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1、會計學1大綱要求:1、了解拉彎和壓彎構件的應用和截面形式；2、了解壓彎構件整體穩(wěn)定的基本原理；掌握其計算方法；5、掌握實腹式壓彎構件設計方法及其主要的構造要求；4、掌握拉彎和壓彎的強度和剛度計算;3、了解實腹式壓彎構件局部穩(wěn)定的基本原理；掌握其計 算方法；6、掌握格構式壓彎構件設計方法及其主要的構造要求；第1頁/共119頁6-1 構件類型一、軸心受力構件的應用3.塔架1.桁架2.網架第2頁/共119頁 軸心受力構件常用截面形式實腹式、格構式圖 柱的組成第3頁/共119頁(a)型鋼(b)組合截面1、實腹式構件截面形式圖 軸心受力實腹式構件的截面形式第4頁/共119頁(c)雙角鋼(d)冷彎薄壁型鋼

2、圖 軸心受力實腹式構件的截面形式第5頁/共119頁2.格構式構件的常用截面形式圖4.4 格構式構件常用截面形式圖4.5 綴板柱第6頁/共119頁3、格構式構件綴材布置綴條、綴板l01l1l1圖 格構式構件的綴材布置(a) 綴條柱；(b)綴板柱第7頁/共119頁NMNe二、拉彎、壓彎構件的應用第8頁/共119頁NNeeNNa)b)第9頁/共119頁a)b)第10頁/共119頁一、強度計算（承載能力極限狀態(tài)）N軸心拉力或壓力設計值； An構件的凈截面面積； f鋼材的抗拉強度設計值。fANn軸心受壓構件，當截面無削弱時，強度不必計算。軸心受力構件軸心受拉構件軸心受壓構件強度（承載能力極限狀態(tài)）剛度（

3、正常使用極限狀態(tài)）強度剛度（正常使用極限狀態(tài)）穩(wěn)定（承載能力極限狀態(tài)）第11頁/共119頁截截面面的的回回轉轉半半徑徑； AIi0il構構件件的的計計算算長長度度； 0l取取值值詳詳見見規(guī)規(guī)范范或或教教材材。構構件件的的容容許許長長細細比比，其其 保證構件在運輸、安裝、使用時不會產生過大變形。 第12頁/共119頁il00l 構件計算長度i-截面的回轉半徑 構件的最大長細比00yyyxxxilil二剛度計算項項次次構件名稱構件名稱承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結構承受靜力荷載或間接承受動力荷載的結構直接承受動力直接承受動力荷載的結構荷載的結構一般建筑結構一般建筑結構有重級工作制吊車的廠房有重

4、級工作制吊車的廠房1 1桁架的桿件桁架的桿件3503502502502502502 2吊車梁或吊車桁架以吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐下的柱間支撐3003002002003 3其他拉桿、支撐、系其他拉桿、支撐、系桿桿( (張緊的圓鋼除外張緊的圓鋼除外) )400400350350表 受拉構件的容許長細比第13頁/共119頁項項 次次構構 件件 名名 稱稱容許長細比容許長細比1 1柱、桁架和天窗架構件柱、桁架和天窗架構件150150柱的綴條、吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐柱的綴條、吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐2 2支撐支撐( (吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐除外吊車梁或吊車桁架以下的柱間支撐除

5、外) )200200用以減小受壓構件長細比的桿件用以減小受壓構件長細比的桿件表 受壓構件的容許長細比軸心拉桿的設計 受拉構件的極限承載力一般由強度控制，設計時只考慮強度和剛度。 鋼材比其他材料更適于受拉，所以鋼拉桿不但用于鋼結構，還用于鋼與鋼筋混凝土或木材的組合結構中。此種組合結構的受壓構件用鋼筋混凝土或木材制作，而拉桿用鋼材做成。第14頁/共119頁一、軸心受壓構件的整體穩(wěn)定（一）軸壓構件整體穩(wěn)定的基本理論1、軸心受壓構件的失穩(wěn)形式 理想的軸心受壓構件(桿件挺直、荷載無偏心、無初始應力、無初彎曲、無初偏心、截面均勻等）的失穩(wěn)形式分為：第15頁/共119頁 理想軸心壓桿：假定桿件完全挺直、荷載

