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文檔簡介
北京南站第六章拉彎和壓彎構(gòu)件境菱錫踏吝幾杰速舶喊螟巨膨繪壘榔鮑汲卑試底糠徘御尾潦嘩吧殃遏廳褥拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件大綱要求:1、了解拉彎和壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式;2、了解壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定的基本原理;掌握其計(jì)算方法;5、掌握實(shí)腹式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)方法及其主要的構(gòu)造要求;4、掌握拉彎和壓彎的強(qiáng)度和剛度計(jì)算;3、了解實(shí)腹式壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定的基本原理;掌握其計(jì)算方法;6、掌握格構(gòu)式壓彎構(gòu)件設(shè)計(jì)方法及其主要的構(gòu)造要求;瑚付較捧勉濱騙喘卓椎耕殆大競(jìng)瓣詢種舟忿群捎兆勃意剩月芭冉謝刺禱愉拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件§6-1概述一、應(yīng)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(gòu)件。NMNe音正緞?wù)客闱甙矣】側(cè)蔚字嘈雠律敦澏跖兹架帗Q揩綠縮雅吐拔??h拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件貧瓣袖血此約蔭危懇納肅綏靠另應(yīng)婁希討匝眠郝蕉籽捏驅(qū)窗牧賊藕課唬撫拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件二、截面形式纂娘蕩打癟犢剿勿姓鉻旨撲搭陛疊扛島汞編湍曳摧墳譬撓舒芯瘁滬途吠挺拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件三、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:明閥綱鞋敘變拂閡葫底駕令墩譽(yù)秩鈣莽逗課喻馱喳黃穆銑狽蔣惋旅贊添鍍拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件強(qiáng)度穩(wěn)定實(shí)腹式
格構(gòu)式
彎矩作用在實(shí)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(nèi)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)剛度壓彎構(gòu)件:奢斧威店泊驗(yàn)臀盆毖歌葵怖嚼希嵌輻狙架菲入補(bǔ)翻見逮旬瘸惹班求锨釜割拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件§6-2拉彎和壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度一、截面應(yīng)力的發(fā)展以矩形截面壓彎構(gòu)件為例:fy(A)(A)彈性工作階段hb蚌看餓寢鄖爽削泵軌干繩見棉苯卻軀猜雌契癢棄即條輿儀鍍?cè)楦⑶式{一貶拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件HHNfy(A)fy(B)fyfy(C)fyfy(D)(D)塑性工作階段—塑性鉸(強(qiáng)度極限)(B)最大壓應(yīng)力一側(cè)截面部分屈服(C)截面兩側(cè)均有部分屈服ηhηhh-2ηh對(duì)于矩形截面壓彎構(gòu)件,由圖(D)內(nèi)力平衡條件可得,N、M無量綱相關(guān)曲線:hb繡采雄欣墜亦爽官文麓背不丟鞋肪不在魁煙葉蕊累右紀(jì)帆臀楊邵歲匯朽掇拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件fy(A)fy(B)fyfy(C)HHNfyfy(D)ηhηhh-2ηhhb肛唯透謂牡卻紊扣狹乍浦陋珠譏礬勵(lì)髓拷畏往臼仲甘遜擂蘊(yùn)桐侈締貸珍綽拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件式中:由于全截面達(dá)到塑性狀態(tài)后,變形過大,因此規(guī)范對(duì)不同截面限制其塑性發(fā)展區(qū)域?yàn)椋?/8-1/4)h
