《鋼結(jié)構(gòu)施工 單元三 項(xiàng)目三 拉彎壓彎構(gòu)件PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鋼結(jié)構(gòu)施工 單元三 項(xiàng)目三 拉彎壓彎構(gòu)件PPT課件（61頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、一、應(yīng)用一、應(yīng)用 一般工業(yè)廠房和多層房屋的框架柱均為一般工業(yè)廠房和多層房屋的框架柱均為拉彎和壓彎構(gòu)拉彎和壓彎構(gòu)件。件。NMNe1.1拉彎、拉彎、壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式壓彎構(gòu)件的應(yīng)用和截面形式圖1.1.1 壓彎、拉彎構(gòu)件第1頁(yè)/共61頁(yè)NNeeNNa)b)有節(jié)間荷載作用的桁架上下弦桿、受風(fēng)荷載作用的墻架柱第2頁(yè)/共61頁(yè)實(shí)腹式和格構(gòu)式。 實(shí)腹式截面：熱軋型鋼截面、冷彎薄壁型鋼截面和組合截面。 當(dāng)構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度較大且受力較大時(shí)，為了提高截面的抗彎剛度，還常常采用格構(gòu)式截面。 壓彎構(gòu)件的截面通常做成在彎矩作用方向具有較大的截面尺寸。圖圖1.1.2 壓彎構(gòu)件的截面形式壓彎構(gòu)件的截面形式第3頁(yè)/共61頁(yè)

2、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 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx第4頁(yè)/共61頁(yè)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) 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx剛度壓彎構(gòu)件：第5頁(yè)/共61頁(yè)1.2 拉彎、壓彎構(gòu)件的截面強(qiáng)度和剛度圖1.2.1 壓彎構(gòu)件截面應(yīng)力的發(fā)展過(guò)程Aw=hwtwMxhwxxyyhfyfyfyfyHHN h h(1-2 )hfyfy(a)(b)(c)(d)

3、Af=bt第6頁(yè)/共61頁(yè)(a)(b)(e)(d)(c)N /AnfM /Wnbm axm inyfyfyfyfyfyfy第7頁(yè)/共61頁(yè)式中式中 N軸心壓力設(shè)計(jì)值軸心壓力設(shè)計(jì)值 An毛截面面積毛截面面積 Mx、My兩個(gè)主平面內(nèi)的彎矩兩個(gè)主平面內(nèi)的彎矩Wn,x、Wn,y毛截面對(duì)兩個(gè)主軸的抵抗矩毛截面對(duì)兩個(gè)主軸的抵抗矩 x、 y截面在兩個(gè)主平面內(nèi)的截面在兩個(gè)主平面內(nèi)的部分截面塑性發(fā)展系數(shù)。按部分截面塑性發(fā)展系數(shù)。按P65表表3-1采用，采用，如工字形截面：如工字形截面： x=1.05， y=1.20 f設(shè)計(jì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)強(qiáng)度（）fWMANnxxxn1.單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式單向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)

4、度計(jì)算公式2.雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式雙向拉彎、壓彎構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算公式fWMWMANnyyynxxxn（）第8頁(yè)/共61頁(yè)表表3-1 3-1 截面塑性發(fā)展系數(shù)截面塑性發(fā)展系數(shù)x x、y y值值P65P65表表3 31 1第9頁(yè)/共61頁(yè)表表3-1 3-1 截面塑性發(fā)展系數(shù)截面塑性發(fā)展系數(shù)x x、y y值值 續(xù)表續(xù)表第10頁(yè)/共61頁(yè) 取值同軸壓構(gòu)件。取值同軸壓構(gòu)件。 ,maxmax yx拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度仍以構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比來(lái)控制，即：拉彎和壓彎構(gòu)件的剛度仍以構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比來(lái)控制，即： 當(dāng)彎矩為主，軸心力較小或有其他需要時(shí)，還需驗(yàn)算拉彎當(dāng)彎矩為主，軸心力較小或有其他需要時(shí)，還需驗(yàn)算拉彎和壓彎構(gòu)

