《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理拉彎壓彎構(gòu)件PPT課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理拉彎壓彎構(gòu)件PPT課件（77頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1第第六六章章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 鋼結(jié)構(gòu)中壓彎和拉彎構(gòu)件的應(yīng)用廣泛，例鋼結(jié)構(gòu)中壓彎和拉彎構(gòu)件的應(yīng)用廣泛，例如有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、受風(fēng)荷載如有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、受風(fēng)荷載作用的墻架柱、工作平臺柱、支架柱、單層廠作用的墻架柱、工作平臺柱、支架柱、單層廠房結(jié)構(gòu)及多高層框架結(jié)構(gòu)中的柱等等。房結(jié)構(gòu)及多高層框架結(jié)構(gòu)中的柱等等。 第1頁/共77頁2第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2 2、截面形式、截面形式 實腹式和格構(gòu)式實腹式和格構(gòu)式圖圖6.2 壓彎構(gòu)件的截面形式壓彎構(gòu)件的截面形式實腹式截面：熱軋型實腹式截面：熱軋型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截面和組合截面

2、。鋼截面和組合截面。當(dāng)構(gòu)件計算長度較大當(dāng)構(gòu)件計算長度較大且受力較大時，為了且受力較大時，為了提高截面的抗彎剛度，提高截面的抗彎剛度，還常常采用格構(gòu)式截還常常采用格構(gòu)式截面。面。第2頁/共77頁3第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3、 拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容拉彎構(gòu)件：拉彎構(gòu)件： 承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度強(qiáng)度 正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：剛度剛度強(qiáng)度強(qiáng)度穩(wěn)定穩(wěn)定實腹式實腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式 彎矩繞實軸作用彎矩繞實軸作用彎矩繞虛軸作用彎矩繞虛軸作用整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定 平面外穩(wěn)定平面外穩(wěn)定 承載能承載能力極限力極

3、限狀態(tài)狀態(tài)正常正常使用使用極限極限狀態(tài)狀態(tài) 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx剛度剛度壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件：第3頁/共77頁4第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.2 拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度對拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間對拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，需要進(jìn)行強(qiáng)度計算。彎矩的壓彎構(gòu)件，需要進(jìn)行強(qiáng)度計算。圖6.5 壓彎構(gòu)件截面應(yīng)力的發(fā)展過程Aw=hwtwMxhwxxyyhfyfyfyfyHHN h h(1-2 )hfyfy(a)(b)(c)(d)Af=bt第4頁/共77頁5第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎

4、構(gòu)件構(gòu)件最危險截面處于塑性工作階段時，塑性中和軸可能在構(gòu)件最危險截面處于塑性工作階段時，塑性中和軸可能在腹板或翼緣內(nèi)。當(dāng)腹板或翼緣內(nèi)。當(dāng)軸力較?。ㄝS力較?。∟Awfy）時時,塑性中和軸在腹板內(nèi)，塑性中和軸在腹板內(nèi)，可得可得N和和Mx的相關(guān)公式：的相關(guān)公式： 1141222pxxpMMNN（6.3）NP屈服軸力 ， NPAfy;Mpx塑性彎矩 ， MpxWpxfy =Aw/Af第5頁/共77頁6第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 當(dāng)當(dāng)軸力很大（軸力很大（NAwfy）時時,塑性中和軸位于翼緣塑性中和軸位于翼緣內(nèi)，可以得到：內(nèi)，可以得到：112214pxxpMMNN（6.4）第6頁/共77頁

5、7第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖6.6 壓彎構(gòu)件N/Np-Mx/Mpx關(guān)系曲線式（7.2.4b）式（7.2.5b）1pxxpMMNN式（6.4）1.01.000.13pNNpxxMM144121 構(gòu)件的構(gòu)件的N/Np-Mx/Mpx關(guān)關(guān)系曲線均呈凸形。與構(gòu)件系曲線均呈凸形。與構(gòu)件的截面形狀，腹板翼緣面的截面形狀，腹板翼緣面積比積比 有關(guān)。在設(shè)計中簡化有關(guān)。在設(shè)計中簡化采用直線關(guān)系式，其表達(dá)采用直線關(guān)系式，其表達(dá)式為：式為：第7頁/共77頁8第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1pxxpMMNN（6.4） 考慮軸心力引起的附加考慮軸心力引起的附加彎矩和剪力的不利影響，規(guī)彎矩和剪

6、力的不利影響，規(guī)范偏于安全采用一條斜直線范偏于安全采用一條斜直線（圖中虛線）代替曲線。（圖中虛線）代替曲線。第8頁/共77頁9第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件（6.5a）fWMANnxxxn1.單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計算公式單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計算公式第9頁/共77頁10第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件N軸心壓力設(shè)計值軸心壓力設(shè)計值 An驗算截面凈截面面積驗算截面凈截面面積 Mx、My兩個主平面內(nèi)的彎矩兩個主平面內(nèi)的彎矩Wn,x、Wn,y驗算截面對兩個主軸的凈截面模量驗算截面對兩個主軸的凈截面模量 x、 y截面在兩個主平面內(nèi)的截面在兩個主平面內(nèi)的截面塑性發(fā)展系數(shù)，按表截面

