《建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第2版》 課件全套 何延宏 第1-7章 緒論、鋼結(jié)構(gòu)材料 - 普通鋼屋架設(shè)計

第一章：緒論1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點1.3鋼結(jié)構(gòu)分類與應(yīng)用1.4鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法1.5鋼結(jié)構(gòu)得發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理什么是鋼結(jié)構(gòu)？鋼結(jié)構(gòu)是一種建筑結(jié)構(gòu)類型，是指主要用鋼材建造的工程結(jié)構(gòu)通常采用型鋼、鋼索、鋼板加工制造而成1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史型鋼鋼索鋼板建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理一、鋼結(jié)構(gòu)的開篇鋼結(jié)構(gòu)是由生鐵結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展起來的，中國是最早用鐵制造承重結(jié)構(gòu)的國家。遠在秦始皇時代（公元前二百多年），就有了用鐵建造的橋墩，明成化年間時（約公元1475年）在深山峽谷上建造鐵鏈懸橋（蘭津橋）。建在云南瀾滄江上。這里兩崖峭壁直立高入云霄，飛泉急流。以鐵索扣住南北岸的巨巖為橋。又叫霽虹橋。

大渡橋——最著名的鐵鏈橋：九根鐵鏈上鋪板，四根鐵鏈做扶手。長103米，建于1705年建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史

當(dāng)陽城西15公里的玉泉山東，始建于東漢末年，我國著名的佛教寺院。鐵塔寺建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史隨著宗教的進入，塔寺作為宗教建筑物出現(xiàn)。湖北玉泉寺二、鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展鋼材生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速、產(chǎn)量大量提高。我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工、安裝能力均已接近世界先進水平。建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史602m橋梁鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展公路、鐵路大橋武漢長江大橋128m九江長江大橋上海南浦大橋216m423m楊浦大橋1385m廣東虎門大橋880m西陵長江大橋900m江陰長江大橋鐵鏈橋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史超高層建筑物深圳發(fā)展中心153.98m北京京城大廈京廣中心182m208m深圳地王商業(yè)中心上海環(huán)球金融中心492m鐵塔高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展342.95m上海中心大廈632m建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史大跨鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展上海體育館110m國家大劇院鳥巢國家游泳館國家速滑館198x124m鋼屋蓋建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.1鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展史上海八萬人體育場300m長軸212m1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.強度高而重量輕（輕質(zhì)高強）鋼材:

比重：7850Kg/m3

抗拉設(shè)計強度（200～）N/mm2越小，結(jié)構(gòu)相對越輕鋼筋混凝土:木材：相同跨度、相同荷載：鋼屋架重量約為鋼混屋架重量的1/4~1/31.2鋼結(jié)構(gòu)的特點建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、材質(zhì)均勻、塑性韌性好、可靠性高鋼材生產(chǎn)時，整個過程可嚴格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定鋼材組織均勻，接近于各向同性體鋼材的物理力學(xué)特性基本符合力學(xué)對材料性能所作的基本假設(shè)實際性能≈工作性能，計算理論合理、計算結(jié)果可靠鋼結(jié)構(gòu)制作、施工、安裝質(zhì)量有保證塑性好破壞前一般會有顯著的變形避免重大事故發(fā)生韌性好鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載適應(yīng)性強、抗震性好在許多立論過程中，我們經(jīng)常假定材料滿足(

）定律力學(xué)胡克各向同性熱力學(xué)ABCD提交單選題2分混凝土的塑性和韌性遠強于鋼結(jié)構(gòu)。對錯AB提交投票最多可選1項鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載的適應(yīng)性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越，請問這是由于鋼結(jié)構(gòu)的哪個特點？（）強度高密閉性好韌性好制造工廠化ABCD提交單選題2分1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.鋼結(jié)構(gòu)制造簡便、施工方便、具有良好的裝配性工業(yè)化程度高，工期短作業(yè)面多現(xiàn)場基礎(chǔ)施工工廠鋼構(gòu)制作1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理10天落生成火神山醫(yī)院中國速度中國力量中國精神主體結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)集裝板房1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理致敬“沉默的英雄”——記武漢火神山雷神山醫(yī)院的建設(shè)者“最美建設(shè)者、英雄的團隊”——兩山醫(yī)院施工單位黨組織中國速度背后的中國精神兩山醫(yī)院以驚人的速度落成背后是黨領(lǐng)導(dǎo)下社會主義集中力量辦大事的政治優(yōu)勢，是這政治優(yōu)勢下凝聚的全社會合理和眾志成城，也是兩山建設(shè)者夜以繼日無私奉獻的奮斗結(jié)晶他們默默逆行而來，默默疲憊而去，這些沉默的英雄，將被武漢銘記，被歷史銘記。1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.鋼材可重復(fù)利用、綠色、可持續(xù)5.鋼材密閉性好西氣東輸中俄石油運輸新疆————上海1.5m直徑油、汽等各種不允許外泄的資源存儲于鋼結(jié)構(gòu)中是利用了鋼結(jié)構(gòu)_____的特性，容器采用_____連接。（

）韌性好，焊接韌性好，螺栓連接密閉性好，焊接密閉性好，螺栓連接ABCD提交單選題2分1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理6.耐腐蝕性能差，應(yīng)采取防護措施

熱浸鋅（25年）酸洗、清洗、干燥、熱浸鋅、后處理質(zhì)量穩(wěn)定、工業(yè)化程度高，但構(gòu)件尺寸受鋅槽尺寸控制

熱噴鋁復(fù)合涂層（25年）噴砂、噴鋅（鋁）、噴鋁、噴復(fù)合涂層不受體型大小限制、無熱影響，構(gòu)件形狀復(fù)雜時操作困難

普通防腐蝕方法（3～5年）除銹、底漆、面漆操作方便，防腐有效年限短防腐年限：50年氟碳防腐技術(shù)1.2鋼結(jié)構(gòu)的特點建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理7.鋼結(jié)構(gòu)的耐熱性好，但防火性能差考慮安全儲備，溫度達到150℃時，需隔熱防護當(dāng)溫度在250℃左右時，鋼材的塑性和韌性降低，呈脆性破壞在鋼結(jié)構(gòu)房屋中，選擇結(jié)構(gòu)用鋼材時，下列因素中的（

）不是主要考慮的因素。建造地點的氣溫荷載性質(zhì)鋼材造價建筑的防火等級ABD提交C單選題2分此題未設(shè)置答案，請點擊右側(cè)設(shè)置按鈕關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的特點敘述錯誤的是（）建筑鋼材的塑性和韌性好鋼材的耐腐蝕性差鋼材具有良好的耐熱性和防火性鋼結(jié)構(gòu)更適于建造高層和大跨ABCD提交單選題2分1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.民用建筑鋼結(jié)構(gòu)住宅樓、辦公樓、醫(yī)院、商場、體育館等1.3.1按應(yīng)用領(lǐng)域分類1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.一般工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)單層廠房、多層廠房、重型工程廠房的車間等1.3.1按應(yīng)用領(lǐng)域分類1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.橋梁鋼結(jié)構(gòu)梁式橋、拱橋、斜拉索橋、懸索橋等1.3.1按應(yīng)用領(lǐng)域分類4.密閉壓力容器鋼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)儲庫鋼結(jié)構(gòu)密閉性較好，密閉壓力容器常采用鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)高爐大直徑鋼管5.塔桅鋼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理廣播和電視發(fā)射塔架高壓輸電線路塔架化工排氣塔6.船舶海洋鋼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理海上鉆井平臺潛艇艦船7.水利鋼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼閘門升船機攔污柵8.電力鋼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理干煤棚核電站鋼安全殼輸煤棧橋9.釬具和釬鋼釬具釬鋼風(fēng)力發(fā)電塔10.地下鋼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼管樁鋼板樁支護鋼板樁圍堰11.貨架腳手架鋼結(jié)構(gòu)貨架腳手架12.雕塑和小品鋼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理城市小品標志物1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.梁狀結(jié)構(gòu)鋼梁1.3.2按結(jié)構(gòu)體系工作特點分類受彎構(gòu)件2.門式剛架受彎直梁和壓彎柱子剛接門式剛架3.拱架結(jié)構(gòu)軸心壓力為主的單向彎曲構(gòu)件拱架結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.桁架結(jié)構(gòu)鋼梁1.3.2按結(jié)構(gòu)體系工作特點分類軸拉、軸壓構(gòu)件組成5.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)6.網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)軸拉、軸壓構(gòu)件組成空間體系軸拉、軸壓構(gòu)件組成空間曲面體系網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)1.3鋼結(jié)構(gòu)的分類與應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理7.預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)1.3.2按結(jié)構(gòu)體系工作特點分類張力索與壓桿組成8.懸索結(jié)構(gòu)懸索結(jié)構(gòu)9.復(fù)合結(jié)構(gòu)張拉索為主的結(jié)構(gòu)兩種及兩種以上結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.4.1概述結(jié)構(gòu)設(shè)計原則：安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理1.許用應(yīng)力法式中：——由標準荷載與構(gòu)件截面設(shè)計尺寸所計算的應(yīng)力，；

