jì)和訂塑性館設(shè)計(jì)附,最氣后講春述彈割塑性衛(wèi)設(shè)計(jì)擦。理輛解的蛛難點(diǎn)躺在于亂軸力莫和彎桃矩的露相關(guān)侵關(guān)系塊,以剩及理殺論公題式向托設(shè)計(jì)攝公式久的簡(jiǎn)竄化。4.一個(gè)嚷平面正內(nèi)承際受彎遺矩作講用的留壓彎仙構(gòu)件蝦,存亞在著徐平面侄內(nèi)的教彎曲杰失穩(wěn)終和平漸面外貝的彎傘扭失岔穩(wěn)。絨理想該壓彎申構(gòu)件役的面鴉內(nèi)彈殿性失窮穩(wěn)分鳴析,層有助嘉于認(rèn)秤識(shí)壓華彎構(gòu)逐件的賊失穩(wěn)傾原因趴,并桃可以修得到姜設(shè)計(jì)憤公式周中用芹到的這平面狗內(nèi)等懂效彎令矩系檔數(shù)。棚實(shí)際炸構(gòu)件還由于仆存在妖初彎渠曲和妻縱向充殘余棄應(yīng)力絞等缺減陷,曬屬于府極值胞點(diǎn)失善穩(wěn)問(wèn)枝題,亦需要賴用數(shù)艘值積比分方塔法來(lái)扔求解蒸,這粥一部串分理獨(dú)解難英度較嗓大。5.壓彎唯構(gòu)件吊的腹蔽板穩(wěn)泰定需抄要引渣入應(yīng)恩力梯蒼度的兇概念祖。其丈高厚琴比限活值與靜構(gòu)件惡的長(zhǎng)預(yù)細(xì)比拉和截屑面上頸的應(yīng)循力梯旱度有異關(guān)。溫箱型止截面少構(gòu)件景的面按外抗系扭和高抗彎務(wù)剛度唇都很漿大,傘適合仔用于其受力含較大屠時(shí)面香外無(wú)孕支撐欲的壓已彎構(gòu)振件。6.彎矩芹繞虛皇軸作屢用的每格構(gòu)問(wèn)式壓齒彎構(gòu)葡件在迅重型吳工業(yè)朋廠房圾結(jié)構(gòu)進(jìn)中應(yīng)石用較情多。感其穩(wěn)假定設(shè)旗計(jì)包

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