7、塑性發(fā)展系數(shù)，按表采用采用2.雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計算公式雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計算公式fWMWMANnyyynxxxn（6.5b）第10頁/共77頁11第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件對于需要計算疲勞的構(gòu)件，目前對其截面塑性性能缺乏研究；對于需要計算疲勞的構(gòu)件，目前對其截面塑性性能缺乏研究；對于格構(gòu)式構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞虛軸作用時，由于截面腹部無實對于格構(gòu)式構(gòu)件，當(dāng)彎矩繞虛軸作用時，由于截面腹部無實體部件，塑性開展的潛力不大；體部件，塑性開展的潛力不大；為了保證受壓翼緣在截面發(fā)為了保證受壓翼緣在截面發(fā)展塑性時不發(fā)生局部失穩(wěn)，當(dāng)受壓翼緣的寬厚比展塑性時不發(fā)生局部失穩(wěn)，當(dāng)受壓翼緣的寬厚比1

8、3b/t15時不時不考慮塑性發(fā)展?？紤]塑性發(fā)展。對以下三種情況，在設(shè)計時采用邊緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計算的對以下三種情況，在設(shè)計時采用邊緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計算的依據(jù)，即取依據(jù)，即取 x= y=1:第11頁/共77頁12第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn) 在在N和和M同時作用下，一開始構(gòu)件就在彎矩同時作用下，一開始構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng)作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng)N和和M同時增加到一定大小時則到達(dá)極同時增加到一定大小時則到達(dá)極限狀態(tài)，超過此極限狀態(tài)，要維持內(nèi)外限狀態(tài)，超過此極限狀態(tài)，要維持內(nèi)外力平衡，只能減力平

9、衡，只能減 小小N和和M。在彎矩作用。在彎矩作用平面內(nèi)只產(chǎn)生平面內(nèi)只產(chǎn)生彎曲屈曲彎曲屈曲。 圖 壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)NN( a )( b )NN6.3 實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算 壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式第12頁/共77頁13第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖 壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)NN( a )( b )NN壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)當(dāng)當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時，撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件可能發(fā)生構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈

10、曲彎扭屈曲而破壞，這種而破壞，這種彎扭屈曲又稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平彎扭屈曲又稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)。面外的整體失穩(wěn)。 雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)同時產(chǎn)生雙同時產(chǎn)生雙向彎曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬向彎曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬彎扭彎扭失穩(wěn)失穩(wěn)。 第13頁/共77頁14第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件邊緣纖維屈服準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則 以構(gòu)件截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀以構(gòu)件截面邊緣纖維屈服的彈性受力階段極限狀態(tài)作為強(qiáng)度計算的承載能力極限狀態(tài)。此時構(gòu)件處于態(tài)作為強(qiáng)度計算的承載能力極限狀態(tài)。此時構(gòu)件處于彈性工作階段。彈性工作階段。 第14頁/共77頁15第六章第六

11、章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件邊緣屈服準(zhǔn)則邊緣屈服準(zhǔn)則構(gòu)件處于彈性工作階段，在最危險截面上，截面邊緣處的最大應(yīng)構(gòu)件處于彈性工作階段，在最危險截面上，截面邊緣處的最大應(yīng)力達(dá)到屈服點，即：力達(dá)到屈服點，即：yxxfWMANe1exxpMMNNN、Mx驗算截面處的軸力和彎矩；A驗算截面處的截面面積； Wex驗算截面處的繞截面主軸x軸的截面模量；NP屈服軸力 ， NPAfy;Mex屈服彎矩 ， MexWexfy第15頁/共77頁16第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定驗算公式為：驗算公式為： 壓彎構(gòu)件彎矩作用平

12、面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式a) 實腹式壓彎構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件實腹式壓彎構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件（6.13）fNNWMANEXxxxmxX)8 . 01 (11第16頁/共77頁17第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件b) 對于單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對對于單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對成軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時，有可能在較小成軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時，有可能在較小翼緣或無翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。翼緣或無翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。對于這種情況，除按式對于這種情況，除按式(6.13)計算外，還

13、應(yīng)補充如計算外，還應(yīng)補充如下計算下計算第17頁/共77頁18第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件fNNWMANxEx2x2xmx/25. 11（6.14）N驗算截面處的軸力驗算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面面積壓彎構(gòu)件的截面面積 Mx驗算截面處的彎矩驗算截面處的彎矩 x截面塑性發(fā)展系數(shù)截面塑性發(fā)展系數(shù)W1,x、W2x最大受壓纖維的毛截面模量和受壓較小翼緣或無翼最大受壓纖維的毛截面模量和受壓較小翼緣或無翼緣端的毛截面模量緣端的毛截面模量 mx-等效彎矩系數(shù)等效彎矩系數(shù)221 . 1xExEAN第18頁/共77頁19第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1）懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二