——容許應(yīng)力，；

——材料的標準強度，鋼材為屈服強度，；

——大于1的安全系數(shù)，考慮各種不確定性，憑工程經(jīng)驗取值。1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.半概率極限狀態(tài)設(shè)計法式中：——由標準荷載與構(gòu)件截面設(shè)計尺寸所計算的應(yīng)力，；

——容許應(yīng)力，；

——材料的標準強度，鋼材為屈服強度，；

——分別為荷載系數(shù)、材料系數(shù)和調(diào)整系數(shù)。1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.半概率極限狀態(tài)設(shè)計法

>0，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài)

Z=R-S=0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài)

<0,結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài)一、承載能力極限狀態(tài)

對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系；結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）；地基喪失承載能力而破壞（如失穩(wěn)等）。1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.4.2規(guī)范現(xiàn)行設(shè)計表達式1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理除疲勞計算外，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法，用分項系數(shù)的設(shè)計表達式進行計算。——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，結(jié)構(gòu)安全等級分為一級、二級、三級，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)分別采用1.1、1.0和0.9；——永久荷載、可變荷載的分項系數(shù)，詳見現(xiàn)行規(guī)范；——永久荷載、可變荷載標準值的效應(yīng)。二、正常使用極限狀態(tài)

對應(yīng)于結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用或耐久性能的某項規(guī)定限值：影響正常使用或外觀的變形；影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；影響正常使用的振動；影響正常使用的其它特定狀態(tài)。1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.4鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理式中：——永久荷載標準值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值；

——第1個可變荷載的標準值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件巾產(chǎn)生的變形值（該值大于其他任意第i個可坐荷載標準值產(chǎn)生的變形值）；

——第i個可變荷載標準值在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中產(chǎn)生的變形值；

——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的容許變形值。1.高性能鋼材的研究與應(yīng)用強度、塑性和韌性、耐火、耐候等方面低合金鋼在鋼中加入少量合金元素改善性能：

15MnVNq—C用于九江長江大橋。2、耐候鋼3、熱強化鋼材4、鍍層、涂層、復(fù)合等表面處理鋼材。

1.5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算的研究與改進

1.5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

從構(gòu)件整體從彈性彈塑性應(yīng)力蒙皮效應(yīng)3.結(jié)構(gòu)形式的創(chuàng)新大跨空間結(jié)構(gòu)鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的研究雜交結(jié)構(gòu)（索、拱配合）概率極限狀態(tài)計算長度法高等分析和設(shè)計法1.5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用5.空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展6.鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用7.高層鋼結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用8.優(yōu)化原理的應(yīng)用9.新節(jié)點的應(yīng)用2.1鋼材的破壞形式2.2鋼材的生產(chǎn)2.3鋼材的主要性能2.4影響鋼材性能的主要因素2.5建筑用鋼的種類、規(guī)格和選用第二章：鋼結(jié)構(gòu)的材料建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼結(jié)構(gòu)用鋼的要求

鋼材種類繁多，規(guī)格、用途也不相同，對建筑結(jié)構(gòu)用鋼來說，主要有三方面的要求。1、較高的強度：結(jié)構(gòu)的承載力大，所需的截面小，結(jié)構(gòu)的自重輕；2、較好的塑性及韌性：塑性好，不易發(fā)生脆性破壞；韌性好，利于承受動力荷載；3、良好的加工性能與耐久性：包括可焊性、冷彎性能以及耐腐性能建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第二章：鋼結(jié)構(gòu)的材料

據(jù)上要求,《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2017推薦承重結(jié)構(gòu)用鋼宜采用：Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼、Q420鋼、Q460、Q345GJ鋼塑性破壞脆性破壞破壞前，較大的塑性變形破壞時，持續(xù)時間長破壞后，斷口呈纖維狀，色澤發(fā)暗破壞前，塑性變形很小或沒有破壞時，突然迅速斷裂破壞后，斷口平直，呈有光澤的粒狀體2.1鋼材的破壞形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理o

(N/mm2)

f比例極限屈服強度極限強度fyfue流幅abcdlPP2.3.1鋼材在單向一次拉伸下的工作性能應(yīng)力—應(yīng)變曲線2.3鋼材的主要性能建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.強度強度設(shè)計標準值，設(shè)計依據(jù)；抗拉極限強度fu屈服強度fy鋼材的最大承載強度，安全儲備。

根據(jù)鋼材單向拉伸性能曲線，工程應(yīng)用中，鋼材的性能按理想彈塑性體考慮，fy定為鋼材拉、壓強度標準值。

0fy建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.3.1鋼材在單向一次拉伸下的工作性能鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼材的設(shè)計強度為

。強度標準值

fk鋼材屈服點

fy強度極限值

fu鋼材的強度標準值除以抗力分項系數(shù)

fy

/rRABCD提交單選題2分2.伸長率：l0l1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.3.1鋼材在單向一次拉伸下的工作性能彎心直徑1.冷彎性能D鋼材厚度t冷彎角度a冷彎性能：按規(guī)定彎曲，達到彎曲角度時，試件表面不出現(xiàn)裂紋和分層為合格。Da建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.3.2鋼材的其他性能冷彎試驗2.沖擊韌性沖擊韌性ak：衡量鋼材抗應(yīng)力集中和動荷載的能力實驗表明：沖擊韌性值隨溫度的降低而降低。建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.3.2鋼材的其他性能沖擊試驗總結(jié)——鋼材主要的機械性能2.屈服強度fy1.抗拉極限強度fu3.伸長率：4.冷彎性能：5.沖擊韌性：強度塑性韌性單向拉伸實驗冷彎實驗沖擊實驗安全儲備設(shè)計依據(jù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.3.2鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的屈服條件結(jié)論三向應(yīng)力方向相同，數(shù)值相近脆性破壞三向應(yīng)力方向互反，數(shù)值相近提前進入塑性平面應(yīng)力作用時，單向應(yīng)力作用時，只有剪應(yīng)力作用時，建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.1化學(xué)成份的影響C：基本成份：Fe鐵+C碳Si有利元素：MnV等合金元素有害元素：SPNO含量強度塑性、韌性，，，抗銹性、可焊性碳含量不超過0.22%Mn：含量強度塑性、韌性無顯著降低，，對焊接不利。弱脫氧劑，建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4影響鋼材性能的主要因素強脫氧劑，細化晶粒，提高強度對塑性、韌性、可焊性、無顯著不良影響Si：釩、鈮、鈦：細化晶粒，提高強度和韌性，保持良好塑性S、P、N：O：熱脆現(xiàn)象冷脆現(xiàn)象H:氫脆現(xiàn)象建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.1化學(xué)成份的影響鋼中硫和氧的含量超過限量時，會使鋼材