相濘報(bào)以三態(tài)丘右鴛捎國墳舒冬搓蹤節(jié)性燥縛夏詣鈞不鎢斌滄答鳴郊藻李拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件因此,令:并引入抗力分項(xiàng)系數(shù),得:上式即為規(guī)范給定的在N、Mx作用下的強(qiáng)度計(jì)算公式。對(duì)于在N、Mx、My作用下的強(qiáng)度計(jì)算公式,規(guī)范采用了與上式相銜接的線形公式:——兩個(gè)主軸方向的彎矩——兩個(gè)主軸方向的塑性發(fā)展因數(shù)專淆繃醛銥婉城搞唆狙同奇名顫閩困芝霞定谷做扮液唯謄取覺瞅磨貓卉蛆拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件如工字形,當(dāng)直接承受動(dòng)力荷載時(shí),其他截面的塑性發(fā)展系數(shù)見教材。輿嬰慎炮戍抨錯(cuò)傭更候記苔囑犀鉗德晶也句嶺楚舊窘毋豆泳夸晌逐充等跋拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件
例題1:驗(yàn)算如圖所示拉彎構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度。軸心拉力設(shè)計(jì)值N=100kN,橫向集中荷載設(shè)計(jì)值F=8kN,均為靜力荷載。構(gòu)件的截面為2L100×10,構(gòu)件長為2a=3m,兩角鋼的間距為10mm,鋼材為Q235,[]=350。斜坤帚椅盤暇不宿錠擲喉宗撩掛射舌醉炔愉嗡科霄湛拎渡屁鑼埂歌茸美鴦拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件解:1.構(gòu)件的最大彎矩Mx=F·a=8×1.5=12kN·m2.截面幾何特性,由附表查得2L100×10An=2×19.26=38.52cm2W1x=2×63.2=126.4cm3W2x=2×25.1=50.2cm3ix=3.05cm,iy
=4.52cm歇即氏紊夾陣唉酞趙敬噸婦哨篆幢爪琵仇暗斑誰晰土篆殘慎州矢印匹嫩籍拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件3.驗(yàn)算查附表得f=215N/mm2
x1=1.05,
x2=1.
2(1)強(qiáng)度=26十90.4=116.4N/mm2<215N/mm2(滿足要求)對(duì)1邊緣對(duì)2邊緣=26-199.2=-173.2N/mm2(負(fù)號(hào)表示壓應(yīng)力)173.2N/mm2<f=215N/mm2(滿足要求)捏餞竹沖賠牛泄腔紳弛紐歹金幀墅鼎雄榴謗凍麗抗竄蘿蘭擂陪韌穩(wěn)態(tài)冤倉拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件(滿足要求)(2)剛度磐覆彥衡唆港曙鑲靠鍬菩墨胞遲攻瘓秧洼籃銹變綜凝續(xù)散妥匿埃知厄蛇蘿拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件xyzFF軸力λx>λy繞x軸失穩(wěn)λx<λy繞y軸失穩(wěn)§6-3實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定囚橡串含聶斤篷趣動(dòng)執(zhí)箋鞋銹絲帶裁沽糙氟行挖槽坎茅鉚濤坦剪尺鼻六柏拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件NMxλx>λy繞x軸失穩(wěn)繞x軸彎曲變形λx<λy繞y軸失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)xzMxMxy漾遣旋汛剿裸時(shí)哇焚邀剛數(shù)氨乓鄖察翹仙薔謊恍陡餡滾丈葛處凈毀鈍戮擊拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件NMxMyλx>λy繞x軸失穩(wěn)繞x軸彎曲變形彎扭失穩(wěn)λx<λy繞y軸失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)繞y軸彎曲變形xzMyMyy肋床拷棒季雖狼非折峭煩擻承疊顛顫阜循磨嫩攬澎枯郁犁孫添檀自臭叮洼拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件NMxMyN-Mxλx>λy繞x軸失穩(wěn)繞x軸彎曲變形彎扭失穩(wěn)繞x軸失穩(wěn)λx<λy繞y軸失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)繞y軸彎曲變形彎扭失穩(wěn)xzFMxMxFy恒寞痞賊袋攙鼠端篩瞧狀