14、階效應(yīng)的無支）懸臂構(gòu)件和在內(nèi)力分析中未考慮二階效應(yīng)的無支撐框架和弱支撐框架柱撐框架和弱支撐框架柱 mx=1.02）框架柱和兩端支承的構(gòu)件）框架柱和兩端支承的構(gòu)件 無橫向荷載作用時無橫向荷載作用時 mx=0.65+0.35M2 / M1， M1和和M2是構(gòu)件兩端的彎矩。是構(gòu)件兩端的彎矩。 M2 M1 。當(dāng)兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之當(dāng)兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之取異號。取異號。 有關(guān)有關(guān) mx取值，規(guī)范規(guī)定如下：取值，規(guī)范規(guī)定如下：第19頁/共77頁20第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 有端彎矩和橫向荷載同時作用時有端彎矩和橫向荷載同時作用時 使構(gòu)件產(chǎn)生同向

15、曲率，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率， mx=1.0； 產(chǎn)生反向曲率，產(chǎn)生反向曲率， mx=0.85。 無端彎矩有橫向荷載作用時無端彎矩有橫向荷載作用時： mx=1.0。第20頁/共77頁21第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件7.4 實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算 單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定 開口薄壁截面壓彎構(gòu)件的抗扭剛度及彎矩作用開口薄壁截面壓彎構(gòu)件的抗扭剛度及彎矩作用平面外的抗扭剛度通常較小，當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平平面外的抗扭剛度通常較小，當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)面外沒

16、有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲時，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體失穩(wěn)。稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體失穩(wěn)。第21頁/共77頁22第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算公式規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗算公式為：驗算公式為： （6.16）fWMANxbxtxy1第22頁/共77頁23第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件N驗算截面處的軸力驗算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面

17、面積壓彎構(gòu)件的截面面積 Mx計算構(gòu)件段范圍內(nèi)計算構(gòu)件段范圍內(nèi)(構(gòu)件側(cè)向支撐點間構(gòu)件側(cè)向支撐點間)的最大彎矩的最大彎矩 截面影響系數(shù)，箱形截面取截面影響系數(shù)，箱形截面取0.7，其他截面取，其他截面取1.0 y彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對單軸對稱截彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對單軸對稱截面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，采用換算長細(xì)比確定面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，采用換算長細(xì)比確定 b均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄3計算，對工計算，對工形截面和形截面和T形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近似公式計算

18、似公式計算(附二表附二表2.8)；對閉口截面取；對閉口截面取1.0 tx-計算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)計算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)（）fWMANxbxtxy1第23頁/共77頁24第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 所計算段內(nèi)有端彎矩又有橫向力作用所計算段內(nèi)有端彎矩又有橫向力作用產(chǎn)生相同曲率時，產(chǎn)生相同曲率時， tx=1.0；產(chǎn)生反向曲率時；產(chǎn)生反向曲率時 tx=0.85 1） 在彎矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承在彎矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承點間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。點間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。 有關(guān)有關(guān) tx取值按下列方法采用取值按下列方

19、法采用所計算的段內(nèi)無橫向荷載作用所計算的段內(nèi)無橫向荷載作用 tx =0.65+0.35M2/M1 所計算段內(nèi)無端彎矩，但有橫向力作用所計算段內(nèi)無端彎矩，但有橫向力作用 tx=1.0M1和和M2是構(gòu)件兩端的彎矩。是構(gòu)件兩端的彎矩。 M2 M1 。當(dāng)兩端彎矩使。當(dāng)兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之取異號。構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時，取同號，反之取異號。2） 彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件：彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件： tx =1.0第24頁/共77頁25第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.5 實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定 受壓翼緣板的寬厚比限值受壓翼緣板的寬厚比限值實腹式壓彎

20、構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，其實腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，其局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬（高）厚比的辦法來保證。局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬（高）厚比的辦法來保證。外伸翼緣板外伸翼緣板0y/40 235/btfy/13 235/b tf（6.20）兩邊支承翼緣板兩邊支承翼緣板第25頁/共77頁26第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件壓彎構(gòu)件腹板彈性狀壓彎構(gòu)件腹板彈性狀態(tài)受力情況態(tài)受力情況 maxminahw板厚tw 腹板受力較復(fù)雜。同時受不均勻壓力和剪力的作用。腹板受力較復(fù)雜。同時受不均勻壓力和剪力的作用。腹板的高厚比限值腹板的高厚比限值腹板的局

21、部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不均腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不均勻分布的梯度有關(guān)。勻分布的梯度有關(guān)。 0應(yīng)力梯度 max腹板計算高度邊緣的最大壓應(yīng)力 min腹板計算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力，壓應(yīng)力為正，拉應(yīng)力為負(fù) 0 ( max- min)/ max（6.21）1.工字形和工字形和H形截面的腹板形截面的腹板 規(guī)范規(guī)范規(guī)定工字形和規(guī)定工字形和H H形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：00w235(160.525)yhtf（6.23a）當(dāng)0 o 1.6時:第26頁/共77頁27第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件當(dāng)當(dāng)1.6 o2.0時時:00w235(480.526.2)yht