6、沿桿件形心軸作用, 桿件在受荷之前無初始應力、初彎曲和初偏心, 截面沿桿件是均勻的。 此種桿件失穩(wěn), 稱為發(fā)生屈曲。屈曲形式: 1)彎曲屈曲：只發(fā)生彎曲變形, 截面繞一個主軸旋轉； 2)扭轉屈曲：繞縱軸扭轉; 3)彎扭屈曲：即有彎曲變形也有扭轉變形。1、整體穩(wěn)定的臨界應力 （1）理想軸心壓桿-屈曲準則 6-3 軸心受壓構件的整體穩(wěn)定 第16頁/共119頁彎曲屈曲：雙軸對稱截面，單軸對稱截面繞非對稱軸；扭轉屈曲：十字形截面；彎扭屈曲：單軸對稱截面（槽鋼，等邊角鋼）。圖4.11 軸心壓桿的屈曲變形(a)彎曲屈曲；(b)扭轉屈曲；(c)彎扭屈曲第17頁/共119頁歐拉臨界應力a）理想軸心壓桿彈性彎曲

7、屈曲臨界應力22lEINNEcrNE 歐拉（Euler）臨界力 222222222222E(l/I )EilEAIlEAlEIANEEcr)(l/2l/2圖4.12 有初彎曲的軸心壓桿桿件長細比，=l/i；i 截面對應于屈曲的回轉半徑， i = I/A。第18頁/共119頁 當 ， ，壓桿進入彈塑性階段。采用切線模量理論計算。ppcrf22,ttcrE22,lIENttcrEt-切線摸量E為常量, 因此cr 不超過材料的比例極限 fpb)理想壓桿的彈塑性彎曲屈曲臨界應力屈曲準則建立 的臨界應力2crp2Efpp/Ef或長細比圖4.13 應力-應變曲線fpcrE第19頁/共119頁(2)實際軸心

8、受壓構件實際軸心受壓構件存在初始缺陷 - 初彎曲、初偏心、殘余應力考慮初始缺陷的臨界應力-邊緣屈服準則uNNABOvve0kN e0kN v0圖4.14 有初彎曲的軸心壓桿及其壓力撓度曲線第20頁/共119頁e0 zy y N ke00N v kv v =0.10y 01.00.50=0.3y y EN /N =00 z 0e =0.3e =000e =0.11.00.5N /N E0 彈塑性階段壓力撓度曲線 有初彎曲(初偏心)時，一開始就產生撓曲,荷載，v, 當N NE時，v 初彎曲（初偏心）越大,同樣壓力下變形越大。 初彎曲（初偏心）即使很小,也有 a）初彎曲和初偏心的影響crENN圖4.

9、15 軸心壓桿及其壓力撓度曲線第21頁/共119頁 彈塑性階段壓力撓度曲線 壓力超過NA后,構件進入彈塑性階段,塑性區(qū), v B點是具有初彎曲壓桿真正的極限承載力 “最大強度準則”以NB作為最大承載力。最大強度準則 撓度 v 增大到一定程度,桿件中點截面邊緣( A或A), 塑性區(qū)增加-彈塑性階段, 壓力小于Ncr喪失承載力。 A表示壓桿跨中截面邊緣屈服“邊緣屈服準則” 以NA作為最大承載力圖4.15 軸心壓桿及其壓力撓度曲線第22頁/共119頁b)理想軸心壓桿與實際軸心壓桿承載能力比較1-歐拉臨界力2-切線摸量臨界力3-有初彎曲臨界力圖4.16 軸心壓桿的壓力撓度曲線第23頁/共119頁 軸心

10、壓桿即使面積相同, 材料相同, 但截面形式不同,加工條件不同, 其殘余應力影響也不同 - 既承載力不同,柱子曲線不同。2. 軸心受壓構件的柱子曲線 各國都采用多柱子曲線,我國采用4條曲線, 即把柱子截面分為4類. a曲線包括的截面殘余應力影響最小,相同的值, 承載力大, 穩(wěn)定系數(shù)大； c曲線包括的截面殘余應力影響較大； d曲線承載力最低。 cr與長細比的關系曲線稱為柱子曲線，越大，承載力越低，即cr 越小, 穩(wěn)定系數(shù)=cr/R 越小。第24頁/共119頁y/235f圖4.17 我國的柱子曲線第25頁/共119頁表得到。類和構件長細比查穩(wěn)定系數(shù)，可按截面分即：fANfffANRyycrRcr公式