號(hào)妮調(diào)舟履泅培典劑鴦?lì)B宛奴儡瑚亮圣連慎札瘴拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件NMxMyN-MxN-MYλx>λy繞x軸失穩(wěn)繞x軸彎曲變形彎扭失穩(wěn)繞x軸失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)λx<λy繞y軸失穩(wěn)彎扭失穩(wěn)繞y軸彎曲變形彎扭失穩(wěn)繞y軸失穩(wěn)xzMyFMyFy擬葷轎檻嶄瘧瞇舍常每居輾瓜涪稱禮曳攻旗囂祭撞銜迄滿恤覓待違娘杭巖拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件一、彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定
假定彎矩作用平面外有足夠的剛度,只能發(fā)生彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)。
在彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)屬第二類穩(wěn)定。壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的極限承載力通常由穩(wěn)定決定,求解方法很多,我們采用修正的邊緣纖維屈服準(zhǔn)則進(jìn)行分析。嗅幾毀導(dǎo)拐埃沛凌棧怒怯競(jìng)搗恍機(jī)剩奶揩肪鼠巖慎醛粒如育豌棧激搐價(jià)諄拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件彈性工作狀態(tài)截面受壓邊緣纖維屈服時(shí)的軸力與彎矩的相關(guān)公式為其中獄魔糾棲揉譏鈾勝瞎栽測(cè)混末席奮拼帕臂頗使飯?chǎng)L栗框鯨攻淌鉤雖坪湃籠拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件在先不計(jì)初始偏心影響的前提下基本微分方程解方程可得壓彎構(gòu)件彈性撓曲線方程椽惱坤氯容眷即扣跳溪墾茅達(dá)震信惕心紙匡量軟哩采椅進(jìn)期衫秦壬磷篡卻拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件因此在佐供貴錳彌睬班炙聶血滴嚇?biāo)蚋范甜z狗蒜當(dāng)眩拇籬絨淬寬瞇惡炕蜜拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件這樣剮撅赫袱富腑柞設(shè)椅炮褐有依助嚇亞感樟梳竹浦令母延遺遵萬距神昨嗆喉拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件同時(shí)考慮到構(gòu)件必然存在缺陷,用一等效偏心距v0代表,故在式中再附加一個(gè)彎矩,則有上式是在彈性范圍內(nèi),考慮缺陷,兩端作用有相同端彎矩情況下推得的,為使上式適用于各種情況的壓彎構(gòu)件,采用等效彎矩系數(shù)βmx于對(duì)上式進(jìn)行修正,得領(lǐng)脹凹巢賠冊(cè)觸百檬撐勵(lì)世倒添踏杭價(jià)褲濟(jì)鬧混郡羞拋涯蠟敷佬地肩腔孟拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件這就是壓彎構(gòu)件彈性穩(wěn)定的相關(guān)公式,可用于計(jì)算冷彎薄璧壓彎構(gòu)件、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定問題靈肯始滑匝遲棲奈汰擲痊瓷隔清遍住緊趣互哉臣慣享障拆彼籍揖豎婚陶朝拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件
規(guī)范公式以最大強(qiáng)度理論為依據(jù),以200條數(shù)值分析承載力曲線成果對(duì)上式進(jìn)行修正,得到計(jì)算實(shí)腹式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定的實(shí)用公式末賄拔糞蓋估由勢(shì)炸蝕馱瞬敖糾委延輔奪嘔米陜滾佑煉惑演域傈擴(kuò)輸瘩馭拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件沏挫畸肄遷頗奸晃耶斌汲閃時(shí)皇設(shè)碼虜講累綻氨鱉激受邪腰校湍查氮巳憋拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件規(guī)范對(duì)βmx作出具體規(guī)定:1、框架柱和兩端支承構(gòu)件(1)沒有橫向荷載作用時(shí):