22、f（6.23b） 構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細(xì)比；構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長細(xì)比； 當(dāng)當(dāng) 30時，取時，取 =30， 100時，取時，取 =100。2. 箱形截面的腹板箱形截面的腹板考慮到兩塊腹板可能受力不均，因而箱形截面高厚比值取為共字考慮到兩塊腹板可能受力不均，因而箱形截面高厚比值取為共字型截面腹板的型截面腹板的0.8倍。倍。但不應(yīng)小于但不應(yīng)小于yf/23540第27頁/共77頁28第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.T形截面的腹板形截面的腹板 當(dāng)當(dāng) 01.0時時 當(dāng) 01.0時015 235/ywhft（6.26a）018235 /ywhft（6.26b）當(dāng)彎矩作用在當(dāng)彎矩作用在T

23、形截面對稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受壓時：形截面對稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受壓時：當(dāng)彎矩作用在當(dāng)彎矩作用在T形截面對稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受拉時：形截面對稱軸內(nèi)并使腹板自由邊受拉時：0y(130.17 ) 235/whft（6.25b）第28頁/共77頁29第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件截面形式截面形式1.對于對于N大、大、M小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；2.對于對于N小、小、M大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；6.6 實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計截面驗算截面驗算1. 強(qiáng)度驗算強(qiáng)度驗算2. 整體穩(wěn)定驗算整體穩(wěn)定驗算3. 局部穩(wěn)

24、定驗算局部穩(wěn)定驗算組合截面組合截面4. 剛度驗算剛度驗算構(gòu)造要求構(gòu)造要求 與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似第29頁/共77頁30第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件例題6.1： 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，試驗算所用截面是否滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性要求。鋼材為Q235鋼，翼緣為焰切邊；構(gòu)件承受靜力荷載設(shè)計值F=100kN和N=900kN。 4704002x8000=16000F=100KN(F =100KN)kNN =900KN700KNN =kxxyyBEC+DA+266.7+400+266.7KN.m彎矩圖(設(shè)計值)101515第30頁/共7

25、7頁31第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件mkN4004/161004/ FlMx1.內(nèi)力（設(shè)計值） 軸心力N =900kN 彎 矩 2.截面特性和長細(xì)比： l0 x=16m，l0y=8m 2mm1670015400210470A4633mm104 .79212/ )470390500400(xI366mm10170. 3250/104 .792xW第31頁/共77頁32第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件nxxnx36622/()900 10 /16700 400 10 / 1.05 3.170 1053.9 120.2 174.1N/mm215N/mmN AMWf 3.3.強(qiáng)

26、度驗算強(qiáng)度驗算滿足要求滿足要求1505 .738 .217/16000 xmm9 .97yi1507 .819 .97/8000ymm8 .217xi剛度滿足要求第32頁/共77頁33第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件mxxxx1xEx3662(1 0.8 /)900 10400 100.729 16700 1.05 3.17 10 (1 0.8 1.1 900/6285)73.9 137.5 211.4215N/mmMNAWN Nf729. 0, 5 .73xx05. 1xmx14.4.在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗算在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗算滿足要求滿足要求第33頁/共77頁34第六

27、章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件22663N/mm215N/mm9 .1683 .896 .7910170. 3918. 01040065. 00 . 116700677. 010900fWMANxbxtxy7 .81y677. 0y918. 044000/7 .8107. 144000/07. 1)(22ybb5.5.在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗算：在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗算： AC段（或CB段）兩端彎矩為M1=400 kN.m，M20，段內(nèi)無橫向荷載： 65. 0/35. 065. 012MMtx0 . 1滿足要求滿足要求第34頁/共77頁35第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)

28、件討論：本例題中若中間側(cè)向支承點由中央一個改討論：本例題中若中間側(cè)向支承點由中央一個改為兩個（各在為兩個（各在l l/3/3點即點即D D和和E E點），結(jié)果如何？點），結(jié)果如何？ 第35頁/共77頁36第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.6.局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算翼緣的寬厚翼緣的寬厚比y400101313 235/2 15bft腹板計算高度邊緣的應(yīng)力腹板計算高度邊緣的應(yīng)力066222900000400 1047053.8118.616700792.4 102172.4N/mm (64.8N/mm )xxMhNAI0172.464.81.381.6172.4第36頁/共77頁37第

29、六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件0047047160.5251016 1.38 0.5 73.5 25 83.8wht腹板高厚比腹板高厚比滿足要求滿足要求第37頁/共77頁38第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.7 6.7 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算 當(dāng)偏心受壓柱的寬度很大時，常采用格構(gòu)式。當(dāng)柱中當(dāng)偏心受壓柱的寬度很大時，常采用格構(gòu)式。當(dāng)柱中彎矩不大，或柱中可能出現(xiàn)正負(fù)號的彎矩但二者的絕對值彎矩不大，或柱中可能出現(xiàn)正負(fù)號的彎矩但二者的絕對值相差不大時，可用對稱的截面形式相差不大時，可用對稱的截面形式(k、i、m)；當(dāng)彎矩較大；當(dāng)彎矩較大且彎矩符號不變，或者正、負(fù)

