鋼結(jié)構(gòu)第四章 鋼柱與鋼壓桿

第四章鋼柱與鋼壓桿第七節(jié)實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的承載能力

應(yīng)用受拉+受彎桿受壓+受彎柱偏心受壓柱—廠房柱有橫向荷載作用—抗風(fēng)柱有柱端彎矩—框架柱第四章鋼柱與鋼壓桿類型實(shí)腹式—框架和剛架格構(gòu)式—工業(yè)廠房第四章鋼柱與鋼壓桿設(shè)計(jì)要點(diǎn)截面選型——雙軸對稱，或單軸對稱截面強(qiáng)度——截面正應(yīng)力、剪應(yīng)力剛度構(gòu)件穩(wěn)定性——彎矩作用平面內(nèi)、平面外板件穩(wěn)定性——受壓翼緣和腹板構(gòu)造要求第四章鋼柱與鋼壓桿單向受彎雙向受彎強(qiáng)度計(jì)算剛度失穩(wěn)模式(1)彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)—軸壓力和彎矩相互作用，彎曲變形增大，彎曲失穩(wěn)(2)彎矩作用平面外失穩(wěn)—軸壓力和側(cè)向變形、扭轉(zhuǎn)變形相互作用使變形增大，彎扭失穩(wěn)第四章鋼柱與鋼壓桿一、彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性假設(shè)壓彎構(gòu)件為理想彈塑性材料，兩端鉸接并承受壓力N和均勻彎矩Mx作用時第四章鋼柱與鋼壓桿第四章鋼柱與鋼壓桿最大彎矩彎矩曲率方程得NEX為平面內(nèi)受壓失穩(wěn)的歐拉臨界力假設(shè)失穩(wěn)時構(gòu)件變形曲線為第四章鋼柱與鋼壓桿2、邊緣屈服準(zhǔn)則假設(shè)截面邊緣最大壓應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力fy時為彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)準(zhǔn)則為考慮撓度ym影響的彎矩放大系數(shù)第四章鋼柱與鋼壓桿桿件缺陷(變形，彎曲)用等效附加偏心eo考慮則最大彎矩臨界方程為第四四章皆鋼乏柱與催鋼壓亞桿設(shè)Mx=0時，婚退化篇成軸農(nóng)心受翼壓柱兇，臨肉界狀繭態(tài)時荒軸力純?yōu)镹cr=jxfyA臨界帆方程籠變?yōu)榛蚪夥节A程得第四巨章狡鋼語柱與堆鋼壓刃桿將eo代入的邊緣盞屈服園相關(guān)客方程撲，得對于控非均雙勻受濤彎，幼引進(jìn)傅等效揉彎矩跑系數(shù)bmx，折算鹿成均湯勻受鴿彎(最菊大彎洞矩相蔬等)第四稱章佳鋼踐柱與終鋼壓利桿3．勻設(shè)計(jì)殖表達(dá)副式考慮際部分如塑性山發(fā)展然，用gxW1x代替籍W1x(gx為塑逢性發(fā)鈴展系周數(shù))池，冬并將告第二由項(xiàng)中臺的jx值調(diào)違整為貫0.圈8以清修正而誤差長細(xì)戚比lx>6說0時，jx<0啞.8極，偏安夾全長細(xì)裕比lx<6蛛0時，jx>0眠.8但NEx大，腹0.以8N/NEx影響碰小設(shè)計(jì)帖簡化父取第四槽章尾鋼顏柱與沿鋼壓緞桿4、支等效目彎矩乎系數(shù)bmx≤1太.0計(jì)算增復(fù)雜(1到)彎削矩作錢用平侮面內(nèi)飛有側(cè)焰移框缸架柱滴和懸吵臂構(gòu)鄉(xiāng)豐件：bmx=1它.0(2麻)無側(cè)章移框把架柱魯和兩增端支含承構(gòu)災(zāi)件：有端躬彎矩嗽無橫鎮(zhèn)向荷鵝載作凍用時，bmx=0鉛.6監(jiān)5+萬0.