。變軟熱脆冷脆變硬ABCD提交單選題2分

在鋼中適當(dāng)增加（

）元素，可提高鋼材的強度和抗銹蝕能力。碳硅磷

硫ABCD提交單選題2分建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.2鋼材的焊接性能鋼材的焊接性能受到碳含量和合金元素含量的影響碳含量越高焊接性能越差，焊縫及其熱影響區(qū)容易變脆推薦使用碳當(dāng)量衡量低合金的焊接性。

鋼材焊接性良好

鋼材呈現(xiàn)脆硬傾向，控制焊接工藝

需嚴格控制焊接工藝鋼材常溫下冷軋、冷彎、沖孔、機械剪切等冷加工使鋼材強度提高，塑性韌性降低，稱為冷加工硬化鋼材中的C、N，隨著時間的增長和溫度的變化，而形成碳化物和氮化物，使鋼材變脆的“老化”現(xiàn)象稱之為時效硬化。設(shè)計要求對直接承受動力荷載的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)消去冷加工硬化的影響擴鉆刨邊或擴鉆刨邊建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.3鋼材的硬化PP同號應(yīng)力鋼材變脆設(shè)計要求避免截面突變建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.4應(yīng)力集中的影響加荷速率越高，缺口試件斷裂時吸收的能量越低，變得越脆。因此在鋼結(jié)構(gòu)防止低溫脆性破壞設(shè)計中，應(yīng)考慮加荷速率的影響。建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.5加載速度的影響不同應(yīng)變速率下鋼材斷裂吸收能量隨溫度的變化正溫影響（t>0℃）t<200℃，鋼材的性能變化不大t在250℃左右，塑性、韌性下降，破壞常呈脆性破壞狀態(tài)t>600℃時，鋼材的承載力幾乎喪失t=（260~320）℃，鋼材有徐變現(xiàn)象t>400℃，鋼材的強度和E急劇下降隔熱防火建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.6溫度的影響負溫影響（t<0℃）T1—脆性轉(zhuǎn)變溫度

隨著溫度的降低鋼材的強度提高，塑性、韌性降低，脆性增大，稱之為低溫冷脆T2—全塑性轉(zhuǎn)變溫度T0—轉(zhuǎn)變溫度脆性破壞塑性破壞建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.6溫度的影響鋼材在連續(xù)交變荷載作用下，會逐漸積累損傷、產(chǎn)生裂紋及裂紋逐漸擴展，直到最后破壞。這種現(xiàn)象稱為疲勞。2、疲勞的特征1）疲勞破壞具有突然性，破壞前沒有宏觀塑性變形屬于脆性破壞2）端口分為三個區(qū)域：裂紋源、裂紋擴展區(qū)、斷裂區(qū)3）疲勞對缺陷十分敏感建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.7循環(huán)荷載的影響1、疲勞的定義非焊接結(jié)構(gòu)的疲勞與應(yīng)力比和循環(huán)次數(shù)有關(guān)應(yīng)力幅焊接結(jié)構(gòu)的疲勞與幅有關(guān)，有應(yīng)力比無關(guān)對焊接部位非對焊接部位建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.7循環(huán)荷載的影響3、疲勞的計算00建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.7循環(huán)荷載的影響3、疲勞的計算(1)疲勞截止限驗算

快速驗算疲勞應(yīng)力比較低時疲勞截止限查表建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.7循環(huán)荷載的影響3、疲勞的計算

(2)疲勞強度計算疲勞應(yīng)力比較大時——板厚或直徑修正系數(shù)

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.4.7循環(huán)荷載的影響2.5.1鋼材的種類屈服強度屈服強度數(shù)值質(zhì)量等級建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.5建筑用鋼的種類、規(guī)格及選擇屈服強度數(shù)值：195215235255275N/mm2質(zhì)量等級:A級：fufyδ必要的冷彎性能B級：fufyδ冷彎性能+20℃沖擊韌性C級：fufyδ冷彎性能0℃沖擊韌性D級：fufyδ冷彎性能-20℃沖擊韌性脫氧程度:沸騰鋼F鎮(zhèn)靜鋼Z半鎮(zhèn)靜鋼b特殊鎮(zhèn)靜鋼TZ建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.5.1鋼材的種類1.碳素結(jié)構(gòu)鋼屈服強度數(shù)值：Q355Q420Q460質(zhì)量等級:A級：fufyδ必要的冷彎性能B級：fufyδ冷彎性能+20℃沖擊韌性C級：fufyδ冷彎性能0℃沖擊韌性D級：fufyδ冷彎性能-20℃沖擊韌性建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.5.1鋼材的種類2.低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼Q390E級：-40℃沖擊韌性1.鋼板：—200×10寬度厚度2.熱軋型鋼：I20a高度根據(jù)厚度分類建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.5.2鋼材的規(guī)格工字鋼：槽鋼：[20a高度根據(jù)厚度分類角鋼：∟200×10肢長厚度H600x160x8x12高度寬度腹板厚度翼緣板厚度H型鋼：2.5.2鋼材的規(guī)格建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理鋼管：200×10直徑(mm)厚度(mm)方鋼：2.5.2鋼材的規(guī)格建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.冷彎薄壁型鋼卷邊冷彎C型鋼冷彎Z型鋼壓型鋼板高度寬度卷邊厚度2.5.2鋼材的規(guī)格建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié)構(gòu)的重要性連接方法荷載性質(zhì)（靜、動）應(yīng)力狀態(tài)工作環(huán)境及厚度2.5.3鋼材的選用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.選鋼的原則安全、可靠、經(jīng)濟、合理2.鋼材選擇的建議結(jié)構(gòu)鋼材的選用應(yīng)遵循：技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理的原則，綜合考慮結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方法、工作環(huán)境、鋼材厚度和價格等因素，選用合適的鋼材牌號和材性保證項目。《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》BG50017-2017中規(guī)定北方某嚴寒地區(qū)（溫度低于-20OC）一露天倉庫起重量大于50t的中級工作制吊車梁，其鋼材應(yīng)選擇（

）鋼。Q235-A

Q235-BQ235-C

Q345-DABCD提交單選題2分廣東地區(qū)某工廠一起重量為50噸的中級工作制的鋼吊車梁，宜用

鋼。Q235-A

Q235-B·FQ235-C

Q235-DABCD提交單選題2分3.1軸心受力構(gòu)件的應(yīng)用3.2軸心受力構(gòu)件的強度與剛度3.3軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定3.4軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定3.5實腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計3.6格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計第三章：軸心受力構(gòu)件建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.1軸心受壓構(gòu)件的應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、定義：軸心受力構(gòu)件是指力通過構(gòu)件形心。2、分類軸心受壓構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件NNNN3.1軸心受壓構(gòu)件的應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理軸心受力的構(gòu)件可采用圖中的各種形式。型鋼截面

圓柱

圓管

方管

角鋼

槽鋼

薄壁鋼

工字鋼

3.1軸心受壓構(gòu)件的應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3、截面形式H鋼

組合截面T形十字形工字形十字形H字形3.1軸心受壓構(gòu)件的應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3、截面形式組合截面格構(gòu)式槽鋼組合工字鋼組合角鋼組合鋼管組合3.1軸心受壓構(gòu)件的應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4、破壞形式及計算內(nèi)容承載力極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài)強度破壞失穩(wěn)破壞變形整體失穩(wěn)局部失穩(wěn)剛度計算內(nèi)容強度整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定剛度3.1軸心受壓構(gòu)件的應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度1）除采用高強度螺栓摩擦性連接者外，其截面強度應(yīng)采用下列公式計算：毛截面屈服凈截面斷裂式中：N