30、彎矩的絕對值相差較大時，且彎矩符號不變，或者正、負(fù)彎矩的絕對值相差較大時，常采用不對稱截面常采用不對稱截面(n、p)，并將截面較大的肢件放在彎矩產(chǎn)，并將截面較大的肢件放在彎矩產(chǎn)生壓應(yīng)力的一側(cè)。生壓應(yīng)力的一側(cè)。 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式第38頁/共77頁39第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖6.7.1 格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的截面形式 由于截面的高度較大且受有較大的外剪力，所由于截面的高度較大且受有較大的外剪力，所以綴板連接的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件很少采用以綴板連接的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件很少采用。第39頁/共77頁40第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)

31、件截面中部空心，不考慮塑性的深入發(fā)展。截面中部空心，不考慮塑性的深入發(fā)展。1.彎矩平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算彎矩平面內(nèi)的整體穩(wěn)定計算（6.27）fNNWMANmx)1(Exx1xmaxx 注意：式中注意：式中 x x及及N NExEx均按格構(gòu)式柱的換算長細(xì)比均按格構(gòu)式柱的換算長細(xì)比 0 0 x x 確確定定 ，W W1x1x= =I Ix x/ /y y0 0。y y0 0為為x x軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓力軸到較大壓力分肢的軸線距離或壓力較大分肢腹板邊緣的距離，兩者中取較大者（見下圖）。較大分肢腹板邊緣的距離，兩者中取較大者（見下圖）。彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩繞虛軸作用的格構(gòu)式壓彎

32、構(gòu)件按式（按式（6.27）計算。）計算。第40頁/共77頁41第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件圖圖格構(gòu)柱計算繞虛軸截面模格構(gòu)柱計算繞虛軸截面模量時量時y y0 0的取值的取值第41頁/共77頁42第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件其余符號同前。離，二者取大值。大分肢腹板外邊緣的距線距離或到壓力較軸到壓力較大分肢的軸為由軸的毛截面慣性矩；對計算區(qū)段的最大彎矩；數(shù)；確定的軸壓構(gòu)件穩(wěn)定系由xyxIyIWMxxxxxx0010,fNNWMANmx)1(Exx1xmaxx（6.27）第42頁/共77頁43第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1227AAxox雙肢綴條式柱：雙肢綴條

33、式柱： A A兩個肢柱的毛截面面積；兩個肢柱的毛截面面積；A A1 1兩個斜桿的毛截面面積。兩個斜桿的毛截面面積。221.1oxExEAN第43頁/共77頁44第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件y2y1aNMx112.分肢的穩(wěn)定計算分肢的穩(wěn)定計算 構(gòu)件彎距作用平面外的整體穩(wěn)定一般通構(gòu)件彎距作用平面外的整體穩(wěn)定一般通過分肢的穩(wěn)定計算來保證而不必驗算。過分肢的穩(wěn)定計算來保證而不必驗算。 兩分肢的軸心力兩分肢的軸心力2x1NyMNaa（6.31a）12NNN（6.32b） 將整個構(gòu)件視為一平行弦桁架，將整個構(gòu)件視為一平行弦桁架，分肢為分肢為弦桿，弦桿，兩分肢的軸心力則由內(nèi)力平衡得：兩分肢的軸

34、心力則由內(nèi)力平衡得：第44頁/共77頁45第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件y2y1aNMx11 綴條式構(gòu)件的分肢按軸心受壓柱計算綴條式構(gòu)件的分肢按軸心受壓柱計算分肢計算長度：分肢計算長度： 1 1）綴條平面內(nèi)（）綴條平面內(nèi)（1 11 1軸）取綴條體軸）取綴條體系的節(jié)間長度系的節(jié)間長度l loxox= =l l1 1 ； 2 2）綴條平面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點）綴條平面外，取構(gòu)件側(cè)向支撐點間的距離。不設(shè)支承時取間的距離。不設(shè)支承時取l loyoy= =柱子全高。柱子全高。第45頁/共77頁46第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 綴板式構(gòu)件的分肢綴板式構(gòu)件的分肢 對綴板柱的分肢計算

35、時，除對綴板柱的分肢計算時，除N N1 1、N N2 2外，尚應(yīng)考外，尚應(yīng)考慮剪力作用下產(chǎn)生的局部彎矩，按實腹式壓彎構(gòu)件慮剪力作用下產(chǎn)生的局部彎矩，按實腹式壓彎構(gòu)件計算。計算。 在綴板平面內(nèi)，分肢的計算長度對焊接綴板，計在綴板平面內(nèi)，分肢的計算長度對焊接綴板，計算長度取兩綴板間的單肢凈長。螺栓連接的綴板，則算長度取兩綴板間的單肢凈長。螺栓連接的綴板，則取相鄰兩綴板邊緣螺栓的最近距離。取相鄰兩綴板邊緣螺栓的最近距離。第46頁/共77頁47第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.3.綴件的設(shè)計綴件的設(shè)計和格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。和格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件相同。 當(dāng)剪力較大時，局部彎矩對綴板柱的不利

36、影當(dāng)剪力較大時，局部彎矩對綴板柱的不利影響較大，這時響較大，這時采用綴條柱更為適宜采用綴條柱更為適宜。剪力取以下兩式的較大者：剪力取以下兩式的較大者：實際剪力實際剪力 和和23585yfAfV 第47頁/共77頁48第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)屈曲：彎矩作用平面內(nèi)屈曲：fNNWMAN)8 .01 (Ey1yyymyy 由于其受力性能與實腹式壓彎構(gòu)件相同，故其彎矩作用由于其受力性能與實腹式壓彎構(gòu)件相同，故其彎矩作用平面內(nèi)和彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算均與實腹式壓彎構(gòu)件平面內(nèi)和彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計算均與實腹式壓彎構(gòu)件相同。相同。彎矩繞實軸作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件彎矩繞實軸