11、使用說明： （1）截面分類：見教材表；第26頁/共119頁xxyyyoyyxoxxilil 對于雙軸對稱十字形截面，為了防止扭轉屈曲，尚應滿足：懸伸板件寬厚比。懸伸板件寬厚比?；蚧?tbtbyx07. 5 、截面為單軸對稱構件：xxyyxoxxilx 軸軸：繞繞非非對對稱稱軸軸繞對稱軸y軸屈曲時，一般為彎扭屈曲，其臨界力低于彎曲屈曲，所以計算時，以換算長細比yz代替y ，計算公式如下：xxyybt第27頁/共119頁()()()21222020222221421zyzyzyyzie()22202022027 .25yxtziieilIIAi。構件，取構件，取或兩端嵌固完全約束的或兩端嵌固完全約

12、束的翹曲翹曲對兩端鉸接端部可自由對兩端鉸接端部可自由扭轉屈曲的計算長度，扭轉屈曲的計算長度，；面近似取面近似取、十字形截面和角形截、十字形截面和角形截雙角鋼組合雙角鋼組合軋制、雙板焊接、軋制、雙板焊接、形截面形截面毛截面扇性慣性矩；對毛截面扇性慣性矩；對毛截面抗扭慣性矩；毛截面抗扭慣性矩；扭轉屈曲的換算長細比扭轉屈曲的換算長細比徑；徑；截面對剪心的極回轉半截面對剪心的極回轉半毛截面面積；毛截面面積；距離；距離；截面形心至剪切中心的截面形心至剪切中心的式中：式中：ytzlllIIIiAe0000)(T 第28頁/共119頁yytb（a）A、等邊單角鋼截面，圖（a）42200220405 .131

13、78. 454. 085. 0154. 0btltbbltbtlbbltbyyzyyyyzy時：當時：當?shù)?9頁/共119頁B、等邊雙角鋼截面，圖（b）42200220406 .1819 . 358. 0475. 0158. 0btltbbltbtlbbltbyyzyyyyzy時：當時：當yybb（b）第30頁/共119頁C、長肢相并的不等邊角鋼截面， 圖（C）422202202220422024 .1711 . 548. 009. 1148. 0btltbbltbtlbbltbyyzyyyyzy時：當時：當yyb2b2b1（C）第31頁/共119頁D、短肢相并的不等邊角鋼截面， 圖（D）41

14、22011011017 .5217 . 356. 056. 0btltbbltbbltbyyzyyyzy時：當時，近似?。寒攜yb2b1b1（D）第32頁/共119頁uub 當計算等邊角鋼構件繞平行軸（u軸)穩(wěn)定時，可按下式計算換算長細比，并按b類截面確定 值： 軸的長細比。，構件對式中：時：當時：當uiltbbltbtlbbltbuuuuzuuuuzu000220404 . 569. 025. 0169. 0第33頁/共119頁3、格構式截面中的槽形截面分肢，計算其繞對稱軸（y軸）的穩(wěn)定性時，不考慮扭轉效應，直接用y查穩(wěn)定系數(shù) 。 yyxx實軸虛軸第34頁/共119頁u3、對中間無聯(lián)系的單角

15、鋼壓桿， 按最小回轉半徑計算，當 20時，取=20。xxx0 x0y0y0第35頁/共119頁bABCDEFOPABCDEFG第36頁/共119頁圖 軸心受壓構件的局部失穩(wěn)由彈性穩(wěn)定理論，板件的臨界應力：222)()1 (12btEcr第37頁/共119頁等穩(wěn)定條件：保證板件的局部失穩(wěn) 臨界應力不小于構件 整體穩(wěn)定的臨界力。ycrfbtE222)()1 (12由此確定寬厚比限值 b / t采用等穩(wěn)定準則cryf圖 軸心受壓構件的局部失穩(wěn)(c)對于普通鋼結構，一般要求：局部失穩(wěn)不早于整體失穩(wěn)，即板件的臨界應力不小于構件的臨界應力，所以：第38頁/共119頁btbttbtb第39頁/共119頁()