An

f

——

軸心拉（壓）力；——桿件的凈截面面積；

——

鋼材抗拉強度設(shè)計值。

A——桿件的毛截面面積；

fu

——

鋼材極限抗拉強度設(shè)計值。

3.2軸心受力構(gòu)件強度和剛度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2）采用高強度螺栓摩擦性連接的構(gòu)件，其截面強度應(yīng)采用下列公式計算：毛截面屈服凈截面斷裂孔前傳力式中：——構(gòu)件最外列螺栓處危險截面所受內(nèi)力；——計算截面上的高強度螺栓數(shù)；——連接一側(cè)高強度螺栓的總數(shù)。3.2軸心受力構(gòu)件強度和剛度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3）當(dāng)沿構(gòu)件長度有排列較密的螺栓孔時，應(yīng)由凈截面屈服控制，以免變形過大。3.2軸心受力構(gòu)件強度和剛度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理式中：N

An

f

——

軸心拉（壓）力；——桿件的凈截面面積；

——

鋼材抗拉強度設(shè)計值。

3.2.2軸心受力構(gòu)件的剛度

式中：λi

l0[λ]拉桿按各方向計算得的最大長細比；

——計算拉桿長細比時的計算長度；

——截面的回轉(zhuǎn)半徑；

——容許長細比。按規(guī)范采用。

——3.2軸心受力構(gòu)件強度和剛度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理如圖所示由2∟75x5組成的水平放置的軸心受拉桿。軸心拉力設(shè)計值N=270kN，只承受靜力作用，計算長度為3m。桿端有一排直徑為20mm的螺栓孔。鋼材為Q235鋼。計算時忽略連接偏心和桿件自重的影響。驗算構(gòu)件的強度和剛度例題建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理解：（1）驗算強度強度滿足要求例題建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（2）驗算剛度剛度滿足要求查表例題建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理問題提出結(jié)合力學(xué)知識分析：滿足強度、剛度的壓桿還會產(chǎn)生什么破壞？失穩(wěn)3.3軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理工程案例2024/6/575人不幸遇難13人不幸遇難受壓失穩(wěn)設(shè)計失誤導(dǎo)致下弦桿實際承重增加了20%3.3軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.理想軸心受壓構(gòu)件的屈曲形式（1)彎曲失穩(wěn)：（2)彎扭失穩(wěn)：（3)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)：雙軸對稱截面單軸對稱截面十字形截面工程主要失穩(wěn)形式3.3軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.3.1理想軸心受壓構(gòu)件的屈曲

2.理想構(gòu)件的彈性彎曲失穩(wěn)2024/6/52.理想軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定臨界力2）絕對直桿；沒有初彎曲；3）力通過桿件形心，沒有初偏心；兩端鉸支。4）沒有殘余應(yīng)力。1）材料為理想彈性體；實際構(gòu)件整體穩(wěn)定問題研究

理想狀態(tài)桿件單曲線函數(shù)關(guān)系實際狀態(tài)桿件多曲線函數(shù)關(guān)系3.3.1理想軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.理想構(gòu)件的彈塑性彎曲失穩(wěn)2024/6/5

由傳統(tǒng)的理論得出的桿件長細比與臨界壓應(yīng)力之關(guān)系圖為單曲線，如圖。構(gòu)件失穩(wěn)時如果截面應(yīng)力超出彈性極限，則構(gòu)件進入彈塑性工作階段，這時應(yīng)按切線模量理論進行分析這種理論在世界各國一直被沿用到20世紀60年代。3.3.1理想軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理歐拉臨界力實際構(gòu)件與理想構(gòu)件間存在著初始缺陷：1）初始彎曲4）殘余應(yīng)力2）初始偏心3）支承情況3.3.2實際軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.殘余應(yīng)力對軸心受壓構(gòu)件的影響3.3.2實際軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理各類工字型截面的殘余應(yīng)力分布bkbhoxyX軸無殘有殘Y軸殘余應(yīng)力降低構(gòu)件穩(wěn)定承載力

對弱軸的影響大于對強軸的影響3.3.2實際軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.殘余應(yīng)力對軸心受壓構(gòu)件的影響2.初彎曲對軸心受壓構(gòu)件的影響Nv0xvy0yNMv0=0v0=0NcrNuov0vmNabv降低構(gòu)件穩(wěn)定承載力3.3.2實際軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.初偏心對軸心受壓構(gòu)件的影響e0=0e0=0NcrNuoe0vmNabvNve0降低構(gòu)件穩(wěn)定承載力3.3.2實際軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理不同約束對穩(wěn)定承載力的影響約束越強穩(wěn)定承載力越高3.3.2實際軸心受壓構(gòu)件的屈曲

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理實腹式軸心壓桿整體穩(wěn)定的實用計算公式式中：

A――壓桿的毛截面面積（mm2）；φ――軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)壓桿長細比和截面分類及鋼材種類確定《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》7.2.1條

N――壓桿軸心壓力設(shè)計值（kN）；3.3.3軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性計算

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課堂練習(xí)圖示管道支架立柱高3.0m，無側(cè)向支撐。結(jié)合該柱的構(gòu)造狀況，可以將其按兩端鉸接軸心受壓柱考慮。若該支柱采用Ⅰ18熱軋型鋼，鋼材采用Q235鋼，試驗算其能否滿足要求。建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理強度驗算剛度驗算整體穩(wěn)定性驗算截面類型鋼材種類強度驗算剛度驗算整體穩(wěn)定性驗算截面類型鋼材種類類類結(jié)論：穩(wěn)定性不滿足要求課堂練習(xí)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理不穩(wěn)定，不可行5.柱子不穩(wěn)定，分析解決方案a.提高鋼材型號，Q345b.增加截面尺寸經(jīng)計算可選工字鋼I32a增加工程造價c.增加側(cè)向支撐經(jīng)計算在y軸柱子中部加一道支撐即可增加工程造價哪個方案更合理課堂練習(xí)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2024/6/5中國國家館巨型鋼斜撐底部與核心筒內(nèi)的勁性柱連接，中間通過層層樓層鋼梁與核心筒連接，頂部通過鋼桁架與核心筒連接，錨固于勁性鋼柱上。壓桿穩(wěn)定問題巧妙的應(yīng)用樓層鋼梁作為壓桿側(cè)向支撐點提高壓桿穩(wěn)定性壓桿側(cè)向支撐拓展建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.4軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定根據(jù)彈塑性理論，在縱向均勻受壓下板的彈塑性屈曲微分方程為：tb3.4.1均勻受壓板的屈曲建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理式中：k板件屈曲系數(shù)E材料的彈性模量v材料泊桑比t板件厚度b板件截面寬度η塑性系數(shù)x莰固系數(shù)3.4.1均勻受壓板的屈曲建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理等強度原則局部穩(wěn)定理論等穩(wěn)定原則超短柱長柱、中長柱3.4.2軸壓構(gòu)件板的寬厚比建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理翼緣板三邊簡支，一邊自由b1h0tttw3.4.2軸壓構(gòu)件板的寬厚比建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理腹板四邊簡支板ttb1h0tw3.4.2軸壓構(gòu)件板的寬厚比建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理腹板ttb1h0tw翼緣板λ構(gòu)件長細比較大值當(dāng)λ<30時，取30當(dāng)λ>100時，取1003.4.2軸壓構(gòu)件板的寬厚比建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理箱型截面局部穩(wěn)定限值b1h0tttwb0其它截面見《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》7.3.13.4.2軸壓構(gòu)件板的寬厚比建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理如圖所示一焊接工字型截面柱。已知鋼材，Q235。判斷一下截面局部穩(wěn)定是否滿足要求是否AB提交局部不穩(wěn)定，怎么辦？投票最多可選1項局部不穩(wěn)定，怎么辦？作答正常使用主觀題需2.0以上版本雨課堂設(shè)置縱向加勁肋增加板厚度考慮屈服后強度計算構(gòu)件強度和穩(wěn)定《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》7.3.3主觀題5分腹板ttb1h0tw翼緣板λ構(gòu)件長細比較大值當(dāng)λ<30時，取30當(dāng)λ>100時，取100知識總結(jié)局部穩(wěn)定的措施：限制板件寬厚比局部穩(wěn)定的原則：等穩(wěn)定適用公式腹板不穩(wěn)定可采取的措施：增加板厚、設(shè)加勁肋、按屈服后強度計算軸心受壓實腹柱的設(shè)計包括以下一些主要內(nèi)容：①