37、作用的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件第48頁/共77頁49第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外屈曲：彎矩作用平面外屈曲：fWMAN1ybytyx 但計算平面外穩(wěn)定時，對虛軸的長細(xì)比應(yīng)取換但計算平面外穩(wěn)定時，對虛軸的長細(xì)比應(yīng)取換算長細(xì)比來求算長細(xì)比來求 x x ， b b應(yīng)取應(yīng)取1.01.0。 第49頁/共77頁50第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 分肢穩(wěn)定按分肢穩(wěn)定按實腹式壓彎構(gòu)件計算實腹式壓彎構(gòu)件計算。軸心壓力。軸心壓力N N在兩分肢間在兩分肢間的分配與分肢軸線至虛軸的分配與分肢軸線至虛軸x x軸的距離成反比；彎矩軸的距離成反比；彎矩M My y在兩分肢在兩分肢間的分配與分肢對

38、實軸間的分配與分肢對實軸y y軸的慣性矩成正比；與分肢軸線至虛軸的慣性矩成正比；與分肢軸線至虛軸軸x x軸的距離成反比軸的距離成反比。2111111221yyyyyN yNaIyMMIyIy分肢 ：yy yxx211 分肢2 分肢1y2y1a第50頁/共77頁51第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件21212yyyNNNMMM分肢 ：軸線的距離。軸線的距離。、分肢、分肢軸到分肢軸到分肢、軸的慣性矩；軸的慣性矩；，對，對、分肢、分肢分肢分肢、21212121yyyyIIyy yy yxx211 分肢2 分肢1y2y1a第51頁/共77頁52第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1.1.

39、截面選擇截面選擇1 1）對稱截面（分肢相同），適用于）對稱截面（分肢相同），適用于M M相近的構(gòu)件；相近的構(gòu)件；2 2）非對稱截面（分肢不同），適用于）非對稱截面（分肢不同），適用于M M相差較大的構(gòu)件；相差較大的構(gòu)件；格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計2.2.截面驗算截面驗算1 1）強(qiáng)度驗算）強(qiáng)度驗算2) 2) 整體穩(wěn)定驗算（含分肢穩(wěn)定）整體穩(wěn)定驗算（含分肢穩(wěn)定）3) 3) 局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算組合截面組合截面第52頁/共77頁53第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.3.構(gòu)造要求構(gòu)造要求1) 1) 壓彎格構(gòu)柱必須設(shè)橫隔，做法同軸壓格構(gòu)柱；壓彎格構(gòu)柱必須設(shè)橫隔，做法同軸壓格

40、構(gòu)柱；2) 2) 分肢局部穩(wěn)定同實腹柱。分肢局部穩(wěn)定同實腹柱。4) 4) 剛度驗算剛度驗算5) 5) 綴材設(shè)計綴材設(shè)計 設(shè)計內(nèi)力取柱的實際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的大值；計算設(shè)計內(nèi)力取柱的實際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的大值；計算方法與軸壓格構(gòu)柱的綴材設(shè)計相同。方法與軸壓格構(gòu)柱的綴材設(shè)計相同。第53頁/共77頁54第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件例例6.2 圖示上端自由，下端固定的壓彎構(gòu)件，長度為圖示上端自由，下端固定的壓彎構(gòu)件，長度為5m，作，作用的軸心壓力為用的軸心壓力為500kN，彎矩為，彎矩為Mx，截面由兩個，截面由兩個I25a型鋼組型鋼組成，綴條用成，綴條用L505，在側(cè)向構(gòu)件的上下

41、端均為鉸接不動點，在側(cè)向構(gòu)件的上下端均為鉸接不動點，鋼材為鋼材為Q235鋼，要求確定構(gòu)件所能承受的彎矩鋼，要求確定構(gòu)件所能承受的彎矩Mx的設(shè)計值。的設(shè)計值。L505xx40011y400y5000AAI25aNM1.對虛軸計算確定Mx截面特性：截面特性：2cm975 .482A41cm280 xI4239360cm205 .482802xI20.14cm9739360 xi第54頁/共77頁55第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件查表，此獨立柱繞虛軸的計算長度系數(shù)查表，此獨立柱繞虛軸的計算長度系數(shù) 2 2。65.4914.2050022xxxil綴條面積：綴條面積： A A1 1=2=2

42、4.84.89.6cm9.6cm2 2。換算長細(xì)比：換算長細(xì)比：33.526 . 9972765.49272120AAxx第55頁/共77頁56第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件按按b b類查附表類查附表845. 0 x301cm19682039360yIWxx懸臂柱懸臂柱 mxmx=1=12232Ex220 x3.14206 1097 101.11.1 52.336540kNEAN 第56頁/共77頁57第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件21552. 08 .606540/500847. 011019681011097847. 010500)1 (x3623Exx1xmxxM