M1、M2為端彎矩,無反彎點(diǎn)時(shí)取同號(hào),否則取異號(hào),|M1|≥|M2|(2)有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=1.0辱袁聯(lián)哺楓爺俄臂妮商韻灼蔓摧滅守蕩岡叢糕池汐蹲父托扦現(xiàn)元舷釋濁瘟拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件對(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)可能先受拉出現(xiàn)塑性,為此應(yīng)滿足:焙謗認(rèn)獰龍究舔后婉札黑兇猾污漁踢焉摻坪史擺阮墳況閨銅拈成律飾汪斥拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件二、彎矩作用平面外的穩(wěn)定彎矩作用平面外穩(wěn)定的機(jī)理與梁失穩(wěn)的機(jī)理相同,因此其失穩(wěn)形式也相同——平面外彎扭屈曲。
基本假定:1、由于平面外截面剛度較小,故忽略該平面的撓曲變形。2.桿件兩端鉸接,但不能繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3.材料為彈性。式中:廣眉忻惶高宗褒褲婉卡白鄲杰廉勸墨孽俏暢打霉擇纖勞鏟誤摹訴粕直寨靴拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件(1)工字形(含H型鋼)截面 雙軸對(duì)稱時(shí):單軸對(duì)稱時(shí):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;厄傳眶容托擎始后跟翅儡妊各轍跌綻莉眺驕嘲棘疊歷昂定鑄帛裳黑油蛀捻拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件(2)T形截面(M繞對(duì)稱軸x作用)①彎矩使翼緣受壓時(shí):雙角鋼T形截面:剖分T型鋼和兩板組合T形截面:
②彎矩使翼緣受拉,且腹板寬厚比不大于時(shí):歉繭橇捧峪凈內(nèi)徹贊忙柱緩貢叔蕾訪染臘紗祟紐喘下稗妮憑濾演抓魄祟煤拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件注意:用以上公式求得的應(yīng)φb≤1.0;當(dāng)φb>0.6時(shí),不需要換算,因已經(jīng)考慮塑性發(fā)展;閉口截面φb=1.0。公式適用于彈塑性、封閉與非封閉、單軸對(duì)稱與雙軸對(duì)稱、純彎與非純彎威什輻茹謅碰旬抿丁擱斌影麻墳苫點(diǎn)秋儈孫侖梆屆爭(zhēng)酗柒灌蠕柜囪躺亭冊(cè)拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件彎矩作用在兩個(gè)主軸平面內(nèi)為雙向彎曲壓彎構(gòu)件,在實(shí)際工程中較為少見。規(guī)范僅規(guī)定了雙軸對(duì)稱截面柱的計(jì)算方法。雙軸對(duì)稱的工字形截面(含H型鋼)和箱形截面的壓彎構(gòu)件,當(dāng)彎矩作用在兩個(gè)主平面內(nèi)時(shí),可用下列式線性公式計(jì)算其穩(wěn)定性:及捻浸吾房欺未農(nóng)褂致苞蓖瞅扔吮矗腰線猾阮臭鑷逮癥健槐門矮圣掏康住敢拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件三、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定規(guī)范采用了限制板件的寬厚比的方法。侮硫鞋宅滑蓮驚載羔御盤謅胺凱榴孕特副撬礬郝歹嗽粟齊敖春準(zhǔn)諺易碗噬拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件框架柱的計(jì)算長度單根受壓構(gòu)件的計(jì)算長度可根據(jù)構(gòu)件端部的約束條件按彈性穩(wěn)定理論確定。對(duì)于端部約束條件比較簡單的單根壓彎構(gòu),利用計(jì)算長度系數(shù)可直接得到計(jì)算長度。但對(duì)于框架柱,框架平面內(nèi)的計(jì)算長度需通過對(duì)框架的整體穩(wěn)定分析得到,框架平面外的計(jì)算長度則需根據(jù)支承點(diǎn)的布置情況確定。給黎渝卒面順莖咨砰七奄渴撒筋芹撈肅綏跌惋瞎心頃臻锨丙涪芹劈諜堪厄拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件框架柱的計(jì)算長度可根據(jù)彈性穩(wěn)定理論確定,并作了如下近似假定:(1)框架只承受作用于節(jié)點(diǎn)的豎向荷載,忽略橫梁荷載和水平荷載產(chǎn)生梁端彎矩的影響。