5、件的撓度或變形，使其滿足撓度和變形要求。和壓彎構(gòu)件的撓度或變形，使其滿足撓度和變形要求。第11頁(yè)/共61頁(yè)在N和M同時(shí)作用下，一開(kāi)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)N和M同時(shí)增加到一定大小時(shí)則到達(dá)極限，在彎矩作用平面內(nèi)只產(chǎn)生彎曲變形（彎曲失穩(wěn))。 a) 彎曲失穩(wěn)b) 彎扭失穩(wěn)NN( a )( b )NN1.3 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定計(jì)算 壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)第12頁(yè)/共61頁(yè)a) 彎曲失穩(wěn)b) 彎扭失穩(wěn)NN( a )( b )NN當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒(méi)有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲（彎扭失穩(wěn)）而破壞，這種彎扭屈曲又稱為壓彎構(gòu)件

6、彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)。 雙向壓彎構(gòu)件的失穩(wěn)同時(shí)產(chǎn)生雙向彎曲變形并伴隨有扭轉(zhuǎn)變形屬?gòu)澟なХ€(wěn)。 壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)第13頁(yè)/共61頁(yè)mxxxx1Ex10.8/xMNfAWN N（1.3.8）下：下：等效彎矩系數(shù)，取值如等效彎矩系數(shù)，取值如塑性發(fā)展系數(shù)；塑性發(fā)展系數(shù)；量；量；大受壓纖維的毛截面模大受壓纖維的毛截面模在彎矩作用平面內(nèi)對(duì)較在彎矩作用平面內(nèi)對(duì)較計(jì)算區(qū)段的最大彎矩；計(jì)算區(qū)段的最大彎矩；件的穩(wěn)定系數(shù)；件的穩(wěn)定系數(shù)；彎矩作用平面內(nèi)軸壓構(gòu)彎矩作用平面內(nèi)軸壓構(gòu)修正系數(shù)修正系數(shù)的均值；的均值；抗力分項(xiàng)系數(shù)抗力分項(xiàng)系數(shù)，；計(jì)算段軸心壓力設(shè)計(jì)值計(jì)算段軸心壓力設(shè)計(jì)值式中：式中： mxxxxxRx

7、ExExExWMEANNNN 12;8 . 01 . 11 . 1221 . 1xExEAN第14頁(yè)/共61頁(yè)1）懸臂構(gòu)件和無(wú)支撐框架和弱支撐柱框架）懸臂構(gòu)件和無(wú)支撐框架和弱支撐柱框架 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(wú)橫向荷載作用時(shí)無(wú)橫向荷載作用時(shí) mx=0.65+0.35M1/M2， 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。當(dāng)兩端彎矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，取同號(hào)，反之取異號(hào)。矩使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時(shí)，取同號(hào)，反之取異號(hào)。 有端彎矩和橫向荷載同時(shí)作用時(shí)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，使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率， mx=

8、1.0； 產(chǎn)生反向曲率，產(chǎn)生反向曲率， mx=0.85。（3）有關(guān) mx取值，規(guī)范規(guī)定如下： 無(wú)端彎矩有橫向荷載作用時(shí)無(wú)端彎矩有橫向荷載作用時(shí)： mx=1.0。+第15頁(yè)/共61頁(yè)22(1 1.25)mxxxxEXMNfNAWN222xxxWW式中，較小截面的毛截面抵抗矩；與相對(duì)應(yīng)的截面塑性發(fā)展系數(shù)。對(duì)于單軸對(duì)稱的截面（如T形、槽型截面等）的壓彎構(gòu)件，當(dāng)彎矩作用在對(duì)稱軸平面內(nèi)且使較大翼緣受壓時(shí)，較小翼緣有可能由于受到較大的拉應(yīng)力而首先屈服，導(dǎo)致構(gòu)件破壞。對(duì)這類構(gòu)件，還應(yīng)按下式確定進(jìn)行驗(yàn)算。第16頁(yè)/共61頁(yè)表表3-1 3-1 截面塑性發(fā)展系數(shù)截面塑性發(fā)展系數(shù)x x、y y值值P65P65表表3

9、 31 1第17頁(yè)/共61頁(yè)zNNleeyxNeNNNezM NeNeNi02NeMdudzdudzu(a)(b)(c)xMNe-NeMNuuy1.4 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外的穩(wěn)定計(jì)算 圖圖平面外彎扭屈曲平面外彎扭屈曲第18頁(yè)/共61頁(yè)壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算公式壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外整體穩(wěn)定計(jì)算公式txxybx1MNfAW（）式中：式中：Mx彎矩，取所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩值；彎矩，取所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩值； y軸心受壓構(gòu)件在彎矩作用面外屈曲的穩(wěn)定系數(shù)軸心受壓構(gòu)件在彎矩作用面外屈曲的穩(wěn)定系數(shù); tx等效彎矩系數(shù)，取值方法與彎矩作用平面內(nèi)等效彎矩系等效彎矩系數(shù)，取