16、。時，?。划斎r值，當構件兩方向長細比較大式中：10010030,302351 . 010yftbB、箱形截面翼緣板yyftbftb23540235130bb0t第40頁/共119頁 2、腹板： A、工字形、H形截面腹板twh0h0tw()。時，??；當取時值，當構件兩方向長細比較大式中：10010030,302355 . 0250ywfth第41頁/共119頁 B、箱形截面腹板bb0th0twywfth235400 C、T形截面腹板 自由邊受拉時：twh0h0tw()ywfth2352 . 015T0形鋼：熱扎剖分()ywfth23517. 013T0形鋼：焊接第42頁/共119頁DtyftD

17、2351002、對于H形、工字形和箱形截面，當腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時，在計算構件的強度和穩(wěn)定性時，腹板截面取有效截面，即取腹板計算高度范圍內兩側各為 部分，但計算構件的穩(wěn)定系數(shù)時仍取全截面。ywft23520第43頁/共119頁twh0ywft23520ywft23520 腹板屈曲后， 實際平板可由一應力等于fy的等效平板代替，如圖。be/2be/2fy第44頁/共119頁10tw0.75twh0縱向加勁肋橫向加勁肋第45頁/共119頁1、截面形式 圖 軸心受壓實腹柱常用截面6-5 實腹式軸心受壓構件的設計第46頁/共119頁截面選擇的原則：（1）截面盡量開展； （2）兩主軸方向等穩(wěn)；（3

18、）便于連接；（4）構造簡單，制造省工，取材方便。2、截面設計假設=（50-100）由查, 求AfNA(1)初選截面面積AN 大、l O 小， 取小值； 工字鋼回轉半徑小，取大值； H型鋼回轉半徑大，取小值； 組合截面取小值。第47頁/共119頁21yxibih(3)型鋼構件由A、ix、iy 選擇型鋼號，查幾何值驗算； 焊接截面由ix、iy 求兩個方向的尺寸。(2)求兩個主軸所需的回轉半徑xxli0yyli0(4)由所需要的A、h、b 等，再考慮構造要求、局部穩(wěn)定 以及鋼材規(guī)格等，確定截面的初選尺寸。對于焊接工字形截面：bh；A1=(0.350.40)A,tw=(0.40.7)t6mm。第48頁

19、/共119頁表 各種截面回轉半徑的近似值第49頁/共119頁 局部穩(wěn)定驗算 yftb235)1 . 010(ywfth235)5 . 025(0 剛度驗算 整體穩(wěn)定驗算fAN 強度驗算fANn熱軋型鋼,可不驗算局穩(wěn)。 截面無削弱可不驗算強度。 (5)構件強度、穩(wěn)定和剛度驗算第50頁/共119頁3.構造要求當 設橫向加勁肋800wth 間距a3h0， 寬度bs=h0/30+40mm厚度ts=bs/15atwbs 腹板與翼緣焊縫hf =4 - 8mm 實腹柱的腹板加勁肋第51頁/共119頁1、格構柱的截面形式 格構式構件常用截面形式 綴板柱6-5 格構式軸心受壓構件的設計第52頁/共119頁Xyy

20、X軸- 虛軸y軸- 實軸l01l1l1格構式構件的綴材布置(a) 綴條柱；(b)綴板柱圖 綴板柱第53頁/共119頁截面選取原則盡可能做到等穩(wěn)定性要求。yyxx（a）實軸虛軸xxyy（b）虛軸虛軸xxyy（c）虛軸虛軸1等穩(wěn)定性；2寬肢薄壁；3制造省工；4連接簡便；第54頁/共119頁1、強度fAN n N軸心壓力設計值； An柱肢凈截面面積之和。yyxx實軸虛軸N第55頁/共119頁對于常見的格構式截面形式，只能產生彎曲屈曲，其彈性屈曲時的臨界力為：12222cr11 lEIlEIN 。換算長細比，換算長細比，（轉角轉角單位剪力作用時的軸線單位剪力作用時的軸線1220011; )/; EAG