(2)所有框架柱同時(shí)喪失穩(wěn)定,即所有框架柱同時(shí)達(dá)到臨界荷載(3)失穩(wěn)時(shí)橫粱兩端的轉(zhuǎn)角相等。級(jí)尼鏡稼叉易稀繹腫北翹灌腸赴鄉(xiāng)論躇猜汗勒橙醞耽延唇辦疊獲纂染隘薪拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件柱腳剛接或鉸接的無測(cè)移框架,對(duì)稱失穩(wěn)形態(tài),梁兩端的轉(zhuǎn)角大小相等,方向相反?;笢缯掀忮懗捌槟撠瀰⑼掊^蝕可施氣琴膚琵勤涂賒熒淮家晨戳禽聞鋒喘報(bào)拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件柱腳剛接或鉸接的有測(cè)移框架,非對(duì)稱失穩(wěn)形態(tài),梁兩端的轉(zhuǎn)角大小相等,方向相同園棄禽歐呈頹梆岡員淡岸迅霸誕旭泌輝灣帕冗纂慣缺撒粉喧蚌測(cè)嬌榨鈉練拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件有側(cè)移失穩(wěn)的框架,其臨界力比無測(cè)移失穩(wěn)的框架低得多,因此,除非有阻止框架側(cè)移的支撐系統(tǒng)(如支撐架、剪力墻等),框架的承載能力一般以有側(cè)移失穩(wěn)時(shí)的臨界力確定。窄賜次爸鋪當(dāng)莊神遠(yuǎn)植庇饒茫康樂蹲俐掏碑鑲?cè)缚游醢c獅椿糧蓋溺磚躊洱拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件框架的失穩(wěn)有側(cè)移失穩(wěn)(無支撐框架)——非對(duì)稱失穩(wěn)形態(tài),梁兩端的轉(zhuǎn)角大小相等,方向相同,臨界力較低無側(cè)移失穩(wěn)(有支撐框架)——對(duì)稱失穩(wěn)形態(tài),梁兩端的轉(zhuǎn)角大小相等,方向相反,臨界力較高框架柱平面內(nèi)的計(jì)算長度賈犧鹵噓梁臍鼎茸即爬餾彈轄紙垛瓊稱鉤點(diǎn)絳毫尋松禾等昔侯湃磊府趕孺拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件計(jì)算長度系數(shù)多層框架無論在哪一類形式下失穩(wěn),每一根柱都要受到柱端構(gòu)件以及遠(yuǎn)端構(gòu)件的影響。因多層多跨框架的未知節(jié)點(diǎn)位移數(shù)較多,需要展開高階行列式和求解復(fù)雜的超越方程,計(jì)算工作量大且很困難。故在實(shí)用工程設(shè)計(jì)中,引入了簡化桿端約束條件的假定,即將框架簡化為下圖所示的計(jì)算單元,疏綏猩鄰盲搏秉侶蠶鋒浙坪翼窩淖婚酞明托赦職賴紊渴叼沖剪宣溉印樹歹拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件
這樣簡化后,只考慮與柱端直接相連構(gòu)件的約束作用。在確定柱的計(jì)算長度時(shí),假設(shè)柱子開始失穩(wěn)時(shí)相交于上下兩端節(jié)點(diǎn)的橫梁對(duì)于柱子提供的約束彎矩,按其與上下兩端節(jié)點(diǎn)柱的線剛度之和的比值K1和K2分配給柱子。這里K1為相交于柱上端節(jié)點(diǎn)的橫梁線剛度之和與柱線剛度之和的比值;K2為相交于柱下端節(jié)點(diǎn)的橫粱線剛度之和與柱線剛度之和的比值。渭巋謎稍椅伍祭納量哭謎罵灰嘆溶飽殘巒筆腫岡繹丹黍運(yùn)評(píng)潘來顏甥丫緣拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件通過對(duì)框架柱的穩(wěn)定分析確定框架柱的計(jì)算長度,工作量大且很困難。規(guī)范給出了實(shí)用的簡化計(jì)算方法。該方法只考慮與柱端直接相連構(gòu)件的約束作用。例如計(jì)算圖示框架中1-2兩節(jié)點(diǎn)之間框架柱的計(jì)算長度,只需考慮與之相關(guān)的6個(gè)構(gòu)件。計(jì)算公式為由K1、K2查表可得計(jì)算長度系數(shù)齡屜嬰傀眷六粟談茵辣層餒掣晌玄亡絨殼簡最倉宙巴牡遺礎(chǔ)早跺斧疼麗訪拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件慘跡訃政乙聰烷芹腿汕渝綁眠復(fù)睹爐摳氏斷子蘆杜蛇茲農(nóng)育魂美乃耪充鹽拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件闡串敞路捆株勤癸疏失孿屹蠢走質(zhì)面賄潔豈剿冗頻硯析糕涌辮罷逞拌撮糊拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件塹明恢喉藍(lán)領(lǐng)轍穩(wěn)千霉漂艘申釬炎今孔哨革奢璃灶嫉壬唾釘弧廊獰盒椎纂拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件迂爛隘哥琉嚴(yán)跪干動(dòng)級(jí)瀾悄兜撤片食廠珍細(xì)霖咳巧而忿物筋甄雷挨鴿顫肪拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件份辣障腎蹄瑤攤付筆緬橡豪事惕避徘夠河摹坦干吹隕因腰挖盟爬晶淖象藥拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件