10、值方法與彎矩作用平面內(nèi)等效彎矩系數(shù)數(shù) mx相同。相同。 截面影響系數(shù)。截面影響系數(shù)。箱形截面取箱形截面取0.7，其它截面取，其它截面取1.0 b受均布彎矩的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)箱形截面受均布彎矩的受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)箱形截面 b=1.0，H、T形截面按形截面按P116公式計(jì)算；公式計(jì)算；第19頁(yè)/共61頁(yè)2354400007. 12yybf 的慣性矩；的慣性矩；軸軸翼緣對(duì)翼緣對(duì)分別為受壓翼緣和受拉分別為受壓翼緣和受拉、，yIIIIIfAhWbyybxb2121121235140001 . 0207. 1 ：體穩(wěn)定系數(shù)，計(jì)算如下均勻彎曲受彎構(gòu)件的整b（1）工字形（含H型鋼）截面 雙軸

11、對(duì)稱時(shí)：?jiǎn)屋S對(duì)稱時(shí)：第20頁(yè)/共61頁(yè)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(shí)：yf23518（2）T形截面（M繞對(duì)稱軸x作用）彎矩使翼緣受壓時(shí)：部分T型鋼和兩板組合T形截面：n注意：注意：n用以上公式求得的應(yīng)用以上公式求得的應(yīng) b1.0；n當(dāng)當(dāng) b 0.6時(shí)，不需要換算，因已經(jīng)考慮塑性發(fā)展；時(shí)，不需要換算，因已經(jīng)考慮塑性發(fā)展；n閉口截面閉口截面 b=1.0。 雙角鋼T形截面：第21頁(yè)/共61頁(yè) 所計(jì)算段內(nèi)有端彎矩又有橫向力作用所計(jì)算段內(nèi)有端彎矩又有橫向力作用產(chǎn)生相同曲率時(shí)，產(chǎn)

12、生相同曲率時(shí)， tx=1.0；產(chǎn)生反向曲率時(shí)產(chǎn)生反向曲率時(shí) tx=0.85。 1） 在彎曲矩作用平面外有支承的構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)兩相鄰支承點(diǎn)間構(gòu)件段內(nèi)荷載和內(nèi)力情況確定。 tx取值辦法所計(jì)算的段內(nèi)無(wú)橫向荷載作用 tx =0.65+0.35M2/M1 所計(jì)算段內(nèi)無(wú)端彎矩，但有橫向力作用所計(jì)算段內(nèi)無(wú)端彎矩，但有橫向力作用 tx=1.0M1和M2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(shí)，取同號(hào)，反之取異號(hào)。2） 彎矩作用平面外為懸臂構(gòu)件： tx =1.0。+第22頁(yè)/共61頁(yè)1.5 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的局部穩(wěn)定 （按梁的規(guī)定）（按梁的規(guī)定） 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的板件

13、與軸壓和受彎構(gòu)件的板件的受力相似，其局實(shí)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(lái)保證。部穩(wěn)定也是采用限制板件的寬（高）厚比的辦法來(lái)保證。外伸翼緣板yftb23515 y/13 235/b tf（1.5.1a） 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(shí)，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(shí)，式（）可放寬至：可放寬至：第23頁(yè)/共61頁(yè)圖圖1.5.1 壓彎構(gòu)件腹壓彎構(gòu)件腹板彈性狀態(tài)受力情況板彈性狀態(tài)受力情況 maxminahw板厚tw 腹板受力較復(fù)雜。腹板受力較復(fù)雜。同時(shí)受同時(shí)受不均勻壓力不均勻壓力和和剪力剪力的作用的作用。 ke