21、A 20212222cr11 EAEAEAN 或：第56頁/共119頁（1）對實軸（y-y軸）的整體穩(wěn)定得。得。并按相應的截面分類查并按相應的截面分類查由由yyyfAN 2y2cry E 因很小，因此可以忽略剪切變形，o=y,其彈性屈曲時的臨界應力為：1 則穩(wěn)定計算：yyxx實軸虛軸第57頁/共119頁20212222crx11xxxEAEAEAN 繞x軸（虛軸）彎曲屈曲時，因綴材的剪切剛度較小，剪切變形大，1則不能被忽略，因此：12200EAxxx繞虛軸的換算長細比：則穩(wěn)定計算：得。得。并按相應的截面分類查并按相應的截面分類查由由xxxfAN0 第58頁/共119頁 由于不同的綴材體系剪切剛

22、度不同， 1亦不同，所以換算長細比計算就不相同。通常有兩種綴材體系，即綴條式和綴板式體系，其換算長細比計算如下： 雙肢綴條柱 設一個節(jié)間兩側斜綴條面積之和為A1；節(jié)間長度為l1 sin1 dN cos1lld VV單位剪力作用下斜綴條長度及其內力為：V=1V=1d11l1ldabcdb第59頁/共119頁 cossin111EAllEANddd cossinsin211EAld cossin12111EAlV=1V=1d11l1ldabcdbe第60頁/共119頁12220cossinAAxx的關系曲線如下：的關系曲線如下：與與由于由于 )cos(sin22整個柱的毛截面面積。；整個柱對虛軸的

23、長細比AAAxxx12027第61頁/共119頁abcdl1aI1Ibaxx11l1aa1-21-21-21-2l1-2l1-2l1-aT=11112abcdef第62頁/共119頁2120 xx距離。距離。鄰兩綴板邊緣螺栓的鄰兩綴板邊緣螺栓的離；螺栓連接時，取相離；螺栓連接時，取相，取相鄰綴板間凈距，取相鄰綴板間凈距分肢計算長度，焊接時分肢計算長度，焊接時；的長細比的長細比分肢對最小剛度軸分肢對最小剛度軸的長細比；的長細比；虛軸虛軸軸軸整個構件對整個構件對 0110111,11)(lilxx 對于三肢柱和四肢柱的換算長細比的計算見規(guī)范。第63頁/共119頁(1)軸心受壓格構柱的橫向剪力235

24、85yffAV A 柱的毛截面面積； f 鋼材強度設計值；f y鋼材的屈服強度。3、綴材設計 剪力計算簡圖第64頁/共119頁21VV 內力：彎曲可能或左或右，剪力 方向變化，綴條或拉或壓。一個綴材面上的剪力一個綴條的內力cos11nVN (2) 綴條的設計V1分配到一個綴材面上的剪力; n 一個綴材面承受剪力的斜綴條數(shù)。單系綴條 時，n=1,交叉綴條時，n2 ； 綴條與橫向剪力的夾角 。 綴條的內力第65頁/共119頁 強度折減 單角鋼有偏心，受壓時產生扭轉。101il斜綴條對最小剛度軸的長細比，20時, 取=20, l01-斜綴條長度. 按軸壓構件計算fANn1fAN1按軸心受力計算構件的

25、強度和連接時 ，=0.85。按軸心受壓計算構件的穩(wěn)定性時 等邊角鋼 ： ,但不大于1.0 短邊相連的不等邊角鋼： ,但不大于1.0 長邊相連的不等邊角鋼：=0.700.60.00150.50.0025第66頁/共119頁 橫綴條 交叉綴條體系： 按承受壓力N=V1計算; 單系綴條體系： 主要為減小分肢計算長度, 取和斜綴條相同的截面。 交叉綴條體系和單系綴條體系第67頁/共119頁V1/2l12l12V1/2a/2TalVT11TMd2211lVaTM肢件軸線間距；肢件軸線間距；綴板中心間距；綴板中心間距；式中：式中： al1T和M即為綴板與肢件連接處的設計內力。第68頁/共119頁61 kk

26、b綴板的構造要求：axx11l1ad第69頁/共119頁yxxAA 12027yxx 21201227AAyx即：212yx即：第70頁/共119頁xxxli 0 對虛軸的回轉半徑：1 xib 第71頁/共119頁 yxil ，0maxmax111max7.0 50,50max5.040maxmax0maxmax1011 取取時時當當，且且yxil第72頁/共119頁第73頁/共119頁沿柱身8m或9b設置每運送單元端部均應設置圖 柱的橫隔(a)、(b)格構柱；(c)、(d)大型實腹柱（三）柱子的橫隔第74頁/共119頁圖 柱的橫隔(e)第75頁/共119頁 取值同軸壓構件。取值同軸壓構件。