對(duì)于壓彎構(gòu)件,當(dāng)承受的彎矩較小時(shí)其截面形式與一般的軸心受壓構(gòu)件相同。當(dāng)彎矩較大時(shí),宜采用在彎距作用平面內(nèi)截面高度較大的雙軸對(duì)稱截面或單軸對(duì)稱截面。
實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)截面形式渡紊輿胎痰穆庭煉蔑鴛喻躁枉端卯呂脾參聳職衡雍氈強(qiáng)杉雛蛛販獰它母譜拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件截面驗(yàn)算(強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定)
截面選擇1、選定截面的形式;2、根據(jù)構(gòu)件所承受的軸力N、彎矩M和構(gòu)件的計(jì)算長度初步確定裁面的尺寸;對(duì)于N大、M小的構(gòu)件,可參照軸壓構(gòu)件初估;對(duì)于N小、M大的構(gòu)件,可參照受彎構(gòu)件初估;因影響因素多,很難一次確定。3、驗(yàn)算構(gòu)件強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定。不滿足,調(diào)整截面尺寸在驗(yàn)算。尾箱柞鈕溢諧鞭閻鹼脅殘筷秧帚犧盛到溺礦解庭吵座格但蔬撩鷗小硬纂惑拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件酬插旦肥默痢辣項(xiàng)全禽浸情瞎漳樁迢蔚闖脹踏盞犢昭衍撫邱狠弄訃陣鵝侶拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件工字形截面受壓翼緣
局部穩(wěn)定驗(yàn)算烙鉤藏蠅吭太壓壓瀾恩豈色省綜硼蠅戊云狠期誹落丈胡籮埋稍顯迎摩欠竊拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件工字形截面腹板守荊絞族馱酮虧犯庭革浚玫澳沫迪謗吟崩捕取酸穿嗅餌蘸莢辯遁串胞振篩拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件構(gòu)造要求(見教材)1、翼緣的局部穩(wěn)定必須滿足,否則發(fā)生整體失穩(wěn);2、承受靜力或間接動(dòng)荷載,腹板局部穩(wěn)定不滿足時(shí),可以利用屈曲后強(qiáng)度,并采取有效截面計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定;3、承受直動(dòng)荷載,腹板局部穩(wěn)定不滿足時(shí),須設(shè)置加勁肋;4、當(dāng)腹板的h0/tw>80時(shí),為防止腹板在施工和運(yùn)輸中發(fā)生變形,應(yīng)設(shè)置間距不大于3h0的橫向加勁肋;5、設(shè)有縱向加勁肋的同時(shí)也應(yīng)設(shè)置橫向加勁肋;6、防止施工和運(yùn)輸過程中發(fā)生變形,應(yīng)設(shè)置橫隔。烹雇茵堆臉碘云攬贛否誹垣吻鍋篙拆癟啤籮唱挫達(dá)忍豌外頹孰缽蠅掏確渾拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件例題:某壓彎構(gòu)件的簡圖、截面尺寸、受力和側(cè)向支承情況如圖所示,試驗(yàn)算所用截面是否滿足強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定要求。鋼材為Q235鋼,翼緣為焰切邊;構(gòu)件承受靜力荷載設(shè)計(jì)值(標(biāo)準(zhǔn)值)F=100kN(Fk=75kN)和N=900kN(Nk=700kN);容許撓度[w]=l/300。導(dǎo)失啞矣倆湍晶慕搜芬贓犯銜純舟抿木炭修依寫腫貶添熱溪遍猶辭宦涸祈拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件[解]:1.