截面選擇；②

強度驗算；③

整體穩(wěn)定驗算；④

局部穩(wěn)定驗算；⑤

剛度驗算；⑥

其他構(gòu)件與柱的連接節(jié)點設(shè)計；⑦

柱腳設(shè)計。

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.5實腹式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式

原則：2.等穩(wěn)定性：在兩個主軸方向的長細比應(yīng)盡可能接近，以達到經(jīng)濟效果；1.寬肢薄壁3.便于與其他構(gòu)件連接；5.選用能夠供應(yīng)的鋼材規(guī)格。4.構(gòu)造簡便，制造省工；建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理實腹式軸壓桿常用截面形式及其優(yōu)缺點

優(yōu)點：省工、價廉缺點：

ix

，iy

相差很大，當(dāng)l0x

，l0y

接近時很不經(jīng)濟3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理優(yōu)點：

省工，雙向ix

，iy

接近，經(jīng)濟性好。

規(guī)格有限制缺點：3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理優(yōu)點：

雙向ix

，iy

接近，經(jīng)濟性好。截面組合靈活，便于自動焊缺點：增加加工焊接工作量3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理優(yōu)點：

加工量較少，材料單價較低。缺點：

用材增多，截面形式、尺寸均受限制，連接復(fù)雜3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1）假定柱的長細比λ（一）型鋼截面一般在60～100范圍內(nèi)當(dāng)軸力大而計算長度小時，取較小值，反之取較大值。3.5.2實腹式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2）求兩主軸所需要的回轉(zhuǎn)半徑λ查表查表選型鋼截面3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3）確定構(gòu)件尺寸假定柱的長細比λ（二）組和截面λ查表查表確定尺寸b、h0以10mm為模數(shù)t、tw以2mm為模數(shù)ttbh0tw3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理強度計算1.沒有截面削弱毛截面屈服2.有螺栓孔削弱的截面2）高強度螺栓摩擦性連接1）非高強度螺栓摩擦性連接毛截面屈服凈截面斷裂3）沿長度密排螺栓孔時凈截面屈服5）截面驗算3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理強度剛度整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定型鋼截面不用驗算3.5.1實腹式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.6.1格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的常用截面形式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.6格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計形式綴條式：綴板式：單角鋼組成橫桿斜桿做綴材鋼板做綴材實軸：y-y與肢件截面板垂直的軸線虛軸：x-x與綴材截面垂直的軸線建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.6格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計yyxx綴條yyxx綴板截面形式

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.6格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計3.6.2格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定1.對實軸的整體穩(wěn)定性與實腹式計算方法相同yyxx建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.對虛軸的整體穩(wěn)定性1.考慮剪切變形的影響，增大長細比引入換算長細比綴條式柱式中構(gòu)件對虛軸長細比構(gòu)件橫截面毛截面面積構(gòu)件中垂直與x軸各斜綴條的毛截面面積yyxx綴條3.6.2格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理綴板式柱式中構(gòu)件對虛軸長細比構(gòu)件毛截面面積單個分肢對最小剛度軸的長細比yyx11l013.6.2格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.對虛軸穩(wěn)定計算yyxx3.6.2格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.肢件的整體穩(wěn)定計算等穩(wěn)定性原則單肢不先于構(gòu)件整體失穩(wěn)定綴條構(gòu)件綴板構(gòu)件且不大于40取3.6.2格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.格構(gòu)式軸壓構(gòu)件的橫向剪力NvyVVVVV《規(guī)范》規(guī)定：軸心受壓構(gòu)件的剪力3.6.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.綴條設(shè)計把綴條式格構(gòu)柱視為平行弦桁架，綴條為腹桿式中單肢剪力承受剪力的斜綴條數(shù)單綴條雙綴條綴條與構(gòu)件軸線法線夾角1）綴條受力3.6.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2）綴條截面設(shè)計綴條受力可能為拉、也可能為壓設(shè)計時按最不利考慮軸心受壓構(gòu)件設(shè)計步驟λ查表查表選型鋼截面3.6.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.綴板設(shè)計把綴板式格構(gòu)柱視為多層框架式中綴板軸線間距離1）綴板受力a彎矩剪力分肢軸線間距離3.6.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2）綴板截面選擇剛度要求：板寬度要求板厚度要求3.6.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.6.4格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的截面設(shè)計1.初選截面肢件截面由實軸穩(wěn)定確定yyxx查表選型鋼截面驗算建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理肢件間距由虛軸穩(wěn)定確定yyxx查表驗算等穩(wěn)定移軸公式3.6.3格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的綴材設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理小結(jié)1.格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的分類和基本組成2.格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的設(shè)計步驟：實軸穩(wěn)定柱肢虛軸穩(wěn)定間距yyxx綴材設(shè)計連接節(jié)點設(shè)計分肢穩(wěn)定條板桁架軸壓構(gòu)件剛架受彎構(gòu)件建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理第4章：受彎構(gòu)件4.1受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用4.2梁的強度與剛度4.3梁的整體穩(wěn)定4.4梁的局部穩(wěn)定與加勁肋設(shè)計4.6受彎構(gòu)件的截面設(shè)計4.5組合梁考慮腹板屈服后強度的設(shè)計一、定義承受橫向荷載和彎矩的構(gòu)件受彎構(gòu)件主要內(nèi)力：彎矩和剪力梁實腹式受彎構(gòu)件桁架格構(gòu)式受彎構(gòu)件二、梁的類型單向彎曲梁：僅在一個平面內(nèi)受彎雙向彎曲梁：在兩個主平面內(nèi)受彎4.1受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理熱軋型鋼截面組合截面冷彎薄壁型鋼截面空腹式截面鋼與混凝土組合截面1)按截面型式分實腹式空腹式（蜂窩梁）型鋼截面組合截面熱軋冷彎薄壁焊接或鉚接鋼與混凝土三、受彎構(gòu)件分類4.1受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2）按支承情況分：簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁等。

3）按截面沿長度變化分：

等截面和變截面。

4.1受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

樓（屋）面梁（主梁、次梁）4）按使用功能分工作平臺梁

吊車梁

檁條或墻梁4.1受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理主要破壞形式

強度破壞整體失穩(wěn)局部失穩(wěn)剛度破壞截面應(yīng)力分布整體失穩(wěn)局部失穩(wěn)4.1受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理梁的正常使用極限狀態(tài)撓曲變形梁的承載力極限狀態(tài)四、梁的計算內(nèi)容強度整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定剛度本章主要介紹：實腹式受彎構(gòu)件的強度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定及腹板屈曲后強度理論4.1受彎構(gòu)件的形式和應(yīng)用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.2.1梁的強度梁在彎矩和剪力作用下將產(chǎn)生彎曲應(yīng)力、剪切應(yīng)力在集中荷載作用處產(chǎn)生局部壓應(yīng)力梁的強度應(yīng)包括抗彎強度抗剪強度局壓強度折算強度4.2梁的強度與剛度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理x1）彈性階段(1)梁從受力到產(chǎn)生破壞可以分為三個受力階段1.梁的抗彎強度2）彈塑性階段3）塑性階段x4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1）彈性階段式中：截面對x軸的凈截面模量當(dāng)時，截面處于彈性狀態(tài)。截面處于彈性極限狀態(tài)。屈服彎矩特點：截面上所有點都處于彈性狀態(tài)；應(yīng)力應(yīng)變成正比彈性階段最大彎矩xx4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理塑性區(qū)彈性區(qū)彈塑性階段特點：塑性區(qū)梁所承受的荷載彎矩更大，截面的抗彎能力發(fā)揮更充分但梁的剛度會降低。2）彈塑性階段4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理x3）塑性階段特點：