43、MNNWMANxx對虛軸的整體穩(wěn)定：對虛軸的整體穩(wěn)定：mkN5 .296xM第57頁/共77頁58第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件2.2.對單肢計算確定對單肢計算確定M Mx x右肢的軸線壓力最大右肢的軸線壓力最大xx1x1000200500 200400400400400250 2.5MMNNM7 .164 . 2/40cm,40, 4 . 2111xxxli11110.17,500cm,500/10.17 49.1yyyil第58頁/共77頁59第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件按按a a類查附表類查附表4.14.1919. 0y單肢穩(wěn)定計算單肢穩(wěn)定計算fANy/1215

44、105 .48919. 0/10)5 . 2250(23xMmkN3 .283xM 經(jīng)比較可知，此壓彎構(gòu)件所能承受的彎矩經(jīng)比較可知，此壓彎構(gòu)件所能承受的彎矩設(shè)計值為設(shè)計值為，整體穩(wěn)定和分肢穩(wěn)定的承載力基本一，整體穩(wěn)定和分肢穩(wěn)定的承載力基本一致。致。第59頁/共77頁60第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1 1、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式2 2、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度、拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度3 3、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算4 4、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算、實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面

45、外的穩(wěn)定計算5 5、實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定、實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定6 6、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計、實腹式壓彎構(gòu)件的截面設(shè)計7 7、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算、格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算小結(jié)小結(jié)第60頁/共77頁61第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容拉彎、壓彎構(gòu)件的設(shè)計內(nèi)容拉彎構(gòu)件：拉彎構(gòu)件： 承載能力極限狀態(tài)：承載能力極限狀態(tài)：強(qiáng)度強(qiáng)度 正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)：剛度剛度強(qiáng)度強(qiáng)度穩(wěn)定穩(wěn)定實腹式實腹式 格構(gòu)式格構(gòu)式 彎矩繞實軸作用彎矩繞實軸作用彎矩繞虛軸作用彎矩繞虛軸作用整體穩(wěn)定整體穩(wěn)定局部穩(wěn)定局部穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定平面內(nèi)穩(wěn)定 平面外穩(wěn)定平面外穩(wěn)定 承載能承載能力

46、極限力極限狀態(tài)狀態(tài)正常正常使用使用極限極限狀態(tài)狀態(tài) 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx剛度剛度壓彎構(gòu)件：壓彎構(gòu)件：第61頁/共77頁62第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.2 拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度對拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，對拉彎構(gòu)件、截面有削弱或構(gòu)件端部彎矩大于跨間彎矩的壓彎構(gòu)件，需要進(jìn)行強(qiáng)度計算。需要進(jìn)行強(qiáng)度計算。拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計算準(zhǔn)則拉彎、壓彎構(gòu)件的強(qiáng)度計算準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則邊緣纖維屈服準(zhǔn)則; ; 全截面屈服準(zhǔn)則全截面屈服準(zhǔn)則; ; 部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則部分發(fā)展塑性準(zhǔn)則第62頁/共77頁63第六章第六章

47、 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件fWMANnxxxn單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計算公式單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計算公式拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度與剛度計算拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度與剛度計算 對于三種情況，在設(shè)計時采用邊對于三種情況，在設(shè)計時采用邊緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計算的依據(jù)。緣屈服作為構(gòu)件強(qiáng)度計算的依據(jù)。第63頁/共77頁64第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.3 實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計算 壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(gòu)件整體失穩(wěn)形式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)

48、雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定相關(guān)公式計算法相關(guān)公式計算法壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)整體穩(wěn)定的計算公式第64頁/共77頁65第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件b) b) 實腹式壓彎構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件實腹式壓彎構(gòu)件和繞實軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件mxxxx1Ex1 0.8 /xMNfAWN N（6.39）a) a) 繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件繞虛軸彎曲的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件mxxx1xxEx1/MNfA WN N（6.38）第65頁/共77頁66第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件c

49、) c) 對于單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對成軸平對于單軸對稱截面壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對成軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時，有可能在較小翼緣或無翼緣一面內(nèi)且使較大翼緣受壓時，有可能在較小翼緣或無翼緣一側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。對于這種情況，除按式側(cè)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而出現(xiàn)破壞。對于這種情況，除按式計算外，還應(yīng)補充如下計算計算外，還應(yīng)補充如下計算fNNWMANxEx2xxmx/25. 11（6.10）第66頁/共77頁67第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.4 6.4 實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算實腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計算 規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面

50、外整體穩(wěn)定規(guī)范規(guī)定單向壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定驗算公式為：驗算公式為： txxybx1MNfAW（）第67頁/共77頁68第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件N驗算截面處的軸力驗算截面處的軸力 A壓彎構(gòu)件的截面面積壓彎構(gòu)件的截面面積 Mx計算構(gòu)件段范圍內(nèi)計算構(gòu)件段范圍內(nèi)(構(gòu)件側(cè)向支撐點間構(gòu)件側(cè)向支撐點間)的最大彎矩的最大彎矩 截面影響系數(shù)，箱形截面取截面影響系數(shù)，箱形截面取0.7，其他截面取，其他截面取1.0 y彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對單軸對彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，對單軸對稱截面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，采用換算長細(xì)比確定稱截面應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，采用換算長細(xì)比確定