14、正應(yīng)力與剪應(yīng)力共同作用時(shí)，板的屈曲系數(shù)。正應(yīng)力與剪應(yīng)力共同作用時(shí)，板的屈曲系數(shù)。 腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不腹板的局部穩(wěn)定主要與壓應(yīng)力的不均勻分布的均勻分布的梯度梯度有關(guān)。有關(guān)。 0應(yīng)力梯度應(yīng)力梯度 根據(jù)彈性理論，在對(duì)邊受非均勻的壓力同根據(jù)彈性理論，在對(duì)邊受非均勻的壓力同時(shí)有均布剪力的作用的腹板（按四邊簡(jiǎn)支板）彈時(shí)有均布剪力的作用的腹板（按四邊簡(jiǎn)支板）彈性屈曲的臨界應(yīng)力為性屈曲的臨界應(yīng)力為。 22wcre2012 1tEKh（1.5.3a） 0 ( max- min)/ max（1.5.2）第24頁(yè)/共61頁(yè)當(dāng)當(dāng)1.6 o2.0時(shí)時(shí):00w235(480.526.2)yhtf（1.5.5）

15、00w235(160.525)yhtf（）當(dāng)0 o1.6時(shí): o應(yīng)力梯度，應(yīng)力梯度， o =（ max- min）/ max max腹板邊緣最大壓應(yīng)力腹板邊緣最大壓應(yīng)力 min另一邊相應(yīng)的應(yīng)力，壓為正，拉為負(fù)。另一邊相應(yīng)的應(yīng)力，壓為正，拉為負(fù)。 構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比；構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的長(zhǎng)細(xì)比； 當(dāng)當(dāng) 30時(shí)，取時(shí)，取 =30， 100時(shí)，取時(shí)，取 =100。第25頁(yè)/共61頁(yè) 考慮到兩塊腹板可能受力不均，將按公式（考慮到兩塊腹板可能受力不均，將按公式（）和（和（）確定的高厚比值乘）確定的高厚比值乘0.8，使設(shè)計(jì)得厚一些。但，使設(shè)計(jì)得厚一些。但不應(yīng)小于不應(yīng)小于。yf/23540 當(dāng)當(dāng)

16、 01.0時(shí)，時(shí)，翼緣板部分進(jìn)入塑性，對(duì)腹板無(wú)嵌固作用。翼緣板部分進(jìn)入塑性，對(duì)腹板無(wú)嵌固作用。 當(dāng) 01.0時(shí)，翼緣處于彈性，對(duì)腹板有嵌固作用。015 235/ywhft（a）018 235/ywhft（1.5.6b）a a、彎矩使腹板自由邊受壓的壓彎構(gòu)件第26頁(yè)/共61頁(yè)對(duì)于熱軋部分對(duì)于熱軋部分T型鋼型鋼對(duì)于焊接T型鋼0(150.2 ) 235/ywhft（a）0(130.17 ) 235/ywhft（1.5.7b）b b、當(dāng)彎矩使腹板自由邊受拉時(shí)，與軸心受壓構(gòu)件相同第27頁(yè)/共61頁(yè) 可設(shè)置可設(shè)置腹板加勁肋腹板加勁肋，或在計(jì)算構(gòu)件的，或在計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性強(qiáng)度和穩(wěn)定性時(shí)將時(shí)將腹板的截面

17、僅考慮計(jì)算高度邊緣范圍內(nèi)兩側(cè)寬度各為腹板的截面僅考慮計(jì)算高度邊緣范圍內(nèi)兩側(cè)寬度各為 的部分（計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時(shí)，仍用全部截面）。但在的部分（計(jì)算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時(shí)，仍用全部截面）。但在受壓較大翼緣與縱向加勁肋之間的腹板仍應(yīng)按上述要求驗(yàn)受壓較大翼緣與縱向加勁肋之間的腹板仍應(yīng)按上述要求驗(yàn)算局部穩(wěn)定性。算局部穩(wěn)定性。20235/wytf當(dāng)腹板的高厚比不符合上述要求時(shí)第28頁(yè)/共61頁(yè)1.6 壓彎構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度第29頁(yè)/共61頁(yè)軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) P92 P92 表3-9第30頁(yè)/共61頁(yè)（1 1）單層、多層等截面框架柱在框架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度 框架柱在框架平面內(nèi)的計(jì)算長(zhǎng)度可用下式表達(dá)：式中：H