截面全部進入塑性狀態(tài)，承載力達到極限，剛度退化為零，形成塑性鉸；截面對x軸的截面塑性模量。4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理屈服彎矩和塑性彎矩的差值表示什么？表示截面塑性發(fā)展的能力差值越大，截面塑性發(fā)展的能力越突出：只取決于截面幾何形狀與材料性質(zhì)無關(guān)的形狀系數(shù)4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理：只取決于截面幾何形狀與材料性質(zhì)無關(guān)的形狀系數(shù)a、找出達到極限彎矩時截面中和軸，即：與彎曲主軸平行面積平分線，該中和軸兩邊面積相等，在雙軸對稱截面中，該軸就是主軸b、分別求兩側(cè)面積對中和軸的靜矩，凈矩之和即為塑性截面模量。4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理彈性塑性彈塑性工程中用此公式解決梁的抗彎問題（2）梁抗彎強度計算公式4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理截面塑性發(fā)展系數(shù)見《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》工字型截面梁當(dāng)翼緣外伸寬度和b與其厚度t的比值需要計算疲勞的梁(2)梁抗彎強度計算公式4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理式中：繞x軸和y軸的彎矩設(shè)計值對x軸和y軸的凈截面模量相應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù)鋼材抗彎強度設(shè)計值單向彎曲梁雙向彎曲梁4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理凈截面模量、當(dāng)截面板件寬厚比等級為S1、S2、S3或S4級時，應(yīng)全截面模量當(dāng)截面板件寬厚比等級為S5級時，應(yīng)取有效截面模量構(gòu)件板件寬厚比等級S1級S2級S3級S4級S5級受彎構(gòu)件（梁）工字型截面翼緣b/t9εk11εk13εk15εk20腹板ho/tw65εk72εk93εk124εk250箱型截面壁板（腹板）間翼緣b0/t25εk32εk37εk42εk--4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理某焊接工字型等截面簡支梁跨度為12m，鋼材采用Q235，結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)取1.0，基本組合下簡支梁的均布荷載設(shè)計值（含自重）梁的截面尺寸及截面特征如圖所示。截面無栓釘孔削弱。毛截面慣性矩；;繞y軸回轉(zhuǎn)半徑；翼緣毛截面對梁中和軸的面積矩：1.對梁跨中截面進行強度驗算例題：4-1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.公式：2.步驟：（1）找已知參數(shù)：（2）計算未知：例題：4-1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.抗剪強度x式中：計算截面剪力計算剪應(yīng)力處以外截面對中和軸面積距毛截面慣性矩計算點板件厚度4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.局壓強度x式中：集中荷載，對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)集中荷載增大系數(shù)集中荷載在計算處假定分布長度腹板厚度重級工作制吊車1.35，其它1.04.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理確定1：2.5擴散輪壓在鋼軌中按1：1擴散4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.局壓強度4.折算應(yīng)力x4.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理式中：腹板計算高度邊緣的彎曲應(yīng)力腹板計算高度邊緣剪應(yīng)力腹板計算高度邊緣局壓應(yīng)力強度提高系數(shù)σ與σc異號，1.2σ與同號，或σc=0，1.14.2.1梁的強度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2.假定梁某截面的正應(yīng)力和剪應(yīng)力均較大，基本組合彎矩設(shè)計值為剪力設(shè)計職值為

。

試問：該截面梁腹板計算高度邊緣處的折算應(yīng)力為多少？1.公式：2.步驟：（1）找已知參數(shù)：（2）計算未知：例題：4-1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理由荷載標準值產(chǎn)生的最大撓度梁的允許撓度，見規(guī)范表格等截面簡支梁變截面簡支梁4.2.2梁的剛度建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.假設(shè)，簡支梁上承受的均布荷載標準值

，不考慮起拱因素，試問：簡支梁最大撓跨比為多少？1.公式：2.步驟：（1）找已知參數(shù)：（2）計算未知：例題：4-1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.3.1梁整體穩(wěn)定的概念梁受彎上翼緣受壓σ側(cè)向彎曲失穩(wěn)4.3梁的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.梁的失穩(wěn)機理梁受彎上翼緣受壓σ側(cè)向彎曲失穩(wěn)平面外彎扭失穩(wěn)4.3梁的整體穩(wěn)定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.3.1梁整體穩(wěn)定的概念2.梁失穩(wěn)時的臨界彎矩考慮抗力分項系數(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.3.1梁整體穩(wěn)定的概念式中繞強軸作用的最大彎矩按受壓纖維確定的梁毛截面模量鋼材抗彎強度設(shè)計值梁整體穩(wěn)定系數(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.3.2梁整體穩(wěn)定的實用算法梁整體穩(wěn)定系數(shù)的確定式中梁毛截面面積按受壓纖維確定的梁毛截面模量梁截面高度焊接工字型截面梁梁受壓翼緣厚度等效彎矩系數(shù)，查表受壓翼緣側(cè)向支撐點間距離對y軸長細比截面不對稱系數(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理加強受壓翼緣時受壓翼緣時對中和軸慣性距受拉翼緣時對中和軸慣性距加強受拉翼緣時梁整體穩(wěn)定系數(shù)的確定建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.假定，簡支梁在梁端及距離兩端

處（l為簡支梁跨度）有可靠的側(cè)向支撐。試問，作為在主平面內(nèi)受彎構(gòu)件，進行整體穩(wěn)定計算時，整體穩(wěn)定系數(shù)為多少？已知

。1.公式：2.步驟：（1）找已知參數(shù)：（2）計算未知：例題：4-1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理某在建鋼結(jié)構(gòu)廠房倒塌破壞原因：鋼結(jié)構(gòu)廠房屬于大跨度結(jié)構(gòu)，對雪荷載非常敏感結(jié)構(gòu)設(shè)計時對荷載估計不足鄉(xiāng)鎮(zhèn)項目，缺少審批驗收環(huán)節(jié)，缺少了安全屏障在大雪中，鋼結(jié)構(gòu)梁嚴重超負荷工作，產(chǎn)生側(cè)向失穩(wěn)，造成屋蓋整體塌落。前車之鑒馬虎大意弄虛作假工程案例4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施鋼梁矢穩(wěn)檁條矢穩(wěn)1.如何提高梁穩(wěn)定承載力?矢穩(wěn)原因?設(shè)計原因加工原因安裝原因其他原因設(shè)計原因問題引入思考：2.哪些措施安全經(jīng)濟，構(gòu)造簡單，施工方便?梁的失穩(wěn)機理梁受彎上翼緣受壓σ側(cè)向彎曲失穩(wěn)平面外彎扭失穩(wěn)4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施知識回顧梁臨界彎矩一般表達式：適用于單軸、雙軸對稱截面、不同荷載類型、不同支撐條件、不同荷載位置的梁4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施梁自由長度梁剛度參數(shù)知識回顧1.若兩個梁除了面積之外所有條件均相同。說法：面積越大梁的穩(wěn)定承載力越高是否正確？是否AB提交投票最多可選1項ABC無法判斷ACD提交2.三個梁荷載類別、支撐情況、荷載位置等情況都相同，唯一的區(qū)別是截面形式不同，哪一個梁穩(wěn)定承載力最高？A：雙軸對稱B：加強受壓翼緣C：加強受拉翼緣B單選題1分此題未設(shè)置答案，請點擊右側(cè)設(shè)置按鈕3.下圖為完全相同的簡支梁，唯一的區(qū)別是荷載類型不同，哪一個梁穩(wěn)定承載力最高？ABC無法判斷BCD提交MMAqFBCA單選題1分此題未設(shè)置答案，請點擊右側(cè)設(shè)置按鈕A提交4.三個梁荷載類別、支撐情況、截面等情況都相同，唯一的區(qū)別是荷載作用位置不同，哪一個梁穩(wěn)定承載力最高？ABC無法判斷BDABCC單選題1分此題未設(shè)置答案，請點擊右側(cè)設(shè)置按鈕C大于BABCD提交A大于BMMMMA小于BAB5.除了支撐情況不同，其他信息均相同？以下對于梁穩(wěn)定承載力說法正確的是？MMC小于BEA大于CC多選題2分1.影響梁整體穩(wěn)定性的因素則臨界彎矩側(cè)向抗彎剛度抗扭剛度抗翹曲剛度1）截面剛度的影響4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施寬肢薄壁理論分析結(jié)論：梁的側(cè)向抗彎剛度、抗扭剛度越大，臨界彎矩越大2）梁受壓翼緣的自由長度減小增大結(jié)論：梁受壓翼緣的自由長度越大、臨界彎矩越小。3）荷載作用類型及其作用位置對臨界彎矩的影響qMM最小最大純彎一般荷載4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施F荷載作用類型荷載作用位置ePPOMPePOM其它影響因素4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施支座約束約束越強，穩(wěn)定承載力越高截面的對稱性加強受壓翼緣受壓面積增大受壓區(qū)抗彎剛度增大增大1）增加梁截面尺寸，其中增大受壓翼緣寬度最為有效2.增強梁整體穩(wěn)定的措施增加抗彎剛度yy4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施解決方案2）增加側(cè)向支撐系統(tǒng)，減小構(gòu)件側(cè)向支撐點之間的距離，側(cè)向支撐應(yīng)設(shè)在受壓翼緣。側(cè)向支撐越靠近受壓翼緣，效果越好越小穩(wěn)定承載力越高2.增強梁整體穩(wěn)定的措施3）當(dāng)跨內(nèi)無法增設(shè)側(cè)向支撐時，宜采用閉合箱型截面yy4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施解決方案均較開口截面大4）增加梁兩端約束，提高其穩(wěn)定性。鉸接剛接約束越強，穩(wěn)定承載力越高