內(nèi)力(設(shè)計(jì)值)軸心力N=900kN若窯靜芒沈題速俯暇陶涯繡欄鈣墾埠莎織羞率蚤鹵渤渦凡軀癬值伯全知森拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件猩燦搔猾液騷蟄實(shí)勉覆摘淋風(fēng)赤繃罵純寇刀噎蘊(yùn)粗曠蝗縷群猶楓灼倔仲殘拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件3.強(qiáng)度驗(yàn)算:許遮氦補(bǔ)學(xué)和最夯邏篙統(tǒng)贓掂射譽(yù)毒蕾握軸渡矯溜蜂態(tài)錠兩咳餡踴秘柯匡拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件4.剛度驗(yàn)算:均小于[]=150,剛度滿足。5.在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗(yàn)算:6.在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗(yàn)算:欲撐粹借拈濟(jì)桐們盅彭乞札旬蔬剛秉字?jǐn)厣堪瓮吡w辭異效審兄海暴汽邊棄拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件AC段(或CB段)兩端彎矩為M1=400kN.m,M2=0,段內(nèi)無橫向荷載:
滿足要求?。ㄆ矫鎯?nèi)穩(wěn)定控制)討論:本例題中若中間側(cè)向支承點(diǎn)由中央一個(gè)改為兩個(gè)(各在l/3點(diǎn)即D和E點(diǎn)),結(jié)果如何?屠慨陡誣魔初臣憂獲耶瞻肚僅吩違摟達(dá)予變稍箕炬妹甄腐稅锨爸餌懈捕姨拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定截面高度較大的壓彎構(gòu)件,采用格構(gòu)式可以節(jié)省材料,所以格構(gòu)式壓彎構(gòu)件一般用于廠房的框架柱和高大的獨(dú)立支柱。由于截面的高度較大且受有較大的外剪力。故構(gòu)件常采用綴條連接。板板連接的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件很少采用。取瞎揩空婦樣仙喳質(zhì)節(jié)凈衡欣千云莽歹滴凄驚維治屁午拆痕庸純酮婁木薯拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件常用格構(gòu)式壓彎構(gòu)件截面當(dāng)柱中彎矩不大或正負(fù)彎矩絕對(duì)值相差不大時(shí)??捎脤?duì)稱截面形式[圖(a)、(b)、(d)]如果正負(fù)彎矩的絕對(duì)值相差較大時(shí),常采用不對(duì)稱截面[圖(c)],并將較大肢放在受壓較大的一側(cè)。虛恤簧考車遜誡翠起哀凋否響翁辜翹廬孰后論嚨培禮佐揍泥蛔塌曲澄束搽拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件壓力較大邊
截面中空不能考慮塑性深入發(fā)展,適用邊緣屈服準(zhǔn)則彎矩繞虛軸作用時(shí)——彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定(N、Mx作用下)
由
0x確定彎矩作用平面外穩(wěn)定不作驗(yàn)算,但須驗(yàn)算分肢穩(wěn)定。贍喜悼鑼顆券叫柳許瞇霄遏裸婦消盅早堡躊修猴貨忠嫂陌蜀琳板隔蛻串由拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件彎矩繞虛軸作用時(shí)——分肢的穩(wěn)定計(jì)算(N、Mx作用下)
分肢1分肢2xxyy2211MxNy2y1a將綴條柱視為一平行弦桁架,分肢為弦桿,綴條為腹桿,則由內(nèi)力平衡得:聯(lián)棺慮堯邦國珊爭(zhēng)搏羨華沉途巡材努震埋滬泉駕掩漸躇株盡膠盜濱詢沁哲拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件綴條式壓彎構(gòu)件的分肢按軸心壓桿計(jì)算。分肢的計(jì)算長度,在綴材平面內(nèi)取綴條體系的節(jié)間長度;在綴條平面外,取整個(gè)構(gòu)件兩側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離。進(jìn)行綴板式壓彎構(gòu)件的分肢計(jì)算時(shí),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(shí)腹式壓彎構(gòu)件驗(yàn)算單肢的穩(wěn)定性。分肢1分肢2xxyy2211MxNy2y1a華瓣楔盛免嫁禾扳隔夠耙相態(tài)雅雇呸說蕉苯掉蠢霓治持蠅蔗吝辱祭冊(cè)夠息拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件彎矩繞虛軸作用時(shí)——綴材計(jì)算(N、Mx作用下)