18、柱的幾何長(zhǎng)度； 計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)。HH0柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) 見(jiàn)附表2-92-9。 P265P265有側(cè)移框架第31頁(yè)/共61頁(yè)第32頁(yè)/共61頁(yè)第33頁(yè)/共61頁(yè)第34頁(yè)/共61頁(yè)無(wú)側(cè)移框架a a、強(qiáng)支撐框架當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)（支撐桁架、剪力墻、電梯井等）的側(cè)移剛度Sb滿足下式要求時(shí)，為強(qiáng)支撐框架，其柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù) 按附表2-8確定：3(1.2)bbioiSNN,bioiNN式中第i層層間所有框架柱用無(wú)側(cè)移框架和有側(cè)移框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)算得的軸壓桿穩(wěn)定承載力之和。第35頁(yè)/共61頁(yè)第36頁(yè)/共61頁(yè)第37頁(yè)/共61頁(yè)第38頁(yè)/共61頁(yè)b b、弱支撐框架當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度Sb不滿足上式要求時(shí)，為弱支撐框架，框

19、架柱的壓桿穩(wěn)定系數(shù)按下式計(jì)算：010=+3(1.2)bbioiSNN （-）01,- 式中框架柱用附表中無(wú)側(cè)移框架柱和按附表中有側(cè)移框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)算得的軸心壓桿穩(wěn)定系數(shù)。,bioiNN式中第i層層間所有框架柱用無(wú)側(cè)移框架和有側(cè)移框架柱計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)算得的軸壓桿穩(wěn)定承載力之和。第39頁(yè)/共61頁(yè)（2 2）框架柱在框架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度框架柱在框架平面外的計(jì)算長(zhǎng)度可取柱的全長(zhǎng)。當(dāng)有側(cè)向支撐時(shí)，取支撐點(diǎn)間的距離。第40頁(yè)/共61頁(yè)設(shè)計(jì)原則：設(shè)計(jì)原則： 等穩(wěn)定性、肢寬壁薄、制造省工和連接簡(jiǎn)便。等穩(wěn)定性、肢寬壁薄、制造省工和連接簡(jiǎn)便。截面設(shè)計(jì)步驟：截面設(shè)計(jì)步驟： 截面選擇、強(qiáng)度驗(yàn)算、彎矩作用平面內(nèi)和平面

20、截面選擇、強(qiáng)度驗(yàn)算、彎矩作用平面內(nèi)和平面外外 的整體穩(wěn)定驗(yàn)算、局部穩(wěn)定驗(yàn)算、剛度驗(yàn)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算、局部穩(wěn)定驗(yàn)算、剛度驗(yàn)算等。算等。1.7 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)第41頁(yè)/共61頁(yè)截面形式截面形式1.對(duì)于對(duì)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(duì)于對(duì)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；因影響因素多，很難一次確定。因影響因素多，很難一次確定。截面驗(yàn)算截面驗(yàn)算1. 強(qiáng)度驗(yàn)算強(qiáng)度驗(yàn)算2. 整體穩(wěn)定驗(yàn)算整體穩(wěn)定驗(yàn)算3. 局部穩(wěn)定驗(yàn)算局部穩(wěn)定驗(yàn)算組合截面組合截面4. 剛度驗(yàn)算剛度驗(yàn)算構(gòu)造要求構(gòu)造要求 與實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件相似與實(shí)腹

21、式軸心受壓構(gòu)件相似。第42頁(yè)/共61頁(yè)例題1.1： 某壓彎構(gòu)件的簡(jiǎn)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和N=900kN。 4704002x8000=16000F=100KN(F =100KN)kNN =900KN700KNN =kxxyyBEC+DA+266.7+400+266.7KN.m彎矩圖(設(shè)計(jì)值)101515第43頁(yè)/共61頁(yè)mkN4004/161004/ FlMx解：1.內(nèi)力（設(shè)計(jì)值） 軸心力N =900kN 彎 矩 2.截面特性和長(zhǎng)細(xì)比： l0 x=1

22、6m，l0y=8m 2mm1670015400210470A4633mm104 .79212/ )470390500400(xImm8 .217xi1505 .738 .217/16000 xmm9 .97yi1507 .819 .97/8000y剛度滿足。663792.4 10 / 2503.17 10 xWmm第44頁(yè)/共61頁(yè)nxxnx36622/()900 10 /16700400 10 / 1.05 3.170 1053.9 120.2174.1N/mm215N/mmN AMWf 3.強(qiáng)度驗(yàn)算滿足要求。mxxxx1xEx3662(1 0.8/)900 10400 100.729 16