1.截面剛度2.受壓翼緣側(cè)向支承點長度3.荷載性質(zhì)5.截面的對稱性6.支座約束情況一、影響梁整體穩(wěn)定的因素4.荷載作用位置二、提高梁整體穩(wěn)定的措施2.增加側(cè)向支撐，減小受壓翼緣側(cè)向支撐點之間的距離小結(jié)

4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施3.當(dāng)跨中無側(cè)向支撐時，宜采用閉合箱型截面1.增加梁截面尺寸，增大受壓翼緣寬度最為有效4.增加梁兩端約束，提高梁穩(wěn)定承載力ABDCABCD提交1.如圖所示簡支梁，跨中受到集中力作用，如果想通過增加側(cè)向支撐的方式提高量的穩(wěn)定性，請問一下四種支撐的位置，哪種效果最好？側(cè)向支撐越靠近受壓翼緣，效果越好(A)(B)(C)(D)單選題1分作答2.以下各簡支梁，除截面放置和荷載作用位置有所不同之外，其他條件均相同，則以

[填空1]

的整體穩(wěn)定性為最好，

[填空2]

的為最差。(A)(B)(C)(D)力作用在受壓翼緣，提高穩(wěn)定性加強受壓翼緣，提高穩(wěn)定性填空題2分討論1.提出提高穩(wěn)定性的可行措施、原因。2.比較并提出最優(yōu)方案。多高層框架梁門架梁吊車梁橋面梁4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施

1）當(dāng)有鋪板密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固連接，能阻止梁的受壓翼緣側(cè)向位移時。3.梁整體穩(wěn)定性的保證《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》規(guī)定：符合以下條件可不進行整體穩(wěn)定驗算工程應(yīng)用隅撐隅撐《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》規(guī)定：符合以下條件可不進行整體穩(wěn)定驗算4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施工程應(yīng)用受壓翼緣自由長度與受壓翼緣寬度比值滿足下列要求：檁條鋼號荷載上翼緣荷載下翼緣跨中有側(cè)向支撐Q2351320163.梁整體穩(wěn)定性的保證門架梁

對于吊車額定起重量Q≤30t，跨度l≤6m，工作級別為Al～A5的吊車梁，可采用

增加受壓翼緣的辦法。吊車梁加強受壓翼緣梁4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施工程應(yīng)用3.梁整體穩(wěn)定性的保證

當(dāng)?shù)踯囶~定起重量和吊車梁跨度再大時，常在吊車梁的上翼緣平面內(nèi)設(shè)置制動梁或制動桁架，提高穩(wěn)定性。4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施工程應(yīng)用制動桁架3.梁整體穩(wěn)定性的保證節(jié)省鋼材4.3.3影響梁整體穩(wěn)定性的因素及增強整體穩(wěn)定性的措施工程應(yīng)用港珠澳大橋鋼箱梁降低成本減少碳排放綠色環(huán)保3.梁整體穩(wěn)定性的保證2）箱型截面梁：截面尺寸滿足可不計算穩(wěn)定性。且橋面梁局部失穩(wěn)現(xiàn)象

組合梁發(fā)生強度破壞或喪失整體穩(wěn)定之前，受彎構(gòu)件組成板件會偏離原來平面位置而發(fā)生波形鼓曲，這種現(xiàn)象稱為梁的局部失穩(wěn)現(xiàn)象。

受彎構(gòu)件發(fā)生局部失穩(wěn)后，截面中應(yīng)力進行重分布，故不致引起受彎構(gòu)件立刻破壞，但會引起強度、整體穩(wěn)定和剛度下降，故在鋼結(jié)構(gòu)中采取構(gòu)造措施防止局部失穩(wěn)發(fā)生。

4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.4.1受彎構(gòu)件局部穩(wěn)定的概念為提高強度和剛度，腹板宜高為提高整體穩(wěn)定性，翼緣宜寬較寬較薄受壓翼緣屈曲腹板屈曲翼緣鼓曲腹板鼓曲4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.4.2受壓翼緣的局部穩(wěn)定限制板件寬厚比的方法保證翼緣穩(wěn)定性三邊簡支一邊自由4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理寬為b0的翼緣b1h0tttwb0四邊簡支板4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理x4.3.3腹板的局部穩(wěn)定板厚tw4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.腹板的純剪屈曲腹板的純彎屈曲考慮腹板嵌固系數(shù)板厚tw梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束時，梁受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束時，腹板在局部壓應(yīng)力作用下的屈曲腹板的純剪屈曲腹板的純彎屈曲腹板在局部壓應(yīng)力作用下的屈曲4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理腹板不會發(fā)生局部失穩(wěn)腹板發(fā)生純剪屈曲、局壓屈曲腹板三種屈曲都會發(fā)生4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理腹板加勁肋設(shè)置規(guī)定a1）當(dāng)時，腹板局部穩(wěn)定能夠保證不必配置加勁肋；按構(gòu)造配置橫向加勁肋；2）當(dāng)時，按計算配置橫向加勁肋；4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理a3）當(dāng)時，受壓翼緣扭轉(zhuǎn)受到約束受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束按計算配置橫向加勁肋外，在彎矩較大的受壓區(qū)配置縱向加勁肋。4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理a局壓應(yīng)力很大的梁，尚應(yīng)在受壓區(qū)配置短加勁肋4.4梁的局部穩(wěn)定和腹板加勁肋設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4）支座處和有集中荷載處，宜設(shè)置支撐加勁肋。5）任何情況下4.4.4加勁肋的構(gòu)造與截面設(shè)計atsbs橫向切角：縱向切角：建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理同時配有縱橫向加勁肋zzbsbs縱橫向加勁肋截面慣性距4.4.4加勁肋的構(gòu)造與截面設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.4.5支承加勁計算atsbs橫向切角：縱向切角：建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1)按軸心受壓構(gòu)件計算支承加勁肋在腹板平面外的穩(wěn)定性。