51、 b均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄均勻彎曲的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)按附錄3計算，計算，對工行截面和對工行截面和T形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定形截面的非懸臂構(gòu)件可按受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)的近似公式計算系數(shù)的近似公式計算(附錄附錄3.5)；對閉口截面取；對閉口截面取1.0 tx-計算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)計算彎矩平面外穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)第68頁/共77頁69第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件6.5 6.5 實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定實腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定 受壓翼緣板的寬厚比限值受壓翼緣板的寬厚比限值實腹式壓彎構(gòu)件的板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，實腹式壓彎構(gòu)件的

52、板件與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，其局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬（高）厚比的辦法來保證。其局部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬（高）厚比的辦法來保證。外伸翼緣板外伸翼緣板0y/40 235/btf（6.5.1b）y/13 235/b tf（6.5.1a）兩邊支承翼緣板兩邊支承翼緣板第69頁/共77頁70第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件yftb23515 當(dāng)構(gòu)件強(qiáng)度和整體穩(wěn)定不考慮截面塑性發(fā)展時，式當(dāng)構(gòu)件強(qiáng)度和整體穩(wěn)定不考慮截面塑性發(fā)展時，式（）可放寬至：）可放寬至：第70頁/共77頁71第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件腹板的高厚比限值腹板的高厚比限值腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的

53、不均勻分布的梯度有關(guān)。腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不均勻分布的梯度有關(guān)。 0 0 應(yīng)力梯度應(yīng)力梯度s smaxmax腹板計算高度邊緣的最大壓應(yīng)力腹板計算高度邊緣的最大壓應(yīng)力s sminmin腹板計算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力，壓應(yīng)力為正，腹板計算高度另一邊緣相應(yīng)的應(yīng)力，壓應(yīng)力為正， 拉應(yīng)力為負(fù)拉應(yīng)力為負(fù) 0 ( max- min)/ max第71頁/共77頁72第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件 規(guī)范規(guī)范規(guī)定工字形和規(guī)定工字形和H H形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：形截面壓彎構(gòu)件腹板高厚比限值：00w235(160.525)yhtf當(dāng)當(dāng)00 o o1.61.6時時: :當(dāng)當(dāng)1.61.6 o

54、o2.02.0時時: :00w235(480.526.2)yhtf第72頁/共77頁73第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件截面形式截面形式1.1.對于對于N N大、大、M M小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；2.2.對于對于N N小、小、M M大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；6.6 6.6 實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計截面驗算截面驗算1. 1. 強(qiáng)度驗算強(qiáng)度驗算2. 2. 整體穩(wěn)定驗算整體穩(wěn)定驗算第73頁/共77頁74第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件截面形式截面形式1.對于對于N大、大、M小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)

55、件初估；小的構(gòu)件，可參照軸壓構(gòu)件初估；2.對于對于N小、小、M大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；大的構(gòu)件，可參照受彎構(gòu)件初估；6.6 實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計實腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計截面驗算截面驗算1. 強(qiáng)度驗算強(qiáng)度驗算2. 整體穩(wěn)定驗算整體穩(wěn)定驗算3. 局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算組合截面組合截面4. 剛度驗算剛度驗算構(gòu)造要求構(gòu)造要求 與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似與實腹式軸心受壓構(gòu)件相似第74頁/共77頁75第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件1.1.截面選擇截面選擇1 1）對稱截面（分肢相同），適用于）對稱截面（分肢相同），適用于M M相近的構(gòu)件；相近的構(gòu)件；2 2）非對稱截面（分肢不同），適用于）非對

56、稱截面（分肢不同），適用于M M相差較大的構(gòu)件；相差較大的構(gòu)件；格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計2.2.截面驗算截面驗算1 1）強(qiáng)度驗算）強(qiáng)度驗算2) 2) 整體穩(wěn)定驗算（含分肢穩(wěn)定）整體穩(wěn)定驗算（含分肢穩(wěn)定）3) 3) 局部穩(wěn)定驗算局部穩(wěn)定驗算組合截面組合截面第75頁/共77頁76第六章第六章 拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件3.3.構(gòu)造要求構(gòu)造要求1) 1) 壓彎格構(gòu)柱必須設(shè)橫隔，做法同軸壓格構(gòu)柱；壓彎格構(gòu)柱必須設(shè)橫隔，做法同軸壓格構(gòu)柱；2) 2) 分肢局部穩(wěn)定同實腹柱。分肢局部穩(wěn)定同實腹柱。4) 4) 剛度驗算剛度驗算5) 5) 綴材設(shè)計綴材設(shè)計 設(shè)計內(nèi)力取柱的實際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的設(shè)計內(nèi)力取柱的實際剪力和軸壓格構(gòu)柱剪力的大值；計算方法與軸壓格構(gòu)柱的綴材設(shè)計相同。大值；計算方法與軸壓格構(gòu)柱的綴材設(shè)計相同。第76頁/共77頁77感謝您的觀看。第77頁/共77頁