23、7001.05 3.17 10 (1 0.8 1.1 900/6285)73.9 137.5211.4215N/mmMNAWN Nf729. 0, 5 .73xx05. 1xmx14.在彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性驗(yàn)算滿足要求。第45頁(yè)/共61頁(yè)22663N/mm215N/mm9 .1683 .896 .7910170. 3918. 01040065. 016700677. 010900fWMANxbxtxy滿足要求！7 .81y677. 0y918. 044000/7 .8107. 144000/07. 1)(22ybb5.在彎矩作用平面外的穩(wěn)定性驗(yàn)算： AC段（或CB段）兩端彎矩為M1=400

24、kN.m，M20，段內(nèi)無(wú)橫向荷載： 65. 0/35. 065. 012MMtx第46頁(yè)/共61頁(yè)6.局部穩(wěn)定驗(yàn)算翼緣的寬厚比y400101313 235/2 15bft腹板計(jì)算高度邊緣的應(yīng)力066222900000400 1047053.8118.616700792.4 102172.4N/mm (64.8N/mm )xxMhNAI0172.464.81.381.6172.40047047160.5251016 1.380.5 73.52583.8wht腹板高厚比局部穩(wěn)定滿足要求 o =（ max- min）/ max第47頁(yè)/共61頁(yè)和軸心受壓柱一樣，壓彎柱也由柱頭、柱身和柱腳三部分組成。

25、和軸心受壓柱一樣，壓彎柱也由柱頭、柱身和柱腳三部分組成。由于偏心受壓柱所受的荷載由于偏心受壓柱所受的荷載( (或傳遞的內(nèi)力或傳遞的內(nèi)力) )與軸心受壓柱不同，因與軸心受壓柱不同，因而其柱頭、梁柱連接、柱腳的構(gòu)造也有所差異，但構(gòu)造原則相同，而其柱頭、梁柱連接、柱腳的構(gòu)造也有所差異，但構(gòu)造原則相同，即：即：構(gòu)造簡(jiǎn)捷、傳力明確，安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理構(gòu)造簡(jiǎn)捷、傳力明確，安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理。 1、柱頭、柱頭2.1 壓彎構(gòu)件的柱頭與柱腳的連接構(gòu)造 實(shí)腹式壓彎構(gòu)件柱頭分為鉸接和剛接兩種，主要作用是將上部構(gòu)件或梁傳來(lái)的荷載(N、M)傳給柱身， 柱頭由頂板和肋板組成。框架梁柱的連接可分為柔性和剛性連接，柔性連接一

26、般采用高強(qiáng)度螺栓連接，屬鉸接，而剛性連接是用焊接連接。第48頁(yè)/共61頁(yè)第49頁(yè)/共61頁(yè) 實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，為防止連接處發(fā)生局為防止連接處發(fā)生局部破壞，柱子的腹板部破壞，柱子的腹板一般需在梁的翼緣板一般需在梁的翼緣板或水平連接板的同一或水平連接板的同一位置位置設(shè)置橫向加勁肋設(shè)置橫向加勁肋，如圖，加勁肋的厚度如圖，加勁肋的厚度一般與梁的翼緣板或一般與梁的翼緣板或連接板相同，這樣相連接板相同，這樣相當(dāng)于把柱側(cè)兩梁連為當(dāng)于把柱側(cè)兩梁連為一整體。一整體。如果梁端彎如果梁端彎矩很小，也可不設(shè)加矩很小，也可不設(shè)加勁肋勁肋。圖2.1 梁柱連接構(gòu)造橫向加勁肋柔性連接剛性連接第50頁(yè)/共61頁(yè) 壓彎

27、柱的柱腳可以做成鉸接和剛接兩種。壓彎柱的柱腳可以做成鉸接和剛接兩種。 鉸接柱腳鉸接柱腳只傳遞軸心壓力和剪力，它的計(jì)算和構(gòu)造與軸心受只傳遞軸心壓力和剪力，它的計(jì)算和構(gòu)造與軸心受壓柱相同。壓柱相同。剛接柱腳剛接柱腳要求既能傳遞軸向壓力、剪力和彎矩，同時(shí)要求既能傳遞軸向壓力、剪力和彎矩，同時(shí)要求具有足夠的剛度，使之盡量接近剛接的假定。要求具有足夠的剛度，使之盡量接近剛接的假定。剛接柱腳分為剛接柱腳分為整體式和分離式整體式和分離式兩種，一般實(shí)腹式壓彎構(gòu)件多兩種，一般實(shí)腹式壓彎構(gòu)件多采用整體式柱腳。采用整體式柱腳。 壓彎柱整體式柱腳與軸心受壓柱柱腳計(jì)算上的主要區(qū)別在于：底板的基礎(chǔ)反力不是均勻分布的；靴梁