受壓構(gòu)件的截面應(yīng)包括加勁肋和加勁肋每側(cè)各范圍內(nèi)的腹板面積

(2)承壓強度驗算

(3)支承加勁肋與腹板的連接焊縫4.4.5支承加勁計算建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理波形腹板梁---節(jié)省材料、施工方便、提高結(jié)構(gòu)性能新型鋼結(jié)構(gòu)梁學(xué)習(xí)相關(guān)論文及研究，撰寫報告，淺談波形腹板梁的優(yōu)缺點、研究現(xiàn)狀及應(yīng)用

鋼材采用Q235B，為了保證腹板的局部穩(wěn)定，請按照規(guī)范要求在支座及其之間梁段內(nèi)布置加勁肋。并按構(gòu)造要求確定加勁肋基本尺寸例題建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理需要設(shè)置橫向加勁肋，加勁肋間距構(gòu)造要求需要配置縱向加勁肋，縱向加勁肋需布置在受壓一側(cè)支座處有集中力需布置支承加勁肋；橫向加勁肋連續(xù)，縱向加勁肋斷開建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理例題

第5章拉彎與壓彎構(gòu)件5.1概述5.2拉彎和壓彎構(gòu)件強度和剛度計算5.3實腹式壓彎構(gòu)件的穩(wěn)定5.4實腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計5.5格構(gòu)式壓彎構(gòu)件5.1概述

拉彎、壓彎構(gòu)件定義

同時承受軸力和彎矩作用的構(gòu)件思考引起彎曲的可能因素？偏心力端彎矩橫向荷載建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理有節(jié)間荷載作用的桁架弦桿廠房中的柱子5.1概述

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理拉彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件應(yīng)用

1）按其組成可分：型鋼、鋼板焊接、組合截面、型鋼組合截面；

拉彎、壓彎構(gòu)件截面形式2）按幾何特征分：開口、閉口；雙軸對稱、單軸對稱；實腹式截面、格構(gòu)式截面；沿軸線等截面或變截面。5.1概述

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理強度破壞：拉、彎產(chǎn)生拉應(yīng)力疊加拉彎構(gòu)件破壞形式AB+=剛度：同時有受拉構(gòu)件和受彎構(gòu)件的特性，視何更主要穩(wěn)定：彎矩引起壓應(yīng)力大于軸拉應(yīng)力時的穩(wěn)定問題5.1概述

建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.2.1拉彎和壓彎構(gòu)件的強度：拉（壓）、彎產(chǎn)生應(yīng)力疊加5.2拉彎和壓彎構(gòu)件強度和剛度計算拉（壓）、彎構(gòu)件應(yīng)力發(fā)展過程建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理用直線式相關(guān)曲線代替由理論推導(dǎo)得出的曲線式相關(guān)曲線，直線式相關(guān)曲線的方程為：

實用計算公式5.2拉彎和壓彎構(gòu)件強度和剛度計算建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理單向拉彎、壓彎構(gòu)件強度計算公式拉彎、壓彎構(gòu)件強度實用計算公式雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強度計算公式5.2拉彎和壓彎構(gòu)件強度和剛度計算建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理凈截面模量、當(dāng)截面板件寬厚比等級為S1、S2、S3或S4級時，應(yīng)全截面模量當(dāng)截面板件寬厚比等級為S5級時，應(yīng)取有效截面模量構(gòu)件板件寬厚比等級S1級S2級S3級S4級S5級受彎構(gòu)件（梁）工字型截面翼緣b/t9εk11εk13εk15εk20腹板ho/tw65εk72εk93εk124εk250箱型截面壁板（腹板）間翼緣b0/t25εk32εk37εk42εk--建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理截面塑性發(fā)展系數(shù)需要計算疲勞的梁，取1.0當(dāng)截面板件寬厚比等級為S1、S2、S3級時，按下表當(dāng)截面板件寬厚比等級為S4、S5級時，取1.0建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理式中：——拉彎和壓彎構(gòu)件繞對應(yīng)主軸的長細比；——受拉或受壓構(gòu)件的容許長細比。建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.2.2拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度例題5-1下圖所示拉彎構(gòu)件，間接承受動力荷載，軸心拉力的設(shè)計值800kN，橫向荷載的設(shè)計值采用普通工字鋼I22a截面無削弱，材料Q345B。試驗算該構(gòu)件的強度和剛度。建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理例題5-1建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理壓彎構(gòu)件實際工程應(yīng)用多層框架柱單多廠房柱廠房牛腿柱高層框架柱5.3實腹式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定性a)彎曲失穩(wěn)b)彎扭失穩(wěn)彎矩作用平面外沒有足夠的支撐限制側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時失穩(wěn)形式在彎矩平面內(nèi)產(chǎn)生變形ab建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.3.1實腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定基本理論建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理軸力N彎矩MXYZ單向壓彎構(gòu)件會產(chǎn)生彎矩平面內(nèi)的失穩(wěn)和平面外失穩(wěn)彎矩作用平面——YZ平面XY在YZ平面內(nèi)的失穩(wěn)——稱為彎矩作用平面內(nèi)的失穩(wěn)在非YZ平面內(nèi)的失穩(wěn)——稱為彎矩作用平面外的失穩(wěn)彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)過程oa段彈性階段，a點截面邊緣開始屈服bc段不穩(wěn)定平衡階段，b點穩(wěn)定極限狀態(tài)點ab段彈塑性階段，穩(wěn)定平衡階段基本理論建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.3.1實腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定壓彎構(gòu)件平面內(nèi)失穩(wěn)塑性發(fā)展區(qū)計算準則邊緣屈服準則——彈性設(shè)計極限承載能力準則——塑性設(shè)計建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.3.1實腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定基本理論1.壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定承載力計算準則分析建立方程、推導(dǎo)公式、數(shù)值模擬、實用公式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.3.1實腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算辦法邊緣屈服準則極限承載力準則分析建立方程、推導(dǎo)公式、數(shù)值模擬試驗、實用公式對200根柱子進行試驗得出計算公式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.3.1實腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》GB50017-2017——參數(shù)——等效彎矩系數(shù)實用公式2.彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定的實用計算公式建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.3.1實腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定3.等效彎矩系數(shù)根據(jù)彎矩作用平面內(nèi)構(gòu)件的約束、荷載狀況確定（1)無側(cè)移框架柱和兩端支承構(gòu)件1)無橫向荷載，有端彎矩作用建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

2)無端彎矩但有橫向荷載作用（均布或集中荷載）跨中單個集中荷載全跨均布荷載3.等效彎矩系數(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

3)同時有端彎矩和橫向荷載作用（集中力或均布荷載）跨中單個集中荷載全跨均布荷載建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3.等效彎矩系數(shù)（2)有側(cè)移框架柱和懸臂構(gòu)件

1)有橫向荷載的柱腳鉸接的單層框架柱和多層框架的底層柱

2)除1）之外的框架柱

3)自由端作用有彎矩的懸壁柱自由端彎矩和固端彎矩的比值

無反彎點取正，有反彎點取負3.等效彎矩系數(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理4.單軸對稱的壓彎構(gòu)件計算規(guī)定除計算穩(wěn)定外，還要對拉一側(cè)進行強度計算建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課堂練習(xí)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1.公式：2.步驟：（1）找已知參數(shù)：（2）計算未知：平面內(nèi)穩(wěn)定滿足要求（3）帶入公式：建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理截面影響系數(shù)，閉口截面0.7；其他截面1.0受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)，按附錄C.0.5規(guī)定確定。閉口截面取1.0等效彎矩系數(shù)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理5.3.2實腹式單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定（1)彎矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承間構(gòu)件段內(nèi)的荷載和內(nèi)力情況確定1)無橫向荷載，有端彎矩2)有橫向荷載，無端彎