事35M2/M1≥0雹.4鳥，|呆M1|≥柜|M2|橫向渡荷載漠和端肉彎矩沈同時閱作用嘆時，躍構(gòu)唐件全魚長彎耽矩同定號bmx=1灘.0，有正楚負(fù)彎矩bmx=0嗎.8鋪5有橫竭向荷胡載無宴端彎耀矩作旅用時悠，朵跨中杠有一撈個集冶中荷辜載bmxN/NEx，其識它bmx=1僑.0第四聚章狗鋼跑柱與躁鋼壓忠桿二、彎紗矩作默用平咳面外劈燕的穩(wěn)果定性奏——病彎扭策失穩(wěn)當(dāng)壓還彎構(gòu)基件兩乳個方距向的堵剛度競相差肢較大廁，彎街矩作舟用在黨剛度縮慧較大年的平惰面內(nèi)社時，援構(gòu)件伶在彎豈矩平旋面外筒的剛拋度較番小又倒沒有我足夠炒支撐趕阻止振其產(chǎn)深生側(cè)替向位債移和胸扭轉(zhuǎn)扛，有則可能桂首先凈發(fā)生職側(cè)向槍彎曲呢扭轉(zhuǎn)盾失穩(wěn)藏而喪冠失承離載能歌力第四福章刊鋼梨柱與穗鋼壓旅桿1、殖雙軸草對稱閑工形嘉截面迷壓彎番構(gòu)件事平面士外彎蝴扭失樹穩(wěn)軸力搶+純哄彎，涼彈性運(yùn)失穩(wěn)己相關(guān)哭方程純彎路梁臨頂界彎雹矩軸心斬受壓夫時繞羨z軸涉扭轉(zhuǎn)彼失穩(wěn)斷臨界制力第四呈章陸鋼棍柱與跟鋼壓勿桿或一般恐情況Nw>NEy，可偏倍安全裁取Nw=NEy，得或第四腫章訴鋼血柱與棉鋼壓帶桿NEy用jyAfy代替乓，Mcr用jbW1xfy代替相關(guān)腸方程對于非均縣勻彎酸曲，引屈入等腥效彎林矩系襯數(shù)jb為純皂彎梁沉失穩(wěn)摔的穩(wěn)抽定系威數(shù)第四漲章勇鋼銷柱與益鋼壓葵桿2、沒平面裙外穩(wěn)增定設(shè)廚計(jì)表奧達(dá)式純彎而穩(wěn)定漿系數(shù)jb，可近似圣計(jì)算雙軸梨對稱旁工形異截面州柱，棗當(dāng)時，彈塑灑性穩(wěn)定奇系數(shù)第四孕章忍鋼掏柱與離鋼壓屬桿3、梁等效賭彎矩施系數(shù)btx≤1覽.0計(jì)算缺復(fù)雜，簡合化計(jì)賞算(1李)彎矩燙作用類平面私外是岸懸臂哄構(gòu)件：btx=1談.0(2菊)彎矩脈作用焦平面謝外兩榜相臨全側(cè)向仗支承連點(diǎn)之納間構(gòu)烏件段歌：有端慣彎矩快無橫作向荷愉載作顧用時:btx=0欲.6奏5+快0.說35M2/M1≥0肺.4，|M1|≥民|M2|橫向贏荷載宏和端魂彎矩轎同時吵作用訪時構(gòu)件菠全長就彎矩脾同號btx=1懶.0，有正騰負(fù)彎矩btx=0崖.8他5有橫造向荷可載無腫端彎推矩作威用時，btx=1盞.0第四珍章晨鋼裂柱與棕鋼壓休桿第八證節(jié)稈實(shí)腹包式壓完彎構(gòu)狠件設(shè)霞計(jì)一、已截面叛形式雙軸欣對稱革截面構(gòu)形式學(xué)：偏冷心彎跑矩不點(diǎn)大或曉正負(fù)備彎矩伶的絕廉對值下比較吸接近單軸模對稱只截面百形式客：偏捆心彎撓矩較扭大或徒正負(fù)役彎矩登相差嘴接較秤大（加齊強(qiáng)受旋壓翼雪緣）二、固截面祖驗(yàn)算強(qiáng)度整體維穩(wěn)定肥（彎秋矩作拍用平義面內(nèi)吉、彎侍矩作稿用平拉面外煮）剛度利（同偽軸向泰受壓汽構(gòu)件局部捕穩(wěn)定第四蛇章輕鋼臘柱與軋鋼壓拋桿壓彎盼構(gòu)件登局部務(wù)穩(wěn)定所驗(yàn)算1、受皆壓翼羞緣限制跟寬厚乒比，干應(yīng)力撫分布糞類似硬梁，嗓采用蔬梁的漿限制樂值彈性爽設(shè)計(jì)需時考慮道部分晝塑性惜發(fā)展釘(gx>1元)第四煎章碎鋼推柱與平鋼壓腸桿2.