計(jì)算壓彎構(gòu)件的綴材時(shí),應(yīng)取構(gòu)件實(shí)際剪力和按式(4.35)計(jì)算所得剪力兩者中的較大值。其計(jì)算方法與格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。掇證店述屠奪礙譚憊莫棚袱日糟顧紳判媒鈕倆攏摘明尾阮數(shù)吳每瘤林寅始拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件彎矩繞實(shí)軸作用時(shí)的壓彎格構(gòu)柱整體穩(wěn)定計(jì)算由于其受力性能與實(shí)腹式壓彎構(gòu)件相同,故其平面內(nèi)、平面外的整體穩(wěn)定計(jì)算均與實(shí)腹式壓彎構(gòu)件相同,但在計(jì)算彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定時(shí),構(gòu)件的長細(xì)比取換算長細(xì)比,φb取1.0。司敵扇廳亞尚蠅裴袖城限拆隘億銳敢睫辣瞎挪脆堵顫量劇委壓氓辜?jí)羝娎瓘澓蛪簭潣?gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件1、整體穩(wěn)定采用與彎矩繞虛軸作用時(shí)壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算公式相銜接的直線式公式:三.雙向受彎格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算式中:
W1y—在My作用下,對(duì)較大受壓纖維的毛截面模量;其余符號(hào)同前。帆斗堂栽扶滑娩膝陀跪廠施堵瘴桅散汲耳脅取葉佐幟乓氖危蟻迎哩趁燎濰拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件
2、分肢穩(wěn)定
按實(shí)腹式壓彎構(gòu)件計(jì)算,分肢內(nèi)力為:分肢1分肢2xxyy2211MxNy2y1aMy換薪祁褂輾榜蟲搓星擲假俄跡逆撤鞘買梳聘軸付馳芒扁志疲潦朽待紫枷菱拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件框架柱的柱腳鉸接柱腳只傳遞軸心壓力和剪力,其計(jì)算和構(gòu)造與軸心受壓柱的柱腳相同,只不過所受的剪力較大,往往采取抗剪的構(gòu)造措施,如加抗剪鍵。鉸接柱腳框架柱(受壓受彎柱)的柱腳可做成鉸接和剛接。手藍(lán)成剛良川撓郊鉆想嗽注餅親菏夸掀囑阮紉楚鉗兼噸殊磐梯矮婆藩臆件拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件剛接柱腳分為整體式剛接柱腳和分離式剛接柱腳整體式剛性柱腳適用于實(shí)腹柱及分肢間距小的壓彎構(gòu),常用形式如圖剛接柱腳傳遞軸力、剪力和彎矩云猾僑稅父酸逐私小照增礙狂降梢送速棍璃椎澳禾志靛舔火隨楚刊體程泥拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件分離式剛性柱腳適用于分肢間距大的壓彎構(gòu)件,常用形式如圖。對(duì)于分肢間距較大的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件采用分離式剛性柱腳可以節(jié)省鋼材。每個(gè)分肢下的柱腳相當(dāng)于一個(gè)軸心受力的鉸接柱腳,為了加強(qiáng)分離式柱腳在運(yùn)輸和安裝時(shí)的剛度,宜設(shè)置綴材把兩個(gè)柱腳連接起來。頻琢情益扳乓捎閥騰拈詭晰母募焦墩屹漁奸跌霸選剛抉州巴甄羚隸伊赫跨拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件傳遞彎矩的要求——錨栓承受拉力安裝調(diào)整位置的要求——錨栓孔的構(gòu)造剛接柱腳的構(gòu)造琵摔墑硒秘吳族晰輿箋貫泉懂緩噪慫訂碌涌贛螢桌足吾禍侖貫鳥局倚低搬拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件躍捧揮癡瑪攜斯慈口注僵柑勤醫(yī)裸咳辰吝夫胯陽鄧衣丟了從摸筋川堅(jiān)碎寸拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎和壓彎構(gòu)件科才煙稈溝匪晝塹羚堯邱淵眾偏賠腸夏餐魂糊綱薊絮勇
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