27、,maxmax yx第76頁/共119頁強度穩(wěn)定實腹式 格構式 彎矩作用在實軸上 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) 取值同軸壓構件。取值同軸壓構件。 ,maxmax yx剛度第77頁/共119頁yxnxnfWMANhhwAfAfAwfy(A)(A)彈性工作階段第78頁/共119頁HHNhhwAfAfAwfy(A)fy(B)fyfy(C)fyfy(D)(D)塑性工作階段塑性鉸(強度極限)(B)最大壓應力一側截面部分屈服(C)截面兩側均有部分屈服hhh-2h 對于工字形截面壓彎構件，由圖（D）內力平衡條件可得，N、M無量綱相關曲

28、線：第79頁/共119頁01.01.01 pxxpMMNNpxxMMpNN1pxxpMMNN式中：ypxpxypfWMAfN 由于全截面達到塑性狀態(tài)后，變形過大，因此規(guī)范對不同截面限制其塑性發(fā)展區(qū)域為（1/8-1/4）h 第80頁/共119頁ynxxpxynpfWMfAN fWMANnxxxn上式即為規(guī)范給定的在N、Mx作用下的強度計算公式。對于在N、Mx 、My作用下的強度計算公式，規(guī)范采用了與上式相銜接的線形公式：fWMWMANnyyynxxxnyx,MMyx, 兩個主軸方向的彎矩兩個主軸方向的塑性發(fā)展因數(shù)第81頁/共119頁05. 1x 20. 1y 1.0yx 如工字形，當直接承受動力

29、荷載時，其他截面的塑性發(fā)展系數(shù)見教材。第82頁/共119頁c)Nk_+e yl/2 z yl1lNka) ye zb)+m0=N/Amy12113223B1B2B3_+ 在彎矩作用平面內失穩(wěn)屬第二類穩(wěn)定，偏心壓桿的臨界力與其相對偏心率 有關， 為截面核心矩， 大則臨界力低。eAW e第83頁/共119頁1)1 (Ee0pxxNNMeNMNN式中:N、Mx軸心壓力和沿構件全長均布的彎矩;e0各種初始缺陷的等效偏心距；Np無彎矩作用時，全截面屈服的極限承載 力， Np =Afy；Me無軸心力作用時，彈性階段的最大彎矩, Me=W1xfy第84頁/共119頁( () )xNNE-112x2E EAN

30、x 歐拉臨界力;在上式中，令Mx=0，則式中的N即為有缺陷的軸心受壓構件的臨界力N0，得：()()2(0000ExpExpeNNNNNNNMe) 1 (1)1 (Ee0pxxNNMeNMNN第85頁/共119頁fNNWMANxx)1 (Ex1xmxx上式是由彈性階段的邊緣屈服準則導出的，與實腹式壓彎構件的考慮塑性發(fā)展理論有差別，規(guī)范在數(shù)值計算基礎上給出了以下實用表達式：11EpxxexxNNMMNN考慮抗力分項系數(shù)并引入彎矩非均勻分布時的等效彎矩系數(shù)mx后，得第86頁/共119頁fNNWMANxxx)8 . 01 (E1xmxx下：等效彎矩系數(shù)，取值如塑性發(fā)展系數(shù)；量；大受壓纖維的毛截面模在彎

31、矩作用平面內對較計算區(qū)段的最大彎矩；件的穩(wěn)定系數(shù)；彎矩作用平面內軸壓構修正系數(shù)的均值；抗力分項系數(shù)，；計算段軸心壓力設計值式中：mxxxxxRxExExExWMEANNNN122;8 . 01 . 11 . 1第87頁/共119頁規(guī)范mx對作出具體規(guī)定： 1、框架柱和兩端支承構件 （1）沒有橫向荷載作用時： M1、 M2為端彎矩，無反彎點時取同號，否 則取異號，M1M212mx0.350.65MM （2）有端彎矩和橫向荷載同時作用時:使構件產生同向曲率時: mx =1.0使構件產生反向曲率時: mx =0.85（3）僅有橫向荷載時：mx =1.02、懸臂構件: mx =1.0第88頁/共119