腹板第四硬章崗鋼輸柱與錦鋼壓短桿板邊診應(yīng)力霜線性予分布，最大鑰應(yīng)力sma激x，最小戲應(yīng)力smi煎n，壓應(yīng)礎(chǔ)力為懂正應(yīng)力沃梯度aoao=0時，臥均勻柜受壓層板，ao=2時，董均勻勉受彎默板第四安章有鋼慣柱與梳鋼壓脅桿腹板塌邊緣宅屈服慌深度0.25mho，并設(shè)t=0抓.3s頁，代入押方程星得臨麥界應(yīng)廈力scr，不發(fā)硬生彎費(fèi)曲失態(tài)穩(wěn)的罰條件scr≥fy彎曲稼和剪哈應(yīng)力甘聯(lián)合喘作用魔下失慈穩(wěn)臨業(yè)界方特程第四小章伏鋼厭柱與拴鋼壓棟桿用雙業(yè)折線建近似第四暴章瘋鋼翻柱與粘鋼壓縮慧桿設(shè)計(jì)不步驟亭：選擇獎截面湯形式繭，確定定鋼每號估算魄截面跨尺寸返，估午算計(jì)酸算長浮度，鬧計(jì)算防內(nèi)力驗(yàn)算霞截面苗，修純改截塵面，爐重新茄計(jì)算第四跌章喝鋼晨柱與匙鋼壓行桿初估拐截面參考類似炸工程啊，或封經(jīng)驗(yàn)連估算(1譯)截面撇高按高站跨比丸估算h/H=1求/1稀0~問1/擇12孫，取債20佳mm債倍數(shù)紐奉，考屬慮連懶接空宣間，h≥2絞00能mm持，截面仰寬按高竭寬比領(lǐng)估算b/h=1濱/2祥~1破，取勿20塞mm規(guī)倍數(shù)翻，考悲慮搭麗接長侮度，b≥1仍80材mm(2頌)腹板竄厚度按高率厚比繼估算h/tw=4晴0~葉80膀，tw≥6破mm，取浴2m催m倍瓦數(shù)，翼緣顏厚度按寬謎厚比孤估算b/tf=2貧0~憶30露，tf≥8廉mm，取食2m刮m倍蠢數(shù)，羅并使tf>tw(3井)驗(yàn)嗚算軸罵壓比叨，應(yīng)待使N/Af<0罷.5惰(經(jīng)驗(yàn))，幅否則駐調(diào)整途截面第四劫章慚鋼岡柱與善鋼壓塞桿驗(yàn)算兇截面(1俯)確宅定計(jì)征算長牌度系類數(shù)(2歷)計(jì)蒸算正療截面短強(qiáng)度核N+惠M(3偶)驗(yàn)抖算長芹細(xì)比(4礦)撓彼度(5透)驗(yàn)浸算平咬面內(nèi)反穩(wěn)定意，平膽面外純穩(wěn)定(6范)驗(yàn)具算局絲式部穩(wěn)龍定(7妨)調(diào)瞎整截完面重覺新計(jì)例算第四董章奏鋼買柱與魚鋼壓哨桿算例試設(shè)今計(jì)工陳形截調(diào)面單神向受輪彎框隊(duì)架柱閘(無朝側(cè)移頭)，頑柱高據(jù)4.羞5m，柔截面裕設(shè)計(jì)中軸力N=8控00嫂kN狀，柱炎端彎掀矩M1=2縣00咐kN美m(xù)，M2=-棄80汗kN傭m，刃采用撕Q2劃35好鋼，忘計(jì)算袋長度情系數(shù)mx=my=也1.胳0第四返章翻鋼漢柱與興鋼壓委桿解：鋼材館抗彎鴉強(qiáng)度f=21匯5N鍛/m回m2(1爐)初估懇截面截面鄉(xiāng)豐高：h=水37范5~糠45妥0，棗取置h=年40臥0m宏m截面疑寬：引b=攤20畢0~浩40奪0，類取b丟=3擇00延mm翼緣卻厚：夕tf=1樣0~止15溉，續(xù)取tf=1剛2m糠m腹板惕厚：嬌取tw=1簡0m泥m，久腹板貞高h(yuǎn)o=3規(guī)76輕mm饞，裙ho/tw=3覽7.革6面積丸：A憶=1乞09鉛60岡mm2軸壓繁比：路80瓜00仰00臥/(迎10備96詞0×解21容5)丙=0野.3門4<身0.怪5第四卵章努鋼扒柱與血鋼壓床桿(2舉)截面?zhèn)}特性A=我10魯96楚0m之m2，Ix=3涼.1揀5×增108mm4，Iy=0去.5穩(wěn)4×嬌108mm4Wx=1手.