28、與底板的連接焊縫以及底板的厚度近似地按計(jì)算區(qū)段的最大基礎(chǔ)反力值確定；錨栓是用來(lái)傳遞彎矩的，要通過(guò)計(jì)算確定。2、柱腳、柱腳(1)整體式柱腳第51頁(yè)/共61頁(yè)不進(jìn)行計(jì)算剛接傳遞壓柱腳鉸接構(gòu)造計(jì)算均同軸壓彎構(gòu)件與基礎(chǔ)的連接VNMV V由柱腳底板與基礎(chǔ)面摩擦力平衡，必要時(shí)可在柱腳下設(shè)置抗剪鍵來(lái)承受剪力。由于柱腳要傳遞M M，因此柱腳與基礎(chǔ)間可能出現(xiàn)拉應(yīng)力，此拉力，此拉力只能由錨栓承受，錨栓直徑都要經(jīng)過(guò)計(jì)算確定這點(diǎn)與軸壓柱腳不同。第52頁(yè)/共61頁(yè)肋板橫板(a)肋板靴粱橫板(b)肋板靴粱(c)圖2.2 壓彎柱整體式柱腳1 1 整體式用于實(shí)腹式壓彎構(gòu)件或肢件間距a a 1.5m1.5m的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件。第

29、53頁(yè)/共61頁(yè)膈 材膈 材圖2.3 壓彎柱分離式柱腳2 2 分離式用于格構(gòu)式壓彎構(gòu)件第54頁(yè)/共61頁(yè)3 3、整體式剛性柱腳的設(shè)計(jì)、整體式剛性柱腳的設(shè)計(jì)2min2max66blMblNfblMblNc 2 2）底板厚度確定 同軸壓柱腳，計(jì)算各區(qū)格板彎矩時(shí)，可取其范圍內(nèi)的最大反力。1 1）底面積確定 底板寬度b b由構(gòu)造確定，其中懸臂長(zhǎng)度c=20c=20 50cm;50cm;底板長(zhǎng)度由計(jì)算確定: :第55頁(yè)/共61頁(yè) 承擔(dān)承擔(dān)M M作用下產(chǎn)生的拉力，且錨栓是柱腳與基礎(chǔ)牢固連作用下產(chǎn)生的拉力，且錨栓是柱腳與基礎(chǔ)牢固連接的關(guān)鍵部件，其直徑大小由計(jì)算確定。接的關(guān)鍵部件，其直徑大小由計(jì)算確定。 xax

30、NMNt 點(diǎn)的距離；點(diǎn)的距離；錨栓至基底受壓區(qū)合力錨栓至基底受壓區(qū)合力作用點(diǎn)的距離；作用點(diǎn)的距離；錨栓至錨栓至彎矩和剪力；彎矩和剪力；換算至底板處的換算至底板處的、式中：式中： xNaNMa ax xtNM N 合力點(diǎn)合力點(diǎn)由NNt t即可查得錨栓個(gè)數(shù)和直徑錨栓承擔(dān)的拉力：3 3）錨栓計(jì)算第56頁(yè)/共61頁(yè)第57頁(yè)/共61頁(yè)第58頁(yè)/共61頁(yè) 同軸壓柱腳，內(nèi)力可偏安全地按計(jì)算處的最大基底反力計(jì)算。B B、靴梁的強(qiáng)度 按支承于柱邊的懸臂梁計(jì)算，內(nèi)力可偏安全地按最大基底反力計(jì)算3 3）靴梁、隔板及其焊縫計(jì)算A A、靴梁的高度 按柱與其連接焊縫的長(zhǎng)度確定，每側(cè)焊縫承擔(dān)的軸力為：hMNN 21C C、隔板設(shè)計(jì)第59頁(yè)/共61頁(yè)第60頁(yè)/共61頁(yè)感謝您的觀看。第61頁(yè)/共61頁(yè)