32、頁對于單軸對稱截面，當彎矩使較大翼緣受壓時，受拉區(qū)可能先受拉出現(xiàn)塑性，為此應滿足：fNNWMAN)1.251 (Ex2xxxmx其余符號同前。其余符號同前。）的毛截面模量；）的毛截面模量；對無翼緣端（受拉邊緣對無翼緣端（受拉邊緣式中：式中： xW2第89頁/共119頁fWMAN1xbxtxy式中:；，其余截面，其余截面面面截面影響系數(shù)，閉口截截面影響系數(shù)，閉口截件的穩(wěn)定系數(shù)；件的穩(wěn)定系數(shù)；彎矩作用平面內軸壓構彎矩作用平面內軸壓構0 . 17 . 0 y第90頁/共119頁tx等效彎矩系數(shù)，取平面外兩相鄰支承點間構件為 計算單元，取值同mx ；：體穩(wěn)定系數(shù)，計算如下體穩(wěn)定系數(shù)，計算如下均勻彎曲受

33、彎構件的整均勻彎曲受彎構件的整 b 2354400007. 12yybf ( () )的慣性矩；的慣性矩；軸軸翼緣對翼緣對分別為受壓翼緣和受拉分別為受壓翼緣和受拉、，yIIIIIfAhWbyybxb2121121235140001 . 0207. 1 第91頁/共119頁2350017. 00 . 1yybf 2350022. 00 . 1yybf 2350005. 00 . 1yybf 彎矩使翼緣受拉，且腹板寬厚比不大于 時：yf23518第92頁/共119頁第93頁/共119頁fWMNNWMANybyytyExxxxmxx118 . 01fNNWMWMANEyyyymyxbxxtxy8 .

34、 0111第94頁/共119頁第95頁/共119頁第96頁/共119頁第97頁/共119頁_+xxxxxx y y y y y yex y0exexey y0 y0MN fya)c)b)d)xxx y y y1 y2a11A1A1N2NN1N el1第98頁/共119頁其余符號同前。其余符號同前。離，二者取大值。離，二者取大值。大分肢腹板外邊緣的距大分肢腹板外邊緣的距線距離或到壓力較線距離或到壓力較軸到壓力較大分肢的軸軸到壓力較大分肢的軸為由為由軸的毛截面慣性矩；軸的毛截面慣性矩；對對計算區(qū)段的最大彎矩；計算區(qū)段的最大彎矩；數(shù)；數(shù)；確定的軸壓構件穩(wěn)定系確定的軸壓構件穩(wěn)定系由由式中：式中：xyx

35、IyIWMxxxxxx 0010, fNNWMANxx)1 (Ex1xmxx第99頁/共119頁122121NNNaMayNNx ：分肢分肢：分肢分肢分肢按軸心受壓構件計算。分肢1分肢2xxyy2211MxNy2y1a第100頁/共119頁二壓彎格構柱彎矩繞實軸作用時的整體穩(wěn)定計算 由于其受力性能與實腹式壓彎構件相同，故其平面內、平面外的整體穩(wěn)定計算均與實腹式壓彎構件相同，但在計算彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定時，構件的長細比取換算長細比，b取1.0。第101頁/共119頁613 梁與柱的連接（一）連接構造為了使柱子實現(xiàn)軸心受壓，并安全將荷載傳至基礎，必須合理構造柱頭、柱腳。設計原則是：傳力明確、過

36、程簡潔、經濟合理、安全可靠，并具有足夠的剛度且構造又不復雜。第102頁/共119頁傳力路線：梁 突緣 柱頂板 加勁肋 柱身焊縫墊板焊縫焊縫柱頂板加勁肋柱梁梁突緣墊板填板填板構造螺栓第103頁/共119頁(1)梁端局部承壓計算梁設計中講授(2)柱頂板平面尺寸超出柱輪廓尺寸15-20mm，厚度不小于14mm。（3）加勁肋 加勁肋與柱腹板的連接焊縫按承受剪力V=N/2和彎矩M=Nl/4計算。N/2l/2l15-20mm15-20mmt14mm第104頁/共119頁 實際的鉸接柱腳型式有以下幾種：1、軸承式柱腳 制作安裝復雜，費鋼材，但與力學符合較好。樞軸6-14 柱腳第105頁/共119頁XYN靴梁