擺57駁5×襪106mm3，Wy=0六.3拾6×現(xiàn)106mm3ix=1塊70媽mm，iy=7國0m煮m(3臨)驗(yàn)算蠶長細(xì)丹比lox=loy=沒45向00織mmlx=4確50框0/攻17澇0=腐26飯.5測<1錦50紗，ly=4德50刑0/魂70巨=6凝4<有15驢0第四倚章乏鋼希柱與看鋼壓溉桿(4祥)正截滾面強(qiáng)趕度驗(yàn)功算gx=1霜.0投5(5眉)驗(yàn)算聯(lián)平面煮內(nèi)穩(wěn)更定性b類截緒面，默jx=0咽.9抄5bmx=0中.6豎5+工0.激35M2/M1=0精.5團(tuán)1滿足禿要求第四迫章莊鋼壟柱與胳鋼壓懂桿(6分)驗(yàn)算邁平面貪外穩(wěn)柏定性b類截絞面，旋jy=0達(dá).7未86豆，btx=0鄭.6友5+舞0.忠35M2/M1=0株.5互1滿足貝要求第四樂章測鋼謙柱與蛋鋼壓癢桿(7醬)驗(yàn)算蓬局部權(quán)穩(wěn)定芹性翼緣槽：b1/tf=1效45突/1詳2=茫12敗.1手<1己3膽，滿雖足要蟻求腹板滔：sma著x=2作00朝，smi燭n=-但54儲，ao=1膠.2涌7<繞1.疲616ao+2繁5+臂0.碰5lx=5光8，拐ho/tw=3婆7.央6，歌滿足州要求滿足寬要求一、杯設(shè)計(jì)攻要求(1久)選扛擇截屋面形基式，毀確定粒鋼號(2掃)估拆算截賄面尺麥寸，朝計(jì)算器長度軌，計(jì)鑼算內(nèi)術(shù)力(3婚)驗(yàn)芹算強(qiáng)到度、蘋剛度廈、整早體穩(wěn)熟定性簽、分喇肢穩(wěn)嫩定性咳、綴禮材計(jì)搭算第四浸章售鋼桶柱與邀鋼壓含桿第九饞節(jié)動偏心螞受壓央格構(gòu)州柱設(shè)啊計(jì)第四難章屯鋼由柱與鏈鋼壓杜桿二、強(qiáng)慈度和非剛度1、趙強(qiáng)度帳計(jì)算繞虛蹦軸(x軸)挎彎曲賓不考沾慮塑生性發(fā)倆展2、場剛度勉驗(yàn)算繞虛貓軸(x軸)舒換算競長細(xì)師比lox<[l]三、整眉體穩(wěn)暮定性1、潤彎矩晉繞虛得軸(x軸)此作用(1后)平澤面內(nèi)引穩(wěn)定俊性用換錢算長撿細(xì)比lox計(jì)算jx，NEx第四棟章衡鋼舌柱與纏鋼壓今桿格構(gòu)狐柱中追部是賠空心辰的，傍發(fā)展酸塑性近變形霸潛力籠不大損，W1x=Ix/y0，為撤較大編受壓授分肢幼的軸瘡線或色腹板拍外邊購緣到坑x軸款的距輝離，耗取其在較大扔者。第四柜章凳鋼態(tài)柱與乓鋼壓才桿槽鋼鞋翼緣階肢尖膨向內(nèi)滲（a許）y0：從x邪軸到解較大坡壓力廉柱肢姐腹板敗邊緣卸距離槽鋼診翼緣騙肢尖淚向外貝（b創(chuàng)）嘗y0：從x丟軸到價較大辟壓力牙柱肢介軸線井距離苦（考押慮部籌分發(fā)機(jī)展塑孝性）第四喇章毫鋼款柱與施鋼壓哨桿(2蛋)單敞肢穩(wěn)批定性彎矩肅繞虛妻軸作暫用的睡壓彎售構(gòu)件廟，在映彎矩商作用隆平面腔外的整體上穩(wěn)定削性一壟般由碰單肢所的穩(wěn)洽定計(jì)談算得娃到保忘證，不必筆再驗(yàn)塵算整密個構(gòu)攜件在虛平面兇外整的體穩(wěn)窯定性按軸咸心壓棚桿計(jì)睡算繞襖自身仍兩個丘主軸江的穩(wěn)倡定性第四瘋章裂鋼淋柱與炮鋼壓常桿分肢唐在平痰面內(nèi)雕的計(jì)原算長爽度取費(fèi)相鄰紹綴條獵節(jié)間叼的距貨離，寸平面險外計(jì)悔算長毒度取膽整個閣構(gòu)件君側(cè)向挺支承白點(diǎn)距爆離繞1殖-1卵軸：響計(jì)算障長度繞y龜-y鐮軸：離計(jì)算凱長度