37、隔板底板隔板錨栓柱第106頁/共119頁 錨栓用以固定柱腳位置，沿軸線布置2個，直徑20-24mm。肋板b1第107頁/共119頁1.傳力途徑柱 靴梁 底板 混凝土基礎隔板（肋板）實際計算不考慮cca1Bt1t1Lab1靴梁隔板底板隔板錨栓柱N第108頁/共119頁(1)底板的面積 假設基礎與底板間的壓應力均勻分布。式中：fc-混凝土軸心抗壓設計強度；l-基礎混凝土局部承壓時的強度提高系數(shù)。 fc 、l均按混凝土結構設計規(guī)范取值。An底版凈面積，An =BL-A0。Ao-錨栓孔面積，一般錨栓孔直徑為錨栓直徑的 11.5倍。clnfNAcca1Bt1t1ab1靴梁隔板底板L第109頁/共119頁

38、a1 構件截面高度；t1 靴梁厚度一般為1014mm；c 懸臂寬度，c=34倍螺栓直 徑d，d=2024mm，則 L 可求。(2)底板的厚度 底板的厚度，取決于受力大小，可將其分為不同受力區(qū)域：一邊(懸臂板)、兩邊、三邊和四邊支承板。 一邊支承部分（懸臂板）221cqMnANq ctaB2211 cca1Bt1t1ab1L第110頁/共119頁 二相鄰邊支承部分： 222aqM -對角線長度； -系數(shù)，與 有關。 2a22/ab式中：b b2 2/a/a2 20.30.40.50.60.70.80.91.01.11.20.0260.0420.0560.0720.0850.0920.1040.1

39、110.1200.125cca1Bt1t1ab1La2b2第111頁/共119頁 三邊支承部分： 213aqM -自由邊長度； -系數(shù)，與 有關。 1a11/ab式中：cca1Bt1t1ab1L當b1/a10.3時，可按懸臂長度為b1的懸臂板計算。b b1 1/a/a1 10.30.40.50.60.70.80.91.01.11.20.0260.0420.0560.0720.0850.0920.1040.1110.1200.125第112頁/共119頁 四邊支承部分： 24aqM式中： a-四邊支承板短邊長度； b-四邊支承板長邊長度； 系數(shù)，與b/a有關。mmfMtMMMMM146maxma

40、x4321max故，底板厚：，取b/a1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.03.04.00.0480.0550.0630.0690.0750.0810.0860.0910.0950.0990.1010.1190.125cca1Bt1t1ab1L第113頁/共119頁A、靴梁的最小厚度不宜小于10mm，高度由其與柱間的焊縫（4條）長度確定。cca1Bt1t1ab1L靴梁hafwffwhfhNl607 . 04 的倍數(shù)。的倍數(shù)。且取且取所以：所以：102fwahlh 第114頁/共119頁qlhalRReRllqM 2fhtMWMa 216 抗彎：抗彎：RlqV vaf

41、htVItVS 115 . 1 抗剪：抗剪： 按支承在柱邊的雙懸臂外伸梁受均布反力作用。cca1Bt1t1ab1Lle情況計算。情況計算。為線荷載，按實際為線荷載，按實際上式中的上式中的q M第115頁/共119頁 隔板的厚度不得小于其寬度的1/50，高度由計算確定，且略小于靴梁的高度。 隔板可視為簡支于靴梁的簡支梁，負荷范圍如圖。cca1Bt1t1ab1Lha隔板h1qh1a1)(27 . 05 . 011111取整取整fwwffwhlhfhaql 第116頁/共119頁fhtMWM 2126 抗彎：抗彎：vfhtVItVS 1225 . 1 抗剪：抗剪：qh1a1)(502812121取整取整ataqVaqM 式中：(5)靴梁及隔板與底板間的焊縫的計算 按正面角焊縫，承擔全部軸力計算，焊腳尺寸由構造確定。wfwffflhN 7 . 0 第117頁/共119頁焊縫布置原則：考慮施焊的方便與可能第118頁/共119頁